JPH04120181A - 被覆組成物および該組成物を用いる被覆樹脂成形品 - Google Patents

被覆組成物および該組成物を用いる被覆樹脂成形品

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JPH04120181A
JPH04120181A JP2239419A JP23941990A JPH04120181A JP H04120181 A JPH04120181 A JP H04120181A JP 2239419 A JP2239419 A JP 2239419A JP 23941990 A JP23941990 A JP 23941990A JP H04120181 A JPH04120181 A JP H04120181A
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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］ 本発明は耐候性、耐摩耗性に優れた被膜用組成物および
その組成物を被覆して得られる樹脂成形品に関する。
［従来の技術］ 一般にポリカーボネート系樹脂等は、耐衝撃性透明性に
すぐれているため透明樹脂材料として広く使用されてい
るが、耐摩耗性、耐溶剤性に乏しく表面に傷がつきやす
く、また有機溶剤に侵されやすいという欠点がある。こ
れらの欠点を改良する方法として、熱硬化性樹脂で被覆
する方法が種々提案されている。
上記ポリカーボネート樹脂系物品等の透明樹脂物品への
耐摩耗性等の性質を改善するために、アクリル系ポリマ
ーを下塗り層とし、ケイ素化合物あるいはケイ素化合物
とコロイダルシリカを中心としたコロイダル金属酸化物
との部分加水分解物を上塗り層とした被覆組成物を用い
た樹脂物品が良く知られている（特開昭５９−１０９５
２８号等）、そして、アクリル系ポリマー下塗り層中に
は、紫外線による基板表面の光酸化劣化のために生じる
クラックの発生や被覆層との付着性低下を防止するため
に紫外線吸収剤を添加されていることが多い。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記樹脂物品は長期使用において紫外線
、水分、熱等の影響で黄変したり、クラックが発生した
り、被覆膜が剥がれなりすることがあった。これは長期
使用において、紫外線吸収剤が被覆膜表面にマイグレー
ションを起こし、被覆膜の外へ逃げてしまい、樹脂物品
の基板表面に滞留しないために紫外線吸収効果が漸次減
少することによる。
また、下塗りした樹脂物品の表面に浸漬法、フローコー
ト法など上塗り液をくり返し使用する被覆方法で上塗り
層を被覆すると、下塗り層中に含有されている紫外線吸
収剤が上塗り液に接触する際に溶出し、上塗り液中の紫
外線吸収剤の濃度が次第に増大して上塗り液の硬度不良
、付着性紙下等の悪影響が生じて、上塗り液のポットラ
イフの寿命が短くなることがあった。
そこで、本発明の目的は、長期使用において、黄変やク
ラック発生、付着性の低下を防止するための紫外線吸収
能を有するポリマーを下塗り層として用いる耐候性、耐
摩耗性樹脂成形品用被覆組成物および該組成物を被覆用
材料として用いる樹脂成形品を提供することである。
［課題を解決するための手段］ 本発明の上記目的は次の構成により達成される。
すなわち、次の（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ　）か
らなる単量体から得られる共重合体を含有する下塗り用
被覆組成物。
（ｉ）一般式（Ｉ）または（ＩＩ）で表される化合物の
うち、少なくともいずれの化合物を含むアクリルまたは
メタクリル化合物に、 Ｒ”　　ＯＣＣ＝ＣＨ２（１） （式中Ｒ１は水素またはメチル基、Ｒ２はアルキル基を
表す。
Ｘ−Ｒ３−０−Ｃ−Ｃ＝ＣＨ２（ＩＩ　’）（式中Ｒ１
