JPH0657757B2 - ポリオレフィン系成形品直接塗装用塗料組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はポリオレフィン系成形品直接塗装用塗料組成
物に係り、その目的は、単車部品、自動車部品等のポリ
オレフィン系成形品上に直接（通常一回塗りで）塗装仕
上げを施すのみで密着性、耐候性、硬度、耐薬品性、耐
溶剤性、耐ガソリン性、肉持感等の諸特性が優れた塗膜
を形成できるポリオレフィン系成形品直接塗装用塗料組
成物を提供することにある。

（従来技術及びその問題点） 近年、泥よけの如き単車部品や、バンパーの如き自動車
部品等の分野で塗装ポリオレフィン系成形品が使用され
ている。

ところが、一般にポリオレフィン系成形品上に直接塗装
仕上げして塗装ポリオレフィン系成形品を得ることは困
難であった。

従って、ポリオレフィン系成形品上に塗装仕上げを施す
に際しては、予め、ポリオレフィン系成形品上に、フレ
ーム処理、コロナ放電、クロム硫酸処理等の前処理を施
したり、或いは、下塗り塗装を施したりして塗装の密着
性を向上させるべく予備処理を施した後、上塗り塗料に
て塗装仕上げを施す必要があった。

即ち、従来はポリオレフィン系成形品上に予備処理をす
ることなく直接一回塗りで塗装処理することは不可能で
あり、特別の予備処理設備や予備処理工程が必要である
と云う欠点があった。

しかも、かかる予備処理を施しても塗膜の密着性、耐候
性、硬度、耐薬品性、耐溶剤性、肉持感等の諸特性は、
未だ満足すべきものは得られないという問題が存在し
た。

実際、難塗装性プラスチックのうち、特にポリオレフィ
ン系樹脂、例えばポリエチレン或いはポリプロピレン
は、一般的に結晶化度が高く、極性が小さく、従って表
面活性が非常に弱く、塗料や印刷インキ、接着剤等の付
着性が極めて悪く、このような付着性の悪いポリオレフ
ィン系樹脂には、特に必ず何らかの前処理をする必要が
あった。

このような前処理としては、例えば「塗装と塗料」誌19
81年８月号の頁35乃至頁50において、表面研磨等の物理
的な処理や、クロム酸混液処理、溶剤処理、プラズマ処
理、コロナ放電処理、紫外線照射処理、ガス煙処理など
の方法で表面に小さな凹凸を生じさせる、しかる後に塗
料やインク、接着剤などを塗着するという技術が一般的
な技術として提唱されている。

しかしながら、このような前処理による表面処理によっ
ても、なお付着性のよい塗膜を作ることは難しい上、前
処理をした後の塗装塗膜であっても、その塗膜特性、例
えば耐候性などに問題があった。

前記の如く、このような前処理を施した塩素化ポリオレ
フィンなどの樹脂の形成塗膜も内塩素化ポリオレフィン
系樹脂をビヒクルとする塗料においては前述の如く比較
的密着性が良好であると言われていたが、経時的は塗膜
特性において大きな問題があるものであった。

以上の如く、ポリオレフィン系樹脂或いはポリオレフィ
ン系樹脂成形品の表面塗膜の塗装方法としては、まず前
処理としての表面処理と物理的、化学的な表面処理と、
更にその後の塗料の塗布という少なくとも二段階工程を
踏む必要があり、又その塗膜を構成する樹脂においても
密着性に優れた塩素化ポリオレフィン樹脂のみからなる
塗料であれば、塩素化ポリオレフィン系樹脂への密着性
は良好に改善されるけれども耐候性については望ましく
ないため、更にこの塗膜上にアウリル系樹脂又はウレタ
ン系樹脂を二次塗着する等の方法で、ポリオレフィン系
樹脂に対する密着性の悪さと、しかもその密着性の良い
樹脂の塗膜特性の改善が試みられているのであった。

