JPH05331390A

JPH05331390A - 塗料組成物

Info

Publication number: JPH05331390A
Application number: JP4170157A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Takano; 誠一高野; Heihachiro Mukoda; 平八郎向田; Takashi Henmi; 高逸見
Original assignee: COSMO SOGO KENKYUSHO KK; Cosmo Oil Co Ltd; Cosmo Research Institute
Current assignee: COSMO SOGO KENKYUSHO KK; Cosmo Oil Co Ltd; Cosmo Research Institute
Priority date: 1992-06-04
Filing date: 1992-06-04
Publication date: 1993-12-14

Abstract

(57)【要約】【目的】ふくれの発生しない良好な塗膜を形成すると
ともに、自動車，洗濯機，その他各種の機器等の鋼，そ
の他各種の金属，合成樹脂板等の基板に適応された際の
制振性に優れ、厚膜塗布の可能な水系塗料組成物を提供
する。【構成】天然繊維，再生繊維，半合成繊維，合成繊維
の一種以上を、アスファルト，ゴム，合成樹脂の一種以
上よりなる展色材と、水硬性無機充填材と、シンタクチ
ックフォーム（合成樹脂粉末との混合物としてもよい）
よりなる水系の塗料組成物に配合する。上記の繊維状物
質を添加すると、水分の蒸発速度が大きくなり、乾燥温
度を高温にしても、ふくれの生じない塗膜を、かなり厚
く形成することができ、しかも塗料全体の比重を低下さ
せ、かつ優れた制振性をも発揮する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ふくれの発生しない良
好な塗膜を形成するとともに、自動車，洗濯機，その他
各種の機器等の鋼，その他各種の金属，合成樹脂板等の
基板に適応された際の制振性に優れ、厚膜塗布の可能な
塗料組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、塗料は、種々の充填材に塗膜形成
材料（高分子の樹脂状物質）を加え、希釈剤として有機
溶剤を混合して、種々の塗装方法を用いて被塗物に塗装
される。ところが、希釈剤としての有機溶剤は、揮発性
が高く、火災の危険がある上、毒性も高く、揮発した際
の環境汚染の問題などもある。そこで、最近、有機溶剤
を水に置換したいわゆる水系の塗料が開発された。

【０００３】水系塗料は、大きくは、エマルジョン塗料
（水性ディスパージョン塗料）と水溶性樹脂塗料に分類
され、これらは希釈剤として有機溶剤を全く用いない
か、用いたとしてもその量が非常に少ないものである。
例えば、本発明者等による特願平３−２２６４６８号
（以下、先提案という）では、厚膜塗布が可能であり、
前述の基板等に適応された際に優れた制振性を発現す
る、熱融着性の水系エマルジョン型塗膜組成物を開示し
ている。

【０００４】また、上記のような水系塗料は、１００℃
程度の温度で熱乾燥させるのが一般的である。本発明者
等による先提案の塗膜組成物も、エアレススプレーを用
いて塗装し、室温から１８０℃の温度範囲で乾燥させる
ものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の本発明者等によ
る先提案の塗料は、昨今の軽量化のニーズに対応した、
比重の低い塗料ではあるが、次のような問題がある。す
なわち、この水系塗料で用いられる塗膜の乾燥温度条
件、具体的には室温〜１８０℃の温度範囲のうち、６０
℃以上の比較的高温の条件においては、塗布膜を厚くす
ると、塗膜表面の形成が非常に早く起こり、塗膜内部に
閉じ込められた水分が蒸発しきれずに膨張し、塗膜にふ
くれを発生させることがあり、常時良好な塗膜を得るこ
とが困難である。

【０００６】塗膜面にふくれが発生すると、外観の美観
を損ねるばかりでなく、塗膜に要求される制振性等の性
能も発揮できず、商品価値を低下させてしまう。従っ
て、６０℃以下の比較的低温の条件で乾燥させるか、あ
るいは塗布膜を薄くせざるを得ない。しかし、前者の低
温での乾燥は塗装工程の長期化を招き、製品の生産工程
を非効率化させる。後者の薄い塗布膜は、用途を制限し
たり、所望の膜厚とするために薄い塗布膜を塗布し乾燥
させた後この上に更に薄い塗布膜を塗布し乾燥させると
いう工程を複数回繰り返す必要があり、塗装工程の長期
化を招く上、各塗膜間の剥離という新たな問題を生じ
る。