は水素またはメチル基、Ｒ３はアルキレン基、Ｘは水酸
基、カルボキシル基、アミン基、エポキシ基、アミド基
またはＳ　ｉ　（ＯＲ’）３基を表す、但し、Ｒ４はア
ルキル基を表す。）（ｉ：　）　−ＪＲ式（Ｉ［ｌ）で
表されるアルコキシシリル基含有アクリルまたはメタク
リル化合物、ＣＨ２＝Ｃ （Ｉ［１） ＣＯＯＣｓ　　Ｈａ　　Ｓ　ｉ　Ｒ’ａ　　（ＯＲ’）
ｙ（式中、Ｒ１は水素またはメチル基、Ｒ５は炭素数１
〜６の炭化水素基、Ｒ６は炭素数１〜５の炭化水素基、
アルコキシアルキル基または炭素数１〜４のアシル基、
ｄは０．１または２を表す、）および、 （ｉｉｉ　）紫外線吸収性を有するアクリルまたはメタ
クリル化合物、 上記組成物を被覆し、ついでオルガノポリシロキサン含
有塗料を上塗り層として被覆してなる耐候性、耐摩性の
優れた樹脂成形品、 である。
なお、前記下塗り層を形成するための一成分である（　
ｉｉｉ　）の化合物としては、例えば−形式（ｒＶ）（
式中、Ｒ＋は水素またはメチル基、Ｒ′は＋ＣＨ２＋−
Ｔ−（ｎ＝１〜５）アルキレン基あるいはヒドロキシア
ルキレン基、Ｚは水素、水酸基またはカルボキシル基、
Ｘはアルキルオキシ基（ＯＲ”）、Ｙは水素、塩素、ス
ルフォン酸基を表す、なお、Ｒ１はＣ＋＋８２１１−１
　（ｎ　＝　１〜２０のアルキル基）を表す、） で表されるベンゾフェノン置換アクリルモノマーまたは
、 一般式（Ｖ） （式中、Ｒ１は水素またはメチル基、Ｒ７は＋ＣＨ２−
ｈ−（ｎ＝１〜５）アルキレン基あるいはヒドロキシア
ルキレン基、Ｒ１はアルキル基、Ｃ，Ｈ３Ｐ、ｌ　（ｎ
＝＝１〜２０）　、Ｘは水素まり？、ｔ　塩素ヲ表す、
）で表されるトリアゾール置換アクリルモノマーがそれ
ぞれ単独または混合物として用いられる。
また、前記下塗り層の化合物の組成は（ｉ）の化合物が
５〜８５重１％、好ましくは３０〜７０重量％、（ｉｉ
）の化合物が５〜４５重量％、好ましくは１５〜３０重
量％、（ｉｉｉ　）の化合物が１０〜５０重量％、好ま
しくは１５〜４０重量％の割合で用いられる。なお、（
１１）と（ｉｉｉ　）の化合物はそれぞれ５重量％、１
０重量％以上の割合で存在しないとそれぞれ成分の前記
添加効果がなくなる。また、＜ｉｉ）と（ｉｉｉ　）の
化合物がそれぞれ４５％、５０％を超えた割合で存在す
ると樹脂物品との付着性が低下する。
下塗り層の厚みは０，２〜１５μｍが好ましく、さらに
好ましくは０．５〜１０μｍである。０゜２μｍ未満で
は耐候性がそれほど向上せず、１５μｍを越えると耐候
テストでクラックが発生しやすくなる。
次に上塗り層として好適に用いられるオルガノポリシロ
キサン含有塗料は次式（Ｖｌ）で表されるシラノール Ｒ”Ｓ　ｉ　　（ＯＨ）３　　　　　　　　　　（■）
（式中、Ｒ６は１〜３の炭素数をもつアルキル基、ビニ
ル基、トリフルオロプロピル基、γ−グリシドキシプロ
ビル基、γ−アミノプロピル基またはγ−メタクリルオ
キシプロピル基を表す。）をコロイダル金属酸化物の水
性あるいはアルコール分散液に加えて、部分加水分解し
て得られるケイ素化合物含有被覆塗料である６ その他にメラミン系樹脂、アクリル系樹脂も上塗り層と
して用いることができる。上塗り層の厚みは１０〜８μ
ｍが好ましく、最も好ましくは３〜５μｍである。１．
０μｍ未満では耐摩耗性がそれほど向上せず、８μｍを
越えるとクラックが発生しやすくなる。
さらに、従来通り紫外線吸収剤、酸化防止剤を添加する
ことも可能である。
そして、主たる基材となる樹脂成形物品は、紫外線によ
る光酸化劣化をうけやすいポリカーボネートに有効であ
るが、他の基材、例えばポリアクリル（耐熱アクリ）、
ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、アクリロ
ニトリル／スチレンコポリマー等への応用が可能である
。また、本発明の被覆用塗料組成物は透明性にすぐれて
いるので、透明性のある上記樹脂基材の被覆用に、特に
適している。
