JPH0822989B2 - アルカリ性水溶液による除去型一次塗装面保護用組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アルカリ性水溶液による除去型一次塗装面
保護用組成物に関し、更に詳しくは、車両外板が長期
間、屋外に暴露された場合に紫外線を遮断する効果を有
し、かつ酸性物質による影響を受け難い塗装面保護用組
成物に関する。本発明は、自動車、オートバイク、農業
用耕耘機等の車両等に利用される。

〔従来の技術〕

自動車等の車両は、需要者の手元に届く迄の間、屋外
に放置されることが多い。この為、埃や降下煤塵等によ
る付着物、雨水、大気中の腐食性ガス、或いは紫外線を
含む直射日光等によって、その外板塗装面に変色、滲
み、艶びけ、割れ又は錆等が発生して商品価値が著しく
低下することも少なくない。

これ等の防止策としては、従来から車両外板の塗装面
をワックス皮膜で一時的に保護した後、除去するという
方法も採られるが、長期間保管された場合にはその除去
が困難になるという欠点を有している。かかる欠点を排
除した保護用組成物としては、α、β−モノエチレン性
不飽和酸とアクリル酸エステル又はメタクリル酸のエス
テルとをアルコール中で共重合体させ水を添加した組成
物（特公昭55−50517）が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記のワックス或いは保護用組成物を塗布し
た塗布面が長期間紫外線に晒された場合には、この塗布
膜は、紫外線を遮断する作用を殆ど有しないため、塗料
樹脂が酸化、解重合を起こし所謂艶びけのような脆化を
生じることがある。また、塗料中に含まれる染料や顔料
も紫外線により空気酸化されて、その共役系が崩れ塗料
の褪色や白化を生じることがある。

また、上記従来の保護用組成物は、酸性物質により悪
影響を受け易く、殊に酸性雨や酸性煤煙によって、塗装
面が損傷され易いという問題を抱えている。更に、上記
保護用組成物中には、アルコールを含有するため使用に
際しては火気或いは大気汚染の面で問題がある。

本発明は、上記観点に鑑みてなされたものであり、紫
外線遮断効果が優れるとともに、酸性物質による悪影響
を受け難いアルカリ性水溶液による除去型一次塗装面保
護用組成物を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、車両外板塗装面の保護性能、特に紫外
線と酸性物質が保護皮膜に如何なる影響を及ぼすかにつ
いて、鋭意研究した結果、所定の配合割合のα、β−モ
ノエチレン性不飽和酸とアクリル酸エステルとメタクリ
ル酸エステルとからなる単量体を水中で共重合させた共
重合物を、揮発性塩基化合物で中和し、次いでカルシウ
ム塩、マグネシウム又はバリウム塩を添加して構成さ
れ、前記塩の添加量は前記共重合物に対して0.3〜4.5重
量％である組成物が、塗装面保護用として優れた性能、
特に優れた紫外線遮断効果と耐酸性を有することを見出
して本発明を完成するに至った。

本発明に於ける「α、β−モノエチレン性不飽和酸」
としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロト
ン酸、アクリル酸又はメタクリル酸等を用いることがで
きるが、このうち特にアクリル酸若しくはメタクリル酸
を用いることが望ましい。また、前記「アクリル酸エス
テル」としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸−ｎ−ブチル等を用いることができる。
前記「メタクリル酸エステル」としては、メタクリル酸
メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸−ｎ−ブチ
ル、メタクリル酸−ｔ−ブチル等を用いることができ
る。

また、前記「共重合物」における単量体の配合割合
は、α、β−モノエチレン性不飽和酸が10〜20重量％、
アクリル酸エステルが20〜60重量％、メタクリル酸エス
テルが30〜60重量％である。この場合は、皮膜のアルカ
リ性水溶液による除去性に優れたものとなる。特に、
α、β−モノエチレン性不飽和酸が、共重合物中、７重
量％未満の場合では、この皮膜をアルカリ性水溶液で除
去することが困難となる。

また、アクリル酸エステルとメタクリル酸エステル
は、本第２発明に示すように、いずれも、炭素数１〜18
の飽和脂肪族炭化水素一価のアルコールエステルである
ことが望ましい。

前記「共重合物」に含まれる酸を中和する水溶性揮発
性塩基化合物としては、アンモニア、メチルアミン、ジ
メチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、モルホ
リン等のトリエタノールアミンよりも低沸点で高揮発性
の塩基化合物の１種又は２種以上を用いることができ
る。これに対して、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム
又は揮発速度の遅いトリエタノールアミン等で中和する
と、形成される保護皮膜の耐水性が低下するので適当で
はない。この塩基化合物の添加量は、酸性分の中和近辺
若しくはそれ以上であればよいが、本第３発明に示すよ
うに、中和当量に相当する量が好ましい。仮に、酸成分
の中和当量よりも少な過ぎると共重合物の水に対する溶
解性が低下し、一方、多過ぎるとアクリル酸等のモノエ
チレン性不飽和酸が水に溶解し易くなり、共重合物の分
散が不均一となり好ましくないからである。

前記「塩」は、カルシウム塩、マグネシウム塩又はバ
リウム塩であり、特にカルシウム塩又はマグネシウム塩
が望ましい。このカルシウム塩等は、水溶性のものが好
ましいが、これに限定されるものではない。尚、この水
溶性でないものについては、分散剤を配合するのが好ま
しい。このカルシウム塩等の添加量は、前記共重合物に
対して、0.3〜4.5重量％である。添加量が0.3重量％未
満の場合は紫外線遮断効果が十分には得られず、また4.
5重量％を越える場合は被膜形成能が低下して保護被膜
が脆くなり好ましくないからである。

また、「塩基化合物で中和し、カルシウム塩、マグネ
シウム塩又はバリウム塩を添加して」とは、特にこの添
加順序を規制する意味ではなく、一方を先にしてもよい
し、同時にしてもよい。

尚、本発明の塗装面保護用組成物においては、塗布作
業性や耐候性を向上させるため可塑剤、融合剤、消泡
剤、レベリング剤、潤滑剤、垂れ防止剤、光安定剤、及
び／又は酸化防止剤等を添加することもできる。

〔作用〕

本組成物においては、α、β−モノエチレン性不飽和
酸とアクリル酸エステルとメタクリル酸エステルとから
なる共重合物を用いるので、皮膜性能に優れるととも
に、アルカリ性水溶液による皮膜の除去性にも優れる。
また、この共重合物に含まれる酸を揮発除去され易い水
溶性塩基化合物で中和するので、中和されるとともに被
膜中にこの塩基化合物が残存しないので、皮膜の特性に
優れるとともに、塗装面への影響も少ない。

更に、本組成物においては、所定量のカルシウム塩等
を含有する。従って、本組成物を塗装面に塗布すれば、
被膜中に金属原子が均一に分布し、これが紫外線を反射
し、該紫外線が塗装面まで透過するのを防止する。この
ため、紫外線による塗膜の劣化を防止できる。また、同
様にカルシウム塩等を含有するため耐酸性も向上する。
更に、これらのカルシウム塩等中の金属原子の原子半径
は、比較的大きいため、少量のカルシウム塩等の添加で
この効果を発揮することもできる。

〔実施例〕

以下実施例により本発明を具体的に説明する。

（１）塗装面保護用組成物の作製 （ａ）共重合物の作製 本実施例における共重合物組成物Ａ〜Ｅは、以下の如
く乳化重合法又は溶液重合法により作製した。

（イ）乳化重合法による場合 脱イオン水65重量部に、重合乳化剤としてポリオキシ
エチレンアルキルエーテル硫酸塩（アルキル基:C₁₂〜C
₁₄）を0.6重量部、及びポリオキシエチレンフェニルエ
ーテル（エチレンオキシド付加モル数:12モル）を1.5重
量部添加し、更に重合開始剤として過硫酸アンモニウム
を0.1重量部添加し、その後73℃〜78℃に昇温させた。

次いで、単量体混合物34重量部を、180±10分を要し
て滴下し重合させた。重合が終了した後、50〜60℃に冷
却し、アンモニア水（25重量％）３重量部を添加し、炭
酸カルシウムを30±10分を要して滴下した。

尚、上記重合に用いた単量体混合物の組成を第１表に
示す。表中の数値は重量部を示す。また、同表中の共重
合物組成物Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅとは、同表に掲げる各単量体
組成物で、固形分（共重合物）濃度35重量％のものを示
す。

（ロ）溶液重合法による場合 単量体混合物10重量部と、エタノール10重量部とを仕
込み、75〜80℃に昇温した後、ベンゾイルパーオキサイ
ド１重量部を添加した。次いで、単量体混合物40重量部
及びエタノール40重量部混合物を、300±30分を要して
滴下し重合させた。重合が終了した後、50〜60℃ に冷却し、アンモニア水（25重量％）３重量部を添加し
た。

尚、上記重合に用いた単量体混合物の組成を第１表に
示す。また、表中の数値は重量部を示す。共重合物組成
物Ｃとは、同表に掲げる単量体組成で、固形分（共重合
物）濃度50重量％のものを示す。

（ｂ）塗装面保護用組成物の調製 第２表に示すような割合にて、各共重合物組成物、炭
酸カルシウム、アンモニア水及び水を配合し実施例１〜
８に係わる塗装面保護用組成物を各々調製した。但し、
第２表中組成を示す数値は重量％である。

（ｃ）比較例品の調製 第３表に示すような割合にて、実施例と同様の共重合
物組成物Ａ若しくはＣ、炭酸カルシウム（但し、比較例
１、６はこれを含まない。）、アンモニア水及び水を配
合し比較例１〜６に係わる塗装面保護用組成物を各々調
製した。尚、第３表中組成を示す数値は重量％である。

（２）性能試験とその評価 本塗装面保護用組成物の性能を明らかにするため、第
２表及び第３表にそれぞれ掲げる組成物について以下の
性能試験を行い、その評価を第４表に示す。

