JPH10158571A - アクリル樹脂系プラスチック用塗料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、プラスチック製コンテナ
などの劣化した印刷被膜上に塗装して接触による衣類の
汚染を防止すると共に、塗膜上に埃などの汚れが付着し
ても、弱アルカリ水を用いて速やかにその塗膜を除去し
て汚れを落とし、再度塗装することにより劣化した印刷
被膜を修復保護して商品価値を向上させる塗料を提供す
ることにある。 【解決手段】 数平均分子量１００００〜５００００、
ガラス転移温度−１０〜１００℃、酸価５０〜２００の
アルカリ可溶性のアクリル樹脂系プラスチック用塗料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチックコン
テナの劣化した印刷被膜を修復保護するための塗料に関
し、さらに詳しくは、劣化した印刷被膜上に塗装して接
触による衣類の汚染を防止すると共に、修復塗膜上に汚
れが付着した場合、弱アルカリ溶液を用いて速やかにそ
の塗膜を溶解除去して汚れを落とし、再度塗装すること
により、劣化した印刷被膜を修復保護することのできる
塗料に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より多くの方面に使用されているプ
ラスチックコンテナ、例えばビ−ル、炭酸飲料、牛乳壜
等の輸送、保管に用いられているプラスチックコンテナ
は、ポリエチレン、または、ポリプロピレン等のポリオ
レフイン系樹脂製のものであり、市場においては、回収
して繰り返し使用されている。これらのプラスチックコ
ンテナの機械的強度の面の寿命は、２０年以上であると
考えられている。また、これらプラスチックコンテナに
は、通常、コンテナに収容する製品のメーカー名や商品
名が、エポキシ系又はウレタン系のシルクスクリーンイ
ンキを用いて印刷されている。

【０００３】長期にわたって繰り返し使用されるプラス
チックコンテナは、屋外に保管される場合も多く、表面
が太陽光線や、風雨にさらされるために印刷被膜の劣化
が著しく、特にエポキシ樹脂系インキを用いて印刷し、
十年以上経過したような印刷被膜は、チョーキング、す
なわち印刷被膜が劣化し粉末化し、印刷被膜の光沢の低
下したり退色したりして、外観を損なうばかりではな
く、粉末化した印刷被膜が取扱者の衣類に付着し衣類を
汚すので、その改善が望まれてきた。

【０００４】そこで、これらの劣化した印刷被膜の修復
保護用塗料としてアクリル樹脂、エチレン−酢酸ビニル
樹脂、エポキシ樹脂等の水分散性樹脂やアクリル樹脂ポ
リエスエステル樹脂、エポキシ樹脂等の水溶性樹脂を含
む４０dyne/cm 以上の表面張力を有する水性塗料（特公
昭６４−９９６０号公報）が提案されたが、これらの塗
料は劣化した印刷被膜による色汚れを防止する性能は有
しているが、修復保護塗膜に経時的に埃などの汚れが固
着してくるため、プラスチックコンテナの商品価値をか
なり低下させていた。

【０００５】そこでこの問題を解決するため、アルカリ
分散型の修復保護用塗料が提案され、塗装後修復保護塗
膜が汚れたりした際には、必要に応じてアルカリ浴に浸
漬したり、アルカリ水を吹き付ける等して、修復保護塗
膜を除去し汚れを落とした後に、再度修復保護塗料を塗
装するという方法も行われた。しかし、係る修復保護用
塗料は劣化した印刷被膜による色汚れを防止する性能は
有しているが、アルカリ分散型のアクリル系エマルジョ
ンであった為に、増粘し易くスプレー塗装する際にノズ
ルを詰まらせ易かったり、また塗装直後の塗膜はアルカ
リ水で除去できるが、時間が経つに従って塗膜がアルカ
リ水で除去し難くなる等といった問題を有していた。