［作用］ 上記した被覆用塗料組成物のうち、下塗り用組成物を樹
脂成形物品の表面に塗布し、得られる塗膜を該樹脂成形
物品の熱変形温度より低い温度での焼付け、または風乾
することにより下塗り塗膜が得られる。さらに、前記下
塗り層の上に上塗り層を被覆し、硬化させる。
［実施例］ 実施例１ （ａ）下塗り層温液の調製：（ｉ）成分７０重量％、（
ｉｉ　）成分２０重量％、（ｉｉｉ　＞成分ベンゾフェ
ノン１０重量％となるように配合した。
プロピレングリコールモノメチルエーテル２０５ｇにメ
チルメタクリレート７８．４ｇ　（（ｉ）成分）、γ−
アクリロキシプロピルトリメトキシシラン２２．４ｇ　
Ｉ　（ｉｉ）成分）および２−ヒドロキシ−４−（２−
ヒドロキシ−３−メタクリロキシ）−プロポキシベンゾ
フェノン１１．２ｇ＋（ｉｉｉ　＞成分）とアゾビスイ
ソブチロニトリル０゜５ｇを溶解し、窒素雰囲気下で８
５℃で４時間加熱撹拌して共重合させた。
このようにして得られた重合物は固形分３５％、粘度は
１０００ｃｐｓであった。該共重合体を１００ｇにプロ
ピレングリコールモノメチルエーテル１００ｇを加えて
下塗り塗料溶液とした。
（ｂ）上塗り層温液の調製：コロイダルシリ力６８．０
ｇにメチルトリメトキシシラン２０７ｇ、酢酸７．０ｇ
を加え、温度５０℃に保ちながら２時間撹拌し加水分解
を行う。その後ｎ−ブタノール１９５ｇ、イソプロピル
アルコール１９５ｇ、酢酸ナトリウム１．２６ｇ、酢酸
１１．０ｇを添加し上塗り溶液とした。
予め洗浄したポリカーボネート基板に前記（ａ）の下塗
り溶液を塗布し、風乾１５分後、熱風乾燥炉で１２５℃
、２０分間加熱乾燥した。乾燥後の下塗り層の膜厚は３
．７μｍであった０次にこのようにして得られた下塗り
層で被覆されたポリカーボネートに前記（ｂ）の上塗り
溶液を塗布し、風乾１５分後、熱風乾燥炉で１２５℃、
６０分間加熱乾燥した。乾燥後の上塗り層の厚みは３．
８μｍであった。
このようにして得られた被覆ポリカーボネート物品は、
透明で耐摩耗性はＡ、付着性は１００／１００、耐水性
も良好で、さらに、サンシャインウェザオフ−ターテス
ト３０００時間後の外観、硬度、付着性も良好であった
。
また、下塗り層で被覆されたポリカーボネート板を上塗
り液に約１００枚程浸漬し、サンプルを作成した場合で
も付着性も低下しないことが観測された。また、塗料の
ポットライフも長がった。
なお、塗膜の評価方法は次の方法にて行った。
耐摩耗性：＃０ＯＯＯスチールウールで摩擦し傷のつき
にくさを調べ次の様に判定 した。
Ａ；強く摩擦しても傷がつがない。
Ｂ；強く摩擦すると少し傷がつく。
Ｃ；弱い摩擦でも傷がつく。
付着性：いわゆるクロスカットテープテストで塗膜表面
にナイフで１ｍｍ間隔で縦横 に各１１本の平行線を入れて１００個 のマス目をクロスカットし、その上に セロファン粘着テープを付着させた後、テープを剥離し
て１００個のマス目の 中で剥離しないマス目の個数をもって 表示した。
耐水性＝６０℃の温水中に７日放置後、膜の白化、クラ
ック、剥離等異常の有無を確 認する。
促進耐候テスト；サンシャインカーボンアークウェザオ
メーターにて耐候性を評価し た。なお、ブラックパネル温度は６３ ±３℃、水スプレーは１２分／時間の サイクルで実施した。
実施例２ （ａ）下塗り層温液の調製：（ｉ）成分６０重量％、（
ｉｉ）成分２０重量％、（ｉｉｉ　）成分トリアゾール
２０重量％となるように配合した。
エチレングリコールモノエチルエーテル１９５ｇにエチ
ルメタクリレート６３ｇ（（ｉ）成分）、γ−アクリロ
キシプロピルトリメトキシシラン２１ｇ（（ｉｉ）成分
）および２−ヒドロキシ−３メチル−４−（２−ヒドロ
キシ−３−メタクリロキシ）プロポキシベンゾトリアゾ
ール２１ｇｆ（ｉｉｉ）成分）とアゾビスイソブチロニ
トリル０．５ｇを溶解し、窒素雰囲気下で９０℃で４時
間加熱撹拌して共重合させた。
このようにして得られた重合物は固形分３５％粘度は９
００ｃｐｓであった。該共重合体を１００ｇにエレング