従って、従来は特開昭52-98062号公報「ポリプロピレン
成形品の塗装方法」で開示されている如く、下地処理と
してポリプロピレン等の難塗装性プラスチックとの密着
性のよいプロピレン又はエチレン重合体又は共重合体の
塩素化物を主体とし、これに塩化ゴム、脂肪酸変性、ア
クリル化又はスチレン化アルキド樹脂等からなる塗料を
用いて下地塗装処理を一次処理として行い、次いでこの
下地上に耐候性にすぐれるアクリル成分10％以上を含有
するアクリル化又はスチレン化アルキド樹脂またはアク
リル樹脂を主体としこれにメラミン樹脂、アクリル成分
10％以上を含むアクリル化又はスチレン化アルキド樹脂
又はアクリル樹脂、ポリイソシアネート、熱可塑性アク
リル樹脂を混合した上塗り塗料で上塗りをし、場合によ
っては更にもう一度上塗りするという大変煩雑な処理が
必要であった。

この様なポリオレフィン系成形物の下地塗装処理剤の開
示技術としては、特開昭59-140269号公報「塗料用樹脂
組成物」、特開昭59-27968号公報「塗料用樹脂組成
物」、特開昭48-40828号公報「コーチング組成物」等が
開示されている。

これらは最後の塗料以外いずれも下地塗装処理用の塗料
組成物で塩素化ポリオレフィン系樹脂と汎用のアクリル
系樹脂とを混合いた塗料であった。

しかし、塩素化ポリオレフィン系樹脂と汎用のアクリル
系樹脂とは相溶性がきわめて悪く、保存中に分離した
り、ゲル化したり、粒子が成長して沈殿したりし易く、
長期安定性の点で問題があった。

そこで、この発明者らは既に特公昭62-49302号公報にお
いて、これら上記の欠点を解消した塩素化ポリオレフィ
ンとウレタン樹脂用活性水素化合物とを主成分としてな
る主剤、並びにジイソシアネート化合物を主成分として
なる硬化剤より成ることを特徴としポリオレフィン系成
形品に直接塗装可能なポリオレフィン系成形品直接塗装
用塗料組成物を既に明らかにした。

なるほど、この発明は従来の欠点を悉く解消した優れた
ものであるが、唯主剤の調製の製造時に繁雑さが伴うと
ともに製造後の貯蔵安定性に欠け、しかも塗装時に焼き
付け時間が掛かるという欠点があった。

（課題を解決するための手段） この発明は、前処理済の塩素化ポリオレフィンとウレタ
ン樹脂用活性水素化物とをグラフト重合させたグラフト
重合体樹脂を主成分としてなる主剤、並びにジイソシア
ネート化合物を主成分としてなる硬化剤より成り、前記
グラフト重合体樹脂は活性水素量が重合体樹脂固形分に
対し２０〜１２０とされ、且つ塩素含有率が25〜50重量
％、平均分子量が5000〜50000とされるグラフト重合体
樹脂であることを特徴とするポリオレフィン系成形品に
直接塗装可能なポリオレフィン系成形品直接塗装用塗料
組成物を提供することにより、上記従来の課題を悉く解
消する。

（発明の構成） この発明では、塩素化ポリオレフィンとウレタン樹脂用
水素化物とをグラフト重合させた重合体樹脂を主成分と
する主剤、及びジイソシアネート化合物を主成分として
なる硬化剤とからなる。

主剤のグラフト重合体樹脂を調製するために使用する塩
素化ポリオレフィンとしては、塩素化ポリエチレン、塩
素化ポリプロピレン等の従来公知の塩素化ポリオレフィ
ンが好適に使用される。

この様な塩素化ポリオレフィンのうち、特にこの発明に
おいては、グラフト重合後の塩素含有率が25乃至50重量
％、かつ平均分子量5,000乃至50,000となる塩素化ポリ
オレフィンが好適に使用できる。

この理由は、塩素化ポリオレフィン系グラフト重合体樹
脂の塩素含有率が25重量％未満の場合には、溶剤に溶け
にくく、完全な溶液になりにくく、又、一旦溶液化して
も安定性が悪く、高温で脱塩素、低温で増粘を惹起し易
く、長期安定性の点でやや問題があり、他方、塩素含有
率が50重量％を超える場合には、塗装に際して、噴射ノ
ズルから糸を引く、所謂、糸引現象が発生し易く、又、
長期間の使用に際して、塗膜が経時変化を起こし易く、
耐候性の点でもやや問題があるため、前記塩素含有率を
有するものが好適である。

