ポリオレフィン用プライマー組成物
【課題】 ポリオレフィン素材の表面に水性アクリル塗料の塗布ができるようにするためのポリオレフィン用プライマー組成物を提供すること。
【解決手段】 塩素化ポリプロピレン樹脂を水系に分散したエマルジョンに、粘着付与剤としてロジンエステル系樹脂エマルジョンおよび／または炭化水素系樹脂エマルジョンを添加した。また、密着性付与剤中の樹脂成分は、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルジョン中の樹脂成分に対して、１〜５０重量％の範囲、より好ましくは５〜２０重量％の範囲で添加するのが好ましい。
【図面】 なし
【解決手段】 塩素化ポリプロピレン樹脂を水系に分散したエマルジョンに、粘着付与剤としてロジンエステル系樹脂エマルジョンおよび／または炭化水素系樹脂エマルジョンを添加した。また、密着性付与剤中の樹脂成分は、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルジョン中の樹脂成分に対して、１〜５０重量％の範囲、より好ましくは５〜２０重量％の範囲で添加するのが好ましい。
【図面】 なし
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリオレフィン素材の表面に水性アクリル塗料の塗布ができるようにするためのポリオレフィン用プライマー組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンは、汎用プラスチックとして、例えば自動車用部品や家電製品用部品など様々な分野で広く利用されている。一方、各種金属やプラスチック等を装飾等するための水性塗料としてアクリル塗料が広く使用されている
【０００３】
しかしながら、前記ポリオレフィンは高結晶性物質であり表面が非極性で極めて活性が低いため、直接に塗料やインクを塗布または印刷することができないという問題点や、ポリオレフィンを直接に他の部材と接合することができないという問題点があった。そこで、例えば特許文献１や特許文献２に示されるように、ポリオレフィンの接着性を向上させるプライマー組成物の開発が種々行われている。
ところが、ある程度の接着性の向上は見られるものの、接着力を長期間にわたって持続させることは難しく、また特に水性アクリル塗料の塗布は難しいという問題点が解決されていなかった。
【特許文献１】特開平１−１５３７７７号公報
【特許文献２】特許第２６１６７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記のような問題点を解決して、ポリオレフィンの接着力を長期間にわたって持続させることができ、また水性アクリル塗料の塗布も行うことができるポリオレフィン用プライマー組成物を提供することを目的として完成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためになされた本発明のポリオレフィン用プライマー組成物は、塩素化ポリプロピレン樹脂を水系に分散したエマルジョンに、粘着付与剤としてロジンエステル系樹脂エマルジョンおよび／または炭化水素系樹脂エマルジョンを添加したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、塩素化ポリプロピレン樹脂を水系に分散したエマルジョンに、粘着付与剤としてロジンエステル系樹脂エマルジョンおよび／または炭化水素系樹脂エマルジョンを添加したものであり、この組成物でポリオレフィンの表面処理を施すと改質されて印刷、塗装、他部材との接着等が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、本発明の好ましい形態を示す。
本発明のポリオレフィン用プライマー組成物は、塩素化ポリプロピレン樹脂を水系に分散したエマルジョンに、粘着付与剤としてロジンエステル系樹脂エマルジョンおよび／または炭化水素系樹脂エマルジョンを添加した点を特徴としている。
ここで塩素化ポリプロピレン樹脂とは、ポリプロピレン樹脂の水素の一部を塩素で置換したものをいい、本発明では塩素含有量が１０〜４０％の低塩素化物が用いられる。
また、前記塩素化ポリプロピレン樹脂を水系に分散したエマルジョンとし、これをプライマー組成物の主成分としている。エマルジョン中の塩素化ポリプロピレン樹脂量は好ましくは２５〜５５重量％の範囲であり、残部は水である。また、アニオン系界面活性剤やノニオン系界面活性剤等の乳化剤を少量添加してもよい。
【０００８】
本発明では、このようなエマルジョンに対し、粘着付与剤としてロジンエステル系樹脂エマルジョンまたは炭化水素系樹脂エマルジョンのいずれか、あるいは両方のエマルジョンを添加する。
即ち、本発明者は粘着付与剤として種々のものを試験した結果、ロジンエステル系樹脂エマルジョンおよび／または炭化水素系樹脂エマルジョンを添加すると、プライマーとしての粘着性が著しく向上して、この結果、ポリオレフィンに適用した場合には、ポリオレフィンを改質し接着力を長期間にわたって持続させることができるとともに、水性アクリル塗料の塗布も行うことができることを見出し本発明に至ったのである。
