JP3761536B2 - 表面被覆プラスチック成形品 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂等の各種プラスチック製品の表面被覆に使用される塗料を直接塗布したプラスチック成形品に関し、さらに詳しくは、例えばポリカーボネート樹脂からなる自動車ヘッドランプカバー等に特定のアクリル樹脂、有機アルミニウム化合物、ケイ素化合物とを含有する硬化性樹脂組成物からなる塗料を直接塗布したプラスチック成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車のヘッドランプカバーは、スタイリングや空気抵抗の低減を目的として偏平化し、かつ曲面化している。このためヘッドランプカバーの原材料としてガラスを用いたのでは加工が困難であり、これらの原材料は、成形加工性のよいプラスチックスへ移行している。特に、自動車のヘッドランプカバーは、中にランプを封入し温度が上昇するため、プラスチックス材料の中でも耐熱性に優れるポリカーボネート樹脂が好んで使用されている。このようなポリカーボネート樹脂への要請は、他のプラスチックスにも同様に存在し、ガラス製品、木製品、金属製品の代替品として各種のプラスチックスが多用されている。以下、ポリカーボネートを主に説明する。
ポリカーボネート樹脂は耐熱性に優れるものの、本質的に耐候性に劣り、樹脂自体が強く黄変し又は劣化しやすい。また、耐擦傷性および耐薬品性にも劣る。このため、何らの保護をすることなく上述のごとく自動車のヘッドランプカバー等の用途に用いることは、困難である。
このような問題点を改良する方法として、紫外線吸収剤を含有したウレタン系等の被覆材をポリカーボネート樹脂成形品の表面に塗布し、加熱硬化し、保護塗膜を形成する方法がある。しかし、耐擦傷性は向上するが、十分な硬度、耐候性が得られない場合がある。
一方、近年、紫外線硬化樹脂を保護塗膜に用いる方法が種々提案されている。この場合、紫外線吸収剤を含有させた紫外線硬化樹脂を、紫外線によって硬化させる不都合を回避するため、(1)２コートにする方法、(2)膜を厚くする方法の２つの方法が採られている。
第１の２コートにする方法は、１コート目として、紫外線吸収剤を含有させた非紫外線硬化型の塗膜を形成し、ついで耐擦傷性の良好な紫外線硬化型塗膜を形成する方法である。しかし、この方法は、機能を分担させることにより性能のバランスは取り易いが、工程が複雑になる点、両塗膜間の界面で剥離が生じ易い点で問題がある。
第２の膜を厚くする方法は、できるだけ厚膜にし、紫外線吸収剤の単位重量当たりの濃度を低下させ、紫外線による硬化阻害を生じにくくし、塗面外観の良好な塗膜を形成する方法である。しかし、この方法では塗膜が厚くなるため経時的に塗膜が割れ易くなる。これを防止するため塗膜を幾分柔軟にすると、その結果、耐擦傷性の低下を招くという問題がある。
ポリカーボネート樹脂のみならず他のプラスチックからなる成形品についても、紫外線による製品劣化を防止し耐擦傷性を付与することは、製品の外観を維持しかつ製品の寿命を延ばせる点で有効である。従って、例えば耐擦傷性および耐候性が良好でかつ塗面外観が良好な成形品であって、ポリカーボネート樹脂、製品基材の樹脂特性に適合し、基材との密着性、耐擦傷性および塗面外観が良好で、かつ耐候性に優れる塗料を表面に被覆したポリカーボネート樹脂成形品の開発が熱望されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者等は、特定のアクリル樹脂、有機アルミニウム化合物とケイ素化合物とを主成分とする硬化性樹脂組成物から得た塗料が各種プラスチック成形品に対し極めて優れた密着性を有し、かつ硬化性樹脂組成物から得られた塗料を直接塗布した表面被覆プラスチック成形品が耐擦傷性、耐候性等に優れることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、ＡＢＳ樹脂を含有する樹脂アロイ成形品に、下記（ａ）〜（ｄ）
（ａ）１個以上の水酸基と１個以上の脂環式エポキシ基を有する重量平均分子量２，０００〜３０，０００のアクリル樹脂（アクリル樹脂Ｉ）１００重量部に対し、
（ｂ）有機アルミニウム化合物０．０１〜１０重量部、
（ｃ）シラノール基を有するか、加熱または光照射によりシラノール基を生じるケイ素化合物０．０１〜１０重量部、
（ｄ）紫外線吸収剤０．０１〜１０重量部
を含む硬化性樹脂組成物からなる塗料（以下、ＰＣ−ＡＢＳ樹脂用塗料とも称す）を直接塗布した表面被覆プラスチック成形品を提供するものである。
また本発明は、ポリカーボネート樹脂またはＡＢＳ樹脂成形品に、下記（ａ）〜（ｄ）
（ａ）１個以上の水酸基と１個以上の脂環式エポキシ基を有する重量平均分子量２，０００〜１０，０００のアクリル樹脂（アクリル樹脂ＩＩ）１００重量部に対し、
（ｂ）有機アルミニウム化合物０．０１〜１０重量部、
（ｃ）シラノール基を有するか、加熱または光照射によりシラノール基を生じるケイ素化合物０．０１〜１０重量部、
（ｄ）紫外線吸収剤０．０１〜１０重量部
を含む硬化性樹脂組成物からなる塗料（これもＰＣ−ＡＢＳ樹脂用塗料とも称す）を直接塗布した表面被覆プラスチック成形品を提供するものである。
【０００５】
【発明を実施するための形態】
アクリル樹脂 I およびアクリル樹脂 II
本発明で用いるＰＣ−ＡＢＳ樹脂用塗料に使用できる「１個以上の水酸基と１個以上の脂環式エポキシ基を有する重量平均分子量２，０００〜３０，０００のアクリル樹脂」、すなわち「アクリル樹脂I」は、特にＡＢＳ樹脂を含有する樹脂成形品に適用することが必須であり、「α，β−エチレン性不飽和単量体」、「水酸基含有ビニル単量体」および「脂環式エポキシ基含有ビニル単量体」とを「有機溶媒」に溶解もしくは分散させ、重合温度を１００〜１６０℃に保ちながら、「ラジカル重合開始剤」２〜１０重量部を撹拌下に滴下し、重合反応を行うことにより製造することができる。
【０００６】
「α，β−エチレン性不飽和単量体」の具体例としては、「（メタ）アクリル酸エステル」、「カルボキシル基またはアルコキシカルボニル基含有ビニル単量体」、「酸無水物基含有ビニル単量体」、「非脂環式エポキシ基含有ビニル単量体」または「芳香族ビニル単量体」等を挙げることができる。
▲１▼「（メタ）アクリル酸エステル」としては、例えばメチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｉｓｏ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉｓｏ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート等の炭素数１〜１８のアクリル酸アルキルエステル等を挙げることができる。
▲２▼「カルボキシル基またはアルコキシカルボニル基含有ビニル単量体」としては、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの不飽和二塩基酸の他に、ジメチルマレート、ジメチルフマレート等のジアルキルエステル類を挙げることができる。
▲３▼「酸無水物基含有ビニル単量体」としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸などを例示することができる。
▲４▼「非脂環式エポキシ基含有ビニル単量体」としては、グリシジル（メタ）アクリレート等を例示することができる。
▲５▼「芳香族ビニル単量体」としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルスチレン、ｐ−クロルスチレン等を例示することができる。
