JP2758764B2 - 下塗り塗料組成物 - Google Patents

下塗り塗料組成物

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリオレフィン系樹脂シ
ートおよび成型物に対して上塗り塗料との間に位置し、
上塗り塗料および下地樹脂表面に対し優れた付着性を有
する下塗り塗料組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリプロピレン樹脂は有用なプラスチッ
ク材料として多様な部門に使用されているが、樹脂の特
性として極性が低く、結晶性が高いため、通常使用され
るエポキシ、アルキド、アクリル、メラミン、ウレタン
樹脂系の塗料では付着力が低く、実用上問題となる。そ
のため、ポリプロピレン樹脂フィルムおよび成型物を塗
装する際には第1の方法としてプラズマ、火焔またはオ
ゾンガスによって表面を酸化し、素材表面にエッチング
および表面極性の付与を行った後塗装する方法、第2の
方法としてポリプロピレン樹脂に対して付着性の高い下
塗り組成物を試用してポリプロピレン表面と上塗り塗料
との付着性を改良する方法が知られている。
【0003】上記下塗り塗料組成物としては塩素化ポ
リプロピレン、塩素化エチレン−ロジンエステル、芳香
族石油樹脂の組成物(特開昭58−8734号)、塩
素化ポリオレフィン−メチルメタクリレート組成物(特
開昭58−71966号)および塩素化ポリオレフィ
ン−(メタ)アクリル酸アミド組成物(特開昭57−1
98763号)などが提案されている。
【0004】
【発明が解決すべき課題】しかしながら、従来の第1の
方法におけるプラズマ火焔およびオゾンガスによる表面
処理は複雑な工程を有している上、表面の複雑な成型物
では均一な処理が行えず、部位によってはポリオレフィ
ン樹脂に対する塗膜の付着力が低い部分ができる問題点
がある。他方、第2の方法では前記表面処理の必要はな
いが、付着力の耐温水性や耐湿性を向上させるためには
素材表面をTCE(トリクロロエタン)ベーパー脱脂ま
たはIPA(イソプロピルアルコール)やトルエンワイ
プによる前処理が必要である。そこで、本発明は上記第
2方法に用いる下塗り塗料であって、しかも上記前処理
を行わずとも作成または成形されたままのポリオレフィ
ン樹脂製品に対し高い付着力を有し、しかも耐温水性や
耐湿性に優れる下塗り塗料組成物を提供することを目的
とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は塩素含有率15
〜35重量%の塩素化ポリオレフィン系樹脂100重量
部と、エポキシ当量50〜600で、水溶率35〜5%
のエポキシ樹脂1〜70重量部とを主成分として含有す
るポリオレフィン系樹脂用下塗り塗料組成物にある。
【0006】本発明で用いる塩素化ポリオレフィン系樹
脂としては、例えばエチレン、プロピレン、1−ブテ
ン、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテ
ン等α−オレフィンの単独重合体もしくは共重合体、α
−オレフィンと他の単量体との共重合体、例えばエチレ
ン−酢酸ビニル、エチレン−ブタジエン、エチレン−ア
クリル酸エステルの共重合体を塩素化したものが使用可
能であるが、塩素化ポリプロピレン、塩素化ポリエチレ
ン、塩素化ポリプロピレン−エチレン共重合体、塩素化
エチレン−酢酸ビニル、及びこれら塩素化ポリオレフィ
ンの混合物を用いるのが好ましい。その塩素含有率を1
5〜35重量%とするのは15重量%未満では溶剤に対
する溶解性が悪くなり、樹脂塗料安定性が低下する。他
方、35重量%を越えるとポリオレフィン樹脂に対する
付着性が低下する傾向にあるからである。
【0007】他方、エポキシ樹脂としてはエポキシ当量
50〜600のものが選ばれる。エポキシ当量が600
以上のものは上記塩素化ポリオレフィンとの相溶性に欠
ける一方、エポキシ当量が50以下のものは塗膜を形成
した際の架橋密度が低く、付着性が低下することになる
からである。使用できるエポキシ樹脂としてはソルビト
ール系、グリコールエーテル系、ビスフェノール系のも
のが挙げられる。ソルビトール系エポキシ樹脂は通常5
0〜170程度のエポキシ当量を有し、グリコールエー
テル系エポキシ樹脂は500〜600程度のエポキシ当
量を有し、ビスフェノール系エポキシ樹脂は180〜2
00程度のエポキシ当量を有するからである。特に上記
エポキシ樹脂の内その水溶性が50%以下、好ましくは
35〜5%のものを用いると、上塗り塗料の耐水変色性
が改善されることが見い出されている。通常、水溶率の
低いものとしては構造中に水酸基の少ないエポキシ樹脂
が選択される。ここで、水溶率とは水90重量%に対し
樹脂10重量%を室温で溶解させた時の、その溶解率を
