JPH0717768B2

JPH0717768B2 - 熱可塑性樹脂成形体の表面処理方法

Info

Publication number: JPH0717768B2
Application number: JP15412886A
Authority: JP
Inventors: 進菅野
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1986-07-02
Filing date: 1986-07-02
Publication date: 1995-03-01
Anticipated expiration: 2010-03-01
Also published as: JPS6312644A

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
耐光性や耐侯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、ポリキカーボネート、熱可塑性ポ
リエステル、ポリアミドなどは、フイルムや各種成形品
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、
クラックの発生、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、耐光性や耐侯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
るいは混練時に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、耐光性および耐侯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
ものではない。

〔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、紫外線吸収剤をこの表面層に十
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侯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、
この目的を達成しうることを見い出し、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90〜95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、本発明を詳細に説明する。

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、ステレン−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290〜400mμの範
囲のもので、こ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侯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
侯性を向上させるものである。

狭義の紫外線吸収剤としては、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−ドデ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′−メチルベンゾフェノン、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、ο−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′−teat−ブチルフェニル）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）−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−tert−ブチルヘェ
ニル）ベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−
３′,5′−ジ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
ロヘキシルフェニル）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）ベンゾトリアーゾールな
どのベンゾトリアゾール系、フェニルサリシレート、４
−tert−ブ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、ビスフエノールＡ−ジ−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−tert−ブチルフェニル−３′,5′
−ジ−tert−ブチル−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−オクチルフェノラト）〕−ｎ−ブチルアミ
ン・ニッケル（II）、〔2,2′−チオビス（４−tert−
オクチルフェノラト）〕−トリエタノ−ルミアン・ニッ
ケル（II）、〔2,2′−チオビス（４−tert−オクチル
フェノラト）〕−シクロヘキシルージエタノールアミン
・ニッケル（II）、〔2,2′−チオビス（４−tert−オ
クチルフェノラト）〕−２−エチルヘキシルアミン・ニ
ッケル（II）、ビス（3,5−ジ−tert−ブチル−４−ヒ
ドロキシベンジルホスホリックアシッド）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−テトラメチルピペリジン、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50:50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
の耐光性および耐侯性が得られず、一方90重量％を越え
ると該成形体の表面が溶解しすぎて、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重量部に対して、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、かつ溶媒としてテトラヒ
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
侯性が付与される。

〔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3mm、縦2mm、横60mm）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
℃のオーブン中で５分間加熱乾燥した。

紫外線吸収剤の含浸量を調べるために吸光度を測定し、
また耐侯性を調べるためにYIを測定した（YIaとす
る）。次に、サンシャインウエザーメーターで、83℃、
420時間露光後のYIを測定した（YIbとする）。露光前後
のYIの差を△YI（YIa−YIb）として、耐侯性を評価し
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、耐侯性を評価した。その結果を別表に示す。比
較例１は表面が白化し、耐侯性を測定は不可能であっ
た。

〔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侯性を有効に付与す
ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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90〜95
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。
【請求項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。
【請求項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。