JPS6336875A - 速硬化性熱硬化性塗料の塗装法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 各種プラスチックの板あるいは成形品は外観の美装ある
いは耐１喚性、耐熱性、耐薬品性、耐スリ１Ｍ性等の性
能向上のため、成形後塗装されることが多い。このよう
な目的に使用する塗料としては大別して熱可塑性樹脂を
主成分とする塗装と、熱硬化性塗料の塗装に分類される
。熱可塑性塗料は塗装後、塗料中の溶剤を蒸発させるだ
けで塗膜を形成するので簡便であるが、塗膜の前記特性
を大幅に向上できろものではないと言える。これに対し
て熱硬化性塗料は耐候性、耐熱性、耐薬品性、耐スリ）
ｇ性、硬さ等の諸特性を大幅に向上させることができる
。熱硬化性塗料としてはエポキシ樹脂にアミン系あるい
は酸無水分糸の硬化剤を配合したエポキシ系塗料がその
代表的なもので、この系は硬化にかなり長時間の加熱が
必要であるが、塗装品はエポキシ樹脂のすぐれた特性を
発揮するようになる。またメラミン樹脂およびその変性
塗料は１２０〜１３０℃で１０〜２０分間加熱すること
によって縮合反応させ、硬質被膜を成形品面上に形成で
き、すぐれた耐薬品性、耐スリ慣性を示す。またウレタ
ン系塗料はイソシアネート類との反応で２０分〜２４時
間で硬化する。しかし、これらの塗料はいずれも付加縮
合反応によって高分子を形成する方式であるため塗膜の
硬化反応に１０〜２４時間もの長時間を要するという工
業生産上の短所がある。

これに対して最近では各種多官能性アクリレートやメタ
クリレートを有機過酸化物触媒を添加した系で発生する
ラジカルを利用して、秒単位でアクリレートやメタクリ
レ−１・の末端ビニル基を重合させ、硬化させるという
方式が種々検討されている。

例えはペンタエリスリトールトリアクリレートにペンソ
イルパーオキサイドおよびアミン系促進剤を添加した系
で＋、１その塗膜層が十分に厚いときには４０〜５０℃
の加熱で２〜３分以内に硬化する。しかし塗膜層が２〜
１０ミクロンの厚さになると１００℃の加熱条件下でも
塗膜、特に表面層は硬化せず、結果として、表面に未反
応の樹脂層を形成するため、熱硬化性塗料本来の特性を
示す塗装ができないのが現状である。

この理由は過酸化物から発生したラジカルが空気中の酸
素と反応し、不活性化するためである。

塗膜が薄いほとその傾向が顕著となる。

このような現象を改善するため各種添加剤、例えはア１
ノル化合物やワックス類の添加が検討されているが、今
だに持に薄膜に対して十分な特性を示す添加剤は見つけ
られていないのが現状であるそこで本発明者は過酸化物
ラジカルは酸素の存在する系では前記ラジカル触媒の不
活性化現象を示すが、不活性ガス中ではラジカルの不活
性化反応が全く生じなく、いかなる薄膜でも硬（ヒてき
ることを発見し、各種ラジカル反応性樹脂と過酸化物と
の組み合わせによる薄塗膜の表面硬化特性を検討した結
果いかなる親み合わせにおいても、塗膜の硬化雰囲気を
不活性ガス置換系で行うと、とのような薄膜でもまた厚
膜てはその表面層が完全な硬化段階に至らしめることが
でき、かつ塗膜の硬化時間の大幅な短縮、硬化温度の低
温側への移行ができることを発見し本発明を完成するに
至った。

例えばつぎに塗膜の硬化特性が酸素存在系と不活性ガス
（窒素）存在系において硬化速度および硬化塗膜の性能
、硬化温度がどのように異なるかを実験した結果を示す
。

使用ｔｉ：料ニジペンタエリスリトールトリアクリレ−
）１００ｇ、ビス（４ターシヤリブチルシクロヘキシル
）ハーオギシカーボネート３ｇ、′ｇ、外線吸収剤２ｇ
、酢酸ブチル３００ｇと混合した塗料被塗装物：ボリカ
ーボネート、厚さ２　ｍ　ｍ　。

