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JPS633666B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS633666B2
JPS633666B2 JP55067447A JP6744780A JPS633666B2 JP S633666 B2 JPS633666 B2 JP S633666B2 JP 55067447 A JP55067447 A JP 55067447A JP 6744780 A JP6744780 A JP 6744780A JP S633666 B2 JPS633666 B2 JP S633666B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
primer
polycarbonate resin
parts
general formula
resin molded
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP55067447A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS56163787A (en
Inventor
Saizo Ikeda
Yasushi Oomori
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daicel Chemical Industries Ltd filed Critical Daicel Chemical Industries Ltd
Priority to JP6744780A priority Critical patent/JPS56163787A/en
Priority to DE19803034524 priority patent/DE3034524A1/en
Publication of JPS56163787A publication Critical patent/JPS56163787A/en
Publication of JPS633666B2 publication Critical patent/JPS633666B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は合成樹脂成形品の表面処理方法に関す
る。更に詳しくはポリカーボネート樹脂成形品の
表面に表面硬化用シリコン樹脂の上塗り塗料を塗
る前に、プライマー塗料を塗布することにより塗
膜の密着性に優れ無色透明で耐擦傷性、耐熱水
性、耐候性及び耐溶剤性を向上させ得る表面処理
方法に関するものである。 一般にプラスチツクは易成形性、軽量、耐衝撃
性、易加工性等の点に優れているため多様な用途
に使われているが、他素材に比べて表面硬度が低
く、傷つき易く、耐溶剤性に劣り、商品価値が落
ち易い点が最大の欠点とされている。これらの欠
点を解決するため、本発明者らは先にアルキルト
リアルコキシシランの部分加水分解縮合物をプラ
スチツクス成形品表面に塗布、硬化させることを
提案した(特公昭54−37828)。 しかし乍らプラスチツクスがポリカーボネート
樹脂の場合は充分な塗膜の密着性が得られない。
そこで更に塗膜の密着性を改良するためにプライ
マーを用いることが提案されている。本発明者ら
は先にプライマーとして、例えばフエニルトリア
ルコキシシランとアルキルトリアルコキシシラン
の部分加水分解縮合物(特願昭54−124897)を用
いることを提案したが、これらのプライマーでは
塗膜の硬化速度が末だ遅いという難点がある。 そこで本発明者らはこれらの欠点を改良するた
め更に優れたプライマーを研究した結果、塗膜の
硬化速度が速くて、塗膜の密着性に優れ、無色透
明で耐擦傷性、耐熱水性、耐候性及び耐溶剤性の
優れたポリカーボネート樹脂の表面処理方法を見
出した。即ち本発明はポリカーボネート樹脂成形
品の表面にプライマーを塗布し、加熱処理した
後、更にアルキルトリアルコキシシランの部分加
水分解縮合物を主体とする塗料を塗布硬化させる
表面処理方法に於て、当該プライマーとして (A)(イ) 一般式C6H5Si(OR13(但しR1は炭素数1
〜4のアルキル基)で表わされるフエニルア
ルコキシシラン1モル (ロ) 一般式R2Si(OR33(但しR2、R3は炭素数
1〜4のアルキル基)で表わされるアルキル
トリアルコキシシラン0〜10モル から成るケイ素化合物の部分加水分解縮合物
100重量部 (B) 一般式R4COOH(但しR4はHまたは炭素数1
〜5のアルキル基)で表わされるカルボン酸を
下記(C)成分に対して等モル以上含有している溶
剤 (C) 一般式R5Si(OR63(但しR5はアミノアルキル
基、R6は炭素数1〜4のアルキル基)で表わ
されるアミノアルキルトリアルコキシシラン50
〜100重量部 から成る混合物を用いることを特徴とするポリカ
ーボネート樹脂成形品の表面処理方法に係るもの
である。 本発明における基材となるポリカーボネート樹
脂成形品としては、例えばビスフエノールAとホ
スゲンから得られるような芳香族ポリカーボネー
ト、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からのポリ