又、塩素化ポリオレフィン系グラフト重合体樹脂の平均
分子量が5,000未満の低分子量の場合には、塗料が円滑
に硬化、乾燥せず、又、硬化しても塗膜がブロッキング
などを惹起し、実用に供し得るような塗膜が得難いと云
う点でやや問題があり、他方、平均分子量50,000を超え
る場合には、塗装作業性が悪くなり、又、他の樹脂との
相溶性も悪くなると云う点でやや問題があるため、前記
平均分子量を有するものが好適である。

すなわち、グラフト重合後塩素含有率25乃至50重量％、
平均分子量5000乃至50000となる組み合わせの塩素化ポ
リオレフィン樹脂を使用して初めてこの発明の目的が達
成されるのである。

この発明において、塩素化ポリオレフィン樹脂をグラフ
ト重合させる場合には、使用する塩素化ポリオレフィン
樹脂に、予め油変性、石油樹脂変性等の前処理をしてお
く。

この発明において使用するウレタン樹脂用活性水素化物
としては、アクリルポリオール、ポリエステルポリオー
ル、ポリエーテルポリオール、アルキッドポリオール、
２ーヒドロキシエチルアクリレートモノマー又はオリゴ
マー等を例示することができる。

この発明においては、このウレタン樹脂用活性水素化合
物と前記塩素化ポリオレフィンとのグラフト重合体樹脂
を主成分とする。

この主成分たるグラフト重合体樹脂の活性水素量即ち、
ＯＨ価としては、グラフト重合体樹脂固形分に対し20〜
150程度が望ましい。

この重合比は重量比で、塩素化ポリオレフィン樹脂100
に対して、ウレタン樹脂用活性水素化合物100〜1000と
なるようにするのが望ましい。

この発明において使用する硬化剤としては、２，４−ト
リレンジイソシアネ−ト、２，６−トリレンジイソシア
ネ−ト、ヘキサメチレンジイソシアネ−ト等及びそのプ
レポリマ−のジイソシアネ−ト化合物を主成分とする。

この発明において、主剤としてウレタン樹脂用活性水素
化合物をもつグラフト重合体樹脂を配合し、また硬化剤
中にジイソシアネ−ト化合物を配合して二液系とした理
由は、主剤と硬化剤とを混合せしめて塗布し焼付乾燥し
た際に、ウレタン樹脂用活性水素化合物とジイソシアネ
−ト化合物とがウレタン反応によって重合しウレタン樹
脂となるからである。

また本発明において、主剤として塩素化ポリオレフィン
からなるグラフト重合体樹脂を配合して上述のウレタン
樹脂と併用した理由は次の通りである。

すなわち、塩素化ポリオレフィン系樹脂は、ポリオレフ
ィン系成形品に対する密着性は優れているが、塗膜の耐
候性、硬度、耐薬品性、耐溶剤性、肉持感等の諸特性が
悪く、他方ウレタン樹脂はポリオレフィン系成形品に対
する密着性は悪いが、塗膜の耐候性、硬度、耐薬品性、
耐溶剤性、肉持感等の諸特性が優れているのに対して、
ウレタン樹脂と塩素化ポリオレフィン系樹脂とをグラフ
ト重合させた樹脂の場合には、前記両方の樹脂の欠点が
解消されて長所のみが発揮され、密着性、耐候性、硬
度、耐薬品性、耐溶剤性、肉持感等の諸特性が全て良好
な塗膜が得られ、特に塩素化ポリオレフィン系樹脂とウ
レタン樹脂の併用である、この発明者らの既開示発明に
比しても優れているためである。

この発明に係るポリオレフィン系成形品直接塗装用塗料
組成物を塗着するポリオレフィン系成形品とは、ポリエ
チレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂から
成形された泥よけ等の単車部品、バンパ−等の自動車部
品あるいは他の成形品のことをいう。

