JPH05156199A - 水性塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塩化ビニリデン樹脂系エマルジョンを主とす
る水性塗料組成物において、上塗り塗膜への付着性を向
上させること 【構成】 塩化ビニリデン４０〜８０重量％と、塩化ビ
ニル１０〜６０重量％と、ビニルモノマ５〜４９．９重
量％と、ビニル系不飽和カルボン酸０．１〜５重量％と
からなるモノマ成分を乳化重合して形成され樹脂骨格中
に塩素原子を４０〜７０重量％含有する塩化ビニリデン
樹脂系エマルジョンと、塩化ビニリデン樹脂系エマルジ
ョンの固形分１００重量部に対して０．０５〜３重量部
のシリコン樹脂系レベリング剤と、を含むことを特徴と
する水性塗料組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は塩化ビニリデン樹脂系の
水性塗料組成物に関する。本発明の水性塗料組成物は、
自動車車体のラジエータサポートなどの上塗り塗膜表面
や、ホイールアーチ、スペアタイヤハウスなどの塩ビゾ
ル塗布部分などに塗布して利用される。

【０００２】

【従来の技術】例えば特開昭６３−１０５０７３号公報
には、塩化ビニリデンと、アクリル酸エステルなどのビ
ニルモノマと、アクリル酸などのビニル系不飽和カルボ
ン酸とから乳化重合された塩化ビニリデン樹脂系エマル
ジョンに、タンニン物質を配合した防錆塗料組成物が開
示されている。この塗料組成物は、塩化ビニリデン樹脂
のバリア作用とタンニンの鉄とのキレート反応との相乗
効果により優れた防錆性能を示している。

【０００３】ところがこの塗料組成物は、貯蔵中に変化
が生じてタンニンの効果が次第に低下することが明らか
となった。そこで本願出願人は、上記塩化ビニリデン樹
脂系エマルジョンを改良することにより、特開平２−１
３５２５０号公報に防錆性能に優れた水性塗料組成物を
提案している。この特開平２−１３５２５０号公報に開
示された水性塗料組成物は、塩化ビニリデン４０〜８０
重量％と、塩化ビニル１０〜６０重量％と、ビニルモノ
マ５〜４９．９重量％と、ビニル系不飽和カルボン酸
０．１〜５重量％とからなるモノマ成分を乳化重合して
形成され樹脂骨格中に塩素原子を４０〜７０重量％含有
する塩化ビニリデン樹脂系エマルジョンを樹脂成分とし
て含有することを特徴としている。そしてこのような組
成とすることにより、バリア作用が一層強化され、従来
のカチオン系電着塗膜に匹敵する耐食性を有する塗膜を
形成することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した水性塗料組成
物は、鋼板や鋳物及び電着塗膜などに対して優れた付着
性を示し、主として自動車の足周り部品などに塗装され
て利用されている。しかし、さらにホイールアーチなど
への塗装を検討したところ、塩ビプラスチゾル塗膜には
比較的付着性が良好であるが、アクリル−メラミン系の
上塗り塗膜に対する付着性に劣ることが明らかとなっ
た。

【０００５】本発明は、特開平２−１３５２５０号公報
に開示された塗料組成物をさらに改良し、上塗り塗膜へ
の付着性を向上させることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の水性塗料組成物は、塩化ビニリデン４０〜８０重量
％と、塩化ビニル１０〜６０重量％と、ビニルモノマ５
〜４９．９重量％と、ビニル系不飽和カルボン酸０．１
〜５重量％とからなるモノマ成分を乳化重合して形成さ
れ樹脂骨格中に塩素原子を４０〜７０重量％含有する塩
化ビニリデン樹脂系エマルジョンと、塩化ビニリデン樹
脂系エマルジョンの固形分１００重量部に対して０．０
５〜３重量部のシリコン樹脂系レベリング剤と、を含む
ことを特徴とする。

【０００７】塩化ビニリデン樹脂系エマルジョンは従来
のものと同様の組成であり、そのモノマ組成について説
明すると、塩化ビニリデンは全モノマを１００重量％と
した場合に４０〜８０重量％とされる。塩化ビニリデン
が４０重量％より少ないと、バリア作用が低下し充分な
耐食性が得られない。また８０重量％を超えると、得ら
れるエマルジョンが結晶化しやすくなり造膜性に劣るよ
うになる。また耐熱性に不具合が生じる場合もある。

