JP2541387B2 - 塗膜密着性に優れたポリプロピレン系樹脂成形品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，塗膜密着性に優れたポ
リプロピレン系樹脂成形品に関する。

【０００２】

【従来技術】ポリプロピレン系樹脂組成物は，成形性が
良く，またその成形品は機械的性質，耐薬品性に優れ，
しかも安価である。そのため，汎用プラスチックとし
て，自動車部品，電気製品等の成形品において，多用さ
れている。一方，ポリプロピレン系樹脂組成物は，非極
性ポリマーであるため，一般に塗料（主として極性ポリ
マーを塗装成分とする）との密着性が良くなく，塗膜密
着性が悪い。そのため，その成形品に塗装を施すに際し
ては，予め，プライマー処理，プラズマ処理等の前処理
を施しておく必要がある。しかし，かかる前処理は面倒
であり，塗装作業の生産性を低下させる。そこで，従
来，塗膜密着性を向上させるため，ポリプロピレンとエ
チレン−α−オレフィン系共重合体とのポリマー混合系
であって無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸及び／又
はその誘導体を有機ラジカル発生剤と共に添加，混合
し，加熱処理してなるポリプロピレン系樹脂組成物が提
案されている（特開昭６２−２８０２６７号公報参
照）。

【０００３】

【解決しようとする課題】しかしながら，発明者らの実
験検討の結果では，上記公報に示される樹脂組成物を用
いた成形品は，塗膜密着性が未だ充分でない。また，上
記公報の樹脂組成物において，不飽和カルボン酸として
最も好ましいとされている無水マレイン酸を用いた場合
でも，充分な塗膜密着性を得ることができない（後述す
る実施例における比較例参照）。本発明は，かかる従来
の問題点に鑑み，ポリプロピレンの優れた機械的性質を
有し，成形品に前処理を施す必要がなく，塗膜密着性に
優れたポリプロピレン系樹脂成形品を提供しようとする
ものである。

【０００４】

【課題の解決手段】本発明は，表面にプラスチック用塗
料の塗装を行う，塗膜密着性に優れたポリプロピレン系
樹脂成形品であって， （Ａ）ポリプロピレン９０〜３０重量％と， （Ｂ）ムーニー粘度ＭＬ_１＋４（１００℃）５０以下
で，かつプロピレン含量２０重量％以上であるエチレン
−α−オレフィン系共重合体１０〜７０重量％とからな
る樹脂混合物１００重量部に対して， （Ｃ）分子内に少なくとも１つの水酸基を有する不飽和
カルボン酸及び／又はその誘導体からなる不飽和単量体
０．１重量部以上と， （Ｄ）有機ラジカル発生剤とを添加，混合し，次いで，
加熱処理したポリプロピレン系樹脂組成物を用い，該ポ
リプロピレン系樹脂組成物を成形してなることを特徴と
するポリプロピレン系樹脂成形品にある。

【０００５】本発明において最も注目すべきことは，上
記ポリプロピレン系樹脂成形品は，その表面にプラスチ
ック用塗料の塗装を行うものであること，そして塗装さ
れた塗膜と成形品とは塗膜密着性に優れたものであるこ
とであり，そのため上記特定のムーニー粘度及びプロピ
レン含有量のエチレン−α−オレフィン系共重合体を用
いること，上記不飽和単量体として少なくとも１つの水
酸基を有する上記特定の不飽和単量体を用いること，更
にこれらを前記ポリプロピレンに対して特定割合で添加
することである。また，本発明においては，上記ポリプ
ロピレンとエチレン−α−オレフィン系共重合体とから
なる樹脂混合物１００重量部に対して，上記不飽和単量
体０．１重量部以上と有機ラジカル発生剤を添加混合す
る。

【０００６】そして，上記樹脂混合物は，ポリプロピレ
ン９０〜３０重量％と上記エチレン−α−オレフィン系
共重合体１０〜７０重量％とよりなる。ポリプロピレン
が，９０重量％を超えると成形品への塗膜密着性が低く
なる。一方ポリプロピレンが３０重量％未満となると，
エチレン−α−オレフィン系共重合体の量が過大とな
り，成形品のゴム的性質が強くなりすぎ，ポリプロピレ
ン樹脂本来の優れた機械的，耐薬品性が低下するおそれ
がある。なお，更に好ましくは，ポリプロピレン７０〜
４０重量％，エチレン−α−オレフィン系共重合体３０
〜６０重量％である。この場合には，特に塗膜密着性の
点が優れている。

