JPS62230833A - ポリプロピレン系樹脂成形品用被覆材 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はポリプロピレン成形品の被覆用組成物に関する
。

〔従来の技術〕

ポリプロピレンは分子中に極性基、官能基を持たず化学
的に不活性であり、また各種溶剤に対する溶解性も乏し
く、゛ポリプロピレン成形品の表面に、塗装、印刷、接
着等の２次加工を施すことは困難である。

しかしながら、ポリプロピレンは密度が小さく、耐熱性
にすぐれ、しかも物性のバランスもすぐれた樹脂である
ため、自動車、家庭用電気製品、音響機器分野等に広く
使用され、２次加工が困難であるに拘らず、種々な方法
で塗装が試みられている。自動車関係ではバンパー、イ
ンスツルメントフレーム、等に、音響機器分野ではスピ
ーカーボックス、家庭用品としては漆器等、ポリプロピ
レンの塗装製品は増大しつつある。

従来ポリプロピレン成形品表面の塗装、印刷、および接
着性を改選するために、コロナ放電処理、火焔処理、ク
ロム酸硫酸のような酸化剤処理等の前処理が行なわれて
いるが、これらの方法は成形品の形状によって適用が困
難で、フィルム、包装容器等の印刷には適用されている
が、塗装には適用されていない。塗装に適用されている
この種の前処理法としては最近低温プラズマ処理が一邪
で行なわれているが、設備費の負担が大きく、バッチ式
で生産性の低いこと、また処理前後の塗装用素地の取扱
いに細心の注意を要する等の問題がある。

前述のような理化学的前処理を必要としないポリプロピ
レン成形品の塗装方法として、樹脂の改質、下塗り材の
塗布等による多くの方法が、実施ないし提案されている
。

すなわち、樹脂の改質では、ポリプロピレンにアククチ
ツクポリプロピレン、各種の熱可塑性エラストマー、あ
るいはさらに異質の樹脂をブレンドする方法、タルク、
炭酸カルシウム等の無機質の充填剤、木粉のような有機
充填剤を添加する方法、および前記樹脂、エラストマー
等のブレンドと充填剤の添加を併用する方法が提案され
、このような改質樹脂が一部上布されているが、樹脂の
改質のみで、塗装、印刷等の二次加工の問題が解決され
ているものはなく、低温プラズマ照射のような前処理を
行なうか、下塗り剤塗布のいづれかを必要とする。また
特殊銘柄となるので改質樹脂の単価も高価となる。

一方塗装面においても、下塗り材、あるいは下塗りを必
要としない上塗り塗料の研究が進められ、上布されてい
る。

しかしながら、下塗りを必要としない上塗り塗料はｌ液
の乾燥型が多く、音響機器の塗装に使用されるメタリッ
ク塗装のように、光沢、肉持ち感を要求されない塗装に
は使用できるが、十分な光沢と、ざらに肉持感を要求さ
れる漆器等には適さない。最近２液硬化型のポリプロピ
レン用上塗り塗料も上布されるようになったが、光沢、
肉持ち感においてｌ波型より改善されているものの、塗
装性、塗膜性能等の諸性能において十分とは言い難い。

下塗り材を必要としない上塗り塗料は、あくまでも特殊
塗料であって、ポリプロピレンに対する付着性を賦与す
るために、他の何らかの性能が犠牲にされている。

夫々の用途に適した塗膜性能を有する塗料の塗装には、
前述の低温プラズマ照射処理か、下塗り材の塗布を必要
とする。低温プラズマ処理法は、前述したような設備上
、作業上の問題点があるほか、この方法は万能とはいえ
ず、この処理を行なっても十分な付着強さが得られない
塗料もある。

ポリプロピレン成形品塗装用の各種の下塗り材が提案乃
至上布されている。その多くは、各種の塩素化ポリオレ
フィン類〔例えば塩素化ポリプロピレン、塩素化ポリエ
チレン、エチレンと酢酸ビニルの共重合体の塩素化物、
変性ポリプロピレン（ポリプロピレンにマレイン酸又は
無水マレイン酸をグラフトｆｆ１合したもの）の塩素化
物、塩素化ポリプロピレンとアクリル系モノマーとの共
重合体等〕、塩化ゴム、環化ゴム、クロルスルホン化ポ
リオレフィンおよびオレフィンと官能基を有するモノマ
ーとの共重合体等を、夫々単味もしくは混合物、あるい
はこれらを主成分とし、他の樹脂を併用したものである
。

