JP2913013B2

JP2913013B2 - プラスチック成形品の表面改質方法及びそれに用いるアルコール性シリカゾル組成物

Info

Publication number: JP2913013B2
Application number: JP8034477A
Authority: JP
Inventors: 信助山崎
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1996-02-22
Filing date: 1996-02-22
Publication date: 1999-06-28
Anticipated expiration: 2016-02-22
Also published as: JPH09227704A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリカボネート、
ポリ塩化ビニル、ポリメタクリル酸メチルなどのプラス
チック成形品の表面の耐擦傷性、光沢性、耐薬品性、耐
候性等を向上せしめることを目的としたハードコーテイ
ングにおいてアンダーコート或いはプライマー処理なし
に強固な密着性を可能とした、オルガノポリシロキサン
系ハードコーテイングの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック材料は、一般に軽量で成形
が容易であり耐衝撃性や透明性に優れているため広範囲
の用途があるが、大きな欠点として表面硬度の不足のた
めにチリやゴミ等を取り除く拭掃作業や摩擦、引っかき
等により傷が付きやすく、そのため使用中に光沢性や透
明性が失われやすい。また、有機溶剤に侵されやすく、
耐候性、耐熱性、耐燃焼性に問題がある。

【０００３】これらの欠点は、硬度の高い材料を基材表
面に被覆することによってかなりカバーすることができ
る。例えば、従来知られている方法として、メラミン樹
脂などの熱硬化性樹脂を直接塗布し焼き付け硬化する方
法（特公昭４０−７３９２、特公昭４６−１０９）やア
ルカンジオールのジメタクレートなどの多官能性アクリ
ル樹脂を鋳型の内面に重合形成した硬化膜をメタクリル
樹脂のキャスト重合時に転写する方法（特公昭３５−１
７８４７、特公昭３７−９８２７）、高真空下でのＳｉ
Ｏ₂ や低融点ガラスの蒸着(G.Kienel:Kunststoffe 5
9,76(1969) ）、テトラメトキシシランなどのプラズマ
重合(D.Secrist:J.Electrochem.Soc.,113,914(1966))な
どが知られている。とりわけハードコート剤を塗布処理
する方法は、コストが安く工業的には有利な方法で、例
えばメラミン樹脂系やオルガノシラン系の熱硬化（例え
ば特公昭５２−３９６９１）やジエチレングリコールジ
メタクレート、ホスフアーゼン誘導体などの紫外線照射
重合（ＵＶ硬化）などが用いられている。（石川：強化
プラスチック32,58-62、倉橋：塗装と塗料:'91/11(No.4
85)39-47）

【０００４】しかし、メラミン樹脂系のハードコート
は、廉価であるが硬化に時間がかかり、また、耐候性が
悪く、最近では酸性雨の影響が問題となっている。ジエ
チレングリコールジメタクレートなどの多官能のアクリ
ル系モノマーの熱硬化は、長時間を要し硬化時間の著し
く短いＵＶ硬化や電子線硬化が利用されている。しか
し、不活性な雰囲気中で高エネルギーの照射を行うため
の設備や処理方法に高度な技術を必要とするため高コス
トになる問題点がある。生成硬化膜は全般的に基材プラ
スチックとの密着性が比較的良好であるためアンダーコ
ート或いはプライマー処理なしに密着性を得ることが可
能であると言われるが、実際にはモノマーの重合硬化時
に３０％に及ぶ重合収縮を生じ急速な硬化のための内部
歪みと紫外線照射による基材表面の劣化などから密着性
が低下するためアンダーコート処理が行われている。

【０００５】一方、オルガノシラン系のハードコーテイ
ングは、一般に加熱硬化時間が長く、また、原材料がや
や高価格であるが、その構造から、耐候性に優れ、高い
橋かけ密度を構成し得ることから硬度の非常に高いハー
ドコーテイング膜が得られることから古くから種々のも
のが多数提案されている。広く知られている代表例とし
ては米国特許第３，４２９，８４５号明細書、同３，４
２９，８４６号明細書（１９６９年）米国特許第３，４
５１，８３８号（１９６９）、同３，５５４，６９８号
明細書（１９７１年）などがある。