【０００７】上記ポリプロピレンとしては，特に限定す
るものではないが，ポリプロピレン単独重合体，及び／
又はエチレン成分を２５重量％以下含有するブロック共
重合体を用いることが好ましい。また，上記エチレン−
α−オレフィン系共重合体は，ムーニー粘度ＭＬ
₁₊₄ （１００℃）が５０以下で，かつプロピレン含量が
２０重量％以上のものを用いる。上記のムーニー粘度Ｍ
Ｌ₁₊₄ （１００℃）とは，ムーニー剪断円板式粘度計で
測定した粘度単位，即ち大円板，予熱１００℃，１分
間，回転開始４分後における計器の指示値をいう。ここ
に，ムーニー粘度ＭＬ₁₊₄ （１００℃）が５０を超える
と，塗膜密着性の向上効果が小さい（比較例５，６），
プロピレン２０重量％未満では耐屈曲疲労性が低い（比
較例４）ので，実用的でない。

【０００８】また，上記エチレン−α−オレフィン系共
重合体中における，エチレン；α−オレフィン；非共役
ジエンの割合（重量分率）は，０．２〜０．８：０．２
〜０．８：０〜０．１であることが好ましい。即ち，エ
チレン−α−オレフィン系共重合体はエチレン・プロピ
レン共重合体，或いはエチレン・α−オレフィン，共役
ジエン共重合体である。

【０００９】また，エチレン−α−オレフィン系共重合
体中におけるα−オレフィンとしては，炭素数３〜１２
のもの，例えばプロピレン，１−ブテン，４−メチル−
１−ペンテン，１−ヘキセン等の１種又は２種以上があ
る。この中，エチレン−α−オレフィン系共重合体は，
α−オレフィンがプロピレンである，エチレン・プロピ
レン共重合体（ＥＰＭ），又はエチレン・プロピレン・
非共役ジエン三元共重合体であることが好ましい。この
場合には，可撓性，低コストの点で優れている。また，
非共役ジエンとしては，エチリデンノルボルネン，シク
ロペンタジエン，１，４−ヘキサジエン，メチレンノル
ボルネン等を挙げることができる。この中，エチリデン
ノルボルネンが一般的で，商業的である。

【００１０】また，エチレン−α−オレフィン系共重合
体中のプロピレン含量は２０重量％以上とする。２０重
量％未満では成形品の耐寒衝撃性が低く，実用的でな
い。なお，このプロピレン含量は柔軟性の点より，６０
重量％未満とすることが好ましい。次に，上記樹脂混合
物１００重量部に対して，前記不飽和単量体０．１重量
部以上と有機ラジカル発生剤を添加，混合する。不飽和
単量体が，０．１重量部未満では塗膜密着性を向上させ
ることができない。また，不飽和単量体の上限は，成形
品の剛性，衝撃強度，表面光沢等に悪影響を与えるた
め，１０重量部とすることが好ましい。

【００１１】そして，上記不飽和単量体としては，分子
中に少なくとも１つの水酸基（−ＯＨ）を有する不飽和
カルボン酸及びその誘導体の一方又は双方がある。かか
る不飽和単量体としては，酸アミドのアルキルアルコー
ルＮ置換体（例えばＮ−メチロールアクリルアミド），
アクリル酸類のポリオールエステル（例えば，２−ヒド
ロキシエチルメタクリレート，３−ヒドロキシプロピル
アクリレート），ヒドロキシ酸（例えば，ヒドロアクリ
ル酸）など，及びこれらの誘導体がある。

【００１２】また，有機ラジカル発生剤は，主として，
上記不飽和カルボン酸を上記樹脂混合物，即ちポリプロ
ピレン及びエチレン−α−オレフィン系共重合体のポリ
マーにグラフト重合させる作用を行わせるものである。
そして，その添加量は，不飽和カルボン酸の種類，配合
量に関連して定められるが，通常はモル比で不飽和カル
ボン酸／有機ラジカル発生剤＝１５〜８５とする。ま
た，上記樹脂混合物１００重量部に対しては，０．０１
〜０．５重量部とする。

【００１３】また，上記有機ラジカル発生剤としては，
下記の有機過酸化物や，アゾ化合物等慣用のものが使用
可能である。即ち，２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ
−ブチルペルオキシ）−３−ヘキシン，２，５−ジメチ
ル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン，
１，３−ビス（ｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）ベ
ンゼン，２，２^, −ビス（ｔブチルペルオキシ）−Ｐ−
ジイソプロピルベンゼン，ジクミルペルオキシド，ジ−
ｔ−ブチルペルオキシド，ｔ−ブチルベンゾエート，ジ
ベンゾイルペルオキシド，アゾビスイソブチロニトリル
などがある。また，上記のうち，１，３−ビス（ｔ−ブ
チルペルオキシイソプロピル）ベンゼンが塗膜密着性の
点で最も好ましい。

