JPH03143972A - 自動車床下部材 - 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〕 本発明は自動車の床下に配される部材に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

例えば自動車の床下に配される燃料パイプ、燃料タンク
、サイドシル等の部材には自動車走行中の小石や砂等の
はね上りによる傷つき（チッピングと称する）、雨水や
道路に凍結防止用として撒布される無機塩等の接触によ
る腐蝕等を防止するためにタール塗料、タール−ウレタ
ン塗料、ポリ塩化ビニルゾル等が塗布されている。

上記塗料は上記部材表面に５００〜１０ｏｏミクロン程
度の厚い塗膜としてその粘弾性により飛来する小石等を
緩衝して該表面の傷つきを防止し、また該表面が雨水、
無機塩等と直接接触することを防止する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記従来の塗料は耐久性に不足し、かつ上
記したように５００−１０００ミクロン程度の厚い塗膜
として初めて上記部材表面を満足に保護することが可能
であった。

更に上記従来の塗料は有機溶剤、有機可塑剤を含み、毒
性、引火性を有するものであり、取扱いが困難であった
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、
一個のビニル基またはビニリデン基を有するモノ−エチ
レン性不飽和単量体の一種または二種以上の重合体から
なる水性エマルジョン重合物（Ａ）と直径０．３〜１０
０ミクロンのサイズを有する有機性または無機性の繊維
状または針状の形態をしたフィラー（Ｂ）の一種または
二種以上を必須成分とする水性被覆組成物を表面に塗布
した自動車床下部材を提供するものである。

〔水性エマルジョン重合物（Ａ）〕

本発明に用いられる水性エマルジョン重合物（Ａ）とは
一個のビニル基またはビニリデン基を有するモノ−エチ
レン性不飽和単量体の一種または二種以上の重合体から
なる水性エマルジョン重合物（Ａ）である。

上記一個のビニル基またはビニリデン基を有するモノ−
エチレン性不飽和単量体（以下単に単量体と云う）とし
ては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−
ブチルアクリレート、１ｓｏ−ブチルナクリレート、２
−エチルへキシルアクリレート、シクロへキシルアクリ
レート、テトラヒドロフッＴノフリルアクリレート、メ
チルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−ブチ
ルメタクリレート。

１ｓｏ−ブチルメタクリレート、２−エチルへキシルメ
タクリレート、シクロへキシルメタクリレート、テトラ
ヒドロフルフリルメタクリレート、ステアリルメタクリ
レート、ラウリルメタクリレート等のアルキルアクリレ
ートおよびアルキルメタクリレート、メチルビニルエー
テル、エチルビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエー
テル、　１ｓｏ−ブチルビニルエーテル、ｎ−ブチルビ
ニルエーテル等のビニルエーテル類、スチレン、α−メ
チルスチレン等のスチレン類、アクリロニトリル、メタ
クリレートリル等のニトリル単量体、酢酸ビニル、プロ
ピオン酸ビニル等の脂肪酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビ
ニリデン、弗化ビニル、弗化ビニリデン等のハロゲン含
有ＱＬＭ体、エチレン、プロピレン、等のオレフィン、
イソプレン、クロロプレン、ブタジェン等のジエン類、
アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、
アトロバ酸、シトラコン酸、クロトン酸等のα−β不飽
和カルボン酸、β−ヒドロキシエチルアクリレート、β
−ヒドロキシエチルメタクリレート、β−ヒドロキシプ
ａピルアクリレート、β−ヒドロキシプロピルメタクリ
レート、アリルアルコール等の水酸基含有単量体、アク
リルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルア
ミド等のアマイド類、その他ビニルピロリドン、ビニル
ピリジン、ビニルカルバゾール等の水溶性単量体、グリ
シジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、グリ
シジルアリルエーテル等のエポキシ系単量体が例示され
る。

