JPS61164830A - 被覆層を有するプラスチツク成形体 - 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〕 本発明は表面に被覆層を有するプラスチック成形体に関
する。更に詳しくは、プラスチック成形体に特定のアル
キルメタアクリレート及び／又はアルキルアクリレート
とビニル化合物との共重合体よりなる被覆組成物のプラ
イマー層と、該プライマー層上に溶液型フッ素樹脂塗料
よりなる被覆層が形成されてなるプラスチック成形体に
関する。

〔従来の技術〕

プラスチック成形体は、プラスチック自身の有する特性
を活かして、各種分野に広く使用されていて、屋外モ使
用される場合も多い。例えば、プラスチックの透明性を
活かして、各種窓ガラス代替品、屋根材、透明防音壁、
屋外灯保護材、車輛用の照明灯・風防などに使用されて
いる。ところが、プラスチック成形体は屋外の使用に際
して太陽光や風雨に曝されて、経時的な変色劣化や光沢
、透明性の低下傾向を示すものである。かかる傾向を抑
制する手段として、従来性なわれている方法は、 （１）　　プラスチック材料に紫外線吸収剤や光安定剤
を配合して成形し、紫外線吸収剤などを含有する成形体
を得る方法。

（２）　　プラスチック成形体の表面に耐候性改良剤を
含有する被覆組成物を塗布し、被覆層を形成した成形体
を得る方法（特公昭４４−２９７５６号公報−参照） （３）　　耐候性改良剤を配合して予め成形したフィル
ムで積層被覆したプラスチック成形体を得る方法（特公
昭４７−１９１１９号公報−参照） などが知られている。

しかしながら、（１）の方法においては劣化防止効果が
未だ不充分であり、又、（２）の方法におい【は耐候性
、密着性及び外観の凡【を同時に維持することは困難で
あり、更に（３）の方法については成形体とフィルム間
の気泡残存の防止あるいはしわの発生の防止などの面か
ら煩雑な成形操作を要するばかりでなく、密着力不足に
よる剥離発生などの固有の問題があった。

かかる現状において、被覆層を形成したプラスチック成
形体を得る方法に関して被覆用組成物の改良が行なわれ
、特開昭５７−１４９３３５号公報にはアクリル系共重
合体よりなる被覆用塗料が提案されているが、紫外線に
より黄変劣化や表面劣化を生じて長期間にわたる透明性
の維持が困難であった。

近年、被覆用塗料において、アクリル系共重合体より更
に耐候性に優れた溶液型フッ素樹脂塗料が開発され、プ
ラスチック成形体への被覆に応用する例が特開昭５８−
１３６４４１号公報、特開昭５９−１３８２３６号会報
などに提案されている。しかしながら、溶液型フッ素樹
脂塗料はプラスチック成形体への密着性が劣り、長期間
の使用により、塗料が剥離してしまい、耐久性が低いと
いう問題がある。又、プラスチック成形体基材の種類に
よっては、例えばアクリル樹脂などは溶液型フッ素樹脂
塗料の接着性が極めて低い、更に、溶液型フッ素樹脂塗
料に用いられている溶媒によって、プラスチック成形体
はクラック、所謂ソルベントクラックを発生する場合も
ある。

〔発明の解決しようとする問題点〕

本発明は、溶液型フッ素樹脂塗料の被覆されたプラスチ
ック成形体において、前記の如き問題点に鑑みなされた
ものである。

本発明の目的は、溶液型フッ素樹脂塗料の被覆層を有す
るプラスチック成形体において、長期間の屋外の使用に
よっても初期の密着性を維持し、且つプラスチックの黄
変劣化を生じない被覆層を有するプラスチック成形体を
提供することにある。

更に他の目的は、プラスチック・成形体への溶液型フッ
素樹脂塗料の被覆において、特性の優れたプライイ一層
を形成せしめ得る被覆組成物及び誼プライマー層を提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、プラスチック成形体に、炭素数１〜８のアル
キル基を有するアルキルメタクリレート及び／又はアル
キルアクリレートと水酸基。