カーボネート樹脂成形品を挙げることができる。 本発明で使用されるプライマー成分のフエニル
トリアルコキシシラン(A)(イ)は一般式C6H5Si
(OR13で表わされ、R1としてはメチル、エチル、
プロピル、ブチルなどのC1〜C4のアルキル基が
例示される。典型的なフエニルトリアルコキシシ
ランとしてはフエニルトリエトキシシランが例示
される。 フエニルトリアルコキシシラン(A)(イ)と共縮合可
能なアルキルトリアルコキシシラン(A)(ロ)としては
一般式R2Si(OR33で示され、R2及びR3はメチ
ル、エチル、プロピル、ブチルなどのC1〜C4
アルキル基で典型的なアルキルトリアルコキシシ
ランとしてはメチルトリエトキシシランが例示さ
れる。 共縮合剤としてのアミノアルキルトリアルコキ
シシラン(C)としては一般式R5Si(OR63で示され、
R5はアミノアルキル基で、−(CH2a−NH2、又
は−(CH2b−NH−(CH2c−NH2が例示され、
好ましくは当該式中のa、b及びcは2又は3で
あり、R6はメチル、エチル、プロピル、ブチル
などのC1〜C4のアルキル基で典型的なアミノア
ルキルトリアルコキシシランとしてはγ−アミノ
プロピルトリエトキシシラン、N−β−アミノエ
チル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランな
どが例示される。 プライマーとしての(A)成分のケイ素化合物の部
分加水分解縮合物に於けるフエニルトリアルコキ
シシランとアルキルトリアルコキシシランの比は
フエニルトリアルコキシシラン1モルに対してア
ルキルトリアルコキシシラン0〜10モル、好まし
くは0〜1モルである。 ポリカーボネート樹脂に対する塗膜の初期密着
性はアルキルトリアルコキシシラン0〜10モル範
囲で優れているが、熱水浸漬した時の密着性はア
ルキルトリアルコキシシラン0〜1モル、即ちフ
エニルトリアルコキシシラン過剰の方が優れてい
る。 上記(A)のケイ素化合物の部分加水分解縮合物は
特公昭49−15079号公報に述べられている如く、
フエニルトリアルコキシシラン単独またはフエニ
ルトリアルコキシシランとアルキルトリアルコキ
シシランとの混合物に水と微量の酸を加え、還流
下50〜80℃の温度で1〜10時間程度加熱して得ら
れる初期加水分解縮合物である。プライマーとし
て使用するときは当該初期加水分解縮合物を濃縮
した後、メタノール、エタノール、プロパノー
ル、ブタノールなどのアルコール、ギ酸、酢酸、
プロピオン酸などのカルボン酸、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系溶
剤、酢酸エチル、乳酸エチル、酢酸ブチルなどの
エステル系溶剤、メチルセロソルブ、エチルセロ
ソルブなどのエーテル系溶剤、その他溶剤の1種
又はそれ以上にて稀釈して、必要に応じて界面活
性剤、紫外線吸収剤、染料などを添加して用い
る。(以下これを(A)液とする)。 プライマーとしての(B)成分、即ちカルボン酸を
含む溶剤は(C)成分であるアミノアルキルトリアル
コキシシランに対して等モル以上のギ酸、酢酸、
プロピオン酸、酪酸、吉草酸等のカルボン酸をア
ルコール、ケトン、エステル、エーテル系溶剤で
稀釈したものである。プライマーとして用いるに
この成分を上記(A)液に混合する。(以下これを(B)
液とする)。 最終的なプライマーの調製は上記(B)液に(C)成
分、即ちアミノアルキルトリアルコキシシランを
混合して得られる。ここにアミノアルキルトリア
ルコキシシランとしてはγ−アミノプロピルトリ
エトキシシランまたはN−β−アミノエチル−γ
−アミノプロピルトリメトキシシランの使用が好
ましい。 この時(A)液に直接(C)成分を混合すると溶液は直
ちにゲル化して固化してしまうので(C)成分の混合
は必ず(A)液に(B)成分を混合して(B)液としたる後に
行なわなければならない。 プライマー溶液中の固形分は1〜40重量%、好
ましくは2〜30重量%程度のものであり、(B)成分
の溶剤の添加量により調節する。 プライマーの塗布方法はポリカーボネート樹脂
成形品を浸漬法、スプレー法、フローコート法、
スピンコート法等により塗布し、加熱処理するこ
とによりプライマーを乾燥硬化させる。 加熱処理条件としてはポリカーボネート樹脂の
熱変形温度以下であれば良く、通常は60℃〜130
℃で、5分〜12時間加熱硬化を行なう。好ましく
は80〜90℃で10分〜2時間加熱硬化させるのが良
い。硬化の程度としては上塗り塗料を塗布した
時、プライマー層が剥離しない程度に硬化させて
おくと良い密着性が得られる。プライマー層の硬
化が進み過ぎると上塗り塗料とプライマー層との
密着性が低下しプライマーの硬化は適当な範囲を
選ぶ必要がある。 プライマーの塗布厚味は目的により自由に選択
できるが、0.1〜10μ程度が好ましい。 次に本発明に係る上塗り塗料としてはアルキル
トリアルコキシシランの部分加水分解縮合物を主
体とする塗料が使用される。ここにアルキルトリ
アルコキシシランとしては一般式R7Si(OR83
示されるものが好ましく使用され、式中のR7
びR8はメチル、エチル、プロピル、ブチル等C1
〜C4のアルキル基が好ましく、典型的なものと
してメチルトリエトキシシランが例示される。 米国特許第3389114号明細書中に述べられてい
