JPH02208347A - 塩化ビニルプラスチゾル組成物 - Google Patents

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、可塑剤の海の中に粒子状の塩化ビニル系樹脂
と無機充填材が島状に分散した状態の塩化ビニルプラス
チゾル組成物（以下、ＰＶＣゾルと略称する）に関する
。本発明のＰＶＣゾルは、自動車の耐チツピング塗料、
床裏アンダーコー１へ、スプレーシーラなととして利用
される。

［従来の技術］ 例えば自動車の車体を飛石などから保護するために、Ｐ
ＶＣゾルからなる耐チツピング塗料が利用されている。

この耐チツピング塗料は厚膜に塗布することが望ましく
、高粘度のものをエアレススプレーににり塗布すること
により、約３００μｍ程度の膜厚を確保している。そし
てプレヒートされてほぼ硬化状態となった後、中塗り塗
料が塗布され、中塗り塗料の乾燥工程で完全に硬化して
中塗り塗料と一体的に接合される。また、中塗り塗膜表
面に塗布される層間耐チッピング塗お１も知られている
。この層間耐チツピング塗料は、中塗り塗膜表面に塗装
されて硬化後、その表面に上塗り塗料が塗装される。

このようなＰＶＣゾルは、粒子状の塩化ビニル系樹脂と
、液状の可塑剤と、無機充填材とを主成分としている。

そして、これらを所望の性能となるように配合し、さら
に接着付与剤、安定剤、有機溶剤などを添加したものが
一般的である。このようなＰＶＣゾルは、例えば特開昭
６２−２７５１６９号、特開昭６３−６１０３号などの
公報に開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記した従来のＰＶＣゾルにおいては、エアレススプレ
ーにて塗布されて形成された塗膜の表面の平滑性に劣り
、外観品質に劣るという不具合があった。

ところで、スプレーにより形成される塗膜の平滑性を向
上させるには、スプレー時の塗粒の微粒化を良くするこ
と、および塗料のレベリング性を良くすることが効果的
であることが知られている。

しかしながらエアレススプレーで塗布される高粘度の塗
料の場合には、塗料自体のレベリング性を期待すること
は困難であり、エアレススプレー時の微粒化の向上を図
ることが必要である。スプレー時の微粒化を向上させる
には、スプレー時の粘度を低下させるとよい。ＰＶＣゾ
ルの場合、可塑剤や溶剤などの配合量を多くすれば粘度
を低下させることができるが、厚膜に塗装した場合にタ
レが生じたり、塗膜物性に支障が生じる場合もある。

そこで本発明者らはＰＶＣゾルの組成を詳細に検討した
。その結果、従来のＰＶＣゾルにおいては、塩化ビニル
系樹脂粒子と無機充填材粒子の粒径分布が全体に均一で
はなく、偏りが生じていることを発見した。例えば特開
昭６２’−２７５１６９号公報では、塩化ビニル系樹脂
は０．１〜３μｍの粒子と１０〜６０／ｉｍの粒子とよ
りなり、３〜１０μｍの粒子が欠落している。そして鋭
意研究の結果、塩化ビニル系樹脂粒子と無機充填材粒子
の粒径分布を調整することにより、ＰＶＣゾルの粘性挙
動が大きく変動することを見出した。

そしてさらに研究を重ねた結果、最適な粒径分布を見出
して、エアレススプレー時に粘度が低下し、塗着後は急
激に粘度が上昇するＰＶＣゾル組成物を完成した。しか
しながら、このＰＶＣゾル組成物では、塗着後の粘度が
高いために、他の不具合が生じた。例えば、層間耐チツ
ピング塗料においては、中塗り塗膜をマスキングテープ
などでマスキングして必要な部分のみに耐チツピング塗
料を厚膜に塗布する。次いでウェット状態でマスキング
テープを除去した復加熱して耐チツピング塗料を硬化さ
せ、さらにその表面に上塗り塗料を塗布することとして
いる。ここで耐チツピング塗料に上記した新規ＰＶＣゾ
ルを用いた場合、塗着後の粘度が高いためにマスキング
テープを除去した後の流動が生じず、マスキングテープ
を剥がした部分の耐チツピング塗膜の端面が垂直な壁状
となってそのまま硬化する。したがって耐チツピング塗
膜の端末部分はエツジ状となる場合があった。

