JPH06207136A - 耐寒耐チッピング水性塗料用共重合体ラテックス及び被覆組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 脂肪族共役ジエン４５〜７５重量％、エチレ
ン系不飽和脂肪族カルボン酸１〜１０重量％、エチレン
系不飽和脂肪族モノカルボン酸と脂肪族ジオ−ルのハ−
フエステルおよび／またはエチレン系不飽和脂肪族モノ
カルボン酸とエポキシ基を有する脂肪族モノアルコ−ル
のエステル０．５〜５重量％、及びこれらと共重合可能
なモノオレフィン１０〜５３．５重量％を乳化重合して
なる耐寒耐チッピング水性塗料用共重合体ラテックス及
び該ラテックスと充填剤を含有する被覆組成物 【効果】 耐寒耐チッピング性と塗膜のフクレ、耐水性
等の塗膜特性および、機械的安定性とのとのバランスを
著しく改良できる水性塗料用被覆組成物が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属表面に被覆され、
その金属製品を、特に寒冷時にチッピングから保護する
ための耐寒耐チッピング水性塗料用共重合体ラテックス
及び被覆組成物に関する。さらに詳しくは、例えば自動
車等の車体の床下部分など走行中に石が当たり易い部位
の表面被覆用に使用される被覆組成物に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術および問題点】近年、自動車の床裏、サイ
ドシール、フェールタンク、フロントエプロン、タイヤ
ハウス部には、従来から瀝青系の保護材が防錆力を有す
ることならびに安価であることより広く使用されてきた
が、自動車の走行中に巻き上げる小石や飛び石及び近年
その散布量が急激に増大している塩や岩塩により、特に
寒冷時にその被膜に亀裂や衝撃傷が生じ、その結果、破
損部分から発生する腐食が問題になっている。このよう
な欠陥を防止するためにいわゆる耐チッピング塗料が開
発され使用に供されている。このような耐チッピング塗
料としては、エマルジョン系、塩化ビニル樹脂プラスチ
ゾル、ウレタンあるいはポリエステル等の塗料、瀝青系
の改良品等が開発されている（特開昭６３−１０６７８
号、特開昭６４−２９４７２号）。

【０００３】一方、近年塗料、接着剤分野では大気中の
環境汚染等の公害問題、火災の危険性、作業中の衛生問
題ならびに省エネルギー、各資源問題から、いわゆる溶
剤系から水系への切替えが進んでおり、このような傾向
は自動車の下塗り等に使用される耐チッピング塗料にお
いても例外ではない。

【０００４】このような耐チッピング水性塗料は、塗膜
の弾性を保持するためより厚い塗膜が要求され約２００
〜８００μｍ程度に塗装されている。さらに寒冷時の耐
チッピング性を向上させるにはより厚い塗膜が必要とな
る。

【０００５】しかしながら、一般的に膜厚の厚い塗装の
場合、水系の水溶性樹脂、樹脂エマルジョンおよびラテ
ックス等をビヒクルとして含有する塗料は乾燥時に塗膜
にフクレが生じやすい、さらに水に濡れた直後の塗膜の
板金部との密着性（耐水性）が低下するといった塗膜特
性の低下が見られる。従って、これらの水性塗料におい
ては塗膜を厚くすることによって得られる耐チッピング
性と塗膜特性とのバランス改良が重大な課題となってい
る。

【０００６】これらの問題点を解決すべく、例えば特開
昭５９−７５９５４号、特開平２−２８２６９号、特開
平４−２０２２６２号において、スチレンーブタジエン
系共重合体ラテックスを塗料に配合して用いることが提
案されている。しかしながら、これら何れのものも膜厚
を厚くすることによって得られる耐チッピング性、特に
寒冷時の耐チッピング性と塗膜特性とのバランス改良と
いう上記の問題点を必ずしも十分克服するものとは言い
難い。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】本発明者等は、前述の
諸事情に鑑み、現状の問題点を解決すべく鋭意検討した
結果、脂肪族共役ジエン系単量体４５〜７５重量％、エ
チレン系不飽和脂肪族カルボン酸単量体１〜１０重量
％、エチレン系不飽和脂肪族モノカルボン酸と脂肪族ジ
オ−ルのハ−フエステル及び／あるいはエチレン系不飽
和脂肪族モノカルボン酸とエポキシ基を有する脂肪族モ
ノアルコ−ルのエステル０．５〜５重量％、及びこれら
と共重合可能なモノオレフィン系単量体１０〜５３．５
重量％を乳化重合して得られる共重合体ラテックスを、
耐チッピング水性塗料のバインダ−として用いる事によ
り、優れた耐チッピング性と塗膜特性が得られることを
見いだし本発明を完成するに至った。