る如く、水と微量の酸を加えて50〜80℃の温度で
1〜10時間加熱して得られる部分加水分解縮合物
である。塗膜の硬度を向上させる目的でテトラア
ルコキシシランをアルキルトリアルコキシシラン
と混合して共加水分解しても良い。又テトラアル
コキシシランの加水分解物をアルキルトリアルコ
キシシランの加水分解物に混合して用いることも
できる。 濃縮したアルキルトリアルコキシシラン部分加
水分解縮合物をメタノール、エタノール、プロパ
ノール、ブタノールなどのアルコール、ギ酸、酢
酸、プロピオン酸などのカルボン酸、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
系溶剤、酢酸エチル、乳酸エチル、酢酸ブチルな
どのエステル系溶剤、メチルセロソルブ、エチル
セロソルブなどのエーテル系溶剤その他溶剤の1
種又はそれ以上に稀釈して更に硬化触媒、界面活
性剤、必要に応じて紫外線吸収剤、染料その他の
添加剤を添加して上塗り塗料を調製する。 塗膜の硬化を促進する目的で添加する硬化触媒
としてはテトラエチルアンモニウムハイドロオキ
サイド、トリメチルベンジルハイドロオキサイド
などの第4級アンモニウムハイドロオキサイド、
リン酸ソーダ、ホウ酸ソーダなどの無機酸のアル
カリ金属塩、酢酸ソーダ、オレイン酸ソーダ、ナ
フテン酸ソーダなどの有機カルボン酸のアルカリ
金属塩、エチレンジアミンテトラアセテイツクア
シツド(EDTA)の四ナトリウム塩、トリエチ
ルアミン、1・8−ジアザビシクロ(5・4・
0)ウンデセン7などの有機アミンや環式アミジ
ン又はその塩などが例示できる。 上塗り塗料中の固形分は1〜40重量%、好まし
くは10〜30重量%程度である。 先のプライマーを塗布硬化したポリカーボネー
ト樹脂成形品等に、この上塗り塗料を浸漬法、ス
プレー法、フローコート法、スピンコート法など
の方法で塗布し、乾燥、加熱硬化して本発明が達
成される。 上塗り塗料の膜厚は塗布物の用途によつて異な
るが通常膜厚は1〜20μである。 通常の加熱硬化条件としては50〜140℃で15分
〜12時間、好ましくは80℃〜130℃で2〜5時間
位である。 本発明で得られるポリカーボネート樹脂成形品
等は塗膜の密着性、耐擦傷性、耐熱水性、耐候
性、耐溶剤性が優れているため、自動車、電車、
航空機の窓ガラス、建物の窓ガラス、スキー用ゴ
ーグル、サングラスレンズ、保護メガネレンズ、
度付メガネレンズ、光学機器のレンズ、のする傷
の防止に有用である。 以下本発明を実施例によつて説明する。 実施例 1 還流コンデンサー付反応器にフエニルトリエト
キシシラン720g(3モル)と水160g(9モル)、
0.1規定塩酸1c.c.を入れ、良く混合し、還流下で
4時間加熱し、最初不均一層であつた液が均一層
になつた。 次に蒸留によりエタノールを追出して濃縮しフ
エニルトリエトキシシランの部分加水分解縮合物
の固形物を得た。フエニルトリエトキシシランの
部分加水分解縮合物(固体)20部(以下重量部)
をn−ブタノール58部に溶解し、更に酢酸10部を
添加した。これを20℃以下に冷却して撹拌しなが
ら、その上にγ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン10部を徐々に添加し、更に氷2部を添加して
良く混合しプライマー溶液を調製した。プライマ
ー溶液の粘度をブルツクフイールド粘度計で測定
した所20℃で10センチポイズであつた。 次に上塗り塗料を次の様にして調製した。 メチルトリエトキシシラン356g(2モル)と
水108g(6モル)と0.1規定塩酸1c.c.とを良く混
合し、還流下で4時間加熱した。次にエタノール
を蒸留によつて除去し、メチルトリエトキシシラ
ンの部分加水分解縮合物を得た。 メチルトリエトキシシランの部分加水分解縮合
物30部、工業用エタノール50部、酢酸20部、テト
ラエチルアンモニウムハイドロオキサイドの10%
水溶液3部、界面活性剤0.5部を良く混合し上塗
り塗料を調製した。 ポリカーボネート樹脂製100×100×2mmシート
を洗滌乾燥し、先のプライマー溶液に浸漬し、振
動しないようにして20cm/分の引上げ速度で引上
げた。直ちに熱風乾燥器に入れ、90℃で2時間加
熱した。 次にプライマーコートされたシートを上塗り塗
料に浸漬し、振動しないようにして20cm/分の引
上げ速度で引上げた。直ちに熱風乾燥器に入れ、
90℃で5時間加熱し、表面硬化膜を有するポリカ
ーボネートシートを得た。このコーテイングシー
トを次の方法により評価した。 結果を表1に示す。 (1) 耐擦傷性の測定 テーバーまもう試験機(安田精機製)で摩耗
輪CS−10F荷重500g、100サイクルなる条件で
コーテイングシート表面に傷をつけた。次にヘ
ーズメーター(スガ試験機K.K製)で全光線透
過率と散乱光を測定し、 ヘーズ(%)=散乱光/全光線透過率×100 で耐擦傷性を表わした。 (2) 初期密着性 シートをクロスカツト試験機(東洋精機製)
にのせ固定し、片刃カミソリに荷重200gをか
けて1mm間隔で縦横11本の切込みを入れクロス
ハツチを作る。クロスハツチの上にセロハン粘
着テープを貼りつけテープをシートに対して直
角方向に強くひつぱり、塗膜の剥離状態を見
た。 クロスハツチマス目100ケ中(分母)残つた
マス目の数(分子)で表わす。 (3) 耐熱水性 100℃又は60℃の熱水に先のコーテイングシ
