JPH05269436A

JPH05269436A - ポリオレフィン系樹脂成形品の塗装方法

Info

Publication number: JPH05269436A
Application number: JP10167492A
Authority: JP
Inventors: Masaru Nakamura; 優中村; Hiroharu Shinkai; 弘治新開
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1992-03-27
Filing date: 1992-03-27
Publication date: 1993-10-19

Abstract

(57)【要約】【目的】有害性の高い溶剤の使用量を極力抑え、かつ
塗膜の密着性を良好に保ち、加えて、プライマーを廃し
た低コストのポリオレフィン系樹脂成形品の塗装方法を
提供する。【構成】ポリオレフィン系樹脂成形品を洗浄処理した
後、該ポリオレフィン系樹脂成形品の表面に、２００ｎ
ｍ以下の光を主波長に持つ低圧水銀ランプにより一定時
間紫外線を照射し、しかる後に、二成分型塗料（ウレタ
ン系塗料に対し、若干量の塩素化ポリオレフィンをグラ
フト重合させたもの）を上塗り塗装する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリオレフィン系樹脂
成形品の塗装方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリ
オレフィン系樹脂は、その優れた機械的性質から、バン
パー、インストルメントパネル、トリム等自動車部品で
も幅広く使用されている。

【０００３】ところが、ポリオレフィン系樹脂は、分子
鎖が飽和水素型の化学構造で疎水性であり、かつ結晶化
度が高く無極性である。よって、塗装性が悪い。

【０００４】このため、ポリオレフィン系樹脂成形品
は、表面への塗装を行う前に、表面エネルギーを高める
ための処理を必要とした。

【０００５】このような活性化処理を伴うポリオレフィ
ン系樹脂成形品の塗装方法として、まずトリクロロエタ
ン等の有機溶剤で蒸気洗浄し、付着性のよい専用プライ
マーを塗装した後に、上塗り塗料を塗装する方法が知ら
れている（図３）。

【０００６】また、プライマーを廃した方法として、ポ
リオレフィン系樹脂成形品の表面を、まずトリクロロエ
タン等の有機溶剤で蒸気洗浄した後に、塩素化ポリオレ
フィンを重合させた２液アクリル系ウレタン塗料を塗装
する方法が提案されている（図４）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のプライ
マーを介する方法は、上記トリクロロエタン等の有機溶
剤の有害性が高く、専用プライマーが高価であった。こ
のため、使用済の有機溶剤を処理するための設備費を含
めて、塗装に要するコストが増大するという問題があっ
た。

【０００８】また、上記のプライマーを廃した方法にお
いても、塗膜の密着性を確保する上では、ポリオレフィ
ン系樹脂成形品（被処理品）を膨潤およびエッチングす
るための有機溶剤による洗浄処理が必要であり、上記と
同様の問題があった。

【０００９】したがって、本発明の目的は、有害性の高
い溶剤の使用量を極力抑え、かつ塗膜の密着性を良好に
保ち、加えて、プライマーを廃した低コストのポリオレ
フィン系樹脂成形品の塗装方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項１に記載の発明の要旨は、ポリオレフィン系樹
脂成形品を洗浄処理した後、該ポリプロピレン系樹脂成
形品の表面に、３００ｎｍ以下の光を主波長に持つ低圧
水銀ランプにより一定時間紫外線を照射し、しかる後
に、塩素化ポリオレフィンを５〜５０重量部と、ＯＨ基
を有するアクリル系単量体または該アクリル系単量体と
共重合可能なエチレン系単量体との混合物を５〜８０重
量部と、末端にエチレン性二重結合を有する数平均分子
量５００〜３，０００のポリエステルプレポリマー１〜
５０重量部とを反応させて得られる共重合樹脂を主剤と
し、かつ上記共重合樹脂のＯＨ基に対し、ＮＣＯ基を
〔ＮＣＯ〕／〔ＯＨ〕＝０．４〜２．０の割合で含む多
官能イソシアネートを主成分とする硬化剤を含有する二
成分型塗料を使用して上塗り塗装等の塗装を行うことを
少なくとも含むポリオレフィン系樹脂成形品の塗装方法
である。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のポリオレフィン系樹脂成形品の塗装方法において、上
記洗浄処理が、紫外線吸収性溶剤を所定量溶かしてなる
低級アルコールを洗浄液とし、該洗浄液中にポリオレフ
ィン系樹脂成形品を所定温度で所定時間浸漬することに
より成ることを特徴とする。

