JPS62253418A - 成形品への硬質被膜形成法 - 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】 ポリカーボネートは力学的な特性は優れているが、擦過
傷や耐候性が極端に悪い材ｔ■であることは良く知られ
ている。このため屋外で使用する成形品は必ず耐候性が
あり、かつ好ましくは擦過傷に優れた塗料による塗装が
必須である。このような目的に用いられる塗料は最近で
はシラン系塗料が多い。

シラン系塗料をポリカーボネートフィルムの表面に強固
に形成するには必ずプリコートすなわら下塗り塗料を塗
布しなければならない、下塗り塗料としては各種のもの
が提案されているが９代表的なものとしてアクリル系塗
料があげられる。アクリル塗料は溶剤に溶解してポリカ
ーボネートの表面に塗布するとポリカーボネートフィル
ムともよく密着し、かつさらにその上に塗布されるシラ
ン系塗料とも親和性が高いため、結果としてポリカーボ
ネートフィルム上に強固なシラン系塗膜を形成できるこ
とになる。

しかしこのような３層構成によるフィルムは以下のよう
な欠点を有する。すなわち塗装作業を２度も繰り返さな
ければならないため、設備が膨大となり、かつフィルム
製造コストの向上につながる。さらにアクリル系プリコ
ートは耐候性は優れているが、加水分解に弱く２例えば
この種フィルムを長時間煮沸すると、シラン系塗料の薄
膜を拡散して透過してきた水分によってプリコート層が
分解し結果としてシラン系塗料の耐久性が悪いという結
果につながる。長時間の？Ｈ潤条件に対しても同様の欠
点を示す、さらにアクリル系プリコート層は熱変形温度
が低いため、結果として得られた成形品の耐熱性が悪い
という結果につながる。

その点ポリカーボネートフィルムに直接密着力の良いシ
ラン系塗料が形成できたならばこのような前記欠点を根
本的に改良できることになる。そこで本発明者はポリカ
ーボネートに後述の変性シラン系塗料を用いるとポリカ
ーボネートフィルム上にプリコートなしに直接的にシラ
ン系の硬質塗膜を強固に形成できることに着目し、さら
にこの種フィルム（以下２Ｎフイルムと称する）をより
簡単に、安価にたやすく各種形状の成形品の表面に形成
てきないものかと考え２種々検討した結果。

適切な形状に切断された２層フィルムを射出成形金型に
シラン系塗膜が最外面となるように置き。

この状態で射出成形をおこなうと、ポリカーボネートフ
ィルムを介して密着性の優れた２層フィルムと溶融射出
されてくる熱可塑性樹脂とが射出成形金型内で完全に一
体化し、シラン系塗膜になんらクラック等の外観不良を
起こさずに、結果としてプリコート層なして、成形され
た射出成形品の外面の適切な位置にシラン系塗膜層を形
成できることを発見し本発明を完成するに至った。

公知の方法ではこのような目的に使用する塗布フィルム
は射出成形時の高圧、高温に対する耐久性、特にシラン
系塗料の塗膜クラックの発生を防止するために、ポリカ
ーボネートとシラン系塗膜の間には必ずプリコート層を
必須としている０例えは特開昭５７−１９３３２３．及
び特開昭５８−１０８２３１にも見られるように必ずプ
リコートの中間層を設ける事例が掲げられている。しか
し本発明で使用する変性シラン系塗料は２層構成であっ
ても、シラン系塗料とポリカーボネートフィルムが充分
な密着力を有しているよう調整、製作されたフィルムを
用いる限り、この槌フィルムを射出成形金型に挿入し、
高圧、高温の条件で射出成形をおこなっても、シラン系
塗膜になんらの欠損を与えずに、射出成形品表面に完全
な形の塗膜を形成できることを発見し本発明を完成する
に至った。