【０００７】そこで、本発明は、塗布膜が厚い場合でも
比較的高い温度範囲で何ら問題なく乾燥することができ
るとともに、上記の先提案の塗料と同等かそれより低い
比重を有し、しかも制振性に優れた塗膜を得ることので
きる塗料を提案することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用】本発明者ら
は、塗膜材料中に繊維状物質を添加した場合、水分の蒸
発速度が非常に大きくなり、早く乾燥するため、乾燥温
度を高温（６０℃以上）としても、ふくれの生じない塗
膜を、かなり厚く形成することができるのみならず、繊
維状物質は比重が低いため塗料全体の比重をかなり低下
させ得、かつ優れた制振性をも発揮することができるこ
とを見い出し、本発明を完成するに至った。

【０００９】すなわち、本発明は、天然繊維、再生繊
維、半合成繊維または合成繊維のうちの一種以上を配合
してなることを特徴とする塗料組成物を要旨とする。

【００１０】本発明の塗料組成物は、展色材および水硬
性無機充填材等を主体とする厚膜塗料組成物であり、具
体的組成は、例えば、（１）アスファルト、ゴムおよび
合成樹脂よりなる群から選ばれた一種以上よりなる展色
材１００重量部に対して、水硬性無機充填材２０〜２０
０重量部、他種充填材１０〜１５０重量部、シンタクチ
ックフォーム５〜７０重量部、および塗料組成物の全量
に対して、０．１〜１．５重量部の繊維状物質よりなる
か、（２）（１）のシンタクチックフォーム５〜７０重
量部を、該シンタクチックフォームと合成樹脂粉末との
混合物としたものとする。

【００１１】本発明の塗料組成物に使用し得る展色材中
のアスファルトとしては、石油系アスファルトや天然ア
スファルトが、ゴムとしては、ブタジエンゴム、イソプ
レンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴ
ム、ブタジエン−アクリロニトリルゴムなどが、合成樹
脂としては、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹
脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル共重合体樹
脂、塩化ビニル樹脂，塩化ビニル共重合体樹脂，酢酸ビ
ニル共重合体樹脂，スチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂
等のビニル系樹脂、またはこれらの樹脂誘導体もしくは
共重合体樹脂などが挙げられる。但し、基材に対する密
着性、あるいは塗膜の耐薬品性や耐水性などを発揮させ
るために、アスファルトとアクリル樹脂等を主体とする
ものが好ましい。この場合のアスファルトとアクリル樹
脂等とは、容量比でアスファルト：アクリル樹脂等が約
２：１〜１：２、好ましくは約３：１〜１：２、さらに
好ましくは約１：１で用いる。アクリル樹脂等の割合が
多すぎると、塗膜にふくれが生じ、少なすぎると基材へ
の密着性が低下する上、粘度が増加して作業性が悪化す
る。

【００１２】上記の展色材は、水で分散あるいは乳化し
て使用するか、または芳香族炭化水素系、石油炭化水素
系、アルコール系あるいはエステル系などの溶剤で溶解
して使用するが、環境対策の面では一般に水系の方が好
ましい。

【００１３】一方、水硬性無機充填材としては、風砕ス
ラグ、セメント、石膏、石炭などが使用でき、特に風砕
スラグを主体とするものが、後述する風砕スラグの特性
から好ましい。風砕スラグを他の水硬性無機充填材と混
合して用いる場合には、この風砕スラグの利点を生かす
べく、風砕スラグの混合割合を全水硬性無機充填材の合
計量の約８０重量％以上とすることが好ましい。

【００１４】風砕スラグは、例えば、酸化カルシウム約
４０重量％、ケイ酸約３３重量％、酸化アルミニウム約
１７重量％、酸化マグネシウム約６重量％などから構成
され、それ自身は水硬性がないか、あるいはあっても微
弱であるが、水酸化カルシウムやアルカリ塩類などの存
在下で、スラグのガラス質組織を構成する網目構造が切
断され、水和生成物を形成し、凝結硬化する性質を有す
る。この性質は、潜在水硬性と呼ばれる。風砕スラグの
持つ潜在水硬性は、非常に弱く、塗料の流動性を損なう
ほどでもないが、セメントなどの刺激剤を少量添加する
ことにより、塗装時における塗膜の垂れを防止するばか
りでなく、塗料の乾燥速度を早める効果がある。