以上の様なこの発明に係るポリオレフィン系成形品直接
塗装用塗料組成物をポリオレフィン系成形品に塗装する
場合には、例えば、前記塩素化ポリオレフィン系樹脂と
ウレタン樹脂用活性水素化合物とのグラフト重合体樹脂
300乃至1200重量部を加え、更に必要に応じて酸化チタ
ン、カーボンブラック、ベンガラ等の顔料及びトルエン
の如き溶剤を加えてなる主剤に、前記硬化剤を加えて全
く予備処理を施していないポリオレフィン系成形品に直
接一回塗りで塗装し、70乃至100℃にて20乃至40分間焼
付乾燥して塗装仕上げを施すとよい。

（効果） 以上詳述した如く、この発明は前処理済の塩素化ポリオ
レフィンとウレタン樹脂用活性水素化物とをグラフト重
合させたグラフト重合体樹脂を主成分としてなる主剤、
並びにジイソシアネ−ト化合物を主成分としてなる硬化
剤より成り、前記グラフト重合体樹脂は活性水素量が重
合体樹脂固形分に対し２０〜１２０とされ、且つ塩素含
有率が25〜50重量％、平均分子量が5000〜50000とされ
るグラフト重合体樹脂であることを特徴とするポリオレ
フィン系成形品に直接塗装可能なポリオレフィン系成形
品直接塗装用塗料組成物であるから、自動車、単車部品
等のポリオレフィン系成形品上に塗装仕上げを施すに際
して、従来のように塗料の密着性を向上させるべく予備
処理を施すことなく、ポリオレフィン系成形品上に、塩
素化ポリオレフィン系樹脂と重合したウレタン樹脂塗料
にて直接一回塗りで塗装仕上げを施すことができ、密着
性、耐候性、硬度、耐薬品性、耐溶剤性、肉持感等の諸
特性が良好な塗膜を有する塗装ポリオレフィン系成形品
が得られ、単車部品、自動車部品等として使用するのに
好適であるという優れた効果を奏する。

（実施例） 以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

実施例１ （主剤） （硬化剤） ディスモジュールＮ７５ １００重量部 （バイエル社製商品名） 単車部品用ポリプロピレン成形品を予めベンジンで脱脂
処理した後、該ポリプレン成形品上に、上記主剤および
硬化剤を混合してなる塩素化ポリプロピレン樹脂重合ウ
レタン樹脂塗料にて直接一回塗りで塗装仕上げを施し、
第１表のような塗膜特性を有する塗装ポリプロピレン成
形品を得た。

比較例１ （主剤） （硬化剤） デイスモジュールＮ75 １００重量部 上記主剤および硬化剤を混合してなる塩素化ポリプロピ
レン樹脂含有ウレタン樹脂塗料を実施例１に準じて仕上
げを施し、第１表のような塗膜特性を有する塗装ポリプ
ロピレン成形品を得た。

比較例２ （主剤） （硬化剤） デイスモジュールＮ75 １００重量部 上記主剤および硬化剤を混合してなる塩素化ポリプロピ
レン樹脂含有ウレタン樹脂塗料を、実施例１と同様に直
接１回塗りで塗装仕上げを施し、第１表のような塗膜特
性を有する塗装ポリプロピレン成形品を得た。

比較例３ 実施例１の組成中、塩素化ポリプロピレン樹脂を使用し
ない以外は実施例１に準じて塗装仕上げを施し、第１表
のような塗膜特性を有する塗装ポリプロピレン成形品を
得た。

上記実施例１においては、塗膜の密着性、耐候性、硬
度、耐薬品性、肉持感の諸特性が悉く優れているが、比
較例１および比較例２，３においては、作業性や該諸特
性の何れかに問題があり、比較例２は平均分子量50,000
の塩素化ポリプロピレンを使用したためスプレー作業特
性が極めて悪かった。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−140269（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−27968（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−17174（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−40828（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前処理済の塩素化ポリオレフィンとウレタ
   ン樹脂用活性水素化物とをグラフト重合させたグラフト
   重合体樹脂を主成分としてなる主剤、並びにジイソシア
   ネート化合物を主成分としてなる硬化剤より成り、前記
   グラフト重合体樹脂は活性水素量が重合体樹脂固形分に
   対し２０〜１２０とされ、且つ塩素含有率が25〜50重量
   ％、平均分子量が5000〜50000とされるグラフト重合体
   樹脂であることを特徴とするポリオレフィン系成形品に
   直接塗装可能なポリオレフィン系成形品直接塗装用塗料
   組成物。