JPH0351732B2 - - Google Patents

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JPH0351732B2
JPH0351732B2 JP21981185A JP21981185A JPH0351732B2 JP H0351732 B2 JPH0351732 B2 JP H0351732B2 JP 21981185 A JP21981185 A JP 21981185A JP 21981185 A JP21981185 A JP 21981185A JP H0351732 B2 JPH0351732 B2 JP H0351732B2
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JP
Japan
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benzene
treatment
polypropylene
solvent
adhesion
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JP21981185A
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JPS6279235A (ja
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Koichiro Kato
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/16Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by wave energy or particle radiation, e.g. infrared heating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0805Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B29C2035/0827Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using UV radiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2023/10Polymers of propylene
    • B29K2023/12PP, i.e. polypropylene

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、ポリプロピレン系樹脂成形体表面の
処理方法に関するものである。 ポリプロピレン系樹脂成形体は、分子鎖が飽和
炭化水素型の化学構造であり、且つ、結晶化度が
高いため表面が不活性で、表面に塗装、印刷、接
着を行う場合、成形体表面を前処理することが必
要である。 従来、この目的のための表面処理方として、サ
ンドブラスト処理は、溶剤処理、クロム酸混液処
理、火炎処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、
表面官能基付与法、表面光グラフト法などが提案
されているが、いずれの方法も満足すべき方法で
はない。 サンドブラスト処理は粒状研削材を高速度で素
材表面に衝突させ、粗面化する方法である。粒状
研削材により作業環境や製品が汚れる。このた
め、塗装前に素材表面を水洗する必要がある。ま
た、処理により表面が不透明になり、表面に食い
込んだ研削材の除去は不可能であるなどの問題点
がある。 溶剤処理はポリプロピレン成形物を80℃位に加
熱したハロゲン化炭化水素の蒸気に短時間置き、
成形物表面の無定形部分を膨潤エツチングする。
この方法で処理した場合、塗装にあたつて、塩素
化ポリプロピレンを含有する下塗り塗料で塗装す
る必要がある。また、処理後、直ちに塗装しない
と、短時間で処理効果が失われる。処理により成
形物が変形することもある。塗装後、残留溶剤を
除去するために加熱する必要がある。本法はハロ
ゲン化炭化水素の加熱蒸気を使うため危険であ
り、装置の腐食も起こりうる。 クロム酸混液処理はクロム酸混液(重クロム酸
カリウム75部、水120部、濃硫酸1500部)を100℃
位に加熱し、これに被処理物を5分間位浸漬して
処理する。処理廃液の無害化に要する負担が大き
い。 火炎処理は過剰空気を混入した、ガスの酸化炎
(1000〜2500℃)で成形品の表面を処理する。熱
による変形、融解を起こることがある。コロナ放
電処理は、電極と金属ロールの間隙にフイルムま
たはフイルム状の物を通し、高電圧をかけ、処理
する方法である。フイルム状以外の物の処理はで
きない。 プラズマ処理は、低温プラズマをプラスチツク
表面に作用させて処理する。電離した状態となつ
た気体と紫外線などにより表面に化学変化が起こ