前述の下塗り不要の上塗り塗料も、これら下塗り材も、
塗装性を改良した改質ポリプロピレン成形品に対して十
分な付着性を示すが、非改質のポリプロピレン成形品に
対する付着性が十分なものは少ない。これらはいずれも
、非改質ポリプロピレン成形品に対しては、塗布前にポ
リプロピレンに対して若干の溶解性のある塩素化炭化水
素系溶剤、あるいは芳香族炭化水素系溶剤による被塗装
面のエツチングを伴う洗浄処理を要し、単なるインプロ
パツールによる脱脂処理のみでは、十分な付着性を示さ
ない。又下塗り剤の塗布面が粘着性を示すものもあり、
このような下塗り剤は塗布後の防塵に対策を必要とし、
一般の塗装現場での使用には適さない。

本発明の成分である塩素化ポリプロピレン、塩素化ポリ
エチレンまたは塩化ゴムを使用する下塗り材としては、
特公昭５７−１４４７０号公報あるいは、特開昭５６−
１４１３２５号、同５６−１４１３２６号公報記載のも
のが公知である。前者はテルペン系溶剤を必須成分とす
るものであり、使用している低塩素化ポリプロピレンは
、アククチツクポリプロピレンの塩素化物で、それゆえ
通常の配合では塗布面が粘着性を示し、この粘着性の低
減のためにテルペン系溶剤を添加するものである。本願
発明に使用する低塩素化アイソタクチックポリプロピレ
ンの塗布面は粘着性を示さない。

またこの発明は塗装対象をエラストマーおよび／または
スチレン系樹脂、アクリル系樹脂等の異質の樹脂をブレ
ンドした塗装性の改良されたポリオレフィン系樹脂成形
品であり、非改質のポリプロピレン成形品に対しては十
分な付着性を示さない。

後者の特開昭５６−１４１３２５号、および同５６−１
４１３２６号記載の塗料も対象は複合ポリオレフィン系
成形品であることが明記されており、塗料の組成内容に
おいては、本願発明の被覆材の成分である低塩毒化ポリ
プロピレン、高塩素化ポリプロピレン、塩素化ポリエチ
レンおよび塩化ゴム以外に、これらに相溶性のあ゛るア
ルキド樹脂あるいは変性アルキド樹脂を必須成分として
いる。また低塩毒化ポリプロピレンについては、アクク
チツクポリプロピレンなどをハロゲン化してつくること
ができると記載され、アククチツクポリプロピレンの低
塩素化物であることを暗示している。性能においては、
非改質のポリプロピレン成形品に塗布する場合被塗装面
をトルエン拭きすることが必要であると明記されている
。

これらのプライマーを使用して改質ポリプロピレン成形
品の表面を塗装した場合、通常の条件下では十分な付着
性を示すが、１回３０分間の煮沸試験の繰返し煮沸に対
しては、５回前後で塗膜面が浮き上り、剥離し、繰返し
熱湯に曝露されるような用途、例えば給食用の弁当箱塗
装に対しては、十分な耐煮沸性とはいえない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、これらポリプロピレン塗装製品分野に
おいて、高性能の塗装および印刷用の被覆組成物、特に
下塗り剤としてすぐれた性能を発揮するポリプロピレン
成形品の被覆用組成物を提供することである。

本発明の目的は、さらに具体的には非改質のポリプロピ
レン成形品に対しても、ポリプロピレンに対し若干の溶
解性を示すトルエン、トリクロロエチレン、トリクロロ
エタン等の溶剤による表面処理せずに、十分な付着性を
示し、少くとも１０回以上の耐煮沸性を示すすぐれた性
能を持ち、且塗布面が粘着性を示さないポリプロピレン
系樹脂成形品用の被覆材を提供することである。

