JP3084973B2 - 塗装硬質オレフィン樹脂成形品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、硬質オレフィン樹脂で
成形された成形品本体に、硬質アクリルウレタン樹脂塗
料からなる上塗り塗膜が形成された塗装樹脂成形品に関
する。特に耐候性・美観性及び耐擦傷性等の製品物性が
要求される自動車のホイールキャップ、建築用外装品等
に好適な発明である。

【０００２】(1) 本明細書で使用する用語の内、特定の
意味を付与したものを下記に定義する。

【０００３】 塗膜形成要素…塗膜の主成分となる物
質であるが、必ずしも、量的に最大である必要はなく、
塗膜の基本的物性に寄与する成分を言う。

【０００４】 変性ポリオレフィン系樹脂の主成分…
必ずしも、量的に最大である必要はなく、該樹脂の基本
的物性に寄与する成分を言う。副成分に対応する。

【０００５】

【従来の技術】昨今、アクリルウレタン樹脂は、無色透
明（奇麗に顔料により着色可）で、かつ、耐候性が良好
であるため、上記ホイールキャップ等の硬質樹脂成形品
の仕上げ塗料の塗膜形成材料として、着目されてきてい
る。

【０００６】一方、軽量化の要請から、上記ホイールキ
ャップ等の硬質樹脂成形品の成形材料として、硬質オレ
フィン樹脂で成形されたものが多い。

【０００７】そして、オレフィン樹脂とアクリルウレタ
ン樹脂とはＳＰ値（相溶性パラメータ）が大きく異な
り、通常の方法では、オレフイン樹脂成形品に、アクリ
ルウレタン樹脂塗料からなる塗膜を形成することは困難
である。

【０００８】 このため、従来は、ＴＣＥ（１，１，１
−トリクロロエタン）でオレフィン樹脂からなる成形品
本体を洗浄し、更に、下塗り塗膜、上塗り塗膜を形成し
て対処していた。

【０００９】このＴＣＥ洗浄は、基材の汚れ取り、及
び、表面粗面化（エッチング）のために行なう。

【００１０】また、下塗り塗膜は、塩素化ＰＰ系の塗料
を、上塗り塗膜としては、イソシアネート硬化タイプ等
の架橋型アクリルポリオール樹脂系塗料を、それぞれ使
用して形成していた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ＴＣＥは、環
境規制の関係から、製造が制限される方向にある。そし
て、本発明者らが、検討した結果、通常のＩＰＡ（イソ
プロピルアルコール）等でアルコール洗浄したあと又は
洗浄無しで、上記、下塗り及び上塗りをしただけでは、
十分な塗膜密着性を得難いことが分かった。

【００１２】本発明の目的は、上記にかんがみて、ＴＣ
Ｅ洗浄をしなくても、密着性良好なアクリルウレタン樹
脂の上塗り塗膜を、硬質オレフィン樹脂からなる成形品
上に有する塗装硬質オレフィン樹脂成形品を提供するこ
とにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の塗装硬質オレフ
ィン樹脂成形品は、上記課題を下記構成により解決する
ものである。

【００１４】 硬質オレフィン樹脂で成形された成形品
本体に、硬質アクリルウレタン樹脂塗料からなる上塗り
塗膜が形成された塗装樹脂成形品において、前記上塗り
塗膜の塗膜形成要素が、硬質アクリルポリオール樹脂を
主成分とし、極性基導入ポリオレフィンとを共重合させ
た変性アクリルポリオール樹脂を副成分とする主剤と、
硬化剤とを含む硬質アクリルウレタン系樹脂であり、前
記成形品本体と上塗り塗膜との間に下塗り塗膜が形成さ
れ、該下塗り塗膜の塗膜形成要素が、硬質アクリルポリ
オール樹脂と極性基導入ポリオレフィンとを共重合させ
た変性アクリルポリオール樹脂を主成分とし、極性基導
入ポリオレフィンを副成分の一つとする変性ポリオレフ
ィン系樹脂である、ことを特徴とする。

