聚丙烯树脂的亲水化处理方法技术

处理装置(1)具有：处理槽(2)、与配备了循环泵(5)的配管(4)连接的配备了金刚石电极的电解池(6)、以及从该电解池(6)向处理槽(2)进行供给的配管(7)。处理槽(2)及电解池(6)中填充了规定浓度的硫酸，给电解池(6)通入电流，通过对硫酸进行电解使硫酸电解从而生成过硫酸溶液(S)，经由配管(7)将该过硫酸溶液(S)供给至处理槽(2)。然后，在处理槽(2)内，作为处理对象的聚丙烯树脂板(8)在被固定于夹具(8A)的状态下悬挂在上下方向，利用过硫酸溶液S处理聚丙烯树脂板(8)。根据所述聚丙烯树脂的亲水化处理方法，能够形成与聚丙烯树脂表面充分密合的镀敷。

Hydrophilic treatment of polypropylene resin

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚丙烯树脂的亲水化处理方法
本专利技术涉及一种适合作为聚丙烯树脂的镀前处理的聚丙烯树脂的亲水化处理方法。
技术介绍
在金属被用作结构材料或部件材料的构件中，为了发挥轻量化、低成本化、形状的自由性、大量生产的容易度等优点，代替地使用了塑料，现在，不仅用于装饰，而且被广泛使用于汽车的外装或内装部件、家电产品等。此时，为了提高刚性、耐磨损性、耐候性、耐热性等，多在塑料表面实施镀敷。由于塑料是非导电性，所以在实施镀敷时首先必须在塑料上形成作为导体的金属皮膜。其方法大致分类的话，有CVD(化学气相沉积)、PVD(物理气相沉积)一类的干式法、非电解镀镍(electrolessnickelplating)的湿式法。由于干式法几乎都是在真空状态下进行成膜，不适用于大量生产或大型部件，所以至今都采用湿式法。聚丙烯树脂的比重仅为0.93～0.96g/cm3，是轻量性树脂，因是热塑性且成型性好，在通用树脂中机械强度优异，还能循环使用，因此，一直被用于食品餐盒、地毯、电视框架等的家电部件、保险杠等汽车部件中。作为由这种聚丙烯树脂构成的塑料成型品的镀敷前的亲水化处理，有铬酸处理，但是铬酸由于氧化力弱，所以难以对聚丙烯树脂表面进行亲水化。另外，作为替代铬酸的环保型技术，在专利文献1中记载了使用高锰酸盐与无机盐的混合液进行蚀刻的技术。另外，专利文献2和专利文献3中还公开了使用臭氧溶解水对塑料成型品的表面进行粗化的非电解镀敷(electrolessplating)的前处理方法。现有技术文献专利文献r>专利文献1：日本特开2008-31513号公报；专利文献2：日本特开2002-121678号公报；专利文献3：日本特开2012-52214号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，对于专利文献1所记载的用高锰酸盐与无机盐的混合液进行蚀刻的方法，其中存在的问题点是聚丙烯树脂的亲水化很难，与金属的密合性不好。另外，对于专利文献2及专利文献3中记载的塑料表面的镀前处理方法，其也存在以下问题：不仅聚丙烯树脂的亲水化很难，而且由于臭氧分解速度快，所以必须要制造高浓度的臭氧水并且维持高浓度，因此，不仅需要大规模的设备，而且局部的臭氧浓度的差异还容易使处理产生偏差。因此，要对聚丙烯树脂实施铬、镍之类的金属镀敷非常困难。本专利技术是鉴于上述课题而成的，目的是提供一种聚丙烯树脂的亲水化处理方法，其是无铬、无锰的作为聚丙烯树脂表面的镀前处理等的亲水化处理方法，能够形成与聚丙烯树脂表面充分密合的镀敷。解决课题的技术方案为了实现上述目的，本专利技术提供一种聚丙烯树脂的亲水化处理方法，在电解了硫酸的溶液中处理聚丙烯树脂的表面(专利技术1)。根据上述专利技术(专利技术1)，由于借助对硫酸进行电解所生成的过硫酸的强氧化作用，聚丙烯树脂表面略微溶解从而粗面化并且羟基、羧基等亲水性官能团暴露出来，所以通过在该处理后实施镀敷处理能够得到充分密合的镀敷。需要说明的是，本说明书中，聚丙烯树脂不仅是指丙烯的均聚物，还包括聚丙烯树脂中混合了聚乙烯、聚丁二烯等其他树脂组分的聚丙烯树脂组合物，其中相对于两者的合计100重量％，聚乙烯、聚丁二烯等其他树脂组分为20重量％以下的程度，或者还包括丙烯与乙烯、丁二烯等其他烯烃进行嵌段或无规共聚而成的以丙烯为主成分的共聚物，其中相对于两者的合计100重量％，乙烯、丁二烯等其他烯烃为20重量％以下的程度。