JPH11241048A - 水性塗料組成物及びこの組成物を塗装した塗装物品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有害重金属を含む防錆剤を使用しなくても、
アルミニウムメッキ鋼板上で防食性に優れた塗膜を形成
できる水性塗料を得る。 【解決手段】 （Ａ）水性アルキド樹脂及び水性エポキ
シエステル樹脂から選ばれる少なくとも１種の水性樹脂
５０〜１００重量部、（Ｂ）水性アクリル樹脂０〜５０
重量部及び（Ｃ）水性メラミン樹脂０〜３０重量部から
なる皮膜形成性樹脂成分の合計量１００重量部に対し
て、（Ｄ）亜鉛化合物及びモリブデン酸化合物から選ば
れる少なくとも１種のノンクロム防錆顔料０〜５０重量
部及び（Ｅ）カルシウムイオン交換された非晶質シリカ
微粒子５〜５０重量部を含有することを特徴とする水性
塗料組成物、及びこの組成物からの塗膜が形成されてな
るアルミニウムメッキ鋼板を基材とする塗装物品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有害重金属を含有
しなくても防食性に優れた水性塗料組成物、及びこの塗
料組成物を塗装したアルミニウムメッキ鋼板を基材とす
る塗装物品に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
ガソリンタンク用素材として、鉛／錫合金化メッキ鋼板
（ターンシート）が使用されているが、有害な鉛を使用
しないことなどの地球環境保全の観点から、素材をター
ンシートからアルミニウムメッキ鋼板に変更する検討が
行われている。

【０００３】現在使用されているターンシート用の塗料
は、溶剤型塗料、水溶性塗料のいずれも、そのままの組
成でアルミニウムメッキ鋼板に塗装すると、ターンシー
トに塗装した場合に比較して防食性が著しく劣るという
問題があった。この問題を解決する方策として、有害重
金属であるクロム系防錆剤、鉛系防錆剤の多量の使用が
考えられるが、有害重金属を含む防錆剤の多量の使用
は、前記地球環境保全の趣旨にそぐわないものである。
また、溶剤型塗料は、地球温暖化防止のためのＣＯ₂ ガ
スの排出規制などの点から好ましくないものである。

【０００４】そこで本発明者らは、有害重金属を含む防
錆剤を使用しなくても、アルミニウムメッキ鋼板上で防
食性に優れた塗膜を形成できる水性塗料を得るために鋭
意研究を行った結果、特定の水性樹脂に、カルシウムイ
オン交換されたシリカ微粒子及び必要に応じて、特定の
ノンクロム防錆顔料を組合せることにより目的とする塗
料を得ることができることを見出し本発明を完成するに
至った。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、
（Ａ）水性アルキド樹脂及び水性エポキシエステル樹脂
から選ばれる少なくとも１種の水性樹脂５０〜１００重
量部、（Ｂ）水性アクリル樹脂０〜５０重量部及び
（Ｃ）水性メラミン樹脂０〜３０重量部からなる皮膜形
成性樹脂成分の合計量１００重量部に対して、（Ｄ）亜
鉛化合物及びモリブデン酸化合物から選ばれる少なくと
も１種のノンクロム防錆顔料０〜５０重量部及び（Ｅ）
カルシウムイオン交換された非晶質シリカ微粒子５〜５
０重量部を含有することを特徴とする水性塗料組成物を
提供するものである。

【０００６】また、本発明は、化成処理及び／又は有機
皮膜処理されていてもよいアルミニウムメッキ鋼板基材
上に、上記水性塗料組成物からの塗膜が形成されてなる
アルミニウムメッキ鋼板を基材とする塗装物品を提供す
るものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の塗料組成物の各成分につ
いて、以下に詳細に説明する。

【０００８】水性樹脂（Ａ） 本発明組成物の（Ａ）成分である水性樹脂は、水性アル
キド樹脂及び水性エポキシエステル樹脂から選ばれる少
なくとも１種の樹脂である。本発明において、「水性」
とは、水溶性ないしは水分散性を意味する。

【０００９】上記水性アルキド樹脂は、多塩基酸成分、
多価アルコール成分及び油脂肪酸がエステル化された樹
脂であって、かつ水性で塗膜形成能を有するものであれ
ば特に制限されるものではない。

【００１０】上記多塩基酸成分としては、例えば無水フ
タル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロ無
水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、コハク酸、フ
マル酸、アジピン酸、セバシン酸、無水マレイン酸など
から選ばれる１種以上の二塩基酸及びこれらの酸の低級
アルキルエステル化物が主として用いられ、必要に応じ
て無水トリメリット酸、メチルシクロヘキセントリカル
ボン酸、無水ピロメリット酸などの３価以上の多塩基酸
などが併用される。また酸成分として、安息香酸、クロ
トン酸、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸などの一塩基酸を分子
量調整などの目的で併用することができる。