ートを浸漬した後、初期密着性試験と同じこと
を行い、密着性が低下し始める時間で表わし
た。 (4) 耐候性試験 サンシヤインタイプウエザーメーターで耐候
性試験を行い、初期密着性試験と同じことを行
い、密着性が低下し始めるウエザーメーター照
射時間で表わす。 (5) 耐溶剤性 シートの上にアセトンを流れない程度に置
き、塗膜にふくれ又は剥れが生ずるまでの時間
で表示する。アセトンが蒸発して少なくなつた
場合はアセトンを追加する。 実施例 2 実施例1に於いてフエニルトリエトキシシラン
720g(3モル)の代りにフエニルトリエトキシ
シラン960g(4モル)とメチルトリエトキシシ
ラン178g(1モル)を用いた以外は実施例1と
同じことを行つた。結果を表1に示す。 実施例 3 実施例1に於いてフエニルトリエトキシシラン
720g(3モル)の代りにフエニルトリエトキシ
シラン240g(1モル)とメチルトリエトキシシ
ラン356g(2モル)を用いた以外は実施例1と
同じことを行つた。結果は表1に示す。 実施例 4 実施例2で用いたフエニルトリエトキシシラン
(4モル)とメチルトリエトキシシラン(1モル)
から成る部分加水分解縮合物(固体)5部(以下
重量部)をn−ブタノール80部に溶解し、更に酢
酸10部を添加し、更にγ−アミノプロピルトリエ
トキシシラン5部を添加し良く混合しプライマー
溶液を調製した。 これを実施例1と同様の方法で塗布し、直ちに
熱風乾燥器に入れ80℃で10分間加熱した。 次にプライマーコートされたシートを実施例1
と同じ方法で上塗り塗料を塗布し、加熱硬化し
た。結果を表1に示す。 実施例 5 実施例4に用いたγ−アミノプロピルトリエト
キシシランの代りにN−β−(アミノエチル)−γ
−アミノプロピルトリメトキシシランを用いた他
は実施例4と同じことを行つた。結果を表1に示
す。 実施例 6 実施例4に用いたポリカーボネートシートの代
りにポリジエチレングリコールビスアリルカーボ
ネート板を用いた他は実施例4と同じことを行つ
た。結果を表1に示す。 比較例 1 もとのポリカーボネートをそのまま各種試験を
行つた。結果を表1に示す。 比較例 2 ポリカーボネートシートにプライマーを用いず
実施例と同じ上塗り塗料を塗布後同様に加熱硬化
した。結果を表1に示す。 比較例 3 実施例1のプライマー塗料の代りにγ−アミノ
プロピルトリエトキシシランを塗布した以外は実
施例1と同じことを行つた。結果を表1に示す。
The present invention relates to a method for surface treatment of synthetic resin molded articles. More specifically, by applying a primer paint to the surface of a polycarbonate resin molded product before applying a top coat of surface-curing silicone resin, the paint film has excellent adhesion, is colorless and transparent, and has excellent scratch resistance, hot water resistance, weather resistance, and The present invention relates to a surface treatment method that can improve solvent resistance. In general, plastics are used for a variety of purposes because they have excellent properties such as easy moldability, light weight, impact resistance, and ease of processing.However, compared to other materials, plastics have a lower surface hardness, are easily scratched, and are resistant to solvents. The biggest drawback is that the product value tends to drop. In order to solve these drawbacks, the present inventors previously proposed applying a partially hydrolyzed condensate of alkyltrialkoxysilane to the surface of a plastic molded article and curing it (Japanese Patent Publication No. 37828/1983). However, if the plastic is polycarbonate resin, sufficient adhesion of the coating film cannot be obtained.
