JPH0425576A

JPH0425576A - 水性エアゾール用塗料組成物

Info

Publication number: JPH0425576A
Application number: JP2130825A
Authority: JP
Inventors: Shizuo Maruyama; 丸山　靜男; Hiromasa Sugimoto; 杉本　博昌; Seiichi Torimitsu; 鳥光　誠一
Original assignee: Asahipen Corp
Current assignee: Asahipen Corp
Priority date: 1990-05-21
Filing date: 1990-05-21
Publication date: 1992-01-29
Anticipated expiration: 2014-07-26
Also published as: JP2922583B2

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、光沢、安定性、色分かれ、耐水性、耐候性の
良い水性エアゾール用塗料組成物に関する。

〔従来の技術〕

従来のエアゾール塗料は、天然樹脂や合成樹脂からなる
ビヒクル成分を、トルエン、酢酸エチル、メチルエチル
ケトン等の有機溶剤に溶解し、使用している。しかし、
これらの溶剤は可燃性か強く、人体に有害なものか多い
ため取り扱いおよび使用上多くの問題点かあった。

このため、エアゾール塗料を弱燃性もしくは、不燃性と
し非危険物とするために種々のエアゾール用塗料か検討
され、溶剤としてトリクレン等の塩素化合物、噴射剤と
してフルオロカーホンを用い、弱燃性としたものもある
か、これらにおいても溶剤か有毒であったり、フルオロ
カーホンによるオゾン破壊の問題かある。

また、水溶性樹脂を用い、噴射剤としてジメチルエーテ
ル等を使用した水性エアゾール用塗料か検討されている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、これらの水性エアゾール用塗料は、顔料および
ジメチルエーテル等の噴射剤を充填しエアソ−ル化した
場合、貯蔵安定性か悪い、色分かれか著しい、光沢かて
ない、顔料分散性か悪い、スプレー時の微粒化か悪いな
と欠点かあった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らはこれらの欠点、特に顔料と噴射剤を充填し
、エアゾール化した状態での光沢、安定性、色分かれを
改善した水性エアゾール用塗料を得るへく鋭意検討の結
果、本発明に到達した。

すなわち、本発明はメタクリル酸メチル３０〜６０重量
％、好ましくは２０〜５０重量％、スチレン１０〜３０
重量％、好ましくは１５〜２０重量％、炭素数４〜１８
の（メタ）アクリル酸エステル１０〜４０重量％、好ま
しくは２０〜３０重量％、水酸基を含んだ（メタ）アク
リル酸エステル３〜１０重量％、好ましくは４〜８重量
％、エチレン性不飽和カルボン酸３〜１０重量％、好ま
しくは５〜８重量％、その他の共重合可能な単量体０〜
２０重量％から得られた共重合体を揮発性の塩基性物質
で中和、水希釈して得られ、数平均分子ｊ１５０００〜
２００００、ガラス転移温度３０〜６００℃、ＳＰ値９
５〜１０．５のアクリル系水性樹脂と、２〜２０重量％
のアルキッド樹脂とからなる塗料組成物であり、顔料と
噴射剤を充填し、エアソール化した状態で色分かれかな
く、光沢、安定性、顔料分散性、スプレー時の微粒化性
、耐水性、耐候性か優れた水性エアゾール用塗料組成物
である。

以下、詳しく説明する。

本発明で使用するメタクリル酸メチルの使用量か３０重
量％未満ては乾燥性や硬度が不十分て、６０重量％を越
えると塗面状態や耐酸性、耐水性が悪くなる。

本発明で使用するスチレンの使用量は、１０重量％未満
では十分な光沢、耐酸性、耐水性が得られず３０重量％
を越えると、水希釈性が悪く、安定性が低下し、塗膜の
光沢も悪くなる。