【００１１】上記多価アルコール成分としては、例えば
エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチル
グリコール、３−メチルペンタンジオール、１，４−ヘ
キサンジオール、１，６−ヘキサンジオールなどの二価
アルコールが主に用いられ、さらに必要に応じてグリセ
リン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパ
ン、ペンタエリスリトールなどの３価以上の多価アルコ
ールを併用することができる。これらの多価アルコール
は単独で、あるいは２種以上を混合して使用することが
できる。また上記酸成分、アルコール成分の一部をジメ
チロールプロピオン酸、オキシピバリン酸、パラオキシ
安息香酸など；これらの酸の低級アルキルエステル；ε
−カプロラクトンなどのラクトン類などのオキシ酸成分
に置き換えることもできる。

【００１２】上記油脂肪酸としては、例えばヤシ油脂肪
酸、大豆油脂肪酸、アマニ油脂肪酸、サフラワー油脂肪
酸、トール油脂肪酸、脱水ヒマシ油脂肪酸、キリ油脂肪
酸などを挙げることができる。アルキド樹脂の油長は３
０％以下、特に５〜２０％程度のものが好ましい。

【００１３】これらの成分のエステル化反応（エステル
交換反応も包含する）は、それ自体既知の方法によって
行うことができる。

【００１４】また、アルコール成分の一部として、エポ
キシ化合物を使用してエポキシ化合物を部分エステルし
たエポキシ変性アルキド樹脂、アルキド樹脂にスチレン
などのビニルモノマーをグラフト重合させたビニル変性
アルキド樹脂も本発明のアルキド樹脂に包含される。

【００１５】アルキド樹脂を水性とするためには、例え
ば、アルキド樹脂を高酸価のものとし、アミン化合物な
どの塩基性化合物で中和して水性化する方法、アルキド
樹脂中にポリオキシエチレン基などの親水基を導入し、
この親水基の働きにより水中に自己乳化させる方法、ア
ルキド樹脂を乳化剤の存在下にて水中に強制撹拌して水
中に分散させる方法、これらを併用した方法などを挙げ
ることができる。

【００１６】水性アルキド樹脂の樹脂の分子量は、特に
限定されるものではないが、通常、数平均分子量２，０
００〜１０，０００の範囲内にあることが好適である。

【００１７】水性アルキド樹脂の市販品としては、例え
ば、レジドロールＶＷＡ５４７７、同ＶＷＡ５４９９、
同ＡＸ２４６Ｗ、同ＡＸ９０６Ｗ（以上、いずれもＶＩ
ＡＮＯＶＡ（ビアノバ）社製）、ウォーターゾールＢＣ
−３０１０、同Ｓ−１１８、同Ｓ−３４６（以上、いず
れも大日本インキ化学工業（株）製）などを挙げること
ができる。

【００１８】（Ａ）成分として使用できる水性エポキシ
エステル樹脂は、エポキシ樹脂と酸成分がエステル結合
され、かつ水中に安定に溶解又は分散されてなる樹脂で
ある。

【００１９】水性エポキシエステル樹脂としては、例え
ば、アクリル樹脂などのカルボキシル基含有ポリマーと
エポキシ樹脂とを反応させて得られるカルボキシル基過
剰の部分反応物がアンモニア又はアミンの存在下で水性
媒体中に分散してなるもの（例えば、特開昭５４−７５
４６０号公報、特開昭５５−３４８１号公報、特開昭５
５−３４８２号公報参照）、エポキシ樹脂と（メタ）ア
クリル酸などのカルボキシル基含有重合性不飽和化合物
とを部分反応させて得られる分子中に重合性不飽和二重
結合を有する付加物と、（メタ）アクリル酸を含むモノ
マー混合物を重合し、該モノマー混合物の重合体のカル
ボキシル基を塩基性化合物で中和して水性媒体中に分散
してなるもの（例えば、特開昭５７−１０５４１８号公
報、特開昭５８−１９８５１３号公報参照）、エポキシ
樹脂にコハク酸、アジピン酸、ピメリン酸、アゼライン
酸、セバシン酸、ドデカン二酸、ヘキサヒドロフタル酸
等の二塩基酸を反応させてなる樹脂のカルボキシル基を
塩基性化合物で中和して水性媒体中に分散してなるもの
などを挙げることができる。

【００２０】上記エポキシ樹脂としては、ビスフェノー
ル型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂などを挙
げることができる。ビスフェノール型エポキシ樹脂は、
例えばエピクロルヒドリンとビスフェノールとを、必要
に応じてアルカリ触媒などの触媒の存在下に高分子量ま
で縮合させてなる樹脂、エピクロルヒドリンとビスフェ
ノールとを、必要に応じてアルカリ触媒などの触媒の存
在下に、縮合させて低分子量のエポキシ樹脂とし、この
低分子量エポキシ樹脂とビスフェノールとを重付加反応
させることにより得られた樹脂のいずれであってもよ
い。

【００２１】上記ビスフェノールとしては、ビス（４−
ヒドロキシフェニル）メタン［ビスフェノールＦ］、
１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、２，
２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン［ビスフ
ェノールＡ］、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）ブタン［ビスフェノールＢ］、ビス（４−ヒドロキ
シフェニル）−１，１−イソブタン、ビス（４−ヒドロ
キシ−ｔｅｒｔ−ブチル−フェニル）−２，２−プロパ
ン、ｐ−（４−ヒドロキシフェニル）フェノール、オキ
シビス（４−ヒドロキシフェニル）、スルホニルビス
（４−ヒドロキシフェニル）、４，４´−ジヒドロキシ
ベンゾフェノン、ビス（２−ヒドロキシナフチル）メタ
ンなどを挙げることができ、なかでもビスフェノール
Ａ、ビスフェノールＦが好適に使用される。上記ビスフ
ェノール類は、１種で又は２種以上の混合物として使用
することができる。

【００２２】ビスフェノール型エポキシ樹脂の市販品と
しては、例えば、油化シェルエポキシ（株）製の、エピ
コート８２８（エポキシ当量約１９０、数平均分子量約
３５０）、エピコート８１２（エポキシ当量約１５０、
数平均分子量約３２０）、エピコート８１５（エポキシ
当量約１８０、数平均分子量約３５０）、エピコート８
２０（エポキシ当量約１９０、数平均分子量約３５
０）、エピコート８３４（エポキシ当量約２５０、数平
均分子量約４７０）、エピコート１００１（エポキシ当
量約４９０、数平均分子量約９００）、エピコート１０
０４（エポキシ当量約９５０、数平均分子量約１４０
０）、エピコート１００７（エポキシ当量約１，７０
０、数平均分子量約２，９００）、エピコート１００９
（エポキシ当量約３，５００、数平均分子量約３，７５
０）、エピコート１０１０（エポキシ当量約４，５０
０、数平均分子量約５，５００）；旭チバ社製の、アラ
ルダイトＡＥＲ６０９９（エポキシ当量約３，５００、
数平均分子量約３，８００）；及び三井化学（株）製
の、エポミックＲ−３０９（エポキシ当量約３，５０
０、数平均分子量約３，８００）などを挙げることがで
きる。

【００２３】また、エポキシ樹脂として使用できるノボ
ラック型エポキシ樹脂としては、例えば、フェノールノ
ボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂、分子内に多数のエポキシ基を有するフェノー
ルグリオキザール型エポキシ樹脂など、各種のノボラッ
ク型エポキシ樹脂を挙げることができる。

【００２４】水性アクリル樹脂（Ｂ） 本発明組成物において、水性アクリル樹脂（Ｂ）は、水
溶性ないしは水分散性のアクリル樹脂であり、有機溶剤
中にて重合してなるカルボキシル基含有アクリル樹脂を
アミン化合物などの塩基性化合物で中和、水性化した水
溶性ないしは水分散性のアクリル樹脂、エマルション重
合してなるアクリル樹脂水分散物などを挙げることがで
きる。水性アクリル樹脂（Ｂ）は、必要に応じて本発明
組成物に配合される樹脂である。

【００２５】水性アクリル樹脂（Ｂ）は、カルボキシル
基含有重合性不飽和モノマーとその他の重合性不飽和モ
ノマーとを単量体成分とする共重合体樹脂である。

【００２６】上記カルボキシル基含有重合性不飽和モノ
マーとしては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロ
トン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などの１種
又は２種以上の混合物を挙げることができる。

【００２７】その他の重合性不飽和モノマーは、上記カ
ルボキシル基含有重合性不飽和モノマーと共重合可能な
モノマーであればよく、求められる性能に応じて適宜選
択して使用することができるものであり、例えば、スチ
レン、ビニルトルエン、２−メチルスチレン、ｔ−ブチ
ルスチレン、クロルスチレンなどの芳香族系ビニルモノ
マー；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸ｎ−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸
ｎ−，ｉ−又はｔ−ブチル、アクリル酸ヘキシル、アク
リル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ｎ−オクチル、
アクリル酸デシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸シ
クロヘキシル、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−プロピル、メタクリル酸イソプロ
ピル、メタクリル酸ｎ−，ｉ−又はｔ−ブチル、メタク
リル酸ヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メ
タクリル酸オクチル、メタクリル酸デシル、メタクリル
酸ラウリル、メタクリル酸シクロヘキシル等のアクリル
酸又はメタクリル酸の炭素数１〜１８のアルキルエステ
ル又はシクロアルキルエステル；２−ヒドロキシエチル
アクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、
３−ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシブチ
ルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレー
ト、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、３−ヒド
ロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルメタ
クリレートなどのアクリル酸またはメタクリル酸のＣ2
〜Ｃ8 ヒドロキシアルキルエステル；Ｎ−メチロールア
クリルアミド、Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド、Ｎ
−メトキシメチルアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタ
クリルアミド、Ｎ−ブトキシメチルメタクリルアミドな
どのＮ−置換アクリルアミド系又はＮ−置換メタクリル
アミド系モノマーなどの１種又は２種以上の混合物を挙
げることができる。

【００２８】上記単量体成分を、溶液重合、エマルショ
ン重合など、それ自体既知の重合方法により共重合体を
得ることができる。溶液重合により得られた共重合体
は、塩基性化合物にて中和することによって水性化する
ことができる。

【００２９】水性アクリル樹脂（Ｂ）の分子量は、特に
制限されるものではないが、通常、数平均分子量５，０
００〜１００，０００の範囲内にあることが好適であ
る。

【００３０】水性メラミン樹脂（Ｃ） 水性メラミン樹脂（Ｃ）は、前記水性樹脂（Ａ）及び必
要に応じて配合される上記水性アクリル樹脂（Ｂ）と反
応する硬化剤として働くものであり、メラミンとアルデ
ヒドとの反応によって得られるメチロール化アミノ樹脂
及びメチロール化アミノ樹脂を適当なアルコールによっ
てエーテル化したエーテル化アミノ樹脂のうち、水溶性
ないしは水分散性を有するものが挙げられる。上記反応
に用いられるアルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、
パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンツアル
デヒド等が挙げられる。また、エーテル化に用いられる
アルコールの例としてはメチルアルコール、エチルアル
コール、ｎ−プロピルアルコール、ｉ−プロピルアルコ
ール、ｎ−ブチルアルコール、ｉ−ブチルアルコールな
どが挙げられるが、メチルアルコールが好適に使用され
る。

【００３１】水性メラミン樹脂（Ｃ）の具体例として
は、例えばサイメル３００、同３０３、同３２５、同３
２７、同３５０、同３７０［以上、いずれも三井サイテ
ック（株）製］、ニカラックＭＳ１５、同ＭＳ１７、同
ＭＸ４３０、同ＭＸ６５０［以上、いずれも三和ケミカ
ル（株）製］、スミマールＭ−５５［住友化学（株）
製］、レジミン７４０、同７４１［以上、いずれもモン
サント社製］などのメチルエーテル化メラミン樹脂；サ
イメル２０２、同２３５、同２３８、同２５４、同２７
２、同１１３０［以上、いずれも三井サイテック（株）
製］、ニカラックＭＸ４８５、同ＭＸ４８７［以上、い
ずれも三和ケミカル（株）製］、レジミン７５５［モン
サント社製］などのメチルエーテル・ブチルエーテル混
合エーテル化メラミン樹脂を挙げることができる。これ
らのメラミン樹脂は１種で又は２種以上の混合物として
使用することができる。

【００３２】本発明組成物において、前記水性樹脂
（Ａ）と前記水性アクリル樹脂（Ｂ）と水性メラミン樹
脂（Ｃ）との配合割合は、（Ａ）と（Ｂ）と（Ｃ）との
合計固形分１００重量部中、水性樹脂（Ａ）が５０〜１
００重量部、好ましくは６０〜９０重量部、水性アクリ
ル樹脂（Ｂ）が０〜５０重量部、好ましくは０〜４０重
量部、水性メラミン樹脂（Ｃ）が０〜３０重量部、好ま
しくは０〜２０重量部の範囲内である。

【００３３】ノンクロム防錆顔料（Ｄ） 本発明組成物におけるノンクロム防錆顔料（Ｄ）は、亜
鉛化合物及びモリブデン酸化合物から選ばれる少なくと
も１種の防錆顔料であり、本発明組成物中に必要に応じ
て配合されるものであり、後記（Ｅ）成分とともに防食
性の向上に寄与するものである。