Therefore, it has been proposed to use a primer to further improve the adhesion of the coating film. The present inventors previously proposed the use of, for example, a partially hydrolyzed condensate of phenyltrialkoxysilane and alkyltrialkoxysilane (Japanese Patent Application No. 124897/1989) as a primer, but these primers The drawback is that the curing speed is extremely slow. Therefore, the present inventors researched an even better primer in order to improve these drawbacks, and as a result, we found that the coating film has a fast curing speed, excellent coating adhesion, is colorless and transparent, and has scratch resistance, hot water resistance, and weather resistance. We have discovered a method for surface treatment of polycarbonate resin with excellent properties and solvent resistance. That is, the present invention provides a surface treatment method in which a primer is applied to the surface of a polycarbonate resin molded article, heat treated, and then a paint mainly composed of a partially hydrolyzed condensate of alkyltrialkoxysilane is applied and cured. As (A) (a) General formula C 6 H 5 Si (OR 1 ) 3 (However, R 1 has a carbon number of 1
1 mol of phenyl alkoxysilane represented by the general formula R 2 Si(OR 3 ) 3 (wherein R 2 and R 3 are alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms) Partially hydrolyzed condensate of silicon compound consisting of 0 to 10 moles of alkoxysilane
100 parts by weight (B) General formula R 4 COOH (R 4 is H or carbon number 1
Solvent (C) containing at least the same mole of carboxylic acid represented by the following alkyl group (alkyl group of R 6 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms) Aminoalkyltrialkoxysilane 50
The present invention relates to a method for surface treatment of polycarbonate resin molded articles, characterized in that a mixture comprising 100 parts by weight is used. Examples of the polycarbonate resin molded product serving as the base material in the present invention include polycarbonate resin molded products made from aromatic polycarbonates such as those obtained from bisphenol A and phosgene, aliphatic polycarbonates such as diethylene glycol bisallyl carbonate, and the like. . The primer component phenyltrialkoxysilane (A) (a) used in the present invention has the general formula C 6 H 5 Si
(OR 1 ) 3 , where R 1 is methyl, ethyl,
Examples include C1 - C4 alkyl groups such as propyl and butyl. A typical phenyltrialkoxysilane is phenyltriethoxysilane. The alkyltrialkoxysilane (A) (b) that can be co-condensed with phenyltrialkoxysilane (A) (a) is represented by the general formula R 2 Si (OR 3 ) 3 , where R 2 and R 3 are methyl, Methyltriethoxysilane is exemplified as a typical alkyltrialkoxysilane having a C1 to C4 alkyl group such as ethyl, propyl, butyl. The aminoalkyltrialkoxysilane (C) as a co-condensing agent is represented by the general formula R 5 Si (OR 6 ) 3 ,
R5 is an aminoalkyl group, exemplified by -( CH2 ) a - NH2 or -( CH2 ) b -NH-( CH2 ) c - NH2 ,
Preferably, a, b, and c in the formula are 2 or 3, and R 6 is a C 1 to C 4 alkyl group such as methyl, ethyl, propyl, butyl, and a typical aminoalkyltrialkoxysilane is γ. -aminopropyltriethoxysilane, N-β-aminoethyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, and the like. The ratio of phenyltrialkoxysilane to alkyltrialkoxysilane in the partially hydrolyzed condensate of silicon compound as component (A) as a primer is 0 to 10 mol of alkyltrialkoxysilane to 1 mol of phenyltrialkoxysilane. , preferably 0 to 1 mol. The initial adhesion of the coating film to polycarbonate resin is excellent when the alkyltrialkoxysilane is in the range of 0 to 10 moles, but the adhesion when immersed in hot water is poor when the alkyltrialkoxysilane is 0 to 1 mole, that is, an excess of phenyltrialkoxysilane. is better. As described in Japanese Patent Publication No. 15079/1983, the partial hydrolysis condensate of the silicon compound (A) above is