在上述专利技术(专利技术1)中，优选的是，所述溶液的硫酸浓度为85～98重量％(专利技术2)。根据上述专利技术(专利技术2)，能够通过调节硫酸浓度来调节聚丙烯树脂表面的处理的程度。在上述专利技术(专利技术1，2)中，优选的是，所述亲水化处理的温度为100～130℃(专利技术3)。根据上述专利技术(专利技术3)，能够在抑制过硫酸的分解的同时恰如其分地使聚丙烯树脂表面亲水化。在上述专利技术(专利技术1～3)中，优选所述溶液的过硫酸浓度为3g/L以上(专利技术4)。根据上述专利技术(专利技术4)，能够借助过硫酸的强氧化作用恰如其分地使聚丙烯树脂表面粗面化从而使亲水性官能团暴露出来，能够通过在该处理后实施镀敷处理来获得特别密合的镀敷。专利技术效果根据本专利技术的聚丙烯树脂的亲水化处理方法，由于借助过硫酸的强氧化作用使聚丙烯树脂表面溶解而将表面粗面化，并且羟基、羧基等亲水性官能团被暴露出来，所以能够通过在该处理后实施镀敷处理来获得充分密合的镀敷。附图说明图1是表示能适用基于本专利技术的一实施方式的聚丙烯树脂的亲水化处理方法的处理装置的概要图。具体实施方式图1示出了适用于实施基于本专利技术的一实施方式的聚丙烯树脂的亲水化处理方法的处理装置。在图1中，处理装置1具有：外周设置了恒温加热器3的处理槽2、与配备了循环泵5的配管4连接的电解池6、以及从该电解池6向处理槽2进行供给的配管7。在该电解池6内设置有由金刚石电极构成的阳极6A及阴极6B、以及配置在两者间的双极性电极6C。此外，优选的是，在配管4中，在循环泵5之前设置用于使循环的溶液的温度下降的热交换器5A。此外，在处理槽2内，也可以设置用于搅拌液体的有液体循环功能等的搅拌机构。在上述处理装置1中，处理槽2及电解池6在初始状态下填充了规定浓度的硫酸，由直流电源单元向阳极6A及阴极6B通给规定的电流，通过对硫酸进行电解，从而生成含有过氧二硫酸等过硫酸(氧化剂)的硫酸溶液(以下，在本说明书中称为过硫酸溶液)S，经由配管7能将该过硫酸溶液S供给至处理槽2。该过硫酸溶液S从处理槽2经由配管4通过循环泵5回流至电解池6，因此是以过硫酸溶液S循环的方式构成的。另外，在处理槽2内，作为被处理对象的聚丙烯树脂板8在被固定于夹具8A的状态下悬挂在上下方向。该过硫酸溶液S中，硫酸浓度优选为85～98重量％、特别优选为90～95重量％。若硫酸浓度小于85重量％，则得到的过硫酸溶液S的硫酸浓度过稀，不能使羟基、羧基等亲水性官能团充分暴露在聚丙烯树脂板8的表面，从而不能获得充分的提高镀敷密合性的效果；另一方面，若超过98重量％，则不但不能获得更好的提高效果，而且还会使操作处理性变差，因此不优选。下面，针对使用了上述的处理装置1的聚丙烯树脂的亲水化处理方法进行说明。首先，在处理槽2中放入硫酸，利用恒温加热器3进行加热后，通过循环泵5将硫酸供给至电解池6，由直流电源单元通给规定的电流，通过对硫酸进行电解，从而生成过氧二硫酸等过硫酸溶液S，将该过硫酸溶液S经由配管7供给至处理槽2并循环。此时，视需要利用恒温加热器3进行加热以使过硫酸溶液S的温度成为100～130℃、特别是成为110～120℃。若过硫酸溶液S的温度小于100℃，则不能使亲水基团充分暴露在聚丙烯树脂板8的表面，从而无法获得充分的提高镀敷的密合性的效果，另一方面，若超过120℃，则会加剧过硫酸的分解导致处理效率下降。另外，对于电解池6中的硫酸的电解条件而言，只要能使由电解生成的过氧二硫酸等过硫酸的浓度为3g/L以上，特别是成为5g/L即可。若过硫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚丙烯树脂的亲水化处理方法，其在电解了硫酸的溶液中处理聚丙烯树脂的表面。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171031 JP 2017-2102801.一种聚丙烯树脂的亲水化处理方法，其在电解了硫酸的溶液中处理聚丙烯树脂的表面。


2.如权利要求1所述的聚丙烯树脂的亲水化处理方法，其中，所述溶液的硫酸浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员：永井达夫，山本裕都喜，
申请(专利权)人：栗田工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP