JPS5936936B2 - プラスチツク成型品の表面処理法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラスチック成形品の表面処理法に関する。

更に詳しくはプラスチック成形品の表面硬度、耐溶剤性
等の表面特性を向上せしめる表面処理法に関する。プラ
スチック成形品は、軽量、易加工性、耐衝撃性に優れ多
方面に使用されているが表面硬度が不十分で傷がつき易
く又、溶剤との接触で膨潤、溶解を起し易い欠点を有し
ている。

これらの欠点を除くために四アルコキシシラン及びオル
ガノトリアルコキシシランの加水分解物を主とする塗料
をプラスチック成形品に塗布し表面硬度と耐溶剤性を付
与する方法が提案されている。

（特開昭４８−５５８８４号、４８−５６２３０号、東
レ、公報参照）。

この方法はポリメチルメタクリレート樹脂以外のプラス
チック成形品に対しては密着性が乏しいという欠点を有
している他、塗布層にクラックが入り易いこと、耐水性
に乏しいことなどの欠点が有り、満足できるものではな
い。本発明者は、耐久性の優れたプラスチック成形品の
表面特性の改良について鋭意研究した結果、処理条件を
含む下記の特定塗料による二段法の塗布によつて表面特
性が著るしく改善されることを知見し本発明を完成した
。

すなわち本発明は、プラスチック成形品の表面にポリア
ルキルアクリレート又は、メタアクリレートを主とする
塗料を塗布し加熱処理後、更にオルガノトリアルコキシ
シランの加水分解物を主とする塗料を塗布することを特
徴とするプラスチック成形品の表面処理法である。

プラスチック成形品の例としては、例えばポリカーボネ
ート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、セルロースアセ
テートブチレート等のプラスチック成形品をあげること
ができる。

第１に塗布される塗料は、ポリアルキルアクリレート又
は、ポリアルキルメタアクリレートのホモポリマー又は
、コポリマーの一種以上からなり具体例としては例えば
、ポリメチル（メタ）アクリレート、ポリエチル（メタ
）アクリレート、ポリプロピル（メタ）アクリレート、
ポリブチル（メタ）アクリレート、ポリイソブチル（メ
タ）アクリレート、、ポリ２−エチルヘキシル（メタ）
アクリレート、ポリヒドロキシエチル（メタ）アクリレ
ート、ポリメチル／ｎ−ブチルメタアクリレートコポリ
マー、ポリエチル／メチルメタアクリレートコポリマー
、ポリｎ−ブチルメタ／イソブチルメタアクリレートコ
ポリマー、ポリメチルメタ／ヒドロキシルメタアクリレ
ートコポリマー等がぁげられる。

これらのポリマーは適当な溶剤に溶解して使用されるが
、溶剤としては有機カルボン酸系、エステル系、ケトン
系、エーテル系、ハロゲン化炭化水素系、芳香族炭化水
素系溶剤の１種又はそれ以上が使用される。溶剤がプラ
スチツク成形品を溶解して外観を損う場合には低級アル
コールの如き不活性の溶剤を適宜、希釈して使用するこ
とが望ましい。また溶剤中に含まれるポリマー濃度は１
．０〜１０重量％が望ましい。これよりポリマー濃度が
低いと十分な密着性が得られず、又これより高濃度の場
合は表面の外観がそこなわれたり衝撃強度を低下させる
場合がある。第２に塗布される塗料は、一般式ＷＳｉ（
０Ｒ）３で示されるオルガノトリアルコキシシラン（但
し式中のＲは炭素数が６以下の炭化水素基であり、ｗは
例えばメチル、エチル、イソプロピル、イソブチル、ビ
ニル、フエニル基などである。）の加水分解物を主成分
とするものである。具体的にはメチルトリメトキシシラ
ン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシ
ラン、イソプロピルトリメトキシシラン、メチルトリブ
トキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フエニルト
リメトキシシラン等をあげることができる。

加水分解は少量の酸触媒の存在下に、低級アルコールを
主とする溶剤中で０．６〜３，０当量の水を添加してお
こなわれる。第２の塗料中には更に硬化触媒としてアル
カリ金属水酸化物、フツ化水素酸のアルカリ金属塩、亜
リン酸又は、リン酸のアルカリ金属塩、第四級アンモニ
ウム化合物等が加えられる。また、ゲル化防止や密着性
の向上のために、例えばギ酸、酢酸、プロピオン酸等の
有機酸を加えることが望ましい。更に少量の表面平滑剤
、帯電防止剤、紫外線吸収剤、着色剤等の添加剤を加え
てもよい。本発明においては、第１の塗料を塗布後加熱
処理条件としては４０〜１５０℃で５〜６０分が好まし
い。

第２の塗料を塗布後例えば５０〜１５０℃で５分〜５時
間加熱硬化を行う。もし、第１の塗料を塗布することな
しに第２の塗料を塗布した場合は、被膜の密着性が乏し
く実用性がない。