シラン系塗料は多官能性アルコキシシランの加水分解縮
合物のみに触媒を添加した系のシラン系塗料は不向きて
、適しているのはアルコキシシランの加水分解縮合物に
相溶性が良く好ましくは反応性のある。各種熱可塑性樹
脂及び熱硬化性樹脂で変性したシラン系塗料が適してい
る。塗膜の密着強度や表面硬度等の要求性能により変性
樹脂量を調節する。

変性樹脂の一例として例えばポリビニルアセタール系の
熱可塑性樹脂とメチロール化アミノ樹脂の組み合わせて
その添加量を調節するとポリカーボネートへの強固な接
着性を示す塗料が得られるシラン系塗膜は無色透明で使
用されることが最も多いが、微妙な外観の色調を要求さ
れるような事例においてはシラン系塗料に染料あるいは
顔料を混入すると、成形材料が無色であっても彩色する
ことができる。

また着色品で漆器のような透明感を得たいときには着色
材料と透明ポリカーボネートフィルムと透明シラン系塗
料の組み合わせによる２Ｎフイルムを用いる。さらに池
の方法として２層フィルムに用いるポリカーボネートフ
ィルムを着色して他材料すべてを透明材料にすると、ま
た異なった色調成形品が得られる。

耐候性改善法としては成形材料あるいはポリカーボネー
トフィルムに紫外線吸収剤を混入するか、あるいはシラ
ン系塗料に紫外線吸収剤を混入する。最も安価で簡便な
方法はシラン系塗料に紫外線吸収剤を混入する方法であ
るが完全な方法は両者に紫外線吸収剤を混入する方法で
ある。

使用する成形材料はポリカーボネート、あるいはそれら
のコポリマ、あるいはポリマーアロイであれば２層フィ
ルムと成形材料は完全に一体化するが、その池の熱可塑
性樹脂で、２層フィルムと密着性が比較的悪いような組
み合わせの例ではポリカーボネートフィルムの成形を才
料接着面に適切な高分子系の接着層を形成すれば良い。

またポリカーボネートの表面に形成する変性シラン系塗
料は通常は完全硬化させた状態で使用するが、そのよう
な硬化に適した設備が使用出来ないような例においては
塗膜がタックフリーになり、かつ作業上で傷等が発生し
ない程度までの乾燥（未硬化状態）を行い、このフィル
ムを前記同様手法で射出成形金型中で一体化し、金型か
ら取り　出した後、熱処理等によって塗膜を完全硬１ヒ
に至らしめる方法もときには有効である。この手法でも
塗膜の性能になんら変化が認められなかった。

この方法の利点は、２Ｐｉフィルム製造時に高温のフィ
ルム硬化炉が不必要であること、シラン系塗膜の硬化や
きつけ時のポリカーボネートフィルムに変形が発生しな
いこと、高温度の後硬化時にもし塵等が付着するよう環
境でも９度は容易に除去できることなど・があげられる
。

実施例１ 厚さが２００ミクロンのポリカーボネートフィルムの片
面にグリシドキシメチルジエトキシジランとメチルトリ
エトキシシランの部分加水分解物９０Ｊにメチロール化
アミノ樹脂２．３ｇ、ポリビニールアセタール樹脂４．
５ｇ、硬化触媒０゜５ｇの反応物を固形分が２５％とな
るようにイソプロピルアルコールとエステル系溶剤に溶
解したシラン系塗料を５ミクロンの厚さく固形膜）に塗
布した。塗膜を５０℃で５分、１３０℃で６０分熱処理
し、ポリカーボネート上の塗膜を完全硬化させた。

この塗膜を予備試験としてクロスカット−テープはくり
試験をたところ、塗膜ははくすせず、完全にポリカーボ
ネートフィルムに密着していた。

縦１００ｍｍ、４３８０．厚さ２．５ｍｍの成形品が得
られる射出成形金型のキャビティ部に切断された前記２
層フィルムをシラン塗膜が最外面となるように置き、ポ
リカーボネートを成形材料として、材料温度３００℃、
射出圧力１２００　Ｋ　ｇ／　ｃ　ｍ２．金型温度９０
℃の条件で射出成形した。

