JPH07246363A - 樹脂成形体の静電塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、樹脂成形体の物性及び着色に問題
を生ずることなく、塗着性及び付着性に優れ、かつ生産
性に優れた静電塗装方法を提供することである。 【構成】 （イ）数平均分子量が１５０〜３００００
で、分子末端の少なくとも一端に炭素数４〜３０のアル
キル基、アルケニル基、アリール基又はアルキルアリー
ル基を有する、炭素数２〜６のアルキレンオキシド誘導
体を、（ロ）樹脂成形体原料に練り込み、その混練物を
成形し、得られた成形体表面をコロナ放電処理した後、
該樹脂成形体に荷電を有する塗料を噴霧、付着させるこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂成形体の静電塗装
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の樹脂成形体の静電塗装方法として
は、例えば特開昭５０−６６５３８号公報記載のよう
に、樹脂成形体表面に、導電性金属粉末を含有した導電
塗料を塗布する等して導電性のプライマ−層を形成し、
導電性をもたせてから静電塗装を行う方法、またはカー
ボンブラック、カーボンファイバー、導電性マイカ等の
無機質系導電物質を樹脂成形体原料に練り込んだ後成形
し、静電塗装を行う方法等がある。

【０００３】しかしながら、特開昭５０−６６５３８号
公報記載のように、樹脂成形体表面に導電性プライマ−
層を形成する場合には、樹脂成形体表面と表面に塗布し
た導電性プライマ−との密着性が悪く、これを改良する
ためには多種類の導電性プライマ−層を多層にわたって
形成せざるを得なくなり、このことから導電性や生産性
に問題を生ずるだけでなく、導電性プライマ−の多種類
使用による塗布の際のロスやコスト面にも問題があっ
た。

【０００４】さらにカーボンブラック、カーボンファイ
バー、導電性マイカ等の無機質系導電物質を練り込んで
静電塗装する場合には、これらの物質を樹脂成形体原料
に多量に練り込まざるを得ないため、樹脂成形体の物質
劣化が起こりやすく、また樹脂成形体の着色により静電
塗装表面の色相に影響する等の問題点があった。

【０００５】また最近、特開平３−１０１８７５号公報
記載のポリオキシアルキレンポリオ−ルと可溶性電解質
塩との錯体を、樹脂成形体原料に練り込み、その混練物
を成形し得られた成形体表面をプラズマ処理した後、静
電塗装する方法が開示されたが、この方法はプラズマ処
理がバッチ式のため、生産性に劣り、さらに減圧下で成
形品を処理しなければならないという問題点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来法の欠点を解消し、樹脂成形体の物性及び着色に問
題を生ずることなく、塗着性及び付着性に優れ、かつ生
産性に優れた静電塗装方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では、特定のアル
キレンオキシド誘導体を、樹脂成形体原料に練り込み、
成形した後に、成形体表面をコロナ放電処理することに
より、成形体表面を静電塗装特性に適したものに改質し
うることを見出し、上記課題を解決した。

【０００８】すなわち、本発明は、（イ）数平均分子量
が１５０〜３００００で、分子末端の少なくとも一端に
炭素数４〜３０のアルキル基、アルケニル基、アリール
基又はアルキルアリール基を有する、炭素数２〜６のア
ルキレンオキシド誘導体を、（ロ）樹脂成形体原料に練
り込み、その混練物を成形し、得られた成形体表面をコ
ロナ放電処理した後、該樹脂成形体に荷電を有する塗料
を噴霧、付着させることを特徴とする樹脂成形体の静電
塗装方法である。

【０００９】本発明に用いるアルキレンオキシド誘導体
としては、炭素数４〜３０の活性水素基含有化合物に、
触媒存在下で炭素数２〜６のアルキレンオキシドを単独
付加重合またはそれらの２種以上を共重合させ、生成物
をイオン交換法、中和濾過法もしくは吸着法などの一般
的に知られる精製法で処理して得られる化合物が挙げら
れる。

【００１０】かかる炭素数４〜３０の活性水素基含有化
合物としては、ブチルアルコール、ペンチルアルコー
ル、ヘキシルアルコール、オクチルアルコール、ドデシ
ルアルコール、ヘキサデシルアルコール、オクタデシル
アルコール等の炭素数４〜３０のアルコール類、ノネニ
ルアルコール、デセニルアルコール、オクタデセニルア
ルコール等の炭素数４〜３０のアルケニルアルコール
類、オクチルフェノール、ノニルフェノール、ジノニル
フェノール、ドデシルフェノールなどの炭素数４〜３０
のフェノール類、オクチルアミン、ドデシルアミン、オ
クタデシルアミン等の炭素数４〜３０のアルキルアミン
類、ベンジルアルコール、フェネチルアルコール等であ
るが、好ましくは炭素数８〜２０、特に好ましくは炭素
数１２〜１８のアルキル基、アルケニル基、アリール
基、アルキルアリール基を有する活性水素基含有化合物
等が挙げられる。