る。酸素または空気のプラズマを使用する。処理
設備に要する費用が大きいことが難点である。 表面官能基付与法では、塩素ガス中で紫外線照
射してから、アルカリで処理する方法などがあ
る。極めて危険な塩素ガスを使うのが問題であ
る。 表面光グラフト法には、ポリプロピレンフイル
ムにベンゾフエノンを練り込み、酸素が遮断され
た雰囲気下でアクリルアミドを光グラフト重合す
る方法などがある。経済性を考慮に入れたとき、
処理工程が複雑なのが難点である。 このため、新しい処理法の開発が大きな技術課
題になつている。 本発明者は、ポリプロピレン系樹脂成形体の表
面処理法において見られる前記問題を解決すべく
研究中に (1) ベンゼンは工業的に廉価に生産されているこ
と (2) ベンゼンは紫外吸収スペクトルの253nm付近
と220nm以下に吸収があること (3) ベンゼンは脂肪族炭化水素との相溶性が良い
こと (4) 酸素雰囲気中での紫外線照射により、ベンゼ
ンは開環し、長鎖共役二重結合型ジアルデヒド
を生成することが知られている (5) 脂肪族ケトンが屈曲し、カルボニル基とアル
キル基が近接した位置にあるとき、光照射によ
りカルボニル基はアルキル基から水素ラジカル
を引き抜き、水酸基に変わり、同時に生じた水
酸基隣接位置の炭素ラジカルとアルキル基の炭
素ラジカルの間で結合が起こる反応が報告され
ている。 の諸点に着眼し、ポリプロピレン成形物をベンゼ
ンに浸漬後、取り出し、無定形部分にベンゼンが
収着している間に紫外線照射した時、ベンゼンの
開環により生じたアルデヒドがポリプロピレン鎖
に結合し、さらに共役二重結合部分に紫外線が吸
収され、光酸化反応が促進されるのではないかと
考えた。 そこで、本発明者は、ポリプロピレン系樹脂成
形体の表面にベンゼンを一定時間接触させてか
ら、表面に300nm以下の領域に波長をもつ紫外線
を照射した時、短時間照射で表面に対するアクリ
ル系樹脂塗料の接着が極めて強固になることを見
出して、本研究を完成するに至つた。 本発明で言うポリプロピレン系樹脂とはポリプ
ロピレンを主体とする樹脂を意味し、次のような
物を言う (1) ポリプロピレン (2) ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレンプ
ロピレンゴムなどの間の共重合物、及び、ブレ
ンド物 (3) ポリプロピレンに添加物を加えた物 (4) ポリプロピレン共重合物、またはポリプロピ
レンブレンド物に添加物を加えた物 本発明において、ポリプロピレン系樹脂成形体
に対して照射される光は、300nm以下の領域に照
射波長を持つ紫外線である。紫外線の強度は強い
方がよい。接触溶剤は、ベンゼン、または、ベン
ゼンに他溶剤、添加物を混入した物を使用する。
好ましくは、ベンゼンを50%以上混入した物がよ
い。ベンゼン又はベンゼンを主成分とする溶剤を
ポリプロピレン系樹脂成形体の表面に接触させる
温度条件は、常温でもよいが、好ましくは30〜80
℃であり、30℃より低くなると十分な処理効果を
得るための処理時間が長くかかるようになり、一
方、80℃を超えると、常圧下ではベンゼン含有溶
剤の沸騰が生じたり、ベンゼンの蒸散量が多くな
つて成形体の表面処理作業がやりずらくなる。成
形体とベンゼン又はベンゼン含有溶剤との接触時
間は、接触温度条件に関係し、接触温度が高くな
ると短い接触時間でよいが、一般には、10秒〜15
分間という短い時間で充分である。 本発明を実施する場合、光照射後の成形体は、
そのまま、塗装、印刷、接着に供することができ
るが、必要に応じ、その表面を静電気除去処理し
た後、塗装、印刷、接着するのがよい。 本発明により生じた特有の効果は次のようなも
のである。 (1) 本発明による処理を施した物は、表面に付着
した塗膜、印刷物などの均一性が良いことか
ら、美麗であり、また、その膜の成形体に対す
る付着は強固である。 (2) 処理の方法が複雑な化学操作を用いる方法で
はなく、また、処理後の水洗、下塗りなどの工
程がないため、工程数が少なく、短い処理時間
ですむ。 (3) 塩素ガスや、加熱ハロゲン化炭化水素蒸気な
どの極めて有毒な気体を使わないので、危険性
が少ない。また、無害化処理の困難な廃液を出
さない。 (4) 紫外線照射装置は低価格なので、設備費が比
較的低価格ですむのではないかと考えられる。 (5) 火炎処理のように表面を変形、融解させる恐
れは無い。 (6) コロナ放電処理と違い、フイルム状以外の物
でも処理できる。 次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説
明する。 実施例 1 ポリプロピレン系樹脂成形板を29℃〜68℃の温
度範囲における一定温度に保つたベンゼン中に一
定時間浸漬した後、取り出し、約10分以内に、低
圧水銀ランプ(セン特殊光源株式会社、SUV−
110)を装着した紫外線照射装置の前面に置き、
光源と板表面の距離を約5cmに保ち、空気雰囲気
中で紫外線照射を行つた。 板表面への塗装は、アクリル系樹脂塗料(アク