【００１２】本発明の適用の対象となるポリオレフィン
系樹脂成形品の構成樹脂としては、例えば、ポリエチレ
ン；ポリプロピレン（アイソタクチック、シンジオクタ
チック、アタクチックのいずれをも含む。以下同
様。）；ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレンプロ
ピレンゴムなどの間の共重合物、及びブレンド物；ポリ
プロピレンに添加物、充填物を加えた物；ポリプロピレ
ン共重合物、またはポリプロピレンブレンド物に添加
物、充填物を加えた物；エチレンプロピレンゴム；エチ
レンプロピレンゴムと他のポリマーとの間の共重合物、
ブレンド物；エチレンプロピレンゴム、または、エチレ
ンプロピレンゴムを含有する共重合物、ブレンド物に添
加剤、充填物を加えた物；ポリエチレンまたはポリエチ
レンと他のポリマーとの間の共重合物、ブレンド物；ポ
リエチレンまたはポリエチレンと他のポリマーとの間の
共重合物、ブレンド物に充填物、添加物を加えた物；ポ
リメチルペンテン等を挙げることができる。

【００１３】上記成形品の形態については特に制限はな
く、例えばフィルム、シート、板状、積層体、各種の成
形体、各種の部品である成形体から組立てられた各種の
組立体などのいずれであっても良い。

【００１４】請求項１に記載の本発明では、まず、図１
に示すように、ポリオレフィン系樹脂成形品（被処理
品）を洗浄処理する。この洗浄処理では、有害性の高い
種類の有機溶剤を極力使用せず、例えば、エタノール、
イソプロパノールのような溶剤によって洗浄処理する。

【００１５】次いで、図１に示すように、被処理品の表
面に、３００ｎｍ以下の光を主波長に持つ低圧水銀ラン
プにより一定時間紫外線を照射する。

【００１６】紫外線の照射時間は３０秒〜５分であるこ
とが好ましい。

【００１７】しかる後に、図１に示すように、被処理品
に上塗り塗装などの塗装を行う。

【００１８】塗料としては、以下に説明する被処理品へ
の付着性を改良した二成分型塗料（ウレタン系塗料に対
し、若干量の塩素化ポリオレフィンをグラフト重合させ
たもの）を使用する。

【００１９】この塗料は、塩素化ポリオレフィンを５〜
５０重量部と、ＯＨ基を有するアクリル系単量体または
該アクリル系単量体と共重合可能なエチレン系単量体と
の混合物を５〜８０重量部と、末端にエチレン性二重結
合を有する数平均分子量５００〜３，０００のポリエス
テルプレポリマー１〜５０重量部とを反応させて得られ
る共重合（グラフト重合）樹脂を塗料主剤の主成分とす
る。

【００２０】上記塩素化ポリオレフィンとしては例え
ば、エチレン、プロピレン、ブタジエンの少なくとも１
種から合成される重合体の塩素化物や、エチレン、プロ
ピレン、ブタジエンの少なくとも１種から合成される重
合体にカルボキシ基を導入して変性したのち、さらに塩
素化した従来公知の塩素化ポリオレフィン系樹脂であっ
て、塩素含有率が１０〜５０重量％、好ましくは１５〜
４０重量％、数平均分子量が３，０００〜１００，００
０、好ましくは５，０００〜５０，０００のものが使用
できる。塩素含有率が１０重量％未満では、特に低温で
溶液の安定性が悪く、また重合したときのアクリル樹脂
成分との親和性が劣り、塗膜外観性が悪く、また５０重
量％を越えるとポリオレフィン系樹脂表面に対する付着
性、耐候性がよくない。また数平均分子量が３，０００
未満では、耐溶剤性、硬度、付着性が劣り、また１０
０，０００を越えると、樹脂溶液の粘度が高過ぎるため
希釈溶剤をより多く必要とし、塗膜作業性が悪くなるの
で好ましくない。

【００２１】上記のＯＨ基を有するアクリル系単量体と
しては、例えば２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレ
ート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、
３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒ
ドロキシブチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシ
ブチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル
（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

【００２２】上記アクリル系重合体と共重合可能なビニ
ル系単量体としては、例えばメチル（メタ）アクリレー
ト、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）ア
クリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチル
ヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アク
リレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、グリ
シジル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸、ス
チレン、酢酸ビニルなどが挙げられる。

