JPS6047035A - ポリオレフイン系樹脂成形物品の塗装方法 - 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】 装方法４に関する。

従来より、ポリオレフィン系樹脂成形物品は自動車内外
装部品を始め各方面で使用されており、ますます需要が
増大する傾向に有る。

これらポリオレフィン系樹脂成形物品に塗装を施すこと
は、美観上および機能上重要なことであるが、ポリオレ
フイン糸樹脂は一般に結晶性が高く極性が低いため塗装
性は甚だ悪く、特に、塗料との強固な接着性を確保する
ことか困難である。近年・ポリオレフイン糸樹脂に対し
接着性の良好なプライマーが開発され、該プライマーと
上塗塗料との２コート法が採用されるに致り接着性に関
しては改良がなされたが、この２コート法は依然次のよ
うな欠点を有している。すなわち、複雑な形状の成形物
品の場合、プライマーの必要膜厚が部分的に確保できず
その部分での接着性が劣る場合が有る。また、プライマ
ーは一般に耐ガソリン性が悪い。さらに２コート法であ
るため、工程が長く生産性か！Ｉ！．４い。さら°に′
上゛塗塗料は一般に加熱乾燥を行なうが、加熱により成
形物品が熱菱形し、製品の歩留り低下を招く原因となっ
ている。熱変形を避けるため常温乾燥を行なうと乾燥に
時間を要し、生産性が思い。このためポリオレフィン系
樹脂成形物品の塗装に除し、複雑な形状の物品で゛も強
ＩＭｉな接着性が確保され、塗装工程中の変形がなく、
工程時間の短い塗装法の開発が今なおめられている。

従って本発明は・ポリオレフィン系樹脂成形物品の塗装
に際し、複雑な形状の物品でも強固な接着性が確保され
、塗装工程中の変形がなく＼工程時間の短い塗装方法を
提供することにある。

さらにル′ｔしくは、本発明はポリオレフィン系樹脂成
形物品をプラズマ処理した後、ビヒクル中にＭＸｌｉの
イソシアネート基を有する化合物を含有する塗料を塗装
し、次いでアミン蒸気を含む雰囲気にさらして塗料を乾
燥させることによるポリオレフィン系樹脂成形物品の塗
装方法にある。

本発明で実施するプラズマ処理とは、ポリオレフィン系
樹脂成形物品に対する塗料の接着性を改良す′るために
行なうものであり、１００＋＋ｍ［ｇ以下好ましくは０
．１〜１０　＋ｍｉ’Ｈｇの圧力下で高周波放電１マイ
クロ波放電、コロナ放電等によって気体分子が励起して
得られる低温プラズマ雰囲気中にポリオレフィン系成形
物品をさらすか・あるいはプラズマを成形物品表面に吹
き伺けることによって行なう。このとき使用する気体は
酸素、窒素１アルゴン１ヘリウムあるいはこれらの混合
気体であるか・このうち酸素が最も射ましい。処理時間
は５秒〜３０分好ましくは１０秒〜１０分である。

このようにしてプラズマ処理したポリオレフィン系樹脂
成形物品は・処理後およそ２週間以内に塗装すれば良い
が、処理後直ちに塗装するのが好ましい。

本発明で使用しうる塗料はビヒクル中に遊離のイソシア
ネート基を有する化合物を含有する塗料である。このよ
うな塗料は一般にポリウレタン塗料と呼ばれるものであ
って、具体的には２液型ポリウレタン塗料および湿気娩
化型ポリウレタン塗料がこれに含まれるが、２液型ポリ
ウレタン塗料かより好ましい。

２液型ポリウレタン塗料とは、分子中に２個以上の水酸
基を有する樹脂を含有する塗料成分（基剤）と、分子中
に２個以上の遊離のイソシアネート基を有するモノマー
またはプレポリマー（硬化剤）を塗装前に所定伍混合し
て使用する塗料である。

