JPH0532938A - 水系耐チツピング塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐チッピング性、密着性等が良好であるとと
もに、高温焼付け時における耐ブリスター性に優れた水
系耐チッピング塗料組成物を提供すること。 【構成】 水分散性樹脂の固形分１００重量部に対し、
充填剤５０〜２５０重量部および有機高分子感熱ゲル化
剤０．０７〜１５重量部を含有せしめて成る水系耐チッ
ピング塗料組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水系耐チッピング塗料
組成物に関し、さらに詳しくは、高温焼付け時における
耐ブリスター性に優れた水系耐チッピング塗料組成物に
関する。本発明の塗料組成物は、例えば、自動車の床
裏、サイドシール、燃料タンク、フロントエプロン、タ
イヤハウス等の表面被覆用として好適である。

【０００２】

【従来の技術】自動車の床裏、タイヤハウス等には、走
行中の飛び石による損傷から保護するために、耐チッピ
ング塗料が塗装されている。耐チッピング塗料として
は、従来の瀝青系塗料に代えて、近年、塩化ビニルプラ
スチゾル系塗料が主に使用されている。

【０００３】しかし、塩化ビニルプラスチゾル系塗料
は、高温焼付け時の塗膜の劣化、可塑剤の移行や揮散に
よる耐久性の低下、廃棄物処理などの問題があるため、
最近では、水系の耐チッピング塗料についての検討が行
なわれている。例えば、スチレン−アクリル酸２−エチ
ルヘキシル−アクリル酸共重合体エマルジョンを用いた
塗料（特開昭５８−１８７４６８号）や、スチレン−ブ
タジエン−アクリル酸−アクリルアミド共重合体ラテッ
クスと特定の粉質充填材からなる塗料（特開昭５９−７
５９５４号）などが提案されている。

【０００４】これらの水系耐チッピング塗料は、比較的
薄い膜厚の塗膜で良好な耐チッピング性を発揮すること
ができるが、高温焼付け時に、水分の蒸発に起因する塗
膜のフクレ（ブリスター）や割れの発生、あるいは剥離
などの問題を抱えている。特に、自動車の床裏等を構成
する板金の継ぎ目等では、塗膜の乾燥膜厚が１５００〜
２０００μｍ程度の比較的厚膜となるため、焼付け時の
フクレ防止が重要である。しかしながら、従来提案され
ている水系耐チッピング塗料の乾燥塗膜厚は、例えば、
２００〜８００μｍ（特開昭５８−１８７４６８号）あ
るいは１００〜１０００μｍ（特開昭５９−７５９５４
号）程度であり、１０００μｍを越える厚膜にすると焼
付け時にフクレを生じ易い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐チ
ッピング性、金属や自動車用カチオン電着塗膜等に対す
る密着性等が良好であるとともに、高温焼付け時におけ
る耐ブリスター性に優れた水系耐チッピング塗料組成物
を提供することにある。

【０００６】本発明者は、従来技術の有する問題点を克
服するために鋭意研究した結果、水分散性樹脂に、充填
剤と有機高分子感熱ゲル化剤を配合した水系組成物が薄
膜であっても耐チッピング性や密着性が良好であり、か
つ、厚膜とした場合にも高温焼付け時のフクレや割れの
発生しないことを見出し、その知見に基づいて本発明を
完成するに至った。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かくして、本発明によれ
ば、水分散性樹脂の固形分１００重量部に対し、充填剤
５０〜２５０重量部および有機高分子感熱ゲル化剤０．
０７〜１５重量部を含有せしめて成ることを特徴とする
水系耐チッピング塗料組成物が提供される。

【０００８】以下、本発明について詳述する。 （水分散性樹脂）本発明で使用される水分散性樹脂とし
ては、特に限定されず、例えば、スチレン−ブタジエン
共重合体ラテックスなどの芳香族ビニル−共役ジエン共
重合体ラテックス、エチルアクリレート−ブタジエン共
重合体ラテックスなどの（メタ）アクリル酸エステル−
共役ジエン共重合体ラテックス、アクリロニトリル−ブ
タジエン共重合体ラテックスなどの不飽和ニトリル−共
役ジエン共重合体ラテックス、酢酸ビニル−（メタ）ア
クリル酸エステル共重合体ラテックス、（メタ）アクリ
ル酸エステル共重合体エマルジョン、天然ゴムラテック
ス、ポリウレタン水分散液等のラテックスまたはエマル
ジョンが挙げられる。これらの水分散性樹脂は、カルボ
キシル基、水酸基、Ｎ−メチロール基、グリシジル基、
スルホン酸基等の官能基を１種または２種以上含んでい
てもよい。