本発明で使用する炭素数４〜１８の（メタ）アクリル酸
エステルとしては、（メタ）アクリル酸（イソ）ブチル
、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸２
エチルヘキンル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ
）アクリル酸トリデンル等か挙げられ、５重量％未満て
は耐水、耐食性低下となり、２０重量％を越えると硬度
低下となる。また、ガラス転移温度の調整および物性の
バランスを図るため、炭素数４以上か必要で、炭素数か
１８を越えると共重合性か悪くなり、ｌｔｉ候性、水希
釈性、安定性か低下する。

本発明で使用する水酸基を含んだ（メタ）アクリル酸エ
ステルとしては、（メタ）アクリル酸２ヒドロキンエチ
ル、（メタ）アクリル酸ヒドロキンプロピル等が挙げら
れる。これらは、安定性、色分かれ性の良い水性塗料を
得るうえて重要な成分てあり、３重量％未満ては十分な
水希釈性、安定性か得られず１０重量％を越えると耐水
性か悪くなる。

本発明で使用するエチレン性不飽和カルボン酸としては
、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレ
イン酸、フマル酸およびこれらのハーフエステル類等が
挙げられ、３重量％未満ては水希釈性が悪く、１０重量
％を越えると耐食性、耐水性が悪く顔料の凝集か起こり
易くなる。

本発明で使用できるその他の共重合可能な単量体として
は、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、アクリル酸メチル、（メタ）
アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸（イソ）プロピ
ル等か挙げられる。

本発明で使用する揮発性の塩基性物質としては、アンモ
ニア、モノエチルアミン、ンエチルアミン、トリエチル
アミン、モノエタノールアミン、ジメチルメタノールア
ミン等か挙げられる。この塩基性物質の使用量は、前記
共重合体中のカルホキシル基当量の６０〜１５０％を中
和する量とされる。

本発明で得られる共重合体の数平均分子量は５０００〜
２００００で、５０００未満ては耐水性、耐薬品性、塗
装時の微粒化が悪＜、２００００を越えると粘度が高す
き、作業性か悪くなる。また、この共重合体のガラス転
移温度は３０〜６０°Ｃてあり、３０’Ｃ未満ては不粘
着性か悪く、硬度か不十分てあり、６０’Ｃを越えると
乾燥後、塗膜の割れか起こる。ガラス転移温度の測定は
示差走査熱量測定で行った。また次の理論式からも算出
てきる。

Ｔｇ　　　Ｔｇ＋　　　Ｔｇ２　　　　　　　ＴｇｎＴ
ｇ：共重合体のガラス転移温度Ｔｇ、、各ホモポリマーのガラス転移温度Ｗ、、：各モ
ノマーの重量分率さらに、この共重合体のＳＰ値は９５〜１０．５てあり
、９５未満ては水希釈性、エナメル安定性か悪く、ｌ　
Ｏ，５を越えると耐水性、耐食性が悪くなる。

また、本発明でのＳＰ値は次の式から求められる。

ＳＰ値−（ΔＥ　／　Ｖ　）　ｌ／２ ΔＥ：モル蒸発工不ルキー ■０モル体積本発明における共重合体の重合は特に限定されないか、
水溶性溶媒を用いた溶液重合法によって行うことか好ま
しい。重合用触媒としては、アゾビスイソブチロニトリ
ルの如き、アゾ系重合開始剤や過酸化ヘンソイルの如き
有機過酸化物なとか用いられる。また、分子量調節を目
的に、メルカプタンのような連鎖移動剤を用いることも
てきる。

また、水溶性溶媒としては、エチレングリコールエチル
エーテル、エチレングリコールブチルエーテル、イソプ
ロピルアルコール、ｎ−フロビルアルコールなとか用い
られる。

また、塩基性物質での中和および水希釈は、共重合終了
後の反応生成物中に撹拌下、塩基性物質および水を加え
る方法でも行うことかできる。

本発明で使用するアルキッド樹脂は、スフレ−適性、塗
面状態、エナメル安定性等を向上させるために、不可欠
な成分であり、その添加方法は、水溶性アクリル樹脂を
共重合する時に添加するか、共重合した水溶性アクリル
樹脂に後から添加しても良い。