【０００６】オルガノシラン系はアルコキシシランの加
水分解によるシラノール生成とそれに続く縮合反応によ
るシリケイト構造の形式によってオルガノポリシロキサ
ンとなり硬化するもので、オルガノポリシロキサンを構
成するアルコキシランなどのオルガノシランの構造単位
は、１官能性のものから４官能性のものまであり、ハー
ドコート剤には３官能性及び４官能性のものが使用され
る。４官能性のテトラエトキシシラン、テトラメトキシ
シランからの硬化膜は、造膜性が悪く、また密着性も無
いために、そのままでは用いられず、有機ポリマー材料
との複合化や６００℃以上で生成シリカ粒子を融着させ
る方法がとられる。また、３官能性のメチルトリエトキ
シシラン、メチルトリメトキシシランなどのアルコキシ
シランを用いる方法の場合は加水分解・重縮合物がそれ
自体で造膜性があることを利用しているが、硬化速度が
非常に遅いため上述の米国特許にも開示されているよう
に初めに８０〜３００℃に熱して一部縮合したキュア可
能な樹脂を得た後、溶剤に溶かして、更にキュア触媒を
加えて通常の方法で塗布し硬化する方法が採られてい
る。また、メチルトリエトキシシランなどの加水分解・
重縮合によるアルコール性シリカゾルはガラス板にはよ
く濡れ、密着性のある膜を形成するが、ポリカボネート
などプラスチック基材には濡れ性と密着性が非常に悪
く、界面活性剤を併用して濡れ性は改善できるが、大き
な問題点として形成されたコーテイング膜は基材との密
着性に欠け、亀裂、剥離を生じやすく、このため耐擦傷
性に欠ける問題点があって、プライマーの使用が不可欠
でプライマーの選択は各社の重要なノウハウとなってい
る。

【０００７】上述のようにオルガノポリシロキサン系ハ
ードコーテイングでは、プラスチック基材に対しては一
般に密着性を欠くため、実用上はシランカップリング剤
や各種のプライマーをプラスチック基材に予めコーテイ
ングするなどの方法がとられるが、シランカップリング
剤の場合では硬化反応により高い加熱温度と、より長い
硬化時間を必要とするなど生産性に問題があり、ライン
での塗装をはじめ、現場での塗装ではプライマー処理な
しのワンコート法が切望されており、その方法が開発さ
れればその経済効果は非常に大きい。。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の問題点に鑑みてなされたものであり、オルガノアル
コキシシラン系のハードコーテイングの改良によって、
より一層の高性能化をはかり、プライマーを用いなくて
も直接ワンコート法によってポリカーボネート、ポリ塩
化ビニルなどの透明性プラスチックに密着性の優れた硬
度の高い耐擦傷性の優れた塗膜を簡単な通常の塗装方法
によって与えることのできるコーテイング方法及びそれ
に用いるコーティング剤組成物を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者はポリシロキサ
ン系ハードコーテイングにおけるプラスチック材料との
密着性改善について試行錯誤的に種々の検討を行った。
その結果、３官能性のメチルトリエトキシシラン或いは
メチルトリメトキシシランと４官能性のテトラエトキシ
シラン或いはテトラメトキシシランを３：１〜１５：１
の割合で混合したアルコキシシランに、例えば１／６倍
量のテトラヒドロフルフリルアルコールと、室温以下で
造膜性のあるアクリル系ポリマーラテックスを水で更に
６倍に希釈したものとをアルコキシシラン量の１／６倍
量混合し、この混合液をｐ−トルエンスルホン酸などの
酸触媒の存在下、室温でかき混ぜながら加水分解・重縮
合させると、発熱しながら数分くらいで透明性の均一な
低粘性のアルコール性シリカゾルが生成することを見い
出した。そして、このものを密着性に問題点のあったポ
リカーボネート成形品に通常の方法で塗布すると濡れ性
も良く、自然乾燥でも硬化が早く、また１２０℃で加熱
乾燥すると急速に硬化し、意外にも密着性の良い無色透
明性で高光沢性の耐擦傷性に優れたコーテイング膜が形
成されることを見いだした。本発明はこの知見に基づき
なされたものである。