▲６▼上記の他に、（メタ）アクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等を例示することができる。
【０００７】
「水酸基含有ビニル単体量」の具体例としては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等の炭素数２〜８のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートおよびそれらとε−カプロラクトン、γ−バレロラクトン等のラクトン類との付加物等を挙げることができる。
【０００８】
「脂環式エポキシ基含有ビニル単量体」の具体例としては、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート；２−［１，２−エポキシ−４，７−メタノペルヒドロインデン−５（６）−イル］オキシエチル（メタ）アクリレート；５，６−エポキシ−４，７−メタノペルヒドロインデン−２−イル（メタ）アクリレート；１，２−エポキシ−４，７−メタノペルヒドロインデン−５−イル（メタ）アクリレート；２，３−エポキシシクロペンテニルメチル（メタ）アクリレート；式ＣＨ2＝ＣＨＲ1ＣＯＯ［（ＣＨ2）5ＣＯＯ］ｎ−ＥＣＨＭ（Ｒ1はＨまたはメチル基であり、ｎは１〜１０であり、ＥＣＨＭは３，４−エポキシシクロヘキシルメチル基を示す。）で表される３，４−エポキシシクロヘキシルメチル化ポリカプロラクトンの（メタ）アクリル酸エステル等である。また、３，４−エポキシシクロヘキシルオキシラン；３’，４’−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート等と（メタ）アクリル酸との付加物等も挙げることができる。
通常、脂環式エポキシ基含有ビニル単量体１０モルに対し、水酸基含有ビニル単量体を１０〜５０モルの範囲で使用することにより、得られた重合体１分子中に平均して１個以上の脂環式エポキシ基を含有させることができる。
【０００９】
「ラジカル重合開始剤」としては、通常用いられているものを用いることができ、好ましくは１０時間半減期温度が５０℃から１１０℃までのものである。
具体例としては、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ｔ−ブチルパーオキシネオデカネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート等の過酸化化合物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル等のアゾビスニトリル類が挙げられる。
【００１０】
「有機溶媒」としては、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、炭化水素系溶媒を用いることができ、炭化水素系溶媒を用いた場合には、溶解性の点から、他の溶媒を併用することが好ましい。ラジカル重合させた後は、通常、反応液からアクリル樹脂を取り出すことなく、溶液のまま本発明の硬化性樹脂組成物の調製に用いることができる。
【００１１】
また、１個以上の水酸基と１個以上の脂環式エポキシ基を有する重量平均分子量が２，０００〜１０，０００であるアクリル樹脂（アクリル樹脂II）はポリカーボネート樹脂またはＡＢＳ樹脂成形品用塗料に適用することが必須である。この範囲で各々優れた密着性、耐候性が得られるからである。
【００１２】
有機アルミニウム化合物
本発明で用いる各種塗料に使用できる「有機アルミニウム化合物」としては、トリスメトキシアルミニウム、トリスエトキシアルミニウム、トリスイソプロポキシアルミニウム、トリスフェノキシアルミニウム、トリスパラメチルフェノキシアルミニウム、イソプロポキシジエトキシアルミニウム、トリスブトキシアルミニウム、トリスアセトキシアルミニウム、トリスステアラートアルミニウム、トリスブチラートアルミニウム、トリスプロピオナートアルミニウム、トリスイソプロピオナートアルミニウム、トリスアセチルアセトナートアルミニウム（別名アルミニウムトリスアセチルアセトネート）、トリストリフルオロアセチルアセトナートアルミニウム、トリスヘキサフルオロアセチルアセトナートアルミニウム、トリスエチルアセトアセタートアルミニウム、トリスサリチルアルデヒダートアルミニウム、トリジエチルマロラートアルミニウム、トリスプロピルアセトアセタートアルミニウム、トリスブチルアセトアセタートアルミニウム、トリスジピバロイルメタナートアルミニウム、ジアセチルアセトナートジピバロイルメタナートアルミニウム、および下記の環状有機アルミニウム化合物（１）〜（１０）を挙げることができる。式中、Ｐｈはフェニル基を、Ｂmはｍ-フェニレン基を、Ｂnはベンゼン環の１，２，４−位に結合位を有する３価の残基Ｃ6Ｈ3≡を、Ａnはベンゼン環の１，２，４，５−位に結合位を有する４価の残基Ｃ6Ｈ2（４価）を示す。
【００１３】
【化１】
【００１４】
有機アルミニウム化合物の使用量は、アクリル樹脂Ｉまたはアクリル樹脂ＩＩ１００重量部に対して０．０１〜１０重量部、好ましくは１〜５重量部である。０．０１重量部より少ないと、塗膜の十分な硬化物性が得られず、１０重量部を超えると硬化塗膜の電気特性を低下させる場合がある。
【００１５】
ケイ素化合物
本発明で用いる硬化性樹脂組成物に使用できる「シラノール基を有するか、加熱または光照射によりシラノール基を生じるケイ素化合物」、すなわち「ケイ素化合物」としては、以下のものが例として挙げられる。
▲１▼「シラノール基を有するか、または加熱によりシラノール基を生じるケイ素化合物」としては、ＳｉＲ1Ｒ2Ｒ3Ｒ4（Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4はそれぞれアルキル基、フェニル基、ビニル基または水酸基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アシロキシ基、ハロ基等であり、１分子中に少なくとも１個の水酸基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アシロキシ基またはハロ基を含む。）等で表されるケイ素化合物である。
▲２▼「シラノール基を有するケイ素化合物」の具体例として、トリフェニルシラノール、ジフェニルシランジオールを挙げることができる。
▲３▼「加熱によりシラノール基を生じるケイ素化合物」の具体例として、トリフェニルメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、テトライソプロペニルオキシシラン、フェニルトリイソプロペニルオキシシラン、テトラアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリアセトキシシラン、テトラクロロシラン、フェニルトリクロロシラン等がある。
▲４▼「光照射によりシラノール基を生じるケイ素化合物」としては、ベンジルオキシシラン基、ｏ−ニトロベンジルオキシ基またはα−ケトシリル基のいずれかを有するケイ素化合物であることが好ましい。これらケイ素化合物のうち、ペルオキシシラン基を有するものは式（Ｒ1）n−Ｓｉ−（Ｏ−Ｏ−Ｒ2）4-n（式中Ｒ1、Ｒ2は同一であって異なっていてもよく、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜５のアルキル基もしくはアリール基を表し、ｎは０〜３の整数を表す。）で示される化合物である。
