JPH0811773B2 - フィラー含有ポリプロピレン系樹脂組成物の塗装方法 - Google Patents

フィラー含有ポリプロピレン系樹脂組成物の塗装方法

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JPH0811773B2
JPH0811773B2 JP60059585A JP5958585A JPH0811773B2 JP H0811773 B2 JPH0811773 B2 JP H0811773B2 JP 60059585 A JP60059585 A JP 60059585A JP 5958585 A JP5958585 A JP 5958585A JP H0811773 B2 JPH0811773 B2 JP H0811773B2
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幸夫 横手
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はポリプロピレン系樹脂組成物に関し、さらに
詳しくは、その成形品がプラズマ処理後の塗装性に優れ
るフィラー含有ポリプロピレン系樹脂組成物の塗装方法 [従来の技術] ポリプロピレン系樹脂は軽量化、耐久性、安全性、意
匠性、経済性等が優れていることにより、その成形品は
自動車部品をはじめとする各種の工業部品等に広く使用
されているが、剛性、耐熱性、寸法安定性等を改良する
ために各種の無機フィラーを添加したものも多く、それ
らは色調や耐候性等を考慮して黒または黒系色に着色さ
れていることが多い。しかし、最近の市場のニーズとし
ては、それらの使用場所によっては、塗装することによ
り高級化したいという要請が高まり、塗装性の付与が不
可欠となっている。
現在、ポリプロピレン系樹脂成形品の塗装方法として
は、トリクロルエチレン、トリクロルエタン等の含ハロ
ゲン系有機溶剤により該樹脂成形品の表面処理を行な
い、その後プライマー塗装、上塗り塗装を行なうことが
多いが、含ハロゲン系有機溶剤による環境汚染問題の解
消および工程省略によるコスト削減を目的としてプラズ
マ処理による成形品の表面処理後、上塗り塗装を行なう
方法が実施されるようになってきた。
そして殆どの場合、塗装前のポリプロピレン系樹脂
は、全面塗装および部分塗装の区別にかかわらず、無機
系、有機系あるいはこれらの組合わせから成る着色剤で
着色されていることが多く、特に屋外で使用されるよう
な部品には、その使用方法を考慮し、また耐候性を向上
させることも含めて、カーボンブラックもしくはカーボ
ンブラックを主体とした黒色系顔料を添加するのが一般
的であり、そのためにポリプロピレン系樹脂に対するカ
ーボンブラックの添加量も大きくなっているのが現状で
ある。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、このようにカーボンブラックを多量に
添加したポリプロピレン系樹脂の成形品をプラズマ処理
後に塗装すると、塗装性が著しく低下することが明らか
となり、本発明者等はプラズマ処理後に塗装した場合の
塗装性の良好なフィラー含有ポリプロピレン系樹脂組成
物について鋭意研究を重ねた結果、使用するカーボンブ
ラックの種類と添加量を規定することにより、成形品の
塗装性が飛躍的に向上することを見出し本発明を完成す
るに至った。
[問題点を解決するための手段] すなわち本発明は、ポリプロピレン系樹脂および無機
フィラーとから少なくとも成るフィラー含有ポリプロピ
レン系樹脂と、カーボンブラックとを含み、該フィラー
含有ポリプロピレン系樹脂のポリプロピレン系樹脂およ
び無機フィラーの配合割合がポリプロピレン系樹脂99.5
