JP3110495B2 - 水溶性ポリエチレンプライマ−組成物 - Google Patents

水溶性ポリエチレンプライマ−組成物

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JP3110495B2 JP03152307A JP15230791A JP3110495B2 JP 3110495 B2 JP3110495 B2 JP 3110495B2 JP 03152307 A JP03152307 A JP 03152307A JP 15230791 A JP15230791 A JP 15230791A JP 3110495 B2 JP3110495 B2 JP 3110495B2
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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、水溶性のポリエチレン
プライマ−組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】本願出願人は、先にポリエチレン接着プ
ライマ−の組成物として、エチレン−酢酸ビニル共重合
体と不飽和ジカルボン酸のグラフト重合物(以下「EV
Aグラフト重合物」という。)と、ポリプロピレンと不
飽和ジカルボン酸のグラフト重合物の塩素化物(以下
「PPグラフト重合体の塩素化物」という。)と溶剤に
よる溶剤型ポリエチレンプライマ−を提案した。
【0003】また従来からEVAグラフト重合物とPP
グラフト重合体の塩素化物と溶剤による溶剤型ポリエチ
レンプライマ−を水溶化したものはない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ポリエチレ
ンは非極性材料であり、また特殊な表面改質なくして、
一般の極性の大きい塗料を塗布することはできない。こ
の特殊な表面改質とは、火焔,硫酸クロム酸,プラズマ
処理等のことであり、実験室レベルではその良好な改質
効果が確認されているが、危険を伴ったり煩雑であった
りして工業的な実用化にはほど遠い方法である。
【0005】また、EVAグラフト重合物やPPグラフ
ト重合体の塩素化物は、グラフト化により分子量が巨大
化し、かなり乳化しづらいものである。
【0006】さらに有機溶剤を多用する現在の大半の塗
料は、労働環境を損い、大気汚染の原因とも成り得るた
め、はなはだ望ましくないものとして海外では既に規制
の対称とされており、またその使用は貴重な石油資源の
大きな浪費でもある。
【0007】そこで本発明の目的は、水溶化した溶剤型
ポリエチレンプライマ−を提供することにあり、そして
このポリエチレンプライマ−は、特殊な乳化機器を用い
ることなく、高速ディスパ−等の簡単な設備で容易に乳
化可能である。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の特徴の組
成は、EVAグラフト重合物,ロジン,PPグラフト重
合体の塩素化物,界面活性剤,有機溶剤,水とからな
り,その組成は、 上記EVAグラフト重合物 1〜27重量部 上記ロジン 0.5〜25重量部 上記PPグラフト重合物の塩素化物 0.5〜27重量部 上記界面活性剤 0.1〜10重量部 上記有機溶剤 2〜62重量部 上記水 35〜97重量部 からなり、樹脂成分の合計が2重量部以上32重量部以
下で全量が100重量部となる乳化組成物であるところ
にある。
【0009】本発明の第2の特徴は、EVAグラフト重
合物,PPグラフト重合体の塩素化物,界面活性剤,有
機溶剤,水とからなり,その組成は、 上記EVAグラフト重合物 1〜29重量部 上記PPグラフト重合体の塩素化物 0.5〜29重量部 上記界面活性剤 0.1〜10重量部 上記有機溶剤 1〜62重量部 上記水 35〜97重量部 からなり、樹脂成分の合計が1.5重量部以上32重量
部以下で全量が100重量部となる乳化組成物であると
ころにある。
【0010】ところでEVAグラフト重合物は、ポリエ
チレンに対する相溶性を残したまま不飽和ジカルボン酸
によりグラフト化し極性を付与したEVA(エチレン−
酢酸ビニル共重合体)であり、重量平均分子量1〜2×
105 ,酢酸ビニル含有量15〜35%で、プライマ−
組成中でポリエチレン接着作用を示す。
【0011】ロジンは、アビエチン酸を主成分とし、E
VAグラフト重合物やPPグラフト重合体の塩素化物に
極めて良好な相溶性を示し、更にポリエチレンに対して
も良好な相溶性を示すため組成中でポリエチレン接着助
剤および相溶性,造膜性改質助剤として働く。
【0012】またPPグラフト重合体の塩素化物は、α
−オレフィンを構造内に含むPP(ポリプロピレン)を