【０００８】塩化ビニルは主として耐食性に寄与し、１
０〜６０重量％とされる。１０重量％より少なくなると
耐食性が低下し、６０重量％より多くなると塩化ビニリ
デンの量が相対的に不足するため耐食性が低下する。１
０〜３０重量％の範囲が特に望ましい。樹脂骨格中の塩
素原子の含有量は４０〜７０重量％とされる。塩素原子
が４０重量％より少ないとバリア作用が小さく耐食性に
劣るようになり、７０重量％を超えると付着性が低下す
る場合がある。なお、塩化ビニリデン及び塩化ビニルを
上記範囲の組成とすることにより、塩素原子の含有量は
通常この範囲の値となる。

【０００９】ビニルモノマは５〜４９．９重量％とされ
る。ビニルモノマの量が５重量％より少なくなると付着
性が不足し、４９．９重量％を超えると塩化ビニリデン
及び塩化ビニルの量が相対的に減少することにより耐食
性が低下する。このビニルモノマとしては、各種アクリ
ル酸エステル、各種メタクリル酸エステル、酢酸ビニ
ル、スチレンなど公知のモノマから選択して用いること
ができる。

【００１０】ビニル系不飽和カルボン酸は０．１〜５重
量％配合される。この量が０．１重量％より少なくなる
と造膜性に劣り、５重量％を超えると重合反応中におけ
る安定性が不十分となる。このビニル系不飽和カルビン
酸としては、アクリル酸またはメタクリル酸が代表的で
ある。上記した各モノマを上記範囲で混合し、乳化剤を
添加して乳化重合することにより塩化ビニリデン樹脂系
エマルジョンが得られる。この乳化重合は従来と同様に
行うことができる。

【００１１】本発明者らは、上記塩化ビニリデン樹脂系
エマルジョンに各種物質を添加して付着性に及ぼす影響
を検討したところ、シリコン樹脂系レベリング剤の添加
により付着性が大きく向上することを発見して本発明を
完成したのである。このシリコン樹脂系レベリング剤
は、上記塩化ビニリデン樹脂系エマルジョンの固形分１
００重量部に対して０．０５〜３重量部とされる。０．
０５重量部より少ないと付着性向上の効果が見られず、
３重量部を超えて添加しても効果が飽和するとともに外
観面及びコスト面などに不具合が生じる。

【００１２】このシリコン樹脂系レベリング剤はポリシ
ロキサン系のレベリング剤であり、例えばポリフローＫ
Ｌ−２４５（共栄社油脂化学工業株式会社製）、ＢＹＫ
−３０１、ＢＹＫ−３０６（ビック・ケミー社製）など
から選択して用いることができる。本発明の水性塗料組
成物には粉質充填材を含有することが好ましい。この粉
質充填材により、塗膜中で水やイオンが素材まで到達す
るのが防止され、塩化ビニリデン樹脂のバリア作用が補
強される。この粉質充填材の含有量としては、塩化ビニ
リデン樹脂系エマルジョンの固形分１００重量部に対し
て１０〜２００重量部の範囲が好ましい。１０重量部よ
り少ないと上記効果が充分でなく、２００重量部を超え
ると塗膜強度などの物性が低下したり、耐食性が逆に低
下する場合もある。この粉質充填材としては、タルク、
炭酸カルシウム、硫酸バリウム、クレイ、ケイソウ土な
どの体質顔料が主として用いられる。

【００１３】なお、本発明の水性塗料組成物には、従来
と同様に着色顔料、防錆顔料、各種添加剤などを用いる
ことができる。本発明の水性塗料組成物は、被塗物表面
にエアスプレーなどの公知の塗装手段で塗装され、常温
または加熱下で所定時間保持することにより造膜して、
耐食性及び付着性に優れた塗膜が形成される。

【００１４】

【発明の作用及び効果】本発明の水性塗料組成物では、
シリコン樹脂系レベリング剤を含むため、塩ビプラスチ
ゾル塗膜及びアクリル−メラミン系の上塗り塗膜の両方
に対して優れた付着性を示す。したがってホイールアー
チなどの部位にも塗装することが可能となり、塩化ビニ
リデン樹脂系エマルジョンの適用範囲が大きく拡大され
る。すなわち塩化ビニリデン樹脂系エマルジョンから形
成される塗膜の優れた耐食性を享受できる範囲が拡が
り、結果として耐食性が向上する。

