JP2003321640A - ポリオレフィン塗装用プライマー組成物 - Google Patents
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Abstract
ガソホール性の高い塗膜を形成できるプライマー組成物
を提供する。 【解決手段】 アクリル樹脂又はポリエステル樹脂、並
びに(C)アイソタクチックブロックを含むステレオブ
ロック構造を有するプロピレン系重合体Iを主鎖とし、
活性水素含有官能基、イソシアネート基、酸無水物基又
はエポキシ基を有する変性プロピレン系重合体と、他の
高分子ジオール、有機ジイソシアネート及び鎖延長剤と
の反応によって得られたポリウレタン変性ポリプロピレ
ン樹脂、又は、(D)プロピレン系重合体Iの主鎖と、
カルボン酸基、酸無水物基又はカルボン酸エステル基を
含む側鎖とを有する変性プロピレン系重合体、を含有す
るポリオレフィン塗装用プライマー組成物。
Description
装用プライマー組成物に関する。特に本発明は被塗物と
してのポリプロピレン等のポリオレフィン及び上塗塗膜
との付着性が良好で耐水性、耐ガソホール性が高く、貯
蔵安定性に優れたポリオレフィン塗装用プライマー組成
物に関する。
フィン共重合体(以下併せてプロピレン系重合体とい
う)は、機械的物性、耐熱性、耐薬品性、耐水性などに
優れ、安価であることから、フィルム、シート、成形品
等の広い分野で使用されている。これらフィルム、シー
ト、成形品には装飾、塗装、表面保護を目的として各種
コーティング剤等による性能、機能の付与が行われる。
一方、プロピレン系重合体は、分子中に極性基を持たな
いため一般に低極性であり、塗装が困難であるという欠
点を有している。この欠点を改善するために、プロピレ
ン系重合体の表面を薬剤により化学的に処理したり、コ
ロナ放電処理、プラズマ処理、火炎処理などの手法で酸
化するといった種々の手法が試みられてきた。しかしな
がら、これらの方法はそれぞれ特殊な装置が必要である
ばかりでなく、塗装性の改良効果においても十分である
とは言えなかった。
加により有機溶媒に対する溶解性を付与し極性を高めた
塩素化ポリプロピレンが開発された。塩素化ポリプロピ
レンの炭化水素溶液を、プロピレン系重合体の表面に塗
布して薄膜を形成させることにより、塗装性や接着性を
改良することができる。
を配合することにより上塗りのベース塗料に対する接着
性や塗膜強度が向上し、耐水性、耐ガソホール性も改善
できることが見出されている。
ル樹脂及びポリエステル樹脂と塩素化ポリプロピレンと
は相溶性が悪く、プライマーの貯蔵安定性が低下した
り、密着性、耐水性および耐ガソホール性等の物性のバ
ランスがとれないという問題があった。また、塩素化ポ
リプロピレンに極性モノマーをグラフト共重合したり、
ポリウレタン、アクリル等の極性ポリマーをブロック化
することにより変性した変性塩素化ポリプロピレンは、
アクリル樹脂及びポリエステル樹脂との相溶性を改善す
ることができたが、いまだ十分であるとは言えなかっ
た。また、その原料である塩素化ポリプロピレンの性質
に基づく多くの問題点を持っていた。例えば、分子鎖中
に存在する塩素原子と隣接炭素原子に結合する水素原子
とから熱あるいは紫外線による脱離反応により発生する
塩化水素が自己触媒的に作用して分子鎖の切断、着色物
質の生成、臭気物質の生成、金属に対する腐食等を引き
起こす。したがって、樹脂製造時に製品が劣化したり、
加工後の塗膜も耐久性が十分でなかったりした。
れる塩素原子は加工物を廃棄した後、環境ホルモンであ
り猛毒物質でもあるダイオキシンを発生させる塩素源と
なる可能性がある。そこで、塩素化ポリプロピレンにつ
いても、塩化ビニル樹脂同様、塩素のようなハロゲンを
含有しない代替樹脂の開発が強く望まれている。現状の
塩素化ポリプロピレンに替わる非塩素系のポリオレフィ
ンは、有機溶媒に溶解するものはポリオレフィンに対す
る接着性が不十分であったり、粘着性が強くブロッキン
グを起こし易かったりした。また、ポリオレフィンに対
する接着性を有するものは有機溶媒に対する溶解性が十
分ではなく、アクリル樹脂及びポリエステル樹脂に対す
る相溶性も乏しく、また、ポリウレタンによる変性も困
難であった。
ず、べたつき性がなく、溶解性にも優れ、かつアクリル
樹脂及びポリエステル樹脂に対する相溶性に優れ、基材
としての結晶性のプロピレン系重合体に対して良好な接
着性、塗装性を保持し、耐水性、耐ガソホール性の高い
塗膜を形成することが可能な新規な変性ポリプロピレン
系重合体により、ポリオレフィン塗装用プライマー組成
物を提供することを課題とする。
を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、特定のプロピレン
系重合体の主鎖を特定の方法で変性することによって得
られた重合体をアクリル樹脂及び/又はポリエステル樹
脂に対して配合したプライマー組成物がポリオレフィン
塗装用プライマーとして上記の種々の問題点を解決し得
ることを見出して本発明を完成するに至った。
及び/又は(B)ポリエステル樹脂、並びに(C)アイ
ソタクチックブロックを含むステレオブロック構造を有
し、分子量が1000〜200000であるプロピレン
系重合体(以下、「プロピレン系重合体I」という)を
主鎖として有し、かつ分子中に、活性水素含有官能基、
イソシアネート基、酸無水物基及びエポキシ基からなる
群から選ばれた官能基を少なくとも1個有する変性プロ
ピレン系重合体と、他の高分子ジオール、有機ジイソシ
アネート及び鎖延長剤(以下併せて「ポリウレタン成
分」という)との反応によって得られ、上記変性プロピ
レン系重合体と上記ポリウレタン成分の合計との重量比
が1/99から99/1の範囲にあり、分子量が500
0〜300000であるポリウレタン変性ポリプロピレ
ン樹脂、及び/又は、(D)上記プロピレン系重合体I
の主鎖と、カルボン酸基、酸無水物基及びカルボン酸エ
ステル基からなる群から選ばれた官能基を含む側鎖とを
有する変性プロピレン系重合体、及び必要により導電性
物質を含有し、上記(A)〜(D)の各成分間の重量比
率が、(A+B)/(C+D)=5/95〜95/5、
であることを特徴とするポリオレフィン塗装用プライマ
ー組成物、に存する。
詳細に説明する。本発明のポリオレフィン塗装用プライ
マー組成物は、(A)アクリル樹脂及び/又は(B)ポ
リエステル樹脂、に加えて(C)ポリウレタン変性ポリ
プロピレン樹脂、及び/又は、(D)変性プロピレン系
重合体、及び必要に応じて導電性物質を含んでいる。以
下、このプライマー組成物の各成分について詳しく説明
する。
として上塗りのベース塗料との接着性付与と塗膜強度の
向上とを目的として配合される成分である。アクリル樹
脂(A)は、アクリル系単量体を必須成分とした重合体
である限り、構成する構造単位の種類について特に限定
はなく、適宜、水酸基を有するアクリル系単量体、カル
ボキシル基を有するアクリル系単量体、共重合可能なエ
ステル基を有するアクリル系単量体、アクリル系以外の
ビニル系単量体等との共重合体であればよい。
は、たとえば、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチ
ル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メ
タ)アクリル酸4−ヒドロキシブチルや、これらのε−
カプロラクトン付加物等が挙げられ、1種のみ、あるい
は、必要に応じて2種以上を併用してもよい。
としては、たとえば、(メタ)アクリル酸等を挙げるこ
とができ、1種のみ、あるいは、必要に応じて2種以上
を併用してもよい。エステル基を有するアクリル系単量
体としては、たとえば、(メタ)アクリル酸メチル、
(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチ
ル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル
酸ラウリル等を挙げることができ、1種のみ、あるい
は、必要に応じて2種以上を併用してもよい。
レン等を挙げることができ、1種のみ、あるいは、必要
に応じて2種以上を併用してもよい。アクリル樹脂
(A)は、上記アクリル系単量体およびビニル系単量体
から、適宜単量体を選んで、重合させることによって得
られる。アクリル樹脂(A)の水酸基価について、特に
限定はないが、通常、1〜100mgKOH/gであ
り、好ましくは10〜80mgKOH/gである。水酸
基価が1mgKOH/g未満であると、架橋した場合の
架橋密度が低く、塗膜強度が低下する傾向がある。ま
た、水酸基価が100mgKOH/gを超えると、極性
が高まり、ポリプロピレン基材に対する接着性が低下し
たり、架橋した場合の架橋密度が高くなり過ぎ、硬化収
縮が大きくなって、密着性が低下する傾向がある。
に限定はないが、通常、5000〜200000であ
り、好ましくは10000〜100000である。分子
量が5000未満の場合、プライマーの塗膜強度が低
く、耐水性、耐ガソホール性が劣る傾向がある。また、
分子量が200000を超えると、プライマー粘度が高
まり、塗膜外観が悪く、膜厚が薄くなる傾向がある。
(B)は、例えば多塩基酸成分と多価アルコール成分と
をエステル化反応させることによって得られる。該多塩
基酸成分は1分子中にカルボキシル基を2個以上有する
化合物で、脂肪族系、脂環族系及び芳香族系等の多塩基
酸又はこれらの無水物から選ばれた1種もしくは2種以
上が使用できる。多価アルコール成分は、1分子中に水
酸基を2個以上有する化合物で、脂肪族系、脂環族系及
び芳香族系等の多価アルコールから選ばれた1種もしく
は2種以上が使用できる。ポリエステル樹脂(B)は、
上記の多塩基酸成分と多価アルコール成分とを、さらに
必要に応じて一塩基酸やヒドロキシカルボン酸等を併用
して、既知の方法でエステル化反応させることによって
得られる。ポリエステル樹脂(B)は、特に限定はない
が、水酸基価が通常、1〜100、好ましくは10〜8
0、酸価が通常、0.1〜40、好ましくは1〜20、
そして数平均分子量が通常、1000〜50000、好
ましくは3000〜10000である。水酸基価が1よ
り小さくなると上塗ベース塗料との付着性が低下する傾
向がある。一方、100より大きくなると耐水性が低下
する傾向がある。また、酸価が0.1より小さくなると
上塗ベース塗料との付着性、耐ガソホール性が低下し、
一方、40より大きくなると耐水性が低下する傾向があ
る。そして、数平均分子量が1000より小さくなると
塗膜表面の粘着性が増大し、一方、50000より大き
くなると他の成分との相溶性が低下する傾向がある。
性ポリプロピレン樹脂(C)について説明する。先ず、
その主鎖をなすプロピレン系重合体Iについて説明す
る。本発明に用いる主鎖のプロピレン系重合体(「プロ
ピレン系重合体I」)は、アイソタクチックブロックを
含むステレオブロック構造を有し、分子量が1000〜
200000であり、プロピレンを単量体とする、実質
的にプロピレン単独の重合体である。ここで実質的にプ
ロピレン単独の重合体とは、プロピレン含量が95wt
%以上の重合体であるが、本発明の趣旨をそこなわない
範囲において、わずかな量の他の単量体を共重合成分と
して含有していてもよい。本発明において好ましいプロ
ピレン含量は、97wt%以上、さらに好ましくは99
wt%以上である。
得る共重合体成分の他の単量体としては、オレフィン性
二重結合を有するモノマー、例えば、エチレン、ブテ
ン、ペンテン、ヘキセン、オクテン、デセン、ブタジエ
ン、ヘキサジエン、オクタジエン、シクロブテン、シク
ロペンテン、シクロヘキセン、ノルボルネン、ノルボル
ナジエン、スチレンおよびこれらの誘導体の中から好適
なものを選択することができる。これらのうち、エチレ
ン、ブテン、ペンテン、ヘキセンおよびオクテンが好ま
しく、エチレンおよびブテンがさらに好ましい。
Iは、GPC(Gel Permeation Chr
omatography)で測定した重量平均分子量M
wが1,000〜200,000である必要がある。M
wが1,000より小さい場合には、これをグラフト共
重合により変性したプロピレン系重合体(以下、グラフ
ト変性重合体ということもある)をさらにポリウレタン
変性して基材上に塗布した後の造膜性の悪化が顕著にな
るばかりでなく、べたつきも顕著となる。また、Mwが
200,000を越える場合には、造膜性やべたつきに
ついては大きな問題はないものの、グラフト変性重合体
を溶媒に溶解した際の粘度が高くなりすぎ、製造上ある
いは該グラフト変性重合体溶液のハンドリング上、不都
合を生じる。本発明において、より好ましい重量平均分
子量Mwの範囲は3,000〜150,000、さらに
好ましくは、5,000〜100,000である。な
お、GPCによる分子量の測定は、オルトジクロロベン
ゼンを溶媒とし、ポリスチレンを標準試料として、市販
の装置を用いて従来公知の方法で行うことができる。
子量分布については、特に制限はないが、過度に広すぎ
る分子量分布は、低分子量成分の含有量が必然的に多い
ことを意味するので避けた方がよい。分子量分布の指標
として重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnとの比M
w/Mnを用いた場合、好ましくはMw/Mn<20、
さらに好ましくはMw/Mn<10、最も好ましくはM
w/Mn<5のものが好適に使用される。
好ましくは13C−NMRスペクトルによって下記のよう
に規定される特性を有するものである。この特性は、プ
ロピレン系重合体の主鎖中に結晶性の高いブロックと非
晶性の高いブロックとがバランスよく共存し、かつ、結
晶性の高いブロックがアイソタクティック性に富む構造
となっていることを表す。重合体中に結晶性の高いブロ
ックが多すぎると溶媒への溶解性が悪化するので、結晶
性の高いブロックと非晶性の高いブロックとのバランス
が重要であり、このバランスを表す指標の一つとして、
13C−NMRスペクトルによって規定される要件が適用
されるのである。
の測定方法は、次の通りである。試料350〜500m
gを、10mmφのNMR用サンプル管中で、約2.2
mlのオルトジクロロベンゼンを用いて完全に溶解させ
る。次いで、ロック溶媒として約0.2mlの重水素化
ベンゼンを加え、均一化させた後、130℃でプロトン
完全デカップリング法により測定を行う。測定条件は、
フリップアングル90°、パルス間隔5T1以上(T
1は、メチル基のスピン−格子緩和時間のうち最長の
値)とする。プロピレン系重合体において、メチレン基
およびメチン基のスピン−格子緩和時間はメチル基のそ
れよりも短いので、この測定条件では、すべての炭素の
磁化の回復は99%以上である。なお、定量精度を上げ
るため、13C核の共鳴周波数として125MHz以上の
NMR装置を使用し、20時間以上の積算を行うのが好
ましい。
o tail)結合からなるプロピレン単位連鎖部の1
0種類のペンタッド(mmmm,mmmr,rmmr,
mmrr,mmrm,rmrr,rmrm,rrrr,
rrrm,mrrm)のうち、メチル分岐の絶対配置が
すべて同一であるもの、即ちmmmmで表されるプロピ
レン単位5連鎖の第3単位目のメチル基にもとづくピー
クのケミカルシフトを21.8ppmとして設定し、こ
れを基準として他の炭素ピークのケミカルシフトを決定
する。この基準では、例えば、その他のプロピレン単位
5連鎖の場合、第3単位目のメチル基にもとづくピーク
のケミカルシフトはおおむね次のようになる。すなわ
ち、mmmr:21.5〜21.7ppm、rmmr:
21.3〜21.5ppm、mmrr:21.0〜2
1.1ppm、mmrmおよびrmrr:20.8〜2
1.0ppm、rmrm:20.6〜20.8ppm、
rrrr:20.3〜20.5ppm、rrrm:2
0.1〜20.3ppm、mrrm:19.9〜20.