カルボキシル基、エポキシ基より選ばれる少なくとも１
種の官能基を有するビニル化合物との共重合体よりなる
被覆組成物に基づくプライマー層が設けられ、該プライ
マー層上に紫外線吸収剤を含有する溶液型フッ素樹脂塗
料よりなる被覆層を設けてなることを特徴とするプラス
チック成形体である。

本発明において、プラスチック成形体に形成されるプラ
イマー層用の被覆組成物は炭素数１〜８のアルキル基を
有するアルキルメタクリレート又はアルキルアクリレー
トあるいはそれらの共重合物と水酸基−、カルボキシル
基、エポキシ基より選ばれる少なくとも１種の官能基を
有するビニル化合物との共重合体よりなる。アルキルメ
タクリレートとしては、例えばメチルメタクリレート、
エチルメタクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、
ｎ−ブチルメタクリレートなど、アルキルアクリレート
としては、例えばメチルアクリレート、エチルアクリレ
ート。

ｎ−プロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレートな
どの単量体が好適なものとして使用可能である。官能基
を有するビニル化合物において、水酸基を有する化合物
としては、例えば２−ヒドロキシエチルメタクリレート
、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ｚ−ヒドロキシ
エチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート
など、カルボキシル基を有する化合物としては、例えば
アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸な
ど、又、エポキシ基を有する化合物としては、例えばグ
リシジルメタクリレートなどが挙げられ、これらの単量
体が好適に使用し得る。

アルキルメタクリレート及び／又はアルキルアクリｖ−
）と官能基な有するビニル化合物との共重合体において
、該ビニル化合物は共重合体中に０．０１〜８０モルチ
、好ましくは０．０５〜５０モルチ、特に好ましくは０
．１〜２０モルチ含まれるのが望ましい。ビニル化合物
の共重合体中に含まれる割合が上記範囲より少ないとプ
ラスチック成形体との付着性に乏しく、一方、多いと耐
伸性が低下する。

アルキルメタクリレート及び／又はアルキルアクリレー
トと官能基を有するビニル化合物との共重合体は、それ
ぞれの単量体と重合開始剤とを混合して、加熱重合せし
める通常の方法によって得ることができる。共重合体は
プラスチック成形体への被覆組成物として、一般官機博
剤、例えばケトン類、エステル類、芳香族化合物類、脂
肪族炭化水素化合物類、アルコール類などの１種又は２
１１以上によって溶解され調製される。被覆組成物にお
いて共重合体の量は、特に限定されるものではないが、
プラスチック成形体へのプレコート層の形成性、強度な
どの点におい【、１〜３０重量−であるのが好適である
。又、被覆組成物に通常の塗料に配合される添加剤、例
えば消泡剤、レベリング剤、紫外線吸収剤などを添加し
てもよい。

本発明のプラスチック成形体に形成されるプライマー層
は上記被覆組成物をスプレー、刷毛塗り、浸漬、７０−
コーターなど通常行なわれる塗布方法によって行なうこ
とができる。塗布後は室温にて通常５分以上風乾し、そ
の後、プラスチックの軟化温度より低温、好ましくは約
ｌＯ℃低い温度に加熱して硬化させることによってプラ
イマー層が形成される。形成されるプライマー層の厚さ
は０．５〜２０μであるのがプライマー層の強度、透明
性及び核層上に設けられる溶液型フッ素樹脂塗料との密
着性において好ましく、プライイ一層の厚さは塗布時の
重布条件によって調整される。

本発明において、プライマー層上に設けられる被覆層に
用いられる溶液型フッ素樹脂は、その主成分として、ポ
リビニリデン７、／Ｉ／オリド。

テトラツルオロエチレン−プロピレン共重合体。

ビニリデンフルオリドーへキサフルオロプロピレン−テ
トラフルオロエチレン共重合体、更にはテトラフルオロ
エチレンあるいはクロロトリフルオロエチレンのごとき
フルオロオレフィンとア／Ｌ／キルビニルエーテルとの
共重合体などが挙げられるが、高フツ素含有量で溶剤可
溶な重合体という点でフルオロオレフィン−アルキルビ
ニルエーテル系共重合体であるのが好ましい。