〔発明の構成〕

本発明者は、塩素化ポリプロピレンの付着作用について
検討の結果、低塩素化ポリプロピレンは、ポリプロピレ
ン成形品表面に対し良好な付着性を示すが、他材料との
親和性に乏しく、高塩素化ポリプロピレンは、ポリプロ
ピレンに対する付着性は乏しいが、他材料との親和性に
すぐれること、またアイツククチツクポリプロピレンの
低塩素化物は、ポリプロピレンとの付着性において、ア
ククチツクポリプロピレンの低塩素化物にまさるばかり
でなく、耐煮沸性において著しくすぐれていることを見
出した。このアイソタクチックポリプロピレン低塩素化
物の特性と、高塩素化ポリプロピレンの他材料に対する
親和性の両者を両立させるべく、種々配合について検討
の結果、次に示す組成物が本発明の目的を達成できるこ
とを見出した。

すなわち、本発明の被覆材は、下記樹脂図、０３）、（
Ｃ）を、下記〔Ｉ〕、〔■〕、［ＩＩＩ）式のいずれを
も満足する配合割合で、芳香族炭化水素系溶剤および塩
素化炭化水素系溶剤より成る群から選ばれた１種又は２
種以上の混合溶剤を主成分とする溶剤に溶解し、必要に
応じて顔料、染料、体質顔料を配合して成るポリプロピ
レン系樹脂成形品用被覆材である。

囚　塩素含有量が２０〜３５重Ｍ％の塩素化アイツクク
チツクポリプロピレン （Ｂ）　　塩素含有量が６０重潰％以上の塩素化ポリプ
ロピレン （Ｃ）　　塩素含有量が６０重量％以上の塩素化ポリエ
チレンおよび塩化ゴムより成る群から選ばれた１種また
は２種以上の混合物 Ａ／（Δ十Ｂ）−０，１〜０．４　　　　　　［：　Ｉ
　）（Ａ＋Ｂ）　　　／　　　（Ａ　　−ト　Ｂ＋Ｃ）
＝０．１　〜０．　３〔■〕 Ａ／　（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）≧０．０２　　　　　　［］’Ｉ
［：］さらに詳細に説明する。本発明において、ポリプ
ロピレン系樹脂とは、ポリプロピレンホモポリマー、他
のαオレフィンとのコポリマーの他に、カルボキシル基
、二塩基酸の無水物基、水酸基等″の官能基を有するモ
ノマーをコモノマーとするコポリマー、およびこれらの
２種以上の混合物を含み、又、前記の群から選ばれた１
種または２種以上の混合物に、熱可塑性エラストマーを
単独に、またはさらにポリスチレン系樹脂、アクリル系
樹脂等を配合して得られる改質樹脂、およびこれらに各
種の充填剤を配合したものも含むものである。

低塩素化アイソタクチックポリプロピレンにおいて、塩
素含有量を２０〜３５重量％と限定したのは、２０％以
下では他樹脂との相溶性が低下し、相分離、あるいは塗
膜が凝集破壊しやすくなり、また３５％以上では、ポリ
プロピレンとの付着性が低下する。好ましい塩素含有量
は２５〜３０重量％である。（Ｂ）および（Ｃ）成分で
ある高塩素化ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、お
よび塩化ゴムの塩素含有量を６０重量％以上と限定した
のは、６０％以下では上塗り塗料との密着性が低下する
からである。なお、高塩素化ポリプロピレンの場合、ポ
リプロピレンはアククチツクポリプロピレンで差支えな
い。

また配合量において、Ａ／（Ａ＋Ｂ）＝０．１〜０．４
としたのは、０．１以下では付着性不十分、０．４以上
では低塩素化ポリプロピレンと高塩素化ポリプロピレン
との相溶性が低下し、濃度により２層分離する。好まし
い範囲は０．２〜０．３である。

（Ａ＋Ｂ）／　（Ａ＋Ｂ十Ｃ）＝０．１〜０．３と限定
したのは０．１以下ではポリプロピレンとの付着性が低
下し、０．３以上では相溶し難く、均一な溶液が得られ
ない。好ましい範囲は０．１５〜０．２５である。

