JP3363332B2 - ポリオレフィン用プライマー組成物 - Google Patents
ポリオレフィン用プライマー組成物Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリオレフィン用
プライマー組成物の改良に関する。 【０００２】 【従来の技術】ポリプロピレン等のポリオレフィンは、
比較的安価で成形性および耐薬品性等の物性に優れてい
るため、自動車産業を含む産業界で広く用いられてい
る。ポリオレフィンは、たとえば、自動車外装部品とし
て、バンパー、モール等の外装部品に用いられている
が、耐候性を向上させると同時に意匠性を付与するため
に、その表面を塗装するのが通常である。 【０００３】一般の塗料をそのままポリオレフィン基材
に塗布しても密着しにくい。そのため、塗装する前にプ
ライマーを塗布しておいて、素材との密着性を確保する
必要があり、種々のプライマーが提案されている。これ
らプライマーを使用するにあたっては、通常、あらかじ
めトリクロロエタンでポリオレフィン基材表面を蒸気洗
浄する。この洗浄により、ポリオレフィン基材表面が脱
脂処理されるとともに、部分的にトリクロロエタンに溶
けて、エッチング処理されるようになる。近年、オゾン
層破壊の原因物質の１つとしてトリクロロエタンが挙げ
られ、その使用が禁止された。これに代わる洗浄とし
て、アルカリ洗浄、酸洗浄、温水洗浄等の水系洗浄が行
われている。しかし、水系洗浄では、ポリオレフィン基
材表面は脱脂処理されるが、エッチング処理されること
はないので、プライマーを塗布しても密着力が十分に確
保できず、しかも、塗膜の耐溶剤性、特に耐ガソホール
性が低下してしまうという問題や、高圧洗車を行った場
合に塗装の見切り部分から塗膜が剥離するという問題が
あった。 【０００４】この問題を解決するために、低分子量ポリ
エステルまたはポリエーテル等の極性物質をポリオレフ
ィンに配合した基材を用いて、密着性を向上させること
が行われている。しかしながら、極性物質の配合によっ
て素材の価格が高くなることは避けられない。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】このような事情から、
ポリオレフィン基材に対して十分な密着性を有し、耐ガ
ソホール性および耐高圧洗車性に優れるプライマーの開
発が期待されている。本発明が解決しようとする課題
は、ポリオレフィン基材に対して十分な密着性を有し、
耐ガソホール性および耐高圧洗車性に優れるポリオレフ
ィン用プライマー組成物を提供することである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、種々の実験を重ねた結果、特定構造
の塩素化ポリプロピレンが耐ガソホール性を向上させ、
また、ガラス転移温度が高いアクリル変性塩素化ポリプ
ロピレンが耐高圧洗車性に優れることを見いだし、本発
明に到達した。 【０００７】すなわち、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部分（ａ１）
と、この塩素化ポリプロピレン部分（ａ１）に結合した
酸無水物部分（ａ２）とを含み、塩素含有率１９．５〜
２０．５重量％、酸無水物部分含有量０．８〜１．２重
量％、重量平均分子量３００００〜３６０００の酸無水
物変性塩素化ポリプロピレン（Ａ）と、塩素含有率２０
〜３０重量％の塩素化ポリプロピレン部分（ｂ１）と、
この塩素化ポリプロピレン（ｂ１）にグラフトしたガラ
ス転移温度６０℃以上のアクリル系重合鎖部分（ｂ２）
とを含み、前記塩素化ポリプロピレン部分（ｂ１）およ
びアクリル系重合鎖部分（ｂ２）の重量比がｂ１／ｂ２
＝５／９５〜５０／５０である、重量平均分子量３００
００〜２０００００のアクリル変性塩素化ポリプロピレ
ン（Ｂ）とを含み、前記酸無水物変性塩素化ポリプロピ
レン（Ａ）とアクリル変性塩素化ポリプロピレン（Ｂ）
の重量比がＡ／Ｂ＝９０／１０〜２０／８０である。 【０００８】 【発明の実施の形態】本発明のポリオレフィン用プライ
マー組成物は、酸無水物変性塩素化ポリプロピレン
（Ａ）およびアクリル変性塩素化ポリプロピレン（Ｂ）
を含む。以下に、このプライマー組成物の各成分を詳し
く説明する。酸無水物変性塩素化ポリプロピレン（Ａ） 本発明で用いられる酸無水物変性塩素化ポリプロピレン
（Ａ）は、塩素化ポリプロピレン部分（ａ１）と、この
塩素化ポリプロピレン部分（ａ１）に結合した酸無水物
部分（ａ２）とを含むポリプロピレン誘導体である。そ
の塩素含有率は１９．５〜２０．５重量％、酸無水物部
分含有量は０．８〜１．２重量％、重量平均分子量は３
００００〜３６０００である。 【０００９】塩素化ポリプロピレン部分（ａ１）は、塩
素原子が置換したポリプロピレンからなる部分である。
また、酸無水物部分（ａ２）は、たとえば、無水マレイ
ン酸、無水イタコン酸等の酸無水物に由来する基からな
り、グラフトして得られる変性された部分である。酸無
水物部分（ａ２）は、１種のみ、または、２種以上の酸
無水物に由来する基からなる部分であってもよい。 【００１０】酸無水物変性塩素化ポリプロピレン（Ａ）
は、その酸無水物部分含有量が０．８〜１．２重量％の
範囲にあり、その塩素含有量が１９．５〜２０．５重量
％と比較的少ないため、耐ガソホール性が向上するよう
になる。また、通常であれば、このように塩素含有量が
少ないと結晶性が高くなり、プライマー組成物中での貯
蔵安定性の低下が見られるが、この酸無水物変性塩素化
ポリプロピレン（Ａ）では、重量平均分子量を３０００
０〜３６０００と通常よりも低く設定しているため、結
晶化することはなく、プライマー組成物の貯蔵安定性は
十分に確保されている。 【００１１】酸無水物変性塩素化ポリプロピレン（Ａ）
は、ポリプロピレンを酸無水物および塩素と反応させて
内部変性したものであり、たとえば、ポリプロピレンに
対して塩素および酸無水物を反応させて製造される。こ
こで、塩素および酸無水物はどちらを先に反応させても
よい。塩素との反応は、たとえば、ポリプロピレンを含
む溶液に塩素ガスを導入することによって行われる。ま
た、酸無水物との反応は、たとえば、過酸化物の存在
下、ポリプロピレン（または塩素化ポリプロピレン）に
酸無水物を反応させることによって行われる。 【００１２】酸無水物変性塩素化ポリプロピレン（Ａ）
は、その塩素含有率が１９．５〜２０．５重量％の範囲
にあれば特に限定はない。塩素含有率が１９．５重量％
未満であると、酸無水物変性塩素化ポリプロピレン
（Ａ）が結晶化してしまい、プライマー組成物の貯蔵安
定性が低下する。他方、塩素含有率が２０．５重量％を
超えると、酸無水物変性塩素化ポリプロピレン（Ａ）の
極性が高くなり、耐ガソホール性が低下する。 【００１３】酸無水物変性塩素化ポリプロピレン（Ａ）
の酸無水物部分含有量は、０．８〜１．２重量％の範囲
にあれば特に限定はない。酸無水物部分含有量が０．８
重量％未満であると、熱融着性が低下するため耐ガソホ
ール性が低下する。他方、酸無水物部分含有量が、１．
２重量％を超えると、酸無水物基が多くなり、耐水性お
よび耐湿性が低下する。 【００１４】酸無水物変性塩素化ポリプロピレン（Ａ）
は、その重量平均分子量が３００００〜３６０００の範
囲にあれば特に限定はない。重量平均分子量が３０００
０未満であると、このプライマー組成物から得られるプ
ライマー塗膜の強度が低下し、密着性試験を行うとプラ
イマー塗膜が凝集破壊することがある。他方、重量平均
分子量が３６０００を超えると、ポリオレフィン基材に
対するぬれ性が低くなり、耐ガソホール性が低下すると
ともに、プライマー組成物の貯蔵安定性が低下する。アクリル変性塩素化ポリプロピレン（Ｂ） 本発明で用いられるアクリル変性塩素化ポリプロピレン
（Ｂ）は、塩素化ポリプロピレン部分（ｂ１）と、この
塩素化ポリプロピレン部分（ｂ１）にグラフトしたガラ
ス転移温度６０℃以上のアクリル系重合鎖部分（ｂ２）
とを含むポリプロピレンであり、その重量平均分子量は
３００００〜２０００００である。アクリル変性塩素化
ポリプロピレン（Ｂ）には、ガラス転移温度６０℃以上
のアクリル系重合鎖部分（ｂ２）が含まれ、その重量平
均分子量が比較的大きいため、プライマー塗膜が高弾性
を有するようになって、耐高圧洗車性が向上するように
なる。 【００１５】塩素化ポリプロピレン部分（ｂ１）は、ア
クリル変性塩素化ポリプロピレン（Ｂ）の主骨格を形成
する部分であり、その塩素含有率は２０〜３０重量％の
範囲にあれば特に限定はない。塩素含有率が２０重量％
未満であると、プライマー組成物の貯蔵安定性が低下す
る。他方、塩素含有率が３０重量％を超えると、ポリオ
レフィン基材に対する密着性が低下するため、耐高圧洗
車性が低下する。 【００１６】アクリル系重合鎖部分（ｂ２）は、塩素化
ポリプロピレン部分（ｂ１）にグラフトしている重合鎖
である。アクリル系重合鎖部分（ｂ２）のガラス転移温
度は６０℃以上であれば特に限定はない。ガラス転移温
度が６０℃未満であると、ポリオレフィン基材表面に形
成され、プライマー組成物から得られる塗膜の強度が低
く、高圧洗車を行うと高い水圧で塗膜が基材表面から剥
離する。 【００１７】アクリル系重合鎖部分（ｂ２）は、アクリ
ル系単量体に由来する構造単位を必須成分とするが、適
宜、その他の単量体に由来する構造単位をさらに含んだ
共重合体部分であってもよい。アクリル系単量体として
は、たとえば、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸２−ヒドロキシメ
チル等のアクリル酸エステル系単量体を挙げることがで
き、１種のみ、または、２種以上を併用してもよい。 【００１８】その他の単量体としては、たとえば、スチ
レン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等のスチレ
ン系単量体を挙げることができ、１種のみ、または、２
種以上を併用してもよい。アクリル系単量体やその他の
単量体に由来する構造単位は、いずれの場合も、アクリ
ル系重合鎖部分（ｂ２）のガラス転移温度が６０℃以上
になるように選択される。このように、ガラス転移温度
の条件を満足するアクリル系重合鎖部分（ｂ２）として
は、たとえば、メタクリル酸メチルに由来する構造単位
を主成分とし、適宜、スチレンや、メタクリル酸ブチ
ル、アクリル酸２−ヒドロキシメチル等に由来する構造
単位等を副成分として含むものがある。 【００１９】アクリル変性塩素化ポリプロピレン（Ｂ）
は、たとえば、塩素含有率２０〜３０重量％の塩素化ポ
リプロピレンを溶剤中で加熱溶解させておいて、過酸化
物存在下、上記アクリル系単量体や、その他の単量体を
グラフト重合させることによって得られる。アクリル変
性塩素化ポリプロピレン（Ｂ）中の塩素化ポリプロピレ
ン部分（ｂ１）およびアクリル系重合鎖部分（ｂ２）の
重量比は、ｂ１／ｂ２＝５／９５〜５０／５０であり、
好ましくは１０／９０〜３０／７０である。上記重量比
が５／９５未満であると、ポリオレフィン基材に対する
密着性が低下する。上記重量比が５０／５０を超える
と、アクリル系重合鎖部分（ｂ２）の重量比率が低くな
り、耐高圧洗車性が低下する。 【００２０】アクリル変性塩素化ポリプロピレン（Ｂ）
は、その重量平均分子量が３００００〜２０００００の
範囲にあれば特に限定はない。重量平均分子量が３００
００未満であると、プライマー組成物から得られる塗膜
の強度が低く、高圧洗車を行うと高い水圧で塗膜がポリ
オレフィン基材表面から剥離する。他方、重量平均分子
量が２０００００を超えると、ポリオレフィン基材に対
してヌレ性が低下し、密着性が低下するとともに、粘度
が高くなって塗装作業性が低下する。その他の成分 本発明のポリオレフィン用プライマー組成物は、適宜、
アクリル樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、メ
ラミン樹脂、エポキシ樹脂、ブロックイソシアネート樹
脂等の樹脂；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
の有機溶剤等を配合してもよい。樹脂を配合する場合
は、酸無水物変性塩素化ポリプロピレン（Ａ）およびア
クリル変性塩素化ポリプロピレン（Ｂ）の合計１００重
量部に対して、樹脂０〜１００重量部となるように配合
される。 【００２１】また、ポリオレフィン用プライマー組成物
は、チタン白、カーボンブラック等の無機顔料；タル
ク、沈降性バリウム等の体質顔料；有機系の各種着色顔
料等の顔料を配合したものでもよい。ポリオレフィン用プライマー組成物 本発明のポリオレフィン用プライマー組成物は、上記で
詳しく説明した、酸無水物変性塩素化ポリプロピレン
（Ａ）およびアクリル変性塩素化ポリプロピレン（Ｂ）
を必須成分として含み、必要に応じて、上記その他の成
分を含むものであってもよい。 【００２２】ポリオレフィン用プライマー組成物に含ま
れる酸無水物変性塩素化ポリプロピレン（Ａ）および変
性塩素化ポリプロピレン（Ｂ）の重量比は、Ａ／Ｂ＝９
０／１０〜２０／８０であり、好ましくは７０／３０〜
４０／６０である。上記重量比が２０／８０未満である
と、酸無水物変性塩素化ポリプロピレン（Ａ）の配合割
合が低くなり、耐ガソホール性が低下し、ガソリンまた
はガソホールが付着した場合に容易に剥離が生じる。他
方、上記重量比が９０／１０を超えると、変性塩素化ポ
リプロピレン（Ｂ）の配合割合が低くなり、耐高圧洗車
性が低下する。 【００２３】本発明のポリオレフィン用プライマー組成
物は、たとえば、自動車のバンパー等のポリオレフィン
素材からなる基材の塗装に用いられる。ポリオレフィン
用プライマー組成物をポリオレフィン基材表面に塗布
し、乾燥することによって、プライマー塗膜がポリオレ
フィン基材表面に形成される。なお、水系洗浄されてい
ないポリオレフィン基材表面にプライマー組成物を塗布
しても、一応の密着性と、耐ガソホール性および耐高圧
洗車性とは得られるが、塗布前にあらかじめ水系洗浄し
ておくと、密着性、耐ガソホール性および耐高圧洗車性
がさらに向上するようになる。 【００２４】ポリオレフィン用プライマー組成物をポリ
オレフィン基材に塗布する方法については特に限定はな
いが、スプレー塗装が好ましい。基材表面に塗布された
プライマー組成物を乾燥する方法についても特に限定は
なく、熱風乾燥炉、遠赤外線炉、近赤外線炉等を用い
て、通常、８０〜１２０℃、５〜３０分間の条件で乾燥
が行われる。このようにして得られるプライマー塗膜の
膜厚については特に限定はないが、５〜１５μｍが好ま
しく、５μｍ未満であると薄すぎて連続な均一膜を得ら
れないことがある。 【００２５】ポリオレフィン基材の塗装は、基材表面に
形成されたプライマー塗膜に上塗り塗料をさらに塗布す
ることによって行われる。上塗り塗料については特に限
定はないが、たとえば、一液メラミン焼付塗料、二液ウ
レタン塗料、一液ラッカー塗料等が挙げられる。 【００２６】 【実施例】以下に本発明の具体的な実施例および比較例
を示すが、本発明は下記実施例に限定されない。以下
で、「部」は「重量部」を表す。 （実施例１）表１に示した物性の酸無水物変性塩素化ポ
リプロピレン（Ａ１）１２部、表２に示したアクリル変
性塩素化ポリプロピレン（Ｂ１）１２部、顔料（チタン
Ｒ−８２０、石原産業（株）製）１６部およびトルエン
６０部を混合して、ポリオレフィン用プライマー組成物
（１）を製造した。なお、アクリル変性塩素化ポリプロ
ピレン（Ｂ１）は表２に挙げた塩素化ポリプロピレン部
分（ｂ１）およびアクリル系重合鎖部分（ｂ２）を含
み、アクリル系重合鎖部分（ｂ２）は表２で挙げた単量
体に由来する構造単位を含んだ部分である。 【００２７】 【表１】 【００２８】 【表２】【００２９】＊１ 塩素含有率２６重量％、重量平均分
子量７００００。 ＊２ 塩素化ポリプロピレン部分（ｂ１）はないが、こ
こでは、アクリル変性塩素化ポリプロピレン（Ｂ５）と
いうことにする。 ポリオレフィン基材（Ｘ−６６８、三井東圧（株）製）
をあらかじめ温水洗浄しておき、風乾後、ポリオレフィ
ン用プライマー組成物（１）をスプレーガンで基材表面
に吹きつけ、厚み１０μｍの膜を形成し、８０℃で１０
分間乾燥して、基材表面にプライマー塗膜を形成した。
なお、塗装前にポリオレフィン用プライマー組成物
（１）をソルベントナフサ（ソルベッソ−１００）で１
３秒／Ｎ０．４ Ｆ．Ｃに粘度調整してしておいた。プ
ライマー塗膜に上塗り塗料（Ｒ−２１２およびＲ−２８
８、日本ビー・ケミカル（株）製）を、それぞれ厚さ２
０μｍおよび３０μｍになるように順番に塗布し、８０
℃で３０分間乾燥して、塗膜を硬化させた。ポリオレフ
ィン用プライマー組成物（１）の物性の評価は、以下の
ようにして行い、その結果を表３に示す。 【００３０】＜評価方法＞ １．碁盤目密着試験 ＪＩＳ Ｋ５４００に準拠して碁盤目セロテープ剥離試
験を行った。２ｍｍ角の１００個の碁盤目を用意し、セ
ロテープ剥離試験を行って、剥がれなかった碁盤目数を
数えた。 【００３１】２．耐水性 塗装後のポリオレフィン基材を４０℃の温水に２４時間
浸漬した後、上記碁盤目密着試験を行った。 ３．耐湿性 塗装後のポリオレフィン基材を５０℃、湿度９８％の雰
囲気下で２４０時間放置した後、上記碁盤目密着試験を
行った。 【００３２】４．耐ガソホール性 塗装後のポリオレフィン基材（３ｃｍ×３ｃｍ）を、レ
ギュラーガソリンにエタノールを１０容量％添加して得
られるガソホールに浸漬した後、塗膜の剥離が端部が３
ｍｍに達するまでの時間を測定し、３０分以上を○とし
た。 ４．耐高圧洗車性 塗装後のポリオレフィン基材の表面にカッターナイフで
４〜５ｃｍの長さの切れ目を入れ水平に配置しておき、
２０℃、水圧７０ｋｇ／ｃｍの圧水を３０秒間噴射（噴
射方向は塗装面の３０度の角度にあり、２０ｃｍ離して
噴射した。）した。ポリオレフィン基材から塗膜が浮き
上がった長さを測定（単位：ｍｍ）した。浮き上がりが
全く生じないものを○とした。 【００３３】 【表３】【００３４】（実施例２〜５および比較例１〜６）実施
例１と同様にして、表１に示した物性の酸無水物変性塩
素化ポリプロピレン（Ａ１〜４）と表２に示したアクリ
ル変性塩素化ポリプロピレン（Ｂ１〜５）とを、表３お
よび表４に示した配合で混合して、ポリオレフィン用プ
ライマー組成物（２）〜（５）および比較ポリオレフィ
ン用プライマー組成物（１）〜（６）を製造した。 【００３５】得られた（比較）ポリオレフィン用プライ
マー組成物について、実施例１と同様に物性を評価し
て、その結果を表３および表４に示した。 【００３６】 【表４】 【００３７】＜評価結果＞実施例１〜５では、いずれ
も、密着性、耐水性、耐湿性、耐ガソホール性および耐
高圧洗車性に優れる。比較例１では、酸無水物変性塩素
化ポリプロピレン（Ａ２）の塩素含有率が高いため耐ガ
ソホール性が劣っている。比較例２では、酸無水物変性
塩素化ポリプロピレン（Ａ３）の重量平均分子量が大き
いため耐ガソホール性が劣っている。また、比較ポリオ
レフィン用プライマー組成物（２）では貯蔵安定性が低
い。比較例３では、アクリル変性塩素化ポリプロピレン
（Ｂ３）のアクリル系重合鎖部分のガラス転移温度が低
いため耐高圧洗車性が劣っている。比較例４では、塩素
化ポリプロピレン部分がなく、アクリル系重合鎖部分の
みであり、耐高圧洗車性が劣っているとともに、耐水性
および耐湿性が著しく劣っている。比較例５では、酸無
水物変性塩素化ポリプロピレン（Ａ４）の無水マレイン
酸含有率が低いため耐ガソホール性が劣っている。比較
例６では、塩素化ポリプロピレン（Ａ３）の重量平均分
子量が大きいため耐ガソホール性が劣っている。また、
アクリル変性塩素化ポリプロピレン（Ｂ３）のアクリル
系重合鎖部分のガラス転移温度が低いため耐高圧洗車性
が劣っている。さらに比較ポリオレフィン用プライマー
組成物（６）では貯蔵安定性が低い。 【００３８】 【発明の効果】本発明のポリオレフィン用プライマー組
成物は、ポリオレフィン基材に対して十分な密着性を有
し、耐ガソホール性および耐高圧洗車性に優れる。その
ため、自動車のバンパー等のポリオレフィン基材の塗装
用途に特に優れたものである。
プライマー組成物の改良に関する。 【０００２】 【従来の技術】ポリプロピレン等のポリオレフィンは、
比較的安価で成形性および耐薬品性等の物性に優れてい
るため、自動車産業を含む産業界で広く用いられてい
る。ポリオレフィンは、たとえば、自動車外装部品とし
て、バンパー、モール等の外装部品に用いられている
が、耐候性を向上させると同時に意匠性を付与するため
に、その表面を塗装するのが通常である。 【０００３】一般の塗料をそのままポリオレフィン基材
に塗布しても密着しにくい。そのため、塗装する前にプ
ライマーを塗布しておいて、素材との密着性を確保する
必要があり、種々のプライマーが提案されている。これ
らプライマーを使用するにあたっては、通常、あらかじ
