JPS6135220B2 - - Google Patents

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JPS6135220B2
JPS6135220B2 JP57080774A JP8077482A JPS6135220B2 JP S6135220 B2 JPS6135220 B2 JP S6135220B2 JP 57080774 A JP57080774 A JP 57080774A JP 8077482 A JP8077482 A JP 8077482A JP S6135220 B2 JPS6135220 B2 JP S6135220B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
paint
polycarbonate
adhesion
parts
polymer
Prior art date
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Expired
Application number
JP57080774A
Other languages
English (en)
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JPS58196237A (ja
Inventor
Katsuharu Nakada
Yasushi Oomori
Shigekazu Ogawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Daicel Chemical Industries Ltd filed Critical Daicel Chemical Industries Ltd
Priority to JP57080774A priority Critical patent/JPS58196237A/ja
Publication of JPS58196237A publication Critical patent/JPS58196237A/ja
Publication of JPS6135220B2 publication Critical patent/JPS6135220B2/ja
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  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリカーボネート成形品の表面処理法
に関するものである。更に詳しくは、ポリカーボ
ネート成形品の表面の硬度、耐擦傷性、耐紫外線
劣化性を向上させる表面処理法に関するものであ
る。
プラスチツクは成形性、軽量性、耐衝撃性等に
優れているが、一方で、表面硬度が不十分で傷つ
き易い、耐溶剤性が劣る、屋外使用での耐紫外線
劣化性が悪い等の欠点を有している。
これ等の欠点を改良する為にプライマーとして
メチルメタクリレートを50重量%以上含む重合体
をバインダーとする塗料を塗装した後、更に四ア
ルコキシシランとアルキルトリアルコキシシラン
との加水分解物から主として成る塗料を塗装する
方法(特公昭50―39096号公報参照)や、メチル
メタ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方法(特開昭52―
136565号公報参照)などが提案されているが、何
れも屋外使用に於ける耐候性に乏しく、サンシヤ
インウエザーメーター照射300〜500時間で塗膜の
密着性が失われる欠点が有り、満足出来るもので
はなかつた。
本発明者は、耐候性に優れ、しかも耐擦傷性も
優れているポリカーボネート成形品の表面特性の
改良について鋭意研究の結果、下記の特定塗料に
よる二段塗布法によつて表面特性が著しく改善さ
れ、しかも耐候性も改善されることを見い出し本
発明を完成した。
即ち、本発明は、ポリカーボネート成形品の表
面に、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であつて重量
平均分子量が10000〜50000のポリマーを5〜
25wt%及び該ポリマーに対して紫外線吸収剤を
5wt%以上含有する塗料を塗布し、加熱処理後更
に一般式 R′Si(OR)3(但し、R,R′は炭素数
1〜4のアルキル基)で示されるアルキルトリア
ルコキシシランの部分加水分解縮合物を主成分と
する塗料を塗布硬化させることを特徴とするポリ
カーボネート成形品の表面処理法である。
本発明で使用されるポリカーボネート成形品と
しては、ビスフエノールAとホスゲンから誘導さ
れる芳香族ポリカーボネートやジエチレングリコ
ールビスアリルカーボネートの如き脂肪族ポリカ
ーボネートなどのポリカーボネート樹脂の成形品
をあげることが出来る。
本発明は第一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)アクリレート等があげ
られるが、特に好ましいのはポリメチルメタアク
リレートのホモポリマーである。
これらのポリマーの分子量は重量平均分子量で
10000〜50000の範囲であることが必要である。こ
の理由としてポリカーボネート成形品の熱膨張率
が第2の塗料の硬化膜に比較して大きく、この差
の大きいことは収縮、膨張により界面での剥離の
応力が大きく働くことになり、この剥離応力を吸