【００１５】

【実施の態様】以下の説明で、配合単位・比率は、特に
断らない限り、重量単位である。

【００１６】Ａ．本発明は、成形品本体が、硬質オレフ
ィン樹脂で成形されたものであることを前提とする。

【００１７】ここで硬質オレフィン樹脂とは、通常、ロ
ックウエル硬度でＲ１００以上のものを言い、結晶性Ｐ
Ｐ（ポリプロピレン）、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレ
ン）、超高分子量ＰＥ、架橋ＰＥ及びそれらの変性ポリ
オレフィン樹脂、更には、ガラス繊維、タルク等の補強
性無機充填剤を混合したものを、好適に使用可能であ
る。

【００１８】成形方法は、汎用の、射出・押出・圧縮・
真空成形、等で成形でき、特に限定されるものではな
い。

【００１９】なお、ガラス繊維等の無機充填剤を使用す
る場合は、オレフィン樹脂との混合性及び塗膜密着性の
見地から、無機充填剤は、通常、シランカップリング処
理したものを使用する。

【００２０】 Ｂ．上記成形品において、本発明は、下
塗り塗膜の塗膜形成要素が硬質アクリルポリオール樹脂
と極性基導入ポリオレフィン（以下「極性基導入ＰＯ」
と略す）とを共重合させた変性アクリルポリオール樹脂
を主成分とし、極性基導入ポリオレフィンを副成分とす
る変性ポリオレフィン系樹脂である、ことを第一の特徴
とする。

【００２１】ここで、主成分と副成分との比率は、変性
アクリルポリオール樹脂及び極性基導入ＰＯの種類によ
り、異なるが、通常、前者／後者＝４／６〜８／２とす
る。

【００２２】 (1) 上記変性アクリルポリオール樹脂
は、下記硬質アクリルポリオール樹脂と下記極性基導入
ＰＯとを、慣用の方法でグラフト共重合させたものであ
る。

【００２３】 ここで、グラフト化率は、硬質アクリル
ポリオール樹脂の種類、及び極性基の種類・導入化率等
により異なるが、極性基導入ＰＯを塩素化率１０〜２０
％の塩素化ＰＰとしたとき、硬質アクリルポリオール樹
脂／塩素化ＰＰ＝７／３〜９／１、好ましくは８／２の
比率とする。

【００２４】 硬質アクリルポリオール樹脂とは、下記
非官能性と架橋用官能性との各アクリルモノマーの共重
合体であって、非官能性及び架橋用官能性の各アクリル
モノマーとして硬質用非官能性及びヒドロキシル型をそ
れぞれ必須成分とするものである。これらは硬質用非官
能性及びヒドロキシル型をそれぞれ１種づつ選択した共
重合体であってもよいが、それらの一方又は双方を２種
以上選択して共重合させたものであってもよい。

【００２５】 硬質用非官能性…メタクリル酸メチル、
メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル
酸イソブチル、等。

【００２６】 軟質用非官能性…メタクリル酸ヘキシ
ル、メタクリル酸ラウリル、アクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチ
ル、アクリル酸２−エチルヘキシル、等。

【００２７】架橋用官能性…酸型：アクリル酸、メタ
クリル酸、ヒドロキシル型：アクリル酸ヒドロキシエ
チル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒ
ドロキシプロピル、アミド型：アクリルアミド、メタ
クリルアミド、グリシジル型：アクリル酸グリシジ
ル、メタクリル酸グリシジル、等。

【００２８】(2) 極性基導入ＰＯとしては、汎用のも
の、例えば、塩素化ＰＰ、カルボキシル基導入ＰＰ、エ
ポキシ基導入ＰＰ、アミノ基導入ＰＰ等を挙げることが
できる。ここで、極性基導入割合は、例えば、塩素化Ｐ
Ｐの場合、１０〜２０％の塩素化度のものが好適であ
る。

【００２９】 （３）この下塗り塗膜には、成形品本体
がガラス繊維強化の場合、シランカップリング剤を含有
させておくことが、密着性の向上が図れて望ましい。

【００３０】 Ｃ．本発明は、上塗り塗膜の塗膜形成要
素が、硬質アクリルポリオール樹脂を主成分とし、硬質
アクリルポリオール樹脂と極性基導入ＰＯとを共重合さ
せた変性アクリルポリオール樹脂を副成分とする主剤
（ポリオール成分）と、硬化剤（イソシアネート成分）
とを含む硬質アクリルウレタン系樹脂であることを第二
の特徴とする。