＝５− Ａ：空気中　Ｎ：窒素中 良：表面硬上良好 不二表面ヘタツキあり 否：硬化せず 硬化時間１２０秒 前記実験結果が示すように、アクリレート系樹脂塗膜（
過酸化物ラジカル硬化系塗膜）は空気中では塗膜が薄い
例においては全く硬化せず、ｊ５い塗膜でも表面に硬（
ヒ不良層が発生することを示している。これに対し、不
活性ガス雰囲気中ではいかなる塗膜厚さでも十分に硬化
反応が進行し、低温でも良好な硬化が出来ろことを示し
ている。また、得られた塗膜は十分な硬さく耐スリ偏性
）を有し、耐藁品性、耐温水性、密着強度にも優れてい
た。

過酸化物ラジカルで重合硬化させる塗料用樹脂としては
特に限定するものではないが例えばアクリレート系では
多官能性アクリレートあるいはメタクリレート及びその
変性１木、更にこれらに単官能性アクリレート、あるい
はメタクリレートのモノマーあるいはオリゴマまたはポ
リマをン、ヘカロした系が使用できる。更にアクリレー
トあるいはメタクリレートとエポキシとの反応物、いわ
ゆるエポキシアクリレートやウレタン結合を組み込んだ
ウレタンアクリレート、ポリエステル結合を別み込んだ
ポリエステルアクリレート等が使用できる。

さらに不飽和ポリエステルやジアリルフタレート樹脂も
使用できる。

過酸化物としては一般的に用いられている有機過酸化物
が使用できる。例えば過酸化物単独であるいは助触媒の
存在下て、ケトンパーオキサイド、ジアシルパーオキサ
イド、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサ
イド、パーオキシケタール系、アルキルパーエステル系
、バーカーボネート系過酸化物等を使用条件（温度、硬
化時間）等に合わせて選択使用する。

実施例１゜ ペンタエリスリトールトリアクリレ−１・７ｇ。

グリシジルジメタクリレート３ｇ、ヘンシイルバーオキ
サイド０．２ｇ、酢酸ブチル８ｇ、ｔ−ブタノール２ｇ
、シリコン系レベリング剤０．０１ｇを混合した塗料を
ポリメチルメタクリレート板の上に固形分膜厚さ８ミク
ロンとなるよう塗布し、この板をヘリウムガス中で１０
０℃で６０秒間処理したところ塗膜は完全硬化した。塗
膜はポリメチルメタクリレートに強固に密着していた。

実施例２゜ ウレタンジメタクリレート５ｇ、グリシジルジメタクリ
レート２ｇ、ポリエステルメタクリレート２ｇ、ジペン
タエリスリトールへキサアクリレート１ｇ、ビス（４タ
ーシヤリブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネ
ート）０．０２ｇ。

メタノールｌｏｇ、キシレン１ｇ、シリコンレベリング
剤０．０１ｇ、を混合した塗料組成物をポリメチルメタ
クリし一ト、ポリカーボネート、ポリスチレン、ＡＢＳ
樹脂に固形分厚さが５ミクロンとなるよう塗布した。こ
の塗膜は８０’Ｃで１２０秒以内で完全列１ヒした。塗
膜はＭｉＪ薬品性、耐スリ用性、耐水性等の性能か優れ
ていた。

また塗膜は各プラスチック板に強固に密着していた。

実施例３゜ 実施例２て用いた塗料組成物にルチル型チタンを１ｇ加
え、インクミルて十分分散させた着色塗料をポリカーボ
ネート仮にバーコータで５ミクロンの厚さに塗布し、窒
素中で２分て硬化させた得られた塗膜は白色不透明で光
沢があり、塗膜は高い表面硬度および耐候性を示した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 過酸化物ラジカルにより重合硬化する熱硬化性樹脂塗料
   のプラスチック板あるいは成形品への塗装において、該
   塗膜の硬化を不活性ガス雰囲気で室温または加熱下で行
   うことを特徴とする塗装法