基剤に用いる樹脂としてはたとえばアクリルポリオーノ
ν・　ポリエステルポリオール、ホ゛リエーテルポリオ
ール、アルキドポリオール、エポキシポリオールを挙げ
るときかでき、各種市販されている。これらは単独でも
、あるいは２ｆｔｈ以上混台して使用しても良い。基剤
はこれら樹脂に所望により顔料、溶剤、各種添加剤を加
えて製造する。

ｂｒ料としては錨色顔料たとえば二酸化チタン、カーボ
ンブラック、黄鉛、弁柄等；体質顔料たとえはタルク、
クレー、シリカ、炭酸カルシウム化゛；およびその他の
顔刺初が使用しうるが、特に限定されない。浴剤として
は硬化剤との反応性のないものであればどのような溶剤
も使用可能であり、たとえはアセトン、メチルエチルケ
トン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等の
ケトン類；酢酸エチル・酊、１Ｆブチル・酢酸アミル、
セロソルブアセテート盾のエステル類；トルエン、キシ
レン等の芳香族炭化水素類等が使用しつる。これらは牟
独でも、あるいは２種以上混合して使用しても差支乙な
い。添加剤としては、たとえば酸化防止剤、フローコン
トロール剤、紫外線吸収剤、粘度調整剤等が少量使用で
きる。

次に使用しうる硬化剤としては各棟ジイソシアネート化
合物またはそれらのプレポリマーがある。ジイソシアネ
ート化合物としてはたとえは２，４−トリレンジイソシ
アネート、２，６−ドリレンジイソシアネー）、１．．
６−へキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイ
ソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネ−１・
、インホロンジイソシアネ−１・、４　、４′−ジフエ
ニルメタンジイソシアネート、水素添加４．４′−ジフ
ェニルメタンジイソシアイ、−ト、１．５−ナフタレン
ジイソシアネート、トリメチルへキザメチレンジイソシ
アネート１ダイマー酊ジイソシアネート等が挙けられる
。プレポリマーとはジイソシアネートモノマーと、たと
エバエチレングリコール、プロピレングリコール１１，
４−ブタンジオール、■、６−ヘキサンジオール、ジエ
チレングリコール、ジプロピレングリフール、ネオペン
チルグリコール、ビスフェノールジヒドロキシプロピル
エーテルなとパの２ｆ曲アルコール；たとえはグリセリ
ン、トリメチロールプロパン、１．２．６−ヘキサンド
リオールなどの３価アルコール；たとえばペンタエリス
リトールなどの４価アルコールなどとをインシアネート
基が過剰になるようなモル比で反応させて得られる末端
にインシアネート基を有する付加体、ビウレット化合物
あるいはそれらの重合体、および２伽のイソシアネート
基とｋｍガスとの反応により得られるオキサジアジント
リオン環を有するポリイソシアネートなどをいう。これ
らジイソシアネニト化合物あるいはプレポリマーは単独
でも、あるいは２　ｉ１ｉ以上混合して使用しても差支
えない。

硬化剤は基剤中の水戯基１モルに対しインシアネート基
が０．５〜３．０モル好ましくは０８〜１．２モルとな
る割合で混合して用いる。０５モル未満あるいは３．０
モルを超えると塗膜の物性や耐久性に悪影響が出るため
好ましくない、。

塗装方法は通′帛行なわれるエアスプレー、エアレスス
プレー、ロールコータ−空・が適用可能であり、特に限
定されない。

本発明にて行なわれる塗膜の乾燥は、［）１１記塗料を
塗装した成形物品をアミン蒸気を含む雰囲気中にさらす
ことによってなされる。

アミン蒸気を含む雰囲気の温度は通常の￥温ずなわち１
０〜３０°Ｃで良く加熱は必要ない、このため被塗物の
熱度ノｅを避けることかでき、しかも乾燥に要するエネ
ルギーコストの低減を計ることができる。

