JPS6312644A - 熱可塑性樹脂成形体の表面処理方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱可塑性樹脂成形体の表面処理方法に関するも
のである。さらに詳しくいえば、本発明は、例えばポリ
カーボネートなどの熱可塑性樹脂成形体に対し、優れた
耐光性や耐候性を効果的に付与しうる、該成形体の表面
処理方法に関するものである。

〔従来の技術〕

熱可塑性樹脂、例えばポリオレフィン、ポリ塩化ビニル
、スチレン系樹脂、ポリカーボネート、熱可塑性ポリエ
ステル、ポリアミドなどは、フィルムや各種成形品など
として、多くの分野において幅広く用いられている。

これらの熱可塑性樹脂は、一般に太陽光線にさらすと、
そのエネルギー特に紫外線のもつ高エネルギーにより、
例えばキノンや二重結合の生成、主鎖の切断、架橋構造
の形成および酸化物の生成などの構造変化を引き起こし
、クランクの発生、強度の低下、着色などの劣化現象を
起こすという欠点があり、そのため、特に屋外で使用す
る場合には、耐光性や耐候性が重要な問題となる。

したがって、従来、該熱可塑性樹脂に、その重合段階あ
るいは混練時辷紫外線吸収剤を添加することによって、
耐光性および耐候性を付与する方法がとられている。し
かしながら、このような添加方法においては、樹脂全体
に紫外線吸収剤が分散されるために、多量に添加する必
要があり、添加量の割には効果が十分に発揮されないと
いう問題がある。

そこで、このような問題を解決するために、有機溶媒に
紫外線吸収剤を溶解させた溶液で、熱可塑性樹脂成形体
の表面を処理する方法が試みられている。この方法にお
いては、該成形体の表面を荒らすことなく、紫外線吸収
剤をその表面層へ十分に含浸させうるような溶媒を選択
することが重要であり、例えばポリカーボネート成形体
の表面処理において、該溶媒として、脂肪族低級ハロゲ
ン化炭化水素と脂肪族低級アルコールまたはハロゲン置
換脂肪族低級アルコールとの混合溶媒を用いる方法（特
公昭５３−７９４５号公報）、あるいはアクリル酸エス
テルとヒドロキシエーテルとの混合溶媒を用いる方法（
特開昭５５−１４５７４０号公報）などが提案されてい
る。

しかしながら、前者の方法においては、溶媒としてハロ
ゲンを含有しているものを用いているので、該成形体表
面の膨潤が激しく、そのために接触時間を短時間にコン
トロールする必要がある上、紫外線吸収剤の含浸量も少
なくて、耐光性および耐候性が十分でないなどの欠点が
ある。また後者の方法においては、このような欠点はあ
る程度改良されてはいるものの、まだ十分に満足しうる
ちのではない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、このような従来の熱可塑性樹脂成形体の表面
処理方法が有する欠点を克服し、作用が温和で成形体の
表面を荒らすことなく、紫外線吸収剤をその表面層に十
分に含浸することができて、該熱可塑性樹脂成形体に優
れた耐光性および耐候性を付与しうる表面処理方法の提
供を目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕〕 本発明者らは前記目的を達成するために鋭意研究を重ね
た結果、特定の混合溶媒を用いた紫外線吸収剤含有液で
、熱可塑性樹脂成形体の表面を処理することにより、そ
の目的を達成しうろことを見い出し、この知見に基づい
て本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、熱可塑性樹脂成形体の表面を、環
状エーテル１０〜５０重量％と該熱可塑性樹脂に対する
貧溶媒９０〜５０重量％との混合液を溶媒とする紫外線
吸収剤含有液で処理することを特徴とする熱可塑性樹脂
成形体の表面処理方法を提供するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明方法で用いられる熱可塑性樹脂成形体としては、
例えばポリカーボネート、熱可塑性ポリエステル、スチ
レン系樹脂、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリフェニ
レンサルファイド、ポリフェニレンエーテル、メタクリ
ル酸エステル重合体、ポリ塩化ビニルなどの成形体が挙
げられる。前記の熱可塑性ポリエステルとしては、例え
ばポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタ
レートなどがあり、またスチレン系樹脂としては、例え
ばポリスチレン、ゴム変性ポリスチレン、スチレン−無
水マレイン酸共重合体などがある。さらにポリオレフィ
ンとしては、例えばポリエチレン、エチレン−プロピレ
ン共重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、エチレン
−ヘキセン共重合体、エチレン−オクテン−１共重合体
、ポリプロピレン、プロピレン−エチレン共重合体、プ
ロピレン−ブテン−１共重合体、ポリブテン−１、ポリ
４−メチルペンテン−１などがある。