【００１５】風砕スラグは、転炉、高炉などの製錬炉か
ら副生されるスラグを風砕して得られるもので、適当な
密度を持ち、前述の自動車，洗濯機，その他の機器等に
適応した際の制振性に優れている。

【００１６】また、他種充填材としては、炭酸カルシウ
ム、ケイ酸カルシウム（タルク）、ケイ砂、白土、キル
ン灰、ベンガラ、アスベスト、雲母、軽石、浮遊スラ
グ、バーミキュライト、セルロースファイバー、プラス
チック繊維等が使用でき、これらは、塗膜の均一性、制
振性、断熱性等を調整するため効果があり、前記水硬性
無機充填材と併用することにより、より一層この効果が
発揮される。

【００１７】さらに、シンタクチックフォームとは、中
空の微小球をプラスチックマトリックス（本発明では、
展色材）に分散させたものをいい、具体的には、ガラス
バルーン、シラスバルーン、合成樹脂バルーン等が挙げ
られ、その特性は特に制限されないが、一般にかさ密度
が約０．１〜０．３（ｇ／ｃｍ^３）程度、粒径が約１０
〜３００μｍのものが好ましい。かさ密度が約０．１ｇ
／ｃｍ^３未満であると、シンタクチックフォーム自体の
粒径が大きくなって強度が弱くなるため、本発明の塗料
組成物の調製途上で、シンタクチックフォームが破壊さ
れる虞れがあり、約０．３ｇ／ｃｍ^３より大きいと、本
来期待される本発明の塗料組成物の軽量化効果が発現し
ない。また、粒径が約１０μｍ未満であると、シンタク
チックフォームのかさ密度が大きくなり、上記したよう
に本発明の塗料組成物の軽量化効果が発現せず、約３０
０μｍより大きいと、比重が小さくなるため、本発明の
塗料組成物の貯蔵中に他の成分と分離して浮上してしま
い貯蔵安定性を損なうのみならず、本発明の塗料組成物
を特にスプレー塗装する場合に、スプレーの先端に詰ま
り、作業性を損なう。

【００１８】さらに、本発明の塗料組成物において、上
記のシンタクチックフォームを、シンタクチックフォー
ムと合成樹脂粉末との混合物に代えることができる。こ
の合成樹脂粉末としては、アルキド樹脂、エポキシ樹
脂、シリコン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹
脂、アクリル樹脂、アセタール樹脂、ポリエチレン樹
脂、ポリエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリス
ルホン樹脂、ポリスチレン樹脂、塩素化ポリエチレン、
塩素化ポリプロピレン、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹
脂、塩素化塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、フッ
素樹脂、ポリプロピレン樹脂等の熱硬化性樹脂粉末ある
いは熱可塑性樹脂粉末、またこれら共重合体樹脂粉末、
さらに粉末塗料回収物、樹脂成型物の研磨工程で生じる
樹脂粉末、樹脂製廃棄物を粉砕して生じた樹脂粉末等を
挙げることができる。

【００１９】上記の水硬性無機充填材、他種充填材、合
成樹脂粉末は、いずれも公知の任意の方法により、粒径
を約３００μｍ以下、好ましくは約１５０μｍ以下に調
整して使用する。粒径が約３００μｍより大きくなる
と、所定の制振性を得ることが困難になるばかりでな
く、塗料の安定性および作業性が損なわれ好ましくな
い。

【００２０】上記の各充填材の配合割合は、展色材約１
００重量部に対して水硬性無機充填材が約２０〜２００
重量部、好ましくは約３０〜１４０重量部、他種充填材
が約１０〜１５０重量部、好ましくは約２０〜８０重量
部、シンタクチックフォームが約５〜７０重量部、好ま
しくは約１０〜５０重量部である。シンタクチックフォ
ームと合成樹脂粉末との混合物を使用する場合には、そ
の合計量が展色材約１００重量部に対して約５〜７０重
量部、好ましくは約１０〜５０重量部であり、シンタク
チックフォームと合成樹脂粉末との混合割合は、シンタ
クチックフォーム／合成樹脂粉末が約１／０．５〜１／
３（容量比）の範囲とすることが好ましい。これらの割
合とする理由は以下の通りである。