【００１１】炭素数が４より小さいとアルキレンオキシ
ド誘導体と樹脂成形体原料との相溶性が悪く、アルキレ
ンオキシド誘導体が樹脂成形体からブリードアウトしや
すくなるため、静電塗装後の塗膜に悪影響を及ぼす可能
性が高い。また炭素数が３０より大きいと、アルキレン
オキシド誘導体と樹脂成形体原料との相溶性がよくな
り、アルキレンオキシド誘導体が樹脂成形体表面に存在
しにくくなり、コロナ処理の効果が小さくなるため、塗
着効率が向上しにくい。

【００１２】前記炭素数２〜６のアルキレンオキシドと
しては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，
２−ブチレンオキシド、１，２−ヘキセンオキシド、シ
クロヘキセンオキシド等が挙げられる。

【００１３】アルキレンオキシド誘導体の数平均分子量
は、１５０〜３００００であり、好ましくは１５０〜１
００００、特に好ましくは１５０〜５０００である。数
平均分子量が３００００を越えるとアルキレンオキシド
誘導体と樹脂成形体原料との相溶性が悪くなり、アルキ
レンオキシド誘導体が樹脂成形体表面に存在しにくくな
り、コロナ処理の効果が小さくなるため塗着効率が向上
しにくい。

【００１４】アルキレンオキシド誘導体の添加量は、樹
脂成形体原料１００重量部に対して０．０１〜１０重量
部、好ましくは０．０５〜５重量部、特に好ましくは
０．１〜３重量部である。１０重量部を越える添加は、
導電性の向上には好ましいが、樹脂との相溶性の点で物
性劣化および表面ブリードが生じるので、静電塗装後の
塗膜に悪影響を及ぼす可能性が高く大きな利点はない。
また、０．０１重量部より少ない添加は、導電性が悪く
なる傾向があるため塗着効率が向上しにくい。

【００１５】本発明に用いる樹脂成形体原料としては、
ポリエチレン（以下、ＰＥとも言う）、ポリプロピレン
（以下、ＰＰとも言う）、ゴム入りポリプロピレン（エ
チレン−プロピレン系共重合ゴム含有）等のポリオレフ
ィン樹脂、ＡＢＳ樹脂（以下、ＡＢＳとも言う）、アク
リル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ
カーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、フェノール樹
脂等の表面抵抗値の高い樹脂等が挙げられる。

【００１６】なお、アルキレンオキシド誘導体を樹脂成
形体原料に練り込む際には、効果を本質的に変えない範
囲において、他の種類の帯電防止剤や加工安定剤等を併
用することができる。

【００１７】アルキレンオキシド誘導体を樹脂成形体原
料に練り込む方法としては、二軸式押出し機式、熱ロー
ル式等の一般的に用いられる方法がいずれも使用でき、
樹脂成形体の成形方法としても、射出成形、カレンダー
加工、圧縮成形、ＳＭＣ法等がいずれも使用できる。

【００１８】樹脂成形体のコロナ放電処理としては、常
圧において２つの導体間に高周波電源により高電圧を印
加すると発生する現象を利用するもので、いわゆる発生
したコロナを被処理物（成形体）の表面に接触させる方
法である。

【００１９】コロナ放電処理の条件は、コロナ放電が発
生する条件であればよく、例えば印加電圧が１０〜５０
ＫＶ、処理時間１００秒以下である。なお、実質的に
は、非処理物である樹脂成形体の表面抵抗がコロナ放電
処理により小さくなればよく（１０¹⁴Ω未満）、またそ
のような条件を満たすコロナ放電処理装置であればどん
な装置であってもかまわない。

【００２０】次に静電塗装方法としては、電気遠心力エ
ア、エアレス霧化式塗装機等による方法がいずれも使用
でき、印加電圧は−３０ＫＶ〜−１２０ＫＶ程度であ
る。また塗料の種類は、ウレタン系、アクリル系、アル
キッド系、メラミン系等、通常用いられている塗料がい
ずれも使用できる。