【０００９】水分散性樹脂を得るための主単量体として
は、例えば、１，３−ブタジエン、イソプレン等の共役
ジエン；スチレン、メチルスチレン等の芳香族ビニル単
量体；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の不飽
和ニトリル単量体；メチルメタクリレート等のメタクリ
ル酸エステル；エチルアクリレート、ブチルアクリレー
ト等のアクリル酸エステル；等を挙げることができる。
また、官能性単量体としては、例えば、アクリル酸、メ
タクリル酸等のエチレン性不飽和カルボン酸；アクリル
アミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド等のアミド基含
有単量体；グリシジルメタクリレート等のエポキシ基含
有単量体；２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒ
ドロキシエチルメタクリレート等の水酸基含有単量体；
等を挙げることができる。

【００１０】これらの単量体は、適宜組み合わせて使用
することができるが、例えば、共役ジエン系共重合体の
場合には、共役ジエン２０〜７５重量％、芳香族ビニル
や不飽和ニトリル、（メタ）アクリル酸エステル２０〜
７５重量％、官能性単量体０．１〜５重量％の割合で共
重合させた水分散性樹脂が密着性、製膜性、強度、可撓
性などの物性のバランスに優れているため好ましい。

【００１１】水分散性樹脂は、上記の各種単量体を組み
合わせて、通常、乳化重合法により得ることができる。
乳化重合は、水性媒体中、触媒の存在下に界面活性剤お
よび／または保護コロイドの共存条件下で行なうが、必
要に応じて、ｐＨ調整剤、重合度調節剤、消泡剤などを
さらに適宜添加することができる。

【００１２】これらの水分散性樹脂の中でも、スチレン
−ブタジエン共重合体ラテックス、アクリレート−ブタ
ジエン共重合体ラテックス、アクリロニトリル−ブタジ
エン共重合体ラテックスおよび（メタ）アクリル酸エス
テル共重合体エマルジョンが塗膜物性および価格のバラ
ンス上から特に好ましい。また、これらの水分散性樹脂
は、それぞれ単独で、あるいは二種以上を混合して使用
することができる。

【００１３】（充填剤）本発明で使用される充填剤とし
ては、タルク、炭酸カルシウム、硅藻土、マイカ、カオ
リン、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、シリカ、シリ
カエーロゲル、ヒル石、グラファイト、アルミナ、酸化
チタン、カーボンブラック等の粉末を挙げることができ
る。酸化チタンやカーボンブラック等は、着色剤として
も使用できる。これらの充填剤の粒子径は、適宜選択で
きるが、平均粒子径０．０５〜１００μｍのものが好ま
しく、一種あるいは二種以上が使用される。

【００１４】これらの充填剤は、水分散性樹脂の固形分
１００重量部に対して、５０〜２５０重量部、好ましく
は８０〜２００重量部の割合で使用する。充填剤の配合
割合が５０重量部未満では、塗膜の焼付け（乾燥・硬
化）時にフクレが発生し、逆に２５０重量部を越える
と、密着性が低下し、しかも耐チッピング性が急激に低
下する。

【００１５】（有機高分子感熱ゲル化剤）本発明に使用
される感熱ゲル化剤としては、例えば、デンプンおよび
その誘導体、オルガノポリシロキサン−ポリオキシアル
キレン共重合体、フェノールまたはアルキルフェノール
のポリオキシアルキレン付加物、ビスフェノールのポリ
オキシアルキレン付加物、フェノールまたはアルキルフ
ェノールとホルマリンとの縮合物のポリオキシアルキレ
ン付加物等の有機高分子感熱ゲル化剤を挙げることがで
きる。

【００１６】デンプンとしてはタピオカデンプン、エス
テル化デンプンとしてはエステル基含有タピオカデンプ
ンを使用するのが好ましい。オルガノポリシロキサン−
ポリオキシアルキレン共重合体としては、ＴＰＡ４３８
０（東芝シリコーン社製）、ＴＰＡ４３９０（東芝シリ
コーン社製）を使用するのが好ましい。

