JPH04202236A - 自動車又は建築物の窓用表面改質プラスチック板 - Google Patents
自動車又は建築物の窓用表面改質プラスチック板Info
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Landscapes
- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
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。
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)
本発明は軽量で擦傷防止性に優れ、帯電によるゴミ、ホ
コリの付着防止および耐候性に優れた自動車又は建築物
の窓用表面改質プラスチック板に関する。
コリの付着防止および耐候性に優れた自動車又は建築物
の窓用表面改質プラスチック板に関する。
(従来の技術およびその課題)
近年、自動車の消費燃料量の低下、走行性能の向上のた
め自動車の軽量化の検討が行なわれている。従来、自動
車の窓はガラスとガラスの間に樹脂をはさんだサンドイ
ッチパネルが一般的であるが、重いため軽量化の一環と
してガラスのプラスチック化が進められている。
め自動車の軽量化の検討が行なわれている。従来、自動
車の窓はガラスとガラスの間に樹脂をはさんだサンドイ
ッチパネルが一般的であるが、重いため軽量化の一環と
してガラスのプラスチック化が進められている。
また、建築物の窓は一般にガラスであるが衝撃によって
割れやすいという問題がある。特に大型の窓、スカイテ
ラスの雨よけの窓、高層建築物の窓などにおいては、割
れの頻度、安全性、修理費用、などの点から衝撃によっ
て割れない窓が要求されており、同様にガラスのプラス
チック化が行なわれている。
割れやすいという問題がある。特に大型の窓、スカイテ
ラスの雨よけの窓、高層建築物の窓などにおいては、割
れの頻度、安全性、修理費用、などの点から衝撃によっ
て割れない窓が要求されており、同様にガラスのプラス
チック化が行なわれている。
透明で軽量なプラスチック基板は、機械的強度、耐衝撃
性に優れていると共に、自由に加工できる事から建材や
自動車や建築物の窓ガラスの代用品として多く使用され
ている。しかしその反面、プラスチック板表面は、ガラ
スより傷がつきやすく擦り傷による白化が起こりやすい
、帯電によりゴミ、ホコリが付着しやすい、屋外での使
用によって黄変が起こりやすいなどの問題があり、硬度
、耐擦り偏性、帯電防止性、耐薬品性、耐候性の向上な
どが求められている。
性に優れていると共に、自由に加工できる事から建材や
自動車や建築物の窓ガラスの代用品として多く使用され
ている。しかしその反面、プラスチック板表面は、ガラ
スより傷がつきやすく擦り傷による白化が起こりやすい
、帯電によりゴミ、ホコリが付着しやすい、屋外での使
用によって黄変が起こりやすいなどの問題があり、硬度
、耐擦り偏性、帯電防止性、耐薬品性、耐候性の向上な
どが求められている。
上記問題を解決するため、プラスチック板表面にシリカ
等を物理蒸着によって成膜しプラスチック板表面をセラ
ミックス化する方法があるが、プラスチック板とセラミ
ックス膜との密着性が十分でなく、高温、高温下で剥離
しやすいという問題がある。
等を物理蒸着によって成膜しプラスチック板表面をセラ
ミックス化する方法があるが、プラスチック板とセラミ
ックス膜との密着性が十分でなく、高温、高温下で剥離
しやすいという問題がある。
(課題を解決するための手段)
そこで本発明者らは、眉間の密着性が良好で、硬度が高
く、耐擦り偏性、帯電防止性、耐薬品性、耐候性が優れ
、自動車又は建築物の窓用に適した表面改質プラスチッ
ク板を得るべく鋭意研究の結果、本発明に到達した。
く、耐擦り偏性、帯電防止性、耐薬品性、耐候性が優れ
、自動車又は建築物の窓用に適した表面改質プラスチッ
ク板を得るべく鋭意研究の結果、本発明に到達した。
すなわち本発明は、プラスチック板の表面に、下記式[
I]で示される化合物、該化合物の加水分解物又は縮合
物 (式中、RI 、 R@ 、RsおよびR4はそれぞれ
同−又は異なって炭素数1〜13の置換されていてもよ
いアルキル基、アリール基又はアルケニル基を示し、X
およびYは同−又は異なる加水分解性基を示し、a、b
、 c右よびdは0又は1の整数、eはO〜4の整数を
示すものであって、かっa+b+6は2〜4の整数であ
る。) を主成分として含有するブライマー組成物の硬化膜が膜
厚0.1〜1.OPとなるよう形成されており、該硬化
膜上に物理蒸着法によって厚さ0.25〜10P未溝の
無機物質層が形成されてなる自動車又は建築物の窓用表
面改質プラスチック板を提供するものである。
I]で示される化合物、該化合物の加水分解物又は縮合
物 (式中、RI 、 R@ 、RsおよびR4はそれぞれ
同−又は異なって炭素数1〜13の置換されていてもよ
いアルキル基、アリール基又はアルケニル基を示し、X
およびYは同−又は異なる加水分解性基を示し、a、b
、 c右よびdは0又は1の整数、eはO〜4の整数を
示すものであって、かっa+b+6は2〜4の整数であ
る。) を主成分として含有するブライマー組成物の硬化膜が膜
厚0.1〜1.OPとなるよう形成されており、該硬化
膜上に物理蒸着法によって厚さ0.25〜10P未溝の
無機物質層が形成されてなる自動車又は建築物の窓用表
面改質プラスチック板を提供するものである。
本発明において、基材であるプラスチック板としては、
強度、透明性、成型性の良好なプラスチック板であれば