【００２１】展色材に水硬性無機充填材と他種充填材を
添加し、シンタクチックフォームを添加しない場合は、
展色材約１００重量部に対して、水硬性無機充填材が約
１００重量部に満たないと、制振性が低下するため好ま
しくないが、これらの充填材とともにシンタクチックフ
ォームを添加する本発明では、水硬性無機充填材が少な
くとも約２０重量部存在すれば、シンタクチックフォー
ムとの相乗作用により、制振性を低下させることはな
い。しかも、これらの充填材に比べてシンタクチックフ
ォームの重量は小さいため、これらの充填材とシンタク
チックフォームとの併用により、本発明の塗料組成物の
軽量化を達成することができる。但し、水硬性無機充填
材が約２００重量部を越えると、軽量化の面で好ましく
ない。

【００２２】また、水硬性無機充填材と他種充填材との
配合比は、水硬性無機充填材の水硬性を良好に発揮させ
る上で重要な要因であり、本発明では、水硬性無機充填
材を約２０〜２００重量部用いた場合に、他種充填材を
約１０〜１５０重量部用いることが適している。他種充
填材が約１５０重量部よりも多い場合は、本発明の塗料
組成物の貯蔵安定性を損なうのみならず、粘度が増加し
て作業性も低下し、約１０重量部未満の場合は、水硬性
が強くなりすぎて、本発明の塗料組成物が徐々に固まっ
てしまい、やはり貯蔵安定性を損なう。

【００２３】さらに、シンタクチックフォーム、あるい
はシンタクチックフォームと合成樹脂粉末の合計量が、
展色材約１００重量部に対して、約５重量部未満では制
振性および軽量化を達成することができず、また約７０
重量部を越えると本発明の塗料組成物が高粘度化し、塗
布作業に問題が生じる。

【００２４】このとき、シンタクチックフォームと合成
樹脂粉末とを混合して使用する場合は、上記の鋼板，そ
の他の金属板，あるいは合成樹脂板等に、本発明の塗料
組成物の塗布後の乾燥を加熱により行う際に、特に有効
である。すなわち、常温乾燥の場合は、乾燥塗膜が密に
仕上がるため、水硬性無機充填材等の高密度の充填材を
さほど必要としないのに対して、加熱乾燥の場合は、高
密度充填材の配合率を下げると、加熱時に、表面被膜の
持ち上がりや、ふくれ等が発生する。このような加熱乾
燥の場合あるいは塗布膜を厚くする場合の問題は、シン
タクチックフォームと合成樹脂粉末とを組み合わせるこ
とにより、その理由は明らかでないが、有効に防止する
ことができる。

【００２５】さらに、本発明の塗料組成物には顔料を含
有させて着色させることもできる。この顔料の具体例と
しては、酸化チタン、硫化カドミウム、酸化鉄、酸化ク
ロム等の無機顔料、銅フタロシアニンブルー、縮合ポリ
アゾイエロー等の有機顔料を挙げることができる。

【００２６】本発明の塗料組成物は、以上のような各材
料からなるベースに繊維状物質が添加される。この繊維
状物質としては、羊毛、綿、麻、アスベスト等の天然繊
維、ビスコース人造繊維、再生セルロース、大豆タンパ
ク質人造繊維等の再生繊維、アセテート繊維等の半合成
繊維、ビニロン繊維、ポリエチレン繊維、ナイロン繊
維、ポリエステル繊維等の合成繊維、ガラス繊維等の無
機繊維などが挙げられるが、入手のし易さ、低コスト、
各種の繊維の中でも比重が低く本発明の塗料組成物の軽
量化に役立つ、繊維自体が耐薬品性や耐候性に優れる等
の面で好ましくは合成繊維、さらに好ましくはビニロン
繊維である。

【００２７】繊維状物質は、直径が約５〜１５μｍ、好
ましくは約８〜１１μｍ以下、繊維長が約０．１〜１０
ｍｍ、好ましくは約１〜５ｍｍ程度のものが適してい
る。これらの下限値未満のものを使用すると、蒸発速度
を高める効果が期待できず、これらの上限値を超えたも
のを使用すると、作業性が困難になり、さらには吹き付
け性が非常に悪くなるなどの影響が出てくる。

【００２８】また、繊維状物質の配合量は、本発明の塗
料組成物の全量中に、約０．１〜１．５重量％、好まし
くは約０．２〜１．０重量％となるようにする。これよ
り多く配合する場合は、展色材や充填材と混練りする際
に、攪拌羽根にまとわりついてしまい、塗料組成物の製
造が著しく困難になる。