アルキッド樹脂の添加量か２重量％以下では、安定性、
顔料分散性、スプレー時の微粒化か悪く、２０重量％を
越えると、耐水性、耐酸性等の塗膜物性か低下する。

本発明には一般に市販されているアルキッド樹脂か使用
できる。

本発明の塗料組成物は、顔料およびンメチルエーテル等
の噴射剤を充填し、エアゾール化した状態での顔料分散
性、貯蔵安定性に優れており、色分かれかなく、光沢、
耐水性、耐候性の良い塗膜を形成するものである。また
、必要に応して消泡剤、分散剤、レヘリング剤等の任意
の添加剤を添加することもてきる。

以下に、具体例を示し、作用効果を明確にする。

（実施例１）プロピレングリコールメチルエーテル４０重量部を２Ｑ
のフラスコに仕込み、窒素雰囲気中で撹拌下、１００°
Ｃに保持し、この中にメタクリル酸メチル５０重量部、
スチレン１５重量部、アクリル酸２−ヒドロキノエチル
５重量部、イタフン酸５重量部、アクリル酸ブチル１５
重量部、メタアクリル酸ブチル１０重量部、アゾビスイ
ソブチロニｌ−１）ル１重量部を３時間で滴下する。

滴下終了後、フラスコ内を１００°Ｃに保持し、４時間
撹拌する。その後、６０°Ｃ迄冷却し、２８％アンモニ
ア水ｌ水重量部、水５０重量部、イソプロピルアルコー
ル３０重量部を加える。

得られた共重合物のＴｇは５６°Ｃ，ＳＰ値は９５、数
平均分子量は１７０００であった。上記の水溶性アクリ
ル樹脂に、日立化成工業（株）類フタルキットＷ−７６
０を５重量部添加した。

（実施例２）エチレングリコールエチルエーテル５０重１ｔｅおよび
日立化成工業（株）ニスペル１２４　１０重量部を２Ｑ
のフラスコに仕込み、窒素雰囲気中で撹拌下、１２０°
Ｃに保持し、この中にメタクリル酸メチル４０重量部、
スチレン２０重量部、メタアクリル酸２−ヒトクキ／エ
チル５重量部、メタアクリル酸９重量部、アクリル酸２
−エチルヘキンル１６重量部、メタアクリル酸ラウリル
１０重量部、過酸化ヘンジイル３重量部を４時間で滴下
する。

滴下終了後、フラスコ内を１２０°Ｃに保持し、４時間
撹拌する。その後、６０’Ｃ迄冷却し２８％アンモニア
水１０重量部、水５０重量部、イソプロヒルアルコール
２０重量部を加える。

得られた共重合物のＴｇは３８°ｃ、ｓｐ値は９．８、
数平均分子量は８０００てあった。

（実施例３）エチレングリコールエチルエーテル４０重ｊ１部を２Ｑ
のフラスコに仕込み、窒素雰囲気中で撹拌下、１１０°
ｃに保持し、この中にメタクリル酸メチル３５重量部、
スチレン２５重量部、アクリル酸２−ヒドロキンプロピ
ル５重量部、アクリル酸７重量部、アクリル酸エチル４
重量部、メタアクリル酸ラウリル１８重量部、アクリル
酸ブチル１０重量部、アゾビスイソブチロニトリル２重
量部を４時間で滴下する。

滴下終了後、フラスコ内を１１０℃に保持し、４時間撹
拌する。その後、６０’Ｃ迄冷却し、２８％アンモニア
水１０重量部、水３０重量部、イソプロピルアルコール
３０重量部を加える。

