説明

水性分散体およびその製造方法、塗料組成物ならびに塗装体

【課題】有機溶剤および塩素原子含有ポリマーを含まないにもかかわらず、充分な密着性、しかも得られる皮膜の耐水性及び耐フォギング性に優れる水性分散体を提供する。
【解決手段】本発明の水性分散体は、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)と酸変性ポリオレフィン(B)とスルホン酸塩誘導体(C)と水(D)とを含有し、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)は、プロピレン単位を50〜70質量%、1−ブテン単位を20〜40質量%、エチレン単位を5〜25質量%含有し、かつ、質量平均分子量が100,000〜250,000、結晶化度が0.1〜15%であり、酸変性ポリオレフィン(B)は、エチレン性不飽和カルボン酸またはその無水物で変性されたポリオレフィン重合体であり、質量平均分子量が2,000〜35,000、酸価が20〜60mg/gである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、結晶化度が低いオレフィン共重合体を主成分とする水性分散体およびその製造方法に関する。また、水性分散体を含有する塗料組成物、塗料組成物が塗装されて形成された塗装体に関する。
【背景技術】
【0002】
ポリオレフィン樹脂の成形体に対して塗装するための塗料や接着するための接着剤としては、従来、溶剤中に塩素化ポリオレフィンを溶解させたものが多く用いられてきた。しかしながら、近年、環境問題への配慮から、溶剤も塩素も含有しない塗料や接着剤、あるいは、プライマーの成分として使用できる水性の分散体が求められている。
そこで、特許文献1では、酸変性ポリオレフィンと変性澱粉と乳化剤とを含み、pHが6以上の水性分散体が提案されている。
【特許文献1】特開2004−285227号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、特許文献1に記載の水性分散体は、溶剤型の塗料や接着剤より密着性が低かった。特に、基材がポリプロピレン成形体である場合には、密着性が低く、得られる皮膜の耐水性及び耐フォギング性も不充分であった。
本発明は、前記事情を鑑みてなされたものであり、有機溶剤および塩素原子含有ポリマーを含まないにもかかわらず、充分な密着性、とりわけポリオレフィンに対する密着性が高く、しかも得られる皮膜の耐水性及び耐フォギング性に優れる水性分散体及その製造方法を提供することを目的とする。
また、密着性、耐水性、耐傷つき性及び耐溶剤性のいずれもが優れる皮膜を形成できる塗料組成物を提供することを目的とする。
また、密着性、耐水性、耐傷つき性及び耐溶剤性のいずれもが優れる塗装体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明は、以下の態様を包含する。
[1] プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)100質量部に対して、5〜15質量部の酸変性ポリオレフィン(B)と、1〜10質量部のスルホン酸塩誘導体(C)と、0.5〜10質量部の水(D)とを含有する水性分散体であって、
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)は、プロピレン単位を50〜70質量%、1−ブテン単位を20〜40質量%、エチレン単位を5〜25質量%含有し、かつ、質量平均分子量が100,000〜250,000、結晶化度が0.1〜15%であり、
酸変性ポリオレフィン(B)は、エチレン性不飽和カルボン酸またはその無水物で変性されたポリオレフィン重合体であり、質量平均分子量が2,000〜35,000、酸価が20〜60mg/gであることを特徴とする水性分散体。
[2] プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)100質量部に対して、5〜15質量部の酸変性ポリオレフィン(B)と、1〜10質量部のスルホン酸塩誘導体(C)とを溶融混練して混練物を得る工程と、
該混練物に、水(D)を、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)100質量部に対して0.5〜10質量部添加した後、さらに溶融混練する工程とを有する水性分散体の製造方法であって、
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)として、プロピレン単位を50〜70質量%、1−ブテン単位を20〜40質量%、エチレン単位を5〜25質量%含有し、かつ、質量平均分子量が100,000〜250,000、結晶化度が0.1〜15%のものを用い、
酸変性ポリオレフィン(B)として、エチレン性不飽和カルボン酸またはその無水物で変性されたポリオレフィン重合体であり、質量平均分子量が2,000〜35,000、酸価が20〜60mg/gのものを用いることを特徴とする水性分散体の製造方法。
[3] [1]に記載の水性分散体と、アクリル樹脂、ポリウレタン、ポリエステルからなる群より選ばれる1種類以上の水性樹脂粒子とを含み、水性分散体と水性樹脂粒子との固形分の質量比(水性分散体/水性樹脂粒子)が9/1〜1/9であることを特徴とする塗料組成物。
[4] 車輌内装用ポリオレフィン成形体と、該車輌内装用ポリオレフィン成形体の表面に、[1]に記載の水性分散体が塗装されて形成された皮膜とを有することを特徴とする塗装体。
[5] 車輌内装用ポリオレフィン成形体と、該車輌内装用ポリオレフィン成形体の表面に、[3]に記載の塗料組成物が塗装されて形成された皮膜とを有することを特徴とする塗装体。
【発明の効果】
【0005】
本発明の水性分散体は、有機溶剤および塩素原子含有ポリマーを含まないにもかかわらず、充分な密着性、とりわけポリオレフィンに対する密着性が高く、しかも得られる皮膜の耐水性及び耐フォギング性に優れる。
本発明の水性分散体の製造方法によれば、充分な密着性、とりわけポリオレフィンに対する密着性が高く、しかも得られる皮膜の耐水性及び耐フォギング性に優れる水性分散体を製造できる。
本発明の塗料組成物によれば、密着性、耐水性、耐フォギング性、耐傷つき性及び耐溶剤性のいずれもが優れる皮膜を形成できる。
本発明の塗装体は、密着性、耐水性、耐フォギング性、耐傷つき性及び耐溶剤性のいずれもが優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
「水性分散体」
本発明の水性分散体は、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)と酸変性ポリオレフィン(B)とスルホン酸塩誘導体(C)と水(D)とを含有するものである。
【0007】
(プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A))
本発明で用いるプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)は、プロピレン単位を50〜70質量%、好ましくは55〜65質量%含有する。プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)におけるプロピレン単位含有量が50質量%未満であると、密着性及び耐水性が低下し、70質量%を超えると、得られた水性分散体を、車輌内装用ポリオレフィン成形体に塗装した際の密着性及び耐水性が低下する。
また、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)は、1−ブテン単位を20〜40質量%、好ましくは25〜35質量%を含有する。プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)における1−ブテン単位含有量が20質量%未満あるいは40質量%を超えると、特に車輌内装用ポリオレフィン成形体に対する密着性、耐水性及び耐フォギング性が低下する。
また、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)は、エチレン単位を5〜25質量%、好ましくは10〜15質量%を含有する。プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)におけるエチレン単位含有量が5質量%未満であると、密着性、耐水性及び耐フォギング性が低下し、25質量%を超えると、特に車輌内装用ポリオレフィン成形体に対する密着性が低くなり、また、得られる皮膜の耐水性が低下する。
【0008】
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)の結晶化度は0.1〜15%であり、好ましくは5〜10%である。プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)の結晶化度が15%を超えると得られる水性分散体のポリオレフィン成形体、特に車輌内装用ポリオレフィン成形体に対する密着性及び耐水性が低くなる。一方、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)の結晶化度が0.1%未満であっても、得られる水性分散体の密着性、耐水性及び耐フォギング性が低くなる。
【0009】
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)の質量平均分子量は、100,000〜250,000であり、好ましくは、150,000〜230,000である。プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)の質量平均分子量が100,000未満であると、密着性、耐水性及び耐フォギング性が低下し、250,000を超えると、密着性、特に車輌内装用ポリオレフィン成形体に対する密着性及び耐水性が低くなる。