Initial hydration obtained by adding water and a small amount of acid to phenyltrialkoxysilane alone or a mixture of phenyltrialkoxysilane and alkyltrialkoxysilane, and heating the mixture under reflux at a temperature of 50 to 80°C for about 1 to 10 hours. It is a decomposition condensation product. When used as a primer, after concentrating the initial hydrolysis condensate, alcohol such as methanol, ethanol, propanol, butanol, formic acid, acetic acid,
Carboxylic acids such as propionic acid, ketone solvents such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, ester solvents such as ethyl acetate, ethyl lactate and butyl acetate, ether solvents such as methyl cellosolve and ethyl cellosolve, and one or more other solvents. The solution is diluted using the above method, and a surfactant, an ultraviolet absorber, a dye, etc. are added as necessary. (Hereinafter, this will be referred to as liquid (A)). Component (B) as a primer, that is, a solvent containing carboxylic acid, contains at least an equimolar amount of formic acid, acetic acid,
Carboxylic acids such as propionic acid, butyric acid, and valeric acid are diluted with alcohol, ketone, ester, and ether solvents. To use as a primer, mix this component with the above solution (A). (hereinafter referred to as (B)
liquid). The final primer is prepared by mixing component (C), ie, aminoalkyltrialkoxysilane, with the solution (B). Here, as the aminoalkyltrialkoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane or N-β-aminoethyl-γ
The use of -aminopropyltrimethoxysilane is preferred. At this time, if you mix component (C) directly into solution (A), the solution will immediately gel and solidify, so be sure to mix component (B) with solution (A) before mixing component (C). This must be done after it has been made into a liquid. The solid content in the primer solution is about 1 to 40% by weight, preferably about 2 to 30% by weight, and is adjusted by the amount of the solvent (B) added. Primer application methods include dipping, spraying, flow coating, and
The primer is applied by spin coating or the like, and then dried and cured by heat treatment. The heat treatment conditions should be below the heat distortion temperature of polycarbonate resin, usually 60℃ to 130℃.
Heat curing is performed at ℃ for 5 minutes to 12 hours. Preferably, heat curing is performed at 80 to 90°C for 10 minutes to 2 hours. As for the degree of curing, good adhesion can be obtained if the primer layer is cured to such an extent that the primer layer does not peel off when the top coat is applied. If the primer layer is cured too much, the adhesion between the top coat and the primer layer will decrease, so it is necessary to select an appropriate range for the curing of the primer. The coating thickness of the primer can be freely selected depending on the purpose, but it is preferably about 0.1 to 10 μm. Next, as the top coating according to the present invention, a coating mainly composed of a partially hydrolyzed condensate of alkyltrialkoxysilane is used. Here, as the alkyltrialkoxysilane, those represented by the general formula R 7 Si(OR 8 ) 3 are preferably used, and R 7 and R 8 in the formula are C 1 such as methyl, ethyl, propyl, butyl, etc.
~ C4 alkyl groups are preferred, with methyltriethoxysilane being a typical example. As described in US Pat. No. 3,389,114, it is a partially hydrolyzed condensate obtained by adding water and a small amount of acid and heating the mixture at a temperature of 50 to 80°C for 1 to 10 hours. For the purpose of improving the hardness of the coating film, tetraalkoxysilane may be mixed with alkyltrialkoxysilane and co-hydrolyzed. Further, a hydrolyzate of tetraalkoxysilane can be mixed with a hydrolyzate of alkyltrialkoxysilane for use. The concentrated alkyltrialkoxysilane partial hydrolysis condensate can be mixed with alcohols such as methanol, ethanol, propanol, and butanol, carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, and propionic acid, ketone solvents such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, ethyl acetate, and ethyl lactate. , ester solvents such as butyl acetate, ether solvents such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, and other solvents.