これらの熱可塑性樹脂成形体は、例えば射出成形、押出
成形、中空成形、圧縮成形、真空成形、トランスファー
成形など、いかなる成形方法によって得られたものであ
ってもよく、またその形状についても特に制限はなく、
任意の形状のものを用いることができるが、特にポリカ
ーボネート成形体に対して、本発明方法を適用すること
が好ましい。

本発明方法に用いられる紫外吸収剤は、狭義の紫外線吸
収剤と耐光安定剤とに大別することができる。紫外線は
１０〜４００ｍμの波長を有し、可視光線よりわずかに
波長が短いが、この紫外線のうち、１０〜２９０ｍμ程
度のものは大気上層中に吸収され、問題となるのは２９
０〜４００ｍμの範囲のもので、その光エネルギーは極
めて大きい。狭義の紫外線吸収剤は、この高エネルギー
をもつ紫外線を吸収し、無害のエネルギーに転換し、再
副射することによって、プラスチックの耐光性や耐候性
を向上させるものである。

これに対し、耐光安定剤は、それ自体は紫外線をほとん
ど吸収しないが、紫外線によって生じる活性遊離基を効
率よく捕捉することにより、プラスチックの耐光性や耐
候性を向上させるものである。

（裏、 狭義の紫外線吸収剤として冨−例えば２−ヒドロキシ−
４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メ
トキシ−２′−カルボキシベンゾフェノン、２−ヒドロ
キシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロ
キシ−４−ステアリロキシベンゾフェノン、２−ヒドロ
キシ−４−ドブシロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキ
シ−４−メトキシ−５−スルホベンゾフェノン、２−ヒ
ドロキシ−４−（２−ヒドロキシ−メタクリロキシ）プ
ロポキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキ
シ−４′−メチルベンゾフエノン、２−ヒドロキシ−４
−ベンゾイロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−５
−クロロベンゾフェノンなどのモノヒドロキシベンゾフ
ェノン系、２゜４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２．
２′−ジヒドロキシベンゾフェノン、２．２’−ジヒド
ロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２．２’−ジヒ
ドロキシ−４，４′−ジメトキシベンゾフェノン、２，
２゛−ジヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノ
ンなどのジヒドロキシベンゾフェノン系、０−ベンゾイ
ル安息香酸、２．２’。

４．４゛−テトラヒドロキシベンゾフェノンなどのその
他ベンゾフェノン系、２−（２’−ヒドロキシ−５゛−
メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒ
ドロキシ−５”−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ベンゾト
リアゾール、２−　＜２’−ヒドロキシ−５’−ｔｅｒ
ｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール
、２−（２”−ヒドロキシ−３’−ｔｅｒｔ−ブチル−
５′−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾー
ル、２−（２’−ヒドロキシ−３′、５′−ジーｔｅｒ
ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２′
−ヒドロキシ−３′、５’−ジーｔｅｒｔ−ブチルフェ
ニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−
ヒドロキシ−３’、５′−ジ−ペンチルフェニル）ベン
ゾトリアゾール、２−（２゛−ヒドロキシ−４′−オク
トキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒ
ドロキシ−５′−シクロへキシルフェニル）ベンゾトリ
アゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３′、５′−ジメ
チルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２゛−ヒド
ロキシ−３゛−メチル−５′−ｔｅｒｔ−ブチルフェニ
ル）ベンゾトリアゾールなどのベンゾトリアゾール系、
フェニルサリシレート、４−ｔｅｒｔ−プチルフェニル
サリシレート、４−オクチルフェニルサリシレート、ビ
スフェノールＡ−ジーサリシレートなどのサリシレート
系、レゾルシノール−モノベンゾエート、２．４−ジー
ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−３′、５゛−ジーｔｅｒｔ
−ブチルー４−ヒドロキシベンゾエートなどのベンゾエ
ート系、２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリル酸エ
チル、２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリル酸２−
エチルヘキシルなどのシアノアクリレート系、α−シア
ノ−β−メチル−β−（ｐ−メトキシフェニル）クロト
ン酸メチルなどのクロトン酸誘導体、Ｎ−（２−エチル
フェニル）−Ｎ’−（２−エトキシ−５−ｔｅｒｔ−ブ
チルフェニル）シュウ酸ジアミドなどのシュウ酸アニリ
ド誘導体、マロン酸エステルなどが挙げられる。