【０００９】
粘着付与剤の添加量としては、粘着付与剤中の樹脂成分を、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルジョン中の樹脂成分に対して、１〜５０重量％の範囲で添加するのが好ましく、更には粘着付与剤中の樹脂成分を、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルジョン中の樹脂成分に対して、５〜２０重量％の範囲で添加するのがより好ましい。
添加量が１重量％未満では十分に粘着性を発揮させることができず、一方、５０重量％より多いと粘着性が強過ぎてポリオレフィンへの塗布が困難になるからである。
なお、ロジンエステル系樹脂エマルジョンまたは炭化水素系樹脂エマルジョンは、エマルジョン中の樹脂量が２５〜５５重量％の範囲が好ましく、残部は水であり、またアニオン系界面活性剤やノニオン系界面活性剤等の乳化剤を少量添加することもできる。
【００１０】
以上の説明からも明らかなように、本発明は塩素化ポリプロピレン樹脂を水系に分散したエマルジョンに、粘着付与剤としてロジンエステル系樹脂エマルジョンおよび／または炭化水素系樹脂エマルジョンを添加することにより、プライマーとしての粘着性を著しく向上させ、この結果、ポリオレフィンに適用した場合には、従来は適用困難であったポリオレフィンに適用した場合にも、ポリオレフィンを改質し接着力を長期間にわたって持続させることができるとともに、水性アクリル塗料の塗布も可能となった。
【００１１】
その他に本発明には、ｐＨ調節剤としてアンモニア水、炭酸ナトリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、２−アミノ−２−メチルプロパノールなどや、湿潤剤としてグリセリン、エチレングリコール、ジ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、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなどや、乾燥調整剤としてメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノールなどや、防錆剤としてベンゾトリアゾール、トリルトリアゾールなどや、防腐防黴剤として安息香酸ナトリウム、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンナトリウム塩、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンアルキルアミン、ソルビン酸カリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、２−メトキシカルボニルアミノベンズイミダゾール−４‘−Ｎ−ドデシルベンゾールスルフォン酸などや、乳化剤としてフッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、レシチンなどや、粘性調整剤としてセルロース系高分子（メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース）、デンプン系高分子（可溶性デンプン、カルボキシメチルデンプン、メチルデンプン）、アルギン酸系高分子（アルギン酸プロピレングリコールエステル、アルギン酸塩）、ビニル系高分子（ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル、カルボキシビニルポリマー、ポリアクリル酸ソーダ）、多糖類系高分子（グアーガム、ローカストビンガム、クインスシード、カラギーナン、ガラクタン、キサンタンガム、デキストラン、サクシノグルカン、カードラン）、無機系高分子（ベントナイト、ラポナイト）など、を適宜使用することができる。
【実施例】
【００１２】
（実施例１）
表１に示すように、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルジョン９２重量％に、粘着付与剤としてロジンエステル系樹脂エマルジョン７重量％、および防腐防黴剤として1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンナトリウム塩、粘性調整剤としてキサンタンガムを各々０．５重量％添加してポリオレフィン用プライマー組成物を得た。
（実施例２）
また、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルジョン９１重量％に、粘着付与剤として水添石油樹脂エマルジョン８重量％、および防腐防黴剤として1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンナトリウム塩、粘性調整剤としてキサンタンガムを各々０．５重量％添加してポリオレフィン用プライマー組成物を得た。