1ppmである。なお、これらのペンタッドに由来する
ピークのケミカルシフトは、NMRの測定条件によって
多少の変動があること、および、ピークは必ずしも単一
ピーク(single peak)ではなく、微細構造
にもとづく複雑な分裂パターン(split patt
ern)を示すことが多い点にも注意して帰属を行う必
要がある。
上記mmmmで表されるペンタッドに帰属されるピーク
のピークトップのケミカルシフトを21.8ppmとし
た際に、19.8ppmから22.2ppmの範囲に現
れる上記のペンタッド、すなわち、mmmm,mmm
r,rmmr,mmrr,mmrm+rmrr,rmr
m,rrrr,rrrm,mrrmのすべてのペンタッ
ドに属するピークの総面積Sに対する、21.8ppm
をピークトップとするピークの面積S1の比率(S1/
S)が10%以上、60%以下であり、かつ21.5〜
21.7ppmをピークトップとするピーク(mmm
r)の面積をS2としたとき4+2S1/S2>5である
ことが好ましい。
場合には、結晶性が低すぎ、十分な接着性が得られず、
さらに、べたつきなどの問題も起こりやすい傾向があ
る。一方、Sに対するS1の比率が60%を越える場合
には、逆に結晶性が高すぎ、溶媒への溶解性が低下する
傾向がある。上記Sに対するS1の比率の範囲は、好ま
しくは10%以上、60%以下であるが、より好ましく
は20%以上、50%以下、更に好ましくは25%以
上、45%以下である。
上記の如く4+2S1/S2>5という関係を満足するこ
とが好ましい。この関係式は、Waymouthらによ
りアイソタクチックブロックインデックス(BI)と名
づけられた指数(特表平9−510745号公報参照)
と密接な関連がある。BIは、重合体のステレオブロッ
ク性を表す指標であり、BI=4+2[mmmm]/
[mmmr]で定義される。より具体的には、BIは、
4個以上のプロピレン単位を有するアイソタクチックブ
ロックの平均連鎖長を表す(J.W.Collete
et al., Macromol.,22,3858
(1989);J.C.Randall,J.Poly
m.Sci.Polym.Phys.Ed.,14,2
083(1976))。統計的に完全なアタクチックポ
リプロピレンの場合、BI=5となる。したがって、B
I=4+2[mmmm]/[mmmr]>5は、重合体
中に含まれるアイソタクチックブロックの平均連鎖長
が、アタクチックポリプロピレンのそれよりも長いこと
を意味する。
現に使用する4+2S1/S2という指標は、上述のBI
と完全には同一でないものの、おおむねこれに対応して
いることから、4+2S1/S2>5という関係式は、本
発明における重合体が、アタクチックポリプロピレンと
は異なり、結晶化可能な連鎖長のアイソタクチックブロ
ックを含有することを意味する。また、アイソタクチッ
クブロックが存在するということは、言い換えれば、立
体特異性(stereospecificity)が乱
れたシークエンスからなるブロックも同時に主鎖に存在
することを意味する。このように、本発明におけるプロ
ピレン系重合体Iにおいては、前述の如く主鎖中に結晶
性を有するブロックと非晶性のブロックとが共存し、か
つ、結晶性を有するブロックが、比較的長い平均連鎖長
を有するアイソタクチックブロックから形成され、アイ
ソタクチック性に富む構造になっているという特異な構
造である。本発明においては、5<4+2S1/S2であ
ることが好ましいが、より好ましくは、5<4+2S1
/S2<25、さらに好ましくは、7<4+2S1/S2
<10である。
Iは、例えばシングルサイト触媒により重合する方法に
よって得られるものである。一般にシングルサイト触媒
は、リガンドのデザインによりミクロタクティシティを
制御できること、比較的分子量の低い重合体を容易に製
造できること、そして特に重合体の分子量分布や立体規
則性分布がシャープであることなどを特徴としている。
分子量分布や立体規則性分布が不規則であると溶解性に
差ができ、部分的に不溶なものができる可能性がある。
シングルサイト触媒のなかでもメタロセン触媒が、ミク
ロタクティシティを精密に制御できる点で好適に用いら
れる。本発明におけるプロピレン系重合体Iの製造用の
シングルサイト触媒としては、メタロセン化合物と共触
媒を必須成分とするメタロセン系触媒が好ましく用いら
れる。
含有の架橋基を有するC1−対称性アンサ−メタロセン
(ansa−metallocene)が好ましい。非
架橋のメタロセンも本発明におけるプロピレン系重合体
の製造に適用可能であるが、一般に、架橋基を有するア
ンサ−メタロセンの方が熱安定性などに優れているた
め、特に工業的な見地から好ましい。上記遷移金属含有
の架橋基を有するアンサ−メタロセンは、共役5員環配
位子を有する架橋された4族遷移金属化合物のC1−対
称性を有するメタロセンである。このような遷移金属化
合物は、公知であり、それをα−オレフィン重合用触媒
成分として使用することも知られている。また、上記の
変性プロピレン系重合体は、それを25℃におけるトル
エンに10重量%の濃度で溶解した際に、その不溶分が
1重量%以下であるのが好ましい。不溶分が1重量%を
超えると、性状が悪くなるばかりか、ポリウレタン変性
反応時に不溶性のゲルを生じ溶解性を著しく損なう傾向
がある。
の活性水素含有官能基を有する変性プロピレン系重合体
は、例えば上記主鎖のプロピレン系重合体Iに活性水素
含有官能基を分子内に有するビニルモノマーをグラフト
化することによって得られる。上記活性水素含有官能基
を分子内に有するビニルモノマーとしては(メタ)アク
リル酸、クロトン酸、イソクロトン酸等の不飽和モノカ
ルボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽
和ジカルボン酸とグリコール類との反応によって得られ
る末端ヒドロキシ基含有エステル類や1,4−ブテング
リコール、アリルアルコール等の末端ヒドロキシル基含
有オレフィン類等が挙げられる。上記グリコール類とし
てはエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピ
レングリコール、トリプロピレングリコール、1,2−
ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブ
タンジオール、2,3−ブタンジオール、3−メチル−
1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、
2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−
2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル
−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ペ
ンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチ
ル−2,4−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチ
ル−1,3−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−
ヘキサンジオール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサ
ンジオール、2−ブチル−2−ヘキシル−1,3−プロ
パンジオール、1,8−オクタンジオール、2−メチル
−1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール
等の脂肪族グリコール、ビス(ヒドロキシメチル)シク
ロヘキサン等の脂環族グリコール、キシリレングリコー
ル、ビス(ヒドロキシエトキシ)ベンゼン等の芳香環を
有するグリコール、C1−18アルキルジエタノールア
ミン等のアルキルジアルカノールアミン等が挙げられ
る。また、これらの末端ヒドロキシル基にカプロラクト
ン等の環状ラクトン、エチレンオキシド等の環状エーテ
ルを開環付加した化合物も用いられる。さらに、不飽和
ジカルボン酸の酸無水物を先にグラフト化した後に上記
グリコール類を反応させて分子中に少なくとも1個の活
性水素含有官能基を有する変性プロピレン系重合体を得
ることもできる。
知の方法が挙げられる。例えば、プロピレン系重合体を
有機溶媒に溶解し、前記グラフトさせる重合性単量体お
よびラジカル重合開始剤を添加して加熱攪拌することに
よりグラフト共重合反応を行う方法、プロピレン系重合
体を加熱して溶解し、該溶融物にグラフトさせる重合性