【0010】
プロピレン/1−ブテン/エチレンの三元共重合体(A)の製造方法は、特に制限されず、例えば、バナジウム系触媒、マグネシウム、チタン、ハロゲン等を成分とするチタン系触媒などを用いて、プロピレンと1−ブテンとエチレンと必要に応じて他の単量体とを共重合させる方法などが挙げられる。
結晶化度を制御したプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)を製造する方法としては、メタロセン系触媒を用いることが好ましい。メタロセン系触媒としては、シクロペンタジエニル骨格を少なくとも1個有する周期表第4族〜第6族の遷移金属錯体を挙げることができる。例えば特開平9−151205号公報に記載されたメタロセン触媒を用いることができる。
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)の組成は、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)重合時のプロピレンと1−ブテンとエチレンとの供給組成を適宜変更することにより、調節できる。
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)の質量平均分子量は、重合時に水素ガスを供給し、その供給量を適宜変更することにより、調節できる。
【0011】
(酸変性ポリオレフィン(B))
酸変性ポリオレフィン(B)は、エチレン性不飽和カルボン酸またはその無水物で変性されたポリオレフィン重合体である。エチレン性不飽和カルボン酸としては、例えば、(メタ)アクリル酸等が挙げられ、エチレン性不飽和カルボン酸の無水物としては、例えば、無水マレイン酸等が挙げられる。
酸変性ポリオレフィン(B)としては、例えば、特開昭62−11543号公報に記載の、重合体鎖に0.1〜5ミリモル当量の濃度でカルボン酸塩基含む熱可塑性重合体を用いることができる。容易に入手可能な、カルボン酸塩基を含む酸変性ポリオレフィンとしては、クラリアント社製の「Licocene」シリーズ、三井化学社製の「ハイワックス」シリーズ、三洋化成工業製の「ユーメックス」シリーズなどが挙げられる。
酸変性ポリオレフィン(B)は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0012】
酸変性ポリオレフィン(B)の質量平均分子量は2,000〜35,000、好ましくは10,000〜20,000である。酸変性ポリオレフィン(B)の質量平均分子量が2,000未満であると、得られる水性分散体の耐水性が低下し、35,000を超えると、密着性が低下する。
【0013】
酸変性ポリオレフィン(B)の酸価は20〜60mg/g、好ましくは30〜50mg/gである。ここでいう酸価は、変性ポリオレフィン1gを中和するのに必要な水酸化カリウムのmg数である。酸変性ポリオレフィン(B)の酸価が20mg/g未満であっても、60mg/gを超えても、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)を分散させることができないため、水性分散体が得られない。
【0014】
酸変性ポリオレフィン(B)の量は、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)100質量部に対して5〜15質量部である。酸変性ポリオレフィン(B)の量が5質量部未満であると、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)を分散させることができないため、水性分散体が得られず、15質量部を超えると、密着性および耐水性が低下する。
【0015】
(スルホン酸塩誘導体(C))
スルホン酸塩誘導体(C)としては、例えば、第1級高級アルコール硫酸エステル塩、第2級高級アルコール硫酸エステル塩、第1級高級アルキルスルホン酸塩、第2級高級アルキルスルホン酸塩、高級アルキルジスルホン酸塩、高級脂肪酸エステルスルホン酸塩、高級アルコールエーテルのスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェノールスルホン酸塩、アルキルナフタリンスルホン酸塩、アルキルベンゾイルイミダゾールスルホン酸塩などが挙げられる。
スルホン酸塩誘導体と塩を形成するための元素としては、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属が挙げられる。
スルホン酸塩誘導体は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組合せて使用してもよい。
上記スルホン酸塩誘導体の中でも安価で容易に入手可能であるアルキルベンゼンスルホン酸塩や、α−オレフィンスルホン酸塩が、耐フォギング性の面から好ましい。
【0016】
スルホン酸塩誘導体(C)の量は、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)100質量部に対して1〜10質量部、好ましくは3〜7質量部である。スルホン酸塩誘導体(C)の量が1質量部未満であると、水性分散体が得られず、10質量部を超えると、密着性、耐水性及び耐フォギング性が低くなる。
【0017】
(水(D))
水性分散体中の水(D)は転相時に必要な水であり、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)100質量部に対して0.5〜10質量部であり、好ましくは1〜7質量部である。なお、水(D)の量が前記範囲である水性分散体の固形分濃度は92質量%以上であり、実質的に固体である。そのため、この水性分散体を既存の塗工方法を適用するため、あるいは、他の薬剤を混合しやすくするためには、粘度を適切な範囲にする目的で、水性分散体に50質量部以上の希釈水を添加し、希釈して、固形分濃度が10〜60質量%の水性分散液とすることが好ましい。
【0018】
(副資材)
水性分散体には、必要に応じて、各種副資材が含まれてもよい。副資材としては、例えば、カチオン型界面活性剤、ノニオン型界面活性剤等の分散剤、乳化剤、安定化剤、湿潤剤、増粘剤、起泡剤、消泡剤、ゲル化剤、老化防止剤、軟化剤、可塑剤、充填剤、着色剤、付香剤、粘着防止剤、粘着付与剤、離型剤、造膜助剤、レベリング剤、ポリオレフィンエマルション、塩素化ポリオレフィンエマルション、マレイン酸変性塩素化ポリオレフィンエマルション、アクリル変性塩素化ポリオレフィンエマルション等が挙げられる。
【0019】
(使用方法)
本発明の水性分散体は各種基材に塗装されて使用される。基材としては、例えば、紙、繊維織物、プラスチック成形体、木材、金属などが挙げられる。これらの中でも、プラスチック成形体、とりわけ車輌内装用ポリオレフィン成形体に対しては、高い密着性が顕著に発揮される。該車輌内装用ポリオレフィン成形体に、無機フィラー(例えば、タルク、ガラス繊維、炭酸カルシウム等)、安定剤、着色剤などの各種添加剤が含まれている場合も、発揮される効果は同等である。水性分散体の塗装方法としては、例えば、各種塗工機を用いる方法、スプレーを用いる方法、刷毛塗りなどの方法を用いることができる。
【0020】
「水性分散体の製造方法」
本発明の水性分散体の製造方法は、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)と酸変性ポリオレフィン(B)とスルホン酸塩誘導体(C)とを溶融混練して混練物を得る工程(以下、第1の工程という。)と、該混練物に水(D)を添加した後、さらに溶融混練する工程(以下、第2の工程という。)とを有する。
【0021】
(第1の工程)
第1の工程における酸変性ポリオレフィン(B)の配合量は、水性分散体における酸変性ポリオレフィン(B)の含有量と同様に、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)100質量部に対して5〜15質量部、好ましくは8〜12質量部である。
スルホン酸塩誘導体(C)の配合量は、水性分散体におけるスルホン酸塩誘導体(C)の含有量と同様に、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)100質量部に対して1〜10質量部、好ましくは3〜7質量部である。
【0022】
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)と酸変性ポリオレフィン(B)とスルホン酸塩誘導体(C)とを溶融混練する際には、例えば、ニーダー、バンバリーミキサー、多軸スクリュー押出機を適用することができる。
溶融混練条件は、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)の物性により適宜選択されるが、溶融混練温度は160〜250℃とすることが好ましい。溶融混練温度が160℃以上であれば、溶融粘度が充分に低くなるため容易に混練でき、250℃以下であれば、必要以上に加熱しないから、三元共重合体(A)の劣化や熱分解を抑制し、且つ、エネルギー使用量を削減できる。
【0023】
(第2の工程)
第1の工程に引続く第2の工程では、第1の工程で得た混練物に水(D)を注入して、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)および酸変性ポリオレフィン(B)を含む樹脂固形分に水を含有させる。その水(D)の添加では、水のみを添加してもよいし、他の添加成分を溶解した水溶液の形態で添加してもよい。他の添加成分としては、酸変性ポリオレフィン(B)由来の酸を中和して、水性分散体をより容易に製造できることから、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムや有機アミン等のアルカリ成分が好ましい。