よく、例えば、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリ
レート系重合体、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエチ
レンテレフタレートなどのポリエステル、ポリウレタン
、ポリエーテルイミド、ポリサルフォン、エポキシ樹脂
などのプラスチック板が挙げられる。またこれらのプラ
スチック板の表面を表面処理、例えばポリメチルメタク
リレート系塗料やウレタン系塗料の塗膜形成による表面
処理などによって表面を改質したプラスチック板も包含
される。
強度、透明性、成型性の良好なプラスチック板であれば
よく、例えば、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリ
レート系重合体、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエチ
レンテレフタレートなどのポリエステル、ポリウレタン
、ポリエーテルイミド、ポリサルフォン、エポキシ樹脂
などのプラスチック板が挙げられる。またこれらのプラ
スチック板の表面を表面処理、例えばポリメチルメタク
リレート系塗料やウレタン系塗料の塗膜形成による表面
処理などによって表面を改質したプラスチック板も包含
される。
本発明においては、上記基材であるプラスチック板の表
面に下記式[I]で示される化合物、該化合物の加水分
解物又は縮合物 (式中、R’、R”、R3およびR4はそれぞれ同−又
は異なって炭素数1〜13の置換されていてもよいアル
キル基、アリール基又はアルケニル基を示し、Xおよび
Yは同−又は異なる加水分解性基を示し、a、b、cお
よびdは0又は1の整数、eは0〜4の整数を示すもの
であって、かつa+b+eは2〜4のN数を表わす、) を主成分として含有するブライマー組成物の硬化膜が形
成されている。この硬化膜は十分な透明性を有し、基材
および、この上に積層される無機物質層との密着性が良
好であることが必要である。
面に下記式[I]で示される化合物、該化合物の加水分
解物又は縮合物 (式中、R’、R”、R3およびR4はそれぞれ同−又
は異なって炭素数1〜13の置換されていてもよいアル
キル基、アリール基又はアルケニル基を示し、Xおよび
Yは同−又は異なる加水分解性基を示し、a、b、cお
よびdは0又は1の整数、eは0〜4の整数を示すもの
であって、かつa+b+eは2〜4のN数を表わす、) を主成分として含有するブライマー組成物の硬化膜が形
成されている。この硬化膜は十分な透明性を有し、基材
および、この上に積層される無機物質層との密着性が良
好であることが必要である。
上記式CI ] ニ8ケ6 R’ 、 R’、R’ 8
ヨヒR4の基としては、例えばメチル基、エチル基、プ
ロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、メトキ
シエチル基、γ−クロロプロピル基、グリシドキシメチ
ル基、γ−メタクリロイルオキシプロピル基、γ−アミ
ノプロピル基、γ−メルカプトプロピル基、β−(3,
4−エポキシシクロヘキシル)エチル基、シクロヘキシ
ル基、シクロヘキシルメチル基、ベンジル基、フェネチ
ル基などの置換されていてもよいアルキル基:フェニル
基、トルイル基、などのアリール基:ビニル基、アリル
基などのアルケニル基が挙げられる。これらの基のうち
、アルキル基が好ましく、特に炭素数1〜4のアルキル
基であることが得られるブライマー硬化膜の硬度の点で
望ましい。
ヨヒR4の基としては、例えばメチル基、エチル基、プ
ロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、メトキ
シエチル基、γ−クロロプロピル基、グリシドキシメチ
ル基、γ−メタクリロイルオキシプロピル基、γ−アミ
ノプロピル基、γ−メルカプトプロピル基、β−(3,
4−エポキシシクロヘキシル)エチル基、シクロヘキシ
ル基、シクロヘキシルメチル基、ベンジル基、フェネチ
ル基などの置換されていてもよいアルキル基:フェニル
基、トルイル基、などのアリール基:ビニル基、アリル
基などのアルケニル基が挙げられる。これらの基のうち
、アルキル基が好ましく、特に炭素数1〜4のアルキル
基であることが得られるブライマー硬化膜の硬度の点で
望ましい。
また、式[I]におけるXおよびYは同−又は異なる加
水分解性基であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、
プロポキシ基、ブトキシ基、β−メトキシエトキシ基な
どのアルコキシ基:塩素などのハロゲン元素:アセトキ
シ基、プロピオニルオキシ基などのアシロキシ基などが
挙げられる。これらのうち、炭素数1〜3のアルコキシ
ル基が好ましく、特に反応性および貯蔵安定性の面から
エトキシ基であることがより好ましい。
水分解性基であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、
プロポキシ基、ブトキシ基、β−メトキシエトキシ基な
どのアルコキシ基:塩素などのハロゲン元素:アセトキ
シ基、プロピオニルオキシ基などのアシロキシ基などが
挙げられる。これらのうち、炭素数1〜3のアルコキシ
ル基が好ましく、特に反応性および貯蔵安定性の面から
エトキシ基であることがより好ましい。
上記式[I]で示される化合物の代表例としては、オル
トメチルシリケート、オルトエチルシリケート、オルト
イソプロピルシリケート、オルトn−ブチルシリケート
などのテトラアルコキシシラン;メチルトリメトキシシ
ラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキ
シシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメト
キシシラン、エチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリ
エトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、γ−ク
ロロプロピルトリエトキシシラン、グリシドキシメチル
トリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエト
キシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメ
トキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、シ
クロヘキシルメチルトリエトキシシラン、β−(3,4
−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン
、フェネチルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキ
シシラン、トルイルトリエトキシシラン、ビニルトリエ
トキシシラン、アリルトリエトキシシランなどのトリア
ルコキシシラン;ジメチルジメトキシシラン、ジメチル
ジェトキシシラン、フェニルメチルジェトキシシラン、
γ−アミノプロピルメチルジェトキシシラン、グリシド
キシメチルメチルジェトキシシラン、ベンジルメチルジ
ェトキシシランなどのジアルコキシシラン;メチルトリ
アセトキシシランなどのアシロキシシラン;メチルトリ
クロロシランなどのハロゲン化シラン;β−(ジメチル
メトキシシリル)エチルメチルジェトキシシラン、ジー
[β−(ジメチルエトキシシリル)エチル]ジメチルシ
ラン、β−(トリメトキシシリル)エチルトリメトキシ
シランなどのエチレン基に結合した2個のシリル基を有
するアルコキシシランなどが挙げられる。
トメチルシリケート、オルトエチルシリケート、オルト
イソプロピルシリケート、オルトn−ブチルシリケート
などのテトラアルコキシシラン;メチルトリメトキシシ
ラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキ
シシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメト
キシシラン、エチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリ
エトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、γ−ク
ロロプロピルトリエトキシシラン、グリシドキシメチル
トリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエト
キシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメ
トキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、シ
クロヘキシルメチルトリエトキシシラン、β−(3,4
−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン
、フェネチルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキ
シシラン、トルイルトリエトキシシラン、ビニルトリエ
トキシシラン、アリルトリエトキシシランなどのトリア
ルコキシシラン;ジメチルジメトキシシラン、ジメチル
ジェトキシシラン、フェニルメチルジェトキシシラン、
γ−アミノプロピルメチルジェトキシシラン、グリシド
キシメチルメチルジェトキシシラン、ベンジルメチルジ
ェトキシシランなどのジアルコキシシラン;メチルトリ
アセトキシシランなどのアシロキシシラン;メチルトリ
クロロシランなどのハロゲン化シラン;β−(ジメチル
メトキシシリル)エチルメチルジェトキシシラン、ジー
[β−(ジメチルエトキシシリル)エチル]ジメチルシ
ラン、β−(トリメトキシシリル)エチルトリメトキシ
シランなどのエチレン基に結合した2個のシリル基を有
するアルコキシシランなどが挙げられる。
本発明におけるブライマー組成物は、上記式[I]の化
合物の加水分解物又は縮合物を主成分として含有するも
のであってもよく、上記加水分解物は、式[I]の化合
物を公知の方法、例えば水と塩酸などの鉱酸や有機錫な
どの触媒の存在下で加水分解すること等によって容易に
得られ、上記縮合物は、生成した加水分解物の縮合等に
よって容易に得ることができる。加水分解や縮合の度合
は、水の量、触媒の種類、量、反応温度、時間などによ
って適宜変化させることができる。
合物の加水分解物又は縮合物を主成分として含有するも
のであってもよく、上記加水分解物は、式[I]の化合
物を公知の方法、例えば水と塩酸などの鉱酸や有機錫な
どの触媒の存在下で加水分解すること等によって容易に
得られ、上記縮合物は、生成した加水分解物の縮合等に
よって容易に得ることができる。加水分解や縮合の度合
は、水の量、触媒の種類、量、反応温度、時間などによ
って適宜変化させることができる。
本発明において使用されるブライマー組成物の主成分で
ある式[I]の化合物、式[I]の化合物の加水分解物
又は縮合物(以下、「膜形成シリコン成分」と略称する