【００１４】なお，過流酸塩等の無機系過酸化物も使用
することができる。次に，樹脂組成物の調整に当たって
は，上記樹脂混合物に上記不飽和単量体及び有機ラジカ
ル発生剤を添加混合し，押出機又はバンバリーニーダー
等の混合機を使用して，１７０〜２８０℃，０．２〜３
分間の加熱処理を行う。また，上記樹脂組成物の製造に
当たっては，必要に応じて，酸化防止剤，熱安定剤，紫
外線吸収剤，着色剤，無機充填剤（炭酸カルシウム，タ
ルク，ガラス繊維など）等を添加することもできる。ま
た，上記加熱処理の工程を経て，ペレット等の成形材料
とする。そして，該成形材料を，射出成形機，押出成形
機等の成形機を用いて，所望形状の成形品に成形する。

【００１５】また，このようにして得たポリプロピレン
系樹脂成形品には，ウレタン系，アクリル系，アルキッ
ド系，エポキシ系等の汎用のプラスチック用塗料を塗装
する。また，上記塗料中，ウレタン系塗料が塗膜性能，
塗膜密着性の面で優れている。なお，塗装に当たって
は，トリクロロエタン等の塩素系有機溶剤で，成形品表
面を洗浄しておくことが好ましい。また，塗装に先立っ
て，プライマー処理を施しても良い。

【００１６】

【作用及び効果】本発明のポリプロピレン系樹脂成形品
は，ポリプロピレンと特定の上記エチレン−α−オレフ
ィン系共重合体とからなる樹脂混合物に上記特定の不飽
和単量体及び有機ラジカル発生剤を，特定割合で添加混
合し，加熱処理したポリプロピレン系樹脂組成物を，成
形したものである。そのため，本発明のポリプロピレン
系樹脂成形品は，前記従来のポリプロピレン系樹脂組成
物に比較して，プラスチック用塗料の塗膜密着性が一層
優れている。また，本発明のポリプロピレン系樹脂成形
品は，ポリプロピレン本来の機械的性質を余り低下させ
ることがない。したがって，本発明によれば，ポリプロ
ピレンの優れた機械的性質を有し，成形品に前処理を施
す必要がなく，塗膜密着性に優れたポリプロピレン系樹
脂成形品を提供することができる。

【００１７】

【実施例】以下，本発明にかかる実施例を比較例と共に
説明する。本例においては，ポリプロピレン系樹脂組成
物を調整し，次いで該樹脂組成物を，射出成形してポリ
プロピレン系樹脂成形品となし，その表面に塗料を塗布
し，その塗膜密着性につき測定した。また，破断強度
（％），曲げ弾性率（ＭＰａ），アイゾット衝撃強さ
（−３０℃，Ｊ／ｍ），塗膜剥離強度（ｇ／ｃｍ）につ
いても測定した。これらの結果を表１，表２に示した。

【００１８】上記ポリプロピレン系樹脂組成物の調整に
当たっては，ポリプロピレン（以下，ＰＰという）とエ
チレン−α−オレフィン系共重合体（以下，ＥＰＲとい
う）との樹脂混合物１００重量部に対して，不飽和単量
体と有機ラジカル発生剤とを混合し，同方向二軸押出機
を使用して溶融混合，押出してペレット状の射出成形用
材料とした。上記混合割合は，表１，表２に示した。ま
た，上記押出しの条件は，シリンダ入口温度１５０℃，
出口温度２００℃，スクリュー回転数３００ｒｐｍとし
た。また，上記ＥＰＲとしては，エチレン・プロピレン
共重合体（以下，ＥＰＭという），又はエチレン・プロ
ピレン・非共役ジエン三元共重合体（以下，ＥＰＤＭと
いう）を用いた。

【００１９】次に，上記各原料としては，下記のものを
用いた。 ＰＰ．．．“ハイポールＪ−３００Ｐ”三井石油化学
（株）製，ＭＦＲ（メルト・フロー・レート）：１．４
ｇ／１０ｍｉｎ ＥＰＭ１．．．“ＥＰ９２１”日本合成ゴム（株）製，
ＭＬ₁₊₄ （１００℃）：２７，プロピレン含量：５０％ ＥＰＭ２．．．“ＥＰ１１”日本合成ゴム（株）製，Ｍ
Ｌ₁₊₄ （１００℃）：４０，プロピレン含量：４９％ ＥＰＭ３．．．“ＥＰ０１Ｐ”日本合成ゴム（株）製，
ＭＬ₁₊₄ （１００℃）：１９，プロピレン含量：２２％ ＥＰＭ４．．．“ＥＰ０２Ｐ”日本合成ゴム（株）製，
ＭＬ₁₊₄ （１００℃）：２４，プロピレン含量：２６％

