JPH03278862A - 樹脂成形体の塗装法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 〈産業上の利用分野〉 この発明は、プロピレン系樹脂素材に塗装を施すだめの
樹脂成形体の塗装法に関する。さらに詳しくは、特定の
プロピレン系樹脂と、エチレンとカルボキシル基（酸無
水基）含有不飽和化合物との共重合体とからなる樹脂組
成物成形体の塗装法に関する。

〈従来の技術〉 従来、ポリプロピレン樹脂は、その構造中に極性基が存
在せず、しかも、結晶性が高いことから塗料の付着が極
めて悪いことが知られている。従って、この付着性の悪
さを改善するために、ポリプロピレンの表面に予めプラ
イマーを塗布したり、プラズマ処理すること等によって
表面を改質し、塗装性を改良してから塗料を付着させて
いた。

〈発明か解決しようとする課題〉 しかしながら、このような塗装方法においては、従来か
ら以下に示すような問題点があった。

すなわち、プライマー塗布法においては、高価なプライ
マーを使用しなければならないことや、塗装工程数が多
くなることなどから、塗装コストが高くなるといった欠
点がある以外にも、プライマーの溶媒を揮発させる必要
があることなどのために作業環境が悪くなるとともに火
災の危険性を伴ない安全性に問題があった。

一方、プラズマ処理法においては、高度の真空状態が必
要であるために、高価な装置を設置しなければならず、
しかも、バッチ式のためコストの上昇は避けることかで
きなかった。さらに、プラズマ処理後の表面は不安定で
、異物と接触すると塗料の付着性か低下するため、塗膜
性能にバラつきが生じることもあり、取り扱いが非常に
不便であった。

従って、このようなブライマー塗布や、プラズマ処理す
る工程を省略することができれば、塗装工程の簡略化、
作業環境の改善、コストの低減化等を図ることが可能と
なることから、これまでにもこれらの問題点を改善しよ
うと多くの研究がなされてきた。

しかしながら、結局、未だにこの目的を達成するには至
っておらず、ポリプロピレン系樹脂素材ではこのような
ブライマー塗布やプラズマ処理等を省くことが出来す、
このような処理後に塗装が施されている場合が多い。

〔発明の概要〕

く要旨〉 本発明者らは上記課題に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、
被塗装体に特定の樹脂組成物を用いることによって、上
記課題を解決し得ることができるとの知見を得て、本発
明を完成するに至った。

すなわち、本発明の樹脂成形体の塗装法は、エチレン含
量３〜４５重量％のプロピレン・エチレンブロック共重
合体及び／又はエチレン含量０、　５〜１０重量％のプ
ロピレン・エチレンランダム共重合体１００重量部に対
して、エチレンとカルボキシル基（酸無水基を含む）含
有不飽和化合物との共重合体０．０１〜４０重量部を添
加してなる樹脂組成物からなる成形体に、塗料を直接塗
布すること、を特徴とするものである。

く効果〉 本発明の樹脂成形体の塗装法は、特定な樹脂組成物を用
いることによって、プロピレン系樹脂へ直接塗装するこ
とは不可能であるとの従来の常識を覆し、成形体にブラ
イマー塗布、プラズマ処理等の表面改質処理を予め施す
ことなく、塗料を直接塗布することによって、良好な塗
料付着性を示す成形体の塗装物が得られることは予測し
難い意外なことである。

〔発明の詳細な説明〕

ＣＩ］樹脂成形体 本発明の樹脂成形体の塗装法において用いられる樹脂成
形体としては、下記に示す構成成分からなる樹脂組成物
を各種形状に成形して得られたものである。

（１）樹脂組成物 （ａ）構成成分 プロピレン系樹脂 本発明での樹脂成形体の塗装法において使用するプロピ
レン系樹脂は、エチレン含量が３〜４５重量％、好まし
くは５〜４０重量％の結晶性のプロピレン・エチレンブ
ロック共重合体及び／又はエチレン含量が０．５〜１０
重量％、好ましくは１〜５重量％の結晶性プロピレン拳
エチレンランダム共重合体樹脂であり、また、これらプ
ロピレン系の共重合体樹脂はエチレン成分とプロピレン
成分以外の任意共重合成分として、発明の効果を著しく
損なわない範囲（例えば３０重量９６以下、好ましくは
１５重量％以下）で、１−ブテン、３メチルブテン−１
，４−メチルペンテン−１，１−ヘキセン、］−ペンテ
ンなとの他のα−オレフィンが共重合されていてもよい
。