【００１０】即ち本発明は、（１）トリアルコキシシランとテトラアルコキシシラン
とを重量比でその３：１〜１５：１で含有するアルコキ
シシランに対し、（イ）重量比で１／６倍〜１／２倍量
のテトラヒドロフルフリルアルコールもしくはテトラヒ
ドロフルフリルアルコールと低級アルコールもしくはテ
トラヒドロフランとの混合物と、（ロ）固形分４０〜５
０重量％のアクリル系ポリマーラテックス（室温以下で
造膜性のあるもの）を水で２〜１６倍に希釈した、前記
アルコキシランの重量の１／１２倍〜１／３倍量に相当
するポリマーラテックスの水希釈分散液とを混合し、こ
の混合液を酸触媒の存在下で室温でかき混ぜながら加水
分解・重縮合して得られる透明、低粘性のアルコール性
シリカゾル組成物をプライマー処理を必要とせず直接プ
ラスチック成形品の表面に塗布し、自然乾燥もしくは６
０〜２００℃で加熱乾燥硬化させることを特徴とするプ
ラスチック成形品の表面改質方法、及び（２）トリアルコキシシランとテトラアルコキシシラン
とを重量比でその３：１〜１５：１で含有するアルコキ
シシランに対し、（イ）重量比で１／６倍〜１／２倍量
のテトラヒドロフルフリルアルコールもしくはテトラヒ
ドロフルフリルアルコールと低級アルコールもしくはテ
トラヒドロフランとの混合物と、（ロ）固形分４０〜５
０％を基準とするアクリル系ポリマーラテックス（室温
以下で造膜性のあるもの）を水で２〜１６倍に希釈し
た、前記アルコキシランの重量の１／１２倍〜１／３倍
量のポリマーラテックスの水希釈分散液とを混合し、こ
の混合液を酸触媒の存在下で室温でかき混ぜながら加水
分解・重縮合して得られる透明、低粘性のアルコール性
シリカゾル組成物を提供するものである。ここで表面改
質とは、透明性を損うことなく、表面硬度、光沢性、耐
溶剤性、耐擦傷性などを向上させることをいう。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に用いられる加水分解性の
アルキルアルコキシシランとしては、各種市販の３官能
性と４官能性の低級アルコキシシランで、例えばメチル
トリエトキシシランやメチルトリメトキシシラン、フエ
ニルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テト
ラエトキシシランやテトラメトキシシランの縮合物とし
て工業用に広く使用されているメチルシリケート５１、
テトラエトキシシランの縮合物のエチルシリケート４０
などが挙げられる。

【００１２】本発明においては、アルキルアルコキシシ
ラン類の加水分解・重縮合は水で希釈したアクリル系ポ
リマーラテックスとテトラヒドロフルフリルアルコール
で代表される水溶性のあるアルコール（その他、ブタノ
ール、イソプロパノール、エタノールなどの低級アルコ
ール或はテトラヒドロフラン）を混合して得られる不均
一系の分散液に微量のｐ−トルエンスルホン酸などの酸
触媒を添加して室温でかき混ぜることによって、得られ
る透明性の均一なアルコール性シリカゾル組成物でこの
生成したアルコール性シリカゾルは、通常長期間変化は
見られなかった。

【００１３】アルコキシシラン類の加水分解・重縮合に
は、酸触媒が好適に使用される。酸触媒としては、ｐ−
トルエンスルホン酸一水和物、０．１Ｎの塩酸水溶液、
氷酢酸、クエン酸などをアルコキシシランの０．１〜２
重量％程度適宜添加して数分から３０分位で均一なアル
コール性シリカゾルが形成できるようにすると良い。触
媒量が多くなるとアルコール性シリカゾルの形成が早く
なるが、発熱が著しくなり望ましくないが、少ないと硬
化が遅くなり、また生成皮膜の硬度が低下する。またア
ンモニア水などのアルカリ触媒は、ゲル化を促進してゾ
ルの安定性を悪くする。