重量%〜60重量%に対して無機フィラー0.5〜40重量%
であり、該フィラー含有ポリプロピレン系樹脂100重量
部に対して0.01〜0.6重量部のカーボンブラックを配合
し、該カーボンブラックの平均粒径が5〜40μm、比表
面積が50〜1100m2/gであることを特徴とするフィラー含
有ポリプロピレン系樹脂組成物の塗装方法である。
[発明の実施態様] 本発明のフィラー含有ポリプロピレン系樹脂組成物を
構成するに際して用いられるポリプロピレン系樹脂と
は、エチレン−プロピレン共重合体あるいはプロピレン
と他のα−オレフィンとの共重合体を意味し、また各種
ポリエチレン、他の結晶性樹脂、各種ゴム(EPR、EPDM
等)および各種の無機有機フィラー等を添加したもので
もよく、必要に応じて無水マレイン酸等の不飽和カルボ
ン酸などにより1部あるいは全部が変性されたものでも
差しつかえない。もちろん無機フィラーの添加量は、本
発明の範囲を逸脱しない範囲である必要がある。
本発明における無機フィラーとは、所謂無機充填材で
あり、粉末状あるいは繊維状などの任意の形状のものを
用いることができ、材質としては、例えば酸化カルシウ
ム、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグ
ネシウム、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、ケ
イ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、硫酸カルシウ
ム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸マグネシウ
ム、亜硫酸カルシウム、チタン酸カリウム、タルク、ク
レー、マイカ、ガラス、塩基性炭酸マグネシウム、ドロ
マイト等が挙げられる。これら各種の無機フィラーは、
任意のカップリング剤や界面活性剤などで表面処理され
たものでもよく、このような表面処理は樹脂組成物の剛
性や耐衝撃性の向上に寄与する。
本発明のフィラー含有ポリプロピレン系樹脂組成物
は、上記ポリプロピレン系樹脂と無機フィラーとを含む
フィラー含有ポリプロピレン系樹脂にカーボンブラック
を添加して成るが、上記フィラー含有ポリプロピレン系
樹脂のポリプロピレン系樹脂と無機フィラーの配合割合
は、得られる樹脂組成物の剛性、耐衝撃性、調色性、塗
装性などを考慮すると、該ポリプロピレン系樹脂99.5〜
60重量%に対して無機フィラー0.5〜40重量%の範囲が
好ましい。
無機フィラーの配合割合が0.5重量%未満では得られ
る樹脂組成物の剛性が低く、一方40重量%を越えると耐
衝撃性が低下したり、調色が困難になる等の他、無機フ
ィラーに含まれている水分のために塗装後の耐温水性が
低下して樹脂層と塗膜の間にふくれを生じ易くなり、何
れにしても好ましくない。
また、本発明におけるカーボンブラックとしては、一
般にポリプロピレン系樹脂を黒色に着色するのに使用さ
れるファーネスブラック、サーマルブラック、チャンネ
ルブラック、アセチレンブラック等が挙げられるが、色
調、耐熱性、耐候性等の点で、平均粒径が5〜40mμ、
比表面積が50〜1100m2/gのものが用いられる。中でもフ
ァーネスブラック、チャンネルブラックが好ましい。も
ちろん、これらのカーボンブラックは、2種以上を併用
して用いることもできる。
上記カーボンブラックの添加量は、フィラー含有ポリ
プロピレン系樹脂のポリプロピレン系樹脂と無機フィラ
ーの合計量100重量部に対して0.01〜0.6重量部、好まし
くは0.05〜0.5重量部であることが必要である。添加量
が0.01重量部未満では樹脂組成物の耐候性が低下し、そ
の改良のために一般に用いられている耐熱、耐候性安定