フルオロオレフィンにおいて好ましい成分としてはテト
ラフルオロエチレンおよびクロロトリフルオロエチレン
が、又、好ましいビニルエーテル成分としては、炭素数
２〜８等度の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基
を含有するアルキルビニルエーテル類、例えばメチルビ
ニルエーテル、エチルビニルエーテル、インブチルビニ
ルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、シクロ
ヘキシルビニルエーテル、フロロビニルエーテルなどが
例示される。

溶液型フッ素樹脂塗料において、好適に使用可能なフル
オロオレフィン−ビニルエーテル系共重合体としては、
フルオロオレフィンおよびビニルエーテルに基づく単位
をそれぞれ、３０〜７０モルチ及び７０〜３０モルチ含
有し、未硬化状態でテトラヒドロ７ラン中で３０℃で測
定される固有粘度〔マ〕は０．１〜２．０４１／ｇ　糧
度のものが好ましい。又、水酸基価は、フルオロオレフ
ィン−アルキルビニルエーテル共重合体中に硬化部位と
して含有される水酸基との関係において２０〜８０であ
るのが望ましい。溶液型フッ素樹脂塗料として用いられ
る溶媒としてはメチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの
エステル類、トルエン、キヅレンなどの芳香族化合物、
オクタン、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素化合物類、プ
ロパツール、ブタノールなどのアルコール類など、種々
の一般有機溶媒である。

本発明においては、前記のごとき含フツ素共重合体１０
０重量部当り０．５〜５０重量部、好ましくは１．０〜
３０重量部の紫外線吸収剤が添加される。該量が少なす
ぎる場合は充分な耐候性効果を達成することができず０
、又、多すぎる場合は、ブリードアウト、被覆層の透明
性の低下、プレコート層との密着性の低下などを招くと
ともに、コスト面からも不利となるので好ましくない、
紫外線吸収剤としては、従来公知ないし９７３知（Ｄ２
−ヒドロキシベンゾフェノン、２．４−ジヒドロキシベ
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−（１−メチル−２
−ヒドロキシ）エトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキ
シ−４。

−（２−ヒドロキシ−３−メタクリロキシ）プロポキシ
ベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系あるいは２−（
２’−ヒドロキシ−５′−メチルフェニル）ペンツトリ
ア：、／　−ル、　２−　（２’　−ヒドロキシ−３／
、　　５／−ジーｔａｒｔ−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のものが単独又
は併用して用いられる。

その他、通常の塗料に配合される消泡剤、帯電防止剤、
ａ料１分散安定剤、粘度調節剤、レベリング剤、ゲル化
防止剤などの添加剤を配合してもよい。

本発明の溶液型フッ素樹脂塗料は前記のごとき含フツ素
共重合体、紫外線吸収剤及びその他の添加剤を前記の有
機溶媒に溶解せしめることによって得られるが、この場
合の有機溶媒としては共重合体、紫外線吸収剤及びその
他の添加剤をよく溶解するものが好ましく、前記例示の
有機溶媒が単独又は適宜組合せて使用される。

