JP2885375B2 - 被塗装用ポリオレフィン樹脂組成物 - Google Patents

被塗装用ポリオレフィン樹脂組成物

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JP2885375B2 JP63193202A JP19320288A JP2885375B2 JP 2885375 B2 JP2885375 B2 JP 2885375B2 JP 63193202 A JP63193202 A JP 63193202A JP 19320288 A JP19320288 A JP 19320288A JP 2885375 B2 JP2885375 B2 JP 2885375B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は被塗装用ポリオレフィン樹脂組成物に関す
る。詳しくは、種々の塗料に対する塗装性に優れた被塗
装用ポリオレフィン樹脂組成物に関する。
〔従来の技術〕
ポリオレフィンはその特性を生かし、さらに表面に適
当な塗料を塗布することで戸外での種々の用途に使用す
ることが行われている。ポリオレフィンは元来、種々の
塗料に対して塗装性が不良であり、そのままではすぐに
塗膜が剥がれてくる等の問題がある。そのため、ポリオ
レフィンの成形物の表面に塗膜とポリオレフィンの接着
性を持たすための物質を予め塗布したり、成形物の表面
をプラズマ処理することなどが行われている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記方法は塗布する前に他の物質を塗
布する必要があり、操作が煩雑となるという問題、プラ
ズマによる処理ではさらにそのための特別の設備が必要
であるという問題がある。
そのため、ポリオレフィンの物性を損なわず単にポリ
オレフィンに混合するだけで塗装性を改良できる組成物
が望まれていた。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは上記課題を解決したポリオレフィンの塗
装性を改良した組成物について鋭意探索し、塗装性に優
れたポリオレフィン樹脂組成物を見出し、発明を完成し
た。
即ち、本発明は遷移金属化合物と有機金属化合物から
なる触媒を用いてα−オレフィンとビニルシランを共重
合して得た共重合体を含有する被塗装用ポリオレフィン
樹脂組成物である。本発明はまた、遷移金属化合物と有
機金属化合物からなる触媒を用いてα−オレフィンとア
ルケニルシランを共重合して得た共重合体を含有する被
塗装用ポリオレフィン樹脂組成物に前処理することなく
塗装することを特徴とする塗装方法である。
本発明において用いるアルケニルシランとエチレンと
を遷移金属化合物と有機金属化合物の存在下に重合して
得られるアルケニルシランとα−オレフィンの共重合体
については、米国特許3,223,686号に開示されており、
この共重合体が架橋ポリマーとして有用であることは同
3,644,306号に示されているが被塗装用の樹脂組成物用
のポリマーとして有用であることは知られていない。
本発明において共重合に用いるアルケニルシランとは
少なくとも一つのSi-H結合を有するものが好ましく用い
られ、例えば、ビニルシラン、アリルシラン、ブテニル
シラン、ペンテニルシラン、あるいはこれらのモノマー
のSi-H結合の1〜2個がアルキル基で置換された化合物
あるいは1〜3個のSi-H結合がクロルで置換された化合
物などが例示できる。
本発明においてα−オレフィンとしてはエチレン、プ
ロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、
2−メチルペンテン−1あるいはこれらの混合物、さら
にはこれらと少量の炭素数のより多いオレフィンとの混
合物が例示される。
本発明において用いうる遷移金属化合物と有機金属化
合物からなる触媒としては、上記米国特許に記載された
ものばかりでなく、その後開示された多くの性能が改良
されたα−オレフィンの重合用の触媒を支障無く使用す
ることができる。
重合法としても不活性溶媒を使用する溶媒法によるの
が一般的であるが、塊状重合法、気相重合法も採用でき
る。ここで遷移金属化合物と有機金属化合物からなる触
媒としては、遷移金属化合物としてはハロゲン化チタ
ン、あるいはハロゲン化バナジウムが、有機金属化合物
として有機アルミニウム化合物が好ましく用いられる。
例えば四塩化チタンを金属アルミニウム、水素或いは有
機アルミニウムで還元して得た三塩化チタン又はそれら
を電子供与性化合物で変性処理したものと有機アルミニ
ウム化合物さらに必要に応じ含酸素有機化合物などの電
子供与性化合物からなる触媒系、ハロゲン化バナジウ
ム、あるいはオキシハロゲン化バナジウムと有機アルミ
ニウムからなる触媒系、或いはハロゲン化マグネシウム
等の担体或いはそれらを電子供与性化合物で処理したも
のにハロゲン化チタン、あるいはハロゲン化バナジウ
ム、オキシハロゲン化バナジウムを担持して得た遷移金
属化合物触媒と有機アルミニウム化合物、必要に応じ含
酸素有機化合物などの電子供与性化合物からなる触媒
系、あるいは塩化マグネシウムとアルコールの反応物を
炭化水素溶媒中に溶解し、ついで四塩化チタンなどの沈
澱剤で処理することで炭化水素溶媒に不溶化し、必要に
応じエステル、エーテルなどの電子供与性の化合物で処
理しついでハロゲン化チタンで処理する方法などによっ
て得られる遷移金属化合物触媒と有機アルミニウム化合
物、必要に応じ含酸素有機化合物などの電子供与性化合
物からなる触媒系等が例示される(例えば、以下の文献
に種々の例が記載されている。Ziegler-Natta Catalyst
s and Polymerization by John Boor Jr(Academic Pre
ss)、Journal of Macromorecular Sience Reviews in
Macromolecular Chemistry and Physics,C24(3)355-
385(1984)、同C25(1)578-97(1985))。
ここで電子供与性化合物としては通常エーテル、エス
テル、オルソエステル、アルコキシ硅素化合物などの含
酸素化合物が好ましく例示でき、さらにアルコール、ア
ルデヒド、水なども使用可能である。
有機アルミニウム化合物としては、トリアルキルアル
ミニウム、ジアルキルアルミニウムハライド、アルキル
アルミニウムセスキハライド、アルキルアルミニウムジ
ハライドが使用でき、アルキル基としてはメチル基、エ
チル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基などが例示
され、ハライドとしては塩素、臭素、沃素が例示され
る。
ここでアルケニルシランとα−オレフィンの重合割合
としては、他のポリオレフィンと混合が容易であり混合
した組成物中のアルケニルシラン含量が10ppm以上とす
ることが可能であるかぎり特に制限は無いが、通常アル
ケニルシランが30モル%以下とするのが重合時の触媒活
性、或いは、以下に示すアルケニルシランを含有しない
ポリオレフィンとの溶融混合のため好ましい。また、下
限としては共重合体をそのまま被塗装用ポリオレフィン