これらのケイ素化合物としては、アクリル樹脂I、またはアクリル樹脂II１００重量部に対して０．０１〜１０重量部、好ましくは１〜５重量部の範囲で配合する。
【００１６】
紫外線吸収剤
本発明で用いる硬化性樹脂組成物に使用できる「紫外線吸収剤」としては、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、トリアジン系、シュウ酸アニリド系等が例示できる。これらは単独でも２種以上を混合して使用してもよい。紫外線吸収剤の配合量は、アクリル樹脂Iまたはアクリル樹脂IIの１００重量部に対して、０．０１〜１０重量部、好ましくは１〜３重量部である。
【００１７】
光安定剤
本発明で用いる硬化性樹脂組成物に使用できる光安定剤には、例えばヒンダードアミン系化合物がある。これらは各単独でも２種以上を混合して使用してもよい。その使用量は、アクリル樹脂Iまたはアクリル樹脂II１００重量部に対し０．０１〜１０重量部であることが好ましい。
【００１８】
本発明においては、上記組成物に、更に「有機アルミニウム化合物の配位子になり得る化合物」を添加すれば、貯蔵安定性の更に良好な１液型塗料にすることも可能である。
「有機アルミニウム化合物の配位子になり得る化合物」としては、２，４−ペンタジオン（アセチルアセトン）、２，４−ヘプタンジオン等のβ−ジケトン類；アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸ブチル等のケトエステル類；乳酸、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸アンモニウム塩、サリチル酸、サリチル酸メチル、サリチル酸エチル、サリチル酸フェニル、リンゴ酸、リンゴ酸エチル、酒石酸、酒石酸メチル、酒石酸エチル等のヒドロキシカルボン酸またはそのエステルもしくは塩；４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン、４−ヒドロキシ−２−ペンタノン、４−ヒドロキシ−２−ヘプタノン、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ヘプタノン等のケトアルコール；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチル−モノエタノールアミン、Ｎ−メチル−モノエタノールアミン、Ｎ−エチル−モノエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエタノールアミン等のアミノアルコール；マロン酸ジエチルエステル、メチロールメラミン、メチロール尿素、メチロールアクリルアミド等のエノール型活性水素化合物を例示することができる。
【００１９】
本発明で用いるプラスチック用塗料は、ポリカーボネート樹脂の他に、ＡＢＳ樹脂、またはこれらを含有する樹脂アロイからなる成形品の塗料として使用することができる。成形品としては、射出成形品、押出成形品、圧縮成形品等の各種成形品が挙げられる。
▲１▼ＡＢＳ樹脂およびこれを含有する樹脂アロイには、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンを共重合して得られるＡＢＳ樹脂の他に、ＡＢＳ樹脂と塩化ビニル樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等とのアロイも含む。
【００２０】
ＰＣ−ＡＢＳ樹脂用塗料
本発明で用いるＰＣ−ＡＢＳ樹脂用塗料は、アクリル樹脂Ｉまたはアクリル樹脂ＩＩ１００重量部に対して、有機アルミニウム化合物０．０１〜１０重量部、ケイ素化合物０．０１〜１０重量部および紫外線吸収剤０．０１〜１０重量部からなる組成物に、さらに必要に応じて通常の塗料に添加できる各種添加剤、例えばレベリング剤、流動性改良剤、酸化防止剤等を添加して調製する。製造に際し、アクリル樹脂Ｉまたはアクリル樹脂ＩＩの製造における使用溶液をそのまま用い、その溶液に他の成分を各配合量に従って配合し混合して調製することができる。
また、前記塗料と同様にして、前記組成物に、更に「有機アルミニウム化合物の配位子になり得る化合物」を添加すれば、貯蔵安定性の更に良好な１液型塗料にすることも可能である。
本発明で用いるＰＣ−ＡＢＳ樹脂用塗料は、上記ポリカーボネート樹脂の他に、ＡＢＳ樹脂またはこれらを含有する樹脂アロイからなる成形品の塗料として使用することができる。ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂および樹脂アロイとして、プラスチック用塗料と同様のものに使用できる。
【００２１】
【実施例】
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明を更に詳しく説明する。尚、実施例および比較例中の「部」は全て「重量部」を意味する。
（測定項目）
（１）耐擦傷性：スチールウール＃００００を用い傷つき程度を試験した。
荷重は、１５０ｇ／ｃｍ2、摩耗回数は１１往復とした。なお、耐擦傷性の評価は、ヘーズ値（曇り度）で表し、５〜０の６段階、すなわち５：ヘーズ０〜１．０、４：１．１〜２．０、３：２．１〜３．０、２：３．１〜５．０、１：５．１〜８．０、０：８．１以上、で示した。
（２）耐候性：ＳＷＯＭ（サンシャインウエザーメーター）２，０００時間終了後の外観観察、密着試験を行った。評価基準は以下の通りである。
（３）初期密着性：１ｍｍ碁盤目セロテープ（登録商標）剥離を行った。
（４）耐温水密着性：４０℃の温水に２４０時間浸漬し、取り出して室温に３０分放置後に密着試験を行った。
（５）耐溶剤性：ＷＡＸ除去液（商品名：ＳＴ−７）に４５℃で１０分間浸漬後、２４時間室温で放置し、鉛筆硬度試験を行った。
（６）耐冷熱サイクル性：｛（８０℃−９５％）×２時間→室温×２時間→（−４０℃×２時間）→室温×２時間｝を３０サイクル終了後に１ｍｍ碁盤目セロテープ（登録商標）剥離評価、同じく５０サイクル終了後に外観評価を行った。
（７）硬度：鉛筆硬度試験を行った。
（８）耐熱性：ＹＩ値（ＹＥＬＬＯＷ ＩＮＤＥＸ：黄変度）で５〜０の６段階、すなわち５：ＹＩ０〜１、４：１〜２、３：２〜３、２：３〜４、１：４〜５．０：５以上、で示した。
【００２２】
［製造例１：アクリル樹脂Iまたはアクリル樹脂IIの調製例］
撹拌装置、温度計、還流冷却管、窒素導入管を備えた反応器に、トルエン４０部、酢酸イソブチル５０部を仕込み、窒素雰囲気中で１００℃に昇温し、脂環式エポキシ基含有ビニル単量体としてサイクロマーＡ２００［ダイセル化学（株）製］を４０部、水酸基含有ビニル単量体としてプラクセルＦＡ−２［ダイセル化学（株）製：２−ヒドロキシエチルアクリレートのε−カプロラクトン２モル付加物］を４０部、ブチルメタクリレート１０部、ブチルアクリレート１０部、ＡＩＢＮ７部からなる混合物を２時間かけて滴下した。滴下終了後も同温度で２時間熟成し、さらにＡＩＢＮの１部、トルエン１０部からなる混合物を滴下した。その後も、同温度に４時間保持して不揮発分が５０％で、かつ重量平均分子量が７，０００であるアクリル樹脂溶液＃Ｂを得た。
【００２３】
［製造例２：アクリル樹脂Iの調製例］
撹拌装置、温度計、還流冷却管、窒素導入管を備えた反応器に、トルエン４０部、酢酸イソブチル５０部を仕込み、窒素雰囲気中で１００℃に昇温し、脂環式エポキシ基含有ビニル単量体としてサイクロマーＡ２００［ダイセル化学（株）製］を４０部、水酸基含有ビニル単量体としてプラクセルＦＡ−２［ダイセル化学（株）製］を３０部、ブチルメタクリレート２０部、ブチルアクリレート１０部、ＡＩＢＮ３部からなる混合物を２時間かけて滴下した。滴下終了後も同温度で２時間熟成してから、さらにＡＩＢＮ１部、トルエン１０部からなる混合物を滴下した。その後も、同温度に４時間保持して不揮発分が５０％で、かつ重量平均分子量が１６，０００であるアクリル樹脂溶液＃Ｃを得た。