【００２３】上記エチレン性二重結合を有するポリエス
テルプレポリマーとしては、まず多塩基酸と多価アルコ
ールとをエステル化させて、末端に水酸基を有するポリ
エステルを合成し、続いてポリエステルの水酸基１当量
に対して、０．２〜０．５当量のイソシアネート基を持
ったエチレン性不飽和単量体、または無水マレイン酸に
代表させる二重結合を有する酸無水物を反応させて得ら
れる化合物である。多塩基酸としては、無水フタル酸、
イソフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、テレフタル
酸、アジピン酸などが挙げられる。多価アルコールとし
ては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブ
タンジオールなどが挙げられる。イソシアネート基を持
ったエチレン性不飽和単量体としては、メタクリロイル
ソシアネート、２−イソシアネートエチルメタクリレー
ト及びｍ−イソプロペニル−α，α−ジメチルベンジル
イソシアネートなどが挙げられる。

【００２４】さらに、上記塗料は上記共重合樹脂のＯＨ
基に対し、ＮＣＯ基（イソシアネート基）を〔ＮＣＯ〕
／〔ＯＨ〕＝０．４〜２．０の割合で含む多官能イソシ
アネートを主成分とする硬化剤を含有する。上記多官能
イソシアネートとしては、例えばトリレンジイソシアネ
ート、ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロン
ジイソネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリ
メチルヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキサ
ンジイソシアネートなどを挙げることができる。

【００２５】請求項２に記載の発明では、まず、図２に
示すように、紫外線吸収性溶剤を所定量溶かしてなる低
級アルコールを洗浄液（脱脂液等）とし、該洗浄液中に
ポリオレフィン系樹脂成形品を所定温度で所定時間浸漬
する。

【００２６】上記洗浄液は、紫外線吸収性溶剤を５〜５
０％（重量％orモル％？）の濃度で低級アルコールに相
溶させてなるものである。したがって、紫外線吸収性溶
剤自体の使用量は極力抑えることができる。

【００２７】上記低級アルコールとしては、炭素数１〜
１０程度好ましくは２〜５の鎖式または分岐型の低級ア
ルキルアルコールまたは低級アルケニルアルコール等を
使用することができ、例えば、エチルアルコール、ｎ−
プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｎ−ペン
チルアルコール、イソプロピルアルコール、イソブチル
アルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブ
チルアルコール、イソペンチルアルコール、ｔｅｒｔ−
ペンチルアルコール、アリルアルコール、クロチルアル
コール等を挙げることができる。作業性、環境性、洗浄
性の点から、エチルアルコール、イソプロピルアルコー
ルが好適である。

【００２８】上記紫外線吸収性溶剤としては、その溶剤
自体が分子内に紫外線吸収構造を持つものであり、具体
例としては、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族
系溶剤、四塩化炭素、テトラクロロエチレン、トリクロ
ロエチレン等のハロゲン化炭化水素系溶剤、アクリル酸
メチル等のアクリル酸エステル系溶剤、アクリルアミド
等のアクリル酸アミド系溶剤などがある。

【００２９】請求項２記載の本発明においては、被処理
品の浸漬は加温条件で行う。この場合、加温条件とは、
成形体表面を洗浄液とが接触する界面の温度が室温より
高められていることを意味する。この温度は高い方が好
ましいが、一般には、２５℃以上、好ましくは５０℃以
上、脱脂液の沸点以下である。

【００３０】また、請求項２記載の本発明では、あらか
じめ加熱した洗浄液に被処理品を浸漬する他、逆に、被
処理品の表面をあらかじめ加熱し、これに低温の洗浄液
を接触させることもできる。

【００３１】脱脂液での被処理品の浸漬時間は、２０分
以内好ましくは１分〜５分である。１分以下であると洗
浄が不充分であり、また被処理品への紫外線吸収性溶剤
の吸収が不充分であるから好ましくなく、５分以上とな
ると被処理品が過度に膨張されるといった傾向があるた
めである。

【００３２】

【作用】請求項１に記載の本発明では、紫外線照射に
よりポリオレフィン系樹脂成形品の表面に親水性極性基
が生成し、塗料側にもポリオレフィン系樹脂と相溶する
部分を導入することにより、これら条件の組み合わせに
より強固な塗膜密着性が確保できる。

【００３３】請求項２に記載の本発明では、まず、洗浄
液への浸漬で、低級アルコールによる脱脂等の洗浄が行
われるとともに、上記紫外線吸収性溶剤が被処理品中に
吸着される。したがって、エッチング効果のみならず、
紫外線照射処理の際のラジカル反応等の活性化反応を促
進するための前準備がなされる。