溶液型フッ素樹脂塗料におい【、含フツ素共重合体と紫
外線とからなる組成物の濃度は１〜６０重量％、好まし
くは５〜４０重量％に調製されてなるのが、被覆層を形
成する作業性において好適である。調製された溶液型フ
ッ素樹脂塗料は、プラスチック成形体、その他の物品表
面に塗布して、溶媒を揮散させることによって光沢性の
優れた被膜を与えるものであり、そのまま所謂ラッカー
型塗料として使用することもできるが、前記共重合体中
に架橋部位として含有される水酸基と反応性を有する多
官能性化合物を硬化剤成分として加えて硬化型塗料とし
て使用するのが好まし〜、）、、この場合、硬化剤とし
ては多価インシアナート系、例えばヘキサメチレンジイ
ソシアナート、イソホはンジイノシアナートなどの無黄
変ジイソシアナート類ならびにその付加物が特に有用で
ある。又、この場合、公知触媒の添加によって硬化を促
進させることも可能であり、多価イソシアナート系の他
に、ブチル化メラミン、メチル化メラミン、エポキシ変
性メラミンなどのメラミン系、メチル化尿素。

ブチル化尿素などの尿素系、あるいは金属アルコキシド
系などの硬化剤を用いることもできる。

上記のごとき、溶液型フッ素樹脂塗料の調製に際しては
、ボールミル、ペイントシェーカー。

サンドミル、ジェットミル、三本ロール、ニーダ−など
の通常の塗料化に用いられる糧々の機器を用いることに
よって行なわれる。この際に前記例示のごとき添加剤を
添加することもできる。

本発明においてプライマー層上に設けられる溶液型フッ
素樹脂塗料の被覆層の厚さは３〜５０μ、好ましくは５
〜４０μ程度とすることが重要である。厚さが該範囲を
逸脱すると′ｓ−にの問題が生じ、コスト的にも不利と
なるので好ましくない。被覆層の形成方法はプライマー
層の形成方法に準じて行なわれる。

本発明においてプラスチック成形体としては種々の材質
からなる種々の形態のものが使用可能である。而して、
本発明の被覆層を有するプラスチック成形体は特定のプ
ライマー層と核プライマー層上に特定の被覆層が設けら
れてなることから、耐候性が大幅に改善されるものであ
るので、機械的特性などの面では屋外用途に適している
ものの耐候性の点でその使用が制限される材質に適用す
る場合（好ましい結果が得られる。かかる材質としては
、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹
脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢ８樹脂が例示され、特に屋
外曝露時に黄変劣化の傾向を示す材質に対し好適である
。又、形態的には、シート、フィルム。

ロッド、波板などをはじめ、他の異形品であってもよい
。

〔実施例〕

次に、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、
本発明はかかる実施例に限定されるものではない。

実施例１ 攪拌機及び還流冷却器を装着した反応器にメチルメタク
リレ−）９０？、２−ヒドロキシエチルメタクリレート
１０を及び重合溶剤として２−エトキシエタノール３４
０？を加え、攪拌混合した後、重合開始剤としてアゾビ
スイソブチロニトリル０．０５ｆを添加して溶解せしめ
た。

次いで、温度８０℃で７時間攪拌しながら共重合反応を
行ない、粘稠で透明な生成物を得た。

この生成物に更に溶剤を加えて、固形分濃度約１５重量
−の被覆組成物を調製した。別にプラスチック成形体と
してポリカーボネート板（無色透明、　３０ｃｍｘ　３
０ｃｍ　）を用意し、水洗洗浄、乾燥後、その表面に上
記調製源みの被覆組成物をアプリケーターで塗布し、室
温にて乾燥し、１２０℃に調整された加熱炉に３０分間
保持して、厚さ約１０μの均一なプライマー層を形成し
た。

次に固形分濃度５０重量−のキシレンを溶剤とした溶液
型フッ素樹脂塗料（ルミ７０ン■Ｉ、Ｉｒ−２００：旭
硝子社製品）を更にメチルイソブチルケトンにて希釈し
固形分を２５重量−の濃度とし、紫外線吸収剤として２
−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン（バイオ
ソープΦ１３０：共同薬品社製品）を固形分に対して１
０　Ｐｈｒとなるように添加し、更にイソシアネート系
硬化剤（コロネート１！ＩＨ：日本ポリウレタン社製品
）１８Ｐｈｒを加え【、混合攪拌して調整した後、アプ
リケーターによりプライマー層上に塗布した。塗布後、
室温にて乾燥し、１２０℃に調整された加熱炉に３０分
間保持して、厚さ約２０μの均一な被覆層を設けて、被
覆層を有するプラスチック成形体を得た。