いう。水溶率100%とは上記溶液をガラス板上に流
し、溶解残渣の残らないものをいい、50%とは樹脂分
の50%が溶解せずに残渣として残るもので、その残渣
量は体積をメスシリンダーにて測定し、該測定体積と樹
脂の比重を掛けることにによって測定した。
【0008】上記塩素化ポリオレフィン系樹脂とエポキ
シ樹脂との配合割合は塩素化ポリオレフィン系樹脂10
0重量部に対しエポキシ樹脂1〜70重量部、さらに好
ましくは4〜50重量部が選ばれる。この範囲以外では
ポリオレフィン系樹脂に対し付着力が低下し、特に1重
量部以下では塗料安定性も低下することになる。
【0009】特に、第3級アミンを下塗り塗料組成物に
対して0.1〜15重量%添加するのが好ましい。その
理由は塗膜の硬化反応を促進させ、架橋密度を高くする
ことにより、より強靭な塗膜を形成させるからである。
【0010】本発明組成物はポリオレフィン系樹脂素材
表面に塗装後自然乾燥(20℃×10分)または強制乾
燥(60℃×5分)し、上塗り塗料を塗布する。上塗り
塗料としては特に各種2液ウレタン塗料、各種1液ウレ
タン塗料、各種メラミン塗料が好ましい。
【0011】
【発明の効果】本発明の下塗り塗料組成物を使用する
と、下地ポリオレフィン系樹脂製品表面になんら前処理
を施すことなく、上塗り塗料と下地ポリオレフィン系樹
脂表面との層間付着力を向上させ、特にその付着力の耐
温水性、耐湿性を優れた結果を示す。その作用機構は明
らかでないが、第1に表面張力を調整し、ポリオレフィ
ン系樹脂表面に対するぬれ性が高くなり、第2に内部応
力が残りにくい組成になり、第3に自己架橋により強靭
な塗膜を形成するからと思われる。したがって、本発明
塗料組成物を使用すると、塗装作業性を著しく向上させ
るとともに、浴槽においては温水下に繰り返し使用され
るが、その上塗り塗料の耐久性に優れることになる。ま
た、耐水性試験において、上塗り塗料の耐水変色性を必
要とする場合、例えばカラードバンパーの下塗り塗料と
しては、上記エポキシ樹脂として水溶率50%以下、特
に35〜5%のものを選択することにより上記付着性、
耐水性の外に上塗り塗料の耐水変色性を得ることがで
き、長期にわたり上塗り塗料に剥離、ブリイスター発
生、変色が生じない。
【0012】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例について説明す
る。なお、部は重量部を示す。 (実施例1) 塩素含有率25重量%の塩素化ポリプロピレンのトルエ
ン溶液(塩素化ポリプロピレン含有率20%)100部
にソルビトール系エポキシ樹脂(エポキシ当量170、
平均分子量630、官能基4)2部を混合し、得られた
下塗り塗料組成物を前処理なしでポリプロピレン板に膜
厚5〜10μmになるようにスプレー塗装し、室温で5
分乾燥後、通常の2液ウレタン塗料を塗布し、70℃×
30分乾燥した後、3日間放置し、その塗膜性能を試験
した。結果を表1に示す。
【0013】(実施例2) 塩素含有率25重量%の塩素化ポリプロピレンのトルエ
ン溶液(塩素化ポリプロピレン含有率20%)100部
にグリコールエーテル系エポキシ樹脂(エポキシ当量5
83、平均分子量1100、官能基2)2部を混合し、
得られた下塗り塗料組成物を前処理なしで実施例1と同
様にして塗布し、その塗膜性能を試験した。その結果を
表1に示す。
【0014】(実施例3) 塩素含有率25重量%の塩素化ポリプロピレンのトルエ
ン溶液(塩素化ポリプロピレン含有率20%)100部
にグリコールエーテル系エポキシ樹脂(エポキシ当量5
83、平均分子量1100、官能基2)10部を混合
し、得られた下塗り塗料組成物を前処理なしで実施例1
と同様にして塗布し、その塗膜性能を試験した。その結
果を表1に示す。
【0015】(実施例4) 塩素含有率25重量%の塩素化ポリプロピレンのトルエ
ン溶液(塩素化ポリプロピレン含有率20%)100部
にソルビトール系エポキシ樹脂(エポキシ当量170、
平均分子量630、官能基4)1.43部、3級アミン
0.3部を混合し、得られた下塗り塗料組成物を前処理
なしで実施例1と同様にして塗布し、その塗膜性能を試
験した。結果を表1に示す。
【0016】(比較例) 塩素含有率25重量%の塩素化ポリプロピレンのトルエ
ン溶液(塩素化ポリプロピレン含有率20%)を下塗り
塗料として用い、前処理なしで実施例1と同様にして塗
布し、その塗膜性能を試験した。その結果を表1に示
す。
【0017】(試験方法) 付着性(ゴバン目試験) カッターナイフを使用し、素地に達する2mmのゴバン目
100個(10×10)を作り、セロハンテープをゴバン目
上に密着させ、上記テープの1端を有効面に直角に保
ち、0.5m/s以上の速さで瞬間的に引き離し、その剥
離個数により素地への付着性を判定する。 付着性(クロスカット試験) カッターナイフを使用し、素地に達する交差角度30度