【００１４】当該シリカゾル組成物は、ガラス板、金属
板などには密着性の良い堅いコーテイング膜を容易に形
成するが、従来から問題となっていたポリカーボネート
などのプラスチックにも濡れ性良く密着性の良いコーテ
イング膜を形成できるのが大きな特徴である。本発明で
は、特にポリカーボネートとの密着性の改善のために加
熱するとポリカーボネートを膨潤、溶解するテトラヒド
ロフルフリルアルコールと接着剤、塗料用に広く利用さ
れているガラス転移温度の低い市販品のアクリル系ポリ
マーラテックスを含有させることによって、あらかじめ
プライマー処理を行わなくても、プラスチック表面に当
該ゾル組成物を直接そのままコーテイングすることによ
って密着性が良好で耐擦傷性のある高光沢性の堅い塗膜
を形成できる。なおプラスチックがポリ塩化ビニルの場
合はテトラヒドロフルフリルアルコールで代表される水
溶性アルコールの一部をテトラヒドロフランに替えて使
用することが好適である。

【００１５】本発明で用いられるポリマーラテックスと
しては、アルコール類と親和性のあるアクリル系のポリ
マーラテックスが好適で室温以下で造膜性のあるガラス
転移温度Ｔｇの低いものが良い結果を与える。即ちアク
リル酸エチル或いはアクリル酸ブチルとメタクリル酸メ
チルの共重合体を主成分とする場合、ガラス転移温度
（Ｔｇ）の低いポリマーを与えるアクリル酸エチルやア
クリル酸ブチル成分の方がＴｇの高いポリマーを形成す
るメタクリル酸メチル成分よりも２倍以上である場合が
好適である。また、ヒドロキシル基などの官能基を共重
合等によって含有することによって相溶性をより高める
ことも望ましい。ポリマーラテックス成分の添加量は少
ないため大部分の市販の製品が適用できるが、スチレン
やブタジエンなどを共重合体成分としたポリマーラテッ
クスはアルコール類に不溶でポリマーが凝集固化するの
で適用できない。アクリル系のポリマーラテックスの市
販品の一例としては日本ゼオン（株）製品の標準タイプ
ＮｉｐｏｌＬＸ８１１、ＬＸ８２２（商品名）ほか、
各メーカーの塗料、接着剤用の各種アクリレートラテッ
クス製品が適用できる。

【００１６】市販のアクリル系ポリマーラテックスは、
通常固形分４０〜５５％の水分散系のエマルジョン状態
で提供されるが、直接アルコキシシラン類と混合すると
分散溶解が困難となるので予め水で２〜１６倍に希釈し
たものをアルコキシシランの１／１２〜１／３倍量の限
定された範囲の量添加することが必要である。水を添加
したり、ポリマーラテックス希釈分散液を限定された範
囲量を超えて添加すると系中の水分量が増してアクリル
系の有機ポリマー成分が不溶性となって析出してくる。
また、添加量が少なすぎると、水分が不足してアルコキ
シシランの加水分解・重縮合が不十分となり、アルコキ
シシランが未反応のまま残存し濡れ性や造膜性が著しく
損なわれる。

【００１７】本発明における塗膜形成法としては、粘性
が低く、また粘度の調整も容易であることからディッピ
ング、スプレー、ロールコート、カーテンフローコー
ト、スピンコート、バーコートなどの通常の塗装方法が
採用できる。基材上に当該組成物を塗布、乾燥硬化後の
膜厚としては通常１〜５０μｍの厚さであるが密着性、
硬度の点から下限は５μｍ以上が良く上限は２０μｍ以
下が好ましい。乾燥硬化は常温でも良いが、８０〜２０
０℃、より好ましくはプラスチック基材の熱変形温度を
勘案して６０〜１２０℃で行う。硬化時間は、加熱硬化
の場合は、３分以上、好ましくは１５から３０分であ
る。塗膜は高光沢性で表面硬度が高く、耐擦傷性で、微
小硬度計によるヌープ硬度はＫＨ＝２０〜１００で鉛筆
硬度で２Ｈ以上あり多くの場合６Ｈから９Ｈで０番のス
チールウール（中心径２５μｍ）で擦ると僅かに傷が付
くが、０００番のスチールウールでは全く傷は付かない
ハードコーティング膜が得られた。