収減少させる働きを第1の塗料に持たせることが
長期間密着性を保持するための条件と考えられ
る。そのためにはここで使用するポリマーの分子
量を上記範囲にすることにより剥離応力の吸収が
可能となると考えられる。分子量10000未満では
第2の塗料を塗布しても耐擦傷性が低く、分子量
50000を越えると長期間の耐候性試験に於て密着
性が低下し剥離が起こるので共に好ましくない。
本発明に使用される紫外線吸収剤としては、ベ
ンゾフエノン系、ベンゾトリアゾール系、サリシ
レート系などを挙げることが出来る。具体例とし
ては2―ヒドロキシ―4―オクトキシベンゾフエ
ノン、2―ヒドロキシ―4―メトキシベンゾフエ
ノン、2,4―ヒドロキシベンゾフエノン、2―
ヒドロキシ―4―ドデシロキシベンゾフエノン、
2―(2′―ヒドロキシ―5′―メチルフエニル)ベ
ンゾトリアゾール、2―(2′―ヒドロキシ―4′―
オクトキシフエニル)ベンゾトリアゾール、p―
t―ブチルフエニルサリシレート、フエニルサリ
シレートなどが挙げることが出来る。
本発明において、上記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、アルコール系、
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1種以上が使用される。こ
れらの溶剤の使用に当つては紫外線吸収剤の良溶
剤であり、しかも上記のポリマーを溶解するもの
であり、尚且つポリカーボネート成形品の外観を
損わない溶剤を選択することが必要である。又、
溶剤中に含まれるポリマー濃度は5〜25wt%が
望ましい。5wt%未満では十分な密着性が得られ
ず、しかも耐候性でも劣る。又、25wt%を越え
ると良好な塗膜が得られず外観が不良となりとも
に好ましくない。添加する紫外線吸収剤の濃度は
ポリマーに対して5wt%以上であり、より好まし
くは10〜40wt%であり、5wt%未満では十分な耐
候性が得られない。又40wt%を越えると、塗膜
外観が不良となる。
第2に塗布される塗料は、一般式R′Si(OR)3
(但し、R,R′は炭素数1〜4のアルキル基)で
示されるアルキルトリアルコキシシランの部分加
水分解縮合物を主成分とするものである。
上記一般式で示されるアルキルトリアルコキシ
シランの具体例としては、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等を挙げることが
出来る。これ等のシランモノマーの加水分解反応
は反応触媒として微量の酸と1.5〜5モル当量
(対シランモノマー1モル当り)の水を加えて行
う。その際加水分解反応時の発熱による温度上昇
を緩和する意味で低級アルコールを加えることも
可能である。
この様にして得られたアルキルトリアルコキシ
シランの部分加水分解縮合物を使用しての第2の
塗料の処方は硬化触媒として第四級アンモニウム
〓〓〓〓〓
化合物、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属の
有機酸塩、ジアザ―ビシクロ―アルケン類及びそ
れの塩類等を使用することが可能であり、この液
のポツトライフを長くする為の処方としてギ酸、
酢酸、プロピオン酸、シユウ酸等の有機酸を加え
てPHを弱酸性のPH4〜7、更に好ましくはPH5〜
6の範囲内に調整することが望ましい。又、表面
物性を更に改良する為には表面平滑剤や酸化防止
剤、熱安定剤の添加も好ましい。
この様に本発明は第1の塗料のポリマーの種
類、分子量、濃度、紫外線吸収剤の添加量、そし
て第2の塗料のシロキサンの選択によりポリカー
ボネート成型品の表面に耐擦傷性を付与し、しか
も、その性能はサンシヤインウエザーメーター照
射1500時間以上でも硬化膜の密着性を保持するこ
とができる。この塗膜性能の精度を更に高める為
には第1の塗料の、乾燥条件及び第2の塗料の塗
布、硬化条件に於いても良好条件の選定が必要で
ある。第1の塗料や第2の塗料の塗布方法として
はデイツプ、スプレー、スピン、フロー等の方法
が採用出来る。第1の塗料の乾燥条件は60〜130
℃で5分以上が好ましい。又、第2の塗料の硬化
条件はポリカーボネート成形品の耐熱性にもよる
が、一般には90〜130℃で10分〜10時間加熱硬化
を行うことが適当である。
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明す
る。実施例に於ける部はすべて重量部を表わす。
実施例 1 第1の塗料として重量平均分子量(W)
23000のポリメチルメタクリレート15部をアセト
ン10部、メチルエチルケトン30部、メチルイソブ
チルケトン15部、イソブチルアルコール26部、紫
外線吸収剤(2―ヒドロキシ―4―オクトキシベ
ンゾフエノン)4部に溶解したものを使用した。
第2の塗料としてはメチルトリエトキシシランの
部分加水分解縮合物30部をエタノール50部、酢酸
10部、触媒その他10部に溶解したものを使用し
た。又、プラスチツク基材は2mm厚のポリカーボ
ネートシートを使用して、これに第1の塗料をデ
イツプコートして100℃で10分間加熱処理した。
このようにして得られたポリカーボネートは無色
透明で4〜6ミクロンのポリメチルメタクリレー
ト層を有していた。この第1の塗料と基材のポリ
カーボネートシートとの密着性はセロハンテープ
(日東電気工業製ニツト―セロハン粘着テープNo.