ここで使用しつるアミンは特にＩ’Ｊｉ！　２されない
が、常温での蒸気飽和濃度が５　Ｑ　ＰＰＭ以上である
３級アミンが好ましい。このようなアミンの例としては
トリメチルアミン＼　トリメチルアミンミン、トリイソ
プロピルアミン、トリーｎ−ブチルアミン、トリイソブ
チルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルエタノー
ルアミン、ジエチルエタノールアミン、ジメチルプロパ
ツールアミン）ジエチルプロパノールアミン、テトラメ
チルエチレンジアミン、テトラエチルエチレンジアミン
、テトラメチルプロピレンジアミンテトラエチルプロピ
レンジアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモル
ホリン’４　ヲ挙ケルことができる。

アミン蒸気の好ましい濃度は、５　Ｑ　ＰＰＭから使用
するアミン蒸気の飽和濃度までであるが、より好ましく
は２００〜２０００　ＰＰＭである。

５０　ＰＰＭ未満では乾燥に要する時間が長くなり工程
上好ましくない。

アミン蒸気を含む雰囲気にさらす時間は使用する塗料お
よび膜厚により異なるが通常１５秒〜１０分である。ま
た、この際アミン蒸気を含む雰囲気が停滞した雰囲気で
あると塗膜人血のみ乾燥し・塗膜内部が乾燥し卿い傾向
がある、これを避けるためにアミン蒸気を含む雰囲気は
一定の風速を有する気流であることが望ましい。

風速はおおむね０．３〜５ｍ１秒でよい。

本発明の塗装方法は、通常の脱脂洗％ノｉおよび塗装の
方法では接着性が悪く、かつ熱変形を起し易いポリオレ
フィン糸樹脂成形物品の塗装に適用するのに好適である
。

不発ｆｉｌＪで使用しうるポリオレフィン系樹脂の例と
してはたとえば低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレ
ン、ポリプロピ゛レン、エチレン、プロピレン、ブテン
等のオレフィンの共−（ｌ（合体、オレフィンと酢酸ビ
ニル、アクリル酸またはメタクリル酸あるいはそれらの
ｍ＞導体との共力（合体、もしくはこれらポリオレフィ
ン系樹脂のＣ昆合物が挙げられる。これらは各称フィラ
ー、着色剤、酸化防止剤等の添加剤をびんでいても良い
。これらポリオレフィン系（１ｄ脂を射出成形・押出成
ル等により成形した各枇成Ｊし品、たとえば自動車部品
たとえはバンパー、ピラー等；家庭用電化製品たとえば
テレピルコードプレーヤー等の筐体等が本発明の塗装方
法を適用するのに好適であり、本発明の塗装方法により
塗装することによって接着性の良好な塗膜か１回の被覆
で常温短時間にて形成できる。

以下実施例を挙けて本発明をさらに詳述するが、不発１
ガはこれらに限定されるものではない。

なお、実施例中部とあるのはすべて重旭部である。

参考例　１：塗料の製造（１） アクリルポリオール（大日本インキ化学社製・商標名ア
クリティックＡ−８００．固形分５０％、水酸基価５０
）１００部に、二酸化チタン５０部およびキシレン／シ
クロヘキサノン（１：１）の混合溶剤２５部を加え、ボ
ールミルで１０時間分散した。このもの９９．８部にフ
ローコントロール剤０．２部を加え基剤とした。

改に基剤１００部に１，６−へキサメチレンジイソシア
ネートのプレポリマー（住友パイエルウレタシ社製１商
標名スミジュールＮ−７５、固形分７５％・Ｎｏｏ　ｌ
　３％）１３部を混合した後、セロソルブアセテートを
加えて２０秒（フォード・カップ＃４〉の粘度になるよ
うＷ−整し・塗料とした。

実施例　１および比較例　１〜３ ポリプロピレン（住友化学工業社製、商標名ノーブレン
Ｈ３Ｏ１）、を７０　ｍｘｒ×１５０　騎×２．５調の
大きさに射出成形し・試験片とした。

試験片２枚はクロロセンの蒸気で脱脂洗浄し、他の２枚
は下記条件にて低温プラズマ処理を行なった。。

（７）装　置 （イ）処理条件 処理ガス　酸　素 ガス圧力　０．５ｗｎ旦ｇ 出　力　２　ＫＷ 時　間　２０秒 これら４枚の試験片に参考例１の塗料を膜厚２０μにな
るようエアスプレー塗装し、下記表−１に示すように常
温（２０°Ｃ）乾燥またはアミン蒸気を含む気流の雰囲
気中での乾燥（条件下記）を行なった。

使用アミン　ジメチルエタノールアミンアミン濃度　１
０００　ＰＰＭ 蒔　間　５分 湿　度　２０°Ｃ 気流の風速　１ｍ１秒 ｒｉｉ　Ｂノ’ｙの乾燥Ｂζ−問および付着性は表−１
に示すとおりであり・本実施例の方法により接着性の良
好な塗膜が加熱することなく短時間で形成されることが
証明された。

表−１ 参考例　２：塗料の製造（２） ポリエステルポリオール（大日本インキ化学社製、商標
名バーノックＤ−１６１、固形分１００％・水酸基価１
７０）１００部にカーボンブラック７．５部およびトル
エン／エヂルカルビトールアセテート（１：１）の混合
溶剤８０部を加え、ホールミルで１２時Ｉｌｌ］分散し
た。こノモ（７）　９９．７　部にフローコントロール
ＩＯ０，３部を加え基剤とした。・ 次に基剤１００部にトリレンジイソシアネートのプレポ
リマー゛（住友バイエルウレタン社製、商標名スミジュ
ールＬ　−７５、固形分７５％、ＮＯｏ　１３％）５２
部を混合した俊メトギシブチルアセテートを加えて２０
秒（Ｆｏｒｄ　Ｏｕｐ　＃４　）の粘度になるよう調整
し、室料とした。

実施例　２〜４および比較例　４ 実Ｍｕ例１と同様の低湿プラズマ処理したポリプロピレ
ンの試１に片４枚に参考例２の汐料を膜厚２０μとなる
ようエアスグレー塗装し・表−２に示す方法′で乾燥さ
せた。

得られた並朕はいずれも（な装後４〜１５分で硬化乾燥
に達し、蕾着性はすべて１００／１００であった。しか
し試験片の変形は実施例２〜４か全く発生しなかったの
に対し、比叡例４では試［相］２片が反り返り、その湾
曲度は最間部で７Ｍにも遅した。

実施例　５〜７ 表−３に示す各独ポリオレフィン系樹脂を実施例１と同
様に射出成形し試験片とした。

表−３ これら試願片を実施例１と同様の方法でプラズマ処理、
塗装およびアミン蒸気中での乾燥を行なったところ、い
ずれも塗装後５分で硬化乾燥に達し、５ｄ着性はＬＯＯ
／１００．また試験片の変形は全く認められなかった。

特許出願人　神東塗料株式会社 Ｅ、°ヌ一 同　安　達　智　堝＞、ＩＸ ＋γ・Ｆン上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ポリオレフィン系樹脂成形物品をプラズマ処理し
   た後、ビヒクル中に遊離のインシアネート基を有する化
   合物を含有する塗料を塗装し−次いでアミン蒸気を含む
   雰囲気にさらして塗料を乾燥させることを特徴とするポ
   リオレフィン系樹脂成形物品の塗装方法。 ２、　前記プラズマが、敲素を励起して発生さ′せた低
   温プラズマである特許請求の範囲第１項記載の塗装方法
   。 ３、前記塗料か２゛液型ポリウレタン輩料である特許請
   求の範囲第１項記載の塗装方法。