取り出された成形品表面には完全な形でシラン塗膜が形
成されていた。

比較例１゜ 厚さが２００ミクロンのポリカーボネートフィルムにポ
リメチールメタアクリレート１５ｇをメチルセルソルブ
８５ｇに溶解させたプリコート剤を５ミクロンの厚さに
塗布、乾燥し、さらにこのうえにシラン系硬質塗料（東
芝シリコーン■ＸＲ−３１−２２３，ＸＣ９３−３０５
）を塗布し。

１２０℃で１０分硬化した。

得られた３層フィルムを以下実施例１と同様に射出成形
し２表面の改質された成形品を得た。

比較例２゜ 厚さが２００ミクロンのポリカーボネートフィルムに比
較例２て用いたシラン系硬質塗料を直接塗布し、１２０
℃で１時間乾燥して２層構成のフィルムを得た。

シラン系塗膜はクロスカット−テープ試験ではくすした
。

得られた２Ｐｉフイルムを以下実施例１と同様に射出成
形し２表面の改質された成形品を得た。

実施例及び比較例で得られた表面の改質された射出成形
品について以下の試験を行った。

成形品の外観　　良好　　　良好　　クラック−？ ｆ　　ネｌ　　　　　Ｏ／　　　　Ｏ／１００、煮沸試
験　　　　変化なし　白化　　はくり００°　ｌＨ，＋
１ 耐候性　　　　　　　　　　クラック発生　はくりウニ
サオメータで　　　変化なし　白化耐熱性　　　　　変
化なしクラック発生　はくり１３０℃　　　　　　　　
　白化 ：ｌｌ ＊ｌ（クロスカット−テープはくり試験）二　表面にナ
イフで１ｍｍ間隔のカットラインを縦、横に各１０本い
れ、その後セロテープで引きはがしたとき、ｌＸ１ｍｍ
角の塗料がどの程度はくすしたかについて調べる。　１
００／１００は全くはくすしないことを、Ｏ／１００は
完全にはくすしたことを示す。

本試験結果に示すように２層構成フィルムであっても密
着性の低い塗装フィルムでは得られた成形品上の塗膜は
耐久性を示さず、かつ成形時に塗膜のクラックが発生し
、また３層フィルムは成形時の塗膜の耐久性はあるもの
のプリコート層の水によって白化し、あるいは耐熱性、
耐煮沸性が悪いという結果となっている。これに対して
２Ｎ（ル成フィルムで充分な密着性を有する本発明に使
用するシラン系塗膜を形成したフィルムではなんらの欠
点も示さず、硬質塗膜層を完全な形で成形品面上に形成
することができた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリカーボネートに直接的に塗布焼き付けして強固
   に密着力を示すシラン系塗料をポリカーボネートフィル
   ムの片面に２〜１０ミクロンの厚さに塗布し、未硬化あ
   るいは硬化後、このフィルムを適切な形状に切断し、こ
   れを射出成形の金型のキャビティ部の片面あるいは両面
   に、溶融材料の表面にポリカーボネートフィルムが一体
   的に接合されるよう、かつシラン系塗料が最外面となる
   ように置き、この後、熱可塑性樹脂を射出して該フィル
   ムと成形材料を射出成形金型中で一体化し塗膜の未硬化
   品にあっては射出成形後成形品を熱処理等によって後硬
   化させる射出成形品の表面改質法。 ２、ポリカーボネートとシラン系塗膜の密着力はクロス
   カット−テープはくり試験ではくりしない密着力以上で
   あることを特徴とする特許請求範囲第１項記載の射出成
   形品の表面改質法。 ３、ポリカーボネートフィルムは２０〜２０００ミクロ
   ンの厚さであることを特徴とする特許請求範囲第１項記
   載の射出成形品の表面改質法。 ４、ポリカーボネートフィルムに接着性の悪い熱可塑性
   樹脂成形材料を用いるときはポリカーボネートフィルム
   の成形材料接着面に高分子系接着層を設けることを特徴
   とする特許請求範囲第１項記載の射出成形品の表面改質
   法。