【００２１】

【作用】本発明に従えば、成形後、樹脂成形体表面に存
在するアルキレンオキシド誘導体内のエーテル結合酸素
とコロナ放電により生成したオゾンとの相乗効果によっ
て、樹脂成形体表面に存在する酸素量が増大するため、
樹脂成形体表面の吸湿性が高まり、その結果、表面抵抗
値が低下し、塗着性に優れた静電塗装が可能となる。

【００２２】

【実施例】

製造例１．ドデシルアルコール１８６ｇを出発物質と
し、触媒に水酸化カリウムを用いて、常法によりエチレ
オキシド９０ｇを逐次導入した後、脱塩精製を行ない、
数平均分子量２７０（水酸基値より算出）のアルキレン
オキシド誘導体２６０ｇを得た。以下、アルキレンオキ
シド誘導体（Ａ）と言う。

【００２３】製造例２．ドデシルアルコール１８６ｇを
出発物質とし、触媒に水酸化カリウムを用いて、常法に
よりエチレオキシド５２０ｇを逐次導入した後、脱塩精
製を行ない、数平均分子量７００（水酸基値より算出）
のアルキレンオキシド誘導体６９０ｇを得た。以下、ア
ルキレンオキシド誘導体（Ｂ）と言う。

【００２４】製造例３．ドデシルアルコール１８６ｇを
出発物質とし、触媒に水酸化カリウムを用いて、常法に
よりエチレオキシド５００ｇ、プロピレンオキシド６５
０ｇを逐次導入した後、脱塩精製を行ない、数平均分子
量１２００（水酸基値より算出）のアルキレンオキシド
誘導体１１８０ｇを得た。以下、アルキレンオキシド誘
導体（Ｃ）と言う。

【００２５】製造例４．ドデシルアルコール１８６ｇを
出発物質とし、触媒に水酸化カリウムを用いて、常法に
より１，２−ブチレンオキシド１４００ｇ、エチレオキ
シド７００ｇを逐次導入した後、脱塩精製を行ない、数
平均分子量２０００（水酸基値より算出）のアルキレン
オキシド誘導体１９４０ｇを得た。以下、アルキレンオ
キシド誘導体（Ｄ）と言う。

【００２６】製造例５．ｎ−ブチルアルコール６５ｇを
出発物質とし、触媒に水酸化カリウムを用いて、常法に
より１，２−ブチレンオキシド６０ｇとエチレオキシド
６０ｇを混合してから、逐次導入後、脱塩精製を行な
い、数平均分子量１７０（水酸基値より算出）のアルキ
レンオキシド誘導体１６０ｇを得た。以下、アルキレン
オキシド誘導体（Ｅ）と言う。

【００２７】製造例６．オクタデシルアルコール２７０
ｇを出発物質とし、触媒に水酸化カリウムを用いて、常
法によりエチレンオキシド３０００ｇ、プロピレンオキ
シド１０００ｇ、１，２−ヘキセンオキシド５００ｇを
逐次導入した後、脱塩精製を行ない、数平均分子量４５
００（水酸基値より算出）のアルキレンオキシド誘導体
４４５０ｇを得た。以下、アルキレンオキシド誘導体
（Ｆ）と言う。

【００２８】製造例７．オクタデシルアルコール２７ｇ
を出発物質とし、触媒に水酸化カリウムを用いて、常法
により１，２−ヘキセンオキシド１００ｇ、１，２−ブ
チレンオキシド２００ｇ、エチレンオキシド６５０ｇを
逐次導入した後、脱塩精製を行ない、数平均分子量９０
００（水酸基値より算出）のアルキレンオキシド誘導体
９２５ｇを得た。以下、アルキレンオキシド誘導体
（Ｇ）と言う。

【００２９】製造例８．ノニルフェノール２２０ｇを出
発物質とし、触媒に水酸化カリウムを用いて、常法によ
りプロピレンオキシド６４０ｇを逐次導入した後、脱塩
精製を行ない、数平均分子量６００（水酸基値より算
出）のアルキレンオキシド誘導体６３０ｇを得た。以
下、アルキレンオキシド誘導体（Ｈ）と言う。

【００３０】製造例９．ジノニルフェノール３４ｇを出
発物質とし、触媒に水酸化カリウムを用いて、常法によ
りプロピレンオキシド１００ｇ、１，２−ブチレンオキ
シド２００ｇ、エチレンオキシド２５００ｇを逐次導入
した後、脱塩精製を行ない、数平均分子量２５０００
（水酸基値より算出）のアルキレンオキシド誘導体２４
５０ｇを得た。以下、アルキレンオキシド誘導体（Ｉ）
と言う。