得られた共重合物のＴｇは３５°ｃ、ｓｐ値は９８、数
平均分子量は１４０００てあった。

上記の水溶性アクリル樹脂に、播磨化成工業株式会社製
ＡＤ−１０３を１５重量部添加した。

（比較例１）プロピレングリコールメチルエーテル４０重量部を２Ｑ
のフラスコに仕込み、窒素雰囲気中で撹拌下、１２０°
Ｃに保持し、この中にメタクリル酸メチル３５重量部、
スチレン３０重量部、メタアクリル酸２−ヒドロキシエ
チル５重量部、アクリル酸５重量部、メタアクリル酸ラ
ウリル１０重量部、アクリル酸２−エチルヘキンル１５
重量部、アブビスイソブチロニトリル３重量部を３時間
で滴下する。

滴下終了後、フラスコ内を１２０°Ｃに保持し、４時間
撹拌する。その後、６０°Ｃ迄冷却し、２８％アンモニ
ア水１０重量部、水５０重量部、イソプロピルアルコー
ル３０重量部を加える。

得られた共重合物のＴｇは３７°ｃ、ｓｐ値は９．５、
数平均分子量は６０００てあった。これに、日立化成工
業（株）製フタル牛ノドＷ−７６０を１重量部添加した
。

（比較例２）プロピレングリコールメチルエーテル４ｏ重を部を２ｇ
のフラスコに仕込み、窒素雰囲気中で撹拌下、１００°
Ｃに保持し、この中にメタクリル酸メチル５０重量部、
スチレン１５重量部、アクリル酸２−ヒドロキシエチル
５重量部、イタコン酸５重量部、アクリルブチル２５重
量部、アゾビスイソブチロニトリル１重量部を３時間で
滴下する。

滴下終了後、フラスコ内を１００’Ｃに保持し、４時間
撹拌する。その後、６０°Ｃ迄冷却し、２８％アンモニ
ア水Ｉ水重量部、水５ＯＮ量部、イソプロピルアルコー
ル３０重量部を加える。

得られた共重合物のＴｇは４５°ｃ、ｓｐ値は９７、数
平均分子量は、１９０００てあった。

この水溶性アクリル樹脂に日立化成工業（株）製フタル
キットＷ−７６０を３５重量部添加した。

（比較例３）プロピレングリコールメチルエーテル４０重量部を２ａ
のフラスコに仕込み、窒素雰囲気中で撹拌下、１２０°
Ｃに保持し、この中にメタクリル酸メチル３０重量部、
スチレン３０重量部、メタアクリル酸２−ヒドロキンプ
ロピル４重量部、メタアクリル酸４重量部、アクリル酸
２−エチルヘキ／ル２８重量部、メタアクリル酸２−エ
チルヘキンル４重量部、アブビスイソブチロニトリル１
５重量部を３時間で滴下する。

滴下終了後、フラスコ内を１２０’Ｃに保持し、４時間
撹拌する。その後、６０°Ｃ迄冷却し、２８％アンモニ
ア水１０重量部、水５０重量部、イソプロピルアルコー
ル３０重量部を加える。

得られた共重合物のＴｇは３５°Ｃ，ｓｐ値は９３、数
平均分子量は１００００てあった。これに、同様にフタ
ルキッドＷ−７６０を１０重量部添加した。

（比較例４）プロピレングリコールメチルエーテル４０１ｉ量部を２
Ｑのフラスコに仕込み、窒素雰囲気中で撹拌下、１１０
°Ｃに保持し、この中にメタクリル酸メチル６０重量部
、スチレン５重量部、アクリル酸２−ヒドロキンエチル
１５重量部、イタコン酸１３重量部、アクリル酸メチル
１１重量部、アソビスイソブチロニトリル１５重量部を
３時間で滴下する。

滴下終了後、フラスコ内を１２０°Ｃに保持し、４時間
撹拌する。その後、６０°Ｃ迄冷却し、２８％アンモニ
ア水１０重量部、水５０重量部、イソフロビルアルコー
ル３０重量部を加える。