上記単量体は界面活性剤により水中に乳化され重合開始
剤、紫外線、放射線等によりエマルジョン重合せられる
。該エマルジョン重合に用いられる界面活性剤としては
、アニオン性界面活性剤として例えば高級アルコールサ
ルフェイト（Ｎａ塩またはアミン塩）、アルキルアリル
スルホン酸塩（Ｎａ塩）、アルキルナフタレンスルホン
酸塩、アルキルフォスフェート、ジアルキルスルホサク
シネート、ロジン石けん、ノニオン性の界面活性剤とし
て例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオ
キシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシ
エチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキ
ルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアマイド、ソル
ビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタ
ンアルキルエステル、カチオン性の界面活性剤としては
例えばトリメチルアミノエチルアルキルアミドハロゲニ
ド、アルキルピリジニウム硫酸塩、アルキルトリメチル
アンモニウムハロゲニド等がある。上記例示は本発明を
限定するものではない。

上記エマルジョン重合に用いられる重合開始剤としては
過硫酸力リリウム、過硫酸ナトリウム。

過硫酸アンモニウム、過硼酸カリリウ゛ム、過硼酸ナト
リウム、過酸化水素、水溶性アゾ化合物等の通常用いら
れている重合開始剤が用いられ、更に上記重合開始剤の
分解促進剤として亜硫酸ナトリウム、次亜硫酸す１−リ
ウム、アスコルビン酸、硫酸銅等の還元剤が共用されて
もよい。

本発明の水性エマルジョン重合物（Ａ）の製造にあたっ
ては上記単量体は通常３０〜６５重量％程度の範囲とさ
れ、上記界面活性剤は通常１〜１０重量％重量％箱囲と
され、上記重合開始剤は通常０．０１〜５重量％程度と
される。

更に本発明においては水性エマルジョン重合物（Ａ）は
ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸塩類、カルボキ
シメチルセルロース、メトキシセルロース、エトキシセ
ルロース、澱粉、変性澱粉。

ゼラチン、カゼイン等の増粘剤あるいは保護コロイド、
エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリ
ン等の湿潤剤あるいは粘度改良剤。

紫外線吸収剤、老化防止剤等を含有していてもよい。

本発明の水性エマルジョン重合物（Ａ）の重合体には塩
化ビニリデンおよび／または塩化ビニルが共重合される
ことが望ましい。そして該塩化ビニリデンおよび／また
は塩化ビニルは通常上記重合体中に５〜９０重量％重量
音程れる。更に上記重合体には塩化ビニリデンおよび塩
化ビニルの両方が共重合され、塩化ビニリデンおよび／
または塩化ビニルの合計が５〜９０重量％であり、塩化
ビニリデンと塩化ビニルとの合計の１００重量部あたり
塩化ビニリデンの割合は５〜８０重量部とするのが望ま
しい。

更に上記塩化ビニリデン（ａ）および塩化ビニル（ｂ）
はアルキル基中に１〜１２個の炭素原子を含有する一種
または二種以上のアルキルアクリレートおよびまたはア
ルキルメタクリレート（ｃ）と共重合されることが望ま
しい。上記重合体においては通常塩化ビニリデン（ａ）
と塩化ビニル（ｂ）との重量比率は２０　：　８０から
９５＝５までの範囲とされ、塩化ビニリデン（ａ）は該
重合体中に７５重量％以下で含まれ、該アルキルアクリ
レートおよびまたはアルキルメタクリレート（ｃ）は塩
化ビニリデン（ａ）と塩化ビニル（ｂ）との合計を１０
０重量部とした場合、それに対して２〜４５重量部含ま
れる。

更に本発明の水性エマルジョン重合物（Ａ）の重合体で
ある塩化ビニリデン（ａ）、塩化ビニル（ｂ）、アルキ
ルアクリレートおよび／またはアルキルメタクリレート
（ｃ）の共重合体にはα−β不飽和カルボン酸（ｄ）の
一種または二種以上含まれることが望ましい。この場合
は、α−β不飽和カルボン酸（ｄ）は該共重合体中に３
０重量％以下の割合で含まれる。