。)は数平均分子量が200〜2,000の範囲内、特
に250〜700の範囲内にあることが、基材への濡れ
性、塗装性などの点から望ましく、また膜形成シリコン
成分は、得られるブライマー硬化膜の硬度および柔軟性
の点から平均して無機質と有機質との重量比率[Si
: (R’ +R” +R” +R’ +(SiとS
tの間に存在するエチレン基))]が20 : 80〜
80 : 20、さらには40 : 60〜70 :
30の範囲内にあることが好ましい。
ある式[I]の化合物、式[I]の化合物の加水分解物
又は縮合物(以下、「膜形成シリコン成分」と略称する
。)は数平均分子量が200〜2,000の範囲内、特
に250〜700の範囲内にあることが、基材への濡れ
性、塗装性などの点から望ましく、また膜形成シリコン
成分は、得られるブライマー硬化膜の硬度および柔軟性
の点から平均して無機質と有機質との重量比率[Si
: (R’ +R” +R” +R’ +(SiとS
tの間に存在するエチレン基))]が20 : 80〜
80 : 20、さらには40 : 60〜70 :
30の範囲内にあることが好ましい。
本発明におけるブライマー組成物は、上記主成分以外に
塗装性の向上などのため、溶媒、硬化触媒、レベリング
剤、紫外線吸収剤等を含有していてもよい。溶媒として
は、エタノール、インプロパツール、n−ブタノール、
イソブタノール、エチレングリコールモノエチルエーテ
ルなどのアルコール系溶剤;アセトン、メチルエチルケ
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、酢酸ブチル、エチレングリコールモノエチルエ
ーテルアセテートなどのエステル系溶剤;ヘキサン、ヘ
プタンなどの脂肪族炭化水素系溶剤;トルエン、キシレ
ンなどの芳香族炭化水素系溶剤;水などを挙げることが
できる。ブライマー組成物中の溶媒の配合量はブライマ
ー組成物の粘度、塗装膜厚などに応じて適宜変化させる
ことができ、特に限定されるものではないが、通常、ブ
ライマー組成物の40〜99重量%、好ましくは60〜
95重量%程度を占めるように配合される。また、硬化
触媒としては、ナトリウム、カリウム、亜鉛、錫、チタ
ンなどの(アルカリ)金属の酢酸塩、オクチル酸塩など
のカルボン酸塩およびこれらの金属の塩化物やテトラブ
チルアンモニウムブロマイドなどの第4級アンモニウム
塩などが使用できる。レベリング剤としては塗料用に使
用されるシリコン系やフッ素のレベリング剤を使用でき
る。また紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系、ベ
ンゾトリアゾール系、サリチル酸エステル系、ヒンダー
ドアミン系などの紫外線吸収剤を使用できる。上記硬化
触媒、レベリング剤、紫外線吸収剤の配合量はブライマ
ー組成物中の膜形成シリコン成分100重量部に対して
、それぞれ10重量部以下使用することができ、それぞ
れ0.1〜5重量部の範囲で使用することが効果的であ
る。またブライマー組成物中に、膜硬度の向上などのた
めにアルコール系やセロソルブ系などの有機溶剤に分散
したコロイダルシリカ分散液を必要に応じて配合しても
よい。
塗装性の向上などのため、溶媒、硬化触媒、レベリング
剤、紫外線吸収剤等を含有していてもよい。溶媒として
は、エタノール、インプロパツール、n−ブタノール、
イソブタノール、エチレングリコールモノエチルエーテ
ルなどのアルコール系溶剤;アセトン、メチルエチルケ
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、酢酸ブチル、エチレングリコールモノエチルエ
ーテルアセテートなどのエステル系溶剤;ヘキサン、ヘ
プタンなどの脂肪族炭化水素系溶剤;トルエン、キシレ
ンなどの芳香族炭化水素系溶剤;水などを挙げることが
できる。ブライマー組成物中の溶媒の配合量はブライマ
ー組成物の粘度、塗装膜厚などに応じて適宜変化させる
ことができ、特に限定されるものではないが、通常、ブ
ライマー組成物の40〜99重量%、好ましくは60〜
95重量%程度を占めるように配合される。また、硬化
触媒としては、ナトリウム、カリウム、亜鉛、錫、チタ
ンなどの(アルカリ)金属の酢酸塩、オクチル酸塩など
のカルボン酸塩およびこれらの金属の塩化物やテトラブ
チルアンモニウムブロマイドなどの第4級アンモニウム
塩などが使用できる。レベリング剤としては塗料用に使
用されるシリコン系やフッ素のレベリング剤を使用でき
る。また紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系、ベ
ンゾトリアゾール系、サリチル酸エステル系、ヒンダー
ドアミン系などの紫外線吸収剤を使用できる。上記硬化
触媒、レベリング剤、紫外線吸収剤の配合量はブライマ
ー組成物中の膜形成シリコン成分100重量部に対して
、それぞれ10重量部以下使用することができ、それぞ
れ0.1〜5重量部の範囲で使用することが効果的であ
る。またブライマー組成物中に、膜硬度の向上などのた
めにアルコール系やセロソルブ系などの有機溶剤に分散
したコロイダルシリカ分散液を必要に応じて配合しても
よい。
本発明において、ブライマー組成物の硬化膜を基材上に
形成するには、基材であるプラスチック板の表面に、粘
度調整した上記ブライマー組成物を浸漬塗装法、スプレ
ー塗装法、スピンコーティング法、バーコード塗装法な
どによって硬化膜厚が0.1〜lQ7m、好ましくは0
.5〜5Pとなるよう塗装し、硬化させればよい。硬化
は室温で放置することによっても行なうことができるが
、通常40〜130℃で1分〜3時間程度加熱すること
