JPH07166095A - Aqueous-emulsion paint - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To enable a thick film to be formed without developing cracks, blisters, etc., during drying. CONSTITUTION:This paint comprises an aqueous emulsion of a polymer serving as a film-forming ingredient and contains as a surfactant an alkylene glycol or a poly(alkylene glycol) having a degree of polymerization of 2-5.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用のアンダーコ
ート用塗料として好適な水性エマルジョン系塗料に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aqueous emulsion paint suitable as an undercoat paint for automobiles.

【０００２】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、自動車のアンダーコート用塗料として、ポリ塩化ビ
ニル系プラスチゾルが広く用いられているが、自動車を
廃車にして鋼板の再生を行う場合、塗膜を焼却により除
去する場合が多い。しかし、ポリ塩化ビニルは、焼却時
に塩化水素を発生するので、環境面で問題がある。2. Description of the Related Art Conventionally, polyvinyl chloride plastisols have been widely used as coating materials for undercoats of automobiles. Films are often removed by incineration. However, since polyvinyl chloride generates hydrogen chloride when incinerated, it is environmentally problematic.

【０００３】このためポリ塩化ビニル系プラスチゾルに
代わる塗料が要望され、これに沿う塗料として水を分散
媒とした水性エマルジョン系塗料が注目されている。For this reason, paints replacing polyvinyl chloride plastisols have been demanded, and water-based emulsion paints using water as a dispersion medium have been attracting attention as paints in line with this.

【０００４】しかしながら、水性エマルジョン系塗料に
は、厚膜形成が困難であるという問題がある。すなわ
ち、水性エマルジョン系塗料を厚く塗装した場合、これ
を熱乾燥（焼付）する際、乾燥による水揮散が表面から
起き、そのため塗装膜の表面にエマルジョン粒子が融着
した皮張りが生じ、この皮張りのために未乾燥の塗膜内
の水の揮散が妨げられ、その結果塗膜に亀裂や膨れを生
じてしまうという問題がある。However, the aqueous emulsion paint has a problem that it is difficult to form a thick film. That is, when the water-based emulsion-based paint is applied thickly, when it is heat-dried (baked), water volatilization due to the drying occurs from the surface, which causes the skin of emulsion particles to be fused to the surface of the coating film. The tension prevents the evaporation of water in the undried coating film, resulting in cracks and swelling of the coating film.

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、厚膜を形成した場合でも乾燥焼付時に亀裂や膨れが
生じ難い水性エマルジョン系塗料を提供することを目的
とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide an aqueous emulsion-based coating composition in which cracks and swelling hardly occur during dry baking even when a thick film is formed.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は、上
記目的を解決するため鋭意検討を行った結果、塗膜成分
となるポリマーを水に分散してなる水性エマルジョン系
塗料に対し、アルキレングリコール又は重合度が２〜５
のポリアルキレングリコールを表面調整剤として配合す
ることにより、亀裂や膨れなどのクラックを発生させず
に厚い塗膜を得ることができることを見い出した。Means and Actions for Solving the Problems As a result of intensive studies for solving the above-mentioned object, the present inventor has found that an alkylene is added to an aqueous emulsion coating composition in which a polymer as a coating film component is dispersed in water. Glycol or degree of polymerization 2-5
It has been found that a thick coating film can be obtained without causing cracks such as cracks and swelling by blending the polyalkylene glycol of 1) as a surface modifier.

【０００７】即ち、水の蒸発については、初期の蒸発段
階では表面調整剤の影響を受けずに水が蒸発していく
が、フィルム形成段階の蒸発では表面調整剤が表皮を形
成し始めた表皮部分に残存しており、この表面調整剤は
親水性のため表皮内側の水分を取り込み、水濡れ現象を
長く保って皮張り速度を遅らせることにより、亀裂や膨
れの発生を防止し、充分な厚膜を形成することができる
ことを知見し、本発明をなすに至ったものである。That is, regarding the evaporation of water, the water evaporates without being affected by the surface conditioning agent in the initial evaporation stage, but the surface conditioning agent starts to form the epidermis in the evaporation in the film forming stage. Since the surface conditioner remains hydrophilic, it absorbs water inside the epidermis due to its hydrophilicity, keeps the water wetting phenomenon for a long time and delays the skin-tighting speed, thereby preventing the occurrence of cracks and swelling, and providing a sufficient thickness. The inventors have found that a film can be formed and have completed the present invention.