〔フィラー（Ｂ）〕

本発明に用いられるフィラー（Ｂ）は直径０．３〜１０
０ミクロン、長さ５０〜２０００ミクロンのサイズを有
する有機性または無機性の繊維状または針状の形態をし
たフィラーであり、アスペクト比（長さ／直径）が３〜
５０００のものが望ましい。このようなフィラーを例示
すればロックウール、金属繊維、炭素繊維、チタン酸カ
リウム短繊維、海泡石、ガラス繊維、ウオラストナイト
、繊維状塩基性硫酸マグネシウム等の無機性フィラーポ
リエステル繊維、アクリル繊維、ポリアミド繊維、アセ
テート繊維、ウレタン繊維等の有機性フィラー等である
。上記フィラー（Ｂ）は本発明の水性被覆組成物中に通
常０．５〜４０重量％添加される。

〔第三成分〕

本発明の水性被覆組成物には上記水性エマルジョン重合
物（Ａ）および上記フィラー（Ｂ）以外に更に炭酸カル
シウム、チタンホワイト、クロムイエロー、カーボンブ
ラック等の顔料、防錆剤等が混合されてもよいが、特に
望ましいのは防錆顔料の添加である。上記防錆顔料とし
ては例えばグリコール酸、乳酸、β−オキシ酪酸、リン
ゴ酸、酒石酸、クエン酸等のオキシ酸のカリウム、ナト
リウム、カルシウム、マグネシウム、バリウム、ストロ
ンチウム、亜鉛、鉛、マンガン、鉄、クロム、モリブデ
ン、タングステン等の金属との塩類、シリカカルシウム
、メタホウ酸バリウム、燐酸亜鉛等がある。これらは二
種以上混合して用いられてもよい。

〔調製〕

本発明の水性被覆組成物は上記組成を三本ロール、ボー
ルミル、アトマイザ−１らいかい機等の通常の混練機を
使用して混練されることによってｍ製される。

〔自動車床下部材〕

本発明の対象とする自動車床下部材とは自動車の床下に
配される燃料パイプ、燃料タンク、サイドシル等であり
、燃料パイプやサイドシルは通常鉄を材料とし、燃料タ
ンクは通常タンシート（鉛スズ合金）を材料とする。上
記部材表面は本発明の水性被覆組成物の塗装に先立って
亜鉛メツキ、クロムメツキ、亜鉛−クロメート処理等が
施されてもよいし、また黒色塗料がプレコートされてい
てもよい。

〔塗装〕

本発明の水性被覆組成物は通常上記床下部材表面に対し
て浸漬、スプレー塗装、ハケ塗装等の一般的な塗装方法
により塗装される。塗膜の厚みは通常２５０〜５００ミ
クロン程度で充分である。

上記塗装は上記床下部材の表面の全部または一部（例え
ば下面のみ）に施される。

〔作用〕

本発明の水性被覆組成物を被塗物表面に塗布して塗膜を
形成すると、塗膜中に充填されている繊維状または針状
の形態をしたフィラー（Ｂ）によって該被塗面が被覆保
護された状態となり、走行中にはね飛ばされた小石や砂
等に対して該フィラー（Ｂ）が上記床下部材表面を保護
し、被塗面を傷付きから保護する。しかしながら該フィ
ラー（Ｂ）が直径０．３ミクロン以下の場合にはフィラ
ー（Ｂ）の機械的強度が弱く、小石や砂等の衝突によっ
てフィラー（Ｂ）が破損し被覆性が低下するおそれがあ
り、また直径１００ミクロン以上の場合には形成された
塗膜中に充填されるフィラー（Ｂ）が密でなく、フィラ
ー（８）間に隙間を生ずるようになり被覆性が低下する
。更にフィラー（Ｂ）の長さが５０ミクロン以下であれ
ばフィラー（Ｂ）相互の絡み合いが不足してやはり被覆
性が低下し、またフィラー（Ｂ）の長さが２０００ミク
ロン以上であるとフィラー（Ｂ）相互の絡み合いの程度
が過大となって塗料安定性や塗装作業性に支障を来たす
。塗料安定性および塗装作業性を良好に維持してかつ良
好な被覆性を得るにはフィラー（Ｂ）のアスペクト比が
３〜５０００であることが望ましい。