【０００６】一方、水または温水にて塗膜を除去するこ
との出来る塗料として、ポリビニルアルコール等の水溶
性高分子液を用いる塗料（特開昭４８−５４１３４号公
報、特開昭４９−１０４９２号公報）、ポリビニルアル
コールとパラフィンワックス等を混合した塗料（特公平
２−１５５９３号公報）、パラフィンワックスと含酸素
ワックスを水に乳化させた塗料（特開昭６０−６４１４
３号公報）等も提案されている。しかし、これらの塗料
はいずれも劣化した印刷被膜に塗装された場合、衣類等
への色汚れを防止する性能は有しているものの次に示す
欠点も持っていた。

【０００７】ポリビニルアルコール等の水溶性高分子を
含む塗料では、塗装された後わずかな水分や湿度の存在
で塗膜が溶解や膨潤をして脱離しやすくなり、色汚れが
完全には防止出来ず、また塗膜面にタックが出てプラス
チックコンテナの輸送時にべたつく等の支障があった。

【０００８】ポリビニルアルコールとパラフィンワック
ス等を混合した塗料では、ワックスの量が多いため、塗
膜の透明性が十分でなく、印刷面が不鮮明になるため、
商品価値が落ちるばかりでなく、温水による塗膜の除去
に３０秒以上の時間がかかるという欠点を有していた。
また、透明性を確保するためワックスエマルジョンの粒
径を細かくすると、塗装時のポンプ使用によりエマルジ
ョンがこわれ、塗料が一部ゲル化し、ポンプ詰まりやブ
ツ等の塗装不良を起こすという欠点を有していた。

【０００９】パラフィンワックスと含酸素ワックスを水
に乳化させた塗料でも同様に、塗膜の透明性が十分でな
いため、印刷面が不鮮明となり、商品価値の低下を招い
ており、透明性を確保するため粒径を細かくするとポン
プ詰まりやブツ等の塗装不良を起こしていた。また、温
水による塗膜除去が十分でないため、塗装時にハジキや
ブツ等塗装欠陥を引き起こしたり、塗膜除去と再塗装の
くり返しにより汚れが部分的に固着してコンテナ等の商
品価値を低下させるという欠点を有していた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、プラ
スチック製コンテナなどの劣化した印刷被膜上に塗装し
て接触による衣類の汚染を防止すると共に、塗膜上に埃
などの汚れが付着しても、弱アルカリ水を用いて速やか
にその塗膜を除去して汚れを落とし、再度塗装すること
により劣化した印刷被膜を修復保護して商品価値を向上
させる塗料を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、数平均分
子量１００００〜５００００、ガラス転移温度−１０〜
１００℃、酸価５０〜２００のアルカリ可溶性のアクリ
ル樹脂系プラスチック用塗料である。第２の発明は、ア
クリル樹脂が、紫外線吸収剤系単量体または光安定剤系
単量体の少なくとも１種を含むα、β−エチレン性不飽
和単量体の混合物の共重合体であることを特徴とする第
１の発明記載のアルカリ可溶性のアクリル樹脂系プラス
チック用塗料である。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明におけるアクリル樹脂は、
アンモニアまたはアミンを用いて中和することによって
水に溶解し得る、α、β−エチレン性不飽和単量体の混
合物の重合体または共重合体であり、数平均分子量１０
０００〜５００００、ガラス転移温度−１０〜１００
℃、酸価５０〜２００の樹脂であればよく、樹脂を構成
する単量体の種類や組成比等は特に限定されるものでは
ない。

【００１３】酸価は、アクリル樹脂が水溶性になる範囲
であれば良いが、５０〜１７０であることが好ましく、
さらに好ましくは７０〜１５０である。酸価が５０未満
になると溶解性が小さくなり、エマルジョン的な性質が
大きくなり、塗装後時間の経った塗膜をアルカリ水で除
去しにくくなる。一方、酸化が２００を越えると、親水
性が大ききなりすぎてしまうため、塗膜の耐水性が悪く
なる。

【００１４】アクリル樹脂の数平均分子量は、１０００
０〜５００００であり、２００００〜４００００である
ことが好ましい。数平均分子量が１００００未満だと耐
摩擦性等が劣り、一方５００００を越えるとレベリング
性等の塗装性等に悪影響を及ぼす。