（ａ）保護性 塗装した試験片（黒色ソリッド）に、乾燥膜厚が10μ
ｍとなるように試料（実施例１〜８、比較例１〜６の各
組成物）をそれぞれ塗布した後、紫外線（253.7nm）を
４週間連続して照射した。次いで、塗布面を１％のアン
モニア水で拭き取った時の塗装面の色及び艶の変化を調
べ保護性の評価を行い、これを第４表に示す。

尚、第４表中の性能評価表示は、◎：変化なし、○：
若干変化有り、△：変化有り、×：変化・艶びけ有り、
××：著しい変化・艶びけ有り、をそれぞれ表す。

（ｂ）除去性 試験片（SUS301:艶消し仕上げ）に、乾燥膜厚が５μ
ｍとなるように試料（実施例１〜８、比較例１〜６の各
組成物）をそれぞれ塗布した後、紫外線（253.7nm）を
４週間連続して照射した。次いで、試験片を20℃のアル
カリ洗浄水溶液に浸漬し、被膜が完全に除去されるまで
の浸漬時間（秒）を測定した。

また、ここで用いたアルカリ洗浄水溶液の組成は、ア
ンモニア水６重量％、メタケイ酸ナトリウム３重量％、
エチレンジアミン四酢酸ナトリウム0.2重量％、ポリオ
キシエチレンアルキルエーテル（アルキル基:C₁₂〜
C₁₄、酸化エチレン付加モル数:9モル）１重量％及び水8
9.8重量％からなる。

尚、第４表中の性能評価表示は、○：除去時間50秒以
下、×：除去時間200秒以上をそれぞれ表す。

（ｃ）耐酸性 保護性の評価に用いたのと同様の黒色塗装板に、乾燥
塗膜が10μｍになるように試料（実施例１〜８、比較例
１〜６の各組成物）をそれぞれ塗布し、60℃で10分間乾
燥する。次いで、pH3に調整した希硫酸水0.2〜0.3mlを
塗装板上にスポット滴下して、試験片を水平にして60℃
で24時間放置した後、１％のアンモニア水で拭き取った
ときのスポット面の状態を観察し評価した。

尚、第４表中の性能評価表示は、◎：変化なし、○：
若干変化有り、△：変化有り、×：塗装面変色大、×
×：塗装面剥離有り、をそれぞれ表す。

（３）実施例の効果 第４表に示すように、所定の単量体組成の共重合物を
用い、かつ易揮散性のアンモニア水で中和し、炭酸カル
シウムの添加量が0.4〜3.0重量％の実施例１〜８におい
ては、比較例と比べ特に紫外線保護性及び耐酸性に著し
く優れ、即ち、保護性、除去性及び耐酸性のすべての面
で優れ、大変バランスがよい。この中で、実施例２、６
のように炭酸カルシウムの添加量が3.0重量％と比較的
多い場合は、特に保護性が一層優れる。

これに対して、比較例１〜４、６においては、炭酸カ
ルシウムの添加量が0.3重量％以下と少ないので、除去
性は実施例品と同等であるが、保護性及び耐酸性は劣
る。一方、比較例５においては、炭酸カルシウムの添加
量が５重量％と多いので保護性は実施例品と同等である
が、除去性において劣る。

尚、本発明においては、前記具体的実施例に示すもの
に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々
変更した実施例とすることができる。

〔発明の効果〕

本発明の塗装面保護用組成物を用いることにより、耐
酸性に優れ、紫外線を遮断する効果を十分に備えた皮膜
を得ることができ、また、塗装後長期間屋外に暴露され
た後でも、その皮膜をアルカリ水溶液で容易に除去する
ことができる。従って、本組成物を用いれば、車両外板
の品位を維持できるとともに、製品の品質、作業性の向
上を図ることがで、特に、酸性雨や酸性煤煙が、問題と
なっている今日にあっては、本発明の意義は、大きい。
更に、本組成物は水系であるので、アルコールを使用す
る場合と比べ、火災又は大気汚染の心配が著しく少な
い。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】α、β−モノエチレン性不飽和酸とアクリ
   ル酸エステルとメタクリル酸エステルとからなる単量体
   を水中で共重合させた共重合物を、揮発性水溶性塩基化
   合物で中和し、カルシウム塩、マグネシウム塩又はバリ
   ウム塩を添加して構成され、前記塩の添加量は前記共重
   合物に対して0.3〜4.5重量％であり、前記α、β−モノ
   エチレン性不飽和酸、前記アルクル酸エステル及び前記
   メタクリル酸エステルの配合割合は、前記α、β−モノ
   エチレン性不飽和酸が10〜20重量％、前記アクリル酸エ
   ステルが20〜60重量％、前記メタクリル酸エステルが30
   〜60重量％であることを特徴とするアルカリ性水溶液に
   よる除去型一次塗装面保護用組成物。
2. 【請求項２】アクリル酸エステル及びメタクリル酸エス
   テルは、いずれも、C₁〜C₁₈の飽和脂肪族炭化水素一価
   のアルコールのエステルである請求項１記載のアルカリ
   性水溶液による除去型一次塗装面保護用組成物。
3. 【請求項３】揮発性塩基化合物の使用量は共重合物の酸
   性分の中和当量である請求項１記載のアルカリ性水溶液
   による除去型一次塗装面保護用組成物。