【００２４】
［製造例３：１分子中に１個以上の脂環式エポキシ基を有しないアクリル樹脂の調製例］
撹拌装置、温度計、還流冷却管、窒素導入管を備えた反応器に、トルエン４０部、酢酸イソブチル５０部を仕込み、窒素雰囲気中で１００℃に昇温し、水酸基を含まない脂環式エポキシ基含有ビニル単量体としてサイクロマーＡ２００［ダイセル化学（株）製］を１０部、メチルメタクリレート４５部、ブチルメタクリレート３５部、ブチルアクリレート１０部、ＡＩＢＮ３部からなる混合物を２時間かけて滴下した。滴下終了後も同温度で２時間熟成し、さらにＡＩＢＮ１部、トルエン１０部からなる混合物を滴下した。その後も、同温度に４時間保持して不揮発分が５０％で、かつ重量平均分子量が１５，０００であるアクリル樹脂溶液＃Ｄ得た。
【００２５】
［実施例１］
製造例１で得たアクリル樹脂溶液＃Ｂ８３部にメチルイソブチルケトン５部、ノルマルブタノール１０部、さらにシュウ酸アニリド系紫外線吸収剤「Ｓａｎｄｕｖｏｒ３２０６」（サンド（株））２部、ヒンダードアミン系光安定剤「Ｓａｎｄｕｖｏｒ３０５８」（サンド（株））２部、アルミニウムトリスアセチルアセトネート１部を添加して塗料組成物＃Ｂ−１を得た。
別にトルエン９７部にトリフェニルシラノール３部を溶解した硬化剤を前記塗料組成物＃Ｂ−１の１００部に対し１０部添加し、イソプロピルアルコールで脱脂したポリカーボネート樹脂素材［ＬＥＸＡＮ ＬＳ−ＩＩ（ＧＥプラスチック製）］及びＡＢＳ樹脂素材に前記硬化剤を添加した塗料組成物＃Ｂ−１を硬化後の塗膜が各々１０μｍになるようにスプレー塗装し、８０℃×３０分の強制乾燥の後、室温で３日間放置し試験片とした。なお、試験片のサイズは縦１０ｍｍ、横５ｍｍ、厚さ３ｍｍの成形品である（以下、同様）。
試験片について、耐擦傷性、耐候性、初期密着性、耐温水密着性、耐溶剤性、耐冷熱サイクル性、硬度を測定した。その結果を表−１及び表−２に示す。
【００２６】
［実施例２］
製造例２で得たアクリル樹脂溶液＃Ｃ８３部にメチルイソブチルケトン５部、ノルマルブタノール１０部、さらに紫外線吸収剤「Ｓａｎｄｕｖｏｒ３２０６」（サンド（株））２部、光安定剤「Ｓａｎｄｕｖｏｒ３０５８」（サンド（株））２部を添加した配合物に、アルミニウムトリスアセチルアセトネート１部を添加して塗料組成物＃Ｃ−１を得た。塗料組成物＃Ｃ−１の１００部に実施例１のトリフェニルシラノールを含む硬化剤１０部を添加し、イソプロピルアルコールで脱脂したＡＢＳ樹脂素材及び実施例１で用いたポリカーボネート樹脂素材に前記硬化剤を添加した塗料組成物＃Ｃ−１を硬化後の塗膜が各々１０μｍになるようにスプレー塗装し、８０℃×３０分の強制乾燥の後、室温で３日間放置し試験片とした。
試験片について、耐擦傷性、耐候性、初期密着性、耐温水密着性、耐溶剤性、耐冷熱サイクル性、硬度を測定した。その結果を表−１及び表−２に示す。
【００２７】
［実施例３］
製造例２で得たアクリル樹脂溶液＃Ｃ８３部にメチルイソブチルケトン５部、ノルマルブタノール１０部、さらに紫外線吸収剤「Ｓａｎｄｕｖｏｒ３２０６」（サンド（株））２部、光安定剤「Ｓａｎｄｕｖｏｒ３０５８」（サンド（株））２部を添加した配合物に、アルミニウムトリスアセチルアセトネート１部、トリフェニルシラノール３部を添加して１液型塗料組成物＃Ｃ−２を得た。
イソプロピルアルコールで脱脂したＡＢＳ樹脂素材及び実施例１で用いたポリカーボネート樹脂素材に前記硬化剤を添加した塗料組成物＃Ｃ−１を硬化後の塗膜が各々１０μｍになるようにスプレー塗装し、８０℃×３０分の強制乾燥の後、室温で３日間放置し試験片とした。
試験片について、耐擦傷性、耐候性、初期密着性、耐温水密着性、耐溶剤性、耐冷熱サイクル性、硬度を測定した。その結果を表−１及び表−２に示す。
【００２８】
［比較例１］
製造例３で得たアクリル樹脂溶液＃Ｄ８３部にメチルイソブチルケトン５部、ノルマルブタノール１０部、さらに紫外線吸収剤「Ｓａｎｄｕｖｏｒ３２０６」（サンド（株））２部、光安定剤「Ｓａｎｄｕｖｏｒ３０５８」（サンド（株））２部を添加した配合物に、アルミニウムトリスアセチルアセトネート１部を添加して塗料組成物＃Ｄ−１を得た。塗料組成物＃Ｄ−１の１００部に実施例１のトリフェニルシラノールを含む硬化剤１０部を添加し、表−２に示した各種樹脂素材に硬化後の塗膜が２０μｍになるようにスプレー塗装し、８０℃×３０分の強制乾燥の後、室温で３日間放置し試験片とした。
試験片について初期密着性、耐温水密着性、耐溶剤性を評価した。その結果を表−２、表−４に示す。
【００２９】
［比較例２］
アクリル−ウレタン系塗料［オリジン電気（株）製「オリジプレートＺ」］をイソプロピルアルコールで脱脂した実施例１で用いたものと同じポリカーボネート樹脂素材およびＡＢＳ樹脂素材に硬化後の塗膜が１０μｍに成るようにスプレー塗装し、８０℃×３０分の強制乾燥の後、室温で５日間放置し試験片とした。
試験片について、耐擦傷性、耐候性、初期密着性、耐温水密着性、耐溶剤性、耐冷熱サイクル性、硬度を測定した。その結果を表−１および表−２に示す。
【００３０】
［比較例３］
耐擦傷性アクリル−ウレタン系塗料［オリジン電気（株）製「プラネットＲＵ」］をイソプロピルアルコールで脱脂した実施例１で用いたものと同じポリカーボネート樹脂素材およびＡＢＳ樹脂素材に、硬化後の塗膜が１０μｍになるようにスプレー塗装し、８０℃×３０分の強制乾燥の後、室温で５日間放置し試験片とした。
試験片について、耐擦傷性、耐候性、初期密着性、耐温水密着性、耐溶剤性、耐冷熱サイクル性、硬度を測定した。その結果を表−１および表−２に示す。
【００３１】
［比較例４］
表−５に示す配合の紫外線硬化樹脂を、実施例１で用いたものと同じ脱脂したポリカーボネート樹脂素材及びＡＢＳ樹脂素材に、硬化後の塗膜が５μｍになるようにスプレー塗装した。加熱により残存する有機溶剤を１０重量％まで揮発させた後、空気中で紫外線ランプを用いて波長３４０〜３８０ｎｍにおける照度が１６０〜２５０ｍｗ／ｃｍ2になるように維持して紫外線を照射した。波長３４０〜３８０ｎｍにおける照度が３０００ｍＪ／ｃｍ2になった時点で照射を止め、試験片とした。
試験片について、耐擦傷性、耐候性、初期密着性、耐温水密着性、耐溶剤性、耐熱性、硬度を測定した。その結果を表−１及び表−２に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【表２】
【００３４】
【表３】
【００３５】
【表４】
【００３６】
【表５】
【００３７】
【発明の効果】
本発明により提供される特定の塗料を直接塗布した表面被覆プラスチック成形品は、耐擦傷性、耐熱性、基材との密着性及び塗面外観が良好で、かつ耐候性に優れた塗膜を有する。従って、自動車ヘッドランプカバー等の耐熱性が要求される用途でポリカーボネート樹脂成形品の耐候性を確保するために、非常に優れている。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂等の各種プラスチック製品の表面被覆に使用される塗料を直接塗布したプラスチック成形品に関し、さらに詳しくは、例えばポリカーボネート樹脂からなる自動車ヘッドランプカバー等に特定のアクリル樹脂、有機アルミニウム化合物、ケイ素化合物とを含有する硬化性樹脂組成物からなる塗料を直接塗布したプラスチック成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車のヘッドランプカバーは、スタイリングや空気抵抗の低減を目的として偏平化し、かつ曲面化している。このためヘッドランプカバーの原材料としてガラスを用いたのでは加工が困難であり、これらの原材料は、成形加工性のよいプラスチックスへ移行している。特に、自動車のヘッドランプカバーは、中にランプを封入し温度が上昇するため、プラスチックス材料の中でも耐熱性に優れるポリカーボネート樹脂が好んで使用されている。このようなポリカーボネート樹脂への要請は、他のプラスチックスにも同様に存在し、ガラス製品、木製品、金属製品の代替品として各種のプラスチックスが多用されている。以下、ポリカーボネートを主に説明する。