【００１７】アルキルフェノールとホルマリンとの縮合
物のポリオキシアルキレン付加物としては、ブチルフェ
ノールあるいはノニルフェノールとホルマリン縮合物の
平均縮合度が３〜８で酸化エチレンと酸化プロピレンの
平均付加モル数が３０〜３００であるものを使用するの
が好ましい。これらは、一種または二種以上を組み合わ
せて使用する。

【００１８】感熱ゲル化剤は、水分散性樹脂の固形分１
００重量部に対して、０．７〜１５重量部、好ましくは
０．１〜１０重量部、さらに好ましくは０．３〜５重量
部の割合で使用する。０．０７重量部未満では、高温焼
付け時にフクレが発生し易くなり、逆に１５重量部を越
えて使用すると、耐チッピング塗料の保存安定性が不十
分となる。

【００１９】これらの感熱ゲル化剤の曇点あるいは糊化
温度は、好ましくは３０〜１４０℃、より好ましくは４
０〜１００℃である。曇点あるいは糊化温度が３０℃未
満では耐チッピング塗料組成物の保存安定性が不十分と
なり易く、１４０℃を越えるとフクレ発生防止効果が不
十分となるおそれがある。

【００２０】（水系耐チッピング塗料組成物）本発明の
水系耐ピッチング塗料組成物は、水分散性樹脂、充填剤
および有機高分子感熱ゲル化剤を含有するが、これらの
他に、所望により、例えば、通常の分散剤、湿潤剤、増
粘剤、消泡剤、凍結防止剤、軽量化剤等の添加剤を適宜
加えることができる。

【００２１】水系耐チッピング塗料組成物の製造方法と
しては、一般的なニーダー、ディスパー等の分散機を用
いて、水分散性樹脂、分散剤および感熱ゲル化剤を均一
に混合した後、タルク等の充填剤、その他の添加剤等を
混入・混練する方法が好ましい。

【００２２】水系耐チッピング塗料組成物の性状として
は、不揮発分（固形分）が６０重量％以上で、比重が
１．０〜１．６、ｐＨが６〜９、ＢＨ型粘度計（２０ｒ
ｐｍ）での測定値が２０℃において１００〜５００ポイ
ズのものが好ましい。

【００２３】これらの水系耐チッピング塗料は、主とし
て金属または既存塗膜を保護するために使用される。例
えば、自動車の床裏、サイドシール、燃料タンク、フロ
ントエプロン、タイヤハウス等の電着塗膜面、中塗り塗
膜面または上塗り塗膜面等に適用される。

【００２４】塗装方法は、例えば、スプレー塗装法、ハ
ケ塗り法、ロール塗装法、ヘラ塗り法等の通常の塗装法
が採用されるが、エアレススプレー法が一般的である。
水系耐ピッチング塗料の焼付け乾燥は、約８０℃で予備
乾燥した後、１２０〜１８０℃の温度条件でオーブン中
にて加熱するのが一般的である。

【００２５】乾燥塗膜厚は、一般的には５００〜１００
０μｍの薄膜であるが、板金の継ぎ目等では１５００〜
２０００μｍの厚膜になるので、特に焼付け時のフクレ
防止が重要となってくる。本発明の水系耐チッピング塗
料は、このような厚膜であっても、高温焼付け時のフク
レのない塗膜が得られる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明について、参考例、実施例およ
び比較例を挙げて具体的に説明するが、本発明はその主
旨を越えないかぎり、これらの実施例に限定されるもの
ではない。なお、これらの例中の部および％は、特に断
りのない限り重量基準である。以下の例において得られ
た水系耐チッピング塗料組成物の物性の測定方法は以下
のとおりである。

【００２７】〈耐ブリスター性〉リン酸亜鉛処理板にカ
チオン電着塗装した塗膜板に、水系耐チッピング塗料組
成物を乾燥膜厚が約１５００μｍとなるようにエアレス
塗装した。２〜５分セッティング後、１４０℃で３０分
間焼付け乾燥し、乾燥中に生じるブリスター（塗膜のフ
クレ）を目視により観察し、次の４段階で評価した。 ◎＝全くブリスターが発生しなかった。 ○＝ごくわずかにブリスターの発生した部分があった。 △＝かなりの部分にブリスターが発生した。 ×＝全面にブリスターが発生した。