【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。

【０００９】本発明における脂肪族共役ジエン系単量体
としては、１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−
ブタジエン、２−クロル−１，３−ブタジエンなどが挙
げられ、１種または２種以上用いる事ができる。特に、
１，３−ブタジエンが好ましい。脂肪族共役ジエン系単
量体は、４５〜７５重量％用いられるが、４５重量％未
満では耐チッピング性が劣り、７５重量％を越えると塗
膜の耐水性が低下してしまう。

【００１０】エチレン系不飽和脂肪族カルボン酸単量体
としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フ
マール酸、イタコン酸などのモノまたはジカルボン酸
（無水物）を挙げることができる。エチレン系不飽和脂
肪族カルボン酸単量体は、１〜１０重量％用いられる
が、１重量％未満では機械的安定性が悪く安定な塗料が
得られず、１０重量％を越えると塗膜の耐チッピング性
が低下する。

【００１１】エチレン系不飽和脂肪族モノカルボン酸と
脂肪族ジオ−ルのハ−フエステルとしては２−ヒドロキ
シエチルアクリレ−ト、２−ヒドロキシプロピルアクリ
レ−ト、２−ヒドロキシエチルメタクリレ−ト、２−ヒ
ドロキシプロピルメタクリレ−ト等が挙げられる。

【００１２】エチレン系不飽和脂肪族モノカルボン酸と
エポキシ基を有する脂肪族モノアルコ−ルのエステルと
しては、グリシジルメタクリレ−ト、グリシジルアクリ
レ−トが挙げられる。

【００１３】エチレン系不飽和脂肪族モノカルボン酸と
脂肪族ジオ−ルのハ−フエステルおよび／またはエチレ
ン系不飽和脂肪族モノカルボン酸とエポキシ基を有する
脂肪族モノアルコ−ルのエステルは、０．５〜５重量％
用いられるが、０．５重量％未満では添加効果が不十分
で、５重量％を越えると耐チッピング性が低下してしま
う。この両タイプのエステルを併用した場合、相乗的な
効果が見られ単独に用いる場合よりもさらに優れた耐チ
ッピング塗料が得られる。特にこれらの物性バランス面
より、エチレン系不飽和脂肪族モノカルボン酸とエポキ
シ基を有する脂肪族モノアルコ−ルのエステル単独また
はそれとエチレン系不飽和脂肪族モノカルボン酸と脂肪
族ジオ−ルのハ−フエステルとの併用が望ましい。

【００１４】さらに上記単量体と共重合可能なモノオレ
フィン系単量体としては、スチレン、α−メチルスチレ
ン、ビニルトルエン等の芳香族ビニル系単量体、メチル
アクリレ−ト、メチルメタクリレ−ト、エチルアクリレ
−ト、エチルメタクリレ−ト、ブチルアクリレ−ト等の
不飽和脂肪族カルボン酸アルキルエステル系単量体、ア
クリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニ
ル系単量体が挙げられる。これらの単量体は１種または
２種以上用いることができる。

【００１５】本発明における各種成分の添加方法につい
ては特に制限するものではなく、一括添加方法、分割添
加方法、連続添加方法の何れでも採用することができ
る。また、その乳化重合方法においても特に制限はな
く、一段重合、二段重合又は多段階重合等何れでも採用
することができる。更に、乳化重合において、常用の連
鎖移動剤、乳化剤、重合開始剤、電解質、重合促進剤、
キレート剤等を使用することができる。

【００１６】本発明にて使用される充填材としては、従
来より一般に用いられているものを使用することができ
る。例えば、タルク、炭酸カルシウム、珪藻土、マイ
カ、カオリン、硫酸バリウム、グラファイト、アルミ
ナ、酸化鉄、酸化チタン、シリカ等の粉状のものが用い
られる。また、その他繊維状のものも充填材として用い
ることができる。

