JP2006348062A - Primer composition for polyolefin - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリオレフィン素材の表面に水性アクリル塗料の塗布ができるようにするためのポリオレフィン用プライマー組成物に関するものである。 The present invention relates to a polyolefin primer composition for enabling application of a water-based acrylic paint to the surface of a polyolefin material.
従来から、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンは、汎用プラスチックとして、例えば自動車用部品や家電製品用部品など様々な分野で広く利用されている。一方、各種金属やプラスチック等を装飾等するための水性塗料としてアクリル塗料が広く使用されている Conventionally, polyolefins such as polyethylene and polypropylene have been widely used as general-purpose plastics in various fields such as automobile parts and household appliance parts. On the other hand, acrylic paints are widely used as water-based paints for decorating various metals and plastics.
しかしながら、前記ポリオレフィンは高結晶性物質であり表面が非極性で極めて活性が低いため、直接に塗料やインクを塗布または印刷することができないという問題点や、ポリオレフィンを直接に他の部材と接合することができないという問題点があった。そこで、例えば特許文献１や特許文献２に示されるように、ポリオレフィンの接着性を向上させるプライマー組成物の開発が種々行われている。
ところが、ある程度の接着性の向上は見られるものの、接着力を長期間にわたって持続させることは難しく、また特に水性アクリル塗料の塗布は難しいという問題点が解決されていなかった。
However, although some improvement in adhesiveness is observed, the problem that it is difficult to maintain the adhesive force for a long period of time and that it is particularly difficult to apply a water-based acrylic paint has not been solved.
本発明は上記のような問題点を解決して、ポリオレフィンの接着力を長期間にわたって持続させることができ、また水性アクリル塗料の塗布も行うことができるポリオレフィン用プライマー組成物を提供することを目的として完成されたものである。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a primer composition for polyolefin which can maintain the adhesive strength of polyolefin for a long period of time and can also apply a water-based acrylic paint. It was completed as.
上記課題を解決するためになされた本発明のポリオレフィン用プライマー組成物は、塩素化ポリプロピレン樹脂を水系に分散したエマルジョンに、粘着付与剤としてロジンエステル系樹脂エマルジョンおよび／または炭化水素系樹脂エマルジョンを添加したことを特徴とするものである。 The primer composition for polyolefins of the present invention, which has been made to solve the above problems, adds a rosin ester resin emulsion and / or a hydrocarbon resin emulsion as a tackifier to an emulsion in which a chlorinated polypropylene resin is dispersed in an aqueous system. It is characterized by that.
本発明は、塩素化ポリプロピレン樹脂を水系に分散したエマルジョンに、粘着付与剤としてロジンエステル系樹脂エマルジョンおよび／または炭化水素系樹脂エマルジョンを添加したものであり、この組成物でポリオレフィンの表面処理を施すと改質されて印刷、塗装、他部材との接着等が容易になる。 In the present invention, a rosin ester resin emulsion and / or a hydrocarbon resin emulsion is added as a tackifier to an emulsion in which a chlorinated polypropylene resin is dispersed in an aqueous system, and a polyolefin is surface-treated with this composition. It becomes easier to print, paint, and bond with other members.
以下に、本発明の好ましい形態を示す。
本発明のポリオレフィン用プライマー組成物は、塩素化ポリプロピレン樹脂を水系に分散したエマルジョンに、粘着付与剤としてロジンエステル系樹脂エマルジョンおよび／または炭化水素系樹脂エマルジョンを添加した点を特徴としている。
ここで塩素化ポリプロピレン樹脂とは、ポリプロピレン樹脂の水素の一部を塩素で置換したものをいい、本発明では塩素含有量が１０〜４０％の低塩素化物が用いられる。
また、前記塩素化ポリプロピレン樹脂を水系に分散したエマルジョンとし、これをプライマー組成物の主成分としている。エマルジョン中の塩素化ポリプロピレン樹脂量は好ましくは２５〜５５重量％の範囲であり、残部は水である。また、アニオン系界面活性剤やノニオン系界面活性剤等の乳化剤を少量添加してもよい。
Below, the preferable form of this invention is shown.