上記フィラー（Ｂ）のビヒクルとしての水性エマルジョ
ン重合物（Ａ）は被塗物表面をフィラー（Ｂ）とともに
被覆して水、無機塩等の接触から該表面を保護するもの
であるが、該水性エマルジョン重合物（Ａ）の重合体と
して塩化ビニリデンおよび／または塩化ビニルを共重合
した共重合体を用いると、塗膜の密着性、耐透水性、防
湿性等が向上する。

しかし耐候性の点で該共重合体中には上記塩化ビニリデ
ンおよび／または塩化ビニルは９０重量％以下含まれる
ことが望ましい。更に上記塩化ビニリデンおよび／また
は塩化ビニルの耐候性を改良するためにアルキル基中に
１〜１２個の炭素原子を含有するアルキルアクリレート
および／またはアルキルメタクリレート（Ｃ）を共重合
させることが望ましいが塗膜の耐透水性、防湿性のため
には上記アルキルアクリレートおよび／またはアルキル
メタクリレート（ｃ）は塩化ビニリデン（ａ）と塩化ビ
ニル（ｂ）との合計を１００重量部とした場合、それに
対して４５重量部以下で含まれることが望ましい。また
更に金属表面、特に亜鉛等の非鉄金属表面との密着性を
向上せしめるためにα−β不飽和カルボン酸（ｄ）を共
重合させることが望ましいが上記α−β不飽和カルボン
酸の量が３０重量％を越えると塗膜の耐水性が劣る。

〔実施例〕

実施例１（水性エマルジョン重合物１）攪拌機、温度計
、コンデンサーを付した反応器に水６００重量部、ポリ
アクリル酸アンモニウム２重量部、ポリオキシエチレン
アルキルフェノールエーテル５重量部、高級アルコール
サルフェート３重量部を仕込み、７５℃に加熱して混合
溶解した後、過硫酸アンモニウム５重量部を添加した上
で下記組成の単量体混合物を３時間にわたって連続滴加
する。

スチレン　　　　　　　　　　　　２００重量部２−エ
チルへキシルアクリレート　　１７５　〃β−ヒドロキ
シエチルメタクリレート　ｌ　Ｑ　ｎメタクリル酸　　
　　　　　　　　　　５　〃上記単量体混合物滴下後更
に３時間７５℃に加熱しつＮ攪拌した後室温に冷却して
粘度１５００Ｃｐｓ　、固形分４０重量％の水性エマル
ジョン重合物ｌを得る。

実施例２（水性エマルジョン重合物２）実施例１と同様
な反応器に水６００重量部、ロジン石けん７重量部、ア
ルキルフォスフェート３重量部を仕込み、６０’Ｃに加
熱して混合溶解した後、過硼酸ナトリウム３重量部、次
硫酸ナトリウム２重量部を添加した上で下記組成の単量
体混合物を３時間にわたって連続滴加する。

塩化ビニリデン　　　　　　　４００重量部ｎ−ブチル
アクリレート　　　　　９Ｏｎ上記単量体混合物滴下後
更に２時間６０℃、１時間８０℃に加熱しつＮ攪拌した
後室温に冷却して粘度７００　　ｃｐｓ、固形分５０重
量％の水性エマルジョン重合物２を得る。

実施例３（水性エマルジョン重合物３）下記組成の単量
体混合物を用いて実施例２と同様にして粘度７５　Ｑｃ
ｐｓ、固形分５５重量％の水性エマルジョン重合物３を
得る。

塩化ビニリデン　　　　　　　４００重量部塩化ビニル
　　　　　　　　　２０ｏ　〃エチルアクリレート　　
　　　　９０ 実施例４（水性エマルジョン重合物４）下記組成の単量
体混合物を用いて実施例２と同様にして重合を行なった
後アンモニアによりＰＨを８に調節して粘度４０００　
ｃｐｓ、固形分６０重量％の水性エマルジョン重合物４
を得る。