エツジ状の部分に液状の塗料を塗布すると、表面張力に
よりエツジ部分の膜厚が小さくなることが知られている
。上記層間耐チツピング塗膜においても同様の現象が生
じ、そのためエツジ部分に上塗り塗料のスケが生じて意
匠性が損なわれる場合があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
ＰＶＣゾルの粘性挙動を改良して、エアレススプレー時
には粘度を低下させ、塗着後に粘度が上昇するとともに
、マスキングテープを剥がす程度の剪断応力でも粘度が
低下するように構成することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは粒子状物の粒径を最適にしたＰＶＣゾルに
ついて、その組成をさらに詳細に検討した。その結果、
全体の粒径分布をその最適値に維持しつつ無機充填材の
粒径をさらに調整することにより、剪断速度−粘度の曲
線形状が変化することを見出して本発明を完成したもの
である。

すなわち本発明のＰｖＣゾルは、粒子状の塩化ビニル系
樹脂と、粒子状の無機充填材と、可塑剤と、を主成分と
する塩化ビニルプラスチゾル組成物において、 塩化ビニル系樹脂と無機充填材の合計重量を１００とし
た場合に塩化ビニル系樹脂と無機充填材とよりなる全粒
子の粒径の分布が２μｍ未満の微粒子２０〜３５重量％
、２μｍ以上で１０μｍ未満の中粒子２５〜４０重量％
、１０μｍ以上の粗粒子３０〜５０重量％となるように
構成するとともに、 無機充填材の重量を１００とした場合に無機充填材の粒
径の分布が０．２μｍ未満の超微粒充填材２５〜３５重
量％、０．２μｍ以上で１５μｍ未満の中粒充填材３０
〜４５重量％、１５μｍ以上の粗粒充填材２５〜４０重
量％となるように構成されたことを特徴とする。

本発明のＰＶＣゾルは、塩化ビニル系樹脂と、無機充填
材と、可塑剤とを主成分とする。塩化ビニル系樹脂とし
ては、乳化重合により製造されたペースト用塩化ビニル
樹脂、懸濁重合により製造されたブレンド用塩化ビニル
樹脂、あるいは塩化ビニル−酢酸ビニル系コポリマーな
どの塩化ビニル共重合体など、従来公知のプラスチゾル
用の樹脂が用いられる。その形状は粒子状である。

無機充填材としては、炭酸カルシウム、クレイ、シリカ
、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、珪酸アルミニウ
ム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、カーボンブラッ
ク、アスベスト、ケイソウ土、マイカ粉などを用いるこ
とができる。他に酸化チタン、黄鉛などの着色顔料を用
いてもよい。この無機充填材の配合量は、塩化ビニル系
樹脂１００重量部に対して１００〜１８０重量部が最適
である。無機充填材の配合量がこの範囲を超えると物性
が低下するようになる。

可塑剤としては至温で液体のものか用いられ、ＤＯＰ、
ＤＢＰを始めとして、ＬＢＰ、ＢＢＰ、２ＥＨＢＰ、Ｄ
ＩＤＰ、ＤＯＡ、ＤＯ３，ＤＯＺ。

ＴＯＦ、ＤＩＤＰ、、ＴＣＰ、など従来と同様に用いる
ことができる。この可塑剤の配合量は、塩化ビニル系樹
脂１００重量部に対して８０〜１６０重量部が最適であ
る。可塑剤の配合量が８０重量部より少ないとＰＶＣゾ
ルの粘度が高くなり過ぎて塗膜の平滑性が低下し、１６
０重量部より多くなると粘度が低くなり過ぎて厚膜に塗
装するのが困難となる。

なお、本発明のＰＶＣゾルには、例えば接着付与剤、安
定剤、難燃剤、界面活性剤、有機溶剤など、従来公知の
各種添加剤を従来と同様に配合することができる。

本発明の一つの特徴は、塩化ビニル系樹脂と無機充填材
の粒径分布を規定したところにある。すなわち、塩化ビ
ニル系樹脂と無機充填材の合計重量を１００とした場合
に、塩化ビニル系樹脂と無機充填材とよりなる全粒子の
粒径の分布が、２μｍ未満の微粒子２０〜３５重量％、
２μｍ以上で１０μｍ未満の中粒子２５〜４０重量％、
１０μｍ以上の粗粒子３０〜５０重量％となるように構
成されている。粒径の分布がこの範囲から外れると、エ
アレススプレー時の粘度が高くなって塗面の平滑性に不
具合が生じたり、塗着後の粘度が低過ぎてタレが生じる
ため厚膜に塗装するのが困難となる場合がある。