一方、耐光安定剤としては、例えば（２，２”−チオビ
ス（４−ｔｅｒｔ−オクチルフェノラド））−ｎ−ブチ
ルアミン・ニッケル（ＩＩ）、（２，２′−チオビス（
４−ｔｅｒｔ−オクチルフェノラド））−トリエタノー
ルアミン・ニッケル（ｎ）、［２，２’−チオビス（４
−ｔｅｒｔ−オクチルフェノラド）〕−〕シクロヘキシ
ルージェタノールアミンニッケル（ＩＩ）　、（２，２
’−チオビス（４−ｔｅｒｔ−オクチルフェノラド））
−２−エチルヘキシルアミン・ニッケル（■）、ビス（
３，５−ジーｔｅｒｔ−ブチルー４−ヒドロキシベンジ
ルホスホリック７シツド）モノエチルエステルのニッケ
ル塩などのニッケル錯体系、４−ベンゾイロキシ−２，
２，６，６−テトラメチルビペリジン、ビス（２，２，
６，６−テトラメチル−４−ピペリジン）セバケートな
どのヒンダードアミン系などが挙げられる。

これらの紫外線吸収剤は、それぞれ単独で用いてもよい
し、２種以上組み合わせて用いてもよく、またこれらの
中で、特にベンゾフェノン系およびサリシレート系が好
適である。

本発明方法において、これらの紫外線吸収剤の含有液に
用いられる溶媒は環状エーテルと該熱可塑性樹脂に対す
る貧溶媒との混合液であり、環状エーテルとしては、例
えばテトラヒドロフラン、１．４−ジオキサン、２−メ
チルテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、プロピ
レンオキシド、トリオキサンなどが挙げられるが、これ
らの中でテトラヒドロフランおよび１，４−ジオキサン
が好ましい。

一方、貧溶媒としては、例えば炭素数１〜５の低級アル
コールや、エチレングリコール、プロピレングリコール
、ブチレングリコールなどの二価アルコール、グリセリ
ンのような三価アルコールなどが挙げられる。

前記の環状エーテルと貧溶媒との割合は、重量基準で１
０：９０ないしｓｏ：ｓｏの範囲で選ばれる。該環状エ
ーテルが貧溶媒との混合溶媒に対して１０重量％未満で
は、紫外線吸収剤が成形体の表面層へ十分に含浸しない
ため、所望の耐光性および耐候性が得られず、一方９０
重量％を越えると該成形体の表面が溶解しす旨て、荒れ
るので好ましくない。環状エーテルと貧溶媒との好適の
割合は、使用する熱可塑性樹脂成形体の樹脂の種類によ
って異なり、例えばポリカーボネート成形体を用いる場
合は、重量基準で２０＝８０ないし３０　：　７０の範
囲で選ぶことが好ましい。

本発明方法で用いる紫外線吸収剤含有液中の紫外線吸収
剤の好適な含有量については、使用する熱可塑性樹脂成
形体の樹脂の種類によって異なるが、通常前記の混合溶
媒１００重攪部に対して、紫外線吸収剤０．１〜５重量
％、好ましくは０．５〜２重量％の割合で含有させるこ
とが望ましい。このようにして調製された紫外線吸収剤
含有液は、紫外線吸収剤が完全に溶解した均一な溶液状
であってもよいし、微粒子が均一に分散した分散液状で
あってもよいが、成形体の表面層に紫、外線吸収剤を効
果的に含浸させるためには、溶液状の方が好ましい。