水(D)の添加量は、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)100質量部に対して0.5〜10質量部、好ましくは1〜5質量部である。水(D)の添加量が0.5質量部未満であると、水性分散体は得られず、10質量部を超えると、得られる水性分散体の密着性および耐水性が低くなる。
【0024】
第2の工程における溶融混練では、樹脂固形分に水が含まれる状態から、水に樹脂固形分が分散する状態に転相させる。
第2の工程における溶融混練においても、第1の工程と同様に、ニーダー、バンバリーミキサー、多軸スクリュー押出機を適用することができる。
第2の工程における溶融混練温度は、第1の工程と同様に160〜250℃とすることが好ましい。溶融混練温度が160℃以上であれば、容易に転相させることができ、250℃以下であれば、必要以上に加熱しないから、樹脂の劣化や熱分解を抑制し、且つ、エネルギー使用量を削減できる。
【0025】
第2の工程終了後、得られた水性分散体にさらに水を添加し、希釈した水性分散液とすることが好ましい。水をさらに添加すれば、水性分散体の粘度が下がり、流動性が高くなる。さらに添加する水の量は水性分散体の使用目的および使用方法により適宜選択されるが、水性分散体の固形分濃度が10〜60質量%の範囲になる量が好ましい。
【0026】
本発明の製造方法以外の他の製造方法では、スルホン酸塩誘導体(C)1〜10質量部という少ない量とすると、水性分散体を得ることはできない。
【0027】
「塗料組成物」
本発明の塗料組成物は、上記水性分散体と水性樹脂粒子とを含む組成物である。
【0028】
(水性樹脂粒子)
水性樹脂粒子は、アクリル樹脂、ポリウレタン、ポリエステルからなる群より選ばれる1種類以上の樹脂粒子である。
【0029】
アクリル樹脂としては、アクリル酸及び/又はそのエステルの単独重合体又は共重合体、メタクリル酸及び/又はそのエステルの単独重合体又は共重合体が挙げられる。本発明で用いるアクリル樹脂は水性分散体のものが好ましい。市販品として入手可能なアクリル樹脂としては、中央理化工業(株)製のリカボンド、BASFジャパン(株)製のアクロナールなどが挙げられる。
【0030】
ポリエステルとしては、例えばアジピン酸、コハク酸、セバシン酸、グルタル酸、マレイン酸、フタル酸、フマル酸等のジカルボン酸および/又はその無水物と、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、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタメチレンジオール、ネオペンチルグリコール等のジオール化合物又はエーテル基ジオール(ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等)とを重縮合させたものが挙げられる。市販品として入手可能なポリエステルとしては、東洋紡社製のバイロナールMD−1200、MD−1245などが挙げられる。
【0031】
ポリウレタンとしては、例えば、(i)1分子中に平均2個以上の活性水素を含有する成分と(ii)多価イソシアネート成分とを反応させて得られるウレタンポリマー、または、上記(i)成分および(ii)成分をイソシアネート基過剰の条件下で反応させて得られるイソシアネート基含有プレポリマーとジオール等との鎖伸長剤とを反応させて得られるウレタンポリマーが挙げられる。これらのウレタン重合体中には酸成分(酸残基)を含有させてもよい。市販品として入手可能なポリウレタンとしては第一工業製薬(株)製のスーパーフレックス、三井武田ケミカル(株)製のタケラック等が挙げられる。
【0032】
本発明の塗料組成物においては、水性分散体と水性樹脂粒子との固形分の質量比(水性分散体/水性樹脂粒子)が9/1〜1/9であり、2/8〜8/2であることが好ましい。水性分散体/水性樹脂粒子の質量比が9/1以下であれば、皮膜の耐溶剤性及び耐傷つき性が低下する傾向にある。1/9以上であれば、皮膜の基材に対する密着性が低下する傾向にある。
【0033】
上述した塗料組成物は、上記水性分散体を含有するため、成形体に塗装することにより、密着性、耐水性、耐傷つき性及び耐溶剤性のいずれもが優れた皮膜を形成できる。
【0034】
「塗装体」
本発明の塗装体は、車輌内装用ポリオレフィン成形体と、該車輌内装用ポリオレフィン成形体の表面に上記水性分散体または上記塗料組成物が塗装されて形成された皮膜とを有するものである。
車輌内装用ポリオレフィン成形体は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンの成形体であって、インストルメントパネル、表皮材、センターコンソール等の基材になるものである。
【0035】
皮膜の厚さは、目的に応じて適宜選択されるが、1〜50μmであることが好ましい。皮膜の厚さが1μm以上であれば、皮膜の機能を充分に発揮させることができ、50μm以下であれば、容易に皮膜を形成できる。
皮膜を形成するための水性分散体または塗料組成物の塗装方法としては、例えば、各種塗工機を用いる方法、スプレーを用いる方法、刷毛塗りなどの方法を用いることができる。
【0036】
上述した塗装体は、上記水性分散体または上記塗料組成物が塗装された皮膜を有するため、密着性、耐水性、耐フォギング性、耐傷つき性及び耐溶剤性のいずれもが優れている。
【実施例】
【0037】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下の例において「%」は「質量%」、「部」は「質量部」のことを意味する。
また、以下の例におけるプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体および酸変性ポリオレフィンの特性は、下記のようにして測定した。
・プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体の単量体単位の定量:重ベンゼン(日本電子(株)製)に溶解させた後、高分解能フーリエ変換核磁気共鳴装置JNM−AL400型を用いて、H,13C−NMRスペクトルの測定結果に基づき算出した。具体的には、13C−NMRスペクトルにおいて、プロピレン単量体単位由来のメチル炭素のスペクトル強度と1−ブテン単量体単位由来のメチル炭素スペクトルとの強度比からプロピレン単量体単位とエチレン単量体、1−ブテン単量体単位のそれぞれの含有量(単位:モル%)を求め、組成比を算出した。
・プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体および酸変性ポリオレフィンの質量平均分子量:ウォーターズ社製、アライアンスGPC V2000型(標準物質;ポリスチレン換算, 溶媒;オルトジクロロベンゼン, 測定温度;140℃)により測定した。
・ポリオレフィンの結晶化度:理学電機(株)製、広角X線回折装置RAD−RX型により求めた。
・平均粒子径:マウンテック(Mountech)社製のマイクロトラックUPA(測定溶媒;水)にて測定した。
【0038】
以下の実施例、比較例において、(A)成分として、下記の(A−1)〜(A−33)を用いた。
・プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)
攪拌機を備えた100Lのステンレス製重合槽を減圧乾燥し、分子量調節用として水素を供給し、以下の方法で連続的に重合させてプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)を得た。
重合槽の下部から、重合溶媒としてのヘキサンを100L/時間の供給速度で、プロピレンを10.5kg/時間の供給速度で, 1−ブテンを9.5kg/時間の供給速度で、エチレンを5kg/時間の供給速度で、水素ガスを90g/時間の供給速度で、それぞれ連続的に供給した。
また、重合槽の上部から、重合槽中の反応混合物の容積が100Lを保持するように反応混合物を連続的に抜き出した。
それと同時に、重合槽の下部から、重合用触媒の成分として、ジメチルシリル(シクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライドを0.005g/時間の供給速度で、トリフェニルメチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートを0.30g/時間の供給速度で、トリイソブチルアルミニウムを2.3g/10時間の供給速度で、それぞれ連続的に供給した。
それと同時に、重合槽の上部から、重合槽中の反応混合物の容積が100Lを保持するように反応混合物を連続的に抜き出した。
重合反応は、重合槽の外部に有するジャケットに冷却水を循環させることによって、45℃で行った。
重合槽の上部から連続的に抜き出された反応混合物に少量のエタノールを添加して重合反応を停止させた後、脱モノマー処理および水洗浄処理をした。次いで、大量の水中でスチームによって溶媒を除去し、80℃で1昼夜減圧乾燥することによって、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)を得た。
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)の各単量体単位の組成、結晶化度、質量平均分子量を表1に示す。
【0039】
また、単量体単位の組成を表1〜4に示すように、プロピレン、1−ブテン、エチレンの供給速度を変更したこと以外は、上述したプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)の製造方法と同様にして、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−2)〜(A−33)を得た。
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−2)〜(A−33)における各単量体単位の組成、結晶化度、質量平均分子量を表1〜4に示す。
【0040】
【表1】