本発明の最大の特徴は、全体の粒径分布を上記値に維持
しつつ、無機充填材の重量を１００とした場合に無機充
填材の粒径の分布が０．２μｍ未満の超微粒充填材２５
〜３５重量％、０．２μｍ以上で１５μｍ未満の中粒充
填材３０〜４５重量％、１５μｍ以上の粗粒充填材２５
〜４０重量％となるように構成したところにある。この
ように構成することにより、エアレススプレー時および
塗着時の粘度を適性に維持しつつ、マスキングテープを
剥がす時に作用する程度の剪断応力でも粘度が低下する
ように、剪断速度−粘度曲線の形状が変化する。したが
ってマスキングテープを剥がす際にその部分が流動し、
エツジ部分が生じず端面は滑らかな曲面形状となる。

［発明の作用および効果］ 本発明のＰＶＣゾルでは、ＰＶＣゾル中に存在する粒子
成分全体の粒径の分布が上記範囲にあることにより、エ
アスプレー時など高剪断応力が作用した時に粘度が急激
に低下する。これによりエアレススプレー時に吐出され
る塗粒の微粒化に優れ、平滑な塗面が得られる。そして
塗着後には粘度が急激に上昇するため、厚膜に塗装して
もタレなどの不具合が生じない。また、同一粘度とする
場合、可塑剤などの液体成分の量を最も少なくすること
ができる。これにより物性の向上を図ることができる。

なお、これらの作用はＰＶＣゾル内に存在する全体の粒
子成分がＰＶＣゾル内で最密充填構造を形成することに
起因するものと推察される。

したがって本発明のＰＶＣゾルによれば、エアレススプ
レー時の微粒化と、タレ防止という背反事象か両方とも
満足され、塗面が平滑で物性に優れた塗膜を厚膜に形成
することができる。

そして本発明のＰＶＣゾルでは、無機充填材の粒径を調
整したことにより、比較的小さな剪断応力が作用した場
合でも粘度が低下する。したがってマスキングテープを
剥がす時に作用する剪断応力によっても粘度が低下する
ので、層間耐チツピング塗料として塗布された場合に、
マスキング除去時に端面が流動し、エツジ部分のない曲
面状の端面となる。したがって上塗り塗料を塗装した場
合の塗装見切り線のスケを防止することかできる。

［実施例］ 以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

（実施例１） 第１表にも示すように、塩化ビニル系樹脂仝体を１００
とした場合、粒径２μｍ未満の微粒子塩化ビニル樹脂（
「ベーストレジン」鐘淵化学工業製）２６重量％と、粒
径２〜１０μｍの中粒子塩化ビニル樹脂（「ベーストレ
ジン」鐘淵化学工業製）３９重量％および粒径１０μｍ
以−Ｆの粗粒子塩化ビニル樹脂（「ブレンドレジン」日
本ゼオン製）３５重量％より塩化ビニル系樹脂を構成し
た。

また、無機充填（Ａ全体を１００とした場合、粒径０．
２μｍ未満の超微粒炭酸カルシウム（コロイダル炭酸カ
ルシウム＞３０重量％と、粒径０．２〜１５μｍの中粒
炭酸カルシウム（重質炭酸カルシウム＞４０重置火と、
粒径１５μｍ以上の粗粒炭酸カルシウム（重質炭酸カル
シウム）３０重量％と、から無機充填材を構成した。こ
の塩化ビニル系樹脂１００重量部と、無機充填材１３０
重量部と、可塑剤としての２エチルへキシルベンジルフ
タレート（２ＥＨＢＰ）　１２０重量部、および接着付
与剤としてのポリアミノアマイドを３重量部、安定剤と
してのカルシウム石ケンを１０重ｉ部、さらに溶剤とし
てミネラルスピリットを１０重量部混合して本実施例の
ＰＶＣゾルを製造した。

このＰＶＣゾル内には、粒子全体の合計重量を１００と
した場合、粒径２μｍ未満の微粒子が２８重量％、粒径
２〜１０μｍの中粒子が３７重量％および粒径１０μｍ
以上の粗粒子が３５重但％の組成で含有されている。

このＰＶＣゾルについて、粘度、エアレススプレー適性
、タレ膜厚、上塗り塗料のスケおよび耐チッピング性を
測定および試験し、結果を第１表に示す。ここで、粘度
は剪断速度１０Ｓ−１と剪断速度１０００ｏｓ−’にお
【プる粘度を測定した。