【００３１】 この変性アクリルポリオール樹脂は、前
記下塗り塗膜の塗膜形成要素である変性ポリオレフィン
系樹脂の主成分である変性アクリルポリオール樹脂と同
じ概念である。すなわち、硬質アクリルポリオール樹脂
と極性基導入ＰＯとを、慣用の方法でグラフト共重合さ
せたものであり、硬質アクリルポリオール樹脂及び極性
基導入ＰＯは、当該箇所で例示したものを適宜使用可能
である。

【００３２】 また、主成分と副成分の比率は、変性ア
クリルポリオール樹脂及び硬質アクリルポリオール樹脂
（分子量１〜２万、主成分とは異種）の種類により異な
るが、通常、前者／後者＝５／５〜８／２、好適には約
６／４とする。

【００３３】Ｄ．次に、上記塗装樹脂成形品の製造方法
を説明する。

【００３４】(1) 予め、成形しておいたポリオレフィン
（ＰＯ）成形品を、ＩＰＡ等のアルコールで洗浄する。
この洗浄工程は、ＰＯ成形品が奇麗な場合は、必然的で
ない。

【００３５】(2) 次に、成形品本体に下塗り塗料・上塗
り塗料を順次塗布する。この下塗塗料の態様は、上記塗
膜を形成可能なものなら、特に、限定されず、溶液型・
懸濁型・乳剤型・粉体型等任意である。また、塗装方法
も、塗料の態様に応じて、適宜、はけ塗り、浸漬塗り、
スプレー塗装、静電塗装、電着塗装、等選択可能であ
る。なお、各塗料には、通常の塗料に配合される着色
剤、老化防止剤、レベリング剤、等が添加されている。

【００３６】(3) こうして製造した樹脂塗装成形品は、
後述の実施例で示す如く、ＴＣＥで洗浄しなくても、塗
膜密着性が良好である。

【００３７】

【発明の作用・効果】 本発明の塗装硬質オレフィン樹
脂成形品は、上記の如く、下塗り塗膜の塗膜形成要素
が、硬質アクリルポリオール樹脂と極性基導入ＰＯとを
グラフト共重合させた変性アクリルポリオール樹脂を主
成分とし、極性基導入ＰＯを副成分の一つとする変性ポ
リオレフィン系樹脂であり、上塗り塗膜の塗膜形成要素
が、硬質アクリルポリオール樹脂を主成分とし、硬質ア
クリルポリオール樹脂と極性基導入ＰＯとを共重合させ
た変性アクリルポリオール樹脂を副成分とする主剤と、
硬化剤とを含むアクリルウレタン系樹脂である、ことを
特徴とすることにより、後述の実施例で示す如く、前処
理として、ＴＣＥ洗浄をしなくても密着性良好なアクリ
ルウレタン樹脂の上塗り塗膜を、硬質オレフィン樹脂か
らなる成形品上に有する。

【００３８】

【実施例】以下、本発明の効果を確認するために行なっ
た実施例について説明をする。

【００３９】(1) 試料の調製 下記組成の硬質ＰＰ成形材料を使用して自動車のホイ
ールキャップ（成形品本体）を射出成形した。

【００４０】 ＰＰ樹脂組成物配合処方 結晶性ＰＰ １００部 シランカップリング処理ＧＦ ２０部 該成形品本体を、表１に示す各洗浄を行なった後、下
記各組成の下塗り塗料（実施例・従来例）を、乾燥膜厚
１０μｍとなるように、スプレー塗布し、風乾して下塗
り塗膜を形成した。