A top coat is prepared by diluting the solution to a specific level or more, and then adding a curing catalyst, a surfactant, and if necessary, an ultraviolet absorber, a dye, and other additives. Curing catalysts added for the purpose of accelerating the curing of the coating film include quaternary ammonium hydroxide such as tetraethylammonium hydroxide and trimethylbenzyl hydroxide;
Alkali metal salts of inorganic acids such as sodium phosphate and sodium borate; alkali metal salts of organic carboxylic acids such as sodium acetate, sodium oleate and sodium naphthenate; tetrasodium salt of ethylenediaminetetraacetate acid (EDTA); Triethylamine, 1,8-diazabicyclo (5,4,
0) Examples include organic amines such as undecene 7, cyclic amidines, or salts thereof. The solid content in the top coat is about 1 to 40% by weight, preferably about 10 to 30% by weight. The present invention is achieved by applying this top coat paint to a polycarbonate resin molded product etc. that has been coated and cured with the primer by a method such as a dipping method, a spray method, a flow coating method, or a spin coating method, and then drying and curing by heating. . The film thickness of the top coat varies depending on the application of the coated material, but is usually 1 to 20 microns. The usual heat curing conditions are 50 to 140°C for 15 minutes to 12 hours, preferably 80 to 130°C for 2 to 5 hours. Polycarbonate resin molded products obtained by the present invention have excellent coating film adhesion, scratch resistance, hot water resistance, weather resistance, and solvent resistance, so they can be used in automobiles, trains, etc.
Aircraft window glass, building window glass, ski goggles, sunglass lenses, protective eyewear lenses,
Useful for preventing scratches on prescription eyeglass lenses and optical equipment lenses. The present invention will be explained below with reference to Examples. Example 1 720 g (3 moles) of phenyltriethoxysilane and 160 g (9 moles) of water were placed in a reactor equipped with a reflux condenser.
1 c.c. of 0.1N hydrochloric acid was added, mixed well, and heated under reflux for 4 hours until the liquid, which was initially a non-uniform layer, became a uniform layer. Next, ethanol was removed by distillation and the mixture was concentrated to obtain a solid product of a partially hydrolyzed condensate of phenyltriethoxysilane. Partially hydrolyzed condensate of phenyltriethoxysilane (solid) 20 parts (hereinafter referred to as parts by weight)
was dissolved in 58 parts of n-butanol, and further 10 parts of acetic acid was added. This was cooled to below 20° C., and while stirring, 10 parts of γ-aminopropyltriethoxysilane was gradually added thereto, and further 2 parts of ice were added and mixed well to prepare a primer solution. The viscosity of the primer solution was measured with a Bruckfield viscometer and was 10 centipoise at 20°C. Next, a top coat was prepared as follows. 356 g (2 moles) of methyltriethoxysilane, 108 g (6 moles) of water, and 1 c.c. of 0.1N hydrochloric acid were thoroughly mixed and heated under reflux for 4 hours. Next, ethanol was removed by distillation to obtain a partially hydrolyzed condensate of methyltriethoxysilane. 30 parts of partially hydrolyzed condensate of methyltriethoxysilane, 50 parts of industrial ethanol, 20 parts of acetic acid, 10% of tetraethylammonium hydroxide
A top coat was prepared by thoroughly mixing 3 parts of an aqueous solution and 0.5 part of a surfactant. A 100 x 100 x 2 mm polycarbonate resin sheet was washed and dried, immersed in the primer solution, and pulled up at a pulling speed of 20 cm/min without vibration. It was immediately placed in a hot air dryer and heated at 90°C for 2 hours. The primer-coated sheet was then dipped into the top coat and pulled up at a pulling speed of 20 cm/min without vibration. Immediately put it in a hot air dryer.
It was heated at 90° C. for 5 hours to obtain a polycarbonate sheet having a surface hardened film. This coating sheet was evaluated by the following method. The results are shown in Table 1. (1) Measurement of scratch resistance Scratches were made on the surface of the coating sheet using a Taber Mamo tester (manufactured by Yasuda Seiki) under the conditions of a wear wheel CS-10F with a load of 500 g and 100 cycles. Next, the total light transmittance and scattered light were measured using a haze meter (manufactured by Suga Test Instruments KK), and the scratch resistance was expressed as haze (%) = scattered light/total light transmittance x 100. (2) Initial adhesion Cross-cut sheet tester (manufactured by Toyo Seiki)
Place it on the surface and fix it, apply a load of 200g with a single-edged razor, and make 11 vertical and horizontal cuts at 1mm intervals to create a crosshatch. A cellophane adhesive tape was pasted on the crosshatch, and the tape was strongly pulled in a direction perpendicular to the sheet to observe the peeling state of the paint film. It is expressed as the number of squares remaining (numerator) out of 100 crosshatch squares (denominator). (3) Hot water resistance After immersing the previous coating sheet in hot water at 100°C or 60°C, the same thing as the initial adhesion test was performed, and the adhesion was expressed as the time at which the adhesion started to decrease. (4) Weather resistance test A weather resistance test was conducted using a sunshine in-type weather meter, the same as the initial adhesion test, and the weather meter irradiation time at which adhesion began to deteriorate was expressed. (5) Solvent resistance Acetone is placed on the sheet to the extent that it does not flow, and the time required for the paint film to blister or peel is indicated. If the acetone evaporates and becomes low, add more acetone. Example 2 In Example 1, phenyltriethoxysilane
The same procedure as in Example 1 was carried out except that 960 g (4 moles) of phenyltriethoxysilane and 178 g (1 mole) of methyltriethoxysilane were used instead of 720 g (3 moles). The results are shown in Table 1. Example 3 In Example 1, phenyltriethoxysilane
The same procedure as in Example 1 was carried out except that 240 g (1 mol) of phenyltriethoxysilane and 356 g (2 mol) of methyltriethoxysilane were used instead of 720 g (3 mol). The results are shown in Table 1. Example 4 Phenyltriethoxysilane (4 mol) and methyltriethoxysilane (1 mol) used in Example 2
Dissolve 5 parts (hereinafter referred to as parts by weight) of a partially hydrolyzed condensate (solid) consisting of in 80 parts of n-butanol, further add 10 parts of acetic acid, and further add 5 parts of γ-aminopropyltriethoxysilane and mix well. A primer solution was prepared. This was applied in the same manner as in Example 1, and immediately placed in a hot air dryer and heated at 80°C for 10 minutes. Next, the primer-coated sheet was prepared in Example 1.