The polyolefin primer composition of the present invention is characterized in that a rosin ester resin emulsion and / or a hydrocarbon resin emulsion is added as a tackifier to an emulsion in which a chlorinated polypropylene resin is dispersed in an aqueous system.
Here, the chlorinated polypropylene resin refers to one obtained by substituting a part of hydrogen of the polypropylene resin with chlorine. In the present invention, a low chlorinated product having a chlorine content of 10 to 40% is used.
Moreover, it is set as the emulsion which disperse | distributed the said chlorinated polypropylene resin in the water system, and makes this the main component of a primer composition. The amount of chlorinated polypropylene resin in the emulsion is preferably in the range of 25-55% by weight with the balance being water. Further, a small amount of an emulsifier such as an anionic surfactant or a nonionic surfactant may be added.
本発明では、このようなエマルジョンに対し、粘着付与剤としてロジンエステル系樹脂エマルジョンまたは炭化水素系樹脂エマルジョンのいずれか、あるいは両方のエマルジョンを添加する。
即ち、本発明者は粘着付与剤として種々のものを試験した結果、ロジンエステル系樹脂エマルジョンおよび／または炭化水素系樹脂エマルジョンを添加すると、プライマーとしての粘着性が著しく向上して、この結果、ポリオレフィンに適用した場合には、ポリオレフィンを改質し接着力を長期間にわたって持続させることができるとともに、水性アクリル塗料の塗布も行うことができることを見出し本発明に至ったのである。
In the present invention, either a rosin ester resin emulsion or a hydrocarbon resin emulsion or both emulsions are added to such an emulsion as a tackifier.
That is, the present inventors have tested various tackifiers. As a result, when a rosin ester resin emulsion and / or a hydrocarbon resin emulsion is added, the tackiness as a primer is remarkably improved. When it is applied to the above, the present inventors have found that it is possible to modify the polyolefin to maintain the adhesive force for a long period of time and to apply a water-based acrylic paint.
粘着付与剤の添加量としては、粘着付与剤中の樹脂成分を、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルジョン中の樹脂成分に対して、１〜５０重量％の範囲で添加するのが好ましく、更には粘着付与剤中の樹脂成分を、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルジョン中の樹脂成分に対して、５〜２０重量％の範囲で添加するのがより好ましい。
添加量が１重量％未満では十分に粘着性を発揮させることができず、一方、５０重量％より多いと粘着性が強過ぎてポリオレフィンへの塗布が困難になるからである。
なお、ロジンエステル系樹脂エマルジョンまたは炭化水素系樹脂エマルジョンは、エマルジョン中の樹脂量が２５〜５５重量％の範囲が好ましく、残部は水であり、またアニオン系界面活性剤やノニオン系界面活性剤等の乳化剤を少量添加することもできる。
As the addition amount of the tackifier, it is preferable to add the resin component in the tackifier in the range of 1 to 50% by weight with respect to the resin component in the chlorinated polypropylene resin emulsion. It is more preferable to add the resin component in the range of 5 to 20% by weight with respect to the resin component in the chlorinated polypropylene resin emulsion.
If the added amount is less than 1% by weight, sufficient tackiness cannot be exhibited. On the other hand, if it is more than 50% by weight, tackiness is too strong and application to polyolefin becomes difficult.
The rosin ester resin emulsion or hydrocarbon resin emulsion preferably has a resin amount in the range of 25 to 55% by weight, the balance being water, and an anionic surfactant, a nonionic surfactant, etc. A small amount of the emulsifier can also be added.