によって行なわれる。ブライマー組成物の塗装時の粘度
は塗装方法、目的とする膜厚に応じて適宜設定すればよ
いが、ブルックフィールド粘度計(60rpm)で通常
2〜50センチボイスの範囲であることが好ましい。硬
化によって、ブライマー組成物の主成分中の加水分解性
基、シラノール基が反応して、シロキサン結合を形成し
、ポリマー化して硬化膜を形成するがこの硬化膜は3次
元化していることが好ましい。この硬化膜中における無
機質(SL)と有機質(R’ +R” +R” +R’
+ (SLとSiの間に存在するエチレン基)との重
量比によって柔軟性、硬度が太き(影響される。無機質
(Si)の比率が大きくなると硬度が高くなるが柔軟性
が減少し、逆に無機質(Si)の比率が小さくなると柔
軟性が増大するが硬度が低くなる。この比率は、ブライ
マー組成物中の主成分である膜形成シリコン成分の種類
によって決定され、前記ブライマー組成物中の膜形成成
分における無機質と有機質との重量比率によって決定さ
れる。
形成するには、基材であるプラスチック板の表面に、粘
度調整した上記ブライマー組成物を浸漬塗装法、スプレ
ー塗装法、スピンコーティング法、バーコード塗装法な
どによって硬化膜厚が0.1〜lQ7m、好ましくは0
.5〜5Pとなるよう塗装し、硬化させればよい。硬化
は室温で放置することによっても行なうことができるが
、通常40〜130℃で1分〜3時間程度加熱すること
によって行なわれる。ブライマー組成物の塗装時の粘度
は塗装方法、目的とする膜厚に応じて適宜設定すればよ
いが、ブルックフィールド粘度計(60rpm)で通常
2〜50センチボイスの範囲であることが好ましい。硬
化によって、ブライマー組成物の主成分中の加水分解性
基、シラノール基が反応して、シロキサン結合を形成し
、ポリマー化して硬化膜を形成するがこの硬化膜は3次
元化していることが好ましい。この硬化膜中における無
機質(SL)と有機質(R’ +R” +R” +R’
+ (SLとSiの間に存在するエチレン基)との重
量比によって柔軟性、硬度が太き(影響される。無機質
(Si)の比率が大きくなると硬度が高くなるが柔軟性
が減少し、逆に無機質(Si)の比率が小さくなると柔
軟性が増大するが硬度が低くなる。この比率は、ブライ
マー組成物中の主成分である膜形成シリコン成分の種類
によって決定され、前記ブライマー組成物中の膜形成成
分における無機質と有機質との重量比率によって決定さ
れる。
上記のようにして、プラスチック板上に十分な透明性を
有し、基材および、この上に積層される無機物質層との
密着性が良好なブライマー組成物の硬化膜が形成される
。
有し、基材および、この上に積層される無機物質層との
密着性が良好なブライマー組成物の硬化膜が形成される
。
本発明における表面改質プラスチック板はプラスチック
板の表面に形成されたブライマー組成物の硬化膜上に物
理蒸着法によって形成された厚さ0.25〜1.0P未
満、好ましくはO15〜0.8Pの無機物質層が積層さ
れてなるものである。
板の表面に形成されたブライマー組成物の硬化膜上に物
理蒸着法によって形成された厚さ0.25〜1.0P未
満、好ましくはO15〜0.8Pの無機物質層が積層さ
れてなるものである。
本発明において積層される無機物質層は十分な透明性を
有し、十分な硬度、耐薬品性、耐摩耗性、帯電防止性を
有し、かつ耐水性、耐候性においても優れた性能を有し
ていることが必要であり、無機物質層の形成に使用され
る無機物質としてはSin、5iOi 、Zr0z 、
AQz 03、Ti0a 、Tiz Os 、Y
2 0s 、Ybi Ox 、MgO,Ta20
5 、Ce0z 、HfO2などの酸化物;Six N
4 、TiNなどの窒化物;MgFi 、AflFi
、BaFz 、Nag Al2Fa、CaFz 、Na
g AgFzなどのフッ化物;T a S i zなど
の珪化物;ZrC,TiCなとの炭化物; ZnSなど
の硫化物などが挙げられる。これらのうち酸化物が好ま
しく、なかでもS i Ox 、 Al2m Oaが特
に好ましい。
有し、十分な硬度、耐薬品性、耐摩耗性、帯電防止性を
有し、かつ耐水性、耐候性においても優れた性能を有し
ていることが必要であり、無機物質層の形成に使用され
る無機物質としてはSin、5iOi 、Zr0z 、
AQz 03、Ti0a 、Tiz Os 、Y
2 0s 、Ybi Ox 、MgO,Ta20
5 、Ce0z 、HfO2などの酸化物;Six N
4 、TiNなどの窒化物;MgFi 、AflFi
、BaFz 、Nag Al2Fa、CaFz 、Na
g AgFzなどのフッ化物;T a S i zなど
の珪化物;ZrC,TiCなとの炭化物; ZnSなど
の硫化物などが挙げられる。これらのうち酸化物が好ま
しく、なかでもS i Ox 、 Al2m Oaが特
に好ましい。
上記無機物質は、真空蒸着、スパッタリングなどの物理
蒸着法によって形成されるが、無機物質層の形成速度は
0.05〜0.7層m/秒、さらには0.1〜0.6層
m/秒の範囲内にあることが好ましく、形成速度がQ、
7層m/秒より速くなると積層される無機物質層に歪が
多く残留しやすくなり、ひび割れが発生したり剥離しや
すくなる傾向があり、0.O5nm7秒より遅いと層形
成に時間がかかり過ぎる。無機物質層の膜厚は0.25
〜1.04未満であることが必要であり、0.25F未
満では十分な硬度が得られず耐薬品性も不十分となる。
蒸着法によって形成されるが、無機物質層の形成速度は
0.05〜0.7層m/秒、さらには0.1〜0.6層
m/秒の範囲内にあることが好ましく、形成速度がQ、