剤を用いることもできるが、特に外装部品のような耐候
性が必要とされる部品には、これら安定剤をかなり多量
に用いる必要があり、そのため価格が非常に高くなる
他、成形後に成形品の表面に安定剤が浮出し、塗装性、
外観が低下する等の欠点があり実用的でない。一方、添
加量が0.6重量部を越えると、成形品をプラズマ処理後
に塗装した場合の塗膜の剥離強度が著しく低下する他、
耐温水試験においてブリスターが起き易くなり好ましく
ない。
また、カーボンブラックの平均粒径は、分散性、色
調、耐候性などの点から上記の範囲にあることが必要で
あり、平均粒径が小さいと粒子が二次凝集を起して分散
性が低下する他、価格も高くなり、一方平均粒径が大き
くなると色調が悪くなるばかりか、耐候性も低下するの
で、何れにしても好ましくない。尚、カーボンブラック
の平均粒径の値は、電子顕微鏡による直接測定、また比
表面積は窒素、ヨウ素などの吸着量により求めた値を用
いるものとする。
本発明のフィラー含有ポリプロピレン系樹脂組成物に
おいては、上記ポリプロピレン系樹脂、無機フィラーお
よびカーボンブラックの他、本発明の効果を著しく損な
わない程度の範囲であれば、必要に応じて通常ポリプロ
ピレン樹脂に添加される酸化防止剤、熱安定剤、紫外線
吸収剤、難燃化剤、核剤、有機顔料等を単独であるいは
併用して用いてもさしつかえない。
本発明のフィラー含有ポリプロピレン系樹脂組成物
は、前記ポリプロピレン系樹脂、無機フィラーおよびカ
ーボンブラック、そして必要に応じて上記添加物を配合
して成るが、配合に際しては公知の各種手段を用いるこ
とができる。例えばペレット化されたものとして本発明
の樹脂組成物を得たいのであれば、当業界で一般に用い
られるヘンシェルミキサー等を用いて上記各成分の混合
を行なった後、単軸押出機、FCM、ICM等の2軸押出機、
ロール、バンバリーミキサー等を用いて混練を行なうこ
とにより容易に得ることができる。このようにして得ら
れる樹脂組成物は、通常用いられる射出成形法、押出成
形法、および圧縮成形法等の成形法により所望の成形品
に成形し得る。
成形品のプラズマによる表面処理は、例えば高周波、
マイクロ波放電等により、酸素、窒素、他の不活性ガス
あるいはこれ等の混合ガスを励起させることによって生
じるプラズマを成形品の表面に接触させる等により行な
うことができる。その条件としてはガスの種類によって
も多少異なるが、通常の場合、圧力としては0.1〜5Tor
r、処理時間としては5〜600秒程度が適当である。しか
しながら、成形品の形状等によっては処理時間を長くし
たり、処理槽の形状に変化をもたせる等の必要性も生じ
る。
[実施例] 以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。
〔実施例1〜5〕 ポリプロピレン系樹脂としてエチレン含量6.8重量
%、メルトフローインデックス8.0g/10minのエチレン−
プロピレンブロック共重合体(PP−A)、無機フィラー
として平均粒径1.3μmのタルクを用い、該PP−Aおよ
びタルクの表−1に示す配合量から成るフィラー含有ポ
リプロピレン系樹脂100重量部に対して、2,6−ジ−tert
−ブチル−4−メチルフェノール0.05重量部、ステアリ
ン酸カルシウム0.1重量部、テトラキス〔メチレン−3
−(3′,5′−ジ−tert−ブチル−4′−ヒドロキシフ
ェニル)プロピオネート〕メタン0.2重量部、ビス(2,
2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート0.4
重量部、2−(3−tert−ブチル−5−メチル−2−ヒ
ドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール0.