以上の説明からも明らかなように、本発明は塩素化ポリプロピレン樹脂を水系に分散したエマルジョンに、粘着付与剤としてロジンエステル系樹脂エマルジョンおよび／または炭化水素系樹脂エマルジョンを添加することにより、プライマーとしての粘着性を著しく向上させ、この結果、ポリオレフィンに適用した場合には、従来は適用困難であったポリオレフィンに適用した場合にも、ポリオレフィンを改質し接着力を長期間にわたって持続させることができるとともに、水性アクリル塗料の塗布も可能となった。 As is clear from the above explanation, the present invention can be used as a primer by adding a rosin ester resin emulsion and / or a hydrocarbon resin emulsion as a tackifier to an emulsion in which a chlorinated polypropylene resin is dispersed in an aqueous system. As a result, when applied to polyolefins, the polyolefin can be modified to maintain the adhesive force over a long period of time, even when applied to polyolefins, which were difficult to apply in the past. At the same time, water-based acrylic paint can be applied.
その他に本発明には、ｐＨ調節剤としてアンモニア水、炭酸ナトリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、２−アミノ−２−メチルプロパノールなどや、湿潤剤としてグリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなどや、乾燥調整剤としてメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノールなどや、防錆剤としてベンゾトリアゾール、トリルトリアゾールなどや、防腐防黴剤として安息香酸ナトリウム、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンナトリウム塩、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンアルキルアミン、ソルビン酸カリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、２−メトキシカルボニルアミノベンズイミダゾール−４‘−Ｎ−ドデシルベンゾールスルフォン酸などや、乳化剤としてフッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、レシチンなどや、粘性調整剤としてセルロース系高分子（メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース）、デンプン系高分子（可溶性デンプン、カルボキシメチルデンプン、メチルデンプン）、アルギン酸系高分子（アルギン酸プロピレングリコールエステル、アルギン酸塩）、ビニル系高分子（ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル、カルボキシビニルポリマー、ポリアクリル酸ソーダ）、多糖類系高分子（グアーガム、ローカストビンガム、クインスシード、カラギーナン、ガラクタン、キサンタンガム、デキストラン、サクシノグルカン、カードラン）、無機系高分子（ベントナイト、ラポナイト）など、を適宜使用することができる。 In addition, in the present invention, ammonia water, sodium carbonate, magnesium carbonate, potassium carbonate, calcium carbonate, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, 2-amino-2-methylpropanol, etc. as a pH regulator, and as a wetting agent Glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, etc., drying regulators such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, etc., rust inhibitors such as benzotriazole, tolyltriazole, etc. Sodium benzoate, 1,2-benzisothiazolin-3-one, 1,2-benzisothiazolin-3-one sodium salt, 1,2-benzisothiazoline as glaze 3-one alkylamine, potassium sorbate, sodium dehydroacetate, 2-methoxycarbonylaminobenzimidazole-4′-N-dodecylbenzoyl sulfonic acid, etc., fluorine surfactant, silicone surfactant, glycerin fatty acid as emulsifier Esters, sorbitan fatty acid esters, propylene glycol fatty acid esters, sucrose fatty acid esters, lecithin, etc., cellulose polymers (methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, methyl hydroxypropyl cellulose), starch polymers ( Soluble starch, carboxymethyl starch, methyl starch), alginic acid polymer (propylene glycol alginate, alginate) Vinyl polymers (polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl methyl ether, carboxy vinyl polymer, sodium polyacrylate), polysaccharide polymers (guar gum, locust bin gum, quince seed, carrageenan, galactan, xanthan gum, dextran, Succinoglucan, curdlan), inorganic polymers (bentonite, laponite) and the like can be used as appropriate.
（実施例１）
表１に示すように、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルジョン９２重量％に、粘着付与剤としてロジンエステル系樹脂エマルジョン７重量％、および防腐防黴剤として1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンナトリウム塩、粘性調整剤としてキサンタンガムを各々０．５重量％添加してポリオレフィン用プライマー組成物を得た。
（実施例２）
また、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルジョン９１重量％に、粘着付与剤として水添石油樹脂エマルジョン８重量％、および防腐防黴剤として1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンナトリウム塩、粘性調整剤としてキサンタンガムを各々０．５重量％添加してポリオレフィン用プライマー組成物を得た。
（実施例３）
また、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルジョン９１重量％に、粘着付与剤としてロジンエステル系樹脂エマルジョン４重量％と水添石油樹脂エマルジョン４重量％、および防腐防黴剤として1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンナトリウム塩、粘性調整剤としてキサンタンガムを各々０．５重量％添加してポリオレフィン用プライマー組成物を得た。
Example 1
As shown in Table 1, 92% by weight of chlorinated polypropylene resin emulsion, 7% by weight of rosin ester resin emulsion as tackifier, and 1,2-benzisothiazolin-3-one sodium salt as antiseptic / antifungal agent, viscosity As a regulator, 0.5% by weight of xanthan gum was added to obtain a primer composition for polyolefin.