不飽和ジカルボン酸でグラフト化し、更に塩素置換して
極めて大きい極性を付与されているため、ポリエチレン
相溶性はほとんど期待できないが、プライマ−上に塗布
される上塗りとの接着性は大巾に向上される。重量平均
分子量6〜10×104 ,塩素含有量20〜30%で、
組成中で上塗り接着因子として作用する。
【0013】界面活性剤は、非イオン系が最も良好な乳
化性を示し、HLBが10〜18程度で比較的親水性の
高いものが好結果を示す。
【0014】有機溶剤は、トルエン,キシレンの芳香族
非極性溶剤がEVAグラフト重合物、PPグラフト重合
体の塩素化物に対して良好な溶解性を示す。
【0015】ところで本発明の第1の特徴にかかるプラ
イマ−の組成において、EVAグラフト重合物が1重量
部未満の場合は、ポリエチレンプライマ−の性能を維持
するためには配合組成バランスから、不揮発分が極端に
低いものしか得られず、もはやプライマ−として機能し
ない。逆にこの重合物が27重量部を越えると、他の配
合成分の量が低下し、組成のバランスが悪化するたため
上塗りの付着性等が低下してプライマ−として機能しな
い。
【0016】ロジンは、0.5重量部未満の場合、相溶
性造膜性助剤としての効果を得られないし、25重量部
を越えるとプライマ−の耐水性を著しく低下させ望まし
くない。
【0017】PPグラフト重合体の塩素化物が0.5重
量部未満の場合、配合組成バランスから極低不揮発分の
プライマ−しか得られず、27重量部を越えると他の配
合組成物の量が低下し、プライマ−に必要な組成バラン
スを失ってプライマ−として機能しない。特にポリエチ
レン接着性は著しく低下する。
【0018】界面活性剤は、樹脂成分と溶剤の配合量に
より決定されるものであるが、10重量部を越えると上
塗りの付着性が低下し望ましくない。
【0019】有機溶剤は、樹脂成分の乳化を助ける助剤
であり、乳化方式が変化すれば適性量も変化する、通
常、樹脂成分の配合量に比例させるのが普通であり、2
〜62重量部の範囲で乳化可能な量を決定し用いる。
【0020】次に前記した本発明の第2の特徴のプライ
マ−の組成において、EVAグラフト重合物が1重量部
未満の場合、配合組成バランスから極低不揮発分のプラ
イマ−しか得られず、逆にこの重合物が29重量部を越
えると、PPグラフト重合体塩素化物の配合量が低下
し、上塗りの付着性が著しく低下しプライマ−の機能を
かさない。
【0021】PPグラフト重合体の塩素化物が、0.5
重量部未満の場合も同様に極低不揮発分のプラマ−とな
るし、29重量部を越えるとEVAグラフト重合物の配
合量が低下し、十分なポリエチレン接着性が得られな
い。
【0022】
【作用】この水溶型プライマ−は、ポリエチレンに塗布
され水分が蒸発すれば造膜し、例えば400℃で運転の
遠赤外ヒ−タ−で約6cmの距離から約2分程度加熱処
理すれば強固にポリエチレンに接着する。このようにし
て形成されたプライマ−上には、フッ素,ウレタン,ア
クリル,エポキシ樹脂等各種の上塗り塗料の塗装や接着
剤の使用が可能となる。
【0023】
【発明の効果】本発明のプライマ−によると、使用溶剤
量を可能な限り低下させ、揮発溶剤による労働環境、大
気汚染や臭気を改善し、貴重な石油資源の大きな省力化
に貢献できる。また、水系塗料全般に言えることではあ
るが、溶剤使用量の大巾低下は塗料の低コスト化に有効
であり、塗料の使用者サイドにおいても、火気に対する
安全性の向上と、脱臭装置等が簡便になり設備投資が軽
減する等数々のメリットが生まれる。
【0024】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。
【0025】実施例−1 重量平均分子量約1.7×105 で酢酸ビニル約25%
含有のEVAの無水マレイン酸によるグラフト重合物を
45g、重量平均分子量約8×104 で塩素含有量約2
5%のポリプロピレンを無水マレイン酸でグラフト化し
たものの塩素化物を20g、軟化点約85℃でアビチエ
ン酸を主成分とする精製ロジン 15gを、150gの
トルエンにて約60℃に加温しながら攪拌溶解後、HL
B約18のポリオキシエチレンノニルフェルエテ−ル系
界面活性剤を5g,HLB約13のポリオキシエチレン
アルキルリン酸エステル系界面活性剤を3g添加し攪拌
しながら約40℃に保持する。次に、約40℃に保った
蒸溜水262gを徐々に加えていき、約40%の蒸溜水
を添加した時点でW/O型からO/W型に反転し、最終
的に約500gの安定なO/W型乳化物を得た。
【0026】この様にして得た乳化物を、高密度ポリエ
チレンに乾燥膜厚が15μとなるように塗布し、ヒ−タ
−温度400℃で運転の遠赤外線ヒ−タ−下でヒ−タ−
面から6cm離して約2分間加熱処理した後、塗膜の付