このようなランダム又はブロック共重合体はＪ　Ｉ　Ｓ
−に７２０３に準拠して測定した曲げ弾性率が３．　０
００〜２０．　０００ｋｇ／ｃ４、好ましくは４，００
０−１８，０００ｋｇ／ｃＪ、特に好ましくは５．　０
００〜１５．　０００ｋｇ／ｃｄの樹脂であることか好
ましい。また、この共重合体樹脂のメルトフローレート
（ＭＦＲ）は特に制限がないか、ＡＳＴＭ−ＤＩ２３８
に準拠して測定した値か通常０．０１〜２００ｇ／ｌ　
０ｍ１ｎ　、好ましくは０．１〜１００　ｇ／　１０ｍ
１ｎの範囲内であるのが良い。

これらプロピレン系共重合体樹脂の中では、プロピレン
・エチレンブロック共重合体を使用することが好ましい
。これらの樹脂は、市販の中から適宜選んで用いること
かできる。

エチレンと不飽和カルボン酸化合物又は、その無水物と
の共重合体とは、例えば、エチレンとアクリル酸がラン
ダムに、もしくはある一定の間隔をおいて共重合してい
るポリマーのことであるが、ここでは構造的な見地から
、分岐状あるいは線状の炭素鎖中に、不規則あるいは規
則的に不飽和カルボン酸化合物又はその無水物か、共重
合している構造をもつもの全般を指す。

具体的には、不飽和カルボン酸化合物又はその無水物の
含量が０．　１〜４０重量％、好ましくは０．５〜３５
重量％、特に好ましくは１〜３０重量％のもので、Ｊ　
Ｉｓ−に６７６０に準拠して測定したメルトフローレ−
１−（ＭＦＲ）が、０．１〜１，０００ｇ／１０ｍ１ｎ
、好ましくは０．５〜７００ｇ／１０ｍ１ｎ、特に好ま
しくは１〜５００ｇ／１０ｍ１ｎの常温で液体、半固体
、固体のポリマーが含まれる。

エチレンと不飽和カルホン酸化合物又はその無水物との
共重合体はエチレンと不飽和カルボン酸化合物又はその
無水物を原料として周知の方法、例えば高圧ラジカル重
合法などによって製造することができる。高圧ラジカル
重合法による製造の場合、エチレン、不飽和カルボン酸
化合物又はその無水物、及びラジカル反応開始剤を、例
えば圧力１．０００〜３，０００気圧、温度９０〜３０
０℃に保たれた反応域中に、エチレン：不飽和カルボン
酸化合物又はその無水物の比が１０．０００：１〜１０
０：２になるように連続的に挿入し、３〜２０％のエチ
レンを共重合体に変え、反応区域から共重合体を連続的
に取り出すことで作られる。

ここでいう不飽和カルボン酸化合物又はその無水物とし
ては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイ
ン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、テトラヒ
ドロフタル酸、ノルボルネン−５，６−ジカルボン酸、
及びこれらの無水物等の不飽和カルボン酸又はそれらの
酸無水物等が挙げられる。

またエチレン、不飽和カルボン酸化合物成分のほかに第
三の共重合体成分として、メチルアクリレート、エチル
アクリレート、ブチルアクリレート、メチルメタクリレ
ート等の不飽和カルボン酸エステル、スチレン、α−メ
チルスチレン、ビニルトルエン等のビニル芳香族化合物
：アクリロニトリル、メタクリレートリル等のニトリル
化合物＝２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン等の
ビニルピリジン：メチルビニルエーテル、２−クロルエ
チルビニルエーテル等のビニルエーテル：塩化ビニル、
臭化ビニル等のハロゲン化ビニル：酢酸ビニル等のビニ
ルエステル：アクリルアミド等を用いた三元系、多元系
共重合体として用いることも可能である。