【0041】
【表2】

【0042】
【表3】

【0043】
【表4】

【0044】
(B)成分としては、下記(B−1)〜(B−9)を用いた。
酸変性ポリオレフィン(B−1):酸価40mg/g、質量平均分子量3,000の酸変性ポリオレフィンワックスであるクラリアント社製の「TP Licocene PPMA 6252」。
酸変性ポリオレフィン(B−2):酸価45mg/g、質量平均分子量17,000の酸変性ポリオレフィンワックスである三井化学製「ハイワックス 0555A」。
酸変性ポリオレフィン(B−3):酸価52mg/g、質量平均分子量30,000の酸変性ポリオレフィンワックスである三洋化成工業製「ユーメックス1010」。
酸変性ポリオレフィン(B−4):酸価30mg/g、質量平均分子量2,700の酸変性ポリオレフィンワックスである三井化学製「ハイワックス2203A」。
酸変性ポリオレフィン(B−5):酸価3,5mg/g、質量平均分子量10,000の酸変性ポリオレフィンワックスである三洋化成工業製「ユーメックス 100TS」。
酸変性ポリオレフィン(B−6):酸価26mg/g、質量平均分子量40,000の酸変性ポリオレフィンワックスである三洋化成工業製「ユーメックス1001」。
酸変性ポリオレフィン(B−7):酸価60mg/g、質量平均分子量1,500の酸変性ポリオレフィンワックスである三井化学製「ハイワックス1105A」。
酸変性ポリオレフィン(B−8):酸価110mg/g、質量平均分子量10,000のα−オレフィン/無水マレイン酸共重合物である三菱化学製「ダイヤカルナ30」。
ポリオレフィンワックス(B−9):酸変性されておらず、質量平均分子量7,000のポリオレフィンワックスである三井化学製「ハイワックスNP055」。
酸変性ポリオレフィン(B−1)から(B−9)を表5に示す。
【0045】
【表5】