又、第１の塗料を塗布してもその後に加熱処理せずに第
２の塗料を塗布したのでは十分な密着性は得られない。
又、第２の塗料にオルガノトリアルコキシシラン単独の
加水分解物を主とする組成物を用いることにより被覆層
の耐クラツク性、耐加水分解性が大巾に改良されるので
ある。このような組合せに基ずく本発明の処理によリク
ラツクを生ずることもなく、密着性のすぐれたポリオル
ガノシロキサン樹脂のコートが可能となり、プラスチツ
ク成形品の表面硬度ならびに耐溶剤性を向上せしめるこ
とができる。第１及び第２の塗料は通常の方法、すなわ
ち浸漬法、スプレー法、はけ塗り法などで塗布される。
以下実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。実
施例中単に部とあるのは重量部を示す。密着性試験はセ
ロハン粘着テープ（ニチバン社製ゼロテープ）を使用し
、ゴバン目テープテスト法によつておこなつた。硬度試
験は下記の条件による落砂試験後の曇度の変化（△Ｈ）
測淀しておこなつた。（高さ６３５ｍｍ１管径２２ｕ１
、試料とりつけ板４５度、研削材の種類カーボランダム
２Ｃ−８０番、研削材の量８００ｆ１）。耐溶剤試験は
トルエン及びアセトンに６０分間接触させて外観変化の
全くないものを良とした。耐候試験はＪＩＳ−Ａ−１４
１５に従つてサンシャインウエザーメ・一タ一（東洋理
化社製）を使用しておこなつた。実施例 １ 第１の塗料としてアクリペツトＭ（三菱レーヨン社製射
出成形用ポリメチルメタクリレート樹脂）３部を酢酸３
２部、イソブタノール５５部、酢酸エチル５部、キシレ
ン５部に溶解したものを使用した。

第２の塗料としてメチルトリメトキシシラン１３６部を
イソプロパノール６０部、イソブタノール６０部と混合
し、内温を４０±５℃ に保ちながら、撹拌下に０．０
１規定の塩酸を徐々にこの溶液中に加え、更にこのもの
を常温で一晩熟成後０．１規定のヒドロキシエチルトリ
メチルアンモニウムハイドロキサイドの酢酸溶液５０部
を加えたものを使用した。厚さ５ｍｍのポリカーボネー
トシート（帝人化成社製パンライトシート）に第１の塗
料を浸漬塗布し風乾後８０℃で１０分間加熱処理した。
このようにして得られたシートは無色透明で厚さ２〜３
ミクロンのポリメチルメタクリレート層を有している。
この塗膜はゴバン目テープテストで１００／１００の密
着性を有する。更にこのシートを上記の第２の塗料で浸
漬塗布し、風乾後１１０℃で３０分間加熱硬化させた。
このもの（まゴバン目テープテストで１００／１００の
密着性を示した。このものの硬度は落砂試験後の曇度の
変化（△Ｈ）で３．４であり、スチールウール（＃００
００）で５０回こすつても傷がつかなかつた。このもの
を沸とう水中に６０分間浸漬したが何ら外観の変化は認
められず又、ゴバン目テープテストで１００／１００の
密着性を示した。このものをサンシヤインウエザーメー
タ一で４００時間の耐候試験をおこなつたがクラツクの
発生は認められず、ゴバン目テープテストで１００／１
００の密着性を示した。このものをトルエン及びアセト
ンで耐溶剤試験をおこなつたが何ら外観異状を認めなか
つた。比較例 １ 実施例１と同じポリカーボネートシートの硬度試験をお
こなつたところ落砂試験による曇度の変化は６１．８で
あり、スチールウールで５回こすつたら傷がついた。

このものはトルエン及びアセトンの耐溶剤試験で１分以
内に白化した。比較例 ２ 実施例１において第１の塗料を塗布せずに実施例１と同
様な方法でポリカーボネートシートにコートした。

このものの硬度は落砂試験後の曇度の変化で３．６であ
り十分硬かつたが、ゴバン目テープテストではＯ／１０
０の密着性しか示さなかつた。比較例 ３ 実施例１において第１の塗料を塗布後、加熱処理はおこ
なわず他は実施例１と同様な方法でポリカーボネートシ
ートにコートした。

このものはゴバン目テープテストでＯ／１００の密着性
しか示さなかつた。比較例 ４ 夷 メチルトリメトキシシラン６９部をエタノール６０部に
混合し、内温を２５±５℃に保ちながら撹拌下に０．０
１規定の塩酸２７部を滴下した。

又、別にテトラブトキシシラン６０部をエタノール４０
部に混合し２５℃±５℃に保ちながら、攪拌下に０．１
規定塩酸１５部を滴下した。この両液を混合後０．１規
定のヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムハイドロ
キサイド一酢酸溶液３０部を加えたものを実施例１の第
２の塗料の代りに使用する以外は、実施例１と同様にポ
リカーボネートシートにコートした。このものの硬度は
落砂試験後の曇り度の変化は３．１で又、スチールウー
ルで５０回こすつても何ら傷がつかなかつたが、サンシ
ヤインウエザーメータ一４００時間の耐候促進テストを
行つたところクラツクの発生が認められ又、沸とう水に
６０分間浸漬したところ失透した。比較例 ５実施例１
においてアクリペツトを０．３部使用し、他は実施例１
と同様な方法でポリカーボネートシート（こコートした
。

このものはゴバン目テープテストで３８／１００密着性
しか示さなかつた。実施例 ２〜１１比較例 ６〜９第
１の塗料に使用されるポリアルキル（メタ）アクリレー
ト樹脂の種類、中間加熱処理条件、第２の塗料に使用さ
れるオルガノアルコキシシランの種類及び、コートされ
るプラスチツクの種類を変えて処理した場合の硬度、密
着性、耐溶剤性を表−１にまとめて示した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ プラスチック成形品の表面にポリアルキルアクリレ
   ート又は、メタアクリレートを主とする塗料を塗布し、
   加熱処理後更にオルガノトリアルコキシシランの加水分
   解物を主とする塗料を塗布することを特徴とするプラス
   チック成形品の表面処理法。