7層m/秒より速くなると積層される無機物質層に歪が
多く残留しやすくなり、ひび割れが発生したり剥離しや
すくなる傾向があり、0.O5nm7秒より遅いと層形
成に時間がかかり過ぎる。無機物質層の膜厚は0.25
〜1.04未満であることが必要であり、0.25F未
満では十分な硬度が得られず耐薬品性も不十分となる。
一方1.0戸以上では層形成による残留応力により無機
物質層がひび割れや剥離を生じやす(なる。
物質層がひび割れや剥離を生じやす(なる。
(作用および効果)
本発明による、プラスチック基村上に特定のブライマー
硬化膜を介して無機物質層を積層してなる表面改質積層
板は、無機物質層形成によって生じた内部応力がブライ
マー硬化膜層によって応力緩和され、かつブライマー硬
化膜が有機質部分と無機質部分を有しているため、プラ
スチック基材および無機物質層の両者に対して良好な密
着性を示すとともに硬度面でも十分な硬度を有するため
無機物質層と一体となって最終的な表面改質プラスチッ
ク板は高い硬度を示すものである。またこのブライマー
硬化膜上に形成された無機質層は耐酸性、耐アルカリ性
、耐溶剤性などの耐薬品性が良好であって酸性雨に強(
、帯電防止性を有しているので大気中の塵を寄せつけず
、また耐擦り偏性、耐候性が良好であり、さらに上記の
とおりブライマー硬化膜と相俟って高い硬度を示し、良
好な層間密着性を有するものであるため、自動車又は建
築物の窓用として、ガラスから置き換えることができる
、優れた表面改質プラスチック板である。
硬化膜を介して無機物質層を積層してなる表面改質積層
板は、無機物質層形成によって生じた内部応力がブライ
マー硬化膜層によって応力緩和され、かつブライマー硬
化膜が有機質部分と無機質部分を有しているため、プラ
スチック基材および無機物質層の両者に対して良好な密
着性を示すとともに硬度面でも十分な硬度を有するため
無機物質層と一体となって最終的な表面改質プラスチッ
ク板は高い硬度を示すものである。またこのブライマー
硬化膜上に形成された無機質層は耐酸性、耐アルカリ性
、耐溶剤性などの耐薬品性が良好であって酸性雨に強(
、帯電防止性を有しているので大気中の塵を寄せつけず
、また耐擦り偏性、耐候性が良好であり、さらに上記の
とおりブライマー硬化膜と相俟って高い硬度を示し、良
好な層間密着性を有するものであるため、自動車又は建
築物の窓用として、ガラスから置き換えることができる
、優れた表面改質プラスチック板である。
以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。
なお実施例における「部」は重量基準である。
実施例1
厚さ2mmのポリカーボネート板の表面にブライマーP
C−7A (注1)塗布・乾燥させて膜厚1戸の表面処
理層を形成し、この処理板を基材として使用した。
C−7A (注1)塗布・乾燥させて膜厚1戸の表面処
理層を形成し、この処理板を基材として使用した。
上記基材の表面に下記組成のブライマー組成物Aをバー
コード塗装法によって塗装した後、100℃で1時間加
熱し膜厚的2Pの硬化膜を形成した。
コード塗装法によって塗装した後、100℃で1時間加
熱し膜厚的2Pの硬化膜を形成した。
次いでEB(電子線照射)真空蒸着装置を用いて、上記
ブライマー硬化膜上に厚さ0.5PのS i 02層を
蒸着によって0.5層m/秒の速度で積層し表面改質プ
ラスチック板を得た。
ブライマー硬化膜上に厚さ0.5PのS i 02層を
蒸着によって0.5層m/秒の速度で積層し表面改質プ
ラスチック板を得た。
1之盃ヱニ旦痕句五
オルトエチルシリケート 4 部メチルト
リエトキシシラン 16 部エタノール
78 邪説イオン水
2 部ネオスタンU−200(注2)
0.4部(注1)信越化学工業■製、メチルメタク
リレートを主成分とする共重合体を主体とする無色透明
の樹脂液、固形公約7%。
リエトキシシラン 16 部エタノール
78 邪説イオン水
2 部ネオスタンU−200(注2)
0.4部(注1)信越化学工業■製、メチルメタク
リレートを主成分とする共重合体を主体とする無色透明
の樹脂液、固形公約7%。
(注2)日東化成株製、カルボン酸の錫塩、反応・硬化
触媒。
触媒。
上記配合組成からなる混合物をフラスコ中にて60℃で
2時間加熱し、加水分解・縮合反応を行ない、膜形成シ
リコン溶液Aを得た。得られた膜形成シリコンの数平均
分子量は約500であった。得られた膜形成シリコン溶
液A全量に対し、フローレンAKS (共栄社油脂■製
、シリコン系レベリング剤)0.4部およびチヌビン9
00(チバ・ガイギー社製、ベンゾトリアゾール系紫外
線吸収剤)0.4部を配合し、均一に撹拌してブライマ
ー組成物Aを得た。
2時間加熱し、加水分解・縮合反応を行ない、膜形成シ
リコン溶液Aを得た。得られた膜形成シリコンの数平均
分子量は約500であった。得られた膜形成シリコン溶
液A全量に対し、フローレンAKS (共栄社油脂■製
、シリコン系レベリング剤)0.4部およびチヌビン9
00(チバ・ガイギー社製、ベンゾトリアゾール系紫外
線吸収剤)0.4部を配合し、均一に撹拌してブライマ
ー組成物Aを得た。
実施例2
ブライマー組成物Aのかわりに下記ブライマー組成物B
を用いる以外は実施例1と同様に行ない表面改質プラス
チック板を得た。
を用いる以外は実施例1と同様に行ない表面改質プラス
チック板を得た。
ジメチルジェトキシシラン 14 部ジメチル
ジメトキシシラン 2 部エタノール
78 部脱イオン水
2 部ネオスタンU−2000,4部 上上記台組成からなる混合物をフラスコ中にて60℃で
2時間加熱し、加水分解縮合反応を行ない、膜形成シリ
