JPH02135250A

JPH02135250A - 水性塗料組成物

Info

Publication number: JPH02135250A
Application number: JP28849388A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Tahira; 田平　信裕
Original assignee: Aisin Chemical Co Ltd
Current assignee: Aisin Chemical Co Ltd
Priority date: 1988-11-15
Filing date: 1988-11-15
Publication date: 1990-05-24

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】［産業上の利用分野］本発明は水性塗料組成物に関し、詳しくは８Ｍ板などに
塗装された場合に優れた耐食性能を示す水性塗料組成物
に関する。本発明の水性塗料組成物は、自動車の定廻り
部品、鋳造部品、鍛造部品などの下塗り塗料として有用
である。

［従来の技術］自動車の足廻り部品などには、従来よりＮ着塗料が塗装
され、形成された電着塗映により耐食性が付与されてい
る。しかしながら鋳造部品あるいは鍛造部品については
、電着塗装が困難であるために、？ｔ！ＩＩ料以外の防
錆塗料が用いられている。

なかでも塩化ビニリデン樹脂系エマルジョンをベース樹
脂とした水性塗料から形成された塗膜は、水、酸素、イ
オンなどを透過させない優れたバリア作用をもち、ｉ４
良性に優れていることが発見されたため、利用に向けて
検討されている。

例えば、特開昭６３−１０５０７３Ｍ公報には、塩化ビ
ニリデンと、アクリル酸エステルなどのモノマと、アク
リル酸などのビニル系不飽和カルボン酸とから乳化重合
された塩化ビニリデン系エマルジョンに、タンニン物質
を混合した防＆！！塗料組成物が開示されている。この
塗料組成物は、塩化ビニリデンのバリア作用とタンニン
の鉄とのキレート反応との相乗効果により浸れた防錆性
能を示している。

［発明が解決しようとする課題］タンニン物質を含有する水性塗料は、鉄とキレート化合
物を形成して安定化するので防錆塗料として好適である
。しかし本発明者らの研究によれば、タンニン物質を含
有する水性塗料は、貯蔵中に変化が生じてタンニンの効
果が次第に低下することが明らかとなった。また、従来
の塩化ビニリデン樹脂系エマルジョンをベース樹脂とし
た水性塗料から形成された塗膜は、厳しい試験条件下で
は十分な耐食性能を有しているとはいえず、さらに優れ
た耐食性能をもつ塗膜が形成できる塗料の開発が望まれ
ていた。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
タンニン物質は用いず、塩化ビニリデン樹脂系エマルジ
ョンをベース樹脂とした塗料組成物の組成を改良Ｊるこ
とにより、−ＩＩ侵れた耐食性能を有するようにするこ
とを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］本発明の水性塗料組成物は、塩化ビニリデン４０〜８０
重量％と、塩化ビニル１０〜６０重量％と、ビニルモノ
マ５〜４９．９重量％と、ビニル系不飽和カルボン酸０
．１〜５重司％とからなるモノマ成分を乳化重合して形
成され樹脂骨格中に塩素原子を４０〜７０重量％含有す
る塩化ビニリデン樹脂系エマルジョンを樹脂成分として
含有することを特徴とする。

本発明の水性塗料組成物に含有される塩化ビニリデン樹
脂系エマルジョンを構成する樹脂の七ツマ組成において
、塩化ビニリデンは全体を１００重半％とした場合４０
〜８０重量％とされる。塩化ビニリデンの配合量が４０
重量％より少なくなると、前述したバリア作用が低下す
るため十分な耐食性が得られない。また、８０重醋％を
超えると、得られるエマルジョンが結晶化しやすくなり
造膜性に劣るようになる。また、耐熱性に不具合が生じ
る場合もある。

本発明の最大の特徴は、塩化ビニルを共重合したところ
にある。本発明者らは塩化ごニリデンに種々の七ツマを
共重合させ、その耐食性を調査した。そして塩化ビニル
を所定吊具頃合することにより、耐食性が著しく向上す
ることを発見して本発明を完成したらのである。塩化ビ
ニルは１０〜６０１吊％配合される。塩化ビニルの配合
量が１０巾量％より少なくなると耐食性が低下し、６０
重量％より多くなっても塩化ビニリデンの吊が不足する
ため耐食性に劣るようになる。１０〜３０重檜％の範囲
が特に好ましい。

樹脂骨格中の塩素原子の含有量は４０〜７０重■％とさ
れる。塩素原子の含有量が４０巾滑％より少ないと形成
される塗膜のバリア作用が小さく耐食性に劣るようにな
り、７０重量％を超えると塗膜としての全体の密着性が
不足Ｊる場合がある。

