JPS5924728A - ポリカ−ボネ−ト系樹脂成形品の表面処理法 - 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】 本発明はポリカーボネート系樹脂成形品の表面処理法に
関する。

詳しくは、ポリカーボネート系樹脂成形品の表面に特殊
な処理を施すことにより、耐候性および耐摩耗性を向上
させる表面処理法に１Ｊ４１する。

一般にポリカーボネート系樹脂は電気特性、機械的諸物
性、耐ＩＩｔＩ撃性、透明性、耐熱性管優れた長所をも
っているため種々の分野に広く使用されているが、反面
表面硬度が低く、簡単に傷がつき易い、摩耗しやすい、
耐薬品性が劣る等の欠点をもっている。こノ１らの欠点
を改良する方法としてポリカーボネート系樹脂成形品の
表面を表向処理剤で粗缶する方法があり％従来多くの提
案がなさシ１てきた。そσ）一つにオそガノボリシロキ
サン糸樹脂を塗料として成形品に塗布することにより、
表面硬度、耐薬品性全付ばオルガノトリアルコキシシラ
ン単独の部分加水分解縮合物、あるｂけテトラアルコキ
シシシンとオルガノトリアルコキシシランの部分加水分
解縮合物、ある込はコロイド状シリカ充填オルガノトリ
プルコキシシランの部分加水分解縮合物を塗布すること
により表面硬度の優れた成形品がイυられるが、これら
の塗料は成形品がポリメチルメタクリレートの場合にお
いては、かなり良好な密着性が得られるものの、ポリカ
ーボネート系樹脂成形品に対しては密着性に間匙があり
、特に耐候性が劣り、塗布層のけかれ、成形品の着色な
どの欠点があり、満足出来るものではなかった。

本発明者尋はこうした従来技術の欠点を解消し、ポリカ
ーボネート糸ｉ１．：脂成形品の表面に、耐候性および
耐摩耗性を良好に付与出来る表面処理法として、メチル
メタアクリレートとメチルアクリレートとの共重合体お
よび紫外線吸収剤を有機溶剤に溶解した下塗剤を用いる
方法を提出した（特願昭７７−４３０ダコ）。この方法
では耐候性を従来のものにくらべ飛躍的に向上させるこ
とが出来たが、耐湿性について若干劣るところがあった
。

高温高湿度の雰囲気中に長時間さらすと密殖性が低下し
、セロテープ剥離テストを行なうと剥離する現象が見ら
れた。

この欠点を改良するだめ鋭意検討した結果、本発明に到
った。この発明では耐候性の更に優れた向上も認められ
た。

すなわち、本発明の侠旨け、ポリカーボネート系樹脂成
形品の表面に、（１）メチルメタアクリレートと一一ヒ
ドロキシエチルアクリレートの共１ｔ合物であ多、その
共亜合比がメチルメタアクリレート１００７１Ｊ’１（
部に対して、コーヒドロキシエチルアクリレ−１・３〜
．２θ１１東Ｈｋ音Ｉ１１粘）Ｉｊ）平均１！合度がＳ
ＯＯ〜１０θθθの範囲にある共ＩＸ合物、（１１）紫
外線吸収剤ｇ剤および（Ｉｌｌ）有機溶剤からなり、（
１）、（１１）および（Ｉｌｌ）の合計°／θθ”ｑｉ
量部に対しく１）のメチルメタアクリレート、Ｌ−，２
−ヒドロキシエチルアクリレート共重合物が７〜７７１
１一部であり、（＃）の紫外線吸収剤がθ、ｊ〜２重量
部である下塗組成物を塗布し、乾燥して下塗層を形成さ
せ、更に該下塗層の土にｈ’）コロイド状シリカを充ｊ
ｌＴ（したオルガノポリシロキサンを主成分とする上塗
剤を塗布し、熱硬化させることを特徴とする耐候性およ
び耐擦傷性を向上させるポリカーボネート系樹脂成形品
の表面処理法に存する。

以下本発明を史に計Ｉ（１１に説明する。

本発明におけるボリカーボ二トート系樹脂成形品の原料
であるボリカーボネー）Ｍ樹脂としては、周知のものを
伺れもＥＵ口■」することが出来る。

種々のポリカーボネートが周知であるが、代表的なもの
は、次の一般式 （式中、Ｘけ一般式−６−（Ｒ′は水素原子また１ からなる群からえらばれ７＋ａ価の基を示す。Ｒは水素
原子、炭化水嵩基およびハロゲン原子からなる群から選
ばれた７価の基を示し、同一でも異っていてもよい。）
で示される繰返し単位を有するポリカーボネートである
。