の切れ目を作り、セロハンテープを切れ目に密着させ、、
上記テープの一端を有効面に直角に保ち、0.5m/s以
上の速さで瞬間的に引き離し、剥離状況により素地への
付着性を判定する。 二次付着性(ゴバン目試験) 脱イオン水または蒸留水を恒温水槽に入れ、試験品を浸
漬し、40℃に保ち、240時間浸漬する。その後、室
温で1時間放置した後、付着性(ゴバン目試験)を行
う。
【0018】剥離強度(180゜) 試験片(長さ5cm、巾1cm)に、試験片の50%がカバ
ーできるように耐熱テープを密着させ、通常工程による
塗装を行う。塗装後72時間放置し、耐熱テープ部を塗
膜を切断しないように剥離し、素地に対して180゜の
方向で剥離強度を測定する。
【0019】(試験結果) 表1の結果から明らかなように、本発明の下塗り塗料で
は前処理あり無しに拘わらず、試験結果は変わらず、ま
た、上塗り塗料の剥離強度は600g/cm以上で十分で
あるが、比較例の場合は前処理の有り無しにより試験結
果は変化し、剥離強度も不十分であった。
【0020】
【表1】
【0021】なお、上記塗装は素材にプライマーを塗装
し、2液ウレタン上塗り塗装を行い、70℃で30分間
乾燥させた。
【0022】(耐水変色性試験) 上記実施例1および3ならびに下記実施例5〜8および
比較実施例1〜3において併用するエポキシ樹脂の水溶
率を調査し、その水溶率と耐水変色性との関係を試験し
て調査し、表2に上記付着性および剥離強度とともに表
示した。 尚、耐水変色性試験は、試験品を40℃の恒
温水槽に240H(10日)浸せき後取り出し、直ち
に、限度見本との比較を目視で判定するという手順にて
行う。全く変化のないものを○、やや変化を来たす△、
変化が認められる×で評価した。 (実施例5〜6) 塩素含有率25重量%の塩素化ポリプロピレンのトルエ
ン溶液(塩素化ポリプロピレン含有率20%)100部
にソルビトール系エポキシ樹脂(エポキシ当量、平均分
子量、官能基は表2に示す通り、水溶率は35〜5%)
またはグリコールエーテル系エポキシ樹脂(エポキシ当
量、平均分子量、官能基は表2に示す通り、水溶率は3
5〜5%)を表2に示す重量部混合し、得られた下塗り
塗料組成物を前処理なしでポリプロピレン板に膜厚5〜
10μmになるようにスプレー塗装し、室温で5分乾燥
後、通常の2液ウレタン塗料を塗布し、70℃×30分
乾燥した後、3日間放置し、その塗膜性能を試験した。
結果を表2に示す。
【0023】(比較実施例1〜5) 塩素含有率25重量%の塩素化ポリプロピレンのトルエ
ン溶液(塩素化ポリプロピレン含有率20%)100部
にソルビトール系エポキシ樹脂(エポキシ当量、平均分
子量、官能基は表2に示す通り、水溶率は50%以上5
%未満)またはグリコールエーテル系エポキシ樹脂(エ
ポキシ当量、平均分子量、官能基は表2に示す通り、水
溶率は50%以上)を混合して得られた下塗り塗料組成
物を前処理なしで実施例1と同様にして塗布し、その塗
膜性能を試験した。その結果を表2に示す。
【0024】
【表2】
【0025】以上の実施例5〜8と比較実施例1〜3と
の結果を見ると、エポキシ樹脂はいずれもエポキシ当量
50〜600の範囲にあって、塩素化ポリオレフィン系
樹脂に対する配合量も所定の範囲であるから、本発明が
求める付着性能および剥離強度を有するが、実施例5〜
8ではエポキシ樹脂の水溶率が35〜5%未満であるの
に対し、比較実施例1〜5の場合はエポキシ樹脂の水溶
率が50%以上5%未満であって、エポキシ樹脂の水溶
率が上塗り塗料の耐水変色性に影響を与えているのがわ
かる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福永 幹男 兵庫県尼崎市南塚口町6丁目10番73号 神東塗料株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−219868(JP,A) 特公 昭63−50381(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C09D 5/00 C09D 123/28 C09D 163/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 塩素含有率15〜35重量%の塩素化ポ
    リオレフィン系樹脂100重量部とエポキシ当量50〜
    600で、水溶率が35〜5%であるエポキシ樹脂1〜
    70重量部とを主成分として含有するポリオレフィン系
    樹脂用耐水変色性に優れる下塗り塗料組成物。
  2. 【請求項2】 第3級アミン0.1〜15重量%を加え
    た請求項1記載の下塗り塗料組成物。
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