なお、塩化ビニリデンおよび塩化ビニルを上記範囲の配
合量とすることにより、塩素原子の含有量は通常この範
囲の値となる。

他の七ツマとしてビニルモノマが５〜４９．９重量％配
合される。ビニル〔ツマの配合量が５・重量％より少な
くなると塗膜の密着性が不足となり、４９．９重量％よ
り多くなると塩化ビニリデンおよび塩化ビニルの配合量
が相対的に減少することにより耐食性が低下する。この
ビニルモノマとして、は、各種アクリル酸エステル、各
種メタクリル酸ニスデル、酢酸ビニル、スチレンなど従
来公知のモノマの一種又は複数種類から選択することが
できる。

また、本発明の水性塗料組成１カには、ビニル系不飽和
カルボン酸が０．１〜５重量％配合される。

この配合量が０．１重量％より少ないと造膜性に劣り、
５重量％を超えると重合反応中におけるエマルジョン粒
子の安定性が不十分となる。このビニル系不飽和カルボ
ン酸としては、アクリル酸又はメタクリル酸が代表的に
用いられる。

上記した各モノマを上記範囲で混合し、乳化剤を添加し
て乳化重合することにより、本発明の水性塗料組成物の
一構成要素である塩化ビニリデン樹脂系エマルジョンが
１９られる。この乳化重合は従来と同様に行なうことが
できる。

本発明の水性塗料組成物は紛質充ｊ眞材を含有すること
が望ましい。この粉質充填材は主として塗膜物性の改善
およびｊｌｆｆｉ材として用いられ、また塗膜中で水や
イオンが素材まで到達するのを防止して塩化ビニリデン
樹脂のバリア作用を援助する機能をもつ。この粉質充填
材の含有昂は、塩化ビニリデン樹脂系エマルジョンの固
形分換算で１００重量部に対して１０〜２５Ｏｆ！ｆｉ
部とするのがよい。紛貿充噴材の含有Ｍが１０重四部よ
り少ないと耐食性向上の効果が充分でなく、２５０重量
部より多くなると樹脂成分が相対的に少なくなることに
より塗膜強度などの物性が低下したり、逆に耐食性も低
下するようになる。この粉質充填材としては、タルク、
炭酸カルシウム、硫酸バリウム、クレイ、ケインウ土な
どの体質顔料が主として用いられるが、他に酸化チタン
、酸化鉄、雲母、り０６部鉛などの無機顔料、アゾ系、
フタロシアニン系などの有機顔料、カーボンブラックな
どを（Ｊｆ用することもできる。

本発明の水性塗料組成物は、さらに防錆顔料を含有する
ことが望ましい。塩化ごニリデン樹脂系エマルジョンに
防錆顔料を併用することにより、防錆性能を一層向上さ
せることができる。この防錆顔料は、塩化ビニリデン樹
脂系エマルシコンの固形分換算で１００重石部に対して
５〜５０重湯部とするのがよい。５重量部に足りないと
含有させた効果が見られ、ず、５０重量部より多くなっ
てもその効果が飽和し、樹脂成分が相対的に少なくなる
ことによる塗膜強度、耐食性などの物性の低下が生じる
。この防錆顔料としては、クロム酸亜鉛、鉛丹、鉛酸カ
ルシウム、アリナニン、リン酸亜鉛など公知の防錆顔料
を利用できる。なかでも無毒性のリン酸亜鉛などを利用
することが好ましい。

なお、本発明の水性塗料組成物には、上記した配合物に
加えてタレ止め剤、消泡剤、造膜助剤、カップリング剤
などの各種塗料添加剤を添加することができる。

本発明の水性塗料組成物は、被塗物表面にエアスプレー
など公知の塗装方法で塗装され、常温又は加熱下で所定
時間保持することにより造模して、ｉ４食性に優れた塗
膜が形成される。

［発明の作用および効果］本発明の水性塗料組成物は、塩化ビニリデンが塩化ビニ
ル、他のビニル七ツマおよびビニル系不飽和カルボン酸
と共重合した塩化ビニリデン樹脂系エマルジョンを含有
している。そして形成された塗膜は塩化ビニルを共重合
しない従来の水性塗料組成物から形成された塗膜に比べ
て耐食性に著しく浸れている。この理由はまだ明らかで
はないが、塩化ビニリデン樹脂のバリア作用が塩化ビニ
ルの塩素基によりさらに強化されるためと推定される。

したがって本発明の水性塗料組成物によれば、従来のカ
チオン電着塗膜にも劣らない優れた耐食性を有する塗膜
が１ｑられるので、従来電着道装が困難であった鋳造部
品、鍛造部品などに塗装して耐食性を向上させることが
できる。