ポリカーボネート樹脂は耐熱性に優れるものの、本質的に耐候性に劣り、樹脂自体が強く黄変し又は劣化しやすい。また、耐擦傷性および耐薬品性にも劣る。このため、何らの保護をすることなく上述のごとく自動車のヘッドランプカバー等の用途に用いることは、困難である。
このような問題点を改良する方法として、紫外線吸収剤を含有したウレタン系等の被覆材をポリカーボネート樹脂成形品の表面に塗布し、加熱硬化し、保護塗膜を形成する方法がある。しかし、耐擦傷性は向上するが、十分な硬度、耐候性が得られない場合がある。
一方、近年、紫外線硬化樹脂を保護塗膜に用いる方法が種々提案されている。この場合、紫外線吸収剤を含有させた紫外線硬化樹脂を、紫外線によって硬化させる不都合を回避するため、(1)２コートにする方法、(2)膜を厚くする方法の２つの方法が採られている。
第１の２コートにする方法は、１コート目として、紫外線吸収剤を含有させた非紫外線硬化型の塗膜を形成し、ついで耐擦傷性の良好な紫外線硬化型塗膜を形成する方法である。しかし、この方法は、機能を分担させることにより性能のバランスは取り易いが、工程が複雑になる点、両塗膜間の界面で剥離が生じ易い点で問題がある。
第２の膜を厚くする方法は、できるだけ厚膜にし、紫外線吸収剤の単位重量当たりの濃度を低下させ、紫外線による硬化阻害を生じにくくし、塗面外観の良好な塗膜を形成する方法である。しかし、この方法では塗膜が厚くなるため経時的に塗膜が割れ易くなる。これを防止するため塗膜を幾分柔軟にすると、その結果、耐擦傷性の低下を招くという問題がある。
ポリカーボネート樹脂のみならず他のプラスチックからなる成形品についても、紫外線による製品劣化を防止し耐擦傷性を付与することは、製品の外観を維持しかつ製品の寿命を延ばせる点で有効である。従って、例えば耐擦傷性および耐候性が良好でかつ塗面外観が良好な成形品であって、ポリカーボネート樹脂、製品基材の樹脂特性に適合し、基材との密着性、耐擦傷性および塗面外観が良好で、かつ耐候性に優れる塗料を表面に被覆したポリカーボネート樹脂成形品の開発が熱望されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者等は、特定のアクリル樹脂、有機アルミニウム化合物とケイ素化合物とを主成分とする硬化性樹脂組成物から得た塗料が各種プラスチック成形品に対し極めて優れた密着性を有し、かつ硬化性樹脂組成物から得られた塗料を直接塗布した表面被覆プラスチック成形品が耐擦傷性、耐候性等に優れることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、ＡＢＳ樹脂を含有する樹脂アロイ成形品に、下記（ａ）〜（ｄ）
（ａ）１個以上の水酸基と１個以上の脂環式エポキシ基を有する重量平均分子量２，０００〜３０，０００のアクリル樹脂（アクリル樹脂Ｉ）１００重量部に対し、
（ｂ）有機アルミニウム化合物０．０１〜１０重量部、
（ｃ）シラノール基を有するか、加熱または光照射によりシラノール基を生じるケイ素化合物０．０１〜１０重量部、
（ｄ）紫外線吸収剤０．０１〜１０重量部
を含む硬化性樹脂組成物からなる塗料（以下、ＰＣ−ＡＢＳ樹脂用塗料とも称す）を直接塗布した表面被覆プラスチック成形品を提供するものである。
また本発明は、ポリカーボネート樹脂またはＡＢＳ樹脂成形品に、下記（ａ）〜（ｄ）
（ａ）１個以上の水酸基と１個以上の脂環式エポキシ基を有する重量平均分子量２，０００〜１０，０００のアクリル樹脂（アクリル樹脂ＩＩ）１００重量部に対し、
（ｂ）有機アルミニウム化合物０．０１〜１０重量部、
（ｃ）シラノール基を有するか、加熱または光照射によりシラノール基を生じるケイ素化合物０．０１〜１０重量部、
（ｄ）紫外線吸収剤０．０１〜１０重量部
を含む硬化性樹脂組成物からなる塗料（これもＰＣ−ＡＢＳ樹脂用塗料とも称す）を直接塗布した表面被覆プラスチック成形品を提供するものである。
【０００５】
【発明を実施するための形態】
アクリル樹脂 I およびアクリル樹脂 II
本発明で用いるＰＣ−ＡＢＳ樹脂用塗料に使用できる「１個以上の水酸基と１個以上の脂環式エポキシ基を有する重量平均分子量２，０００〜３０，０００のアクリル樹脂」、すなわち「アクリル樹脂I」は、特にＡＢＳ樹脂を含有する樹脂成形品に適用することが必須であり、「α，β−エチレン性不飽和単量体」、「水酸基含有ビニル単量体」および「脂環式エポキシ基含有ビニル単量体」とを「有機溶媒」に溶解もしくは分散させ、重合温度を１００〜１６０℃に保ちながら、「ラジカル重合開始剤」２〜１０重量部を撹拌下に滴下し、重合反応を行うことにより製造することができる。
【０００６】
「α，β−エチレン性不飽和単量体」の具体例としては、「（メタ）アクリル酸エステル」、「カルボキシル基またはアルコキシカルボニル基含有ビニル単量体」、「酸無水物基含有ビニル単量体」、「非脂環式エポキシ基含有ビニル単量体」または「芳香族ビニル単量体」等を挙げることができる。
▲１▼「（メタ）アクリル酸エステル」としては、例えばメチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｉｓｏ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉｓｏ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート等の炭素数１〜１８のアクリル酸アルキルエステル等を挙げることができる。
▲２▼「カルボキシル基またはアルコキシカルボニル基含有ビニル単量体」としては、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの不飽和二塩基酸の他に、ジメチルマレート、ジメチルフマレート等のジアルキルエステル類を挙げることができる。
▲３▼「酸無水物基含有ビニル単量体」としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸などを例示することができる。
▲４▼「非脂環式エポキシ基含有ビニル単量体」としては、グリシジル（メタ）アクリレート等を例示することができる。
▲５▼「芳香族ビニル単量体」としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルスチレン、ｐ−クロルスチレン等を例示することができる。
▲６▼上記の他に、（メタ）アクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等を例示することができる。
【０００７】
「水酸基含有ビニル単体量」の具体例としては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等の炭素数２〜８のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートおよびそれらとε−カプロラクトン、γ−バレロラクトン等のラクトン類との付加物等を挙げることができる。