2重量部と、平均粒径が18μm、比表面積が200m2/gであ
るファーネスブラック(以下、カーボンブラックA)ま
たは平均粒径が14μm、比表面積が280m2/gであるチャ
ンネルブラック(以下、カーボンブラックB)を表−1
に示す各添加量で配合した。各配合物のそれぞれについ
てヘンシェルミキサーで混合後、230℃に設定した40mm
φ押出機にてペレット化された本発明の樹脂組成物を得
た。得られた樹脂組成物のそれぞれを射出成形にて成形
し、塗装用のテストピース(80×160×2mm平板)を得
た。
これらテストピースのそれぞれにつき、下記の条件に
てプラズマ処理を行なった後、2液型のウレタン系の上
塗り用塗料を膜厚50μmとなるように塗装し、90℃で40
分間乾燥後、室温で48時間放置することによって塗装品
を得た。
このようにして得られた塗装品のそれぞれにつき、該
塗装品の塗膜にカッターにより巾1.0cmの切り込みを入
れ、インストロン引張試験機を用いて塗膜の180゜剥離
強度を測定し、またこれら塗装品のそれぞれを40℃の温
水中に浸漬し、240時間後の塗膜の状態を目視により判
定することによって塗装性の評価を行なった。結果を表
−1に示す。
プラズマ処理条件 1)プラズマ処理装置;東芝製マイクロ波プラズマ処理
装置(TMZ−2026M) 2)処理ガス;酸素 3)処理時間;30秒 4)ガス圧力;1.0Torr 5)ガス流量;480cc/min 6)マイクロ波出力;1500W 〔実施例6〜7〕 実施例1におけるタルクを平均粒径1.9μmの炭酸カ
ルシウム、平均粒径1.2μmの硫酸バリウムに代えた他
は、実施例1と同様に試験し、得られた結果を表−1に
示す。
〔実施例8〕 実施例1で用いたPP−Aの代りに、メルトフローイン
デックス7.5g/10minのポリプロピレン−ホモポリマー
(PP−B)を用いた他は、実施例1と同様に試験し、得
られた結果を表−1に示す。
〔実施例9〕 実施例8におけるPP−Bとタルクの配合量をそれぞれ
70重量部および15重量部とし、更にプロピレン含量27重
量%、100℃でのムーニー粘度が70であるエチレン−プ
ロピレン共重合体ゴム(EPR−A)を15重量部添加する
他は、実施例8と同様に試験し、得られた結果を表−1
に示す。
〔実施例10〕 実施例1におけるPP−Aとタルクの配合量をそれぞれ
95重量部および5重量部とした他は、実施例1と同様に
試験し、得られた結果を表−1に示す。
〔実施例11〜13〕 実施例1におけるカーボンブラックを平均粒径6μ
m、比表面積1000m2/gのカーボンブラックC、平均粒径
35μm、比表面積600m2/gのカーボンブラックDとし、
添加量を表−1のようにした他は、実施例1と同様に試
験し、得られた結果を表−1に示す。
〔比較例1〜4〕 実施例1、3、8、9におけるカーボンブラックの添
加量を1.0重量部とした他は、実施例1と同様に試験
し、得られた結果を表−1に示す。
上記実施例および比較例から明らかなように、本発明
の樹脂組成物は塗膜剥離強度および耐水性ともに優れ、
極めて良好な塗装性を示す。
[発明の効果] 以上に説明した如く、本発明のフィラー含有ポリプロ
ピレン系樹脂組成物により、プラズマ処理後の塗装性を
極めて良好な成形品を得ることができるようになった。
フロントページの続き (72)発明者 関口 克巳 神奈川県横浜市戸塚区飯島町2070 (56)参考文献 特開 昭59−219352(JP,A) 特開 昭59−184237(JP,A) 特開 昭59−96142(JP,A) 特開 昭58−108242(JP,A) 特開 昭57−21441(JP,A) 特開 昭56−24143(JP,A) 特開 昭60−124654(JP,A) 特公 昭40−926(JP,B1)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリプロピレン系樹脂及び無機フィラーと
    から少なくとも成るフィラー含有ポリプロピレン系樹脂
    と、カーボンブラックとを含み、該フィラー含有ポリプ
    ロピレン系樹脂のポリプロピレン系樹脂および無機フィ
    ラーの配合割合がポリプロピレン系樹脂99.5〜60重量%
    に対して無機フィラー0.5〜40重量%であり、該フィラ
    ー合有ポリプロピレン系樹脂100重量部に対して0.01〜
    0.6重量部のカーボンブラックを配合し、該カーボンブ
    ラックの平均粒径が5〜40μm、比表面積が50〜1100m2
    /gであるフィラー含有ポリプロピレン径樹脂組成物を成
    形し、該成形物をプラズマ処理した後、塗装することを
    特徴とするフィラー合有ポリプロピレン系樹脂組成物の
    塗装方法。
JP60059585A 1985-03-22 1985-03-26 フィラー含有ポリプロピレン系樹脂組成物の塗装方法 Expired - Fee Related JPH0811773B2 (ja)

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