し実施例］以下、実施例により具体的に説明する。なお、以下にい
う部は全て重量部を意味する。

（塩化ビニリデン樹脂系エマルジョンの合成）脱イオン
水９５部、塩化ごニリデン１４部、基筒　　１　　表化ビニル４部、アルキルジフェニルエーテルジスルホン
酸ナトリウム０．１部および過硫酸ナトリウム０．２部
を耐圧反応容器中に投入し、攪拌しながら５０℃で４時
間保持する。次にアルギルジフェニルエーテルジスルホ
ン酸ナトリウム０．　１部を加え、５０℃に保持したま
ま攪拌しながら、塩化ビニリデン５６部および塩化ビニ
ル１６部を１０時間かけて連続的に添加する。その後さ
らにアクリル酸エチル８部、アクリル重量１２部および
亜硫酸ナトリウム０．０４部を加え、攪拌しながら５０
℃で１０時間保持する。これにより固形分６０重量％の
エマルジョンＡが得られた。

また、第１表に示すモノマ組成にて、上記と同様の合成
方法にてエマルジョンＢ、Ｃ，Ｄを合成しＩｃ　Ｑエマ
ルジョンＢは塩化ビニリデン５０部、塩化ビニル１５部
、アクリル酸エチル３３部、アクリル酸２部のモノマ組
成であり、エマルジョンＡとともに本発明に係る塩化ビ
ニリデン樹脂系エマルジョンである。

そしてエマルジョンＣは塩化ビニリデンモノマはエマル
ジョンＡと同量であるが、塩化ビニル七ツマを含んでい
ない。またエマルジョンＤは塩化ビニリデンモノマがエ
マルジョンＢと開用であるが、塩化ビニルモノマを含ん
でいない。すなわちエマルシコンＣ，Ｄは従来の水性塗
料組成物に用いられているエマルジョンの代表例である
。

（実施例１）第２表にも示すように、エマルジョンＡを固形分換惇で
１００部に対し、カーボンブラック１部、タルク５部、
防錆顔料としてリン酸亜鉛５部、塗料添加剤１部および
純水２００部を加え、攪拌分散して実施例１の水性塗料
組成物を調製した。

この水性塗料組成物を鋼板表面に乾燥膜厚が４０μｍと
なるようにエアスプレーで塗布し、室温（２０℃、湯度
５０％）で２４時間乾燥して試験板を形成した。そして
塗膜の密着性を基盤目試験により評価した。また塗膜に
クロスカットを刻み、３５℃、５部濃度の食塩水をスプ
レーする塩水噴霧試験および４０℃の１水中に浸漬する
耐水性試験を行ない、それぞれクロスカット部の錆巾が
片中３ｍｍとなるまでの試験時間、又は塗面にブリスタ
が発生するまでの試験時間のうち、どららか短い方を測
定した。結果を第２表に示す。なお、試験は２４０時間
で打ち切った。

（実施例２）タルクを５０部、リン酸亜鉛を１０部としたこと以外は
実施例１と同様にして塗料をｖＸ１４製し、同様に塗装
、試験を行なって結果を第２表に示す。

〈実施例３）エマルジョンＡの代りにエマルジョンＢを用゛い、タル
クを５０部、リン酸亜鉛を１０部としたこと以外は実施
例１と同様にして塗料をｖＡ製し、同様に塗装、試験を
行なって結果を第２表に示す。

（比較例１）エマルジョンへの代りにエマルシコンＣを用いたこと以
外は実施例１と同様にして塗料を調製し、同様に塗装、
試験を行なって結果を第２表に示す。

（比較例２）エマルジョンへの代りに１マルジヨンＣを用いたこと以
外は実施例２と同様にして塗料を調製し、同様に塗装、
試験を行なって結果を第２表に示す。

（比較例３）エマルジョンＡの代りにエマルジョンＤを用いたこと以
外は実施例３と同様にして塗料を調製し、同様に塗装、
試験を行なって結果を第２表に示す。

（評価〉第２表の試験結果より、比較例で形成された試験板は塩
水噴霧試験で４８〜９６時間の結果であるが、実施例で
形成された試験板は塩水噴霧試験で１２０〜２４０時間
以上と優れた耐食性を示している。また、耐水性におい
ても、比較例では４８〜１２０時間でブリスタが発生し
ているが、実施例の試験板では２４０時間経過しても異
常はみられなかった。これらの結果は、実施例で用いＩ
；エマルジョンに塩化ビニルが共重合されていることに
基づくものであることが明らかである。

また、実施例１と実流例２の比較よりタルクが多い方が
耐食性に一層優れ、実施例２と実施例３の比較より、塩
化ビニリデンと塩化ビニルの含有量が多いエマルジョン
Ａを用いた方が耐食性に層優れていることられかる。

特許出願人　　アイシン化工株式会社代理人　　　弁理１　　　大川　宏

Claims

【特許請求の範囲】

（１）塩化ビニリデン４０〜８０重量％と、塩化ビニル
１０〜６０重量％と、ビニルモノマ５〜４９．９重量％
と、ビニル系不飽和カルボン酸０．１〜５重量％とから
なるモノマ成分を乳化重合して形成され樹脂骨格中に塩
素原子を４０〜７０重量％含有する塩化ビニリデン樹脂
系エマルジョンを樹脂成分として含有することを特徴と
する水性塗料組成物。