【００３１】製造例１０．ベンジルアルコール１０８ｇ
を出発物質とし、触媒に水酸化カリウムを用いて、常法
によりシクロヘキセンオキシド１００ｇ、エチレンオキ
シド１６００ｇを逐次導入した後、脱塩精製を行ない、
数平均分子量１６００（水酸基値より算出）のアルキレ
ンオキシド誘導体１５４０ｇを得た。以下、アルキレン
オキシド誘導体（Ｊ）と言う。

【００３２】製造例１１．ドデシルアミン１８５ｇを出
発物質とし、触媒に水酸化カリウムを用いて、常法によ
り１，２−ブチレンオキシド４００ｇ、エチレンオキシ
ド２４００ｇを逐次導入した後、脱塩精製を行ない、数
平均分子量２７００（水酸基値より算出）のアルキレン
オキシド誘導体２６５０ｇを得た。以下、アルキレンオ
キシド誘導体（Ｋ）と言う。

【００３３】製造例１２．オクタデシルアルコール２７
０ｇを出発物質とし、触媒に水酸化カリウムを用いて、
常法により１，２−ブチレンオキシド５００ｇ、エチレ
ンオキシド８００ｇを逐次導入した後、脱塩精製を行な
い、数平均分子量１４００（水酸基値より算出）のアル
キレンオキシド誘導体１３５０ｇを得た。以下、アルキ
レンオキシド誘導体（Ｌ）と言う。

【００３４】実施例．上記製造例で得られたアルキレン
オキシド誘導体を、ポリプロピレン樹脂（ユニオンポリ
マ−社製．ＭＥ２３０；以下ＰＰと略す）、ポリエチレ
ン樹脂（ダイヤポリマ−社製．三菱ポリエチレンＬＤＺ
Ｆ−５１；以下ＰＥと略す）又はＡＢＳ樹脂（ウベサイ
コン社製．サイコラックＴ；以下ＡＢＳと略す）等の樹
脂成形体原料に添加して、二軸押出し機で１８０℃で１
０分間混練してペレットを得た。このペレットを射出成
形機（新潟鉄工所製．ハイパーショット）で成形体（２
３０ｍｍ×２３０ｍｍ×３ｍｍ）とした後、成形体表面
を印加電圧３０ＫＶで、２０秒間コロナ放電処理（高周
波電源；春日電機社製．高周波電源装置ＨＦＳ−２０
３）して、テストピースを得た。直ちに、このテストピ
ースの表面抵抗、および引張強さを測定した。

【００３５】次に、上記で得たテストピ−スをア−ス
し、静電圧−４０ＫＶ、レシプロストロ−ク４００ｍ
ｍ、吹き付け距離３００ｍｍ、コンベア速度２．２ｍ／
分の塗装機（ランズバ−グ・ゲマ社製．μμＢＥＬ３０
φ）で、ウレタン系塗料（日本ビ−ケミカル社製．Ｒ−
３１５）を静電塗装し、１２０℃で３０分間乾燥後、膜
厚及び塗着効率を測定した。

【００３６】なお、表面抵抗は、ＹＨＰ（横河ヒューレ
ットパッカード）社製の超絶縁抵抗計４３２９Ａ型を用
いて、印加電圧５００Ｖで、電圧をかけてから３０秒後
に測定した（湿度６５％，気温２０℃）。引張強さは、
ＪＩＳ Ｋ ７１１３に従って測定した。

【００３７】これらの結果を、表１及び表２に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】これらの表から明らかなごとく、本発明の
塗装物の樹脂物性、塗着効率等の優れた効果が確認され
た。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、表面抵抗値の高い樹脂
に対して、樹脂物性を実質的に害することなく、塗着効
率、表面外観、生産性等に優れた静電塗装が可能であ
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（イ）数平均分子量が１５０〜３００００
   で、分子末端の少なくとも一端に炭素数４〜３０のアル
   キル基、アルケニル基、アリール基又はアルキルアリー
   ル基を有する、炭素数２〜６のアルキレンオキシド誘導
   体を、（ロ）樹脂成形体原料に練り込み、その混練物を
   成形し、得られた成形体表面をコロナ放電処理した後、
   該樹脂成形体に荷電を有する塗料を噴霧、付着させるこ
   とを特徴とする樹脂成形体の静電塗装方法。
2. 【請求項２】 アルキレンオキシド誘導体の添加量が、
   樹脂成形体原料１００重量部に対して０．０１〜１０重
   量部であることを特徴とする請求項１記載の樹脂成形体
   の導電性改良方法。