（実施例３）
また、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルジョン９１重量％に、粘着付与剤としてロジンエステル系樹脂エマルジョン４重量％と水添石油樹脂エマルジョン４重量％、および防腐防黴剤として1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンナトリウム塩、粘性調整剤としてキサンタンガムを各々０．５重量％添加してポリオレフィン用プライマー組成物を得た。
【００１３】
得られたポリオレフィン用プライマー組成物をポリプロピレン製ボードに塗布し、塗膜強度試験として下記の試験Ａ、Ｂを行った。
（試験Ａ）
プライマー組成物よりなる塗膜にガムテープを付着・剥離した場合に、剥離現象が生じるか否かをみた。
（試験Ｂ）
プライマー組成物よりなる塗膜上に水性アクリル塗料を重ね塗りし、この塗料にガムテープを付着・剥離した場合に、剥離現象が生じるか否かをみた。
また、サイクル試験は、(1)流水中に１時間浸漬した後、(2)フェードメーターで１時間紫外線照射し、(3)５℃で１時間放置後、(4)５０℃で１時間放置する工程をワンサイクルとして、前記強度試験の３回目、６回目、９回目の後にそれぞれ行った。
【００１４】
得られた結果を、表２に示すが、実施例１〜実施例３のいずれのものも剥離現象は見られず、本発明のプライマー組成物の優れた接着力が確認できた。
なお、比較例として本発明とは成分の異なるプライマー組成物（比較例１〜８）を準備、同様の試験を行った（表１の比較例）。表２に結果を示すが、はいずれのものも剥離現象を生じており、本発明が優れた接着力を発揮するものであることが確認できた。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリオレフィン素材の表面に水性アクリル塗料の塗布ができるようにするためのポリオレフィン用プライマー組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンは、汎用プラスチックとして、例えば自動車用部品や家電製品用部品など様々な分野で広く利用されている。一方、各種金属やプラスチック等を装飾等するための水性塗料としてアクリル塗料が広く使用されている
【０００３】
しかしながら、前記ポリオレフィンは高結晶性物質であり表面が非極性で極めて活性が低いため、直接に塗料やインクを塗布または印刷することができないという問題点や、ポリオレフィンを直接に他の部材と接合することができないという問題点があった。そこで、例えば特許文献１や特許文献２に示されるように、ポリオレフィンの接着性を向上させるプライマー組成物の開発が種々行われている。
ところが、ある程度の接着性の向上は見られるものの、接着力を長期間にわたって持続させることは難しく、また特に水性アクリル塗料の塗布は難しいという問題点が解決されていなかった。
【特許文献１】特開平１−１５３７７７号公報
【特許文献２】特許第２６１６７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記のような問題点を解決して、ポリオレフィンの接着力を長期間にわたって持続させることができ、また水性アクリル塗料の塗布も行うことができるポリオレフィン用プライマー組成物を提供することを目的として完成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためになされた本発明のポリオレフィン用プライマー組成物は、塩素化ポリプロピレン樹脂を水系に分散したエマルジョンに、粘着付与剤としてロジンエステル系樹脂エマルジョンおよび／または炭化水素系樹脂エマルジョンを添加したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、塩素化ポリプロピレン樹脂を水系に分散したエマルジョンに、粘着付与剤としてロジンエステル系樹脂エマルジョンおよび／または炭化水素系樹脂エマルジョンを添加したものであり、この組成物でポリオレフィンの表面処理を施すと改質されて印刷、塗装、他部材との接着等が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、本発明の好ましい形態を示す。
本発明のポリオレフィン用プライマー組成物は、塩素化ポリプロピレン樹脂を水系に分散したエマルジョンに、粘着付与剤としてロジンエステル系樹脂エマルジョンおよび／または炭化水素系樹脂エマルジョンを添加した点を特徴としている。
ここで塩素化ポリプロピレン樹脂とは、ポリプロピレン樹脂の水素の一部を塩素で置換したものをいい、本発明では塩素含有量が１０〜４０％の低塩素化物が用いられる。
また、前記塩素化ポリプロピレン樹脂を水系に分散したエマルジョンとし、これをプライマー組成物の主成分としている。エマルジョン中の塩素化ポリプロピレン樹脂量は好ましくは２５〜５５重量％の範囲であり、残部は水である。また、アニオン系界面活性剤やノニオン系界面活性剤等の乳化剤を少量添加してもよい。