【００３４】ノンクロム防錆顔料（Ｄ）の具体例として
は、酸化亜鉛、リン酸亜鉛、リン・ケイ酸亜鉛、リン酸
アルミニウム亜鉛、リン酸カルシウム亜鉛、シアナミド
亜鉛カルシウム、亜鉛処理されたポリリン酸アルミニウ
ム、モリブデン酸亜鉛カルシウム、モリブデン酸亜鉛、
リンモリブデン酸亜鉛、リンモリブデン酸アルミニウム
などを挙げることができる。なかでも酸化亜鉛、リン酸
亜鉛、モリブデン酸亜鉛カルシウムが好適である。

【００３５】ノンクロム防錆顔料（Ｄ）の配合量は、前
記（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）成分である皮膜形成性樹脂
成分の合計量１００重量部に対して、０〜５０重量部、
好ましくは１〜４０重量部、さらに好ましくは２〜３０
重量部の範囲内である。

【００３６】カルシウムイオン交換された非晶質シリカ
微粒子（Ｅ） 本発明組成物において、（Ｅ）成分であるカルシウムイ
オン交換された非晶質シリカ微粒子（以下、「イオン交
換シリカ」と略称することがある）は、微細な多孔質の
シリカ担体にイオン交換によってカルシウムイオンが導
入されたシリカ微粒子である。塗膜中に配合されたイオ
ン交換シリカは、塗膜を透過してきたＨ⁺ イオンとイオ
ン交換され、防錆種イオンであるカルシウムイオンＣａ
²⁺が放出されて金属表面を保護するものと考えられる。
イオン交換シリカの市販品としては、ＳＨＩＥＬＤＥＸ
（シールデックス、登録商標）Ｃ３０３、同ＡＣ−３、
同Ｃ−５（以上、いずれもＷ．Ｒ．Ｇｒａｃｅ ＆ Ｃ
ｏ．社製）などを挙げることができる。

【００３７】本発明組成物において、イオン交換シリカ
（Ｅ）の配合量は、前記（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）成分
である皮膜形成性樹脂成分の合計量１００重量部に対し
て、５〜５０重量部、好ましくは１０〜３０重量部の範
囲内である。

【００３８】本発明の塗料組成物は、前記水性樹脂
（Ａ）、必要に応じて配合される水性アクリル樹脂
（Ｂ）及び水性メラミン樹脂（Ｃ）からなる皮膜形成性
樹脂成分、ノンクロム防錆顔料（Ｄ）、イオン交換シリ
カ（Ｅ）及び水から実質的になることができるが、さら
に必要に応じて、有機溶剤、硬化触媒；着色顔料、体質
顔料などの顔料類；中和剤、塗料用としてそれ自体既知
の消泡剤、塗面調整剤、沈降防止剤などの添加剤を含有
していてもよい。

【００３９】上記有機溶剤は、本発明組成物の塗装性の
改善などのために必要に応じて配合されるものであり、
樹脂（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を水中にて溶解ないし分
散できる親水性有機溶剤が好適に使用され、具体的に
は、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、
エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレング
リコールモノブチルエーテルなどのエーテル系溶剤、メ
タノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール
などのアルコール系溶剤、アセトンなどを挙げることが
でき、これらは単独で、あるいは２種以上を混合して使
用することができる。

【００４０】前記硬化触媒は、水性メラミン樹脂（Ｃ）
を配合した場合に、水性樹脂（Ａ）や水性アクリル樹脂
（Ｂ）と水性メラミン樹脂（Ｃ）との反応を促進するた
めに必要に応じて配合されるものであり、スルホン酸化
合物又はスルホン酸化合物のアミン中和物が好適に用い
られる。スルホン酸化合物の代表例としては、ｐ−トル
エンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジノニ
ルナフタレンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホ
ン酸などを挙げることができる。スルホン酸化合物のア
ミン中和物におけるアミンとしては、１級アミン、２級
アミン、３級アミンのいずれであってもよい。これらの
うち、塗料の安定性、反応促進効果、得られる塗膜の物
性などの点から、ｐ−トルエンスルホン酸のアミン中和
物及び／又はドデシルベンゼンスルホン酸のアミン中和
物が好適である。