【０００８】
「脂環式エポキシ基含有ビニル単量体」の具体例としては、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート；２−［１，２−エポキシ−４，７−メタノペルヒドロインデン−５（６）−イル］オキシエチル（メタ）アクリレート；５，６−エポキシ−４，７−メタノペルヒドロインデン−２−イル（メタ）アクリレート；１，２−エポキシ−４，７−メタノペルヒドロインデン−５−イル（メタ）アクリレート；２，３−エポキシシクロペンテニルメチル（メタ）アクリレート；式ＣＨ2＝ＣＨＲ1ＣＯＯ［（ＣＨ2）5ＣＯＯ］ｎ−ＥＣＨＭ（Ｒ1はＨまたはメチル基であり、ｎは１〜１０であり、ＥＣＨＭは３，４−エポキシシクロヘキシルメチル基を示す。）で表される３，４−エポキシシクロヘキシルメチル化ポリカプロラクトンの（メタ）アクリル酸エステル等である。また、３，４−エポキシシクロヘキシルオキシラン；３’，４’−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート等と（メタ）アクリル酸との付加物等も挙げることができる。
通常、脂環式エポキシ基含有ビニル単量体１０モルに対し、水酸基含有ビニル単量体を１０〜５０モルの範囲で使用することにより、得られた重合体１分子中に平均して１個以上の脂環式エポキシ基を含有させることができる。
【０００９】
「ラジカル重合開始剤」としては、通常用いられているものを用いることができ、好ましくは１０時間半減期温度が５０℃から１１０℃までのものである。
具体例としては、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ｔ−ブチルパーオキシネオデカネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート等の過酸化化合物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル等のアゾビスニトリル類が挙げられる。
【００１０】
「有機溶媒」としては、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、炭化水素系溶媒を用いることができ、炭化水素系溶媒を用いた場合には、溶解性の点から、他の溶媒を併用することが好ましい。ラジカル重合させた後は、通常、反応液からアクリル樹脂を取り出すことなく、溶液のまま本発明の硬化性樹脂組成物の調製に用いることができる。
【００１１】
また、１個以上の水酸基と１個以上の脂環式エポキシ基を有する重量平均分子量が２，０００〜１０，０００であるアクリル樹脂（アクリル樹脂II）はポリカーボネート樹脂またはＡＢＳ樹脂成形品用塗料に適用することが必須である。この範囲で各々優れた密着性、耐候性が得られるからである。
【００１２】
有機アルミニウム化合物
本発明で用いる各種塗料に使用できる「有機アルミニウム化合物」としては、トリスメトキシアルミニウム、トリスエトキシアルミニウム、トリスイソプロポキシアルミニウム、トリスフェノキシアルミニウム、トリスパラメチルフェノキシアルミニウム、イソプロポキシジエトキシアルミニウム、トリスブトキシアルミニウム、トリスアセトキシアルミニウム、トリスステアラートアルミニウム、トリスブチラートアルミニウム、トリスプロピオナートアルミニウム、トリスイソプロピオナートアルミニウム、トリスアセチルアセトナートアルミニウム（別名アルミニウムトリスアセチルアセトネート）、トリストリフルオロアセチルアセトナートアルミニウム、トリスヘキサフルオロアセチルアセトナートアルミニウム、トリスエチルアセトアセタートアルミニウム、トリスサリチルアルデヒダートアルミニウム、トリジエチルマロラートアルミニウム、トリスプロピルアセトアセタートアルミニウム、トリスブチルアセトアセタートアルミニウム、トリスジピバロイルメタナートアルミニウム、ジアセチルアセトナートジピバロイルメタナートアルミニウム、および下記の環状有機アルミニウム化合物（１）〜（１０）を挙げることができる。式中、Ｐｈはフェニル基を、Ｂmはｍ-フェニレン基を、Ｂnはベンゼン環の１，２，４−位に結合位を有する３価の残基Ｃ6Ｈ3≡を、Ａnはベンゼン環の１，２，４，５−位に結合位を有する４価の残基Ｃ6Ｈ2（４価）を示す。
【００１３】
【化１】
有機アルミニウム化合物の使用量は、アクリル樹脂Ｉまたはアクリル樹脂ＩＩ１００重量部に対して０．０１〜１０重量部、好ましくは１〜５重量部である。０．０１重量部より少ないと、塗膜の十分な硬化物性が得られず、１０重量部を超えると硬化塗膜の電気特性を低下させる場合がある。
【００１５】
ケイ素化合物
本発明で用いる硬化性樹脂組成物に使用できる「シラノール基を有するか、加熱または光照射によりシラノール基を生じるケイ素化合物」、すなわち「ケイ素化合物」としては、以下のものが例として挙げられる。
▲１▼「シラノール基を有するか、または加熱によりシラノール基を生じるケイ素化合物」としては、ＳｉＲ1Ｒ2Ｒ3Ｒ4（Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4はそれぞれアルキル基、フェニル基、ビニル基または水酸基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アシロキシ基、ハロ基等であり、１分子中に少なくとも１個の水酸基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アシロキシ基またはハロ基を含む。）等で表されるケイ素化合物である。
▲２▼「シラノール基を有するケイ素化合物」の具体例として、トリフェニルシラノール、ジフェニルシランジオールを挙げることができる。
▲３▼「加熱によりシラノール基を生じるケイ素化合物」の具体例として、トリフェニルメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、テトライソプロペニルオキシシラン、フェニルトリイソプロペニルオキシシラン、テトラアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリアセトキシシラン、テトラクロロシラン、フェニルトリクロロシラン等がある。
▲４▼「光照射によりシラノール基を生じるケイ素化合物」としては、ベンジルオキシシラン基、ｏ−ニトロベンジルオキシ基またはα−ケトシリル基のいずれかを有するケイ素化合物であることが好ましい。これらケイ素化合物のうち、ペルオキシシラン基を有するものは式（Ｒ1）n−Ｓｉ−（Ｏ−Ｏ−Ｒ2）4-n（式中Ｒ1、Ｒ2は同一であって異なっていてもよく、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜５のアルキル基もしくはアリール基を表し、ｎは０〜３の整数を表す。）で示される化合物である。
これらのケイ素化合物としては、アクリル樹脂I、またはアクリル樹脂II１００重量部に対して０．０１〜１０重量部、好ましくは１〜５重量部の範囲で配合する。
【００１６】
紫外線吸収剤
本発明で用いる硬化性樹脂組成物に使用できる「紫外線吸収剤」としては、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、トリアジン系、シュウ酸アニリド系等が例示できる。これらは単独でも２種以上を混合して使用してもよい。紫外線吸収剤の配合量は、アクリル樹脂Iまたはアクリル樹脂IIの１００重量部に対して、０．０１〜１０重量部、好ましくは１〜３重量部である。