【００４１】 下塗り塗料組成（実施例） 変性アクリルポリオール樹脂 ２１．６％ （硬質アクリルポリオール樹脂と、塩素化度１０〜２０％の塩素化ＰＰとを 前者／後者＝８／２の比率でグラフト共重合させたもの。） 塩素化ＰＰ ４．８％ （塩素化度１０〜２０％及び２０〜３０％の当量混合物） 顔料（グレイ：酸化チタン系） １０．１％ 溶剤（炭化水素系） ６１．１％ 添加剤 １．４％ シランカップリング剤 １．０％ 下塗り塗料組成（従来例） 塩素化ＰＯ ２４．３％ （変性塩素化ＰＯとウレタン系ＰＯとのブレンド：塩素化度２５％） 顔料（グレイ：酸化チタン系） １５．６％ 溶剤（炭化水素系） ６０．０％ 添加剤 ０．１％ 該下塗り塗膜の上に下記各構成の上塗り塗料（実施例
・従来例）を、乾燥膜厚２０μｍとなるように、スプレ
ー塗布し、８０℃×１５min の条件で、上塗り塗膜を形
成した。

【００４２】 上塗り塗料組成（実施例） 変性アクリルポリオール樹脂 １２．５％ （硬質アクリルポリオール樹脂と、塩素化度１０〜２０％の塩素化ＰＰとを 前者／後者＝８／２の比率でグラフト共重合させたもの。） 硬質アクリルポリオール樹脂 １８．７％ 顔料（アルミペースト） ３．５％ 溶剤（炭化水素系） ５５．６％ 添加剤 ３．０％ 硬化剤 ６．７％ （ヘキサメチレンジイソシアネートのアダクト型） 上塗り塗料組成（比較例） イソシアネート硬化型アクリルポリオール樹脂 ２７．３％ 顔料（アルミペースト） ２３．０％ 溶剤（炭化水素系） ４２．５％ 添加剤 ０．４％ 硬化剤 ６．８％ （ヘキサメチレンジイソシアネートのビュレット型） (2) 試験方法 塗膜の密着性を下記方法にしたがって剥離強度を測定し
た。その結果を、第１表に示すが、本発明の構成の場
合、ＴＣＥ洗浄の有無に関係なく、格段に塗膜密着性が
良好であることが分かる。

【００４３】＜密着性試験＞上塗り塗膜の上に、上記と
同系の塗料（「ソフレックス２００」関西ペイント社
製）を、基材上の塗膜が１００μｍとなるように塗布
後、１週間、室温で放置した後、１８０°剥離試験を行
なった（オートグラフで測定）。条件は、幅：１cm、引
張スピード：５０mm／min 、チャートスピード：５０mm
／min とした。

【００４４】

【表１】

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−293937（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−296376（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−318083（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−124961（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08J 7/00 - 7/18 B32B 27/00 - 27/42

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 硬質オレフィン樹脂で成形された成形品
   本体上に、下塗り塗膜を介して、硬質アクリルウレタン
   樹脂材料からなる上塗り塗膜が形成された塗装樹脂成形
   品において、 前記下塗り塗膜の塗膜形成要素が、硬質アクリルポリオ
   ール樹脂と極性基導入ポリオレフィンとを共重合させた
   変性アクリルポリオール樹脂を主成分とし、極性基導入
   ポリオレフィンを副成分の一つとする変性ポリオレフィ
   ン系樹脂であり、 前記上塗り塗膜の塗膜形成要素が、硬質アクリルポリオ
   ール樹脂を主成分とし、硬質アクリルポリオール樹脂と
   極性基導入ポリオレフィンとを共重合させた変性アクリ
   ルポリオール樹脂を副成分とする主剤、と硬化剤とを含
   む硬質アクリルウレタン系樹脂である、 ことを特徴とする塗装硬質オレフィン樹脂成形品。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記変性アクリルポ
   リオール樹脂の極性基導入ポリオレフィン、及び、前記
   下塗り塗膜の副成分である極性基導入ポリオレフィンの
   一方又は双方が塩素化ポリプロピレンであることを特徴
   とする塗装硬質オレフィン樹脂成形品。
3. 【請求項３】 請求項１において、硬質オレフィン樹脂
   がガラス繊維強化樹脂であり、該下塗り塗膜にシランン
   カップリング剤が添加されていることを特徴とする塗装
   硬質オレフィン樹脂成形品。