リル酸エステルを主成分、分散媒体はケトン系溶
剤)を用い、処理後、30分位経過した後に吹付塗
装法により行つた。板表面に形成された塗膜は、
均一性のよい、美麗なものであつた。 塗膜を空気雰囲気中において、室温で、約24時
間乾燥させた後に付着性を調べた。塗膜を2mm幅
にクロスカツトし、セロハンテープ(三菱ユニセ
ロハンテープ18)を塗膜の上に圧着し、引きはが
した後の残存目数の割合により、付着性を表した
(残存目数/元の目数×100)。処理条件及び処理
結果を表に示す。 表に示すごとく、各試料とも未処理の物は全く
付着しなかつたが、処理により付着力は向上し、
溶剤の接触温度が高い方が処理効果が上がつた。
ポリプロピレンエチレンブロツク共重合体の方
が、ポリプロピレンよりも低い温度で処理されや
すかつた。ポリプロピレンは56℃の処理温度で付
着性(塗膜の残存目数の割合)が100を示したも
のがでたが、ポリプロピレンエチレンブロツク共
重合体は39℃の処理温度で100を示したものがで
た。65℃の処理温度で、ポリプロピレンは30秒の
溶剤接触時間で塗膜の付着性が63であつたが、ポ
リプロピレンエチレンブロツク共重合体は同条件
の処理で100を示した。
【表】
【表】 実施例 2 ベンゼンを主成分として含有する溶剤を60℃に
保ち、これにポリプロピレン系樹脂成形板を5分
間浸漬、取り出し、約10分以内に、低圧水銀ラン
プ(セン特殊光源株式会社、SUV−110)を装着
した紫外線照射装置の前面に置き、光源と板表面
の距離を約5cmに保ち、空気雰囲気中で紫外線照
射を行つた。 板表面への塗装は、アクリル系樹脂塗料(アク
リル酸エステルを主成分、分散媒体はケトン系溶
剤)を用い、処理後、30分位経過した後に吹付塗
装法により行つた。板表面に形成された塗膜は、
均一性のよい、美麗なものであつた。 塗膜を空気雰囲気中において、室温で、約24時
間乾燥させた後に付着性を調べた。塗膜を2mm幅
にクロスカツトし、セロハンテープ(三菱ユニセ
ロハンテープ18)を塗膜の上に圧着し、引きはが
した後の残存目数の割合により付着性を表した
(残存目数/元の目数×100)。処理条件及び処理
結果を表に示す。 処理溶剤がベンゼン単独の時より、処理効果が
落ちた。ベンゼンとp−キシレンを含有する溶剤
の方が、ベンゼンと四塩化炭素を含有する溶剤よ
り処理効果が大きかつた。ベンゼンと四塩化炭素
を含有する溶剤ではベンゼンを多く含有する方が
処理効果が大きかつた。ポリプロピレンブロツク
共重合体の方がポリプロピレンよりも処理されや
すかつた。
【表】
【表】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ポリプロピレン系樹脂成形体表面にベンゼン
    又はベンゼンを主成分とする溶剤を接触させる工
    程と、該ベンゼン又はベンゼンを主成分とする溶
    剤と接触された成形体表面に300nm以下の領域に
    照射波長を持つ紫外線を照射する工程からなるポ
    リプロピレン系樹脂成形体の表面処理方法。
JP21981185A 1985-10-02 1985-10-02 ポリプロピレン系樹脂成形体の表面処理方法 Granted JPS6279235A (ja)

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JP21981185A JPS6279235A (ja) 1985-10-02 1985-10-02 ポリプロピレン系樹脂成形体の表面処理方法

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US4853253A (en) * 1987-03-30 1989-08-01 Director General Of Agency Of Industrial Science And Technology Method of activating surface of shaped body formed of synthetic organic polymer
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JPS6475078A (en) * 1987-09-18 1989-03-20 Agency Ind Science Techn Surface decorating method for molded product of polyolefinics
JPH082601B2 (ja) * 1988-02-26 1996-01-17 工業技術院長 液晶ポリエステル成形体の表面処理方法及び表面処理装置
US7294673B2 (en) * 2001-06-28 2007-11-13 Fibermark Gessner Gmbh & Co. Method of modifying polymeric material and use thereof

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