として用いるとして10ppm程度である。
重合体の分子量としては特に制限はないが極めて高い
分子量、例えば135℃テトラリン溶液で測定した極限粘
度として10以上にならないようするのが他のポリオレフ
ィンとの混合という観点からも好ましく、通常極限粘度
として0.1〜5程度である。
本発明において上記アルケニルシランとα−オレフィ
ンを遷移金属化合物と有機金属化合物からなる触媒を用
いて重合して得た共重合体を含有する組成物とは、アル
ケニルシランを含有する共重合体と他のアルケニルシラ
ンを含有しないポリオレフィンを混合することで製造さ
れる。ここで混合されるアルケニルシランを含有しない
ポリオレフィンとしては特に制限は無く必要に応じ種々
の分子量の重合体、あるいはオレフィン相互のランダム
或いはブロック共重合体が利用できる。ポリオレフィン
を形成するα−オレフィンとしては上述のアルケニルシ
ランとの共重合に用いるα−オレフィンとして例示した
ものが用いられそれぞれの単独重合体、あるいは単量体
相互のランダムあるいはブロック共重合体の他にさらに
少量の炭素数のより多いα−オレフィンとの共重合体も
例示できる。これらの重合体は、上述のアルケニルシラ
ンの共重合に用いる同様の触媒系で、また同様の条件で
重合することができ、また市場で種々の種類のポリオレ
フィンを入手することができる。
本発明の組成物は必要に応じ酸化防止剤、紫外線吸収
剤等の通常のポリオレフィンに添加される種々の添加剤
を添加することができる。さらに必要に応じ、有機酸、
またはその塩、あるいは有機塩基、或いは、アルカリ金
属、アルカリ土類金属のアルコキシ化合物、或いは水酸
化物、酸化物あるいはパラジウム、白金などの貴金属類
から選ばれた化合物を併用することもできるが特に、こ
のようなSi-Hを活性化する触媒を存在させなくても通常
の目的には充分な塗装性がある。
本発明において、アルケニルシランを含有する共重合
体と該シラン化合物を含有しないポリオレフィンの混合
割合としてはアルケニルシランを含有する共重合体中に
存在するアルケニルシランの量により異なるが、混合後
アルケニルシラン単位が全組成物中1wt%〜10wtppm程度
存在するようにするのが一般的である。またアルケニル
シランを含有する共重合体に安定剤等の添加剤のみを加
え組成物とすることもできる。組成物を製造する際の混
合方法としては特に制限はなく、ヘンシェルミキサー等
で均一に混合した後、押出機などで溶融混合し造粒する
のが一般的である。混合と溶融を同時に行うブラベンダ
ーなどによる方法あるいは溶融後そのまま利用する形態
に応じフイルム、シートなどに成形することも勿論可能
である。
本発明の組成物は、必要に応じさらに、メタノール、
エタノール、プロパノール、ブタノール等の低級アルコ
ールで処理して用いることもできる。
本発明の組成物は通常、所望の形状に成形したのち、
そのまま塗料を塗布する用途に利用されるが、使用する
塗料としては特に制限はないが、例えば、ウレタン系の
塗料、アクリル系の塗料等が使用できる。
〔実施例〕
以下に実施例を示しさらに本発明を説明する。
実施例1 直径12mmの鋼球9kgの入った内容積4lの粉砕用ポット
を4個装備した振動ミルを用意する。各ポットに窒素雰
囲気下で塩化マグネシウム300g、テトラエトキシラン60
mlおよびα,α,α−トリクロロトルエン45mlを入れ、
40時間粉砕した。こうして得た共粉砕物300gを5lのフラ
スコに入れ、四塩化チタン1.5lおよびトルエン1.5lを加
え、100℃で30分間攪拌処理し、次いで上澄液を除い