めトリクロロエタンでポリオレフィン基材表面を蒸気洗
浄する。この洗浄により、ポリオレフィン基材表面が脱
脂処理されるとともに、部分的にトリクロロエタンに溶
けて、エッチング処理されるようになる。近年、オゾン
層破壊の原因物質の１つとしてトリクロロエタンが挙げ
られ、その使用が禁止された。これに代わる洗浄とし
て、アルカリ洗浄、酸洗浄、温水洗浄等の水系洗浄が行
われている。しかし、水系洗浄では、ポリオレフィン基
材表面は脱脂処理されるが、エッチング処理されること
はないので、プライマーを塗布しても密着力が十分に確
保できず、しかも、塗膜の耐溶剤性、特に耐ガソホール
性が低下してしまうという問題や、高圧洗車を行った場
合に塗装の見切り部分から塗膜が剥離するという問題が
あった。 【０００４】この問題を解決するために、低分子量ポリ
エステルまたはポリエーテル等の極性物質をポリオレフ
ィンに配合した基材を用いて、密着性を向上させること
が行われている。しかしながら、極性物質の配合によっ
て素材の価格が高くなることは避けられない。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】このような事情から、
ポリオレフィン基材に対して十分な密着性を有し、耐ガ
ソホール性および耐高圧洗車性に優れるプライマーの開
発が期待されている。本発明が解決しようとする課題
は、ポリオレフィン基材に対して十分な密着性を有し、
耐ガソホール性および耐高圧洗車性に優れるポリオレフ
ィン用プライマー組成物を提供することである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、種々の実験を重ねた結果、特定構造
の塩素化ポリプロピレンが耐ガソホール性を向上させ、
また、ガラス転移温度が高いアクリル変性塩素化ポリプ
ロピレンが耐高圧洗車性に優れることを見いだし、本発
明に到達した。 【０００７】すなわち、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部分（ａ１）
と、この塩素化ポリプロピレン部分（ａ１）に結合した
酸無水物部分（ａ２）とを含み、塩素含有率１９．５〜
２０．５重量％、酸無水物部分含有量０．８〜１．２重
量％、重量平均分子量３００００〜３６０００の酸無水
物変性塩素化ポリプロピレン（Ａ）と、塩素含有率２０
〜３０重量％の塩素化ポリプロピレン部分（ｂ１）と、
この塩素化ポリプロピレン（ｂ１）にグラフトしたガラ
ス転移温度６０℃以上のアクリル系重合鎖部分（ｂ２）
とを含み、前記塩素化ポリプロピレン部分（ｂ１）およ
びアクリル系重合鎖部分（ｂ２）の重量比がｂ１／ｂ２
＝５／９５〜５０／５０である、重量平均分子量３００
００〜２０００００のアクリル変性塩素化ポリプロピレ
ン（Ｂ）とを含み、前記酸無水物変性塩素化ポリプロピ
レン（Ａ）とアクリル変性塩素化ポリプロピレン（Ｂ）
の重量比がＡ／Ｂ＝９０／１０〜２０／８０である。 【０００８】 【発明の実施の形態】本発明のポリオレフィン用プライ
マー組成物は、酸無水物変性塩素化ポリプロピレン
（Ａ）およびアクリル変性塩素化ポリプロピレン（Ｂ）
を含む。以下に、このプライマー組成物の各成分を詳し
く説明する。酸無水物変性塩素化ポリプロピレン（Ａ） 本発明で用いられる酸無水物変性塩素化ポリプロピレン
（Ａ）は、塩素化ポリプロピレン部分（ａ１）と、この
塩素化ポリプロピレン部分（ａ１）に結合した酸無水物
部分（ａ２）とを含むポリプロピレン誘導体である。そ
の塩素含有率は１９．５〜２０．５重量％、酸無水物部
分含有量は０．８〜１．２重量％、重量平均分子量は３
００００〜３６０００である。 【０００９】塩素化ポリプロピレン部分（ａ１）は、塩
素原子が置換したポリプロピレンからなる部分である。
また、酸無水物部分（ａ２）は、たとえば、無水マレイ
ン酸、無水イタコン酸等の酸無水物に由来する基からな
り、グラフトして得られる変性された部分である。酸無
水物部分（ａ２）は、１種のみ、または、２種以上の酸
無水物に由来する基からなる部分であってもよい。 【００１０】酸無水物変性塩素化ポリプロピレン（Ａ）
は、その酸無水物部分含有量が０．８〜１．２重量％の
範囲にあり、その塩素含有量が１９．５〜２０．５重量
％と比較的少ないため、耐ガソホール性が向上するよう
になる。また、通常であれば、このように塩素含有量が
少ないと結晶性が高くなり、プライマー組成物中での貯
蔵安定性の低下が見られるが、この酸無水物変性塩素化
ポリプロピレン（Ａ）では、重量平均分子量を３０００
０〜３６０００と通常よりも低く設定しているため、結
晶化することはなく、プライマー組成物の貯蔵安定性は
十分に確保されている。 【００１１】酸無水物変性塩素化ポリプロピレン（Ａ）
は、ポリプロピレンを酸無水物および塩素と反応させて
内部変性したものであり、たとえば、ポリプロピレンに
対して塩素および酸無水物を反応させて製造される。こ
こで、塩素および酸無水物はどちらを先に反応させても
よい。塩素との反応は、たとえば、ポリプロピレンを含
む溶液に塩素ガスを導入することによって行われる。ま
た、酸無水物との反応は、たとえば、過酸化物の存在
下、ポリプロピレン（または塩素化ポリプロピレン）に