これらのポリカーボネートのなかでは、λ１．２′−ビ
ス（４ｔ−ヒドロキシフェニル）アルカン特ニハλ１．
２／−ビス（クーヒドロキシフェニル）フロパン（以降
ビスフェノールＡと略称）から製造されたポリカーボネ
ートが好適である。

さらには上記ビスフェノールムに芳？ｆ族ジカルボン酸
を共重合させたポリエステルカーボネートも含まれる。

こうしたポリカーボネート系８１）指からなる成形品と
しては例えば射出成形、押出成形等通常の成形方法によ
）製造されるシート、フィルム、パイプあるいはブロッ
ク状体等いかなる形状のものでも良い。

本発明ではまずポリカーボネート系樹脂成形品に下塗り
塗料を塗布する。下塗り塗料としてこれをポリメチルメ
タアクリレート共】ｎ合体と略称する）を用いる。共１
１１成分−−ヒドロキシエチルアクリレートの’Ｅ３”
ＩＭ、’は上塗層との密着性と関係があり、最も良好な
物性を示す一一ヒドロキシエチルアクリレートの含量ｌ
ｌけ３〜２０１景％である。λ−ヒト「Ｊキシエチルア
クリレートの含量が少ないと密着性が不良とな９、含量
が多くなると重合時にケル化が起如、溶剤への溶解性が
間趙吉なる。またポリメチルメタアクリレート共重合体
の粘度平均重合度は取扱−上ＳＯＯ〜１０００θが適当
である。ここで粘度平均重合度は、アセトン溶液を用す
て比粘度（ηｓｐ　）を求め下記の粘度式から３９．出
される。

〔η）　−７，７Ｘ１０−’　Ｍｎθ、７θ　　・・・
・・・・・・・・・・・（２）粘度平均］ｊ−合度ｐ−
Ｍｎ／１０θ　・・・・・・・・・・・・・・（３）な
お、測定温度は３０℃、溶液濃度（Ｃ）けθ３．ｔ２／
／　０θ−１ｋ’＝　０．６　ｇを用いる。

下値シ塗料には紫外線吸収剤を含イコさせる。

この紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系も有効で
ある。ベンゾフェノン系の−？ｌＪとしては、−一ヒド
ロキシ−％　−ｎ　−，４りｌ・キシベンゾフェノン、
λ、９−ジヒドロキシベンゾフェノン、トリアジン系の
一例としては、２−（２’−ヒドロキシ−ｊ／−メチル
フェニル）ベンゾトリアゾール１．２−（Ｊ／−ヒドロ
キシ−３′−ｔ−ブチル−！′メチルフェニル）−ｊ−
クロロベンゾトリアソール、−一（λ′−ヒドロキシー
３’、　６’−ジーｔｅｒｔ系としては、−例としてＮ
−（，２−エチルフエ下塗り塗料は上記ポリメチルメタ
アクリレート共重合体および紫外線膜Ｊし剤を溶剤に溶
解し系または芳香族炭化水素糸ｔＨ剤の一種又はそれ以
上が使用される。特に適当な溶剤としては、エチルセロ
ソルブ、プ千ルセｊｌソルブ、メチルエチルケトン、耐
酸エチル、酢ｒ１段ブチル、インブタノール、ｎ−ブタ
ノール、インプロピルアルコール、ジアセトンアルコー
ルおよびそれらの７昆金物がある。

下塗り塗料中に含まれるポリメチルメタアクリレート共
１合体含量は７〜７重量％とする。

これよシボリマー濃度が高いと後述するシリコーン系上
塗り塗料を塗布して加熱硬化させた時にクラックを生ず
る。

下塗り塗料中に含まれる紫外線吸収３１す含ｆａｔ　ｒ
Ｊθ、ｊ〜７′Ｎ旬％とする。含有量がこれより少ない
とポリカーボネート樹脂は耐候試験で着色黄変し、密着
性も低下する。また含有１シがこれより多いと密着性に
悪い影響を及ばず。゛まだ紫外線吸収剤含量がポリメチ
ルメタクリレートＪＫ　７に合体含月を越えると密着性
は不良となる。

下塗り塗料をポリカーボネート系樹脂成形品の表面に塗
布するにｔ、１、はけ塗り、浸漬塗イ１ｊ、ロール塗布
、スプレーｒ唇布、流し塗りなどが可能である。本発明
でｔよ下塗り塗料の塗布抜の加熱処理条件きしては！θ
℃〜／２θ℃、５〜７２０分が好丑しい１．下塗シ塗料
を塗イ１］シて加熱処理をした後は更に上塗り塗ネ・Ｉ
を塗布する。