そしてこれらの共重合体は、それぞれ単独でも、複数の
混合物としても使用することができる。

付加的成分 本発明における組成物には、本発明の効果を著しく損な
わない範囲で上記必須成分に加えて以下のような付加的
成分を含有させることかできる。

付加的成分としては、例えば、前記プロピレン系樹脂以
外のポリオレフィン、具体的には、低圧法ポリエチレン
、中圧法ポリエチレン、高圧法ポリエチレン、線状低密
度ポリエチレン等のポリエチレン系樹脂、立体規則性ポ
リ１−ブテン、立体規則性ポリ４−メチルペンテン−１
など、あるいは、オレフィン系、スチレン系、アクリル
系等のエラストマー、無機フィラー、具体的には石英等
の天然シリカ、湿式法、乾式法で製造した合成シリカ、
カオリン、マイカ、タルク、石綿なとの天然珪酸塩、珪
酸カルシウム、珪酸アルミニウム、などの合成珪酸塩、
水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどの金属水
酸化物、アルミナ、チタニアなどの金属酸化合物、炭酸
カルシウム、アルミニウム、ブロンズなどの金属粉、カ
ーボンブラック、ガラス繊維、炭素繊維、チタン酸カリ
ウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、チッ化ケイ素、サフ
ァイア、ベリリア、炭化ホウ素、炭化ケイ素などのウィ
スカーがある。また、その他添加剤、具体的には着色剤
、安定剤、分散助剤、分子量調整剤、架橋剤、核剤など
を挙げることができる。

これら付加的成分の中でも、上記オレフィン系エラスト
マーは、剛性や耐衝撃性などの調整を行なうことかでき
るので好都合である。

このようなオレフィン系エラストマーとしては、エチレ
ン、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン等のα−オ
レフィン相互の共重合体あるいはこれらと非共役ジエン
との共重合体である。該共重合体は、Ｊ　Ｉ　Ｓ−に６
３０１に準拠して測定した初期弾性率が４００ｋｇ／ａ
ｔ以下、好ましくは２００ｋｇ／ｃｄ以下、特に好まし
くは１００ｋｇ／ｃｄ以下の無定形ないしは低結晶性の
共重合体であることが好ましい。

なお上記非共役ジエンの具体例としては、ジシクロペン
タジェン、１，４−ヘキサジエン、シクロオクタジエン
、ジシクロオクタジエン、メチレンノルボルネン、５〜
エチリデン−２−ノルボルネン、５−ビニル−２−ノル
ボルネン、５−メチレン−２−ノルボルネン、５−メチ
ル−１，４ヘキサジエン、７−メチル−１６−オクタジ
エン等を挙げることができる。

これらのオレフィン系エラストマーは、１００℃で測定
したムーニー粘度ＭＬ１＋４が、通常１〜２００１好ま
しくは５〜１５０、特に好ましくは７〜１００の範囲の
ものである。

これらオレフィン系エラストマーの中ではエチレン系エ
ラストマーが品質および安定性の点で好ましい。

具体的にはエチレン・プロピレン共重合ゴム（ＥＰＭ）
、エチレン・１−ブテン共重合ゴム、エチレン・プロピ
レン・１−ブテン共重合ゴム、エチレン・プロピレン・
非共役ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、エチレン壷１−
ブテンφ非共役ジエン共重合ゴム、エチレン・プロピレ
ン・１−ブテン・非共役ジエン共重合ゴム等かある。エ
チレン系エラストマーのなかでは、特にＥＰＭが成形体
の表面荒れが起こり難いため塗装面が美しく仕上り好ま
しい。

ただ、一般に、エラストマーの配合は塗装接着力を助け
る傾向があることが知られているが、本発明においては
、エラストマーの配合がなくとも直接塗装で良好な塗装
接着力を有するものであり、予測し難い意外なことであ
った。

（ｂ）量比 本発明に用いる樹脂組成物を構成する上記各成分の配合
の量比としては、通常、プロピレン系樹脂と必要に応し
用いられるエラストマー成分との和１００重量部に対し
て、エチレンと不飽和カルボン酸化合物又はその無水物
との共重合体０．０１〜４０重量部、好ましくは０．０
５〜３５重量部、特に好ましくは０．　１〜３０重量部
の範囲で配合される。

エチレンと不飽和カルボン酸化合物又はその無水物との
共重合体の配合量が上記範囲未満のときは、塗料の付着
性に再現性が乏しかったり、塗料の付着強度が弱かった
りして好ましくない。一方、上記範囲を越えると高価な
該ポリマーの添加量が多いために、樹脂組成物としての
コストが高くなり、また該ポリマーかデラミネーション
やブリードアウトしてくるために、塗料の付着性か低下
するなどして好ましくない。

また、エラストマーを配合する場合は、エラストマー成
分とプロピレン系樹脂との合計量１００重量部に対して
エラストマー成分を１〜７０重量％、中でも５〜６０重
二％、特に１０〜５０重二％用いることが機械的強度の
点て好ましい。