29)によるゴバン目ハクリテストに於いて100/10
0であつた。更にこのシートに第2の塗料をデイ
ツプコートして120℃で60分間加熱硬化処理し
た。このようにして得られたシートは無色透明で
塗膜のクラツクもない4〜6ミクロンの硬化膜層
を形成していた。この第2の塗料の硬化膜層と第
1の塗料の塗膜層との密着性はセロハンテープに
よるゴバン目ハクリテストに於いて100/100であ
つた。又、テーパー摩耗テスト(摩耗輪CS―
10F、500g荷重、100サイクル)前後のΔヘーズ
%は3%であり、60℃温水に30日間浸漬しても何
ら変化なかつた。又、冷熱サイクルテスト(80℃
×8Hrs→−20℃×16Hrs〓1サイクル)の10サイ
クル後に於いても何ら変化なかつた。一方、促進
耐候試験のサンシヤインウエザーメーター照射
2000時間後に於いても密着性は100/100を保持
し、外観は無色透明でポリカーボネート特有の黄
変性も防止してクラツクも認められなかつた。
実施例 2 第1の塗料として重量平均分子量(W)
50000のポリメチルメタクリレート10部をアセト
ン10部、メチルエチルケトン35部、メチルイソブ
チルケトン18部、イソブチルアルコール24部、紫
外線吸収剤(2―ヒドロキシ―4―オクトキシベ
ンゾフエノン)3部に溶解したものを使用した。
これをポリカーボネートシートにデイツプコート
して100℃で10分間加熱処理した。このシートは
無色透明で4〜6ミクロンのポリメチルメタクリ
レート層を有していた。これに実施例―1と同様
の第2の塗料を塗布硬化させた。この塗膜の性能
は密着性に於いて第1の塗料と基材、第2の塗料
と第1の塗料の間は共に100/100であつた。又、
テーパー摩耗テスト前後のΔヘーズ%(ΔHaze
%)は2.5%であつた。60℃温水に30日間浸漬し
ても何ら変化はなかつた。冷熱サイクル10サイク
ル後も変化はなかつた。一方、促進耐候試験のサ
ンシヤインウエザーメーター照射1500時間後に於
いても密着性は100/100を保持し、外観の変化も
なかつた。
実施例 3 実施例―1と同様処方中第1の塗料中の紫外線
吸収剤をベンゾトリアゾール系の2―(2′―ヒド
ロキシ―4′―n―オクトキシフエニル)ベンゾト
〓〓〓〓〓
リアゾールに置きかえて添加量も4部にした処方
で他は全て実施例―1と同じとした。この結果は
密着性に於いて第1の塗料とポリカーボネート基
材、第2の塗料と第1の塗料との間は共に100/10
0であつた。又、テーパー摩耗テスト前後のΔヘ
ーズ%は3.2%であつた。60℃温水浸漬30日間、
冷熱サイクルテスト10サイクルに於いても何ら変
化なかつた。一方、サンシヤインウエザーメータ
ー照射1500時間後に於いても密着性は100/100を
保持し、外観の変化もなかつた。
比較例 1 ポリカーボネートシートに第1の塗料のコート
なしに実施例―1と同様の第2の塗料をコートし
た後に加熱硬化処理した。この第2の塗料の塗膜
とポリカーボネートとの密着性はゴバン目ハクリ
テストで0/100であつた。
比較例 2 実施例―1に於いて第1の塗料中に紫外線吸収
剤を添加しない他は実施例―1と同様にポリカー
ボネートシートにコートした。密着性はゴバン目
ハクリテストで100/100であつたが、サンシヤイ
ンウエザーメーター照射600時間で密着性は50/10
0であつた。
比較例 3 実施例―1に於いて第1の塗料中の紫外線吸収
剤の添加量を0.5部にして、実施例―1との差の
3.5倍はイソブチルアルコールに置き替えた他は
実施例1と同様のことを行つた。密着性はゴバン
目ハクリテストで100/100であつたが、サンシヤ
インウエザーメーター照射1000時間で密着性は8
0/100であつた。
比較例 4 実施例―2に於いて第1の塗料として重量平均
分子量(W)100000のポリメチルメタクリレー
ト10部を使用した他は実施例―2と同様にポリカ
ーボネートシートにコートした。密着性はゴバン
目ハクリテストで100/100であつたが、サンシヤ
インウエザーメーター照射1000時間で硬化膜にク
ラツクが入り、照射1200時間で密着性は90/100で
あつた。
比較例 5 実施例―2に於いて第1の塗料として重量平均
分子量(W)100000のポリメチルメタクリレー
ト10部を使用し、紫外線吸収剤を添加しない他は
実施例―2と同様にポリカーボネートシートにコ
ートした。密着性はゴバン目ハクリテストで100/
100であつたが、サンシヤインウエザーメーター
照射600時間で密着性が10/100であつた。
比較例 6 実施例―2に於いて第1の塗料のポリメチルメ
タクリレートを3部使用した処方でポリカーボネ
ートシートにコートした。この場合のポリメチル
メタクリレート層は1〜1.5ミクロンであつた。
これに第2の塗料を塗布して硬化膜層を形成させ
た。この密着性は第1の塗料の塗膜と基材のポリ
カーボネートシート間ではゴバン目ハクリテスト
で100/100であつたが、第2の塗料のコート後の
ゴバン目ハクリテストでは、50/100〜90/100であ
つた。
〓〓〓〓〓

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ポリカーボネート成形品の表面に、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であつて重量平均分子量が
    10000〜50000のポリマーを5〜25wt%及び該ポ
    リマーに対して紫外線吸収剤を5wt%以上含有す
    る塗料を塗布し、加熱処理後、更に一般式R′Si
    (OR)3(但し、R,R′は炭素数1〜4のアルキル
    基)で示されるアルキルトリアルコキシシランの
    部分加水分解縮合物を主成分とする塗料を塗布硬
    化させることを特徴とするポリカーボネート成形
    品の表面処理法。
JP57080774A 1982-05-13 1982-05-13 ポリカ−ボネ−ト成形品の表面処理法 Granted JPS58196237A (ja)

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