酸無水物を反応させることによって行われる。 【００１２】酸無水物変性塩素化ポリプロピレン（Ａ）
は、その塩素含有率が１９．５〜２０．５重量％の範囲
にあれば特に限定はない。塩素含有率が１９．５重量％
未満であると、酸無水物変性塩素化ポリプロピレン
（Ａ）が結晶化してしまい、プライマー組成物の貯蔵安
定性が低下する。他方、塩素含有率が２０．５重量％を
超えると、酸無水物変性塩素化ポリプロピレン（Ａ）の
極性が高くなり、耐ガソホール性が低下する。 【００１３】酸無水物変性塩素化ポリプロピレン（Ａ）
の酸無水物部分含有量は、０．８〜１．２重量％の範囲
にあれば特に限定はない。酸無水物部分含有量が０．８
重量％未満であると、熱融着性が低下するため耐ガソホ
ール性が低下する。他方、酸無水物部分含有量が、１．
２重量％を超えると、酸無水物基が多くなり、耐水性お
よび耐湿性が低下する。 【００１４】酸無水物変性塩素化ポリプロピレン（Ａ）
は、その重量平均分子量が３００００〜３６０００の範
囲にあれば特に限定はない。重量平均分子量が３０００
０未満であると、このプライマー組成物から得られるプ
ライマー塗膜の強度が低下し、密着性試験を行うとプラ
イマー塗膜が凝集破壊することがある。他方、重量平均
分子量が３６０００を超えると、ポリオレフィン基材に
対するぬれ性が低くなり、耐ガソホール性が低下すると
ともに、プライマー組成物の貯蔵安定性が低下する。アクリル変性塩素化ポリプロピレン（Ｂ） 本発明で用いられるアクリル変性塩素化ポリプロピレン
（Ｂ）は、塩素化ポリプロピレン部分（ｂ１）と、この
塩素化ポリプロピレン部分（ｂ１）にグラフトしたガラ
ス転移温度６０℃以上のアクリル系重合鎖部分（ｂ２）
とを含むポリプロピレンであり、その重量平均分子量は
３００００〜２０００００である。アクリル変性塩素化
ポリプロピレン（Ｂ）には、ガラス転移温度６０℃以上
のアクリル系重合鎖部分（ｂ２）が含まれ、その重量平
均分子量が比較的大きいため、プライマー塗膜が高弾性
を有するようになって、耐高圧洗車性が向上するように
なる。 【００１５】塩素化ポリプロピレン部分（ｂ１）は、ア
クリル変性塩素化ポリプロピレン（Ｂ）の主骨格を形成
する部分であり、その塩素含有率は２０〜３０重量％の
範囲にあれば特に限定はない。塩素含有率が２０重量％
未満であると、プライマー組成物の貯蔵安定性が低下す
る。他方、塩素含有率が３０重量％を超えると、ポリオ
レフィン基材に対する密着性が低下するため、耐高圧洗
車性が低下する。 【００１６】アクリル系重合鎖部分（ｂ２）は、塩素化
ポリプロピレン部分（ｂ１）にグラフトしている重合鎖
である。アクリル系重合鎖部分（ｂ２）のガラス転移温
度は６０℃以上であれば特に限定はない。ガラス転移温
度が６０℃未満であると、ポリオレフィン基材表面に形
成され、プライマー組成物から得られる塗膜の強度が低
く、高圧洗車を行うと高い水圧で塗膜が基材表面から剥
離する。 【００１７】アクリル系重合鎖部分（ｂ２）は、アクリ
ル系単量体に由来する構造単位を必須成分とするが、適
宜、その他の単量体に由来する構造単位をさらに含んだ
共重合体部分であってもよい。アクリル系単量体として
は、たとえば、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸２−ヒドロキシメ
チル等のアクリル酸エステル系単量体を挙げることがで
き、１種のみ、または、２種以上を併用してもよい。 【００１８】その他の単量体としては、たとえば、スチ
レン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等のスチレ
ン系単量体を挙げることができ、１種のみ、または、２
種以上を併用してもよい。アクリル系単量体やその他の
単量体に由来する構造単位は、いずれの場合も、アクリ
ル系重合鎖部分（ｂ２）のガラス転移温度が６０℃以上
になるように選択される。このように、ガラス転移温度
の条件を満足するアクリル系重合鎖部分（ｂ２）として
は、たとえば、メタクリル酸メチルに由来する構造単位
を主成分とし、適宜、スチレンや、メタクリル酸ブチ
ル、アクリル酸２−ヒドロキシメチル等に由来する構造
単位等を副成分として含むものがある。 【００１９】アクリル変性塩素化ポリプロピレン（Ｂ）
は、たとえば、塩素含有率２０〜３０重量％の塩素化ポ
リプロピレンを溶剤中で加熱溶解させておいて、過酸化
物存在下、上記アクリル系単量体や、その他の単量体を
グラフト重合させることによって得られる。アクリル変
性塩素化ポリプロピレン（Ｂ）中の塩素化ポリプロピレ
ン部分（ｂ１）およびアクリル系重合鎖部分（ｂ２）の
重量比は、ｂ１／ｂ２＝５／９５〜５０／５０であり、
好ましくは１０／９０〜３０／７０である。上記重量比
が５／９５未満であると、ポリオレフィン基材に対する
密着性が低下する。上記重量比が５０／５０を超える
と、アクリル系重合鎖部分（ｂ２）の重量比率が低くな
り、耐高圧洗車性が低下する。 【００２０】アクリル変性塩素化ポリプロピレン（Ｂ）
は、その重量平均分子量が３００００〜２０００００の
範囲にあれば特に限定はない。重量平均分子量が３００
００未満であると、プライマー組成物から得られる塗膜
の強度が低く、高圧洗車を行うと高い水圧で塗膜がポリ