【００４１】硬化触媒を配合する場合、皮膜形成性樹脂
成分の合計量１００重量部に対して、通常、スルホン酸
化合物量で０．１〜２．０重量部の範囲で配合する。

【００４２】体質顔料としては、バリタ、炭酸カルシウ
ム、及び炭酸カルシウムと炭酸マグネシウムとの混晶か
ら選ばれる少なくとも１種を、塗膜硬度、塗膜物性、塗
膜の付着性などの点から好適に使用することができる。
体質顔料の配合量は、特に限定されるものではないが、
皮膜形成性樹脂成分の合計量１００重量部に対して、通
常、２００重量部以下、好ましくは３０〜１５０重量部
の範囲内で使用される。

【００４３】次に本発明組成物の塗装方法について説明
する。

【００４４】本発明組成物は、例えば、金属、モルタ
ル、セメント、プラスチックス、ガラスなどに塗装でき
るが、金属、特に鋼板に好適に塗装することができる。
被塗物として使用される鋼板としては、冷延鋼板、溶融
亜鉛メッキ鋼板、電気亜鉛メッキ鋼板、亜鉛合金メッキ
鋼板、アルミニウムメッキ鋼板、ステンレス鋼板、銅メ
ッキ鋼板、錫メッキ鋼板、鉛−錫合金メッキ鋼板（ター
ンシート）など、及びこれらの鋼板に燐酸塩処理やクロ
ム酸塩処理などの化成処理及び／又は有機皮膜処理を施
した鋼板を挙げることができる。化成処理及び／又は有
機皮膜処理を施した鋼板としては、上記鋼板に、化成処
理を施したもの、有機皮膜処理を施したもの、クロメー
ト処理などの化成処理を施した後に有機皮膜処理を施し
たものを挙げることができる。有機皮膜処理としては、
アクリルエマルションによる皮膜形成、フェノキシ樹脂
による皮膜形成、エポキシ樹脂による皮膜形成などを挙
げることができる。有機皮膜処理における有機皮膜の膜
厚は特に限定されるものではないが、通常、０．３〜３
μｍ程度が適当である。

【００４５】被塗物としては、なかでも化成処理及び／
又は有機皮膜処理されていてもよいアルミニウムメッキ
鋼板を特に好適に使用することができる。これらの鋼板
は、加工される前のシート状であっても、成型加工され
たものであってもよい。

【００４６】本発明組成物は、下塗り塗料又はワンコー
ト仕上げ塗料として好適に使用され、上記鋼板上に、ロ
ールコート法、スプレー法、刷毛塗り法、浸漬法などの
公知の方法により塗装することができる。本発明組成物
から得られる塗膜の膜厚は、特に限定されるものではな
いが、下塗り塗料として使用する場合は、通常２〜４０
μｍ、好ましくは５〜３０μｍの範囲であり、ワンコー
ト仕上げ塗料として使用する場合は、通常８〜５０μ
ｍ、好ましくは１０〜４０μｍの範囲である。

【００４７】本発明組成物の塗装塗膜の乾燥は、コイル
コーティング法などによって塗装したものを連続的に焼
付ける場合には、通常、素材到達最高温度が１６０〜２
５０℃、好ましくは１８０〜２３０℃となる条件で１５
〜６０秒間の条件であり、バッチ式で焼付ける場合に
は、通常、８０〜１６０℃で１０〜３０分間程度焼付け
ることによって行うことができる。

【００４８】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。以下、「部」及び「％」は、特に断りのない
限り、いずれも重量基準によるものとする。

【００４９】顔料ペーストの製造 製造例１ トール油脂肪酸及びアマニ油脂肪酸で変性された油長４
２％、酸価４０ｍｇＫＯＨ／ｇのアルキド樹脂をトリエ
チルアミンで当量中和し、脱イオン水にて不揮発分６８
％に調整したアルキド樹脂水溶液２９．４部（不揮発分
量で２０部）に、エチレングリコールモノブチルエーテ
ル１３．２部、脱イオン水５６部、カーボンブラック１
１部、炭酸カルシウム１００部、酸化亜鉛２．５部を加
え、均一に混合後、顔料の粒子径がツブゲージで２０μ
ｍ以下になるまでペイントシェーカーにて分散し、顔料
ペーストＡを２１２．１部（固形分量で１３３．５部）
得た。

【００５０】製造例２ 製造例１において、脱イオン水の量５６部を８５．３部
に変更し、かつ炭酸カルシウム１００部のかわりに、炭
酸カルシウム５０部、シールデックスＣ−３０３（Ｗ．
Ｒ．Ｇｒａｓｅ ＆ Ｃｏ．社製）５０部及びＣＤ５４
０（大日本インキ化学工業（株）製、不揮発分４０％の
エポキシエステルエマルション）６０部（固形分量で２
４部）を使用する以外は製造例１と同様に行い、顔料ペ
ーストＢを３０１．４部（固形分量で１５７．５部）得
た。