【０００８】
本発明では、このようなエマルジョンに対し、粘着付与剤としてロジンエステル系樹脂エマルジョンまたは炭化水素系樹脂エマルジョンのいずれか、あるいは両方のエマルジョンを添加する。
即ち、本発明者は粘着付与剤として種々のものを試験した結果、ロジンエステル系樹脂エマルジョンおよび／または炭化水素系樹脂エマルジョンを添加すると、プライマーとしての粘着性が著しく向上して、この結果、ポリオレフィンに適用した場合には、ポリオレフィンを改質し接着力を長期間にわたって持続させることができるとともに、水性アクリル塗料の塗布も行うことができることを見出し本発明に至ったのである。
【０００９】
粘着付与剤の添加量としては、粘着付与剤中の樹脂成分を、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルジョン中の樹脂成分に対して、１〜５０重量％の範囲で添加するのが好ましく、更には粘着付与剤中の樹脂成分を、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルジョン中の樹脂成分に対して、５〜２０重量％の範囲で添加するのがより好ましい。
添加量が１重量％未満では十分に粘着性を発揮させることができず、一方、５０重量％より多いと粘着性が強過ぎてポリオレフィンへの塗布が困難になるからである。
なお、ロジンエステル系樹脂エマルジョンまたは炭化水素系樹脂エマルジョンは、エマルジョン中の樹脂量が２５〜５５重量％の範囲が好ましく、残部は水であり、またアニオン系界面活性剤やノニオン系界面活性剤等の乳化剤を少量添加することもできる。
【００１０】
以上の説明からも明らかなように、本発明は塩素化ポリプロピレン樹脂を水系に分散したエマルジョンに、粘着付与剤としてロジンエステル系樹脂エマルジョンおよび／または炭化水素系樹脂エマルジョンを添加することにより、プライマーとしての粘着性を著しく向上させ、この結果、ポリオレフィンに適用した場合には、従来は適用困難であったポリオレフィンに適用した場合にも、ポリオレフィンを改質し接着力を長期間にわたって持続させることができるとともに、水性アクリル塗料の塗布も可能となった。
【００１１】
その他に本発明には、ｐＨ調節剤としてアンモニア水、炭酸ナトリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、２−アミノ−２−メチルプロパノールなどや、湿潤剤としてグリセリン、エチレングリコール、ジ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、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなどや、乾燥調整剤としてメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノールなどや、防錆剤としてベンゾトリアゾール、トリルトリアゾールなどや、防腐防黴剤として安息香酸ナトリウム、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンナトリウム塩、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンアルキルアミン、ソルビン酸カリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、２−メトキシカルボニルアミノベンズイミダゾール−４‘−Ｎ−ドデシルベンゾールスルフォン酸などや、乳化剤としてフッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、レシチンなどや、粘性調整剤としてセルロース系高分子（メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース）、デンプン系高分子（可溶性デンプン、カルボキシメチルデンプン、メチルデンプン）、アルギン酸系高分子（アルギン酸プロピレングリコールエステル、アルギン酸塩）、ビニル系高分子（ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル、カルボキシビニルポリマー、ポリアクリル酸ソーダ）、多糖類系高分子（グアーガム、ローカストビンガム、クインスシード、カラギーナン、ガラクタン、キサンタンガム、デキストラン、サクシノグルカン、カードラン）、無機系高分子（ベントナイト、ラポナイト）など、を適宜使用することができる。
【実施例】
【００１２】
（実施例１）
表１に示すように、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルジョン９２重量％に、粘着付与剤としてロジンエステル系樹脂エマルジョン７重量％、および防腐防黴剤として1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンナトリウム塩、粘性調整剤としてキサンタンガムを各々０．５重量％添加してポリオレフィン用プライマー組成物を得た。