【００１７】
光安定剤
本発明で用いる硬化性樹脂組成物に使用できる光安定剤には、例えばヒンダードアミン系化合物がある。これらは各単独でも２種以上を混合して使用してもよい。その使用量は、アクリル樹脂Iまたはアクリル樹脂II１００重量部に対し０．０１〜１０重量部であることが好ましい。
【００１８】
本発明においては、上記組成物に、更に「有機アルミニウム化合物の配位子になり得る化合物」を添加すれば、貯蔵安定性の更に良好な１液型塗料にすることも可能である。
「有機アルミニウム化合物の配位子になり得る化合物」としては、２，４−ペンタジオン（アセチルアセトン）、２，４−ヘプタンジオン等のβ−ジケトン類；アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸ブチル等のケトエステル類；乳酸、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸アンモニウム塩、サリチル酸、サリチル酸メチル、サリチル酸エチル、サリチル酸フェニル、リンゴ酸、リンゴ酸エチル、酒石酸、酒石酸メチル、酒石酸エチル等のヒドロキシカルボン酸またはそのエステルもしくは塩；４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン、４−ヒドロキシ−２−ペンタノン、４−ヒドロキシ−２−ヘプタノン、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ヘプタノン等のケトアルコール；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチル−モノエタノールアミン、Ｎ−メチル−モノエタノールアミン、Ｎ−エチル−モノエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエタノールアミン等のアミノアルコール；マロン酸ジエチルエステル、メチロールメラミン、メチロール尿素、メチロールアクリルアミド等のエノール型活性水素化合物を例示することができる。
【００１９】
本発明で用いるプラスチック用塗料は、ポリカーボネート樹脂の他に、ＡＢＳ樹脂、またはこれらを含有する樹脂アロイからなる成形品の塗料として使用することができる。成形品としては、射出成形品、押出成形品、圧縮成形品等の各種成形品が挙げられる。
▲１▼ＡＢＳ樹脂およびこれを含有する樹脂アロイには、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンを共重合して得られるＡＢＳ樹脂の他に、ＡＢＳ樹脂と塩化ビニル樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等とのアロイも含む。
【００２０】
ＰＣ−ＡＢＳ樹脂用塗料
本発明で用いるＰＣ−ＡＢＳ樹脂用塗料は、アクリル樹脂Ｉまたはアクリル樹脂ＩＩ１００重量部に対して、有機アルミニウム化合物０．０１〜１０重量部、ケイ素化合物０．０１〜１０重量部および紫外線吸収剤０．０１〜１０重量部からなる組成物に、さらに必要に応じて通常の塗料に添加できる各種添加剤、例えばレベリング剤、流動性改良剤、酸化防止剤等を添加して調製する。製造に際し、アクリル樹脂Ｉまたはアクリル樹脂ＩＩの製造における使用溶液をそのまま用い、その溶液に他の成分を各配合量に従って配合し混合して調製することができる。
また、前記塗料と同様にして、前記組成物に、更に「有機アルミニウム化合物の配位子になり得る化合物」を添加すれば、貯蔵安定性の更に良好な１液型塗料にすることも可能である。
本発明で用いるＰＣ−ＡＢＳ樹脂用塗料は、上記ポリカーボネート樹脂の他に、ＡＢＳ樹脂またはこれらを含有する樹脂アロイからなる成形品の塗料として使用することができる。ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂および樹脂アロイとして、プラスチック用塗料と同様のものに使用できる。
【００２１】
【実施例】
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明を更に詳しく説明する。尚、実施例および比較例中の「部」は全て「重量部」を意味する。
（測定項目）
（１）耐擦傷性：スチールウール＃００００を用い傷つき程度を試験した。
荷重は、１５０ｇ／ｃｍ2、摩耗回数は１１往復とした。なお、耐擦傷性の評価は、ヘーズ値（曇り度）で表し、５〜０の６段階、すなわち５：ヘーズ０〜１．０、４：１．１〜２．０、３：２．１〜３．０、２：３．１〜５．０、１：５．１〜８．０、０：８．１以上、で示した。
（２）耐候性：ＳＷＯＭ（サンシャインウエザーメーター）２，０００時間終了後の外観観察、密着試験を行った。評価基準は以下の通りである。
（４）耐温水密着性：４０℃の温水に２４０時間浸漬し、取り出して室温に３０分放置後に密着試験を行った。
（５）耐溶剤性：ＷＡＸ除去液（商品名：ＳＴ−７）に４５℃で１０分間浸漬後、２４時間室温で放置し、鉛筆硬度試験を行った。
（６）耐冷熱サイクル性：｛（８０℃−９５％）×２時間→室温×２時間→（−４０℃×２時間）→室温×２時間｝を３０サイクル終了後に１ｍｍ碁盤目セロテープ（登録商標）剥離評価、同じく５０サイクル終了後に外観評価を行った。
（７）硬度：鉛筆硬度試験を行った。
（８）耐熱性：ＹＩ値（ＹＥＬＬＯＷ ＩＮＤＥＸ：黄変度）で５〜０の６段階、すなわち５：ＹＩ０〜１、４：１〜２、３：２〜３、２：３〜４、１：４〜５．０：５以上、で示した。
【００２２】
［製造例１：アクリル樹脂Iまたはアクリル樹脂IIの調製例］
撹拌装置、温度計、還流冷却管、窒素導入管を備えた反応器に、トルエン４０部、酢酸イソブチル５０部を仕込み、窒素雰囲気中で１００℃に昇温し、脂環式エポキシ基含有ビニル単量体としてサイクロマーＡ２００［ダイセル化学（株）製］を４０部、水酸基含有ビニル単量体としてプラクセルＦＡ−２［ダイセル化学（株）製：２−ヒドロキシエチルアクリレートのε−カプロラクトン２モル付加物］を４０部、ブチルメタクリレート１０部、ブチルアクリレート１０部、ＡＩＢＮ７部からなる混合物を２時間かけて滴下した。滴下終了後も同温度で２時間熟成し、さらにＡＩＢＮの１部、トルエン１０部からなる混合物を滴下した。その後も、同温度に４時間保持して不揮発分が５０％で、かつ重量平均分子量が７，０００であるアクリル樹脂溶液＃Ｂを得た。
【００２３】
［製造例２：アクリル樹脂Iの調製例］
撹拌装置、温度計、還流冷却管、窒素導入管を備えた反応器に、トルエン４０部、酢酸イソブチル５０部を仕込み、窒素雰囲気中で１００℃に昇温し、脂環式エポキシ基含有ビニル単量体としてサイクロマーＡ２００［ダイセル化学（株）製］を４０部、水酸基含有ビニル単量体としてプラクセルＦＡ−２［ダイセル化学（株）製］を３０部、ブチルメタクリレート２０部、ブチルアクリレート１０部、ＡＩＢＮ３部からなる混合物を２時間かけて滴下した。滴下終了後も同温度で２時間熟成してから、さらにＡＩＢＮ１部、トルエン１０部からなる混合物を滴下した。その後も、同温度に４時間保持して不揮発分が５０％で、かつ重量平均分子量が１６，０００であるアクリル樹脂溶液＃Ｃを得た。
【００２４】
［製造例３：１分子中に１個以上の脂環式エポキシ基を有しないアクリル樹脂の調製例］