得られた共重合物のＴｇは７６°ｃＳｓｐ値は１０８、
数平均分子量はｌ　５０００てあった。

これにフタルキットＷ−７６ｏを１５重量部添加した。

次に、上記実施例および比較例で得られた水溶性樹脂溶
液を用いて、下記の配合でクリヤ、エナメル塗料を調製
し塗膜性能の評価を行なった。

表−１，２に示すように、優れた塗膜物性を持った水性
エアゾール用塗料か得られた。

原　　　料水溶性樹脂溶液ブチルセロソルブプロピレングリコールメチルエーテルイオン交換水消泡剤（Ｌ４７５）＊ルヘリング剤（ＢＹＫＯ）＊２合　　　　計重量部エナメル原液配合（白）原　　　料水溶性樹脂溶液ブチルセロソルブフロピレンゲリコールメチルエーテルイオン交換水二酸化チタン（ＣＲ−８０）＊３消泡剤（Ｌ４７５）レヘリング剤（ＢＹＫＯ）合　　　計エナメル原液配合（黒）原　　　料水溶性樹脂溶液ブチルセロソルブフロピレンゲリコールメチルエーテルイオン交換水カーホンブラ、り（ＭＡ−１００）＊４１肖泡剤　（Ｌ
　　４　７　５）レヘリング剤（ＢＹＫＯ）合　　　　計重量部＊１　タウ　ケミカル社＊　２　：　Ｂｙｋ−Ｃｈｅｍｉｅ社＊３６原産業＊４　三菱化成色分かれについては、上記臼と黒のエナメルを１で混合
して試料とした。

エアゾール配合原　　　料容量％クリヤ原液又はエナメル原液ンメチルエーテル計（以下余白）基材・冷間圧延鋼板、（ＪＩＳ　　Ｇ　　３１４１）ス
プレー性　２０°Ｃ１一定時間、一定のノズルを通して
塗布。

水希釈性　原液の水希釈による粘度の増加、沈殿の発生
、顔料の凝集を調へた。

コハン目テスト　１ｍｍ間隔に１００個のコハン目を形
成後、セロテープ剥離。

鉛筆硬度　三菱鉛筆ユニ使用。

光沢−・６０度鏡面光沢。

耐水性・常温水に４８時間浸漬。

耐酸性　５％硫酸に４８時間浸漬。

ツルトスプレー　塩水噴霧４８時間浸漬。

耐候性　ウェザ−メーター３００時間照射。外観にて判
定。

エナメル安定性　顔料分散後、４０’Ｃ１４週間後の顔
料の凝集、沈殿の有無により判断。

色わかれ性　塗装初期及び４０°Ｃ１２週間後の塗面状
態の差により判定。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の水性エアゾル用塗料組
成物によれば、色分かれかなく、光沢か良好で、耐水性
、耐候性、面１薬品性に富む塗膜か得られ、貯蔵安定性
、顔料分散性、スプレー時の微粒化なとか優れるなとの
効果を得ることかできる。

出願人　　株式会社　アサヒペン手続補正書（自発）

Claims

【特許請求の範囲】

メタクリル酸メチル３０〜６０重量％、スチレン１０〜
３０重量％、炭素数４〜１８の（メタ）アクリル酸エス
テル１０〜４０重量％、水酸基を含んだ（メタ）アクリ
ル酸エステル３〜１０重量％、エチレン性不飽和カルボ
ン酸３〜１０重量％、その他の共重合可能な単量体０〜
２０重量％からなる共重合体を、揮発性の塩基性物質で
中和、水希釈して得られる数平均分子量５０００〜２０
０００、ガラス転移温度３０〜６００℃、ＳＰ値９．５
〜１０．５であるアクリル系水性樹脂と、２〜２０重量
％のアルキッド樹脂からなる水性エアゾール用塗料組成
物。