上塗り塗料はコロ１ド状シリカを充ノ珂したオルガノポ
リシロキサンを主成分とする塗料を用いる。コロイド状
シリカはシリカのコロ−１１−’ｒｒよ液を安定にして
利用しやすくしだもので、促来公知の各ａｌの方法によ
って製造することができ。

このコロイダルシリカとしてけＬｕｄｏｘ　（デュポン
社製、商標）、８ｙｔＯｎ　（モンザント社製、商標）
、Ｎａｌｃｏａｇ（ナルコ社製、商標）あるイ打［スノ
ーテックス（日並化学■製、商標）かどの商品名で知ら
れて込るものが挙げられる。

オルガノボリシロキザンとしては、一般的には一般式ｒ
＋２ｓｉ（ＯＲ＋）３（ｉ（Ｉけ炭素数／〜乙の炭化水
素基例えばメチル、エチル、インプロピル、イソブチル
等、　Ｒ１１は土ｉ＋＋、：　ＸＩ’と同様の炭化水素
基の他、ビニル基、ｒ−グリシドキシプロピル基、ｒ−
（メタ）アクリルメキシプロビル基、フェニル基−ｒ？
よび３，３．１−　トリフルオロプロピル基からう３択
されたもの）で兄、されるアルキルトリアルコキシシラ
ンの部分加水分解縮合物あるいはＲ”Ｒ’５ｉ（ＯＲつ
、（Ｒ１、Ｒ２け上記、Ｒ３けＲ２と同意義）で示され
るジアルキルジアルコキシシランの部分加水分ｍ縮合物
（これらの製法については、例えば米国％杵第３，４ｔ
ｊ／、♂３を号、特開昭ｊ３−／３θ７３．２、特開昭
ｊ　４−　／６／り２！に記載されている）が皐げられ
るが、更には ”’５−ｏ−ＲＸ−ｂ （Ｒ’Ｏ＋ＢＢｉ−Ａ−Ｂｉ−ｆ−ＯＲ’　）ｂ（Ｒ’
およびＲ５け回神もしくは異種のアルキルノ＋（、Ｒ６
およびＲ７け同１ｔｌｉもしくけ異種のｆ自模またに１
非置換の一価炭化水素基、Ａけ二価炭化水紫基または酸
紫涼−７もしくけ硫黄原子を含有する二価の有機基であ
る。ａおよびｂけλ又け３である）で示される有機珪素
化合物の縮合物もつ１れる（これら１例えシｖ特開昭６
６−／ｌ、／グ２Ｊに記載されている）。

コロイド状シリカとオルガノボリシロギザンの混合割合
はコロイド状シリカ／θ〜２θ］ｉ’　月：％、オルガ
ノボリシ電」キサンタθ〜３θｕｌｊ’、　Ｉｌｌ’　
、９（Ｆの範囲で使用することが好ましい。

上塗り塗料は軸合反応時に発生するアルコールが含１れ
るが、更に心太に応じて任；帖のイＪ後溶剤、水あるい
けこれらの混合物に溶解ないし分散させてもよく、この
有機溶剤きしてはメタノール、エタノール、ｎ−プロパ
ツール、１ｓＯ−ブチルアルコール、１θ０−プロパツ
ールなどの低級脂肪族アルコール類、工争レンゲリコー
ル、エチルセロソルブ、エチルセロソルブなどの多価フ
ルコールとそのエーテル、エステル類が挙げられる。な
お、上塗り塗料中には平滑な表面を有する皮膜を得る目
的で種々の界面活性剤、例えばシロキサン系、ふつ什ア
ルキル系界面活性剤を過員量添加しでもよい。

こうした上塗シ塗料の塗布方法も前記下塗り塗料の塗布
方法と同様に行なうことが出来る。

上塗多塗料の塗布後の加熱６１１什条件としては、ｇｏ
〜／２θ℃、１０〜／♂θ分が適当である。

本発明の表面処理を施されたポリカーボネート系樹脂成
形品ｖ１例え（，１′窓、天窓、風防ガラス、プラスチ
ックレンズ、家具あるいけ自動車部品として良好に使用
される。

以上詳述した通り、本発明は、ポリカーボネート系樹脂
成形品の表面に、特殊な処理を施すことにより、耐候性
、配Ｐ＠粍性および耐湿性が付与できるのであり、実用
上、頗る有利な発明である。

以下、本発明を実施例に基いてより具体的に７℃シ 置引するが、木兄ψｌはその要旨をかえないＩＶ−シ、
実施例には限定されない。なお、」以下において「部Ｊ
は「重力（部」を示す。