撹拌装置、温度計、還流冷却管、窒素導入管を備えた反応器に、トルエン４０部、酢酸イソブチル５０部を仕込み、窒素雰囲気中で１００℃に昇温し、水酸基を含まない脂環式エポキシ基含有ビニル単量体としてサイクロマーＡ２００［ダイセル化学（株）製］を１０部、メチルメタクリレート４５部、ブチルメタクリレート３５部、ブチルアクリレート１０部、ＡＩＢＮ３部からなる混合物を２時間かけて滴下した。滴下終了後も同温度で２時間熟成し、さらにＡＩＢＮ１部、トルエン１０部からなる混合物を滴下した。その後も、同温度に４時間保持して不揮発分が５０％で、かつ重量平均分子量が１５，０００であるアクリル樹脂溶液＃Ｄ得た。
【００２５】
［実施例１］
製造例１で得たアクリル樹脂溶液＃Ｂ８３部にメチルイソブチルケトン５部、ノルマルブタノール１０部、さらにシュウ酸アニリド系紫外線吸収剤「Ｓａｎｄｕｖｏｒ３２０６」（サンド（株））２部、ヒンダードアミン系光安定剤「Ｓａｎｄｕｖｏｒ３０５８」（サンド（株））２部、アルミニウムトリスアセチルアセトネート１部を添加して塗料組成物＃Ｂ−１を得た。
別にトルエン９７部にトリフェニルシラノール３部を溶解した硬化剤を前記塗料組成物＃Ｂ−１の１００部に対し１０部添加し、イソプロピルアルコールで脱脂したポリカーボネート樹脂素材［ＬＥＸＡＮ ＬＳ−ＩＩ（ＧＥプラスチック製）］及びＡＢＳ樹脂素材に前記硬化剤を添加した塗料組成物＃Ｂ−１を硬化後の塗膜が各々１０μｍになるようにスプレー塗装し、８０℃×３０分の強制乾燥の後、室温で３日間放置し試験片とした。なお、試験片のサイズは縦１０ｍｍ、横５ｍｍ、厚さ３ｍｍの成形品である（以下、同様）。
試験片について、耐擦傷性、耐候性、初期密着性、耐温水密着性、耐溶剤性、耐冷熱サイクル性、硬度を測定した。その結果を表−１及び表−２に示す。
【００２６】
［実施例２］
製造例２で得たアクリル樹脂溶液＃Ｃ８３部にメチルイソブチルケトン５部、ノルマルブタノール１０部、さらに紫外線吸収剤「Ｓａｎｄｕｖｏｒ３２０６」（サンド（株））２部、光安定剤「Ｓａｎｄｕｖｏｒ３０５８」（サンド（株））２部を添加した配合物に、アルミニウムトリスアセチルアセトネート１部を添加して塗料組成物＃Ｃ−１を得た。塗料組成物＃Ｃ−１の１００部に実施例１のトリフェニルシラノールを含む硬化剤１０部を添加し、イソプロピルアルコールで脱脂したＡＢＳ樹脂素材及び実施例１で用いたポリカーボネート樹脂素材に前記硬化剤を添加した塗料組成物＃Ｃ−１を硬化後の塗膜が各々１０μｍになるようにスプレー塗装し、８０℃×３０分の強制乾燥の後、室温で３日間放置し試験片とした。
試験片について、耐擦傷性、耐候性、初期密着性、耐温水密着性、耐溶剤性、耐冷熱サイクル性、硬度を測定した。その結果を表−１及び表−２に示す。
【００２７】
［実施例３］
製造例２で得たアクリル樹脂溶液＃Ｃ８３部にメチルイソブチルケトン５部、ノルマルブタノール１０部、さらに紫外線吸収剤「Ｓａｎｄｕｖｏｒ３２０６」（サンド（株））２部、光安定剤「Ｓａｎｄｕｖｏｒ３０５８」（サンド（株））２部を添加した配合物に、アルミニウムトリスアセチルアセトネート１部、トリフェニルシラノール３部を添加して１液型塗料組成物＃Ｃ−２を得た。
イソプロピルアルコールで脱脂したＡＢＳ樹脂素材及び実施例１で用いたポリカーボネート樹脂素材に前記硬化剤を添加した塗料組成物＃Ｃ−１を硬化後の塗膜が各々１０μｍになるようにスプレー塗装し、８０℃×３０分の強制乾燥の後、室温で３日間放置し試験片とした。
試験片について、耐擦傷性、耐候性、初期密着性、耐温水密着性、耐溶剤性、耐冷熱サイクル性、硬度を測定した。その結果を表−１及び表−２に示す。
【００２８】
［比較例１］
製造例３で得たアクリル樹脂溶液＃Ｄ８３部にメチルイソブチルケトン５部、ノルマルブタノール１０部、さらに紫外線吸収剤「Ｓａｎｄｕｖｏｒ３２０６」（サンド（株））２部、光安定剤「Ｓａｎｄｕｖｏｒ３０５８」（サンド（株））２部を添加した配合物に、アルミニウムトリスアセチルアセトネート１部を添加して塗料組成物＃Ｄ−１を得た。塗料組成物＃Ｄ−１の１００部に実施例１のトリフェニルシラノールを含む硬化剤１０部を添加し、表−２に示した各種樹脂素材に硬化後の塗膜が２０μｍになるようにスプレー塗装し、８０℃×３０分の強制乾燥の後、室温で３日間放置し試験片とした。
試験片について初期密着性、耐温水密着性、耐溶剤性を評価した。その結果を表−２、表−４に示す。
【００２９】
［比較例２］
アクリル−ウレタン系塗料［オリジン電気（株）製「オリジプレートＺ」］をイソプロピルアルコールで脱脂した実施例１で用いたものと同じポリカーボネート樹脂素材およびＡＢＳ樹脂素材に硬化後の塗膜が１０μｍに成るようにスプレー塗装し、８０℃×３０分の強制乾燥の後、室温で５日間放置し試験片とした。
試験片について、耐擦傷性、耐候性、初期密着性、耐温水密着性、耐溶剤性、耐冷熱サイクル性、硬度を測定した。その結果を表−１および表−２に示す。
【００３０】
［比較例３］
耐擦傷性アクリル−ウレタン系塗料［オリジン電気（株）製「プラネットＲＵ」］をイソプロピルアルコールで脱脂した実施例１で用いたものと同じポリカーボネート樹脂素材およびＡＢＳ樹脂素材に、硬化後の塗膜が１０μｍになるようにスプレー塗装し、８０℃×３０分の強制乾燥の後、室温で５日間放置し試験片とした。
試験片について、耐擦傷性、耐候性、初期密着性、耐温水密着性、耐溶剤性、耐冷熱サイクル性、硬度を測定した。その結果を表−１および表−２に示す。
【００３１】
［比較例４］
表−５に示す配合の紫外線硬化樹脂を、実施例１で用いたものと同じ脱脂したポリカーボネート樹脂素材及びＡＢＳ樹脂素材に、硬化後の塗膜が５μｍになるようにスプレー塗装した。加熱により残存する有機溶剤を１０重量％まで揮発させた後、空気中で紫外線ランプを用いて波長３４０〜３８０ｎｍにおける照度が１６０〜２５０ｍｗ／ｃｍ2になるように維持して紫外線を照射した。波長３４０〜３８０ｎｍにおける照度が３０００ｍＪ／ｃｍ2になった時点で照射を止め、試験片とした。
試験片について、耐擦傷性、耐候性、初期密着性、耐温水密着性、耐溶剤性、耐熱性、硬度を測定した。その結果を表−１及び表−２に示す。
【００３２】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【発明の効果】
本発明により提供される特定の塗料を直接塗布した表面被覆プラスチック成形品は、耐擦傷性、耐熱性、基材との密着性及び塗面外観が良好で、かつ耐候性に優れた塗膜を有する。従って、自動車ヘッドランプカバー等の耐熱性が要求される用途でポリカーボネート樹脂成形品の耐候性を確保するために、非常に優れている。
Claims (2)
- ＡＢＳ樹脂を含有する樹脂アロイ成形品に、下記（ａ）〜（ｄ）
（ａ）１個以上の水酸基と１個以上の脂環式エポキシ基を有する重量平均分子量２，０００〜３０，０００のアクリル樹脂（アクリル樹脂Ｉ）１００重量部に対し、
（ｂ）有機アルミニウム化合物０．０１〜１０重量部、
（ｃ）シラノール基を有するか、加熱または光照射によりシラノール基を生じるケイ素化合物０．０１〜１０重量部、
（ｄ）紫外線吸収剤０．０１〜１０重量部
を含む硬化性樹脂組成物からなる塗料を直接塗布した表面被覆プラスチック成形品。 - ポリカーボネート樹脂またはＡＢＳ樹脂成形品に、下記（ａ）〜（ｄ）
（ａ）１個以上の水酸基と１個以上の脂環式エポキシ基を有する重量平均分子量２，０００〜１０，０００のアクリル樹脂（アクリル樹脂ＩＩ）１００重量部に対し、
（ｂ）有機アルミニウム化合物０．０１〜１０重量部、
（ｃ）シラノール基を有するか、加熱または光照射によりシラノール基を生じるケイ素化合物０．０１〜１０重量部、
（ｄ）紫外線吸収剤０．０１〜１０重量部
を含む硬化性樹脂組成物からなる塗料を直接塗布した表面被覆プラスチック成形品。
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