本発明方法においては、熱可塑性樹脂成形体の表面を、
前記の紫外線吸収剤含有液で処理するが、処理方法とし
ては、該成形体を紫外線吸収剤含有液中に浸漬する方法
、あるいは成形体の表面に、紫外線吸収剤含有液を注ぎ
かける方法、スプレーする方法、ローラー塗布する方法
などが挙げられるが、これらの中で浸漬法が好適である
。

この浸漬法を採用する場合、好適な浸漬時間は、該成形
体の樹脂の種類や溶媒の種類によって異なり、例えばポ
リカーボネート成形体を用い、かつン容媒としてテトラ
ヒドロフランとエチレングリコールとの混合溶媒を用い
る場合には、室温で１０秒〜１０分、好ましくは０．５
〜３分程度である。

このようにして、浸漬処理などを施したのち、乾燥処理
を行うが、この乾燥処理は真空乾燥による方法、加熱乾
燥による方法のいずれの方法を用いてもよいが、ポリカ
ーボネート成形体の場合は、９０〜１００℃の温度にお
いて、５〜１０分間乾燥することが好ましい。

このような表面処理を行うことによって、熱可塑性樹脂
成形体の表面を荒らすことなく、紫外線吸収剤が該成形
体の表面層に十分に含浸し、該成形体に耐光性および耐
候性が付与される。

〔実施例〕

次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本
発明はこれらの例によってなんら限定されるものではな
い。

実施例１ ポリカーボネート樹脂〔タフロンＡ３０００、出光石油
化学（株）製〕の角板（厚さ３ｍ、縦２４寵、横６０ａ
ｓ）を、テトラヒドロフランとエチレングリコールとの
混合溶媒（テトラヒドロフラン２５重量部、エチレング
リコール７５重量部）に対し、紫外線吸収剤として、２
−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン１．
０重量部を溶解させた紫外線吸収剤含有液に１分３０秒
間浸漬させたのち、９０℃のオープン中で５分間加熱乾
燥した。

紫外″”ｈｓｖＪＬ収剤の含浸量を調べるために吸光度
を測定し、また耐候性を調べるためにＹＩを測定した（
Ｙ　［ａとする）。次に、サンシャインウェザ−メータ
で、８３℃、４２０時間露光後のＹｌを測定した（Ｙ　
［ｂとする）。露光前後のＹＴＯ差を△ＹＩ　　（ＹＩ
ａ−Ｙｌｂ）として、耐候性を評価した。その結果を別
表に示す。

実施例２〜８、比較例１〜６ 実施例１において、溶媒系、紫外線吸収剤の種類および
濃度、浸漬時間を種々変えた以外は、実施例１と同様に
実施し、耐候性を評価した。その結果を別表に示す。比
較例１は表面が白化し、耐候性の測定は不可能であった
。

（以下余白） 〔注〕 Ｔ　ＨＦ　　テトラヒドロフラン Ｄｏ　　　１４−ジオキサン ＥＣエチレングリコール ａ：２−ヒドロキシ−４−η−オクトキシベンｂ：４−
ｔ−プチルフェニルサリシレートＲ Ｃ：２．４−ジヒドロキシベンゾフェノンＨ 〔発明の効果〕 本発明の熱可塑性樹脂成形体の表面処理方法は、特定の
混合溶媒を用いた紫外線吸収剤含有液で、該成形体の表
面を処理する方法であって、その表面を荒らすことなく
、紫外線吸収剤を表面層に十分含浸させることができる
ので、従来の熱可塑性樹脂の重合段階や混練時に紫外線
吸収剤を添加する方法に比べて、少ない紫外線吸収剤の
量で、該成形体に耐光性および耐候性を有効に付与する
ことができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱可塑性樹脂成形体の表面を、環状エーテル１０〜
   ５０重量％と該熱可塑性樹脂に対する貧溶媒９０〜５０
   重量％との混合液を溶媒とする紫外線吸収剤含有液で処
   理することを特徴とする熱可塑性樹脂成形体の表面処理
   方法。 ２、熱可塑性樹脂がポリカーボネートである特許請求の
   範囲第１項記載の表面処理方法。 ３、紫外線吸収剤含有液が、溶媒１００重量部に対し、
   紫外線吸収剤０．１〜５重量部を含有するものである特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の表面処理方法。