（Ｃ）配合 上記構成成分を混合することによって本発明の樹脂成形
体原料となる樹脂組成物か製造される。

これらの構成成分の混合順序も特に制限はなく上記構成
成分を同時に混合する方法、任意の２成分を予め混合し
ておき、次いで残りの成分を混合する方法などいずれの
方法でもよい。

混合方法としては、ブラベンダープラストグラフ、−軸
あるいは二軸押出機、強力スクリュー型混練機、バンバ
リーミキサ−、ニーダ−、ロールなどの従来知られてい
る混練機はいかなるものでも使用することができる。

（２）成形 上記樹脂組成物を各種成形方法によって成形することに
よって本発明において用いられる樹脂成形体が得られる
。

成形は通常の方法によって行なうことができる。

すなわち、射出成形、圧縮成形、押出し成形（シート成
形、ブロー成形）等のいずれの成形方法であっても構わ
ない。

特に射出成形した複雑な形状のものに対しても本発明は
有効である。

（Ｉｔ）塗装 本発明における樹脂成形体の塗装法としては、従来の塗
装工程からブライマー塗布やプラズマ処理等の表面改質
工程を除いた工程を採用することができる。即ち上記樹
脂組成物から成る成形物に直接あるいは必要により脱脂
処理を施した後に、塗料を塗布するものである。

本発明方法における「直接塗布する」とは従来行なわれ
ていたブライマー塗布やプラズマ処理を施さずに塗布す
ることてあって、本発明の技術思想を逸脱しない限り、
塗料を塗布する前に何らかの表面処理を施すことを除外
するものではない。

そのような表面処理の一つとして脱脂処理などを挙げる
ことができる。

このような脱脂処理は、一般に塗料を塗布する直前に行
なわれている通常の操作で、これによって、樹脂組成物
の成形から塗装までの工程で不可避的に成形物の表面に
付着した手垢や機械油等を洗浄除去することができる。

具体的には、有機溶剤またはその蒸気、水、水蒸気、散
、アルカリ水あるいは界面活性剤水溶液等による洗浄法
があり、これらのなかでは有機溶剤蒸気による洗浄法が
好んで用いられている。

また塗料の塗布手段としては、スプレーによる吹き付は
塗布、はけ塗り、ローラーによる塗布などかあるが、い
ずれの方法をも本発明の方法で採用することかできる。

本発明方法で使用することができる塗料とじては、一般
に広く用いられている塗料、例えば、アクリル系塗料、
エポキン系塗料、ポリエステル系塗料、ウレタン系塗料
、アルキッド系塗料等が使用できる。この中で好ましい
のはアクリル系塗料およびウレタン系塗料である。

［ＩＩＩ）塗料樹脂成形体 本発明の塗装法により塗装された成形体には、塗料が一
般に１０〜１００μｍ１好ましくは２０〜７０μｍの厚
さで塗装され、その塗膜は強固に被着されているので、
各種工業用部品、例えば自動車のバンパー、マッドガー
ド、サイドモール、ホイールキャップ、スポイラ−類等
の自動車外装部品、インストロメンドパネル、レバー、
ノブ、内張り等の自動車内装部品、ポット、掃除機、洗
濯機、冷蔵庫、照明器具、オーディオ機器等の電気製品
、カラーボックス、収納ケース等の日用雑貨品等として
利用することができる。

〔実験例〕

以下に実施例および比較例を掲げ、本発明を更に具体的
に説明するが、各実施例において製造された樹脂組成物
から試験試料を得るだめの成形条件および試験方法は以
下に示す通りである。なお、例中の「部」は重量部であ
る。

く成形条件〉 成形機 各機製作所製の射出成形機 Ｍ４０Ａ−３Ｊ 成形温度 ２３０℃ 成形品 平板（６５ｍｍＸ　６５ｍｍＸ　２ｍｍ）三点曲げ弾性
率試験片（９０ｍｍＸ　１０ｍｍＸ４ｍｍ）曲げ弾性率 ＪＩＳ　　Ｋ−７２０３に準拠して測定した。