塩化ビニリデン　　　　　　　３２０重量部塩化ビニル
　　　　　　　　　１５ｏ　〃２−エチルへキシルアク
リレート１００　〃アクリル酸　　　　　　　　　　２
０　〃実施例５（水性被覆組成物１） 実施例１で得られた水性エマルジョン重合物１を用いて
下記組成をホモミキサーにて混合し水性被覆組成物１を
得る。

水　　　　　　　　　　　　　　２２重量部エチレング
リコールモノブチルエステル３　ｎ消泡剤（シリコン系
）０．２ メトキシセルロース　　　　　　１，８７／ロツクウー
ル＊　　　　　　　　ｌＯ〃防錆顔料　　　　　　　　
　　　　３　〃重炭酸カルシウム　　　　　　　１５ 水性工マルジヨン重合物１　　４５ 宰：ロックウールの平均直径は５ミクロン、平均長さは
２００ミクロンである。

実施例６（水性被覆組成物２） 実施例２で得られた水性エマルジョン重合物２を用いて
下記組成をホモミキサーにて混合し水性被覆組成物２を
得る。

水　　　　　　　　　　　　　２６．５重量部プロピレ
ングリコール　　　　　３．５ソルビタンアルキルエス
テル　　０．３消泡剤（シリコン系）０．２ エトキシセルロース　　　　　　１．５　〃ポリエステ
ル短繊維＊　　　　　　６ 防錆顔料　　　　　　　　　　　　３　〃重炭酸カルシ
ウム　　　　　　　１４ 水性工マルジヨン重合物２　　４５　〃傘：ポリエステ
ル短繊維の太さ２デニール、長さは０．４＋ｎｍである
。

実施例７（水性被覆組成物３） 実施例６のポリエステル短繊維に代えて平均直径０．４
ミクロン、平均長さ５０ミクロンのチタン酸カリウム短
繊維を用いて水性被覆組成物３を得る。

実施例８（水性被覆組成物４） 実施例３で得られた水性エマルジョン重合物３を用いて
下記組成をホモミキサーにて混合し水性被覆組成物４を
得る。

水　　　　　　　　　　　　　　２２重量部エチレング
リコールモノブチルエーテル３，５ｎジアルキルスルフ
オサクシネートｏ、２　〃消泡剤（シリコン系’Ｉ　　
　　　　　Ｏ，３ｎ海泡石本　　　　　　　　　　　１
゜ 防錆顔料　　　　　　　　　　　　４ 重炭酸カルシウム　　　　　　　１５　〃水性エマルジ
ョン重合物４　　４５ ネ：海泡石の平均直径は３ミクロン、平均長さは１５０
ミクロンである。

実施例９（水性被覆組成物５） 実施例８の海泡石に代えて平均直径１３ミクロン、平均
長さ０．５ｚＩＴｎのガラスウールを用いて水性被覆組
成物５を得る。

実施例１０（水性被覆組成物６） 実施例８の海泡石に代えて平均直径３０ミクロン、平均
長さ０．３ｒＬｒｎのフェノール樹脂繊維を用いて水性
被覆組成物６を得る。

実施例１１（水性被覆組成物７） 実施例４で得られた水性エマルジョン重合物４を用いて
下記組成をホモミキサーにて混合し水性被覆組成物７を
得る。

水　　　　　　　　　　　　　　２２重量部エチレング
リコールモノブチルエーテル３．５〃ジアルキルスルフ
オサクシネート０．３　〃消泡剤（シリコン系）０．２ ウオラストナイト　　　　　　　ＩＯ〃防錆顔料　　　
　　　　　　　　　４ 炭酸カルシウム　　　　　　　　ｆ５ｔｔ水性エマルジ
ョン重合物４　　４５　〃率：ウォラストナイトの平均
直径は５ミクロン。

平均長さは２００ミクロンである。

実施例１２（水性被覆組成物８） 実施例１１のウオラストナイトに代えて平均直径０．３
ミクロン、平均長さ３０ミクロンの繊維状塩基性硫酸マ
グネシウムを用いて水性被覆組成物８を得る。