【0046】
(C)成分としては、下記(C−1)〜(C−6)を用いた。
スルホン酸塩誘導体(C−1):α−オレフィンスルホン酸塩、第一工業製薬製「ネオゲンAO−90」
スルホン酸塩誘導体(C−2):α−オレフィンスルホン酸塩、ライオン製「リポランPB−800」
スルホン酸塩誘導体(C−3):アルキルベンゼンスルホン酸塩、花王製「ネオペレックスNo.6」
カルボン酸塩誘導体(C’−4):オレイン酸カリウム、花王製「KSソープ」
カルボン酸塩誘導体(C’−5):オクタドコサン酸(モンタン酸)、クラリアント製「Licowax S」
非イオン界面活性剤(C’−6):ポリオキシエチレンアルキルエーテル、花王製「エマルゲン 705」
(C−1)から(C−6’)を表6に示す。
【0047】
【表6】

【0048】
(E)成分としては、下記(E−1)〜(E−3)を用いた。
水性樹脂粒子(E−1):ポリエステル水性樹脂の水分散液、東洋紡製「MD−1200」
水性樹脂粒子(E−2):ウレタン水性樹脂の水分散液、第一工業製薬「スーパーフレックス210」
水性樹脂粒子(E−3):アクリル水性樹脂の水分散液、中央理化工業製「リカボンドES−20」
(E−1)から(E−3)を表7に示す。
【0049】
【表7】

【0050】
(実施例1)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)と、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体100部に対して10部の酸変性ポリオレフィン(B−2)と、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体100部に対して5部のスルホン酸塩誘導体(C−1)を、二軸押出機(スクリュー径;30mm、L/D;40、バレル温度;200℃)にその投入口から供給して溶融混練した。なお、上記3つの原料の合計の供給速度を3,450g/時間とした。
また、該二軸押出機のベント部に設けた供給口より14%の水酸化カリウム水溶液を、ポリオレフィン100部に対する水の量が4部になるように、1.8MPaで圧入した。
そして、二軸押出機先端より押し出された固形状の乳化物を、温水中で分散させて、平均粒子径0.28μmの水性分散体を得た。
【0051】
得られた水性分散体の密着性および水性分散体より得た皮膜について、密着性、耐水性、耐フォギング性を以下のように評価した。その結果を表8に示す。なお、他の実施例、比較例についてもこの評価方法を適用した。ただし、実施例9については、耐傷つき性、耐溶剤性も評価した。
【0052】
[試験片の作製]
車輌内装用ポリオレフィン(日本ポリプロ(株)製 製品名;BC3L)を射出成形して、100mm×100mm、厚さ2mmの平板(車輌内装用ポリオレフィン成形体)を得た。
この平板の表面をイソプロピルアルコールで脱脂処理した後、No.13のコーティングバーを使用して、厚さ10μmになるように水性分散体を塗布した。そして、70℃で30分間乾燥し、室温で24時間静置して皮膜を形成した。この皮膜を形成した平板を試験片として用いた。
[密着性試験]
カッターにより、皮膜に車輌内装用ポリオレフィン成形体に達する切れ目を、2mm間隔で25個のマス目が形成されるように形成した。それらのマス目にセロハンテープ(登録商標、ニチバン社製)を密着させた後、引き剥がし、残存したマス目の数を記録した。残存したマス目の数が多い程、密着性に優れる。
[耐水性試験]
金属製のカゴの中に入れた試験片を、40℃の温水中に完全に浸漬させ、10日間放置した。その後、温水中から取出し、外観に異常が認められなければ、24時間静置後、上記密着性試験と同様の試験を行った。残存したマス目の数が多い程、耐水性に優れる。
[耐フォギング性試験]
耐フォギング性試験の評価方法は、皮膜を塗装した試験片を100mm×50mmに切り取り、ガラス製のビーカー内に入れ、透明のガラス板で開口部を閉じた。次いで、オイルバスを用いて100℃で20時間加熱した。その際、ビーカー底面からガラス板底面までの距離を170mm、ビーカー底面からオイルバスの液面までの距離を110mmに調整した。次いで、ガラス板を23℃の室内で1時間放冷した後、ヘイズメータ(スガ試験機株式会社製、直読ヘイズコンピュータ型式HGM−2型)を用いて、ガラス板の曇価度(ヘイズ)を測定した。なお加熱前におけるガラス板のヘイズは0であった。
耐フォギング性試験の評価基準は、ヘイズ値が15未満を○、15以上20未満を△、20以上を×とした。
[耐傷つき性試験]
JIS−K−5400に記載されている鉛筆引っかき硬度の試験方法に準じ、塗膜の破れで評価した。硬度の値が4B以上であれば○、5Bであれば△、6B以下であれば×とした。
[耐溶剤性試験]
塗装板をn−ヘキサンに25℃、30分浸漬後、1時間室温乾燥して、上記密着性試験を行った。
【0053】
(実施例2)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−2)を使用した以外は実施例1と同様にして、平均粒子径0.30μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表8に示す。
【0054】
(実施例3)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−3)を使用した以外は実施例1と同様にして、平均粒子径0.32μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表8に示す。
【0055】
(実施例4)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−4)を使用した以外は実施例1と同様にして、平均粒子径0.33μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表8に示す。
【0056】
(実施例5)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−5)を使用した以外は実施例1と同様にして、平均粒子径0.30μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表8に示す。
【0057】
(実施例6)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−6)を使用した以外は実施例1と同様にして、平均粒子径0.28μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表8に示す。
【0058】
(実施例7)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−7)を使用した以外は実施例1と同様にして、平均粒子径0.31μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表8に示す。
【0059】
(実施例8)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−8)を使用した以外は実施例1と同様にして、平均粒子径0.30μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表8に示す。
【0060】
(実施例9)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−9)を使用した以外は実施例1と同様にして、平均粒子径0.30μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表8に示す。
【0061】
(実施例10)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−10)を使用した以外は実施例1と同様にして、平均粒子径0.33μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表8に示す。
【0062】
【表8】