【０００８】従って、本発明は、塗膜成分となるポリマ
ーを水に分散してなる水性エマルジョン系塗料におい
て、表面調整剤としてアルキレングリコール又は重合度
が２〜５のポリアルキレングリコールを配合したことを
特徴とする水性エマルジョン系塗料を提供する。Therefore, according to the present invention, an alkylene glycol or a polyalkylene glycol having a degree of polymerization of 2 to 5 is blended as a surface modifier in an aqueous emulsion coating composition in which a polymer serving as a coating film component is dispersed in water. A featured aqueous emulsion-based paint is provided.

【０００９】以下、本発明を更に詳しく説明すると、本
発明の水性エマルジョン系塗料は、上述したように水に
塗膜成分となるポリマーを分散させたものである。The present invention will be described in more detail below. The aqueous emulsion paint of the present invention is a dispersion of a polymer as a coating film component in water as described above.

【００１０】このようなポリマーとしては特に制限され
ず、水性エマルジョン系塗料の塗膜成分として使用可能
なポリマーが使用でき、例えばポリウレタン樹脂、アク
リル樹脂、スチレン−ブタジエンゴムなどのいずれでも
良い。これらのポリマーは、蒸発させる水分を少なくす
るため、できる限り高固形分で水に分散させることが好
ましく、具体的にはラテックス中５０％（重量％、以下
同じ）以上であることが望ましい。The polymer is not particularly limited, and any polymer that can be used as a coating film component of an aqueous emulsion paint can be used. For example, any of polyurethane resin, acrylic resin, styrene-butadiene rubber and the like may be used. These polymers are preferably dispersed in water with a solid content as high as possible in order to reduce the amount of water vaporized. Specifically, it is preferably 50% (% by weight, the same applies hereinafter) or more in the latex.

【００１１】次に、本発明においては、このようなポリ
マーを水に分散させた水性エマルジョン系塗料に特定の
表面調整剤を配合するものである。ここで、表面調整剤
としては、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ブチレングリコール等のアルキレングリコール、ジ
エチレングリコール、トリエチレングリコール等のポリ
エチレングリコールやポリプロピレングリコールなどの
重合度が２〜５のポリアルキレングリコールを挙げるこ
とができる。なお、重合度が５を超えると焼付後の塗膜
内部に残留するおそれがある。Next, in the present invention, a specific surface conditioner is added to an aqueous emulsion paint in which such a polymer is dispersed in water. Here, examples of the surface modifier include polyalkylene glycols having a degree of polymerization of 2 to 5 such as alkylene glycols such as ethylene glycol, propylene glycol and butylene glycol, polyethylene glycols such as diethylene glycol and triethylene glycol, and polypropylene glycol. it can. If the degree of polymerization exceeds 5, there is a risk that the coating may remain inside the coating film after baking.

【００１２】上記表面調整剤の配合量は、上記ポリマー
成分（樹脂成分）１００部（重量部、以下同様）に対し
て２〜２５部、特に７〜２０部とすることが好ましい。
配合量が２部より低いと表面調整剤効果が得られにく
く、２５部より高いと焼付後の塗膜内部に残存し、塗膜
物性の低下及び耐水性を劣化する場合がある。The amount of the surface modifier blended is preferably 2 to 25 parts, and more preferably 7 to 20 parts, per 100 parts (parts by weight, the same applies hereinafter) of the polymer component (resin component).
If the blending amount is lower than 2 parts, the effect of the surface modifier is difficult to be obtained, and if it is higher than 25 parts, it may remain inside the coating film after baking, and the physical properties of the coating film may deteriorate and the water resistance may deteriorate.

【００１３】本発明の水性エマルジョン系塗料には、上
記成分以外に必要に応じて充填剤、消泡剤、増粘剤、分
散剤、湿潤剤などを配合することができる。In addition to the above components, the water-based emulsion coating composition of the present invention may contain a filler, a defoaming agent, a thickener, a dispersant, a wetting agent, etc., if necessary.