またＡ／　（Ａ十Ｂ＋Ｃ）≧０．０２と限定したのは、
０．０２以下ではポリプロピレンとの付着性が十分でな
いからである。

なお、使用する溶剤において、芳香族炭化水素系溶剤と
は、トルエン、キシレン等であり、塩素化炭化水素系溶
剤とは、トリクロロエチレン、トリクロロエタン、テト
ラクロロエチレン、モノクロルシクロヘキサン等である
。他にメチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、
酢酸エチル、酢酸ブチル等の溶剤を添加することができ
、これらの溶剤は、低盲素化アイツククチツクポリプロ
ピレンと他成分樹脂との相溶性改善の効果はあるが、こ
れらの溶剤のみを使用する場合、ポリプロピレンとの付
着性は十分でない。

前記組成では樹脂成分濃度５〜ｌＯ重量％のものは、そ
のま＼プライマーとして使用でき、この場合、塗膜の塗
りむらにより成形品表面の平滑性が損なわれることがな
い。濃度３０〜４０虫量％のものは、クリヤ塗料として
使用でき、またこれに顔料、染料、体質顔料、分散剤、
沈澱防止剤等を添加したものは、下塗り塗料として使用
することができる。

以下実施例により本発明の詳細な説明する。

実施例１〜１４ 第−表に示す配合の下塗り剤を調製した。調製は、先づ
低塩素化アイソタクチックポリプロピレンの２０％トル
エン溶液を所定量秤取、所要型の溶剤全量を添加したの
ち、高塩素化ポリプロピレン、および高塩素化ポリエチ
レンまたは塩化ゴムを逐次攪拌しながら添加、溶解させ
て行なった。

得られた下塗り剤の評価は、これらをポリプロピレンホ
モポリマー（三井ノーブレンＪＨＨ−Ｇ）製試験片（８
０Ｘ　１　（１０Ｘ　２ｍｍ）に塗布、付着性試験およ
び耐煮沸性試験を次に述べる方法で行なった。（第１表
参照） 付着性試験１（スクリーニング試験〉 ペンキ刷毛に調製した試料を含ませて試験片の表面に一
筆描きし、乾燥後、塗布部と非塗布部との境界部におい
てセロファンテープを貼着、４５゜の方向に急速に引張
り、付着性を調べた。

付着性試験２ 試料をスプレーガンにより試験片に塗布、室温で乾燥後
、用土塗料製ウレタン系塗料（ウレオール漆器用）を塗
布、３０分セツティング後１１０℃で２０分焼付、１週
間室温に放置後爪盤目テストを行う。１００の目の中で
、付着したまま残った目の数を示した。

耐煮沸性試験 付着性試験２の基盤目テストを行なった試料片を煮沸水
中に３０分間浸漬後取出し、室温まで放冷する。放冷後
基盤目部分にセロファンテープを貼着し剥離試験を行う
。剥離しない場合は煮沸試験を繰返す。５０／１００以
下の剥離の場合、新に基盤目テストを行う。剥離がない
場合は煮沸試験を繰返す。剥離するまでの煮沸試験回数
をもって耐煮沸性とする。

昭和　　年　　月　　日 １．事件の表示　　昭和６１年特許願第７３４４９号２
、発明の名称　　ポリプロピレン系樹脂成形品用被覆材
３、補正をする者 事件との関係　　　出願人 名　称　　　　株式会社　　台　　　　和４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記樹脂（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を、下記〔 I 〕、〔
   II〕、〔III〕式のいずれをも満足する配合割合で、芳
   香族炭化水素系溶剤および塩素化炭化水素系溶剤より成
   る群から選ばれた１種又は２種以上の混合溶剤を主成分
   とする溶剤に溶解し、必要に応じて顔料、染料、体質顔
   料を配合して成るポリプロピレン系樹脂成形品用被覆材
   。 （Ａ）塩素含有量が２０〜３５重量％の塩素化アイソタ
   クチックポリプロピレン （Ｂ）塩素含有量が６０重量％以上の塩素化ポリプロピ
   レン （Ｃ）塩素含有量が６０重量％以上の塩素化ポリエチレ
   ンおよび塩化ゴムより成る群から選ばれた１種または２
   種以上の混合物 Ａ／（Ａ＋Ｂ）＝０．１〜０．４〔 I 〕 （Ａ＋Ｂ）／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）＝０．１〜０．３〔II〕 Ａ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）≧０．０２〔III〕