１０３−１の粘度は高い方が、１００００Ｓ−１の粘度
は低い方が好ましい。

エアレススプレー適性は、塗装圧力１２０ｋｇ７０ｍ２
でエアレススプレー塗装した時の、塗面の平滑性を目視
で判定し、基準板より平滑なものをＯとした。

タレ膜厚は上記の条件でエアレススプレー塗装した時に
、タレが生じない最大の膜厚を測定した。

上塗り塗料のスケは、マスキングテープを部分的に貼着
した鋼板表面にＰＶＣゾルを３００μｍの膜厚で塗布し
、ウェット状態でマスキングテープを剥がず。次いで１
００’Ｃで１０分間加熱してＰＶＣゾルを硬化させた後
、白色上塗り塗料をエアスプレーで全体に均一に３５μ
ｍの厚さとなるように塗布する。その時のＰＶＣゾル塗
膜の兄切り線に生じるスケを目視で判定し、スケが生じ
ないものを○とした。

耐チッピング性は、上記ＰＶＣゾルを電着塗装された試
験鋼板表面に膜厚３０μｍとなるように塗装し、１４０
℃で４０分間乾燥して硬化した塗膜に、２ｍの高さから
ナツトを落下させ素地が表出した際のナツトの総重量を
測定した。

そして、これらの結果を総合的に評価して結果を第１表
に示す。

（実施例２〜５、比較例１〜２） 第１表に示すにうに、塩化ビニル樹脂および炭酸カルシ
ウムの粒径分布を種々変化させたこと以外は実施例１と
同様にして、実施例２〜５および比較例１〜２のＰＶＣ
ゾルを製造した。そしてそれぞれのＰＶＣゾルについて
実施例１と同様に測定および試験を行ない、結果を第１
表に示す。

（評価） 第１表に示されるように、実施例１〜４で示される本発
明のＰＶＣゾルは、１０Ｓ−１の粘度が高く、かつ１０
０００Ｓ−１の粘度か低い。すなわち高いヂクソｌへロ
ビー性を示している。これにより、エアレススプレー時
には粘度が低下して微粒化されるため、塗面の平滑性（
エアレススプレー適性）に優れ−でいる。また、塗着後
は急激に粘度か上昇するため、高いタレ膜厚を有してい
る。

さらに、マスキングテープを剥かした時の応力により粘
度か低下して流動するため、塗装見切り線のスケが生じ
ない。そして耐チツピング性能は従来と同様に好ましい
範囲にある。

一方、比較例のＰＶＣゾルでは、実施例に比べて１０３
−１の粘度と１０ｏｏｏｓ−’の粘度との差が小さく、
エアレススプレー適性の良いものは塗着後も粘度の上昇
が小さくタレやすくなっている。また、塗着後タレにく
いものはエアレススプレー適性に劣っている。そして比
較例１〜２のＰＶＣゾルでは、全体の粒径分布は本発明
の範囲にあるものの、炭酸カルシウムの粒径分布が本発
明の範囲から外れている。そのためマスキングテープを
剥がず際の剪断応ツノでは流動が困ガ１となり、塗装見
切り線かエツジ状となってスケが発生している。

すなわち、実施例と比較例のＰＶＣゾルにおりるこの性
能の差異は、塩化ビニル系樹脂の粒径と無機充填材の粒
径の分布ににるものであることが明らかである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）粒子状の塩化ビニル系樹脂と、粒子状の無機充填
   材と、可塑剤と、を主成分とする塩化ビニルプラスチゾ
   ル組成物において、 前記塩化ビニル系樹脂と前記無機充填材の合計重量を１
   ００とした場合に前記塩化ビニル系樹脂と前記無機充填
   材とよりなる全粒子の粒径の分布が２μｍ未満の微粒子
   ２０〜３５重量％、２μｍ以上で１０μｍ未満の中粒子
   ２５〜４０重量％、１０μｍ以上の粗粒子３０〜５０重
   量％となるように構成するとともに、 前記無機充填材の重量を１００とした場合に前記無機充
   填材の粒径の分布が０．２μｍ未満の超微粒充填材２５
   〜３５重量％、０．２μｍ以上で１５μｍ未満の中粒充
   填材３０〜４５重量％、１５μｍ以上の粗粒充填材２５
   〜４０重量％となるように構成されたことを特徴とする
   塩化ビニルプラスチゾル組成物。