コン溶液Bを得た。得られた膜形成シリコンの数平均分
子量は約600であった。得られた膜形成シリコン溶液
B全量に対し、フローレンAKS0.4部を配合し、均
一に撹拌してブライマー組成物Bを得た。
ジメトキシシラン 2 部エタノール
78 部脱イオン水
2 部ネオスタンU−2000,4部 上上記台組成からなる混合物をフラスコ中にて60℃で
2時間加熱し、加水分解縮合反応を行ない、膜形成シリ
コン溶液Bを得た。得られた膜形成シリコンの数平均分
子量は約600であった。得られた膜形成シリコン溶液
B全量に対し、フローレンAKS0.4部を配合し、均
一に撹拌してブライマー組成物Bを得た。
実施例3
ブライマー組成物Aのかわりに下記ブライマー組成物C
を用いる以外は実施例1と同様に行ない表面改質プラス
チック板を得た。
を用いる以外は実施例1と同様に行ない表面改質プラス
チック板を得た。
ブライマー 〇
エチルトリエトキシシラン 7 部メチルト
リエトキシシラン 8 部オルトエチルシリ
ケート 5 部エタノール
78 部脱イオン水
2 部上記配合組成からなる混合物をフラスコ中に
て60℃で2時間加熱し、加水分解・縮合反応を行ない
、膜形成シリコン溶液Cを得た。得られた膜形成シリコ
ンの数平均分子量は約500であった。得られた膜形成
シリコン溶液C全量に対し、フローレンAK30.4部
を配合し、均一に撹拌してブライマー組成物Cを得た。
リエトキシシラン 8 部オルトエチルシリ
ケート 5 部エタノール
78 部脱イオン水
2 部上記配合組成からなる混合物をフラスコ中に
て60℃で2時間加熱し、加水分解・縮合反応を行ない
、膜形成シリコン溶液Cを得た。得られた膜形成シリコ
ンの数平均分子量は約500であった。得られた膜形成
シリコン溶液C全量に対し、フローレンAK30.4部
を配合し、均一に撹拌してブライマー組成物Cを得た。
実施例4
実施例1において、基材として、ブライマーPC−7A
による表面処理を施したポリカーボネート板のかわりに
厚さ2monのポリメチルメタクリレートからなるプラ
スチック板を用いる以外は実施例1と同様に行ない表面
改質プラスチック板を得た。
による表面処理を施したポリカーボネート板のかわりに
厚さ2monのポリメチルメタクリレートからなるプラ
スチック板を用いる以外は実施例1と同様に行ない表面
改質プラスチック板を得た。
実施例5
実施例・において、蒸着によって、Sin2層を積層す
るかわりに、AaZOS層を積層する以外は実施例3と
同様に行ない表面改質プラスチック板を得た。
るかわりに、AaZOS層を積層する以外は実施例3と
同様に行ない表面改質プラスチック板を得た。
実施例6
実施例1で使用したブライマー組成物A101.2部に
メチルトリエトキシシラン3部を均一混合したブライマ
ー組成物りをブライマー組成物Aのかわりに用いる以外
は実施例1と同様に行ない、表面改質プラスチック板を
得た。
メチルトリエトキシシラン3部を均一混合したブライマ
ー組成物りをブライマー組成物Aのかわりに用いる以外
は実施例1と同様に行ない、表面改質プラスチック板を
得た。
比較例1
実施例1において、ブライマー組成物Aの硬化膜を形成
することなく、ブライマーPC−7Aによる表面処理を
施したポリカーボネート板に直接、蒸着によってS i
O2層を積層する以外は実施例1と同様に行なって表
面改質プラスチック板を得た。
することなく、ブライマーPC−7Aによる表面処理を
施したポリカーボネート板に直接、蒸着によってS i
O2層を積層する以外は実施例1と同様に行なって表
面改質プラスチック板を得た。
比較例2
実施例1において、蒸着によって形成するS i 02
層の厚さをO,LPとする以外は実施例1と同様に行な
って表面改質プラスチック板を得た。
層の厚さをO,LPとする以外は実施例1と同様に行な
って表面改質プラスチック板を得た。
比較例3
実施例1において、蒸着によって形成するSin、層の
厚さを2Pとする以外は実施例1と同様に行なって表面
改質プラスチック板を得た。
厚さを2Pとする以外は実施例1と同様に行なって表面
改質プラスチック板を得た。
上記実施例1〜6i3よび比較例1〜3で得た表面改質
プラスチック板に第1表に示す試験を行なった。試験結
果を第1表に示す。
プラスチック板に第1表に示す試験を行なった。試験結
果を第1表に示す。
なお、第1表における試験は下記の試験方法に従って行
なった。
なった。
区腋方恭
外観:表面改質プラスチック板表面を目視観察した。異
常のないものを○とした。
常のないものを○とした。
密着性:JIS K5400 8.5.2に規定する
基盤目テープ法によって行なった。但し、切り傷のすき
ま間隔を1關とした。100個のます目のうち、剥離せ
ずに残ったまず目の数で評価した。
基盤目テープ法によって行なった。但し、切り傷のすき
ま間隔を1關とした。100個のます目のうち、剥離せ
ずに残ったまず目の数で評価した。
耐摩耗性二表面改質プラスチック板を20℃の恒温室に
静置し、この板の表面をスチールウール4000番で、
1 kg/ cm2の荷重をかけて長さ約8crnの距
離を10往復させてこすった後、表面を目視にて評価し
た。表面に傷がつかない場合、○と表記する。
静置し、この板の表面をスチールウール4000番で、
1 kg/ cm2の荷重をかけて長さ約8crnの距
離を10往復させてこすった後、表面を目視にて評価し
た。表面に傷がつかない場合、○と表記する。
帯電性二表面改質プラスチック板の表面をガーゼで10
往復こすった後、日立製作新製、イオーーック インジ
ケーター (IONICINDICATOR)k:テ表
