JPH07118564A - 紫外線吸収剤含有硬化剤組成物及び該組成物を配合した紫外線硬化型塗料の硬化方法 - Google Patents

紫外線吸収剤含有硬化剤組成物及び該組成物を配合した紫外線硬化型塗料の硬化方法

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JPH07118564A
JPH07118564A JP5266299A JP26629993A JPH07118564A JP H07118564 A JPH07118564 A JP H07118564A JP 5266299 A JP5266299 A JP 5266299A JP 26629993 A JP26629993 A JP 26629993A JP H07118564 A JPH07118564 A JP H07118564A
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ultraviolet
curing
composition
coating material
absorber
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Shigeki Iida
繁樹 飯田
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 有効吸収波長が270〜380nmである紫
外線吸収剤及び有効励起波長ピークが380nm以上で
ある光重合開始剤・光増感剤よりなる紫外線硬化型塗料
用の紫外線吸収剤含有硬化剤組成物。該硬化剤組成物を
配合した紫外線硬化型塗料を紫外線発光体を使用して硬
化する紫外線硬化型塗料の硬化方法。 【効果】 紫外線硬化型塗料に充分な硬化速度を与え、
且つ硬化塗膜に紫外線吸収遮断機能をもたせることによ
り優れた耐候性を与える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、紫外線硬化型塗料を硬
化するための紫外線吸収剤含有硬化剤組成物及び該組成
物を配合した紫外線硬化型塗料の硬化方法に関する。
【0002】
【従来技術】紫外線硬化型塗料としては、例えばポリエ
ステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシ
アクリレート等が従来より知られている。しかし、かか
る紫外線硬化型塗料は充分満足できる耐候性を有してい
ない。通常、屋外暴露年数1〜5年で塗膜が劣化し基材
のチョーキングやクラッキング、黄変現象が発生する。
【0003】従来技術では塗膜に紫外線吸収遮断機能を
もたせることが不可能であったため、基材の紫外線によ
る劣化を防止できなかった。その理由は、塗膜に紫外線
吸収遮断機能をもたせるため紫外線硬化型塗料に紫外線
吸収剤を配合すると、塗料中の紫外線吸収剤の吸収波長
域と光重合開始剤・光増感剤の励起波長域が重複し、紫
外線ランプのパワーを減じることになり該塗料の塗膜を
硬化させることが不可能であったためである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、紫外線硬化型塗料に充分な硬化速度を与え、且
つ硬化塗膜に紫外線吸収遮断機能をもたせるための、紫
外線吸収剤含有硬化剤組成物を提供することにある。
【0005】さらなる本発明の目的は、紫外線硬化型塗
料に充分な硬化速度を与え、且つ硬化塗膜に紫外線吸収
遮断機能を与える紫外線硬化型塗料の硬化方法を提供す
ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに種々の検討を行なった結果、紫外線吸収剤の有効吸
収波長域と光重合開始剤・光増感剤の有効励起波長ピー
クをずらすことにより本発明の目的を達成できることが
判明した。
【0007】すなわち、本発明の紫外線硬化型塗料用の
紫外線吸収剤含有硬化剤組成物は、有効吸収波長が27
0〜380nmである紫外線吸収剤及び有効励起波長ピ
ークが380nm以上である光重合開始剤・光増感剤よ
りなる。
【0008】本発明において「紫外線硬化型塗料」なる
用語は、紫外線により塗膜の主成分たる高分子化合物が
硬化乾燥する塗料を示し、幅広い概念で使用され得る。
紫外線硬化型塗料としては、例えばポリエステルアクリ
レート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレー
ト、シリコーンアクリレート等があげられる。
【0009】本発明における紫外線吸収剤としては有効
吸収波長が270〜380nmである有機又は無機の紫
外線吸収剤が使用できる。有機紫外線吸収剤としてはベ
ンゾトリアゾール系化合物が好ましい。ベンゾトリアゾ
ール系紫外線吸収剤としては、2−(2′−ヒドロキシ
−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−
(2′−ヒドロキシ−5′−t−ブチルフェニル)ベン
ゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′
−ジ−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−
(2′−ヒドロキシ−3′−t−ブチル−5′−メチル
フェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−
(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−t−ブチルフェ
ニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2′−
ヒドロキシ−3′,5′−ジ−t−アミルフェニル)ベ
ンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−4′−オ
クトキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−{2′−
ヒドロキシ−3′−(3”,4”,5”,6”−テトラ
ヒドロフタルイミドメチル)−5′−メチルフェニル}
ベンゾトリアゾール等があげられる。無機紫外線吸収剤
としては酸化亜鉛、酸化チタン(チタニア)、酸化セリ
ウム等が挙げられる。
【0010】本発明の硬化剤組成物における光重合開始
剤・光増感剤は有効励起波長ピークが380nm以上で
ある光重合開始剤・光増感剤であれば特に限定されな
い。
【0011】光重合開始剤・光増感剤としては、例え
ば、チオキサンソン系化合物(2−クロロチオキサンソ
ン、2−メチルチオキサンソン、2−イソプロピルチオ
キサンソン等)、ベンゾフェノン系化合物(4−4′−
ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4′−ビ
ス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等)、アジド系化
合物(4,4′−ジアジドカルコン、1,3−ビス
(4′−アジドベンザル)アセトン、2,6−ビス
(4′−アジドベンザル)シクロヘキサノン、2,6−
ビス(4′−アジドベンザル)−4−メチルシクロヘキ
サノン、ナフトキノン(1,2)ジアジド(2)−5−
スルホン酸の塩又はエステル、ジアゾ樹脂、4,4′−
ジアジドスチルベン−2,2′−ジスルホン酸、1,3
−ビス(4′−アジドベンザル)−2−プロパノン−
2′−スルホン酸、1,3−ビス(4′−アジドベンザ
ル)−2−プロパノン−2,2′−ジスルホン酸ナトリ
ウム、1,3−ビス(4′−アジドシンナシリデン)−
2−プロパノン、アジドピレン、3−スルホニルアジド
安息香酸、4−スルホニルアジド安息香酸、2,6−ビ
ス(4′−アジドベンザル)−シクロヘキサノン−2,
2′−ジスルホン酸及びそのナトリウム塩、2,6−ビ
ス(4′−アジドベンザル)−メチル−シクロヘキサノ
ン−2,2′−ジスルホン酸及びそのナトリウム塩
等)、フェニルピリリウム系化合物(トリフェニルピリ
リウム過塩素酸、4−メトキシフェニル−2,6−ジフ
ェニルピリリウム過塩素酸、4−ブトキシフェニル−
2,6−ジフェニルピリリウム過塩素酸、トリフェニル
チオピリリウム過塩素酸、4−メトキシフェニル−2,
6−ジフェニルチオピリリウム過塩素酸等)、2,5−
ビス(4′−ジエチルアミノベンザル)シクロペンタノ
ン、1−アセチルアミノ−4−ニトロナフタレン、5−
ニトロアセナフテン、1−ニトロピレン等が好ましい。
特に好ましくは2−クロロチオキサンソン、4−4′−
ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン等である。
【0012】光重合開始剤・光増感剤は一種又は二種以
上の上記化合物を含有することができる。
【0013】本発明の硬化剤組成物における紫外線吸収
剤:光重合開始剤・光増感剤の重量比は1:0.02〜
50が好ましく、1:0.1〜10がより好ましく、
1:0.5〜2が最も好ましい。
【0014】本発明の硬化剤組成物は、例えば、各成分
を混合、撹拌して均質化することにより製造できる。
【0015】更に、本発明は、前記硬化剤組成物を配合
した紫外線硬化型塗料を紫外線発光体により硬化する紫
外線硬化型塗料の硬化方法にも関する。
【0016】本発明の硬化剤組成物を配合すべき紫外線
硬化型塗料としては、例えばポリエステルアクリレー
ト、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、シ
リコーンアクリレート等を主硬化成分として含有するも
のがあげられる。
【0017】紫外線硬化型塗料に該硬化剤組成物を1〜
10重量%配合するのが好ましく、3〜8重量%配合す
るのがより好ましい。
【0018】本発明における紫外線発光体としては、メ
タルハライドランプ、水銀ランプ、キセノンランプ等が
使用できる。特に好ましいのはメタルハライドランプで
ある。
【0019】
【実施例】以下、実施例にて本発明を説明するが、本発
明を限定するものではない。
【0020】実施例1 下記の各成分を混合して本発明
の硬化剤組成物を調製した。
【0021】 ベンゾトリアゾール 2.5重量部 2−クロロチオキサンソン 0.2重量部 4−4′−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン 2.0重量部 計4.7重量部 実施例2 紫外線硬化型塗料の調製及び塗料の硬化 下記の配合(重量部)で、実施例1の硬化剤組成物と各
種塗料用紫外線硬化型樹脂を混合し紫外線硬化型塗料を
調製した。比較のため市販の紫外線硬化型ハードコート
も使用した。
【0022】(A)シリコーンアクリレート:実施例1
の硬化剤組成物=95.3:4.7 (B)ウレタンアクリレート:実施例1の硬化剤組成物
=95.3:4.7 (C)ポリエステルアクリレート:実施例1の硬化剤組
成物=95.3:4.7 (D)エポキシアクリレート:実施例1の硬化剤組成物