【００２０】ＥＰＭ５．．．“ＥＰ９１２Ｐ”日本合成
ゴム（株）製，ＭＬ₁₊₄ （１００℃）：１０，プロピレ
ン含量：２２％ ＥＰＭ６．．．“ＥＰ９１１Ｐ”日本合成ゴム（株）
製，ＭＬ₁₊₄ （１００℃）：１５，プロピレン含量：１
５％ ＥＰＭ７．．．“ＥＰ９６１ＳＰ”日本合成ゴム（株）
製，ＭＬ₁₊₄ （１００℃）：６３，プロピレン含量：２
３％ ＥＰＤＭ．．．“ＥＰ５７Ｐ”日本合成ゴム（株）製，
ＭＬ₁₊₄ （１００℃）：８８，プロピレン含量：２８％

【００２１】有機ラジカル発生剤．．．“パーカドック
ス１４”アクゾ（株）製，１，３−ビス）ｔ−ブチルペ
ルオキシイソプロピル）ベンゼン。 熱安定剤．．．“イルガノックス１０１０”チバガイギ
ー（株）製，ヒンダードフェノール系。 なお，上記「ＭＦＲ（メルト・フロー・レート）」は，
樹脂材料が２３０℃で２１６０ｇの力を受けたときに，
直径２．１ｍｍのオリフィスから１０分間に押出される
樹脂材料のｇ数で示した。また，ムーニー粘度ＭＬ₁₊₄
については前記した。

【００２２】また，成形品は，上記ペレット状材料を，
入口温度１５０℃，出口温度１８０℃において射出成形
することにより作製した。該成形品は，４０×１１０×
２ｍｍの大きさであった。次に，該成形品を塩素系有機
溶剤（トリクロロエタン）で脱脂処理した後，ウレタン
系塗料を塗膜厚み３０μｍに塗布し，９０℃，４０分の
条件で，焼付けし，各試料とした。上記塗料は，日本ビ
ーケミカル社製の“Ｒ２７８”（主剤），“Ｒ２７１”
（硬化剤）からなる二液型のものを用いた。

【００２３】また，上記塗膜密着性試験は，ＪＩＳＫ−
６８５４に準じて，１８０度剥離の方法を用いて，その
塗膜剥離強度（ｇ／ｃｍ）を測定することにより行っ
た。表１及び２より知られるごとく，本発明に関する実
施例１〜８は，いずれも４６０ｇ／ｃｍ以上という塗膜
剥離強度を示している。特に，ＥＰＭ１を３０〜６０重
量％用いた実施例２〜４，ＥＰＭ３を４５重量％用いた
実施例６は１２００（ｇ／ｃｍ）程度以上という高い塗
膜剥離強度を示している。なお，アイゾッド衝撃強さの
欄の「ＮＢ」は，試料が破断しなかったことを意味す
る。

【００２４】一方，比較例１〜６は全般に塗膜剥離強度
が低い。特に，ＰＰとＥＰＭのみで，不飽和単量体及び
有機ラジカル発生剤を加えていない比較例２は，塗膜剥
離強度が５ｇ／ｃｍで，塗装膜密着性が極端に悪い。ま
た，比較例４は塗膜剥離強度が８７０ｇ／ｃｍと高い
が，耐寒衝撃性の点で本発明品に劣っている。また，比
較例３は，不飽和カルボン酸として水酸基を有していな
い無水マレイン酸（従来例）を用いた例で，塗膜剥離強
度は６０５ｇ／ｃｍあるが，破断伸度が極端に低くなっ
ている。また，比較例５はＥＰＭ７がムーニー粘度６３
と高く，また比較例６はＥＰＤＭがムーニー粘度８８と
高いため，ともに塗膜剥離強度が低い。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面にプラスチック用塗料の塗装を行う，
   塗膜密着性に優れたポリプロピレン系樹脂成形品であっ
   て， （Ａ）ポリプロピレン９０〜３０重量％と， （Ｂ）ムーニー粘度ＭＬ_１＋４（１００℃）５０以下
   で，かつプロピレン含量２０重量％以上であるエチレン
   −α−オレフィン系共重合体１０〜７０重量％とからな
   る樹脂混合物１００重量部に対して， （Ｃ）分子内に少なくとも１つの水酸基を有する不飽和
   カルボン酸及び／又はその誘導体からなる不飽和単量体
   ０．１重量部以上と， （Ｄ）有機ラジカル発生剤とを添加，混合し， 次いで，加熱処理したポリプロピレン系樹脂組成物を用
   い， 該ポリプロピレン系樹脂組成物を成形してなることを特
   徴とするポリプロピレン系樹脂成形品。