【００１８】本発明によって得られたポリカーボネート
シートに対するハードコーテイング膜の密着性は良好で
Ｘカットテープ剥離試験や碁盤目試験で剥離は見られな
かった。また、耐水性は良好で、長期間水中においても
全く変化はみられなかった。当該ハードコーテイングに
よって耐溶剤性も著しく改善され、アルコール、ケト
ン、ベンゼン、ヘキサンを含有する布でラビングしても
変化はみられなかった。

【００１９】本発明のコーティング方法はポリメタクリ
ル酸メチル、ポリカーボネート、塩化ビニル樹脂、ナイ
ロン、ポリエステル、ポリスチレン、ナイロンなどの透
明性プラスチックに対する無色透明、高光沢性のハード
コーテイングに好適であるが着色剤を配合して各種色相
のものを塗装することもできる。とりわけ透明性のポ
リカボネートの表面の耐スクラッチ性、耐磨耗性、耐候
性、耐溶剤性改善に極めて有用である。

【００２０】透明プラスチックの表面特性の向上による
製品の寿命の延長は大きなニーズであり、雑貨、日用品
を始め航空機の窓やドア材、オートバイの風防、ヘッド
ライトや各種照明器具カバー看板、ディスプレーなどの
大型の材料やメーターパネル、機器カバーなどへのコー
テイング法として有用である。

【００２１】最近では、自動車部品、家電製品などのプ
ラスチックに対する品質向上要求から素地の表面劣化の
保護、耐候性、耐擦り傷性をはじめ光沢性のある鮮やか
な高級感のある色合いの仕上げやメタリックカラー仕上
げなど装飾効果の付与などがもとめられているので各種
のプラスチック素材の付加価値を高めるプラスチック塗
料材料としても有用である。

【００２２】

【実施例】次に本発明を製造例、実施例に基づいて更に
具体的に説明するが本発明はかかる実施例のみに限定さ
れるものでない。なお、例中、部及び比はそれぞれ重量
部及び重量比を示す

【００２３】実施例１メチルトリエトキシシラン５部にテトラエトキシシラン
を１部混合したアルコキシシランにテトラヒドロフルフ
リルアルコール１部と市販のアクリル系ポリマーラテッ
クス（日本ゼオン製品ＮｉｐｏｌＬＸ８１１固形
分４５重量％Ｔｇ −１８℃）を水で８倍に希釈したも
のを１．０部混合したものに酸触媒として０．０１０部
のｐ−トルエンスルホン酸を添加して室温下でかきまぜ
ていると、最初不均一に分散していた混合液が直ちに若
干の発熱を伴ってアルコキシシランが加水分解・重縮合
すると共に青白色透明性の均一なアルコール性シリカゾ
ル溶液が形成された。このアルコール性シリカゾルは長
期間安定であった。

【００２４】ついでポリカーボネートシート（日本ジー
イープラスチックス株式会社製レキサン厚さ０．５
ｍｍ両面保護膜付き）の保護膜をはがした試験片に、
上述の透明性の均一なアルコール性ゾル溶液を流延し、
もしくはヨシミツ精機株式会社製ＹＢＡ型ベーカーアプ
リケータ（塗工の隙間１５０μｍ）を用いてコーテイン
グ後、表面温度１２０℃のホットプレート上で数分間乾
燥硬化すると密着性の良いコーテイング膜が形成され
た。コーテイング膜は無色透明、高光沢性で、非常に堅
く、寺田式微小硬度計によるヌープ硬度は、ＫＨ＝９９
で鉛筆硬度なら６Ｈ以上で爪で強く引っかいても傷が付
かず、０番の家庭用品のスチールウール（中心径２５μ
ｍ）で強く擦ると少し傷が付いたが、０００番のスチー
ルウールの場合は殆ど傷が付かなかった。