=95.3:4.7 (E)ウレタンアクリレート(市販品) (F)ポリエステルアクリレート(市販品) (G)エポキシアクリレート(市販品) (H)ブランク(塗料未塗布) 上記の紫外線硬化型塗料から以下の作成条件でテストピ
ースを調製した。
【0023】塗布基板:100×100×5mm厚ポリ
カーボネート板(帝人化成製) 塗布方法:バーコーター 塗布膜厚:それぞれ乾燥膜厚が10μmになるように塗
布した。
【0024】硬化条件:メタルハライドランプ出力12
0W/cm、照射距離150cm 露光時間:2秒 硬化装置:EYE GRANDAGE アイグラフィッ
クス株式会社製試験例1 塗膜性能の評価 性能評価はプラスチック及び塗膜に関するJIS規定の
評価方法で評価した。主な評価項目と評価目的は次の通
りである。
【0025】塗膜硬度:表面が硬ければ擦り傷抵抗性が
高く傷が付き難いので初期の透明性が維持できる。塗膜
硬度の比較評価をした。
【0026】屋外耐候性:一般に透明プラスチック板を
屋外で使用した場合、5年以内に黄変、黒変、クラッキ
ング、白濁、チョーキング現象が現れるので本発明品が
既に上市されている塗料との比較でそれらの劣化現象を
どこまで阻止できるかを見た。試験装置で促進試験を行
った。
【0027】耐薬品性:屋外では降雨にさらされる。現
在pH4程度の強い酸性雨が降ることがあるので、硫
酸、硝酸等の耐薬品性を行った。
【0028】その他:JISに基づき塗膜一般物性試験
を行った。
【0029】作成したテストピースの評価結果を次に示
す。
【0030】a.塗膜硬度 シェアスクラッチテスターにて傷つき荷重を測定した。
荷重の大きいほど塗膜が硬く傷が付き難い。
【0031】
【表1】
【0032】b.屋外耐候性 サンシャインウェザオメーター(WOM)により促進耐
候性を試験した。
【0033】b−1.初期光沢保持率(%) (A)はサンシャインウェザオメーター4000時間
(屋外暴露相当で20年間)、(B)〜(D)は200
0時間まで初期の光沢を保持したが、(E)〜(H)は
サンシャインウェザオメーター1000時間(屋外暴露
相当で5年)以内にすべてチョーキング現象が発生し初
期の光沢を失なった。
【0034】b−2.初期〜経過時間後の黄変度(イエ
ローインデックス;△YI) (A)〜(D)はサンシャインウェザオメーター200
0時間(屋外暴露相当で10年間)までは黄変がほとん
ど発生しないが、(E)〜(H)はサンシャインウェザ
オメーター1000時間(屋外暴露相当で5年)以内に
すべて激しく黄変することが分かった。尚、目視で判断
できる黄変は△YIが約2前後である。
【0035】c.耐薬品性 硫酸及び硝酸の5%水溶液にテストピースを24時間浸
漬し、その後水洗し乾燥させて塗膜の状態を目視で評価
した。
【0036】
【表2】
【0037】d.耐溶剤性 トルエンをしたしたガーゼで表面を100回摩擦し、塗
膜の状態を目視で評価した。
【0038】
【表3】
【0039】
【発明の効果】本発明の紫外線吸収剤含有硬化剤組成物
及び硬化方法によれば、紫外線硬化型塗料に充分な硬化
速度を与え、且つ硬化塗膜に紫外線吸収遮断機能をもた
せることにより耐候性を著しく改善できる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有効吸収波長が270〜380nmであ
    る紫外線吸収剤及び有効励起波長ピークが380nm以
    上である光重合開始剤・光増感剤よりなる紫外線硬化型
    塗料用の紫外線吸収剤含有硬化剤組成物。
  2. 【請求項2】 紫外線吸収剤がベンゾトリアゾール系化
    合物、光重合開始剤・光増感剤が2−クロロチオキサン
    ソン及び/又は4−4′−ビス(ジメチルアミノ)ベン
    ゾフェノンである請求項1に記載の硬化剤組成物。
  3. 【請求項3】 有効吸収波長が270〜380nmであ
    る紫外線吸収剤及び有効励起波長ピークが380nm以
    上である光重合開始剤・光増感剤よりなる紫外線吸収剤
    含有硬化剤組成物を配合した紫外線硬化型塗料を紫外線
    発光体を使用し硬化することを特徴とする紫外線硬化型
    塗料の硬化方法。
JP5266299A 1993-10-25 1993-10-25 紫外線吸収剤含有硬化剤組成物及び該組成物を配合した紫外線硬化型塗料の硬化方法 Pending JPH07118564A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008266409A (ja) * 2007-04-18 2008-11-06 Goyo Paper Working Co Ltd 紫外線硬化性樹脂組成物及びこれを用いた複合シート
JP2009067827A (ja) * 2007-09-10 2009-04-02 Toyoda Gosei Co Ltd 光硬化型着色塗料及び塗装樹脂製品
CN103146239A (zh) * 2012-12-26 2013-06-12 王娟 一种紫外光固化涂料
US20140113082A1 (en) * 2012-10-24 2014-04-24 Mimaki Engineering Co., Ltd. Ink-jet printing ink and printing method
JP2015155542A (ja) * 2015-03-13 2015-08-27 セイコーエプソン株式会社 インクジェット記録方法および記録物

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