【００１５】

【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。な
お、以下にいう「部」は全て重量部を意味する。 （塩化ビニリデン樹脂系エマルジョンの合成）まず表１
に示すモノマ組成で、樹脂Ａのエマルジョンを乳化重合
により合成した。すなわち、脱イオン水９５部、塩化ビ
ニリデン１４部、塩化ビニル４部、アルキルジフェニル
エーテルジスルホン酸ナトリウム０．１部及び過硫酸ナ
トリウム０．２部を耐圧反応容器中に投入し、攪拌しな
がら５０℃で４時間保持する。次にアルキルジフェニル
エーテルジスルホン酸ナトリウム０．１部を加え、５０
℃に保持したまま攪拌しながら、塩化ビニリデン５６部
及び塩化ビニル１６部を１０時間かけて連続的に添加す
る。その後さらにアクリル酸エチル８部、アクリル酸２
部及び過硫酸ナトリウム０．０４部を加え、攪拌しなが
ら５０℃で１０時間保持する。これにより固形分５０重
量％のエマルジョンとしての樹脂Ａが合成される また表１のモノマ組成にて、樹脂Ｂと樹脂Ｃもそれぞれ
樹脂Ａと同様に合成した。樹脂Ａ及び樹脂Ｂが本発明に
いう塩化ビニリデン樹脂系エマルジョンであり、樹脂Ｃ
は一般のアクリル樹脂エマルジョンである。

【００１６】

【表１】 （実施例１）表２にも示すように、樹脂Ａの固形分１０
０部に対して、カーボンブラック３部、タルク７０部、
シリコン樹脂系レベリング剤（「ＢＹＫ−３０１」ビッ
ク・ケミー社製）１部、湿潤分散剤、消泡剤などの添加
剤８部、及び純水２００部を攪拌分散して、実施例１の
塗料組成物を調製した。 （他の実施例及び比較例）樹脂の種類、タルクの量及び
シリコン樹脂系レベリング剤の有無を種々組合せ、他は
実施例１と同様の組成で実施例２〜３、比較例１〜２の
塗料組成物を調製した。 （試験例）それぞれの塗料組成物を、アクリル−メラミ
ン系上塗り塗膜が形成された鋼板および塩ビプラスチゾ
ル塗膜が形成された鋼板の表面に、乾燥膜厚が４０μｍ
となるようにエアスプレーでそれぞれ塗布し、室温（２
０℃、湿度５０％）で２４時間乾燥させて試験板を作成
した。

【００１７】それぞれの試験板について、塗料組成物の
塗膜の付着性と耐水性を評価し、結果を表２に示す。な
お付着性は碁盤目剥離試験で評価し、耐水性は塗膜にク
ロスカットを刻み４０℃の温水中に浸漬してクロスカッ
ト部の錆幅が片側３ｍｍとなるまでの時間、または塗面
にブリスタが発生するまでの時間のうち短い方で評価し
た。

【００１８】

【表２】 表２より、実施例の塗料組成物ではタルクの量の変動、
モノマ組成の多少の変動には無関係に、上塗り塗膜及び
塩ビプラスチゾル塗膜の両方に対して付着性に優れ、耐
水性も良好である。一方、比較例１ではモノマ組成に塩
化ビニリデンと塩化ビニルが含まれていないため、塩ビ
プラスチゾル塗膜に対する付着性に劣っている。また４
８時間でブリスタが発生していることから、上塗り塗膜
に対する付着性も良好とはいえない。

【００１９】そして比較例２はシリコン樹脂系レベリン
グ剤を含まないこと以外は実施例１と同一であるが、特
に上塗り塗膜に対する付着性に劣り、実施例１の塗料組
成物の付着性が良好であるのは、シリコン樹脂系レベリ
ング剤の効果によるものであることが明らかである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二宮 幸広 愛知県西加茂郡藤岡町大字飯野字大川ケ原 1141番地１ アイシン化工株式会社内 (72)発明者 江原 隆明 神奈川県横須賀市田浦港町無番地 関東自 動車工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塩化ビニリデン４０〜８０重量％と、塩
   化ビニル１０〜６０重量％と、ビニルモノマ５〜４９．
   ９重量％と、ビニル系不飽和カルボン酸０．１〜５重量
   ％とからなるモノマ成分を乳化重合して形成され樹脂骨
   格中に塩素原子を４０〜７０重量％含有する塩化ビニリ
   デン樹脂系エマルジョンと、 該塩化ビニリデン樹脂系エマルジョンの固形分１００重
   量部に対して０．０５〜３重量部のシリコン樹脂系レベ
   リング剤と、を含むことを特徴とする水性塗料組成物。