【００２５】塗膜の密着性は非常に良く、Ｘカット・セ
ロハンテープ剥離テストの評価点は、はがれが全くない
１０点であり、碁盤目カットのテープ剥離試験は１００
／１００（塗膜上にカッターナイフで１ｍｍ四方の切れ
目を１００個作成し、その上にセロハンテープを貼り付
けた後、セロハンテープを９０度の方向に強くひきはが
したときに残っているマス目の数が１００であるこ
と。）であった。コーテイング膜の耐水性は良好で、水
中に１週間以上浸漬しても表面に全く変化がみられず、
また、各種の有機溶剤、（アルコール、ケトン、テトラ
ヒドロフラン、ベンゼン）を含ませた布で擦っても変化
がみられなかった。

【００２６】実施例２実施例１において、アクリル系ポリマーラテックスＮ
ｉｐｏｌＬＸ８１１を２倍に希釈したものを１部添加
した場合で、実施例１の場合と同様に透明性の安定なア
ルコール性ゾル溶液が形成され、このものをポリカーボ
ネートシートに直接コーテイングし自然乾燥硬化させた
場合も１２０℃で加熱乾燥硬化した場合も造膜性は良好
で、Ｘカットテープ剥離試験で剥離は無く密着性の良
い、耐擦傷性のある耐水性、耐薬品性に優れた膜が形成
された。なお、微小硬度計によるヌープ硬度はＫＨ＝
４０で鉛筆硬度は６Ｈ以上に相当する。

【００２７】比較例１使用するテトラヒドロフルフリルアルコールの量を４倍
量にした以外は実施例１と全く同様にしてアルコール性
シリカゾルを調製した。このアルコール性シリカゾルを
用いて実施例１と同様の塗布を行ったところ、実施例１
の場合と異なって加熱硬化時にポリカーボネート板との
濡れ性が急速に悪くなって均一なコーテイング膜の形成
が出来なくなった。また、テトラヒドロフルフリルアル
コールを０．５部或いは全く使用しなかった場合は見か
け上は、良好な無色透明性のコーテイング膜が形成され
たが、コーテイング膜とポリカーボネートシートとの密
着性が悪く、爪で引っかくとすぐ剥離し、またスチール
ウールで擦ると容易に剥離し実用に耐えなかった。

【００２８】比較例２実施例１において、アクリル系ポリマーラテックスＮ
ｉｐｏｌＬＸ８１１を水で希釈しないで、そのまま
０．５〜１部混合した場合は、溶解分散が困難であり、
また、系の粘度が高く、加水分解・重縮合反応が遅くア
ルコキシシラン臭が長期間残った。造膜は良好で、密着
性も良好であったが、膜の硬度は低く、ヌープ硬度でＫ
Ｈ＝７〜１４（鉛筆硬度Ｂ〜Ｈ相当）で爪で引っかくだ
けでも容易に傷つきやすい。

【００２９】比較例３実施例１において水を２部更に加えた場合は、加水分解
がより早くかなり発熱し、経時的に有機ポリマー成分が
析出して透明性が悪くなり半透明性のゾルとなった。ポ
リカーボネート板に対する濡れ性と造膜性は良好で堅
く、無色透明性の高光沢性の皮膜が形成されたが、Ｘカ
ットテープ剥離試験は０で密着性が悪かった。

【００３０】実施例３実施例１と同様にメチルトリエトキシシラン５部にテト
ラエトキシシラン１部を混合したアルコキシシランにテ
トラヒドロフルフリルアルコール２部とアクリル系ポリ
マーラテックス（ヘキスト合成モビニールＢ）の６
倍希釈液を１部混合したものに酸触媒として０．０１０
部のｐ−トルエンスルホン酸を添加し、室温でかきまぜ
ると直ちに若干の発熱を伴って系は透明化して安定なア
ルコール性シリカゾルが形成された。このものをメタク
リル樹脂板とポリカーボネート板にそれぞれ流延法でコ
ーテイングし１２０℃のホットプレート上で乾燥硬化す
ると無色透明性で高光沢性の堅いコーテイング膜が形成
された。Ｘカットテープ剥離試験で剥離は見られず密着
性は良好であった。微小硬度計によるヌープ硬度はＫＨ
＝５６であり、また０番スチールウールで僅かに傷が付
く程度であった。また、アセトン、ベンゼンなどの有機
溶剤を含ませた布で擦っても変化が見られず、基材プラ
スチックの耐溶剤性が大きく改善されている。