【００１４】充填剤としては、例えば炭酸カルシウム、
タルク、クレー、シリカ、珪藻土、ゼオライト、炭酸マ
グネシウム、マイカなどが挙げられるが、充填剤の粒子
の形状が平面的であると、水分の蒸発を妨げる傾向があ
るので、これらの中でも粒子の形状が平面的でない炭酸
カルシウム、珪藻土が好ましい。充填剤の平均粒径は１
〜２０μｍが良い。Examples of the filler include calcium carbonate,
Talc, clay, silica, diatomaceous earth, zeolite, magnesium carbonate, mica and the like can be mentioned, but if the shape of the particles of the filler is flat, it tends to hinder the evaporation of water, so among these, the shape of the particles is Non-planar calcium carbonate and diatomaceous earth are preferred. The average particle size of the filler is 1
-20 μm is good.

【００１５】また、充填剤の配合量は樹脂成分１００部
に対して、５０〜３００部、特に１５０〜２５０部の範
囲が好ましい。５０部より配合量が少ないと、適度のチ
クソ性確保が増粘剤との組み合わせによっても得られな
くなると共に、膨れ易くなる場合がある。一方、３００
部を超えると樹脂が充填剤を十分に潤すことが困難にな
り、性能の低下で塗膜性能を満足できなくなると共に、
亀裂が発生し易くなる場合がある。The amount of the filler compounded is preferably 50 to 300 parts, more preferably 150 to 250 parts, relative to 100 parts of the resin component. If the blending amount is less than 50 parts, appropriate thixotropy may not be obtained even in combination with a thickener, and swelling may occur easily. On the other hand, 300
If it exceeds the part, it becomes difficult for the resin to sufficiently wet the filler, and it becomes impossible to satisfy the coating film performance due to performance deterioration,
Cracks may easily occur.

【００１６】消泡剤は、低粘度のエマルジョンやエマル
ジョン混合物が攪拌によって泡が生じ易いので、泡の発
生を少なくすると共に、いったんできた泡を消し易くす
る目的で配合される。The defoaming agent is blended for the purpose of reducing the generation of bubbles and facilitating the elimination of bubbles once they are formed, since the low viscosity emulsion or emulsion mixture is apt to generate bubbles by stirring.

【００１７】増粘剤は、充填剤の分散を助けて沈降を防
ぎ、塗料の安定を良くすると共に、適度の粘度調製に仕
上げ、スプレー性とチクソ性の両者のバランスを得るた
めのもので、例えばメチルセルロース、ヒドロキシエチ
ルセルロース、カルボキシメチルセルロース、たんぱく
質、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム
などの１種を単独で又は２種以上を併用して常用量で用
いることができる。The thickener is for helping the dispersion of the filler to prevent sedimentation, improving the stability of the coating material, finishing the viscosity adjustment to an appropriate level, and obtaining the balance of both sprayability and thixotropy. For example, methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, protein, polyvinyl alcohol, sodium polyacrylate, etc. can be used alone or in combination of two or more at a usual dose.

【００１８】分散剤は、充填剤が水中に分散されるのを
助けるためのもので、各種のポリリン酸ソーダ類や界面
活性剤などを例示することができ、常用量で用いること
ができる。The dispersant is for helping the filler to be dispersed in water, and various kinds of sodium polyphosphates, surfactants, etc. can be exemplified, and they can be used in a usual dose.

【００１９】本発明の水性エマルジョン系塗料は、上記
成分を混合することによって調製することができる。例
えば樹脂成分（ラテックス）、充填剤、分散剤、湿潤
剤、表面調整剤、その他を粗練した後、増粘剤などを加
えて分散させ、次いで更に消泡剤などを加えて脱泡し、
最後にろ過して本発明の水性エマルジョン系塗料を調製
することができる。なお、分散機としては、高速ディス
パーが好適であり、粗練り、後の粘度調整も同時にでき
るため他の機械より生産効率を高くすることができる。The aqueous emulsion paint of the present invention can be prepared by mixing the above components. For example, after resin component (latex), filler, dispersant, wetting agent, surface conditioner, and the like are kneaded, a thickener is added to disperse, and then a defoaming agent is added to defoam.
Finally, the aqueous emulsion paint of the present invention can be prepared by filtration. As the disperser, a high speed disperser is suitable, and since the kneading and the viscosity adjustment afterward can be performed at the same time, the production efficiency can be made higher than that of other machines.

【００２０】本発明の水性エマルジョン系塗料は、自動
車のタイヤハウス、床裏、フロントエプロンなどの部分
へのアンダーコート用塗料、更にはシールの合わせ目の
シーリング材などとしても利用可能である。The water-based emulsion coating composition of the present invention can be used as an undercoat coating composition for automobile tire houses, under floors, front aprons and the like, and also as a sealing material for seams of seals.