【００１５】アクリル樹脂のガラス転移温度は、−１０
〜１００℃であり、−１０〜５０℃であることが好まし
い。ガラス転移温度が−１０℃未満だと塗膜が傷つき易
く耐摩擦性等が劣り、一方５０℃を越えると基材との密
着性が悪くなり耐摩擦性に於いて剥離等の問題を生じ、
要求性能を満たさない。

【００１６】本発明におけるアクリル樹脂は、該樹脂を
構成する単量体の種類や組成比等は特に限定されるもの
ではないが、塗料を塗装したプラスチックコンテナが屋
外に保管・積載されることも多い事情を考慮し、耐光
性、耐候性と向上せしめるために紫外線吸収剤系単量体
や光安定剤系単量体を共重合せしめてなるアクリル樹脂
が好ましい。紫外線吸収剤系単量体や光安定剤系単量体
はそれぞれ単独で共重合せしめてもよいし、両者を併用
してもよい。

【００１７】紫外線吸収剤系単量体としては、２−
（２’−ヒドロキシ−５’−メタクリロキシエチルフェ
ニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールなどの重合性不飽和
基を有するベンゾトリアゾール系の単量体が挙げられ、
市販品としてはＣＧＬ１０４（ＣＩＢＡ−ＧＥＩＧＹ社
製）、ＲＵＶＡ−９３（大塚化学（株）製）等が挙げら
れる。光安定剤系単量体としては、１，２，２，６，６
−ペンタメチル−４−ピペリジルメタクリレート、２，
２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジルメタクリレ
ートなどの重合性不飽和基を有するヒンダードアミン系
の単量体が挙げられ、市販品としてはアデカスタブＬＡ
−８２，−８７（旭電化（株）製）等が挙げられる。

【００１８】本発明の塗料の固形分は、５〜１５％であ
ることが好ましく、より好ましくはは５〜１０％の範囲
が適当である。固形分が低いと塗膜厚を確保し難い為印
刷面の保護性が不十分になり、固形分が高いとスプレー
時のレベリング性が悪くなる傾向であり、印刷面の被覆
が不十分であったり、美観を損ねたりする。

【００１９】本発明の塗料には、この他、通常の水性塗
料に使用される滑剤、増粘剤、消泡剤、レベリング剤、
スリップ剤、防かび剤などの添加剤、少量の有機溶剤例
えばメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピ
ルアルコール、ブチルアルコール等のアルコール系溶
剤、セロソルブ、ブチルセロソルブ、カルビトール、ヘ
キシルセロソルブなどのエーテル系溶剤などやエチレン
グリコールなどを塗料又は塗膜としての性能が低下しな
い範囲で用いることができる。

【００２０】本発明の塗料を塗装する被塗物としては、
ポリエチレンまたはポリプロピレンなどポリオレフィン
系樹脂あるいは塩ビ、ＡＢＳ、ＰＳ、その他のプラスチ
ック製成型物が挙げられ、その表面にエポキシ樹脂系、
アルキド樹脂系、ポリエステル樹脂系、ウレタン樹脂
系、アクリル樹脂系などの印刷インキにて文字、マーク
等が印刷され、長期間の使用により印刷被膜が劣化して
いるものが挙げられる。

【００２１】本発明の塗料を塗装する方法としては、ス
プレー塗装機を用いる方法、フローコート法、ロール塗
りによる方法、ハケによる塗装あるいは浸漬等の方法が
挙げられるが、コンテナのような成型物の外表面にのみ
比較的薄い塗膜を均一に形成するためにはスプレー塗装
機を用いて塗装することが特に好ましい。塗装後は、常
温で乾燥するか、加熱乾燥を行う。加熱乾燥の場合は被
塗物であるプラスチックが変形しない程度の温度条件と
する。