得られたプラスチック成形体の被覆層の密着性をム８Ｔ
Ｍ−３３５９の方法に従い、サンシャインフェザ−メー
ター２０００時間及び４０００時間処理の前後で測定、
し１残ったマス目数で評価した。又、黄変劣化を同様の
処理前後についてカラー測定器（スガ試験機社製：８Ｍ
−３）で測定した。密着性の測定結果及び黄変劣化を処
理前後の差（ΔＹ、工）として求め、それらを第１表に
示す。第１表より本発明の被覆層を有するプラスチック
成形体の被覆層の優れた密着性と耐久性及び基材プラス
チックの黄変劣化に対する効果の著るしいことが明らか
である。

実施例２〜５ 実施例１のプライマー層用組成物において、メチルメタ
クリレート、２−ヒドロキシエチルメタクＩＪ　Ｖ−）
及び紫外線吸収剤を第１表の化合物に代え、又、プラス
チック成形体としてのポリカーボネート板の一部をアク
リル板に代えた他は実施例１と同様の方法で被覆層を有
するプラスチック成形体を得た。

得られたプラスチック盛形体の被覆層の密着性及び黄変
劣化を実施例１と同様の方法で測定した。それらの結果
を第１表に示す。

比較例１〜５ 実施例１〜５において、プライマー層を形成しないプラ
スチック成形体、溶液型フッ素樹脂塗料に紫外線吸収剤
が含有されていない被覆層が形成されたプラスチック成
形体、プライマー組成をメチルメタクリレートに代え、
更に紫外線吸収剤が含有されない被覆層が形成されたプ
ラスチック成形体など、実施例と同様の方法により、第
１表に示される如きプラスチック成形体を得た。

得られたプラスチック成形体について実施例１と同様の
方法で特性を測定し、その結果を第１表に示す。第１表
よりいずれも、ソルベントクラック、密着性、耐候性す
べてを満足するには至っていない。

〔発明の効果〕

本発明の被覆層を有するプラスチック成形体は特定のプ
ライマー層の存在により、該プライマー層上に設けられ
るフッ素樹脂からなる被覆層の密着性が大幅に改善され
、しかも従来、重大欠点であったソルベントクラックの
発生が全くないという効果も認められる。

特に、フッ素樹脂からなる被覆層の有する耐候性などの
特性が相乗的に向上されて、機械的特性などの面で屋外
用途に適しているものの耐候性の点でその使用が制限さ
れるプラスチック成形体に適用された場合、透明性低下
、黄変劣化９強度低下などが長期間にわたって抑制され
、更に耐薬品性にも優れることから、種々の用途に適用
が可能となるという効果を有するものである。

手続補正書（目先 昭和６０年１１月ｌｑ日

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）プラスチック成形体に、炭素数１〜８のアルキル
   基を有するアルキルメタクリレート及び／又はアルキル
   アクリレートと水酸基、カルボキシル基、エポキシ基よ
   り選ばれる少なくとも１種の官能基を有するビニル化合
   物との共重合体よりなる被覆組成物に基づくプライマー
   層が形成され、該プライマー層上に紫外線吸収剤を含有
   する溶液型フッ素樹脂塗料よりなる被覆層を設けてなる
   ことを特徴とするプラスチック成形体。
2. （２）溶液量フッ素樹脂塗料がフルオロオレフィン−ア
   ルキルビニルエーテル系共重合体よりなることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のプラスチック成形体。
3. （３）紫外線吸収剤がベンゾフェノン系及び／又はベン
   ゾトリアゾール系紫外線吸収剤であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のプラスチック成形体。
4. （４）プラスチック成形体がポリカーボネート樹脂、ア
   クリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢ
   Ｓ樹脂よりなる成形体であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のプラスチック成形体。