【0063】
(実施例11)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−11)を使用した以外は実施例1と同様にして、平均粒子径0.32μmの水性分散体を得た。その密着性および耐水性、耐フォギング性の結果を表9に示す。
【0064】
(実施例12)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−12)を使用した以外は実施例1と同様にして、平均粒子径0.30μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表9に示す。
【0065】
(実施例13)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−13)を使用した以外は実施例1と同様にして、平均粒子径0.32μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表9に示す。
【0066】
(実施例14)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−14)を使用した以外は実施例1と同様にして、平均粒子径0.37μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表9に示す。
【0067】
(実施例15)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−15)を使用した以外は実施例1と同様にして、平均粒子径0.31μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表9に示す。
【0068】
(実施例16)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−16)を使用した以外は実施例1と同様にして、平均粒子径0.33μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表9に示す。
【0069】
(実施例17)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−17)を使用した以外は実施例1と同様にして、平均粒子径0.33μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表9に示す。
【0070】
(実施例18)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−18)を使用した以外は実施例1と同様にして、平均粒子径0.34μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表9に示す。
【0071】
(実施例19)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−19)を使用した以外は実施例1と同様にして、平均粒子径0.35μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表9に示す。
【0072】
(実施例20)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−20)を使用した以外は実施例1と同様にして、平均粒子径0.32μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表9に示す。
【0073】
【表9】

【0074】
(実施例21)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−21)を使用した以外は実施例1と同様にして、平均粒子径0.31μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表10に示す。
【0075】
(実施例22)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−22)を使用した以外は実施例1と同様にして、平均粒子径0.33μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表10に示す。
【0076】
(実施例23)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−1)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−23)を使用した以外は実施例1と同様にして、平均粒子径0.35μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表10に示す。
【0077】
(実施例24)
酸変性ポリプロピレン(B−2)の代わりに酸変性ポリプロピレン(B−1)を使用した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.31μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表10に示す。
【0078】
(実施例25)
酸変性ポリオレフィン(B−2)の代わりに酸変性ポリオレフィン(B−3)を使用した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.30μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表10に示す。
【0079】
(実施例26)
酸変性ポリオレフィン(B−2)の代わりに酸変性ポリオレフィン(B−4)を使用した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.33μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表10に示す。
【0080】
(実施例27)
酸変性ポリプロピレン(B−2)をプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−9)100部に対して6.0部になるように添加した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.40μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表10に示す。
【0081】
(実施例28)
酸変性ポリプロピレン(B−2)をプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−9)100部に対して14部になるように添加した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.40μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表10に示す。
【0082】
(実施例29)
スルホン酸塩誘導体(C−1)の代わりにスルホン酸塩誘導体(C−2)を使用した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.30μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表10に示す。
【0083】
(実施例30)
スルホン酸塩誘導体(C−1)の代わりにスルホン酸塩誘導体(C−3)を使用した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.31μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表10に示す。
【0084】
【表10】

【0085】
(実施例31)
スルホン酸塩誘導体(C−1)をプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−9)100部に対して、2部になるように添加した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.45μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表11に示す。
【0086】
(実施例32)
スルホン酸塩誘導体(C−1)をプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−9)100部に対して、9部になるように添加した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.30μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表11に示す。
【0087】
(実施例33)
水酸化カリウム水溶液を、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−9)100部に対する水の量が0.6部になるように添加した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.48μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表11に示す。
【0088】
(実施例34)
水酸化カリウム水溶液を、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−9)100部に対する水の量が9部になるように添加した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.40μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表11に示す。
【0089】
【表11】

【0090】
(実施例35)
実施例9で得られた水性分散体と水性樹脂粒子(E−1)が固形分質量比で水性分散体/水性樹脂粒子(E−1)=8/2になるように配合して塗料組成物を得た。この塗料組成物の密着性、耐水性、耐傷つき性、耐溶剤性、耐フォギング性を水性分散体と同様に評価した。その結果を表12に示す。
【0091】
(実施例36)
実施例9で得られた水性分散体と水性樹脂粒子(E−1)が固形分質量比で水性分散体/水性樹脂粒子(E−1)=5/5になるように配合して塗料組成物を得た。この塗料組成物の密着性、耐水性、耐傷つき性、耐溶剤性及び耐フォギング性の結果を表12に示す。
【0092】
(実施例37)
実施例9で得られた水性分散体と水性樹脂粒子(E−1)が固形分質量比で水性分散体/水性樹脂粒子(E−1)=2/8になるように配合して塗料組成物を得た。この塗料組成物の密着性、耐水性、耐傷つき性、耐溶剤性及び耐フォギング性の結果を表12に示す。
【0093】
(実施例38)
実施例9で得られた水性分散体と水性樹脂粒子(E−2)が固形分質量比で水性分散体/水性樹脂粒子(E−2)=5/5になるように配合して塗料組成物を得た。この塗料組成物の密着性、耐水性、耐傷つき性、耐溶剤性及び耐フォギング性の結果を表12に示す。
【0094】
(実施例39)
実施例9で得られた水性分散体と水性樹脂粒子(E−3)が固形分質量比で水性分散体/水性樹脂粒子(E−3)=5/5になるように配合して塗料組成物を得た。この塗料組成物の密着性、耐水性、耐傷つき性、耐溶剤性及び耐フォギング性の結果を表12に示す。
【0095】
(実施例40)
実施例9で得られた水性分散体と水性樹脂粒子(E−1)が固形分質量比で水性分散体/水性樹脂粒子(E−1)=9.5/0.5になるように配合して塗料組成物を得た。この塗料組成物の密着性、耐水性、耐傷つき性、耐溶剤性及び耐フォギング性の結果を表12に示す。
【0096】
(実施例41)
実施例9で得られた水性分散体と水性樹脂粒子(E−1)が固形分質量比で水性分散体/水性樹脂粒子(E−1)=0.5/9.5になるように配合して塗料組成物を得た。この塗料組成物の密着性、耐水性、耐傷つき性、耐溶剤性及び耐フォギング性の結果を表12に示す。
【0097】
【表12】

