JPH02251590A - 表面改質材料 - 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、耐候性、防曇性、耐損傷性などの性質を改良
したプラスチックス成形物等の材料に関するものである
。

文末の技術 プラスチックス成形物は多種の用途に使用されているが
、限られたいくつかの樹脂を除いては耐候性（＃光性を
含む、以下同様）が不足することが多い。

また、農業用ビニルハウス、温室、眼鏡レンズ、ゴーグ
ル透明体、風防、窓透明体、計器覗き窓、食品包装材料
など透視性が要求される用途には、耐候性に加え、防曇
性（結露防止性を含む、以下同様）や耐損傷性も要求さ
れる場合が多い。

耐候性を有するプラスチックス成形物を得る方法として
は、樹脂原料に紫外線吸収剤を内部添加して成形に供す
る方法が一般的に採用されている。

防曇性が要求される場合は、素材として一般に親水性の
プラスチックスが使用されるが、素材の選択のみでは防
曇性が不足するので、界面活性剤等の防曇剤を内部添加
して成形することがなされている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、紫外線吸収剤や防曇剤の内部添加により
耐候性、防曇性を改良する方法は、■大量生産品でない
限りは適用が難しいこと、■耐候性、防曇性の持続効果
が必ずしも充分ではない上、−旦これらの効果が低下す
るともはや回復は不可能であること、■耐損傷性は付与
できないこと、■プラスチックス成形物以外には適用で
きないこと、などの限界がある。

防曇性の改良に関しては、成形物に防曇剤を塗布する方
法も知られているが、この場合の効果はごく一時的なも
のにとどまり、−度でも水が接触したり洗浄を行ったり
すると、防曇効果が著しく低下ないし喪失してしまう。

もし、プラスチックス成形物等の基材を事後的に処理す
ることにより、すぐれた耐候性、防曇性、耐損傷性等の
性質を付与でき、しかもその効果を長期にわたり持続さ
せることができれば、その有利さは図り知れないものと
なる。

本出願人のうちの１人は、プラスチックス成形物にフッ
素系樹脂水性分散液の浸透層を設けることにより、温湿
度変化に対する寸法安定性、荷重下での使用における摩
耗争変形の防止性、耐熱性などの性質を付与する技術を
提案しているが（特開昭５９−１９９２４１号公報参照
）、耐候性の点では改良効果は充分ではなく、また防曇
性については考慮が払われていなかった。

本発明は、このような背景から、プラスチックス成形物
等の基材を事後的に処理することにより耐候性、防曇性
、耐損傷性等の性質を永続的に付与する技術を提供する
ことを目的とするものである。

課題を解決するための手段 本発明の改質材料は、基材に、紫外線吸収剤または／お
よび防曇剤を含有するフッ素系樹脂分散液を含浸、乾燥
してなるものである。

以下本発明の詳細な説明する。

基材としては、プラスチックス成形物が用いられ、ガラ
ス、その他の材料も使用可能である。

ここでプラスチックス成形物としては、ポリオレフィン
系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ＡＢ
Ｓ樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系
樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ
アセタール系樹脂。

ポリエステル系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニ
レンオキサイド系樹脂、ビニルアルコール系樹脂、セル
ロース系高分子、ポリウレタン系樹脂、ポリイミド系樹
脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、グアナ
ミン樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シ
アリフタレート樹脂、合成ゴム、天然ゴムをはじめとす
る種々の樹脂から成形された任意の形状の成形物があげ
られる。

基材、殊にプラスチックス成形物は、予めその表面を活
性化処理しておくこともできる。活性化処理手段として
は、プラズマ処理、紫外線処理、電子線処理、放射線処
理、イオンビーム処理、コロナ放電処理、薬液処理、溶
剤処理、蒸気処理、機械的粗面化処理などがあげられる
。

フッ素系樹脂分散液におけるフッ素系樹脂としては、テ
トラフルオロエチレンのホモポリマーまたはコポリマー
、フッ化ビニリデンのホモポリマーまたはコポリマー、
グロコトリフルオロエチレンのホモポリマーまたはコポ
リマーなどがあげられる。特にテトラブルオロエチレン
のホモポリマーまたはコポリマーが有用であり、コポリ
マーの場合のテトラフルオロエチレン以外のコモノマー
としては、オレフィン、含フツ素オレフィン、パーフル
オロオレフィン、フルオロアルキルビニルエーテルなど
があげられる。