【００３１】実施例４メチルトリエトキシシラン５部にテトラエトキシシラン
１部を混合したアルコキシシランにテトラヒドロフルフ
リルアルコール１部とテトラヒドロフラン１部及びアク
リル系ポリマーラテックス（ＮｉｐｏｌＬＸ８１１
日本ゼオン）の６倍水希釈分散液１部を混合し、０．０
０５０部のｐ−トルエンスルホン酸を触媒として室温で
かきまぜると直ちに発熱を伴って無色透明なアルコール
性ゾルが形成された。このものを厚さ１ｍｍの硬質塩ビ
板（タキロン６０１）流延法でコーティングし、８０℃
のホットプレート上で３０分乾燥硬化すると無色透明で
高光沢性の堅いコーティング膜が形成された。メカット
テープ剥離試験で剥離はみられず、またアセトン、ベン
ゼンを含ませた布で擦っても変化がみられなかった。微
小硬度計によるヌープ硬度はＫＨ＝４５で０番スチール
ウールで僅かに傷つく程度であった。

【００３２】

【発明の効果】本発明の方法によって、ポリカーボネー
ト、メタクリル樹脂などの透明プラスチック成形品の表
面を耐擦傷性、耐磨耗性、耐薬品性、耐候性などをプラ
イマー処理を必要としないワンコート法で塗装できるこ
とからコスト的に非常に有利で、窓ガラス、ドア材、看
板、風防、各種照明器具カバーなどの大型のプラスチッ
ク製品の表面特性向上によるプラスチック製品の寿命の
延長など実用価値を大きく高めることが出来る。また、
自動車部品、家電製品などのプラスチック素材のメタリ
ックカラー仕上げなど付加価値を高めるプラスチック塗
料材料としても有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０８Ｋ 5/05 Ｃ０８Ｋ 5/05 Ｃ０８Ｌ 83/04 Ｃ０８Ｌ 83/04 Ｃ０９Ｄ 183/04 Ｃ０９Ｄ 183/04 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C08J 7/04 B05D 7/02 - 7/24 302 C08K 5/00 C08K 5/05 C08L 83/04 C09D 183/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】トリアルコキシシランとテトラアルコキ
シシランとを重量比でその３：１〜１５：１で含有する
アルコキシシランに対し、（イ）重量比で１／６倍〜１
／２倍量のテトラヒドロフルフリルアルコールもしくは
テトラヒドロフルフリルアルコールと低級アルコールも
しくはテトラヒドロフランとの混合物と、（ロ）固形分
４０〜５０重量％のアクリル系ポリマーラテックス（室
温以下で造膜性のあるもの）を水で２〜１６倍に希釈し
た、前記アルコキシランの重量の１／１２倍〜１／３倍
量のポリマーラテックスの水希釈分散液を混合し、この
混合液を酸触媒の存在下で室温でかき混ぜながら加水分
解・重縮合して得られる透明、低粘性のアルコール性シ
リカゾル組成物をプライマー処理を必要とせず直接プラ
スチック成形品の表面に塗布し、自然乾燥もしくは６０
〜２００℃で加熱乾燥硬化させることを特徴とするプラ
スチック成形品の表面改質方法。
【請求項２】トリアルコキシシランとテトラアルコキ
シシランとを重量比でその３：１〜１５：１で含有する
アルコキシシランに対し、（イ）重量比で１／６倍〜１
／２倍量のテトラヒドロフルフリルアルコールもしくは
テトラヒドロフルフリルアルコールと低級アルコールも
しくはテトラヒドロフランとの混合物と、（ロ）固形分
４０〜５０％を基準とするアクリル系ポリマーラテック
ス（室温以下で造膜性のあるもの）を水で２〜１６倍に
希釈した、前記アルコキシランの重量の１／１２倍〜１
／３倍量のポリマーラテックス液とを混合し、この混合
液を酸触媒の存在下で室温でかき混ぜながら加水分解・
重縮合して得られる透明、低粘性のアルコール性シリカ
ゾル組成物。