【0098】
(比較例1)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−9)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−24)を使用した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.30μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表13に示す。
【0099】
(比較例2)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−9)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−25)を使用した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.32μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表13に示す。
【0100】
(比較例3)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−9)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−26)を使用した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.34μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表13に示す。
【0101】
(比較例4)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−9)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−27)を使用した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.33μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表13に示す。
【0102】
(比較例5)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−9)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−28)を使用した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.32μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表13に示す。
【0103】
(比較例6)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−9)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−29)を使用した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.30μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表13に示す。
【0104】
(比較例7)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−9)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−30)を使用した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.31μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表13に示す。
【0105】
(比較例8)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−9)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−31)を使用した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.36μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表13に示す。
【0106】
(比較例9)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−9)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−32)を使用した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.32μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表13に示す。
【0107】
(比較例10)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−9)の代わりにプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−33)を使用した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.33μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表13に示す。
【0108】
【表13】

【0109】
(比較例11)
酸変性ポリオレフィン(B−2)をプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−9)100部に対して3.0部になるように添加した以外は実施例9と同様にして、水性分散体を得ようとしたが、水性分散体を得ることができなかった。
【0110】
(比較例12)
酸変性ポリオレフィン(B−2)をプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−9)100部に対して20部になるように添加した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.23μmの水性分散体を得た。その密着性および耐水性、耐フォギング性の結果を表14に示す。
【0111】
(比較例13)
スルホン酸塩誘導体(C−1)をプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−9)100部に対して、0.5部になるように添加した以外は実施例9と同様にして、水性分散体を得ようとしたが、水性分散体を得ることができなかった。
【0112】
(比較例14)
スルホン酸塩誘導体(C−1)をプロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−9)100部に対して、15部になるように添加した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.50μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表14に示す。
【0113】
(比較例15)
水酸化カリウム水溶液を、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−9)100部に対する水の量が0.1部になるように添加した以外は実施例9と同様にして、水性分散体を得ようとしたが、水性分散体を得ることができなかった。
【0114】
(比較例16)
水酸化カリウム水溶液を、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−9)100部に対する水の量が15部になるように添加した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.50μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表14に示す。
【0115】
(比較例17)
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−9)の全量に代えて、酸変性ポリオレフィン(B−2)100部とした以外は、実施例9と同様にしたところ、凝集物が1部発生したが、平均粒子径0.1μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表14に示す。
【0116】
(比較例18)
酸変性ポリオレフィン(B−2)の代わりに酸変性ポリオレフィン(B−5)を使用した以外は実施例9と同様にして、水性分散体を得ようとしたが、水性分散体を得ることができなかった。
【0117】
(比較例19)
酸変性ポリオレフィン(B−2)の代わりに酸変性ポリオレフィン(B−6)を使用した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.43μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表14に示す。
【0118】
(比較例20)
酸変性ポリオレフィン(B−2)の代わりに酸変性ポリオレフィン(B−7)を使用した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.57μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表14に示す。
【0119】
【表14】

【0120】
(比較例21)
酸変性ポリオレフィン(B−2)の代わりに酸変性ポリオレフィン(B−8)を使用した以外は実施例9と同様にして、水性分散体を得ようとしたが、水性分散体を得ることができなかった。
【0121】
(比較例22)
酸変性ポリオレフィン(B−2)の代わりに酸変性ポリオレフィン(B−9)を使用した以外は実施例9と同様にして、水性分散体を得ようとしたが、水性分散体を得ることができなかった。
【0122】
(比較例23)
スルホン酸塩誘導体(C−1)の代わりにカルボン酸塩(C’−4)を使用した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.30μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表15に示す。
【0123】
(比較例24)
スルホン酸塩誘導体(C−1)の代わりにカルボン酸塩(C’−5)を使用した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.50μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表15に示す。
【0124】
(比較例25)
スルホン酸塩誘導体(C−1)の代わりにノニオン界面活性剤(C’−6)を使用した以外は実施例9と同様にして、平均粒子径0.80μmの水性分散体を得た。この水性分散性の密着性、耐水性及び耐フォギング性の結果を表15に示す。
【0125】
(比較例26)
攪拌機を備えた内容積2リットルのオートクレーブ内に、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−9)100部と酸変性ポリオレフィン(B−1)10部とトルエン500部を仕込み、125℃で1時間攪拌して溶解した後、90℃に冷却した。
また、これとは別に、攪拌機を備えた内容積2リットルのオートクレーブ内で、(C−1)5部と水600部を含む水溶液を90℃に加熱し、その中に、前記プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A−9)100部と酸変性ポリオレフィン(B−1)10部のトルエン溶液を攪拌継続下で添加した。2時間攪拌して分散した後、エスエムテー社製(HG−92型)高速ホモジナイザーで、10,000rpmで10分間、分散した。
次いで、攪拌翼による攪拌を継続したまま、凝縮水を還流させながら、2時間水蒸気蒸留してトルエンを留去したが、トルエンを留去するにつれて凝集物が発生し、トルエンの全量を留去する前に凝集物が99部に達し、水性分散体を得ることができなかった。
【0126】
【表15】

【0127】
(比較例27)
水性樹脂粒子(E−1)を水性分散体として、密着性、耐水性、耐傷つき性、耐溶剤性及び耐フォギング性を評価した。その結果を表16に示す。
【0128】
(比較例28)
水性樹脂粒子(E−2)を水性分散体として、密着性、耐水性、耐傷つき性、耐溶剤性及び耐フォギング性を評価した。その結果を表16に示す。
【0129】
(比較例29)
水性樹脂粒子(E−3)を水性分散体として、密着性、耐水性、耐傷つき性、耐溶剤性及び耐フォギング性を評価した。その結果を表16に示す。
【0130】
【表16】