（実施例２）
また、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルジョン９１重量％に、粘着付与剤として水添石油樹脂エマルジョン８重量％、および防腐防黴剤として1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンナトリウム塩、粘性調整剤としてキサンタンガムを各々０．５重量％添加してポリオレフィン用プライマー組成物を得た。
（実施例３）
また、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルジョン９１重量％に、粘着付与剤としてロジンエステル系樹脂エマルジョン４重量％と水添石油樹脂エマルジョン４重量％、および防腐防黴剤として1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンナトリウム塩、粘性調整剤としてキサンタンガムを各々０．５重量％添加してポリオレフィン用プライマー組成物を得た。
【００１３】
得られたポリオレフィン用プライマー組成物をポリプロピレン製ボードに塗布し、塗膜強度試験として下記の試験Ａ、Ｂを行った。
（試験Ａ）
プライマー組成物よりなる塗膜にガムテープを付着・剥離した場合に、剥離現象が生じるか否かをみた。
（試験Ｂ）
プライマー組成物よりなる塗膜上に水性アクリル塗料を重ね塗りし、この塗料にガムテープを付着・剥離した場合に、剥離現象が生じるか否かをみた。
また、サイクル試験は、(1)流水中に１時間浸漬した後、(2)フェードメーターで１時間紫外線照射し、(3)５℃で１時間放置後、(4)５０℃で１時間放置する工程をワンサイクルとして、前記強度試験の３回目、６回目、９回目の後にそれぞれ行った。
【００１４】
得られた結果を、表２に示すが、実施例１〜実施例３のいずれのものも剥離現象は見られず、本発明のプライマー組成物の優れた接着力が確認できた。
なお、比較例として本発明とは成分の異なるプライマー組成物（比較例１〜８）を準備、同様の試験を行った（表１の比較例）。表２に結果を示すが、はいずれのものも剥離現象を生じており、本発明が優れた接着力を発揮するものであることが確認できた。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩素化ポリプロピレン樹脂を水系に分散したエマルジョンに、粘着付与剤としてロジンエステル系樹脂エマルジョンおよび／または炭化水素系樹脂エマルジョンを添加したことを特徴とするポリオレフィン用プライマー組成物。
【請求項２】
密着性付与剤中の樹脂成分を、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルジョン中の樹脂成分に対して、１〜５０重量％の範囲で添加する請求項１に記載のポリオレフィン用プライマー組成物。
【請求項３】
密着性付与剤中の樹脂成分を、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルジョン中の樹脂成分に対して、５〜２０重量％の範囲で添加する請求項１に記載のポリオレフィン用プライマー組成物。
【請求項１】
塩素化ポリプロピレン樹脂を水系に分散したエマルジョンに、粘着付与剤としてロジンエステル系樹脂エマルジョンおよび／または炭化水素系樹脂エマルジョンを添加したことを特徴とするポリオレフィン用プライマー組成物。
【請求項２】
密着性付与剤中の樹脂成分を、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルジョン中の樹脂成分に対して、１〜５０重量％の範囲で添加する請求項１に記載のポリオレフィン用プライマー組成物。
【請求項３】
密着性付与剤中の樹脂成分を、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルジョン中の樹脂成分に対して、５〜２０重量％の範囲で添加する請求項１に記載のポリオレフィン用プライマー組成物。
【公開番号】特開２００６−３４８０６２（Ｐ２００６−３４８０６２Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７１８４８（Ｐ２００５−１７１８４８）
【出願日】平成１７年６月１３日（２００５．６．１３）
【出願人】（３９００１７８９１）シヤチハタ株式会社 (162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１３日（２００５．６．１３）
【出願人】（３９００１７８９１）シヤチハタ株式会社 (162)
【Ｆターム（参考）】
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