面の電圧を測定した。
往復こすった後、日立製作新製、イオーーック インジ
ケーター (IONICINDICATOR)k:テ表
面の電圧を測定した。
耐薬品性:lN−NaOH水溶液、75%硫酸水溶液、
トルエンおよびメチルイソブチルケトンの4種類の試験
液にてそれぞれ試験を行なった。表面改質プラスチック
板に内径的20mmのガラスリングをパラフィンにて密
着させ、ガラスリング中に試験液を約2−人れた後、上
部にガラス板をかぶせて空気との接触を遮断し、20℃
の室内で24時間スポット試験を行なった後の塗板表面
を評価した。変化の認められないものを○と表記する。
トルエンおよびメチルイソブチルケトンの4種類の試験
液にてそれぞれ試験を行なった。表面改質プラスチック
板に内径的20mmのガラスリングをパラフィンにて密
着させ、ガラスリング中に試験液を約2−人れた後、上
部にガラス板をかぶせて空気との接触を遮断し、20℃
の室内で24時間スポット試験を行なった後の塗板表面
を評価した。変化の認められないものを○と表記する。
鉛筆硬度:JIS K5400 8.4.2に規定す
る鉛筆引っかき試験を行ない、すり傷による評価を行な
った。
る鉛筆引っかき試験を行ない、すり傷による評価を行な
った。
耐水性:試験板として表面改質プラスチック板を使用す
る以外、JIS K5400 8.19に準じて、水
中にて20℃で18時間浸漬を行なった。ついで浸漬後
の試験板表面にJIS K5400 8.5.2に規
定する基盤目テープ法による付着性試験を行なった。但
し切り傷のすきま間隔を1mmとし、100個のます目
のうち、剥離せずに残ったまず目の数で評価した。
る以外、JIS K5400 8.19に準じて、水
中にて20℃で18時間浸漬を行なった。ついで浸漬後
の試験板表面にJIS K5400 8.5.2に規
定する基盤目テープ法による付着性試験を行なった。但
し切り傷のすきま間隔を1mmとし、100個のます目
のうち、剥離せずに残ったまず目の数で評価した。
耐候性+JIS K5400 9.8.1に規定する
サンシャインカーボンアーク灯式による促進耐候試験を
照射時間が2,000時間となるまで行なった試験板表
面にJIS K54008.5.2に規定する基盤目
テープ法による付着性試験を行なった。但し、切り傷の
すきま間隔を1mmとし、100個のます目のうち、剥
離せずに残ったます目の数で評価した。
サンシャインカーボンアーク灯式による促進耐候試験を
照射時間が2,000時間となるまで行なった試験板表
面にJIS K54008.5.2に規定する基盤目
テープ法による付着性試験を行なった。但し、切り傷の
すきま間隔を1mmとし、100個のます目のうち、剥
離せずに残ったます目の数で評価した。
平成3年11月11日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、プラスチック板の表面に、下記式[ I ]で示され
る化合物、該化合物の加水分解物又は縮合物 ▲数式、化学式、表等があります▼[ I ] (式中、R^1、R^2、R^3およびR^4はそれぞ
れ同一又は異なって炭素数1〜13の置換されていても
よいアルキル基、アリール基又はアルケニル基を示し、
XおよびYは同一又は異なる加水分解性基を示し、a、
b、cおよびdは0又は1の整数、eは0〜4の整数を
示すものであって、かつa+b+eは2〜4の整数であ
る。) を主成分として含有するプライマー組成物の硬化膜が膜
厚0.1〜10μmとなるよう形成されており、該硬化
膜上に物理蒸着法によって厚さ0.25〜1.0μm未
満の無機物質層が形成されてなる自動車又は建築物の窓
用表面改質プラスチック板。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2331394A JPH04202236A (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 自動車又は建築物の窓用表面改質プラスチック板 |
US08/279,066 US5445871A (en) | 1990-10-30 | 1994-07-22 | Surface-modified plastic plate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2331394A JPH04202236A (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 自動車又は建築物の窓用表面改質プラスチック板 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04202236A true JPH04202236A (ja) | 1992-07-23 |
Family
ID=18243207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2331394A Pending JPH04202236A (ja) | 1990-10-30 | 1990-11-29 | 自動車又は建築物の窓用表面改質プラスチック板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04202236A (ja) |
-
1990
- 1990-11-29 JP JP2331394A patent/JPH04202236A/ja active Pending
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