着性をJIS−K−5400「塗料一般試験方法」の
8.5.2碁盤目テ−プ法により測定したところ評価点
数10であった。また、JIS−K−6850「接着剤
の引張りせん断接着強さ試験方法」によりポリエチレン
に対するせん断接着強さを測定したところ62kg/c
m2 であった。更に、この乳化物によるプライマ−上に
フッ素樹脂エマルジョン塗料(中国塗料商品名,サ−モ
トップF100W)を乾燥膜厚が50μとなるように塗
布し、JIS−K−2246「さび止め油」5.3.4
湿潤試験方法による耐湿性試験およびJIS−D−02
05 「自動車部品の耐候性試験方法」による促進耐候
性試験(WAN)を実施したところ、耐湿性は400時
間異常を認めず、促進耐候性3000時間経過後でも異
常を認めなかった。
【0027】実施例−2 重量平均分子量約1.7×105 で酢酸ビニル約25%
含有のEVAの無水マレイン酸によるグラフト重合物を
55g、重量平均分子量約8×104 で塩素含有量約2
5%のポリプロピレンを無水マレイン酸でグラフト化し
たものの塩素化物25gを、150gのトルエンにて約
60℃に加温しながら攪拌溶解後、HLB約18のポリ
オキシエチレンノニルフェニルエテ−ル系界面活性剤を
5g、HLB約13のポリオキシエチレンアルキルリン
酸エステル系界面活性剤を3g添加し、攪拌しながら約
40℃に保持する。次に、約40℃に保った蒸溜水26
2gを除々に加えていき最終的に約500gの安定なO
/W型乳化物を得た。
【0028】この様にして得た乳化物を高密度ポリエチ
レンに乾燥膜厚が15μとなるように塗布し、ヒ−タ−
温度400℃で運転の遠赤外線ヒ−タ−下でヒ−タ−面
から6cm離して約2分間加熱処理した後、塗膜の付着
性をJIS−K−5400「塗料一般試験方法」の8.
5.2碁盤目テ−プ法により測定したところ評価点数1
0であった。また、JIS−K−6850「接着剤の引
張りせん断接着強さ試験方法」によりポリエチレンに対
するせん断接着強さを測定したところ71kg/cm2
であった。更に、この乳化物によるプライマ−上にフッ
素樹脂エマルジョン塗料(中国塗料商品名,サ−モトッ
プF100W)を乾燥膜厚が50μとなるように塗布
し、JIS−K−2246「さび止め油」5.3.4湿
潤試験方法による耐湿性試験およびJIS−D−020
5 「自動車部品の耐候性試験方法」による促進耐候性
試験(WAN)を実施したところ、耐湿性は400時間
異常を認めず、促進耐候性3000時間経過後でも異常
を認めなかった。
【0029】また、実施例−1,2には顔料配合を行っ
ていないが、適切な分散剤を用いて作成した顔料分散液
をこれらの乳化物に対して配合することが可能であり容
易にエナメル型のプライマ−を得る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09D 151/06 C08L 51/06 CA(STN) CAOLD(STN) REGISTRY(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エチレン−酢酸ビニル共重合体と不飽和
    ジカルボン酸によるグラフト重合物,ロジン,ポリプロ
    ピレンと不飽和ジカルボン酸のグラフト重合物の塩素化
    物,界面活性剤,有機溶剤,水とからなり, その組成は、 上記エチレン−酢酸ビニル共重合体と不飽和ジカルボン酸によるグラフト重合物 1〜27重量部 上記ロジン 0.5〜25重量部 上記ポリプロピレンと不飽和ジカルボン酸のグラフト重合物の塩素化物 0.5〜27重量部 上記界面活性剤 0.1〜10重量部 上記有機溶剤 2〜62重量部 上記水 35〜97重量部 とからなり、 樹脂成分の合計が2重量部以上32重量部以下で全量が
    100重量部となる乳化組成物であることを特徴とする
    水溶性ポリエチレンプライマ−組成物。
  2. 【請求項2】 エチレン−酢酸ビニル共重合体と不飽和
    ジカルボン酸によるグラフト重合物,ポリプロピレンと
    不飽和ジカルボン酸のグラフト重合物の塩素化物,界面
    活性剤,有機溶剤,水とからなり, その組成は、 上記エチレン−酢酸ビニル共重合体と不飽和ジカルボン酸によるグラフト重合物 1〜29重量部 上記ポリプロピレンと不飽和ジカルボン酸のグラフト重合物の塩素化物 0.5〜29重量部 上記界面活性剤 0.1〜10重量部 上記有機溶剤 1〜62重量部 上記水 35〜97重量部 とからなり、 樹脂成分の合計が1.5重量部以上32重量部以下で全
    量が100重量部となる乳化組成物であることを特徴と
    する水溶性ポリエチレンプライマ−組成物。
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