た。再び四塩化チタン1.5lおよびトルエン1.5lを加え、
100℃で30分間攪拌処理し、次いで上澄液を除いた。そ
の後固形分をn−ヘキサンで繰り返し洗浄して遷移金属
触媒スラリーを得た。一部をサンプリングしてチタン分
を分析したところチタン分は1.9wt%であった。
内容積200mlの耐圧ガラスオートクレーブに窒素雰囲
気下トルエン40ml、上記遷移金属触媒50mg、ジエチルア
ルミニウムクロライド0.128ml、p−トルイル酸メチル
0.06mlおよびトリエチルアルミニウム0.20mlを入れ、つ
いでビニルシラン4.0gを圧入した後、プロピレンを5kg/
cm2になるまで装入し、70℃で圧力一定で2時間重合し
た。その後スラリーを取り出し、濾過乾燥して43gのパ
ウダーを得た。135℃のテトラリン溶液で測定した極限
粘度(以下ηと略記する)、示差熱分析装置を用い10℃
/minで昇温或いは降温することで融点及び結晶化温度を
最大ピーク温度として測定した所、得られたパウダー
は、ηが1.61であり、融点156℃、結晶化温度118℃であ
る結晶性のポリプロピレンであった。尚、元素分析によ
ればビニルシラン単位を1.8wt%含有していた。
また別途エチレンを重合し、ηが1.88であるポリエチ
レンを得た。
得られたポリエチレンパウダー200gに上記共重合体10
g、フェノール系の安定剤10/10000重量比(対ポリオレ
フィン)およびステアリン酸カルシウム15/10000重量比
(対ポリオレフィン)を加え、造粒して、被塗装用の樹
脂組成物を得た。
塗装強度を測定するため、上記組成物をさらに220
℃、40Kg/cm2で圧縮成形し、厚さ1mmのシートを得た。
このシートに2種の塗料(ウレタン系の塗料としてオレ
スターQ182(三井東圧化学(株)製、商品名)、アクリ
ル系塗料としてユニロック(ロックペイント(株)製、
商品名)を刷毛で塗布し、次いで60℃で30分間エアーオ
ーブンに入れて焼付乾燥した。この塗料を塗布した試験
片についてJISK-5400の方法(碁盤目セロファンテープ
試験法)で塗膜の密着強度を測定したところ、碁盤目塗
膜残数はいずれも100個と良好であった。
実施例2 実施例1で得た被塗装用の樹脂組成物をシート状にし
た後エタノール中で40℃で1時間処理し、次いで実施例
1と同様に評価したところ、碁盤目塗膜残数はいずれも
100個と良好であった。
実施例3 共重合に際しビニルシランの代わりにアリルシランを
用いて得た、アリルシラン含量1.7wt%、融点126℃、η
が1.48であるポリマーを用い、ポリオレフィンとしてエ
チレンとブテン−1の共重合体(ブテン−1含量6.5wt
%)を用いる他は実施例1と同様にし、実施例1と同様
に評価したところ、碁盤目塗膜残数はいずれも100個と
良好であった。実施例4 リチウムエトキシド0.1gをさらに添加した他は実施例
3と同様に評価したところ、碁盤目塗膜残数はいずれも
100個と良好であった。
実施例5 内容積200mlの耐圧ガラスオートクレーブに窒素雰囲
気下トルエン40ml、実施例1で得た遷移金属触媒50mg、
ジエチルアルミニウムクロライド0.128ml、p−トルイ
ル酸メチル0.06mlおよびトリエチルアルミニウム0.20ml
を入れ、ついでビニルシラン4.0gを圧入した後、水素を
0.2kg/cm2、エチレンを1kg/cm2になるまで装入し、70℃
で圧力一定で2時間重合した。その後スラリーを取り出
し、濾過乾燥して63gのパウダーを得た。ηは1.81、融
点126℃、結晶化温度114℃である結晶性のポリエチレン
であった。尚、元素分析によればビニルシラン単位を1.
