JPH01159246A - 着色層を有する透明樹脂成形体 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、プラスチック材料の最大の欠点である耐摩耗
性の低さを改善するためのハードコート層を有し、かつ
密着性の高い着色層を有する耐候性等の各種物性に優れ
た透明樹脂成形体に関するものである。

［従来の技術］ 近年、透明プラスチック材料からなる成形体が、透明ガ
ラスに替わってその軽量性、易加工性および優れた耐衝
撃性等の長所を有することから、ビルや列車、自動車等
の窓材として広く用いられている。しかし、これらのプ
ラスチック材料は摩擦に対して強度が十分ではなく、傷
つきやすいためハードコート剤によるハードコート処理
が施されるがハードコート面は親水性に乏しく、しかも
化学的に安定であるため、通常の塗料は付着しにくく、
また接着性も悪い、一方、これらプラスチック材料には
、当然、各種の表示をおこなうため、着色層を形成する
必要性が生じることもある。例えば自動車のウィンドガ
ラスのかわりにポリカーボネート板あるいはアクリル板
等の樹脂板を用いたものがあるが、自動車ウィンドガラ
スは一般に窓枠に取りつけるにあたり、その周囲をゴム
からなるウェザ−ストリップに嵌め込むようにしている
が、より視界を広くするために、ガラス周縁部を直接窓
枠に接着し、この接着部を外部から隠すため、周縁部の
みを黒く塗装を施すようにすることがある。従ってウィ
ンドガラスのかわりに透明プラスチック材料を用いる場
合にも、このような塗装を施す必要がある。プラスチッ
ク材料は一般に塗料が乗りにくい材料であり、特に、プ
ラスチック表面の耐摩耗性を向上させるためのハードコ
ート剤はシリコーン系の薬剤が一般的であり、各種塗料
との密着性がほとんどないものであるため、ハードコー
ト処理が施されたプラスチック材料をこのような用途に
使用することは困難なものであった。かかる問題点を解
決する手段として、シリコーン系のハードコート層を有
するポリカーボネート板の周縁部をサンドブラストする
ことにより、ハードコート層を除去したのち、この除去
された部分に黒色塗膜を形成することが提案されている
（実開昭６１−７８６２８号公報）が、この手段では一
工程余分にかかることとなり、非効率的である。また、
シリコーン系ハードコート層の表面を粗面化したのちプ
ラズマ処理を行い表面の活性を高めたのち塗膜を形成す
る方法が提案されている（特開昭６２−１２１７３５号
公報）が、この方法においても粗面化、プラズマ処理と
いう余分な工程を必要とする上、装置も高価で工業的で
はない。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らはかかる従来の問題点に鑑み、鋭意検討の結
果、本発明に到達したものである。すなわち本発明は透
明樹脂成形体の上にポリメチルメタクリレート系プライ
マー層、シリコーン系ハードコート層、体′！を顔料お
よびカップリング剤を含むエポキシ樹脂系着色層が順次
形成されていることを特徴とする着色層を有する透明樹
脂成形体である。

本発明の対象とする透明樹脂成形体としては、ポリカー
ボネート、アクリル樹脂等耐衝撃性に優れ、かつ透明度
の高い樹脂が挙げられる。

本発明においては、ハードコート処理を施したのち着色
層を形成するものであるが、ハードコート層は一般に撥
水性が高く、しかも化学的にも安定であることから通常
の塗料は付着しにくくまた、接着性も悪い、特に、ハー
ドコート薬剤が、シリコーン系の場合その傾向が顕著で
あり、良好な接着面を形成するものはほとん゛どないの
が実状である０本発明者らは鋭意検討の結果、体質顔料
およびカップリング剤を含むエポキシ樹脂系の塗料は特
異的にシリコーン系ハードコート層との密着性に優れて
いることを見出したものである。

本発明で使用する着色層形成のための塗料の樹脂成分は
エポキシ樹脂であり、各種エポキシ樹脂が使用できるが
、ビスフェノール−エピクールヒドリン系のものが一般
的であり、もっとも好ましいものである。ハードコート
層との密着性を高めるためには体質顔料としてタルク、
マイカ、Ｍｌ○、黒鉛、カオリン、硫酸バリウム、炭酸
カルシウム、あるいはアルミニウム、ニッケル等の金属
粉等、もっとも好ましくはタルク、マイカ等のリン片状
体質顔料を用いることが必要であり、その量は塗料成分
に対して５〜７帽１％、より好ましくは４０〜６０重量
％である。これより少ない場合にはハードコート層との
密着性が十分ではなく、また、これより多くしても密着
性向上に寄与せず、相対的に樹脂成分が減少することと
なり、塗膜の物性が劣ることとなり、好ましくない。ま
た、この体質顔料が多過ぎると所望の色とすることが困
難であり、かかる点からも７０重量％以下の範囲が好ま
しい、また、粒子径は２０〜５０μの範囲が好ましい０
本発明においてはさらにカップリング剤の添加が必須で
あり、シラン系、チタニウム系等のカップリング剤を塗
料成分に対して０．１〜２重量％、より好ましくは０．
３〜１重量％の範囲で使用する。