オレフィン基材表面から剥離する。他方、重量平均分子
量が２０００００を超えると、ポリオレフィン基材に対
してヌレ性が低下し、密着性が低下するとともに、粘度
が高くなって塗装作業性が低下する。その他の成分 本発明のポリオレフィン用プライマー組成物は、適宜、
アクリル樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、メ
ラミン樹脂、エポキシ樹脂、ブロックイソシアネート樹
脂等の樹脂；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
の有機溶剤等を配合してもよい。樹脂を配合する場合
は、酸無水物変性塩素化ポリプロピレン（Ａ）およびア
クリル変性塩素化ポリプロピレン（Ｂ）の合計１００重
量部に対して、樹脂０〜１００重量部となるように配合
される。 【００２１】また、ポリオレフィン用プライマー組成物
は、チタン白、カーボンブラック等の無機顔料；タル
ク、沈降性バリウム等の体質顔料；有機系の各種着色顔
料等の顔料を配合したものでもよい。ポリオレフィン用プライマー組成物 本発明のポリオレフィン用プライマー組成物は、上記で
詳しく説明した、酸無水物変性塩素化ポリプロピレン
（Ａ）およびアクリル変性塩素化ポリプロピレン（Ｂ）
を必須成分として含み、必要に応じて、上記その他の成
分を含むものであってもよい。 【００２２】ポリオレフィン用プライマー組成物に含ま
れる酸無水物変性塩素化ポリプロピレン（Ａ）および変
性塩素化ポリプロピレン（Ｂ）の重量比は、Ａ／Ｂ＝９
０／１０〜２０／８０であり、好ましくは７０／３０〜
４０／６０である。上記重量比が２０／８０未満である
と、酸無水物変性塩素化ポリプロピレン（Ａ）の配合割
合が低くなり、耐ガソホール性が低下し、ガソリンまた
はガソホールが付着した場合に容易に剥離が生じる。他
方、上記重量比が９０／１０を超えると、変性塩素化ポ
リプロピレン（Ｂ）の配合割合が低くなり、耐高圧洗車
性が低下する。 【００２３】本発明のポリオレフィン用プライマー組成
物は、たとえば、自動車のバンパー等のポリオレフィン
素材からなる基材の塗装に用いられる。ポリオレフィン
用プライマー組成物をポリオレフィン基材表面に塗布
し、乾燥することによって、プライマー塗膜がポリオレ
フィン基材表面に形成される。なお、水系洗浄されてい
ないポリオレフィン基材表面にプライマー組成物を塗布
しても、一応の密着性と、耐ガソホール性および耐高圧
洗車性とは得られるが、塗布前にあらかじめ水系洗浄し
ておくと、密着性、耐ガソホール性および耐高圧洗車性
がさらに向上するようになる。 【００２４】ポリオレフィン用プライマー組成物をポリ
オレフィン基材に塗布する方法については特に限定はな
いが、スプレー塗装が好ましい。基材表面に塗布された
プライマー組成物を乾燥する方法についても特に限定は
なく、熱風乾燥炉、遠赤外線炉、近赤外線炉等を用い
て、通常、８０〜１２０℃、５〜３０分間の条件で乾燥
が行われる。このようにして得られるプライマー塗膜の
膜厚については特に限定はないが、５〜１５μｍが好ま
しく、５μｍ未満であると薄すぎて連続な均一膜を得ら
れないことがある。 【００２５】ポリオレフィン基材の塗装は、基材表面に
形成されたプライマー塗膜に上塗り塗料をさらに塗布す
ることによって行われる。上塗り塗料については特に限
定はないが、たとえば、一液メラミン焼付塗料、二液ウ
レタン塗料、一液ラッカー塗料等が挙げられる。 【００２６】 【実施例】以下に本発明の具体的な実施例および比較例
を示すが、本発明は下記実施例に限定されない。以下
で、「部」は「重量部」を表す。 （実施例１）表１に示した物性の酸無水物変性塩素化ポ
リプロピレン（Ａ１）１２部、表２に示したアクリル変
性塩素化ポリプロピレン（Ｂ１）１２部、顔料（チタン
Ｒ−８２０、石原産業（株）製）１６部およびトルエン
６０部を混合して、ポリオレフィン用プライマー組成物
（１）を製造した。なお、アクリル変性塩素化ポリプロ
ピレン（Ｂ１）は表２に挙げた塩素化ポリプロピレン部
分（ｂ１）およびアクリル系重合鎖部分（ｂ２）を含
み、アクリル系重合鎖部分（ｂ２）は表２で挙げた単量
体に由来する構造単位を含んだ部分である。 【００２７】 【表１】 【００２８】 【表２】【００２９】＊１ 塩素含有率２６重量％、重量平均分
子量７００００。 ＊２ 塩素化ポリプロピレン部分（ｂ１）はないが、こ
こでは、アクリル変性塩素化ポリプロピレン（Ｂ５）と
いうことにする。 ポリオレフィン基材（Ｘ−６６８、三井東圧（株）製）
をあらかじめ温水洗浄しておき、風乾後、ポリオレフィ
ン用プライマー組成物（１）をスプレーガンで基材表面
に吹きつけ、厚み１０μｍの膜を形成し、８０℃で１０
分間乾燥して、基材表面にプライマー塗膜を形成した。
なお、塗装前にポリオレフィン用プライマー組成物
（１）をソルベントナフサ（ソルベッソ−１００）で１
３秒／Ｎ０．４ Ｆ．Ｃに粘度調整してしておいた。プ
ライマー塗膜に上塗り塗料（Ｒ−２１２およびＲ−２８
８、日本ビー・ケミカル（株）製）を、それぞれ厚さ２
０μｍおよび３０μｍになるように順番に塗布し、８０
℃で３０分間乾燥して、塗膜を硬化させた。ポリオレフ
ィン用プライマー組成物（１）の物性の評価は、以下の