〔実用試験１〕 上記実施例５〜１２において調製した水性被覆組成物１
〜８に対して下記の実用試験を行なった。

１、試験片の作製 １５０Ｘ７０Ｘ０．８ｍｍのタンシート板（燃料タンク
と同材料）に水性被覆組成物１〜８を夫々塗布し、８０
℃、３０分乾燥して塗膜の厚さは３００ミクロンの試験
片ｌ〜８を作製した。該試験片１〜８は常温で７日間放
置し、その後に試験を行なう。

２、試験方法 （１）ナツト落下試験 Ｍ　−−４真ちゅうナツトを使用して落差２ｍとし、上
回に３ｋｇづつ上記試験片ｌ〜８を水平面より６０’傾
けた角度に保ち、該試験片表面上に落下させて素材の表
面が露出しない最大落下重量を測定する。

（２）グラベロメーター試験 スガ試験機（株）製ＪＡ−４００飛石試験機を使用して
６号砕石５００ｇをエアー圧５１ｃｇ／ａＪで上記試験
片ｌ〜８表面に吹付ける。上記吹付けは３回行なう。

（３）塩水噴霧試験（Ｓ　Ｓ　Ｔ、） スガ試験機（株）製５Ｔ−１１Ｌ−１８０塩水噴霧試験
機を使用して３５℃、湿度９５〜９８％ＲＨに調節した
試験槽内で５Ｗ／Ｖ％の食塩水を試料表面に噴霧する。

試料としては（２）グラベロメーター試験後の試験片１
〜８．およびＪＩＳＫ−５４００に準じて塗膜をカット
した試験片１〜８を用い、評価はＪＩＳＫ−５４０Ｏに
準じて行なう。

３、試験結果 試験結果は第１表に示される。

第 表 重比１：水性被覆組成物１においてロックウールを省略
した比較例である。

〔実用試験２〕 上記実施例５〜１２において調製した水性被覆組成物１
〜８に対して下記の実用試験を行なった。

１．試験片の作製 １５０Ｘ７０Ｘ０．８ｍｍの鉄板（燃料パイプと同材料
）に水性被覆組成物１〜８を夫々塗布し、８０℃、３０
分乾燥して塗膜の厚さは３００ミクロンの試験片９〜↓
６を作製した。該試験片は常温で７日間放置し、その後
に実用試験２の試験を行なう。

２、試験方法 （１）ナツト落下試験 〔実用試験ｌ〕と同様に行なう。

（２）グラベロメーター試験 〔実用試験１〕と同様に行なう。

（３）塩水噴霧試験（ＳＳＴ） 〔実用試験１〕と同様に行なう。

３、試験結果 試験結果は第２表に示される。

（以下余白） 第 表 ＊比２：水性被覆組成物１においてロックウールを省略
した比較例である。

〔発明の効果〕

第１表および第２表に見るように本発明の水性被覆組成
物はフィラーが混合されていない比較例に比して極めて
良好な耐摩耗性（耐チッピング性）を有しかつ耐化学性
を有するので、自動車床下部材表面の保護塗料として使
用して極めて優れたものとなる。また本発明に用いる被
覆組成物は水性であるから毒性や火災の危険等がなく、
極めて安全かつ容易に取扱いが出来る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一個のビニル基またはビニリデン基を有するモノ−
   エチレン性不飽和単量体の一種または二種以上の重合体
   からなる水性エマルジョン重合物（Ａ）と直径０．２〜
   １００ミクロンのサイズを有する有機性または無機性の
   繊維状または針状の形態をしたフィラー（Ｂ）の一種ま
   たは二種以上を必須成分とする水性被覆組成物を表面に
   塗布したことを特徴とする自動車床下部材 ２、該床下部材は自動車床下に配される燃料パイプであ
   る特許請求の範囲第１項記載の自動車床下部材 ３、該床下部材は自動車床下に配される燃料タンクであ
   る特許請求の範囲第１項記載の自動車床下部材