【0131】
本願請求項1に係る水性分散体である実施例1〜34の水性分散体では、密着性、耐水性及び耐フォギング性のいずれもが優れていた。
本願請求項3に係る塗料組成物である実施例35〜41の塗料組成物では、密着性、耐水性、耐傷つき性、耐溶剤性及び耐フォギング性のいずれもが優れていた。
【0132】
(A)成分のプロピレン単位が50%未満であった比較例1の水性分散体では、密着性及び耐水性が低かった。
(A)成分のプロピレン単位が70%を超えていた比較例2の水性分散体では、密着性及び耐水性が低かった。
(A)成分の1−ブテン単位が20%未満であった比較例3の水性分散体では、密着性及び耐水性が低かった。
(A)成分の1−ブテン単位が40%を超えていた比較例4の水性分散体では、密着性、耐水性及び耐フォギング性が低かった。
(A)成分のエチレン単位が5%未満であった比較例5の水性分散体では、密着性及び耐水性が低かった。
(A)成分のエチレン単位が25%を超えていた比較例6の水性分散体では、密着性及び耐水性が低かった。
(A)成分の質量平均分子量が100,000未満であった比較例7の水性分散体では、密着性及び耐水性が低かった。
(A)成分の質量平均分子量が250,000を超えていた比較例8の水性分散体では、密着性及び耐水性が低かった。
(A)成分の結晶化度が1%未満であった比較例9の水性分散体では、密着性及び耐水性が低かった。
(A)成分の結晶化度が15%を超えていた比較例10の水性分散体では、密着性及び耐水性が低かった。
【0133】
(B)成分が5部未満であった比較例11では、水性分散体が得られなかった。
(B)成分が15部を超えていた比較例12の水性分散体では、密着性及び耐水性が低かった。
(C)成分が1部未満であった比較例13では、水性分散体が得られなかった。
(C)成分が10部を超えていた比較例14の水性分散体では、耐水性及び耐フォギング性が低かった。
(D)成分が0.5部未満であった比較例15では、水性分散体が得られなかった。
(D)成分が10部を超えていた比較例16の水性分散体では、密着性及び耐水性が低かった。
(A)成分を含有しなかった比較例17の水性分散体では、密着性及び耐水性が低かった。
【0134】
(B)成分の酸価が20mg/g未満であった比較例18では、水性分散体が得られなかった。
(B)成分の質量平均分子量が35000を超えていた比較例19の水性分散体では、密着性及び耐水性が低かった。
(B)成分の質量平均分子量が2000未満であった比較例20の水性分散体では、密着性及び耐水性が低かった。
(B)成分の酸価が60mg/gを超えていた比較例21では、水性分散体が得られなかった。
(B)成分の酸価が0であった比較例22では、水性分散体が得られなかった。
【0135】
スルホン酸塩誘導体の代わりにオレイン酸カリウムを用いた比較例23の水性分散体、スルホン酸塩の代わりにオクタドコサン酸を用いた比較例24の水性分散体では、耐フォギング性が低かった。
スルホン酸塩誘導体の代わりに非イオン界面活性剤を用いた比較例25の水性分散体では、密着性、耐水性及び耐フォギング性が低かった。
(A)成分と(B)成分10部と(C)成分5部と(D)成分600部とをトルエン中で混合した後、トルエンを除去して得た比較例26では、水性分散体が得られなかった。
【0136】
ポリエステル水性分散液を塗料組成物とした比較例27、ウレタン水性樹脂の水分散液を塗料組成物とした比較例28、アクリル水性樹脂の水分散液を塗料組成物とした比較例29では、密着性及び耐水性が低かった。
【産業上の利用可能性】
【0137】
本発明の水性分散体は、自動車の外装ではホイールキャップ、バンパー部分等、自動車内装ではインストルメントパネル、表皮材、センターコンソール部分等のポリオレフィン部材に用いることが可能である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)100質量部に対して、5〜15質量部の酸変性ポリオレフィン(B)と、1〜10質量部のスルホン酸塩誘導体(C)と、0.5〜10質量部の水(D)とを含有する水性分散体であって、
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)は、プロピレン単位を50〜70質量%、1−ブテン単位を20〜40質量%、エチレン単位を5〜25質量%含有し、かつ、質量平均分子量が100,000〜250,000、結晶化度が0.1〜15%であり、
酸変性ポリオレフィン(B)は、エチレン性不飽和カルボン酸またはその無水物で変性されたポリオレフィン重合体であり、質量平均分子量が2,000〜35,000、酸価が20〜60mg/gであることを特徴とする水性分散体。
【請求項2】
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)100質量部に対して、5〜15質量部の酸変性ポリオレフィン(B)と、1〜10質量部のスルホン酸塩誘導体(C)とを溶融混練して混練物を得る工程と、
該混練物に、水(D)を、プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)100質量部に対して0.5〜10質量部添加した後、さらに溶融混練する工程とを有する水性分散体の製造方法であって、
プロピレン/1−ブテン/エチレン三元共重合体(A)として、プロピレン単位を50〜70質量%、1−ブテン単位を20〜40質量%、エチレン単位を5〜25質量%含有し、かつ、質量平均分子量が100,000〜250,000、結晶化度が0.1〜15%のものを用い、
酸変性ポリオレフィン(B)として、エチレン性不飽和カルボン酸またはその無水物で変性されたポリオレフィン重合体であり、質量平均分子量が2,000〜35,000、酸価が20〜60mg/gのものを用いることを特徴とする水性分散体の製造方法。
【請求項3】
請求項1に記載の水性分散体と、アクリル樹脂、ポリウレタン、ポリエステルからなる群より選ばれる1種類以上の水性樹脂粒子とを含み、水性分散体と水性樹脂粒子との固形分の質量比(水性分散体/水性樹脂粒子)が9/1〜1/9であることを特徴とする塗料組成物。
【請求項4】
車輌内装用ポリオレフィン成形体と、該車輌内装用ポリオレフィン成形体の表面に、請求項1に記載の水性分散体が塗装されて形成された皮膜とを有することを特徴とする塗装体。
【請求項5】
車輌内装用ポリオレフィン成形体と、該車輌内装用ポリオレフィン成形体の表面に、請求項3に記載の塗料組成物が塗装されて形成された皮膜とを有することを特徴とする塗装体。

【公開番号】特開2009−173756(P2009−173756A)
【公開日】平成21年8月6日(2009.8.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−13103(P2008−13103)
【出願日】平成20年1月23日(2008.1.23)
【出願人】(502163421)ユーエムジー・エービーエス株式会社 (116)
【Fターム(参考)】