リコールモノエチルエーテル４００ｇを加えて下塗り塗
料溶液とした。
（ｂ）上塗り層溶液の調製：γ−グリシドキシプロビル
トリメトキシシラン８０ｇ、メチルトリメトキシシラン
１４４ｇ、コロイダルシリカ１５ｇおよび０．１規定塩
酸水溶液１７０ｇを混合し、８０〜８５℃で２時間還流
して加水分解を行った。
このようにして得られた３元共加水分解溶液４１０ｇに
エチルセロソルブ７３ｇ、過塩素酸アンモニウム１．３
ｇを添加し、上塗り溶液とした。
予め洗浄したポリカーボネート基板に前記（ａ）の下塗
り溶液を塗布し、風乾１５分後、熱風乾燥炉で１２５℃
、１５分間加熱乾燥した。乾燥後の膜厚は０．８μｍで
あった。次にこのようにして得られた下塗り層で被覆さ
れたポリカーボネートに前記（ｂ）の上塗り溶液を塗布
し、風乾１５分後、熱風乾燥炉で１２５℃、６０分間加
熱乾燥した。乾燥後の膜厚は４．３μｍであった。
このようにして得られた被覆ポリカーボネート物品は、
透明で耐摩耗性はＡ、付着性は１００／１００、耐水性
も良好で、さらに、サンシャインウェザオフ−ターテス
ト３０００時間後の外観、硬度、付着性も良好であった
。
比較例１ 下塗り層溶液の調製；実施例１と同様にして以下の重量
組成比の共重合体を作成した。この共重合体１００ｇに
プロピレングリコールモノメチルエーテル１００ｇを加
えて下塗り塗ｆ４溶液とした。
上塗り層溶液は実施例１と同様の（ｂ）上塗り塗料溶液
を調製した。
実施例１と同様に予め洗浄したポリカーボネート基板に
第１表の各下塗り溶液を塗布し、風乾１５分後、熱風乾
燥炉で１２５℃、１５分間加熱乾燥した。乾燥後の膜厚
はすべて３．７μｍであった。次に実施例１の（ｂ）上
塗り塗料溶液を塗布し、風乾１５分後、熱風乾燥炉で１
２５℃、６０分間加熱乾燥した。乾燥後の膜厚はいずれ
も３８μｍであった。
このようにして得られた被覆ポリカーボネート物品は第
２表に示された如く、付着性が不良で耐水性も不良であ
った。
（以下余白） 第 表 メチルメタクリレート γ−アクリロキシプロピルトリメトキ シシラン ＨＭＰＢＰ：２−ヒドロキシ４−（２−ヒドロキシ−３
−メタクリロキシ）プロポキシベンゾフェノン 八ＰＭＳ 比較例２ （ａ）下塗り層溶液の調製：エチレングリコールモノエ
チルエーテル１６０ｇにメチルメタクリレート６２ｇ、
γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン２７ｇと
アゾビスイソブチロニトリル０．４ｇを溶解し窒素雰囲
気下で９０”Ｃ１４時間加熱撹拌して共重合させた。
このようにして得られた重合物は固形分３０％粘度は８
５０ｃｐｓであった。該共重合体１００ｇにエチレング
リコールモノエチルエーテル３２８ｇ、２，４−ジヒド
ロキシベンゾフェノン（紫外線吸収剤）７．５ｇを加え
て下塗り塗料溶液とした。（ｂ）上塗り層溶液の調製：
実施例２の（ｂ）上塗り溶液を用いた。
予め洗浄したポリカーボネート基板に前記（ａ）の下塗
り溶液を塗布し、風乾１５分後熱風乾燥炉で１２５℃、
２０分間加熱乾燥した。乾燥後の膜厚は１．０μｍであ
った０次にこのようにして得られた下塗り層で被覆され
たポリカーボネートに前記（ｂ）の上塗り溶液を塗布し
、風乾１５分後、熱風乾燥炉で１２５℃、６０分間加熱
乾燥した。
乾燥後の膜厚は４．３μｍであった。
このようにして得られた被覆ポリカーボネート物品は、
透明で耐摩耗性はＡ、付着性は１００／１００、耐熱水
性も良好であった。しかし、サンシャインウェザオフ−
ターテスト２０００〜２５００時間で黄変が激しく、一
部クラックも観測された。
また、下塗り層で被覆されたポリカーボネート板を上塗
り液に約１００枚程浸漬し、サンプルを作成することで
上塗り液中に紫外線吸収剤が溶出していき、その結果耐
摩耗性はＢ〜Ｃ付着性も低下してくることが観測された
。この付着性低下は紫外線吸収剤が上塗り溶液全体に対
して２５００ｐｐｍ以上溶出すると、その傾向を示すこ