【００２８】〈密着性〉リン酸亜鉛処理板にカチオン電
着塗装した塗膜板に、水系耐チッピング塗料組成物を乾
燥膜厚が約１００μｍとなるようにエアレス塗装した。
２〜５分セッティング後、１４０℃で３０分間焼付け乾
燥し、室温に約２時間放置後に、ＪＩＳ−Ｋ−５４００
（６・１５）に準じ、塗膜に１ｍｍ幅のゴバン目を刻み
（合計１００個）、セロハンテープを密着させた後、剥
離して塗膜の付着割合（個数／１００個）を測定し、次
の４段階で評価した。 ◎＝１００／１００ ○＝８０〜９９／１００ △＝５０〜７９／１００ ×＝４９以下／１００

【００２９】〈耐チッピング性〉リン酸亜鉛処理板にカ
チオン電着塗装した塗膜板に、水系耐チッピング塗料組
成物を乾燥膜厚が約８００μｍとなるようにエアレス塗
装した。２〜５分セッティング後、１４０℃で３０分間
焼付け乾燥し、室温で一昼夜放置した。６０度の角度に
セットした試験片に、ＪＩＳに定められたＭ−４のナッ
トを２ｍの高さから連続的に落下させて、素地が露出し
た時の落下したナットの総重量で評価した。

【００３０】［参考例１］ （重合体ラテックスＡの製造）攪拌機付きオートクレー
ブ中に、水１００部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナト
リウム塩１．０部、過硫酸カリウム１．５部、ブタジエ
ン４０部、スチレン５８部およびメタクリル酸２部を仕
込み、６０℃で１５時間反応させた。その後、室温まで
冷却してから、アンモニア水を加えてｐＨを８に調整
し、共重合体ラテックス（ラテックスＡ）を得た。

【００３１】［実施例１〜４、比較例１〜３］表１に示
した配合処方にしたがって、容器中に水分散性樹脂（前
記ラテックスＡ）、分散剤（デモールＥＰ：花王社
製）、有機高分子感熱ゲル化剤（花王社製、商品名ラテ
ムルＮＰ−５１５０；アルキルフェノールとホルマリン
縮合物のポリオキシアルキレン付加物、曇点４５℃）を
撹拌機で均一に混合した後、タルク（浅田製粉社製、商
品名ＳＷＢ；平均粒径１１μｍ）、炭酸カルシウム（丸
尾カルシュウム社製、Ｒ重炭；平均粒径１２μｍ）、カ
ーボンブラック（東洋インキ製造社製、商品名ＷＳＢＫ
−７；平均粒径０．０７μｍ）を徐々に添加し、十分攪
拌して水系耐チッピング塗料組成物を得た。得られた各
水系耐チッピング塗料組成物について物性を測定し、結
果を表１に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１の結果から明らかなように、本発明の
水系耐チッピング塗料組成物は、１４０℃の高温焼付け
条件下で、かつ、厚膜であっても、耐ブリスター性が良
好であり、しかも密着性および耐チッピング性にも優れ
ていることが分かる。

【００３４】［実施例５］有機高分子感熱ゲル化剤をオ
ルガノポリシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合体
（東芝シリコーン社製、商品名ＴＰＡ４３９０；曇点５
５℃）２．０部に変更した以外は、実施例１と同様にし
た。

【００３５】［実施例６］有機高分子感熱ゲル化剤をエ
ステル化デンプン（日澱化学社製、商品名Ｚ−３００；
エステル基含有タピオカデンプン、糊化温度６３℃）
８．０部に変更した以外は、実施例１と同様にした。実
施例５〜６の結果を表２に示す。

【００３６】

【表２】

【００３７】表２の結果から、本発明の水系耐チッピン
グ塗料組成物は、感熱ゲル化剤の種類を変更しても各性
能に優れていることが分かる。

【００３８】

【発明の効果】本発明の水系耐チッピング塗料組成物
は、従来技術に比較して、耐チッピング性と密着性を低
下せずに、厚膜におけるブリスター、割れ等を発生させ
ないので、自動車の床裏、サイドシール、燃料タンク、
フロントエプロン、タイヤハウス等の表面被覆用として
好適である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 水分散性樹脂の固形分１００重量部に対
   し、充填剤５０〜２５０重量部および有機高分子感熱ゲ
   ル化剤０．０７〜１５重量部を含有せしめて成ることを
   特徴とする水系耐チッピング塗料組成物。