実施例７〜！、比較例／〜グ 下塗り塗料調整：メチルメタアクリレ−１・（ＭＭＡ）
７．２−ヒドロキシアクリレート（，２ＩＩＫＡ）共３
（＋合体およびＭＭＡ／メチルアクリレート共苅合共金
合体合開始剤にバーオキザイドを使用し、連鎖移動剤と
してメルカプタンを用いて重合し、共重合組成比および
重合度の異なるポリマーを作成した。これらのポリマー
−０！部をイソブタノール３　！、ｊ部、ジアセトンプ
ルコールｊ　ｒ、ｊ　ｌｌｊ、　　ノー１ルエチ）レケ
ト７−２６１ｚＢに溶解し、更に紫外線１％、成剤（Ｕ
Ｖハ１１）としてλ−ヒドロキシー４１−　ｎ−オクト
キシベンゾフェノン−０θ部を添加、溶ｆｌｉｔ　Ｌ、
下塗りＷ＼料とした。

上塗り塗料の調製：メチルトリメトキシンランｊθθ２
に水分１ｊｔ糸コロイド状シリカ（Ｓ１０２分３／　Ｂ
’量％）６θθ２を撹拌下で徐々にｌ絢下し、滴下終了
後更にＺ時間撹拌を続行する。この除液のｐｌ（は３〜
乙に１ｌＡＩ節する必要がある。

この液をイングロパノール７０００？で稀釈して上塗り
塗料とした。

厚さ３　ｒｒｒｔｒのポリカーボネートシート〔三菱化
成工秦（ｔ１３　製ツバレックス（商標）〕をエチルア
ルコールで洗浄後、上記下塗！Ｊ塗料を浸びｌ法により
塗布Ｉ、風乾後７．２θ℃１．１０分熱処理を行なった
。下塗処理を施したシートに更に下塗塗料を浸漬法によ
り塗布し、風乾伊、１００℃、６０分で熱硬化を行なわ
−１１７て、試料を得た。得られた試料につき、以下の
各、ｌ’ｉｉｆ特性を計測した。

計画方法は次のとおシ。

密着性（ゴバン目テープｆＢｊ１１１？テスト）試料の
塗料塗布面を力Ｓソリの刃で／闘間隔に縦横６７７本ず
つ切シ目を入れて１００個のゴバン［一つ＜　ｔ）　、
′Ｔ＋ｊ販セロテープをよ〈密着させたのちｙｏ℃方向
にけがした時、塗布層が剥れずに残った個数（りをＸ／
１００で表示する。

耐候性 スガ試験機■製サンシャインウェザ−メーター、ＷＥ−
ＥＩＵＮ　　Ｈｅを用い、試料にブラックパネル温度６
３±３℃、スプレー７．２分ｌｔＯ分、６θ±３％ＲＨ
の条件で照射し、り００時間、ｔｏｏ時間、２００時間
、／　０００１１：ｒ間照射後の密着性（′ゴバン目テ
ープ剥Ｐ！１［テスト）を測定する。

耐湿性 温度ｊθ℃、湿度？１％ＲＨの恒温恒湿（１”ｌに試料
を入れ、所定時間処理後Ｊ１′！り出し、密層性（ゴバ
ン目テープ剥離テスト）を見る。剥ｈ１１９時間（時間
）で表わす。

ヒートザイクルテスＩ・ ！θ℃、Ｚ時間→青イ温３０分→−３θ℃、ｉ、ｓ時間
→室温／１時間→２ｊ℃、９ｊ′％Ｉ口１１３時間→室
温λ時間→−３θ℃、／、ｊｆ時間→室温／１時間を７
サイクルとし、λザイクル後管着性のテストを行なう。

結果を表−／に示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ポリカーボネート系樹脂成形品の表面に、（
   １）メチルメタアクリレートと２−ヒドロキシエチルア
   クリレートの共重合物であシ、その共ル合比がメチルメ
   タアクリレートｌ００１１景部に対して一一ヒド［Ｉキ
   シエチルアクリレート３〜９０重量部、粘度平均重合度
   が、３′００〜１０θθ０の範囲にあＺ）共重合物（（
   １）紫外線吸収剤および（ｌｔＤ有様溶剤からなＬ（＋
   ）、（１１）および（ｌＩｉ）の合計／θｏ　Ｉｒ　量
   （ｉ＋＋に対しく１）のメチルメタアクリレートと一一
   にドロキシエチルアクリレート共重合物が／〜２重光部
   であり、（１１）の紫外線吸収剤がθ、！〜７　、ｌＩ
   ｉ　Ｊ、部である下塗組成物を塗布し、乾燥して下塗層
   を形成させ、更に該下塗層の上にＯｖ）コロイド状シリ
   カを充填したオルガノポリシロキサンを主成分とすする
   耐候性および耐擦傷性を向上させるポリカーボネート系
   樹脂成形品の表面処理法。