【００２１】この場合、一般的な高圧ポンプを使用し
て、スプレーガン塗布方法などにより塗装することがで
き、その塗布量は、乾燥後の塗布物厚みで１５０〜４０
００μｍ程度とすることができる。In this case, a general high-pressure pump can be used for coating by a spray gun coating method or the like, and the coating amount is 150 to 40 in terms of the thickness of the coating material after drying.
It can be about 100 μm.

【００２２】また、乾燥条件は、例えば室温で１０〜６
０分間置いた後、仮焼炉で１１０℃程度で８〜１２分間
程度乾燥し、次いで１２０〜１５０℃で２０〜３０分間
中塗炉で乾燥し、最後に上塗炉で１２０〜１５０℃で２
０〜３０分間乾燥する条件を採用することができる。The drying conditions are, for example, 10 to 6 at room temperature.
After leaving it for 0 minutes, it is dried in a calcining furnace at about 110 ° C. for about 8 to 12 minutes, then at 120 to 150 ° C. for 20 to 30 minutes in an intermediate coating furnace, and finally in a top coating furnace at 120 to 150 ° C. for 2 minutes.
Conditions for drying for 0 to 30 minutes can be adopted.

【００２３】[0023]

【発明の効果】本発明の水性エマルジョン系塗料は、乾
燥時に亀裂や膨れなどの発生させずに厚膜を形成するこ
とができる。INDUSTRIAL APPLICABILITY The aqueous emulsion paint of the present invention can form a thick film without causing cracks or swelling during drying.

【００２４】[0024]

【実施例】以下、実施例と比較例を示して本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。EXAMPLES The present invention will be specifically described below by showing Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

【００２５】［実施例１〜４、比較例１〜３］表１に示
す成分を同表に示す配合量で混合し、下記方法により、
焼付乾燥性、貯蔵安定性を評価した。結果を表１に併記
する。 〈焼付乾燥性〉電着塗装を施したスチール板上に試料を
塗布し、室温で１０分間放置した後、予備乾燥を９０℃
で１０分間行い、更に本焼付を１４０℃で２０分間行
い、塗膜表面の膨れ、亀裂発生を目視にて観察し、乾燥
後の膨れ、亀裂発生のない塗布膜厚を求めた。この場
合、要求性能として９００μ以上が良好であると評価さ
れる。 〈貯蔵安定性〉試料の変質を評価するため、３５℃で１
０日間置いた場合の処理後の状態を観察した。 ○：良好 △：粘度変化やや有り ×：粘度変化大[Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3] The components shown in Table 1 were mixed in the compounding amounts shown in the table, and the following method was used.
The baking and drying properties and the storage stability were evaluated. The results are also shown in Table 1. <Baking and drying properties> The sample was applied on a steel plate that had been electrodeposition coated, left at room temperature for 10 minutes, and then pre-dried at 90 ° C.
For 10 minutes, and then main baking was performed at 140 ° C. for 20 minutes, and the swelling and cracking of the coating film surface were visually observed to determine the coating film thickness without swelling and cracking after drying. In this case, 900 μ or more is evaluated as good as required performance. <Storage stability> To evaluate the deterioration of the sample,
The state after the treatment when observed for 0 days was observed. ◯: Good Δ: Viscosity changed slightly X: Viscosity changed significantly

【００２６】[0026]

【表１】 （注）ＳＢＲ系ラテックス[Table 1] (Note) SBR latex

【００２７】上記の結果より、表面調整剤としてエチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレング
リコール、プロピレングリコールを配合することによ
り、膨れ及び亀裂のない厚膜を形成できることが確認さ
れた。From the above results, it was confirmed that by blending ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol and propylene glycol as the surface conditioner, a thick film without swelling and cracks can be formed.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 塗膜成分となるポリマーを水に分散して
なる水性エマルジョン系塗料において、表面調整剤とし
てアルキレングリコール又は重合度が２〜５のポリアル
キレングリコールを配合したことを特徴とする水性エマ
ルジョン系塗料。1. A water-based emulsion coating composition comprising a polymer as a coating film component dispersed in water, wherein an alkylene glycol or a polyalkylene glycol having a degree of polymerization of 2 to 5 is blended as a surface modifier. Emulsion type paint.