A top coat was applied in the same manner as above and cured by heating. The results are shown in Table 1. Example 5 N-β-(aminoethyl)-γ was used instead of γ-aminopropyltriethoxysilane used in Example 4.
The same procedure as in Example 4 was carried out except that -aminopropyltrimethoxysilane was used. The results are shown in Table 1. Example 6 The same procedure as in Example 4 was carried out except that a polydiethylene glycol bisallyl carbonate plate was used in place of the polycarbonate sheet used in Example 4. The results are shown in Table 1. Comparative Example 1 Various tests were conducted on the original polycarbonate as it was. The results are shown in Table 1. Comparative Example 2 The same top coat as in Example was applied to a polycarbonate sheet without using a primer, and then heated and cured in the same manner. The results are shown in Table 1. Comparative Example 3 The same procedure as in Example 1 was carried out except that γ-aminopropyltriethoxysilane was applied instead of the primer paint of Example 1. The results are shown in Table 1.

【表】【table】

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ポリカーボネート樹脂成形品の表面にプライ
マーを塗布し、加熱した後、更にアルキルトリア
ルコキシシランの部分加水分解物を主体とする塗
料を塗布、硬化させるポリカーボネート樹脂成形
品の表面処理方法において、前記プライマーとし
て (A)(イ) 一般式C6H5Si(OR13(但しR1は炭素数1
〜4のアルキル基)で表わされるフエニルト
リアルコキシシラン1モル (ロ) 一般式R2Si(OR33(但しR2、R3は炭素数
1〜4のアルキル基)で表わされるアルキル
トリアルコキシシラン0〜10モル から成るケイ素化合物の部分加水分解縮合物
100重量部 (B) 一般式R4COOH(但しR4はHまたは炭素数1
〜5のアルキル基)で表わされるカルボン酸を
下記(C)成分に対して等モル以上含有している溶
剤 (C) 一般式R5Si(OR63(但しR5はアミノアルキル
基、R6は炭素数1〜4のアルキル基)で表わ
されるアミノアルキルトリアルコキシシラン50
〜100重量部 から成る混合物を用いることを特徴とするポリカ
ーボネート樹脂成形品の表面処理方法。
[Scope of Claims] 1. Surface treatment of a polycarbonate resin molded product, in which a primer is applied to the surface of the polycarbonate resin molded product, heated, and then a paint mainly composed of a partial hydrolyzate of alkyltrialkoxysilane is applied and cured. In the method, the primer (A) (a) has the general formula C 6 H 5 Si(OR 1 ) 3 (wherein R 1 has a carbon number of 1).
1 mol of phenyltrialkoxysilane represented by the general formula R 2 Si (OR 3 ) 3 (wherein R 2 and R 3 are alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms) Partially hydrolyzed condensate of silicon compound consisting of 0 to 10 moles of trialkoxysilane
100 parts by weight (B) General formula R 4 COOH (R 4 is H or carbon number 1
Solvent (C) containing at least the same mole of carboxylic acid represented by the following alkyl group (alkyl group of R 6 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms) Aminoalkyltrialkoxysilane 50
A method for surface treatment of polycarbonate resin molded articles, characterized by using a mixture comprising ~100 parts by weight.
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