【００２９】さらに、繊維状物質は、本発明の塗料組成
物を製造する際に、展色材に他の充填材と同様に単独で
添加しても、また予め他の充填材と混合しておき、この
混合体を展色材に添加しても充分な効果を発揮するもの
である。

【００３０】以上の本発明の塗料組成物は、揮発分が約
２０〜４０重量％、粘度が約１０，０００〜１００，０
００ｃｐ（Ｂ型粘度計、２０℃、回転数３ｒｐｍ）、比
重が約０．５〜１．５の範囲内の性状であることが、圧
送スプレーやエアスプレー等の公知の任意の方法により
所望する膜厚に塗布することができるため、望ましい。

【００３１】なお、上記塗料組成物の製造にあたり、粘
度は原則的には水で調整するが、有機溶媒を用いて調整
してもよい。その際に、通常の粘度調整剤、凍結防止剤
等の各種添加剤を配合することも可能である。

【００３２】被塗物上には、約０．５〜１０ｍｍ、好ま
しくは約１〜５ｍｍ、さらに好ましくは約１〜３ｍｍの
厚さに塗布し、これを室温〜１８０℃、好ましくは約１
１０〜１７０℃にて加熱乾燥することにより、短時間で
良好な塗膜が得られ、被塗物はこの塗膜により優れた制
振性を有するようになる。

【００３３】

【実施例】

実施例１〜３、比較例表１に示す組成で塗料組成物を、次の要領で調製した。
先ず、表中の展色剤に水を１５０重量部加えて乳化した
後、水硬性無機充填材、他種充填材およびシンタクチッ
クフォームを加え、さらに粘度調整材、凍結防止材を加
えた。このようにして調製した各塗料組成物の諸物性を
表２に、水分蒸発速度の測定結果を表３に、制振性の比
較結果を表４にそれぞれ示す。なお、水分蒸発速度（蒸
発率）は、塗料組成物を３ｍｍの膜厚で塗布し、これを
１５０℃の乾燥器で乾燥させたときの乾燥減量の実測値
と理論蒸発量から数１の計算式により算出し、乾燥塗膜
外観は、肉眼により観察した。

【００３４】

【数１】

【００３５】また、制振性の比較は、塗料組成物を基板
（鉄板：０．８×２５×２００ｍｍ）に膜厚３ｍｍで塗
布し、１５０℃の乾燥器内で３０分間乾燥したものを試
験片として、中央加振法による機械インピーダンスを測
定することにより求められる損失係数（対数減衰率）を
比較した。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【表２】

【００３８】

【表３】

【００３９】表３から明らかなように、実施例１〜３
（以下、「本発明品」と記す）の蒸発速度（蒸発率）は
非常に大きく、蒸発率が約９０％を越えるのに要する時
間が、比較例（以下、「比較品」と記す）では２０分で
あるのに対し、本発明品では１０分以下である。また、
乾燥塗膜外観に関しては、比較品では、ふくれが発生
し、さらに表面の亀裂も観察され、良好な塗膜には仕上
がらないのに対し、本発明品ではこれらの異常は一切観
察されず、塗膜の仕上がりは良好である。

【００４０】

【表４】

【００４１】表４から明らかなように、制振性は、本発
明品と比較品とでは、同様の効果があり、本発明の塗料
組成物は、優れた制振性を有したまま、乾燥速度を大幅
に上昇させることができることが分かる。

【００４２】

【発明の効果】本発明の塗料組成物に配合されている繊
維状物質が良好な吸水性を有しているため、該塗料組成
物中の水分が、該繊維状物質の毛管現象効果により、該
繊維状物質中を素早く移動することができる。このた
め、本発明の塗料組成物中に存在する水の蒸発速度は非
常に大きくなり、該塗料組成物中の水が乾燥初期に早く
蒸発することができる。従って、本発明の塗料組成物に
よれば、厚膜塗布が可能であり、またこのような繊維状
物質が配合されていても、本発明の塗料組成物によれ
ば、塗膜の制振性を低下させることはない。

【手続補正書】

【提出日】平成４年１２月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３６】

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者逸見高埼玉県幸手市権現堂1134−２株式会社コスモ総合研究所研究開発センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】天然繊維、再生繊維、半合成繊維または
合成繊維のうちの一種以上を配合してなることを特徴と
する塗料組成物。