これらのフッ素系樹脂は、分散液、殊に水性分散液とし
て用いられる。

本発明においては、この分散液に用途に応じ紫外線吸収
剤または防曇剤のいずれかあるいは双方を含有させてお
く。

紫外線吸収剤としては、２．４−ジーヒドロ゛キシベン
ゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−７セトキシエトキシ
ベンゾフエノン、２−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−メトキシベン
ゾフェノン、２，２”−ジヒドロキシ−４，４′−メト
キシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−〇−オクト
キシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｆ−オクト
キシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ドデシルオ
キシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクタデシ
ルオキシベンゾフェんン、２．２’−ジヒドロキシ−４
，４′−ジメトキシ−５，５′−ジスルホベンゾフェノ
ンージソジウム、２−ヒドロキシ−４−（２−ヒドロキ
シ−３−メタクリロキシ）フロポキシベンゾフェノン等
のベンゾフェノン系：２−（２’−ヒＶロキシー５９−
メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒ
ドロキシ−３゛、５”−ジ−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′−ｔ−
ブチル−５′−メチルフェニル）−５−クロルベンゾト
リアゾール、２−（２°−ヒドロキシ−３゛、５°−ジ
−ｔ−ブチルフェニル）−５−クロルベンゾトリアゾー
ル、２−（２’−ヒドロキシ−３’、５’−ジーを一ア
ミルフェニル）−５−ベンゾトリアゾール、２（２′−
ヒドロキシ−５′−ｔ−ブチルフェニル）ペンツトリア
ゾール、２−（２’−ヒドロキシ−’５　’　−ｔ−オ
クチルフェニル）ベンゾトリアゾール等のベンゾトリア
ゾール系：フェニルサリシレート、ｐ−ｔ−プチルフェ
ニルサリシレート、ｐ−オクチルフェニルサリシレート
等のサリチル酸エステル系；２°、４′−ジ−ｔ−ブチ
ルフェニル−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ
ベンゾエート等のベンゾエート系；２−エトキシ−２”
−エチルオキザリツクアシツドビスアニリド、２−二ト
キシ−５−ｔ−ブチル−２′エチルオキザリツクアシツ
ドビスアニリド等のオキザリックアシッドアニリド系：
エチル−２−シアノ−３，５−ジフェニルアクリレート
等のシアノアクリレート系；ビス（２、２、６、６−テ
トラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，
２，２，６，６−ベンタメチルー４−ピペリジル）セバ
ケート、コノ＼り酸ジメチル−１−（２−ヒドロキシエ
チル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチ
ルビベリジン重縮合物等のヒンダードアミン系；などが
例示できる。

防曇剤としては、従来より使用または提案されている種
々のもの、たとえば、ソルビタン脂肪酸エステル（ソル
ビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、
ソルビタンモノステアレート等）、ソルビタン脂肪酸ア
ルキレンオキサイド付加物（ポリオキシエチレンソルビ
タンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモ
ノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオ
レエート等）、脂肪酸モノグリセライド（ステアリン酸
モノグリセライド、オレイン酸モノグリセライド等）、
ポリエーテル変性シリコ−オイルなどを用いることがで
きる。

フッ素系樹脂分散液中におけるフッ素系樹脂の濃度は０
．１〜２０重量％重置、紫外線吸収剤または防曇剤の濃
度は０．０１〜１０重量％程重置設定することが多いが
、必ずしもこの範囲に限られるものではない。

フッ素系樹脂分散液には、上記窓外線吸収剤または防曇
剤のほか、フッ素系界面活性剤、シリコーンオイル、そ
の他の界面活性剤、ワックス、ｐＨ調節剤、多価アルコ
ール、柔軟剤、粘度調節剤、光沢剤などが含有されてい
てもよい、また水性分散液の場合であっても、適当な溶
剤を適当量併用すると、エマルジョンに近い分散液が得
られるようになる。

プラスチックス成形物等の基材へのフッ素系樹脂分散液
の含浸は、通常、該基材をフッ素系樹脂分散液中に浸漬
することによりなされる。浸漬は、常圧下だけでなく、
減圧下または加圧下に行うこともでき、このようにする
と、含浸量の点および含浸速度の点で有利となる。

含浸層の形成は、上記浸漬法のほか、塗布法や噴霧法に
よっても行うことができる。

含浸処理後は、必要に応じ基材表面に付着した分散液を
洗浄または拭き取りにより除去した後、基材を自然乾燥
または加熱乾燥により乾燥する。これにより目的とする
表面改質材料が得られる。

作用および発明の効果 紫外線吸収剤または／および防曇剤を含むフッ素系樹脂
分散液が基材に接触すると、フッ素系樹脂分散液は紫外
線吸収剤や防曇剤をひきつれた状態で基材の表面内部に
すみやかに浸透し、乾燥後はフッ素系樹脂と共に紫外線
吸収剤や防膏剤２！！（そこに確実に定着し、容易には
脱落しない。

そのため、本発明の表面改質材料にあっては、屋外で使
用する用途、光に曝される用途、水やオイル等の液体と
接触する用途をはじめ過酷な環境下におかれても、耐候
性、防曇性、耐損傷性などの性質がすぐれており、しか
もその改質効果の持続性がすぐれている。なお防曇性が
すぐれていることは、帯電防止性がすぐれていることを
も意味する。