【００１７】また、本発明の被覆組成物には、上記共重
合体ラテックス、充填材の他に、カーボンブラック、有
機顔料、クロム酸金属塩、リン酸金属塩、メタホウ酸金
属塩等の顔料、さらに分散剤、増粘剤、有機溶剤、老化
防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤等を配合することが
できる。

【００１８】本発明の被覆組成物を金属製品表面に被覆
するには、エアレス塗装、エアスプレー塗装等を用いて
金属製品表面に塗装する。その後例えば８０〜１８０℃
の温度で１０〜３０分乾燥し硬化させることにより被膜
を得る。

【００１９】

【実施例】以下に、本発明の優れた効果を明示するため
に、実施例および比較例を挙げ、本発明を更に具体的に
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、これら
の実施例によって何ら限定されるものではない。なお、
実施例および比較例中に示す部および％は、特に断りの
無い限り、重量を基準としたものである。

【００２０】共重合体ラテックスの製造 １０リットルのオ−トクレ−ブに、水１００部、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．５部、炭酸水素ナ
トリウム０．５部、過硫酸カリウム０．８部、ｔ−ドデ
シルメルカプタン０．６部および表１に示す単量体のう
ち、エチレン系不飽和脂肪族カルボン酸系単量体（実施
例ではイタコン酸、アクリル酸）全量と残りの単量体混
合液の１５部を仕込み、撹拌しながら６５℃まで昇温、
重合を開始した。昇温終了後、残った単量体混合液を７
時間かけて連続的に添加重合させ、目的のラテックスを
得た。重合転化率は全て９７％以上だった。次いで、こ
れら共重合体ラテックスを苛性ソ−ダ水溶液にてｐＨ８
に調整し、水蒸気蒸留により未反応単量体等を除去し、
共重合体ラテックス１〜１５を得た。

【００２１】被覆組成物の調製 上記共重合体ラテックス１００部（固形分）に対して、
炭酸カルシウム７０重量部、タルク５０重量部、カーボ
ンブラック３重量部およびメタホウ酸バリウム５重量部
と、分散剤５重量部および水１５０重量部とを配合して
被覆組成物１〜１５を得た。

【００２２】被覆膜作成条件 鋼板に鉛−錫メッキが施されたターンシート板に、上記
の被覆組成物をエアレス塗装し、室温で１０分間セッテ
ィングした後、８０℃で１０分、１２０℃で２０分間乾
燥した。得られた被覆膜の塗膜特性を以下の方法で測定
した。

【００２３】塗膜のフクレ限界膜厚 前記エアレス塗装に際し、乾燥塗膜の厚さを変えて塗装
を行い、乾燥時にフクレを生じない最大膜厚を測定し、
フクレ限界膜厚とした。

【００２４】耐寒耐チッピング性 乾燥膜厚が３００μとなるように塗装して得た試験片を
水平面に対して６０度の角度で固定し、この試験片の塗
装表面にナット（Ｍ−６）を２ｍの高さから連続して落
下させ、ターンシート鋼板の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。なお、試験時の雰囲気温
度は−３０℃で行った。

【００２５】耐水性 ＪＩＳ Ｋ５４００の方法により、常温の水に７日間浸
漬後の状態を調べた。 ◎ 異常無し ○ やや白亜化が認められる △ 塗膜が軟化し白亜化がひどくなる × 軟化、白亜化が著しく塗膜がはがれる これらの被覆組成物１〜１５の評価結果を表１に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【発明の効果】以上のとおり、本発明における特定の共
重合体ラテックスを使用することにより、耐寒耐チッピ
ング性と塗膜のフクレ、耐水性等の塗膜特性とのバラン
スを著しく改良できる水性塗料用被覆組成物が得られる
ものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 脂肪族共役ジエン系単量体４５〜７５重
   量％、エチレン系不飽和脂肪族カルボン酸単量体１〜１
   ０重量％、エチレン系不飽和脂肪族モノカルボン酸と脂
   肪族ジオ−ルのハ−フエステルおよび／またはエチレン
   系不飽和脂肪族モノカルボン酸とエポキシ基を有する脂
   肪族モノアルコ−ルのエステル０．５〜５重量％、及び
   これらと共重合可能なモノオレフィン系単量体１０〜５
   ３．５重量％を乳化重合して得られる耐寒耐チッピング
   水性塗料用共重合体ラテックス。
2. 【請求項２】 請求項１記載のラテックスと充填剤を含
   有してなる耐寒耐チッピング水性塗料用被覆組成物。