単量体およびラジカル重合開始剤を添加し攪拌すること
によりグラフト共重合する方法、あるいは各成分を押出
機に供給して加熱混練しながらグラフト共重合する方
法、プロピレン系重合体のパウダーに前記グラフトさせ
る重合性単量体およびラジカル重合開始剤を有機溶媒に
溶解した溶液を含浸させた後、パウダーが溶解しない温
度まで加熱し、グラフト共重合する方法などが挙げられ
る。このとき、ラジカル重合開始剤/グラフトさせる重
合性単量体の使用割合は、モル比で通常1/100〜3
/5、好ましくは1/20〜1/2の範囲である。反応
温度は、通常50℃以上、好適には80〜200℃の範
囲であり、反応時間は通常2〜10時間程度である。
重合開始剤としては、通常のラジカル重合開始剤から適
宜選択して使用することができ、例えば有機過酸化物、
アゾニトリル等を挙げることができる。上記有機過酸化
物としては、ジイソプロピルペルオキシド、ジ−t−ブ
チルペルオキシド、t−ブチルヒドロペルオキシド、ジ
クミルペルオキシド、クミルヒドロペルオキシド、ジラ
ウロイルペルオキシド、ジベンゾイルペルオキシド、メ
チルエチルケトンペルオキシド、シクロヘキサノンペル
オキシド、ジイソプロピルペルオキシカルボナート、ジ
シクロヘキシルペルオキシカルボナート等が挙げられ
る。上記アゾニトリルとしてはアゾビスブチロニトリ
ル、アゾビスイソプロピルニトリル等が挙げられる。こ
れらの中で、ジベンゾイルペルオキシド、ジクミルペル
オキシドが好ましい。
う場合、その有機溶媒の具体的な例としては、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ヘキサ
ン、ヘプタン、オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素、
トリクロロエチレン、パークロルエチレン、クロルベン
ゼン、o−ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素な
どが挙げられ、これらの中でも、芳香族炭化水素又はハ
ロゲン化炭化水素が好ましく、特にトルエン、キシレ
ン、クロルベンゼンが好ましい。
のイソシアネート基を有する変性プロピレン系重合体
は、例えば上記主鎖のプロピレン系重合体Iにイソシア
ネート基を分子内に有するビニルモノマーをグラフト化
することによって得られる。上記イソシアネート基を分
子内に有するビニルモノマーとしては、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、メタ
クリロイルイソシアネート、メタクリロイルオキシエチ
ルイソシアネート等が挙げられる。グラフト化反応は前
記方法に準じて実施することができる。
の酸無水物基を有する変性プロピレン系重合体は、例え
ば上記主鎖のプロピレン系重合体Iにモノオレフィンジ
カルボン酸の酸無水物をグラフト化することによって得
られる。上記モノオレフィンジカルボン酸の酸無水物と
しては、マレイン酸、クロロマレイン酸、シトラコン
酸、イタコン酸、グルタコン酸、3−メチル−2−ペン
テン二酸、2−メチル−2−ペンテン二酸、2−ヘキセ
ン二酸等のモノオレフィンジカルボン酸の酸無水物が挙
げられる。グラフト化反応は前記方法に準じて実施する
ことができる。
のエポキシ基を有する変性プロピレン系重合体は、例え
ば上記主鎖のプロピレン系重合体Iにエポキシ基を分子
内に有するビニルモノマーをグラフト化することによっ
て得られる。上記エポキシ基を分子内に有するビニルモ
ノマーとしてはグリシジル(メタ)アクリレート等が挙
げられる。グラフト化反応は前記方法に準じて実施する
ことができる。これら官能基を有する変性プロピレン系
重合体のうちで最も好ましいのは、分子中に少なくとも
1個の活性水素含有官能基を有する変性プロピレン系重
合体である。
レン系重合体をポリウレタン変性するために用いる高分
子ジオールとしては、ポリウレタン樹脂の製造に通常用
いられているものを使用することができ、例えばポリエ
ーテルジオール、ポリエステルジオール、ポリエーテル
エステルジオール、ポリカーボネートジオールおよびこ
れら2種類以上の混合物が挙げられる。
キレンオキシドを単独または共重合させて得られるも
の、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレング
リコール、ポリエチレンプロピレングリコール、ポリテ
トラメチレンエーテルグリコール、ポリヘキサメチレン
エーテルグリコール、ポリオクタメチレンエーテルグリ
コール等が挙げられる。
ばコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、フ
マル酸、マレイン酸、フタル酸等のジカルボン酸または
それらの無水物と、例えばエチレングリコール、ジエチ
レングリコール、トリエチレングリコール、プロピレン
グリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレン
グリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタン
ジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジ
オール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオ
ペンチルグリコール、2−メチル−1,3−プロパンジ
オール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパン
ジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパン
ジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサ
ンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、
2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,5−ジメ
チル−2,5−ヘキサンジオール、2−ブチル−2−ヘ
キシル−1,3−プロパンジオール、1,8−オクタン
ジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、
1,9−ノナンジオール等の脂肪族グリコール、ビス
(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン等の脂環族グリコ
ール、キシリレングリコール、ビス(ヒドロキシエトキ
シ)ベンゼン等の芳香環を有するグリコール、C1−1
8アルキルジエタノールアミン等のアルキルジアルカノ
ールアミン等のグリコールとを重縮合させて得られたも
のが挙げられ、例えばポリエチレンアジペート、ポリブ
チレンアジペート、ポリヘキサメチレンアジペート、ポ
リエチレンプロピレンアジペート等、或いは前記グリコ
ール類を開始剤として1種または2種以上のラクトン類
を開環重合して得られるポリラクトンジオール、例えば
ポリカプロラクトンジオール、ポリメチルバレロラクト
ンジオール等が挙げられる。
は、エーテル基含有ジオールの単独もしくは他のグリコ
ールとの混合物を前記ジカルボン酸またはそれらの無水
物と反応させるか、またはポリエステルグリコールにア
ルキレンオキシドを反応させることによって得られるも
の、例えばポリ(ポリテトラメチレンエーテル)アジペ
ート等が挙げられる。
前記グリコールまたは各種高分子ジオール類とジメチル
カーボネート、ジエチルカーボネート、ジフェニルカー
ボネート、エチレンカーボネート等とから、脱アルコー
ルまたは脱グリコール反応によって得られるもの、例え
ばポリ(1,6−ヘキシレンカーボネート)、ポリ(3
−メチル−1,5−ペンチレンカーボネート)等が挙げ
られる。
ン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、
1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,4−ブタン
トリオール、ソルビトール、ペンタエリスリトール等の
3価以上の多価アルコールで置換することもできる。但
しこの場合、用いる3価以上の多価アルコールはグリコ
ールの20モル%以下とするのが望ましい。用いる3価
以上の多価アルコールが多すぎると、得られるポリウレ
タンウレアの溶解性が低下する等の問題を生じる可能性
がある。
500〜10,000、好ましくは1,000〜6,0
00であり、より好ましくは、2,000〜4,000
である。高分子ジオールの数平均分子量が500未満の