本発明の方法（紫外線吸収剤や防曇剤を含むフッ素系樹
脂分散液をプラスチックス成形物等に含浸させる方法）
を、内部添加法（紫外線吸収剤や防曇剤を原料樹脂に配
合して成形に供する方法）や塗布含浸法（単に紫外線吸
収剤や防曇剤をプラスチックス成形物に塗布または含浸
させる方法）と比較すると、当初の耐候性、防曇性は本
発明の方法〉内部添加法坤含浸法 の順になるが、−度でも水が接触したり洗浄を行ったり
すると 本発明の方法〉内部添加法〉〉含浸法 となり、一定期間経過後は相互間の有意差がより顕著に
なる。これは、本発明の方法においては成形物表面に高
儂度の紫外線吸収剤や防曇剤の含浸層が存在し、しかも
それがフッ素系樹脂の存在により容易には剥落しないた
めと考えられる。

本発明は、プラスチックス成形物等の基材を事後的に処
理するものであるので、任意の数量の基材に適用できる
こと、たとえ長期間の使用により効果が低下しても、再
度紫外線吸収剤や防曇剤を含むフッ素系樹脂分散液で処
理することにより当初の効果を回復できること、耐候性
、防曇性だけでなく、耐損傷性、耐摩耗性、耐熱性、寸
法安定性等の性質も改善できることなどの利点もある。

実施例 次に実施例をあげて本発明をさらに説明する。

〈実施例１〉 下記の組成のフッ素系樹脂水性分散液を調製した、（「
％」は重量％） レンフィルムにつき・、ウエザオメーターにより、２０
００時間および３０００時間の暴露試験を行って、引張
強度を測定した。結果は次の通りであった。

当−一一刃　υｌ射郵埜　陳互劫ユ径 実施例１　　４３００ｐｓｉ　　４１００ｐｓｉ　　４
０００ｐｓｉ比較例１　　４３００ｐｓｉ　　３７００
ｐｓｉ　　２８００ｐｓｉこの分散液に、試験片として
の高密度ポリエチレンフィルムを、温度５０℃、時間５
分、常圧の条件下に浸漬した後、取り出し、ついで水を
スプレーして表面に付着している分散液を除去し、最後
に熱風乾燥機中にて４０〜５０℃で乾燥した。

〈比較例１〉 紫外線吸収剤としてのｐ−ｔ−プチルフェニルサリシレ
ートを１．０％を内添して成形した高密度ポリエチレン
フィルムを用意した。

〈試験方法および結果〉 Ｌ記実施例１および比較例１の高密度ポリエチ２〜３２ （実施例２〉 下記の組成のフッ素系樹脂水性分散液を調製した。（１
％」は重量％） この分散液に、試験片としてのポリプロピレン板を、温
度４０℃、時間５分、圧力３００〜４００　Ｔｏｒｒの
条件下に浸漬した後、取り出し、ついで水をスプレーし
て表面に付着している分散液を除去し、最後に熱風乾燥
機中にて５０〜６０℃で乾燥した。

（実施例３〉 下記の組成のフッ素系樹脂水性分散液を調製した。（「
％」は重量％） この分散液に、試験片としてのポリプロピレン板を、温
度４０℃１時間３分、圧力４〜５気圧の条件下に浸漬し
た後、取り出し、ついで水をスプレーして表面に付着し
ている分散液を除去し、最後に熱風乾燥機中にて５０〜
６０℃で乾燥した。

〈比較例２） 防曇剤としてソルビタンモノラウレート１重量％とステ
アリン酸モノグリセライド１重量％、紫外線吸収剤とし
て２−（２’−ヒドロキシ−５′−１−ブチルフェニル
）ベンゾトリアゾール１重量％を配合して成形したポリ
プロピレン板を用意した。

〈試験方法および結果〉 上記実施例２〜３および比較例２のポリプロピレン板に
つき、防曇性、摩擦堅牢度を調べた。

防曇性は、当初品および屋外１ケ月間放置品につき防曇
性を蒸気吹き付けにより調べ、防曇性良好なものの順に
０．０．Δ、×の４段階で評価した。

摩擦堅牢度は、当初品および屋外１ケ月間放置品に比較
例２の当初の試験片を擦りつけ、比較例２の当初の試験
片同士を５０往復擦りつけたときに生ずる表面の傷と同
程度の傷がつく往復回数で評価した。

結果は次の通りであった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基材に、紫外線吸収剤または／および防曇剤を含有
   するフッ素系樹脂分散液を含浸、乾燥してなる表面改質
   材料。 ２、基材がプラスチックス成形物である請求項１記載の
   改質材料。