本発明においてエポキシ樹脂系着色層を形成するには、
特に制限はなく通常のエポキシ樹脂系塗料の調合、使用
方法でよく、分散助剤、沈降防止剤等の各種助剤を添加
することも勿論可能であり、塗膜形成方法もデツピング
、スクリーン印刷、スプレー塗装、フローコート、刷毛
塗り等の各種の方法が適用できる。硬化条件も特に制限
はなく、常温ならびに促進乾燥のいずれでもよいが硬化
速度を高めるためには１００〜１２０℃、３０分〜２時
時間度の範囲が好ましい。

着色層の塗膜厚は特に限定されないが１０〜１００μの
範囲、より一般的には１５〜３０μである。

また、本発明の着色層の上に更に別の塗膜層を形成する
ことも勿論可能であり、必要に応じてつレタン系塗料等
各種の塗料を使用できる。

本発明において体質顔料およびカップリング剤の添加が
塗膜密着性に与える機構については必ずしも明確ではな
いが体質顔料による塗膜硬化時の内部応力の低下、さら
にこれにカップリング剤のカップリング作用が相乗的に
加わるためと考えられる。

また、本発明で用いるプライマー薬剤としては特に限定
されないが、シリコーン系ハードコート剤にはポリメチ
ルメタクリレート系のものを用いることが好ましく、通
常エチルセロソルブ等の溶剤により稀釈したものとして
、例えば、東芝シリコーン側製ＰＨ９１あるいはＰＨ９
３がある０本発明においてはこのプライマー層の上にシ
リコーン系のハードコート層を形成するものであるが、
薬剤としては、特にコロイダルシリカを混入したものが
好ましく、東芝シリコーン■製トスガード５１０等が挙
げられる 以下、本発明を実施例により、詳細に説明する。

実施例１、比較例１ ５０　ｎ　Ｘ　２００　ｍ　Ｘ　３鶴のポリカーボネー
ト板（奇人化成パンライト）およびアクリル樹脂板（パ
ラグラスＲ１協和ガス化学側製）をよく洗浄ののちプラ
イマーとしてポリカーボネートには東芝シリヲーン■製
プライマーＰＨ９１（ＰＭＭＡ系）を、またアクリル樹
脂板には同社製プライマーＰＨ９３（ＰＭＭＡ系）を室
温下、１分間のディッピングにより塗布した。２５°Ｃ
１３０分間乾燥ののち、シリコーン系ハードコート剤と
して東芝シリコーン■製トスガード５１０を室温下、１
分間のディッピングにより塗布した。１２０℃、１時間
乾燥したのち各種インク、塗料を塗布し、１２０　”Ｃ
１３０分間乾燥し、その密着性をゴバン目試験により評
価した。

ゴハン目試験はＪＩＳＫ５４００−６−１５　ニ準じ、
評価した。

なお、各層の厚みは、プライマー要約１μ、ハ、−ドコ
ート要約５μ、着色要約３０μであった。

使用した塗料、インクは次のとおりである。

塗料■； エポキシ当量４８０のビスフェノールタイプエボキシ樹
脂エピコート１００１　（シェル化学■製）の第１表組
酸部合溶剤による６０％樹脂液、および着色顔料として
カーボンブラックＨＡ−１００（三菱化成工業■製）、
体質顔料として沈降性硫酸バリウムＮ０−１００　（堺
化学■製）、微粉末タルクタルカンパウダーＰＫ−Ｐ　
（林化成側）を第３表のように配合し、３本ロールミル
で混練し黒色塗料およびインクの主剤を調製した。

主剤と組合せる硬化剤は第２表の配合のアミン溶液■を
調製し、これに上記の６０％樹脂液■を攪拌下で徐々に
加え８０℃、３時間反応させて調製した。主剤１００重
量部に対しシランカップリング剤Ａ−１１２０（日本ユ
ニカー−製）を０．５重量部加えてよく混合した液と硬
化剤とを８５／１５の割合で混合し第１表に示した組成
の混合溶剤にて粘度調整後スプレーにて塗装した。