場合には、得られるポリウレタンの皮膜強度が低下する
可能性がある。また、10,000を越える場合には、
得られるポリウレタンの耐摩耗性、耐熱性、耐薬品性が
低下する可能性がある。
る有機ジイソシアネートとしては、例えば2,4−トリ
レンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネ
ート、キシリレンジイソシアネート、4,4′−ジフェ
ニルメタンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシ
アネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、トリ
ジンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、
α,α,α′,α′−テトラメチルキシリレンジイソシ
アネート等の芳香環を有する脂肪族ジイソシアネート、
メチレンジイソシアネート、プロピレンジイソシアネー
ト、リジンジイソシアネート、2,2,4−トリメチル
ヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメ
チルヘキサメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサ
メチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネー
ト、1,4−シクロ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(水添TDI)、1−
イソシアネート−3−イソシアネートメチル−3,5,
5−トリメチルシクロヘキサン(IPDI)、4,4′
−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソプロ
ピリデンジシクロヘキシル−4,4′−ジイソシアネー
ト等の脂環族ジイソシアネート等が挙げられる。これら
は単独使用でも2種以上の併用でもよい。
る鎖延長剤としては、ポリエステルポリオールの原料と
して用いられる分子量500未満の低分子ジオール化合
物、例えばエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、1,4−ブタンジオール等の脂肪族グリコール、キ
シリレングリコール、ビス(ヒドロキシエトキシ)ベン
ゼン等の芳香族グリコールといったグリコール類や、低
分子ジアミン化合物、例えば2,4−トリレンジアミ
ン、2,6−トリレンジアミン、キシリレンジアミン、
4,4′−ジフェニルメタンジアミン等の芳香族ジアミ
ン、エチレンジアミン、1,2−プロピレンジアミン、
1,6−ヘキサンジアミン、2,2−ジメチル−1,3
−プロパンジアミン、2−メチル−1,5−ペンタンジ
アミン、2,2,4−トリメチルヘキサンジアミン、
2,4,4−トリメチルヘキサンジアミン、2−ブチル
−2−エチル−1,5−ペンタンジアミン、1,8−オ
クタンジアミン、1,9−ノナンジアミン、1,10−
デカンジアミン等の脂肪族ジアミン、1−アミノ−3−
アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン
(IPDA)、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジア
ミン(水添MDA)、イソプロピリデンシクロヘキシル
−4,4′−ジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサ
ン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン等の
脂環族ジアミン等が挙げられる。
して、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロ
ピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチル
アルコール、イソブチルアルコール等のモノアルコー
ル、モノエチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチル
アミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ−n−ブチルアミ
ン等のモノアミン、モノエタノールアミン、ジエタノー
ルアミン等のアルカノールアミン等を用いることもでき
る。
樹脂(C)は、例えば次のような方法で製造することが
できる。例えば、有機ジイソシアネートと変性プロピレ
ン系重合体、高分子ジオール、場合により鎖延長剤の一
部とをイソシアネート基過剰のモル比で反応させて末端
イソシアネート基のプレポリマーをつくり、溶剤で希釈
し、次いで鎖延長剤で鎖延長するプレポリマー法、有機
ジイソシアネート、変性プロピレン系重合体、高分子ジ
オールさらに鎖延長剤を溶剤溶液中で一段で反応させる
ワンショット法等が挙げられる。また、末端停止剤を用
いる場合における末端停止剤の添加方法は、鎖延長反応
前に添加してもよく、鎖延長剤と同時に添加してもよ
く、あるいは鎖延長反応終了後に添加してもよい。プレ
ポリマー法におけるプレポリマーの製造方法としては、
有機ジイソシアネートと変性プロピレン系重合体、高分
子ジオールとを一括して反応させる方法であってもよい
し、それぞれの成分を別々に反応させた後、これらを混
合し、プレポリマーを製造する方法であってもよい。
上記変性プロピレン系重合体と上記他の高分子ジオー
ル、有機ジイソシアネート及び鎖延長剤(「ポリウレタ
ン成分」)の合計との重量比は、1/99から99/1
の範囲にある必要がある。該重量比は、好ましくは5/
95〜90/10、より好ましくは10/90〜80/
20である。変性プロピレン系重合体の比率が小さすぎ
ると、結晶性のポリプロピレン系重合体に対する接着性
付与効果が乏しく、逆にポリウレタン成分の比率が小さ
すぎると、極性基材に対する親和性が不十分となる。
合体の末端活性水素基は有機ジイソシアネートのイソシ
アネート基と、また末端イソシアネート基、末端酸無水
物基及び末端エポキシ基は高分子ジオール及び鎖延長剤
の活性水素基とそれぞれ反応する。
ネート基のプレポリマー化反応時の構成成分の添加順序
には特に制限はなく、必要に応じてプレポリマー化反応
途中に適宜、有機ジイソシアネートモノマーを再添加す
ることも可能である。プレポリマーを製造するにあた
り、イソシアネート基と活性水素基との反応比は1.1
/1〜10/1であることが好ましい。反応比が1.1
/1より小さい場合には耐熱性、皮膜強度が低下する可
能性があり、10/1より大きい場合にはポリオレフィ
ンに対する接着性が低下する可能性がある。
マーのイソシアネート基1モルに対して、通常0.95
〜1.1モル、好ましくは0.98〜1.05モルであ
る。鎖延長剤の水酸基量が0.95モルよりも小さい場
合、ポリウレタンの分子量が低いため耐熱性、皮膜強度
が低下する可能性がある。また、1.1モルよりも過剰
の場合には未反応の鎖延長剤が残存し物性低下や臭気の
原因となる可能性がある。
うことが好ましい。使用される溶剤としては、例えばエ
タノール、イソプロパノール、n−ブタノール等のアル
コール類、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、ジオキ
サン、テトラヒドロフラン等のエーテル類、ヘキサン、
シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類、トルエン、キシ
レン等の芳香族炭化水素類、酢酸エチル、酢酸ブチル等
のエステル類、クロルベンゼン、トリクレン、パークレ
ン等のハロゲン化炭化水素類、ジメチルスルホキシド、
N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド等
の非プロトン性極性溶媒およびそれらの2種以上の混合
物が挙げられる。
いることも可能である。ウレタン化反応を促進する触媒
としては、例えばトリエチルアミン、ジメチルアニリン
等の3級アミン系触媒または有機スズ、有機亜鉛等の有
機金属系触媒が挙げられる。かくして得られるポリウレ
タン変性ポリプロピレン樹脂(C)の数平均分子量は、
5,000〜300,000の範囲とする。数平均分子
量の下限として好ましくは10,000以上、より好ま
しくは15,000以上である。数平均分子量の上限と
して好ましくは200,000以下、より好ましくは1
50,000以下である。数平均分子量が5000未満
の場合には、これを用いたプライマー組成物の乾燥性、
耐ブロッキング性、皮膜強度、耐油性等が低下する。一