3wt%含有していた。
また別途エチレンを重合し、ηが1.88であるポリエチ
レンを得た。
得られたポリエチレンパウダー200gに上記共重合体10
g用いた他は実施例1と同様にして、被塗装用の樹脂組
成物を評価したところ碁盤目塗膜残数は100個であっ
た。
実施例6 実施例5で得た被塗装用の樹脂組成物をシート状にし
た後エタノール中で40℃で1時間処理し、次いで実施例
1と同様に評価したところ、碁盤目塗膜残数は100個で
あった。
実施例7 共重合に際しビニルシランの代わりにアリルシランを
用いて得た、アリルシラン含量1.7wt%、融点126℃、η
が1.48であるポリマーを用い、ポリオレフィンとしてポ
リプロピレン(三井東圧化学株式会社製、三井ノーブレ
ンJHH-G)を用い、実施例5と同様に評価したところ、
碁盤目塗膜残数は100個であった。
実施例8 リチウムエトキシド0.1gをさらに添加した他は実施例
7と同様に評価したところ、碁盤目塗膜残数は100個で
あった。
実施例9 実施例1と同様にしてビニルシランを含有する重合体
を得た。また別途プロピレンを同じ触媒を用いて重合し
て、ηが1.65、ソックスレー抽出器で抽出した時の抽出
残率(以下IIと略記する。抽出後パウダー重量/抽出前
パウダー重量を100分率で表示する)が97.1%であるポ
リプロピレンを得た。
得られたポリプロピレンパウダー200gに上記共重合体
10g、フェノール系の安定剤10/10000重量比(対ポリプ
ロピレン)およびステアリン酸カルシウム15/10000重量
比を加え、造粒して、被塗装用の樹脂組成物を得、実施
例1と同様に評価したところ、碁盤目塗膜残数は100個
であった。
実施例10 実施例9で得た被塗装用の樹脂組成物をシート状にし
た後エタノール中で40℃で1時間処理し、次いで実施例
1と同様に評価したところ、碁盤目塗膜残数は100個で
あった。
実施例11 内容積200mlの耐圧ガラスオートクレーブに窒素雰囲
気下トルエン40ml、実施例1で得た遷移金属触媒50mg、
ジエチルアルミニウムクロライド0.128ml、p−トルイ
ル酸メチル0.06mlおよびトリエチルアルミニウム0.20ml
を入れ、ついでビニルトリクロルシラン4.0gを圧入した
後、プロピレンを5kg/cm2になるまで装入し、70℃で圧
力一定で2時間重合した。その後スラリーを取り出し、
濾過乾燥して28gのパウダーを得た。得られたパウダー
は、ηが1.41dl/gであり、融点148℃、結晶化温度102℃
である結晶性のポリプロピレンであった。尚、元素分析
によればビニルトリクロルシラン単位を1.8wt%含有し
ていた。また別途プロピレンを重合し、ηが1.65dl/g、
IIが97.1%であるポリプロピレンを得た。
得られたポリプロピレンパウダー900gに上記共重合体
20g、フェノール系の安定剤10/10000重量比(対ポリプ
ロピレン)およびステアリン酸カルシウム15/10000重量
比を加え、造粒して、被塗装用の樹脂組成物を得、実施
例1と同様に評価したところ碁盤目塗膜残数は100個で
あった。
実施例12 実施例11で得た被塗装用の樹脂組成物をシート状にし
た後エタノール中で40℃で1時間処理し、次いで実施例
1と同様に評価したところ、碁盤目塗膜残数は100個で
あった。
実施例13 共重合に際しビニルトリクロルシランの代わりにアリ
ルトリクロルシランを用いて得た、アリルトリクロルシ
ラン含量2.3wt%、融点135℃、η1.34dl/gであるポリマ
ーを用い、以下実施例11と同様に評価したところ、碁盤
目塗膜残数は100個であった。
実施例14 リチウムエトキシドをさらに0.1g添加した他は実施例
13と同様に評価したところ、碁盤目塗膜残数は100個で
あった。
〔発明の効果〕
本発明の被塗装用ポリオレフィン樹脂組成物は、格別
の前処理を施さなくても塗膜が良く密着するので、工業
的に極めて意義がある。
フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願昭63−31790 (32)優先日 昭63(1988)2月16日 (33)優先権主張国 日本(JP)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】遷移金属化合物と有機金属化合物からなる
    触媒を用いてα−オレフィンとビニルシランを共重合し
    て得た共重合体を含有する被塗装用ポリオレフィン樹脂
    組成物。
  2. 【請求項2】遷移金属化合物と有機金属化合物からなる
    触媒を用いてα−オレフィンとアルケニルシランを共重
    合して得た共重合体を含有する被塗装用ポリオレフィン
    樹脂組成物に前処理することなく塗装することを特徴と
    する塗装方法。
JP63193202A 1987-12-22 1988-08-02 被塗装用ポリオレフィン樹脂組成物 Expired - Lifetime JP2885375B2 (ja)

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