(Example 2)
Also, 91% by weight of chlorinated polypropylene resin emulsion, 8% by weight of hydrogenated petroleum resin emulsion as a tackifier, 1,2-benzisothiazolin-3-one sodium salt as a preservative and antifungal agent, and xanthan gum as a viscosity modifier. 0.5% by weight of each was added to obtain a polyolefin primer composition.
(Example 3)
In addition, 91% by weight of chlorinated polypropylene resin emulsion, 4% by weight of rosin ester resin emulsion and 4% by weight of hydrogenated petroleum resin emulsion as tackifiers, and 1,2-benzisothiazolin-3-one as antiseptic / antifungal agent 0.5% by weight of xanthan gum was added as a sodium salt and a viscosity modifier, respectively, to obtain a polyolefin primer composition.
得られたポリオレフィン用プライマー組成物をポリプロピレン製ボードに塗布し、塗膜強度試験として下記の試験Ａ、Ｂを行った。
（試験Ａ）
プライマー組成物よりなる塗膜にガムテープを付着・剥離した場合に、剥離現象が生じるか否かをみた。
（試験Ｂ）
プライマー組成物よりなる塗膜上に水性アクリル塗料を重ね塗りし、この塗料にガムテープを付着・剥離した場合に、剥離現象が生じるか否かをみた。
また、サイクル試験は、(1)流水中に１時間浸漬した後、(2)フェードメーターで１時間紫外線照射し、(3)５℃で１時間放置後、(4)５０℃で１時間放置する工程をワンサイクルとして、前記強度試験の３回目、６回目、９回目の後にそれぞれ行った。
The obtained primer composition for polyolefin was applied to a polypropylene board, and the following tests A and B were performed as coating strength tests.
(Test A)
It was examined whether or not a peeling phenomenon occurred when the gum tape was attached to and peeled from the coating film made of the primer composition.
(Test B)
It was examined whether or not a peeling phenomenon occurred when a water-based acrylic paint was applied repeatedly on the coating film made of the primer composition, and a gum tape was attached to and peeled from the paint.
In the cycle test, (1) immersed in running water for 1 hour, (2) irradiated with ultraviolet light for 1 hour with a fade meter, (3) left at 5 ° C for 1 hour, and (4) left at 50 ° C for 1 hour. This process was performed as one cycle, and was performed after the third, sixth, and ninth times of the strength test.
得られた結果を、表２に示すが、実施例１〜実施例３のいずれのものも剥離現象は見られず、本発明のプライマー組成物の優れた接着力が確認できた。
なお、比較例として本発明とは成分の異なるプライマー組成物（比較例１〜８）を準備、同様の試験を行った（表１の比較例）。表２に結果を示すが、はいずれのものも剥離現象を生じており、本発明が優れた接着力を発揮するものであることが確認できた。
The obtained results are shown in Table 2. No peeling phenomenon was observed in any of Examples 1 to 3, and the excellent adhesive force of the primer composition of the present invention could be confirmed.
In addition, the primer composition (comparative examples 1-8) from which a component differs from this invention was prepared as a comparative example, and the same test was done (comparative example of Table 1). Although the results are shown in Table 2, all of them exhibited a peeling phenomenon, and it was confirmed that the present invention exhibited excellent adhesive force.
Claims (3)
The primer composition for polyolefin according to claim 1, wherein the resin component in the adhesion imparting agent is added in a range of 5 to 20% by weight with respect to the resin component in the chlorinated polypropylene resin emulsion.
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2005
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