方、それが300,000を越える場合には、樹脂溶液
の粘度が高いために取り扱いが困難になり、得られるベ
ース塗料の光沢が低下し、また貯蔵安定性等も低下す
る。これらの場合の樹脂溶液の濃度は特に制限されない
が、作業性を考慮して適宜決定されればよく、通常は1
5〜60重量%、粘度は50〜100,000mPa・
sが実用上好適である。
系重合体(D)について説明する。本発明のプロピレン
系重合体Iからなる主鎖と、カルボン酸基、酸無水物基
及びカルボン酸エステル基からなる群から選ばれた官能
基を含む側鎖とを有する変性プロピレン系重合体(D)
を製造する方法は特に限定されないが、上記プロピレン
系重合体Iにカルボキシル基等の官能基を含有する重合
性単量体をグラフト共重合させて得る方法が一般的であ
る。グラフト共重合させるカルボキシル基等の官能基を
含有する重合性単量体としては、例えば(メタ)アクリ
ル酸およびそのモノエステル類並びにモノオレフィンジ
カルボン酸、及びその酸無水物およびそのモノエステル
類が挙げられる。上記(メタ)アクリル酸およびそのモ
ノエステル類としては、例えば(メタ)アクリル酸およ
びそのエステル誘導体である炭素数1〜12のアルキル
基を有する(メタ)アクリル酸エステル系モノマー、例
えば(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エ
チル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アク
リル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、
(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t
−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アク
リル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、
(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−
エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)
アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル等、;
炭素数6〜12のアリール基又はアリールアルキル基を
有する(メタ)アクリル酸エステルのモノマー、例えば
(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸トリ
ル、(メタ)アクリル酸ベンジル等が挙げられる。
て、ヘテロ原子を含有する炭素数1〜20のアルキル基
を有する(メタ)アクリル酸エステルのモノマー、例え
ば(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アク
リル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエ
チルアミノエチル、(メタ)アクリル酸−2−アミノエ
チル、(メタ)アクリル酸−2−メトキシエチル、(メ
タ)アクリル酸−3−メトキシプロピル、(メタ)アク
リル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸のエチレンオキ
サイド付加物等;フッ素原子を含有する炭素数1〜20
のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルのモ
ノマー、例えば(メタ)アクリル酸トリフルオロメチル
メチル、(メタ)アクリル酸2−トリフルオロメチルエ
チル、(メタ)アクリル酸2−パーフルオロエチルエチ
ル等;(メタ)アクリルアミド系モノマー、例えば(メ
タ)アクリルアミド、(メタ)アクリルジメチルアミド
等が挙げられる。
は、例えば、マレイン酸、クロロマレイン酸、シトラコ
ン酸、イタコン酸、グルタコン酸、3−メチル−2−ペ
ンテン二酸、2−メチル−2−ペンテン二酸、2−ヘキ
セン二酸等が挙げられる。モノオレフィンジカルボン酸
無水物としては、上記モノオレフィンジカルボン酸の酸
無水物が挙げられる。モノオレフィンジカルボン酸のモ
ノアルキルエステルとしては、上記モノオレフィンジカ
ルボン酸と炭素数1〜12のアルキルアルコールとのモ
ノエステルが挙げられ、該アルキルアルコールとして具
体的には、メチルアルコール、エチルアルコール、プロ
ピルアルコール、ブチルアルコール、ペンチルアルコー
ル、オクチルアルコール、シクロヘキシルアルコール等
が挙げられる。
性プロピレン系重合体(D)において、グラフト共重合
単位としてモノオレフィンジカルボン酸モノアルキルエ
ステルを有する変性重合体は、例えば、モノオレフィン
ジカルボン酸モノアルキルエステルを重合体にグラフト
共重合する方法:モノオレフィンジカルボン酸もしくは
その無水物を、プロピレン系重合体にグラフト共重合さ
せた後に、アルキルアルコールによりカルボン酸基の1
つをエステル化する方法によって得ることができる。
体(D)におけるカルボキシル基等を含有する重合性単
量体のグラフト量、すなわち変性重合体中の含有量が、
プライマーとして基材に塗布して付着性が高い塗膜が得
られ、また、外観が良好となる点で、好ましくは0.1
〜80重量%、より好ましくは1〜50重量%、更に好
ましくは2〜30と重量%なるようにグラフト共重合す
る。これらのグラフト化反応は前記方法に準じて実施す
ることができる。
あるアクリル樹脂(A)及びポリエステル樹脂(B)の
架橋剤として、メラミン樹脂及び又はポリイソシアネー
ト化合物を添加することができる。メラミン樹脂として
は、たとえば、メチルエーテル化メラミン、エチルエー
テル化メラミン、ブチルエーテル化メラミン等のアルキ
ルエーテル化メラミンを挙げることができ、1種のみ、
または、必要に応じて2種以上を併用してもよい。ポリ
イソシアネート化合物としては、p−フェニレンジイソ
シアネート、ナフタレンジイソシアネート、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、
ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメ
チレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネー
ト、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリ
レンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等、お
よびこれらの3量体、水付加物、またはこれらの低分子
量ポリオール付加物、ブロックイソシアネート化合物等
が挙げられる
合、必要に応じて本発明の主剤と相溶性のある各種の樹
脂を副成分として配合、使用することができる。それら
の樹脂としては、例えば、未変性のポリプロピレン樹脂
(例えばプロピレン系重合体I)、ブタジエン、イソプ
レン等の共役ジエンモノマーの重合体及びその水素添加
物、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、塩素
化ポリエチレンプロピレン等の塩素化ポリオレフィン、
クロルスルホン化ポリオレフィン、硝化綿、エチレン・
酢酸ビニル共重合体もしくはその塩素化物またはクロル
スルホン化物、マレイン酸樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、
塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹
脂、エポキシ樹脂、ポリエーテル樹脂およびポリウレタ
ン樹脂等が挙げられる。その配合割合は、特に制限はな
く、適宜選択することができる。また、適宜、トルエ
ン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトン等の有機溶剤を添加す
ることができる。有機溶剤は特に限定されないが、プラ
イマー組成物中の30〜99重量%の割合が好ましい。
電性を付与し上塗のベース塗料の静電塗装性を向上させ
るために必要に応じて導電性物質を添加することができ
る。導電性物質としては、導電性カーボンブラック、
銀、ニッケル、アルミニウム、銅、酸化亜鉛、酸化錫及
びグラファイト等から選ばれた1種もしくは2種以上が
挙げられ、これらは粉末もしくは粒子状であることが好
ましく、その粒径は0.1〜500μmが適している。
表面固有抵抗値は通常1010Ω・cm以下が適当であ