ようにして行い、その結果を表３に示す。 【００３０】＜評価方法＞ １．碁盤目密着試験 ＪＩＳ Ｋ５４００に準拠して碁盤目セロテープ剥離試
験を行った。２ｍｍ角の１００個の碁盤目を用意し、セ
ロテープ剥離試験を行って、剥がれなかった碁盤目数を
数えた。 【００３１】２．耐水性 塗装後のポリオレフィン基材を４０℃の温水に２４時間
浸漬した後、上記碁盤目密着試験を行った。 ３．耐湿性 塗装後のポリオレフィン基材を５０℃、湿度９８％の雰
囲気下で２４０時間放置した後、上記碁盤目密着試験を
行った。 【００３２】４．耐ガソホール性 塗装後のポリオレフィン基材（３ｃｍ×３ｃｍ）を、レ
ギュラーガソリンにエタノールを１０容量％添加して得
られるガソホールに浸漬した後、塗膜の剥離が端部が３
ｍｍに達するまでの時間を測定し、３０分以上を○とし
た。 ４．耐高圧洗車性 塗装後のポリオレフィン基材の表面にカッターナイフで
４〜５ｃｍの長さの切れ目を入れ水平に配置しておき、
２０℃、水圧７０ｋｇ／ｃｍの圧水を３０秒間噴射（噴
射方向は塗装面の３０度の角度にあり、２０ｃｍ離して
噴射した。）した。ポリオレフィン基材から塗膜が浮き
上がった長さを測定（単位：ｍｍ）した。浮き上がりが
全く生じないものを○とした。 【００３３】 【表３】【００３４】（実施例２〜５および比較例１〜６）実施
例１と同様にして、表１に示した物性の酸無水物変性塩
素化ポリプロピレン（Ａ１〜４）と表２に示したアクリ
ル変性塩素化ポリプロピレン（Ｂ１〜５）とを、表３お
よび表４に示した配合で混合して、ポリオレフィン用プ
ライマー組成物（２）〜（５）および比較ポリオレフィ
ン用プライマー組成物（１）〜（６）を製造した。 【００３５】得られた（比較）ポリオレフィン用プライ
マー組成物について、実施例１と同様に物性を評価し
て、その結果を表３および表４に示した。 【００３６】 【表４】 【００３７】＜評価結果＞実施例１〜５では、いずれ
も、密着性、耐水性、耐湿性、耐ガソホール性および耐
高圧洗車性に優れる。比較例１では、酸無水物変性塩素
化ポリプロピレン（Ａ２）の塩素含有率が高いため耐ガ
ソホール性が劣っている。比較例２では、酸無水物変性
塩素化ポリプロピレン（Ａ３）の重量平均分子量が大き
いため耐ガソホール性が劣っている。また、比較ポリオ
レフィン用プライマー組成物（２）では貯蔵安定性が低
い。比較例３では、アクリル変性塩素化ポリプロピレン
（Ｂ３）のアクリル系重合鎖部分のガラス転移温度が低
いため耐高圧洗車性が劣っている。比較例４では、塩素
化ポリプロピレン部分がなく、アクリル系重合鎖部分の
みであり、耐高圧洗車性が劣っているとともに、耐水性
および耐湿性が著しく劣っている。比較例５では、酸無
水物変性塩素化ポリプロピレン（Ａ４）の無水マレイン
酸含有率が低いため耐ガソホール性が劣っている。比較
例６では、塩素化ポリプロピレン（Ａ３）の重量平均分
子量が大きいため耐ガソホール性が劣っている。また、
アクリル変性塩素化ポリプロピレン（Ｂ３）のアクリル
系重合鎖部分のガラス転移温度が低いため耐高圧洗車性
が劣っている。さらに比較ポリオレフィン用プライマー
組成物（６）では貯蔵安定性が低い。 【００３８】 【発明の効果】本発明のポリオレフィン用プライマー組
成物は、ポリオレフィン基材に対して十分な密着性を有
し、耐ガソホール性および耐高圧洗車性に優れる。その
ため、自動車のバンパー等のポリオレフィン基材の塗装
用途に特に優れたものである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 橋本 誠
大阪府枚方市招提大谷２丁目14番１号
日本ビー・ケミカル株式会社内
(56)参考文献 特開 平７−278383（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C08L 23/28
C08L 51/06
ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】塩素化ポリプロピレン部分（ａ１）と、こ
の塩素化ポリプロピレン部分（ａ１）に結合した酸無水
物部分（ａ２）とを含み、塩素含有率１９．５〜２０．
５重量％、酸無水物部分含有量０．８〜１．２重量％、
重量平均分子量３００００〜３６０００の酸無水物変性
塩素化ポリプロピレン（Ａ）と、 塩素含有率２０〜３０重量％の塩素化ポリプロピレン部
分（ｂ１）と、この塩素化ポリプロピレン（ｂ１）にグ
ラフトしたガラス転移温度６０℃以上のアクリル系重合
鎖部分（ｂ２）とを含み、前記塩素化ポリプロピレン部
分（ｂ１）およびアクリル系重合鎖部分（ｂ２）の重量
比がｂ１／ｂ２＝５／９５〜５０／５０である、重量平
均分子量３００００〜２０００００のアクリル変性塩素
化ポリプロピレン（Ｂ）とを含み、 前記酸無水物変性塩素化ポリプロピレン（Ａ）とアクリ
ル変性塩素化ポリプロピレン（Ｂ）の重量比がＡ／Ｂ＝
９０／１０〜２０／８０であるポリオレフィン用プライ
マー組成物。
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1996
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