【００３４】このように処理された被処理品では、紫外
線照射処理によって、ラジカル反応が効率良く促進さ
れ、被処理品の表面の均一かつ強力に親水処理すること
ができる。

【００３５】さらに、請求項１に記載の方法と同様に、
塗料側にもポリオレフィン系樹脂と相溶する部分を導入
している。したがって、このことと前述した洗浄処理お
よび紫外線照射処理の組み合わせによって強固な塗膜密
着性が確保される。

【００３６】

【実施例】

実施例１ポリプロピレン樹脂成形板をイソプロピルアルコールで
洗浄した後、低圧水銀ランプ（２００Ｗ）を用いて、表
１に示した条件で紫外線照射を行った。得られた板に、
２液ウレタン塗料（日本油脂株式会社、プライマックＮ
ｏ．２０１）を用い、吹付塗装を施した。塗膜を空気雰
囲気中において、室温で約１週間乾燥させた後に付着性
を調べた。ＪＩＳＤ２０２に規定されたごばん目試験
により、塗膜に１ｍｍ幅のごばん目１００個を作り、セ
ロハンテープを圧着し、引きはがした後の残存眼数の割
合により、付着性（残存目数／１００個×１００）を表
した。結果を表１に示す。この結果に示す通り良好な付
着性を示した。

【００３７】

【表１】

【００３８】実施例２ポリプロピレン樹脂成形板をエタノール中にトルエンを
表２に示した濃度に混合した洗浄液に浸漬した後、低圧
水銀ランプ（２００Ｗ）を用いて、表２に示した条件で
紫外線照射を行った。得られた板に、２液ウレタン塗料
（日本油脂株式会社、プライマックＮｏ．２０１）を用
い、吹付塗装を施した。塗膜を空気雰囲気中において、
室温で約１週間乾燥させた後に付着性を調べた。結果を
表２に示す。この結果に示す通り良好な付着性を示し
た。

【００３９】

【表２】

【００４０】

【発明の効果】上記したところから明らかなように、本
発明によれば、紫外線照射処理を含む前処理によって、
被処理品の表面に親水性処理を行うとともに、塗料とし
て被処理品の樹脂と相溶性の高い部分を含む二液成分型
塗料を使用し、これらの相乗効果によって、強固な塗膜
密着性を得ている。しかも、塩素系有機溶剤等の有害性
の高い溶剤を主溶剤として用いていないので、環境、人
体への有害性の作用の危険が少ない。さらに、プライマ
ーを使用しないので、コスト的にも良好である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明（請求項１に記載の発明）にかかるポリ
オレフィン系樹脂成形品の塗装方法を説明するブロック
図である。

【図２】本発明（請求項２に記載の発明）にかかるポリ
オレフィン系樹脂成形品の塗装方法を説明するブロック
図である。

【図３】従来のポリオレフィン系樹脂成形品の塗装方法
を説明するブロック図である。

【図４】従来の他のポリオレフィン系樹脂成形品の塗装
方法を説明するブロック図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリオレフィン系樹脂成形品を洗浄処理
した後、該ポリプロピレン系樹脂成形品の表面に、３０
０ｎｍ以下の光を主波長に持つ低圧水銀ランプにより一
定時間紫外線を照射し、しかる後に、塩素化ポリオレフ
ィンを５〜５０重量部と、ＯＨ基を有するアクリル系単
量体または該アクリル系単量体と共重合可能なエチレン
系単量体との混合物を５〜８０重量部と、末端にエチレ
ン性二重結合を有する数平均分子量５００〜３，０００
のポリエステルプレポリマー１〜５０重量部とを反応さ
せて得られる共重合樹脂を主剤とし、かつ上記共重合樹
脂のＯＨ基に対し、ＮＣＯ基を〔ＮＣＯ〕／〔ＯＨ〕＝
０．４〜２．０の割合で含む多官能イソシアネートを主
成分とする硬化剤を含有する二成分型塗料を使用して上
塗り塗装等の塗装を行うことを少なくとも含むポリオレ
フィン系樹脂成形品の塗装方法。
【請求項２】上記洗浄処理が、紫外線吸収性溶剤を所
定量溶かしてなる低級アルコールを洗浄液とし、該洗浄
液中にポリオレフィン系樹脂成形品を所定温度で所定時
間浸漬することにより成ることを特徴とする請求項１に
記載のポリオレフィン系樹脂成形品の塗装方法。