る。本発明のプライマー組成物の着色剤としては、アル
ミニウム、マイカ、チタン白、カーボンブラック、酸化
鉄等の無機顔料、タルク、沈降性バリウム、シリカ等の
体質顔料、有機系の各種着色顔料等の顔料が挙げられ
る。着色剤の含有量は顔料/樹脂の固形分比で0〜2で
あることが好ましい。
(A)〜(D)の各成分の重量比率は、上記(A)〜
(D)の各成分の合計を100としたとき、(A+B)
/(C+D)=5/95〜95/5、であり、好ましく
は10/90〜90/10、より好ましくは20/80
〜80/20である。アクリル樹脂(A)及びポリエス
テル樹脂(B)の重量比率が上記において5/95未満
であると上塗りベース塗料に対する接着性が低下する。
他方、重量比率が95/5を超えるとポリオレフィン基
材との密着性が低下する。
の(A)〜(D)の各成分に加え、必要に応じて、さら
に、可塑剤、沈降防止剤、表面調整剤、顔料分散剤、酸
化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤等を配合することが
できる。
(A)〜(D)の各成分とその他の添加剤等とを通常の
塗料用有機溶剤に混合し、アトライター、サンドミル等
公知の顔料分散機を用いて分散させ、固形分含有率1〜
70重量%に調整することによって製造することができ
る。本発明のプライマー組成物はエアスプレー、エアレ
ススプレー等公知の塗装方法で塗装することができる。
その塗装膜厚は硬化塗膜に基づいて1〜30μm、特に
3〜20μmとすることが好ましい。この塗膜は、通常
60〜150℃で1〜60分程度加熱して硬化させるこ
とができる。
させることなく、例えば、塗装後室温で1〜20分放置
した未硬化の状態で、その上に上塗りベース塗料が塗装
できる。その際の上塗りベース塗料の塗装方法は特に制
限されず、例えば、エアスプレー、エアレススプレー、
静電方式等で塗装することができ、特に静電方式であっ
ても、上塗りベース塗料が均一に塗着し、平滑性及び鮮
映性の優れた塗面に仕上げることができる。
ポリオレフィン基材としては、既知のプロピレンの単独
重合体、プロピレンとその他の重合性モノマー(例えば
エチレン、ブテン等)との共重合体等が挙げられる。特
に、バンパーやドアサイドモール等の自動車部品等の形
状に成型加工されているものが好適に使用できる。
滑性及び耐薬品性等の優れた塗膜を形成する有機溶剤系
又は水系の熱硬化性塗料を好適に使用することができ
る。具体的には、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂等の
主剤、メラミン樹脂、ポリイソシアネート化合物、ブロ
ックポリイソシアネート化合物、エポキシ樹脂等の架橋
剤をビヒクル成分とし、これらの無色又は有色のクリヤ
塗料、ソリッドカラー塗料、メタリック塗料、光干渉色
塗料等の上塗りベース塗料が挙げられる。
えば室温〜100℃で1〜10分間程度放置してから、
未硬化の状態で上塗り塗料を塗装することが好ましい
が、60〜150℃で1〜60分程度加熱して硬化して
から上塗り塗料を塗装することも可能である。また、こ
れらの上塗り塗料の塗装方法は静電方式に限定されず、
静電塗装、エアレススプレー塗装、エアスプレー塗装等
から選ばれた任意の方法で塗装することができる。ま
た、プライマー塗面に塗装する上塗り塗料の膜厚は任意
に選択できるが、硬化塗膜に基づいて、ソリッドカラー
塗料、メタリック塗料、光干渉色塗料等の上塗りベース
塗料は通常10〜30μm、特に15〜25μm、クリ
ヤー塗料は通常15〜50μm、特に25〜35μmが
適している。これらの上塗り塗膜は60〜160℃で1
0〜60分程度加熱することにより硬化することができ
る。
詳細に説明するが、本発明はこれによって限定されるも
のではない。なお、「部」は重量部を、「%」は重量%
をそれぞれ示す。
布Mw/MnのGPCによる測定は、ウオーターズ(W
aters)社製GPC150CV型を使用して行っ
た。溶媒としては、o−ジクロロベンゼンを使用し、測
定温度は135℃とした。分子量算出は、標準試料とし
て市販の単分散のポリスチレンを使用し、該ポリスチレ
ン標準試料およびポリプロピレンの粘度式から、保持時
間と分子量に関する校正曲線を作成し分子量の算出を行
った。
の13C−NMRスペクトルによる測定 試料350〜500mgを、10mmφのNMR用サン
プル管中で、約2.2mlのオルトジクロロベンゼンを
用いて完全に溶解させる。次いで、ロック溶媒として約
0.2mlの重水素化ベンゼンを加え、均一化させた
後、130℃でプロトン完全デカップリング法により測
定を行う。測定条件は、フリップアングル90、パルス
間隔5T1以上(T1は、メチル基のスピン−格子緩和時
間のうち最長の値)とする。プロピレン重合体におい
て、メチレン基およびメチン基のスピン−格子緩和時間
はメチル基のそれよりも短いので、この測定条件では、
すべての炭素の磁化の回復は99%以上である。なお、
定量精度を上げるため、13C核の共鳴周波数として12
5MHz以上のNMR装置を使用し、20時間以上の積
算を行うのが好ましい。
ポリマーを用いたプライマーで基材上に塗膜を形成し、
JIS K 5400に記載されている碁盤目試験の方
法に準じて、碁盤目を付けた試験片を作成し、ニチバン
社製セロテープ(登録商標)を、試験片の碁盤目上に張
り付けた後、これを速やかに垂直方向に引っ張って剥離
させ、碁盤目100個のうちで剥離されなかった碁盤目
の数を数え、「残留碁盤目数/100個」で表記し、密
着性の指標とした
ポリマーをプライマーとして基材上に塗膜を形成し、そ
の塗膜の上からベース塗料を塗装して焼き付け、室温に
て養生した塗装物を20℃に保ったレギュラーガソリ
ン:エタノール=9:1混合溶液中に浸漬してその塗膜
に顕著な剥離が生じるまでの時間を測定した。
ポリマーを用いたプライマーで基材上に塗膜を形成し、
室温にて養生した塗装物を40℃に保った温水中に10
日間浸漬する。その後、表面の水分を乾燥させた後、前
記層間密着性試験と同様にして碁盤目試験(JIS K
5400)に準じた密着性試験を行った。
塗料性状に変化がみられないものを○、塗料性状に変化
がみられ、塗料中に固体が生じるものを×と評価した。
理モンモリロナイト(0.44g)に、トリエチルアル
ミニウムのトルエン溶液(0.4mmol/ml,2.
0ml)を加え、室温で1時間攪拌した。この懸濁液に
トルエン(8ml)を加え、攪拌後、上澄みを除いた。
この操作を2回繰り返した後、トルエンを加えて、粘土
スラリー(スラリー濃度=99mg粘土/ml)を得
た。別のフラスコに、東ソー・アクゾ社製トリイソブチ
ルアルミニウム(0.114mmol)を採取し、ここ
で得られた粘土スラリー(3.8ml)およびジクロロ
[ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(2,4
−ジメチル−4H−1−アズレニル]ハフニウム錯体
(6.02mg,11.4μmol)のトルエン希釈液
を加え、室温で10分間撹拌し、触媒スラリーを得た。
次いで、内容積2リッターの誘導攪拌式オートクレーブ
内に、トルエン(750ml)、トリイソブチルアルミ
ニウム(1.9mmol)および液体プロピレン(18
0ml)を導入した。室温で、上記触媒スラリーを全量
導入し、60℃まで昇温し、重合時の全圧を0.7MP
aで一定に保持しながら、同温度で1時間攪拌を継続し
た。攪拌終了後、未反応プロピレンをパージして重合を
停止した。オートクレーブを開放してポリマーのトルエ
ン溶液を全量回収し、溶媒ならびに粘土残渣を除去した
ところ、23.2gのプロピレン系重合体が得られた。
得られた重合体を分析した結果を表−1にまとめて示
す。 〔プロピレン系重合体の製造例2〕粘土スラリー用物質
として錯体を17.8mg(34.2μmol)、トリ
イソブチルアルミニウム(0.342mmol)、粘土
スラリー(11.4ml)を用い、また、トルエン(1
100ml)、トリイソブチルアルミニウム(0.5m
mol)、液体プロピレン(264ml)を用い、重合
時の温度を80℃、全圧を0.8MPa、重合時間を
1.83時間とした以外は製造例1と同様に行った結
果、245gのプロピレン系重合体が得られた。 〔プロピレン系重合体の製造例3〕粘土スラリー用物質
として錯体を3.9mg(7.5μmol)、トリイソ
ブチルアルミニウム(15.0μmol)、粘土スラリ
ー(2.52ml)を用い、また、トルエン(1100
ml)、トリイソブチルアルミニウム(0.13mmo
l)、液体プロピレン(264ml)を用い、重合時の
温度を80℃、全圧を0.85Mpa、重合時間を0.