【００２２】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。実施
例中、部および％は重量部あるいは重量％を示す。 製造例１（アクリル樹脂水溶液の合成例） 温度計、還流冷却器、攪拌機および窒素ガス導入口を備
えた四ツ口フラスコにＮ−ブチルアルコール１００部を
仕込み、８５℃に保ちながら、アクリル酸ブチル１０
部、メタクリル酸メチル４７．５部、アクリル酸２−エ
チルヘキシル３６部、およびアクリル酸６．５部、過酸
化ベンゾイル１部の混合し、３時間かけて滴下した。滴
下終了後１時間後に過酸化ベンゾイル０．１部添加し、
更に１時間後に過酸化ベンゾイル０．１部添加し、１時
間後に５０℃以下に冷却し、アクリル樹脂溶液を得た。
得られたアクリル樹脂のガラス転移温度、酸化、数平均
分子量を表１に示す。得られたアクリル樹脂溶液に、２
５％のアンモニア水溶液６．２部を滴下、更にイオン交
換水２９３．８部を滴下し、水溶液とした。ロータリー
エバポレーターで得られた樹脂水溶液より溶剤を除去
し、イオン交換水で希釈し、固形分２０％のアクリル樹
脂水溶液を製造した。

【００２３】製造例２〜１２ 製造例１と同じ合成条件で表１の組成によるアクリル樹
脂の水溶液を製造した。なお、２５％のアンモニア水溶
液の量はそれぞれ酸の１００％中和量とした。各製造例
で得られたアクリル樹脂のガラス転移温度、酸化、数平
均分子量を表１に示す。なお、製造例８のアクリル樹脂
は、酸価が低いため樹脂が分離してしまい供使不可能で
あった。また、製造例１２のアクリル樹脂は、水溶液で
はなくエマルジョンであった。

【００２４】実施例１〜７、比較例１〜５ 表１に示したアクリル樹脂水溶液またはエマルジョン１
００部に造膜助剤としてヘキシルセロソルブ２部、イオ
ン交換水９８部を加え実施例１〜７、比較例１〜５の塗
料を調整した。得られた塗料をスプレーイングシステム
（株）製ＡＡ２３Ｌハンドスプレーガンにより、ポリプ
ロピレン製ビール用コンテナ（側面の印刷被膜がチョー
キングし手で表面を擦ると赤い粉状の汚れが付くもの）
に乾燥膜厚が約３〜５μとなるように塗装し、塗料の霧
化状態、膜の流展性などの塗装性を観察した後一晩乾燥
させた。得られた塗膜について、下記の試験方法によっ
て評価し、結果を表２に示した。

【００２５】（１）ドライラビング：折り畳んだペーパ
ータオル（キムワイプ、ワイパーＳ−２００（十條キン
バリー株式会社））を指に巻き付け、印刷被膜上の塗膜
を２０往復擦り、インキの付着程度により評価した。 ○：インキの付着が無い。 △：少しインキが付着する。 ×：濃くインキが付着する。

【００２６】（２）ウェットラビング：試料片にハンド
スプレーで水を吹きつけ、濡れた表面をドライラビング
と同じ方法で試験、評価した。

【００２７】（３）アルカリ脱膜性： ａ：乾燥後直ちに、塗膜を設けたポリプロピレン製ビー
ル用コンテナを室温で１％水酸化ナトリウム溶液に浸漬
し、３０秒超音波洗浄し、塗膜の取れ具合を目視にて評
価した。 ｂ：また、乾燥後１週間経過後の試料についても同様に
して塗膜の取れ具合を目視にて評価した。 ○：塗膜が残存しない。 △：塗膜が残存するが、弱い流水で脱落する。 ×：塗膜が残存する。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】

【発明の効果】本発明の塗料は、塗装性に優れ、その塗
膜は乾燥後時間が経過しても容易且つ速やかにアルカリ
によって塗膜の除去ができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 数平均分子量１００００〜５００００、
   ガラス転移温度−１０〜１００℃、酸価５０〜２００の
   アルカリ可溶性のアクリル樹脂系プラスチック用塗料。
2. 【請求項２】 アクリル樹脂が、紫外線吸収剤系単量体
   または光安定剤系単量体の少なくとも１種を含むα、β
   −エチレン性不飽和単量体の混合物の共重合体であるこ
   とを特徴とする請求項１記載のアルカリ可溶性のアクリ
   ル樹脂系プラスチック用塗料。