インク■； 主剤を第３表の配合としシランカップリング剤を添加し
た液と硬化剤との混合割合を８３／１７とする以外は塗
料■と同様にして調製し２５０メツシユのテトロンスク
リーンにて印刷した。

塗料■； 主剤を第３表の配合としシランカップリング剤を添加し
た液と硬化剤との混合割合を８０／２０とする以外は塗
料■と同様にして調製しスプレー塗装した。

塗料■； シランカップリング剤を添加しないほかは塗料■と同様
にして調製しスプレー塗装した。

第１表　混合溶剤　　　　　　第２表　硬化剤第３表　
主剤 注、数値は重量部 インク■； 東洋インキ製造■製５５８−９１１墨（塩ビ・酢ビ・ア
クリル樹脂系）をインク■と同様にして印刷した。

インク■； 東洋インキ製造■製セリコール５−０９１９　（アルキ
ッド系）をインク■と同様にして印刷した。

インク■； ■セイコーアドバンス製ＰＡＣｎ銘版用（変性ポリエス
テル系）をインク■と同様にして印刷した。

インク■； ■セイコーアドバンス製ＭＳ−８（アクリル系）をイン
ク■と同様にして印刷した。

ゴバン目試験の結果は塗料■、インク■がいずれも１０
０／１００であったのに対し、そのほかの塗料、インク
はいずれもＯ／１００であり、密着性に優れた塗膜は得
られなかった。

塗料■、インク■について、さらに塗膜の性能テストを
次の方法により行なった。

耐傷付性　　：　ＪＡＳＯＭ３１２−’８５５．９のＡ
法による。

スチールウール（＃　０００）を用い、面圧６６ｇ／ｃ
ｄ、速度６ＱＯｃｍ／ｗｉｎでこすりＪＩＳＤＯ２０２
−９−１の外観判定基準表１５の１級であるか否か 耐液性　　　ニスボイドにて０．３〜０．５ｃｃを滴下
し、室温で４時間放置後９０°Ｃ± ２℃で４時間放置し、ＪＩＳＤＯ２０２−９，１の外観
判定基準表１５の１級 であるか否か（ガソリン、軽油 については室温で８時間放Ｗｌ） 冷熱繰返試験：　ＪＡＳＯＭ３１２−８５−５゜１−４
−　＋４１に準じ、高温はＢ法による。冷熱サイク ルは次のとおりである。

１１０°ＣＸ３Ｈｒ−＊室温Ｘ０．５Ｈｒ　−）−４０
℃Ｘ２Ｈｒ−＋室温Ｘ０．５Ｈｒ　４７０℃、９０％Ｒ
ＨＸ３Ｈｒ　−＊室温×０゜５Ｈｒ　→−４０°ＣＸ　
１４Ｈｒ−＋室温×０゜５Ｈｒ（２サイクル以上） ＪＩＳＤＯ２０２−９，１外観判定基準表１５の１級で
あるか否か 促進耐候性　：　ＪＩＳＤＯ２０５−１９７６７，７表
１３のサンシャインカーボンウユザーメー ターによる 耐溶剤性　　：　ＪＩＳＫ５４００７．７に準するまた
、耐液性テストに用いた液は次のとおりである。

硫酸　　　　　：１０％濃度 エンジンオイル：シェルＬＯＷ−３０ 炭酸ソーダ溶液：５％濃度 洗剤：花王　ファミリーフレッシュ 人工汗　　　　ニリン酸２ナトリウム（無水）３．１７
ｇ、塩化ナトリウム８ｇ。

酢酸８ｇを１留水１１に溶解 エタノール　　：特級 ウオッシャ−液：　ＡＵＴＯＣＨＥＭＩＣＡＬ製　原液
ガソリン　　　°　　　　− 軽油　　　　　　　　　− 性能テストの結果は促進耐候性が塗料■、インク■とも
に２５００時間以上であり、その他の項目もすべて合格
であった。

［発明の効果］ 本発明によればポリカーボネート樹脂板、アクリル樹脂
板等の高い耐衝撃性を有する樹脂に特定のプライマー層
、ハードコート層、着色層が順次形成されており、各層
間の密着性に優れるとともに耐摩耗性に優れ、例えば自
動車のウィンドガラスの代替品として十分に使用できる
ものである。

特許出願人　　セントラル硝子株式会社（ばか１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透明樹脂成形体の上にポリメチルメタクリレート系プラ
   イマー層、シリコーン系ハードコート層、体質顔料およ
   びカップリング剤を含むエポキシ樹脂系着色層が順次形
   成されていることを特徴とする透明樹脂成形体。