ＦＲ ＡＳＴＭ　　Ｄ−１２３８に準拠して測定した。

〈塗　装〉 塗料 一液型ウレタン系塗料を用いて、塗装を行なった。

塗装法 各塗料を調合し、エアースプレーガンを用いて、塗膜厚
さが、約４０μｍになるようにスプレー塗布した。その
後、１２０℃、６０分で焼き付は乾燥をした。

塗料付着性評価（基盤目試験） 片刃カミソリを用い試験片の表面に直行する縦横１１本
ずつの平行線を２ｍｍ間隔で引いて基盤目を１００個作
る。そのうえにセロハン粘着テープ（ＪＩＳ　　Ｚ１５
２２）を十分圧着し、塗膜面と約３０度に保ち手前に一
気に引き剥し、基盤目で囲まれた部分の状態を観察し、
剥離しなかった基盤目の数を記録した。

実施例１〜１２及び比較例１〜５ 樹脂成形体の製造 第１表に示した成分配合を、二軸押出機により２００℃
で溶融混練しベレットにした。

このペレットを用いて平板及び三点曲げ弾性率試験片の
各試験片を射出成形した。

なお、第１表中、配合成分は次の通りである。

くプロピレン系樹脂〉 ブロック共重合体（１） エチレン含量か、８．２重量％、曲げ弾性率か１０、　
０００ｋｇ／ｃ−か−）ＭＦＲが３３ｇ／１０ｗ１ｎで
あるプロピレン・エチレンブロック共重合体。

ブロック共重合体（２） エチレン含量が、１３重量％、曲げ弾性率が６．０００
ｋｇ／ｃ−かつＭＦＲが３０ｇ／１０ｍ１ｎであるプロ
ピレン・エチレンブロック共重合体。

ランダム共重合体 エチレン含量３．４重量％、曲げ弾性率が１０．５００
ｋｇ／ｃ−かつＭＦＲ１５ｇ／１０ｍ１ｎであるプロピ
レン・エチレンランダム共重合体。

単独重合体 曲げ弾性率が、１３．　０００）ｃｇ／ｃシかつＭＦＲ
２５ｇ／１０ｍ１ｎであるポリプロピレン。

くエチレンと不飽和カルボン酸またはその無水物との共
重合体〉 ＦＡＡ　（１） 高圧ラジカル重合法で得た、アクリル酸含有率１３重量
％、Ｊ　Ｉｓ−に６７６０に準拠して測定したＭＦＲ７
ｇ／１０ＩＩｌｉｎであるエチレン・アクリル酸共重合
体、。

ＥＡＡ　（２） 高圧ラジカル重合法で得たアクリル酸含有率２０重量％
、Ｊ　Ｉ　Ｓ−に６７６０に準拠して測定したＭＦＲ３
００ｇ／ｌ　０ｍ１ｎであるエチレン・アクリル酸共重
合体。

くオレフィン系エラストマー〉 ＥＰＭ　（１） ムーニー粘度ＭＬ　　　（１００℃）か７０、比■＋４ 重が０．８６であるエチレン・プロピレン・共重合ゴム
。

ＥＰＭ　（２） ムーニー粘度ＭＬ　　　（１００℃）が２４、比１＋４ 重０．８６のエチレン・プロピレン共重合ゴム。

ＰＤＭ ムーニー粘度ＭＬ　　　（１００℃）が４７、比■＋４ 重が０．８６であるエチレンφプロピレン・エナリデン
ノルボルネン共重合ゴム。

樹脂成形体の塗装 上記樹脂成形体の製造によって、成形した平板をトリク
ロロエタン蒸気で３０秒間脱脂処理を施した後、エアー
ガンを用いて塗料を塗布した。そして焼き付は乾燥をし
、４８時間室温放置した後、基盤目試験を行なった。

得られた樹脂組成物の弾性率と塗料付着性の結果を第１
表に示す。

比較例５に示す配合の組成物においては、柔らかすぎて
Ｊ　Ｉ　Ｓ−に７２０３に準拠した測定方法では曲げ弾
性率を測定することはできなかった。

また塗装時においては、塗料塗布後の焼き付は乾燥時に
試験片の平板がひどく変形をして、また平板の表面にも
凹凸が生じてしまって、評価することができなかった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エチレン含量３〜４５重量％のプロピレン・エチレンブ
   ロック共重合体及び／又はエチレン含量０．５〜１０重
   量％のプロピレン・エチレンランダム共重合体１００重
   量部に対して、エチレンとカルボキシル基（酸無水基を
   含む）含有不飽和化合物との共重合体０．０１〜４０重
   量部を添加してなる樹脂組成物からなる成形体に、塗料
   を直接塗布することを特徴とする、樹脂成形体の塗装法
   。