83時間とし、水素ガスを6.5mmol/分の割合で
逐次添加した以外はすべて製造例1と同様に行った結
果、248gのプロピレン重合体が得られた。 〔プロピレン系重合体の製造例4〕粘土スラリー用物質
として錯体を1.3mg(2.5μmol)、トリイソ
ブチルアルミニウム(5.0μmol)、粘土スラリー
(0.84ml)を用い、また、トルエン(1100m
l)、トリイソブチルアルミニウム(0.13mmo
l)、液体プロピレン(264ml)を用い、重合時の
温度を50℃、全圧を0.55MPa、重合時間を2時
間とした以外は製造例1と同様に行った結果、113g
のプロピレン系重合体が得られた。
3、6及び7〕温度計、攪拌機のついたステンレス耐圧
反応容器中に、キシレン(80g)、プロピレン重合体
の製造例1〜4で得られたプロピレン系重合体(20
g)、2−ヒドロキシエチルメタアクリレート(以下、
HEMAと略記する)(5g)及びスチレン(以下、S
tと略記する)(5g)を加え、容器内を窒素ガスで置
換し、130℃に昇温した。昇温後、ジクミルペルオキ
シド(DCPO)のキシレン溶液(5wt%)10g
を、定量ポンプを用いて2時間で供給した後、3時間同
温度で攪拌を続けて反応を行った。反応終了後、系を室
温付近まで冷却し、アセトンを加えて、沈殿したポリマ
ーを濾別した。さらにアセトンで沈殿・濾別を繰り返
し、最終的に得られたポリマーをアセトンで洗浄した。
洗浄後に得られたポリマーを減圧乾燥することにより、
白色粉末状の変性樹脂が得られた。得られた変性樹脂の
赤外線吸収スペクトル測定を行った結果、2−ヒドロキ
シエチルメタアクリレートのグラフト率は2.5wt%
であった。ここで得られた2−ヒドロキシエチルメタア
クリレート変性プロピレン重合体20gにトルエン80
gを加え、100℃に昇温し、1時間かけて溶解させ
た。得られた溶液を室温付近まで冷却した後、#400
のSUS金網を通して、2−ヒドロキシエチルメタアク
リレート変性プロピレン系重合体の20wt%溶液を調
製した。 〔変性プロピレン系重合体の製造例4及び5〕製造例1
と同様の処方でHEMAとStの代わりに無水マレイン
酸(以下、MAHと略記する)10g又はメチルメタク
リレート(以下、MMAと略記する)40gを用いて、
それぞれ変性プロピレン系重合体の20wt%溶液を調
製した。
例1〕攪拌機、温度計、還流冷却器および滴下漏斗を備
えた四つ口フラスコに、2−ヒドロキシエチルメタアク
リレート変性プロピレン系重合体(樹脂固形分20%ト
ルエン溶液)2000部、ポリ(3−メチル−1,5−
ペンチレンアジペート)(数平均分子量1000)(以
下、PMPA1000と略記する)350部、メオペン
チルグリコール(以下、NPGと略記する)36.5部
およびメチルエチルケトン600部を仕込み、80℃に
加熱攪拌して均一溶液とした後、イソホロンジイソシア
ネート(IPDI)156.0部を撹拌下に加え、10
0℃で10時間反応させてポリウレタン変性プロピレン
系重合体溶液を得た。 〔ウレタン変性プロピレン系重合体の製造例2、3、6
及び7〕ウレタン変性プロピレン系重合体の製造例1と
同様の処方で表−1の組成にて調製した。
(株)製、ヒタロイド3904)40部と、ポリウレタ
ン変性プロピレン系重合体(製造例1)20部と、変性
プロピレン系重合体(製造例4)20部と、酸化チタン
(石原産業(株)製、タイペークR830)19部とカ
ーボンブラック(三菱化学(株)製、MA100)1部
を混合分散し、トルエンにて希釈してフォードカップN
o.4にて12〜13秒の粘度に調整し、プライマー組
成物を製造した。自動車バンパー用ポリプロピレン樹脂
の射出成形試験片(イソプロピルアルコールで表面を清
拭したもの)を用意し、プライマー組成物をエアースプ
レーで基材表面に吹きつけ、25℃で1時間静置した
後、80℃で30分間乾燥した。次にベース塗料として
アクリル系2液ウレタン塗料を所定量の硬化剤を配合し
て噴霧塗装し、100℃、30分間焼き付けを行った。
得られた塗装物について層間密着性試験、耐水性試験及
び耐ガソホール性試験を行った。その結果をまとめて表
−2に示す。 [実施例2]ポリエステル樹脂(日本合成化学工業
(株)製、ポリエスターTP220)50部と、ポリウ
レタン変性プロピレン系重合体(製造例2)20部と、
変性プロピレン系重合体(製造例4)20部と、導電性
物質(大塚化学(株)製、デントールWK100S)1
0部とを用いた以外は実施例1と同様の手法で塗膜を作
成し各種評価を行った。その結果をまとめて表−2に示
す。 [実施例3〜5及び比較例1〜3]表−2に示す配合に
て実施例1と同様の手法で塗膜を作成し各種評価を行っ
た。その結果をまとめて表−2に示す。
ー組成物は、塩素のようなハロゲンを含有せず、べたつ
き性がなく、溶解性にも優れ、かつアクリル樹脂及びポ
リエステル樹脂に対する相溶性に優れ、基材としての結
晶性のプロピレン系重合体等のポリオレフィンに対して
良好な接着性、塗装性を保持し、耐水性、耐ガソホール
性の高い塗膜を形成することが可能な新規な変性ポリプ
ロピレン系重合体により、自動車のバンパー等のポリオ
レフィン素材の塗装用途に特に優れたものである。
Claims (3)
- 【請求項1】 (A)アクリル樹脂及び/又は(B)ポ
リエステル樹脂、並びに(C)アイソタクチックブロッ
クを含むステレオブロック構造を有し、分子量が100
0〜200000であるプロピレン系重合体(以下、
「プロピレン系重合体I」という)を主鎖として有し、
かつ分子中に、活性水素含有官能基、イソシアネート
基、酸無水物基及びエポキシ基からなる群から選ばれた
官能基を少なくとも1個有する変性プロピレン系重合体
と、他の高分子ジオール、有機ジイソシアネート及び鎖
延長剤(以下併せて「ポリウレタン成分」という)との
反応によって得られ、上記変性プロピレン系重合体と上
記ポリウレタン成分の合計との重量比が1/99から9
9/1の範囲にあり、分子量が5000〜300000
であるポリウレタン変性ポリプロピレン樹脂、及び/又
は、(D)上記プロピレン系重合体Iの主鎖と、カルボ
ン酸基、酸無水物基及びカルボン酸エステル基からなる
群から選ばれた官能基を含む側鎖とを有する変性プロピ
レン系重合体、及び必要により導電性物質を含有し、上
記(A)〜(D)の各成分間の重量比率が、(A+B)
/(C+D)=5/95〜95/5、であることを特徴
とするポリオレフィン塗装用プライマー組成物。 - 【請求項2】 プロピレン系重合体Iがシングルサイト
触媒によって製造されたものである、請求項1に記載の
ポリオレフィン塗装用プライマー組成物。 - 【請求項3】プロピレン系重合体Iが、13C−NMRに
て頭−尾結合からなるプロピレン単位連鎖部のメチル基
の炭素原子に由来するピークを観測し、mmmmで表さ
れるペンタッドに帰属されるピークのピークトップのケ
ミカルシフトを21.8ppmとした際に、19.8〜
22.2ppmに現れるピークの総面積Sに対する2
1.8ppmをピークトップとするピークの面積S1の
比率(S1/S)が10〜60%であり、21.5〜2
1.7ppmをピークトップとするピーク(mmmrで
表されるペンタッドに帰属される)の面積をS2とした
とき、4+2S1/S2>5である、請求項1又は2に記
載のポリオレフィン塗装用プライマー組成物。
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|---|---|---|---|
| JP2002129789A JP4122829B2 (ja) | 2002-05-01 | 2002-05-01 | ポリオレフィン塗装用プライマー組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002129789A JP4122829B2 (ja) | 2002-05-01 | 2002-05-01 | ポリオレフィン塗装用プライマー組成物 |
Publications (2)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1602672A4 (en) * | 2003-02-21 | 2007-04-04 | Mitsubishi Chem Corp | PROPYLENE COPOLYMER, COMPOSITION, AND MANUFACTURING PROCESS |
| WO2007066827A1 (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-14 | Kansai Paint Co., Ltd. | 水性プライマー塗料組成物 |
-
2002
- 2002-05-01 JP JP2002129789A patent/JP4122829B2/ja not_active Expired - Lifetime
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