とがわかった。
実施例３ （ａ＞下塗り層溶液の調製：実施例１と同様に作成した
共重合物を１００ｇ取り、さらに蒸留水８゜５ｇ、過塩
素酸アンモニウム０．６ｇ、プロピレングリコールモノ
メチルエーテル４００ｇを加えて十分撹拌し、下塗り塗
料溶液とした。
（ｂ）上塗り層溶液の調製；コロイダルシリカ５４ｇお
よびコロイダルアンチモンオキサイド１４ｇにメチルト
リメトキシシラン２０７ｇ、酢酸７゜０ｇを加え温度を
５０℃に保ちながら３時間撹拌し加水分解を行う。その
後ｎ−ブタノール１９５ｇ、イソプロピルアルコール１
９５ｇ酢酸ナトリウム１．２６ｇ酢酸１１．０ｇを添加
し上塗り溶液とした。
予め洗浄したポリカーボネート基板に前記（ａ）の下塗
り溶液を塗布し、風乾１５分後、熱風乾燥炉で１２５℃
、２０分間加熱乾燥した。乾燥後の膜厚は０．７μｍで
あった０次にこのようにして得られた下塗り層で被覆さ
れたポリカーボネートに前記（ｂ）の上塗り溶液を塗布
し、風乾１５分後、熱風乾燥炉で１２５℃、６０分間加
熱乾燥した。乾燥後の膜厚は３．８μｍであった。
このようにして得られた被覆ポリカーボネート物品は、
透明で耐摩耗性はＡ、付着性は１００／１００、耐水性
も良好で、さらに、サンシャインウェザオフ−ターテス
ト３０００時間後の外観、硬度、付着性も良好であった
。
［発明の効果］ 基材の表面層において、下塗り層に紫外線吸収能を有す
るアクリルポリマーが被覆されているため、水分や熱に
よる溶出やマイグレーションの問題がなく、長期使用に
おいて紫外線での光酸化劣化を防止することを維持でき
る。
また、上塗り塗料被覆時に紫外線吸収能を有するポリマ
ーはポリマー状態のため溶剤に溶出することが少なく、
いつまでも初期の上塗り特性を保つことができるので、
上塗り塗料のライフを短くする様な悪影響を防止できる
。
出願人　日本ニーアールシー株式会社 代理人　弁理士　松永孝義　はか１名 手続補正書 平成３年 ９月３０日 平成２年特許願第２３９４１９号 発明の名称 被覆組成物および該組成物を用いる被覆樹脂成形品３、
補正をする者 事件との関係

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）次の（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）からなる
    単量体から得られる共重合体を含有する下塗り用被覆組
    成物。 （ｉ）一般式（ I ）または（II）で表される化合物の
    うち、少なくともいずれの化合物を含むアクリルまたは
    メタクリル化合物に ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中Ｒ＾１は水素またはメチル基、Ｒ＾２はアルキル
    基を表す。） ▲数式、化学式、表等があります▼（II） （式中Ｒ＾１は水素またはメチル基、Ｒ＾３はアルキレ
    ン基、Ｘは水酸基、カルボキシル基、アミン基、エポキ
    シ基、アミド基またはＳｉ（ＯＲ＾４）＿３基を表す。 但し、Ｒ＾４はアルキル基を表す。）（ｉｉ）一般式（
    III）で表されるアルコキシシリル基含有アクリルまた
    はメタクリル化合物 ▲数式、化学式、表等があります▼（III） （式中、Ｒ＾１は水素またはメチル基、Ｒ＾５は炭素数
    １〜６の炭化水素基、Ｒ＾６は炭素数１〜５の炭化水素
    基、アルコキシアルキル基または炭素数１〜４のアシル
    基、ｄは０、１または２を表す。）および、 （ｉｉｉ）紫外線吸収性を有するアクリルまたはメタク
    リル化合物。
  2. （２）請求項１記載の組成物を被覆し、ついでオルガノ
    ポリシロキサン含有塗料を上塗り層として被覆してなる
    耐候性、耐摩性の優れた樹脂成形品。
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