【００５１】製造例３ 製造例２において、酸化亜鉛２．５部を配合しない以外
は製造例２と同様に行い、顔料ペーストＣを２９８．９
部（固形分量で１５５．０部）得た。

【００５２】製造例４ 製造例１において、炭酸カルシウム１００部及び酸化亜
鉛２．５部のかわりに、炭酸カルシウム８０部及びモリ
ブデン酸亜鉛カルシウム（キクチカラー（株）製、商品
名「ＬＦボウセイＭＣ４００ＷＲ」）２０部を使用する
以外は製造例１と同様に行い、顔料ペーストＤを２０
９．６部得た。

【００５３】製造例５ 製造例１において、炭酸カルシウム１００部及び酸化亜
鉛２．５部のかわりに、炭酸カルシウム８０部及びリン
酸亜鉛（キクチカラー（株）製、商品名「ＺＰ−Ｓ
Ｂ」）２０部を使用する以外は製造例１と同様に行い、
顔料ペーストＥを２０９．６部得た。

【００５４】塗料ベースの製造 製造例６ 製造例１で得た顔料ペーストＡを２１２．１部、脱イオ
ン水４６．９部、不揮発分４０％のＣＤ５４０（前記）
１６２．５部、ＡＤ６９（カネボウ（株）製、不揮発分
４８％のアクリルエマルション）３１．３部、ドライヤ
ー（不揮発分３５％、金属コバルト量として３％含有）
１．５部を均一に混合して固形分４７％の塗料ベースａ
を得た。

【００５５】製造例７〜１０ 製造例６において、配合組成を下記表１に示すとおりと
する以外は製造例６と同様に行い、固形分４７％の塗料
ベースｂ、ｃ、ｄ、ｅを得た。

【００５６】

【表１】

【００５７】水性塗料組成物の製造 実施例１〜６及び比較例１ 上記製造例６〜８で得た塗料ベースａ、ｂ及びｃを使用
して、下記表２に示す配合にて均一に混合して各水性塗
料組成物を得た。表２に、各塗料における樹脂成分１０
０部に対するシールデックスＣ３０３及び酸化亜鉛の含
有量（部、ＰＨＲ）を示す。

【００５８】

【表２】

【００５９】実施例７〜９及び比較例２〜３ 上記製造例８〜１０で得た塗料ベースｃ、ｄ及びｅを使
用して、下記表３に示す配合にて均一に混合して各水性
塗料組成物を得た。表３に、各塗料における樹脂成分１
００部に対するシールデックスＣ３０３、モリブデン酸
亜鉛カルシウム及びリン酸亜鉛の含有量（部、ＰＨＲ）
を示す。

【００６０】

【表３】

【００６１】実施例１０ ウォーターゾールＢＣ−３０１０（大日本インキ化学工
業（株）製、アルキド樹脂水溶液、不揮発分５９％）１
５２．５部（固形分量で９０部）、カーボンブラック５
部、酸化亜鉛１０部、シールデックスＣ３０３を２５
部、炭酸カルシウム５０部、エチレングリコールモノブ
チルエーテル１５部、エチル３−エトキシプロピオネー
ト９．５部、サイメル３０３（三井サイテック（株）
製、メチルエーテル化メラミン樹脂）１０部、トリエチ
ルアミン１．５部及び脱イオン水を混合、分散して水性
塗料組成物を得た。得られた水性塗料組成物における、
シールデックスＣ３０３の配合割合は２５ＰＨＲであ
り、酸化亜鉛の配合割合は１０ＰＨＲである。

【００６２】比較例４ 実施例１０において、シールデックスＣ３０３の２５部
及び炭酸カルシウム５０部のかわりに、炭酸カルシウム
７５部を使用する以外は実施例１０と同様に行い、比較
用の水性塗料組成物を得た。得られた水性塗料組成物に
おける、シールデックスＣ３０３の配合割合は０ＰＨＲ
であり、酸化亜鉛の配合割合は１０ＰＨＲである。

【００６３】試験塗板の作成 実施例１〜１０及び比較例１〜４で得られた水性塗料組
成物を、板厚１．０ｍｍのアルミニウムメッキ鋼板（日
新製鋼（株）製、商品名「アルスター」）及び板厚１．
０ｍｍのターンシート（新日本製鉄（株）製）に、乾燥
膜厚が約２３μｍとなるようにバーコータにて塗装し、
強制乾燥して試験塗板を作成した。強制乾燥条件は、実
施例１〜９及び比較例１〜３で得た各水性塗料組成物に
ついては、８０℃で２０分間焼き付けとし、実施例１０
及び比較例４で得た各水性塗料組成物については、１４
０℃で３０分間焼き付けとした。

【００６４】得られた試験塗板について下記の試験方法
に基づいて各種性能試験を行った。その試験結果を後記
表４に示す。

【００６５】試験方法 密着性：ＪＩＳ Ｋ−５４００ ８．５．２（１９９
０）碁盤目−テ−プ法に準じて、試験塗板の塗膜表面に
カッターナイフで素地に到達するように、直交する縦横
１１本ずつの平行な直線を１ｍｍ間隔で引いて、１ｍｍ
×１ｍｍのマス目を１００個作成した。その表面にセロ
ハン粘着テ−プを密着させ、テ−プを急激に剥離した際
のマス目の剥れ程度を観察し下記基準で評価した。 ○：塗膜の剥離が全く認められない △：塗膜がわずかに剥離したが、マス目は９０個以上残
存 ×：塗膜がかなり剥離し、マス目の残存数は９０個未
満。

【００６６】耐湿性：試験塗板を７５×１５０ｍｍの大
きさに切断し、裏面及び辺部を錆止め塗料でシールした
後、耐湿性試験機（機内温度４９±１℃、相対湿度９５
％以上）内にて１２０時間放置し、試験塗板の塗面のフ
クレの発生程度を目視にて判定した。塗面にフクレが認
められない場合、○（良好）と表示した。

【００６７】防食性：試験塗板を７５×１５０ｍｍの大
きさに切断し、素地に達するように塗面にナイフでクロ
スカット傷を入れ、裏面及び辺部を錆止め塗料でシール
した後、ＪＩＳ Ｚ−２３７１に準じて５００時間塩水
噴霧試験を行い、ナイフ傷からの片側の錆幅（ｍｍ）に
よって評価した。

【００６８】

【表４】

【００６９】

【発明の効果】本発明塗料組成物は、水性であること、
有害重金属を含有しなくてもよいことから公害防止の観
点から有利である。

【００７０】本発明の水性塗料組成物は、有害重金属を
含有しなくても防食性に優れた塗膜を形成でき、特に、
本発明の水性塗料組成物をアルミニウムメッキ鋼板上に
塗装した塗装鋼板は、従来のターンシート塗装板と同等
程度又はそれ以上の防食性を示す。したがって、有害な
鉛を含有するターンシート塗装板を、本発明の水性塗料
組成物を使用することによりアルミニウムメッキ鋼板塗
装板に置き換えることができるので、地球環境保全の観
点から有利である。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｄ 133:00 161:28） (Ｃ０９Ｄ 163/00 133:00 161:28）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）水性アルキド樹脂及び水性エポキ
   シエステル樹脂から選ばれる少なくとも１種の水性樹脂
   ５０〜１００重量部、 （Ｂ）水性アクリル樹脂０〜５０重量部及び （Ｃ）水性メラミン樹脂０〜３０重量部からなる皮膜形
   成性樹脂成分の合計量１００重量部に対して、 （Ｄ）亜鉛化合物及びモリブデン酸化合物から選ばれる
   少なくとも１種のノンクロム防錆顔料０〜５０重量部及
   び （Ｅ）カルシウムイオン交換された非晶質シリカ微粒子
   ５〜５０重量部を含有することを特徴とする水性塗料組
   成物。
2. 【請求項２】 ノンクロム防錆顔料（Ｄ）の配合量が、
   皮膜形成性樹脂成分の合計量１００重量部に対して、２
   〜３０重量部である請求項１記載の水性塗料組成物。
3. 【請求項３】 ノンクロム防錆顔料（Ｄ）が、酸化亜
   鉛、リン酸亜鉛及びモリブデン酸亜鉛カルシウムの１種
   又は２種以上の混合物である請求項１又は２に記載の水
   性塗料組成物。
4. 【請求項４】 さらに、バリタ、炭酸カルシウム、及び
   炭酸カルシウムと炭酸マグネシウムとの混晶から選ばれ
   る少なくとも１種の体質顔料を含有する請求項１〜３の
   いずれか一項に記載の水性塗料組成物。
5. 【請求項５】 化成処理及び／又は有機皮膜処理されて
   いてもよいアルミニウムメッキ鋼板基材上に、請求項１
   記載の水性塗料組成物からの塗膜が形成されてなるアル
   ミニウムメッキ鋼板を基材とする塗装物品。