JP2663978B2 - 耐寒耐チッピング用被覆組成物 - Google Patents

耐寒耐チッピング用被覆組成物

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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、金属製品の表面を被覆して、寒冷時に金属
製品をチッピングから保護する耐チッピング用被覆組成
物に関する。本発明の耐寒耐チッピング用被覆組成物
は、例えば自動車のガソリンタンクの表面被覆用に利用
される。
[従来の技術] 従来耐チッピング用被覆組成物としては、一般にアク
リル系樹脂エマルジョンを基体樹脂として用い、タル
ク、炭酸カルシウムなどの充填剤が配合された塗料が用
いられている。例えば特開昭62−230868号公報には、水
分散性アクリル系樹脂が固形分として100重量部と、粉
状充填剤10〜60重量部と、繊維状充填剤10〜100重量部
と、からなる耐チッピング用被覆組成物の開示がある。
しかしアクリル樹脂の種類によつては、寒冷時の耐チッ
ピング性が充分でない場合がある。そこで前記の特開昭
62−230868号公報には、この耐チッピング用被覆組成物
にスチレン−ブタジエンゴムラテックス、アクリロニト
リル−ブタジエンゴムラテックス、等のブタジエン系ゴ
ムラテックスを配合して用いることが可能であるとの記
載がある。このようにブタジエン系ゴムラテックスを混
合することにより柔軟性が高くなり、耐チッピング性が
向上する。ところが、基体樹脂のアクリル系樹脂とブタ
ジエン系ゴムとは相溶性が悪く、アクリル系樹脂へのブ
タジエン系ゴムの配合量は少量に限定され耐チッピング
性の向上には限度があった。しかも前記のブタジエン系
ゴムを配合して形成した基体樹脂の被覆膜では、鋼板の
耐触性が低下するという不具合も発見された。
[発明が解決しようとする課題] 前記のように、アクリル系樹脂エマルジョンとブタジ
エン系ゴムラテックスとの混合液から形成される被覆膜
では、樹脂部分とゴム部分との相溶性が悪く、乾燥後の
被覆膜が均一な連続した被覆膜とならず被覆膜中に分散
して存在する充填剤や顔料の部分などから被覆膜欠陥の
われや、ひびや、相分離などが発生しやすく、また鋼板
との接着強度も不十分である。そのため期待した耐チッ
ピング効果がえられず、水などが被覆膜の内部に浸透し
て鋼板の耐触性が低下していると考えられる。
また、従来のアクリル系樹脂を基体樹脂とする耐チッ
ピング用被覆組成物では、基体樹脂のアクリル系樹脂の
ガラス転移温度がブタジエン系ゴムに比べて高く、低温
でのゴム弾性が不十分で、そのため寒冷時の耐チッピン
グ性が充分に改善されていないとも考えられる。
本発明は基体樹脂の構成を変更することにより、寒冷
時の耐チッピング性を改良することを技術的課題とす
る。
[課題を解決するための手段] 本発明の耐寒耐チッピング用被覆組成物は、基体樹脂
と、充填剤と、顔料と、を含む被覆組成物であって、基
体樹脂はスチレン、ブタジエンおよびアクリル系モノマ
ーの共重合体で、そのガラス転移温度は0℃以下であ
り、基体樹脂100重量部中のブタジエン量が5〜50重量
部であり、アクリル系モノマーが10重量部以上含まれ該
基体樹脂はエマルジョン系で形成されていることを特徴
とする。
基体樹脂は、スチレンとブタジエンおよびアクリル系
モノマーとのエマルジョン状の共重合体である。この共
重合体は、例えばスチレン−ブタジエンゴムラテックス
に、アクリル系モノマーを添加して共重合して得られる
エマルジョン状である。この共重合を乳化重合でおこな
つて共重合体をエマルジョン状として形成するのは、共
重合時に単独重合体の生成を防ぐと共に得られる共重合
体の共重合性を高めるためである。
アクリル系モノマーとしては、アクリル酸、アクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、ア
クリル酸ブチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、ア
クリル酸オクチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸−
2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸、メタクリル酸メ
チル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、アク
リロニトリル、アクリル酸アミド、N−メチロールアク
リル酸アミド、メタクリロニトリル、グリシジルメタク
リレト、アクリル酸−2−メトキシエチルなどの少なく
とも一種を用いることができる。さらに架橋剤および前
記のモノマーと共重合可能な他の共重合部分を添加して
重合してもよい。
この基体樹脂を製造する方法は、例えばスチレン−ブ
タジエンゴムラテックスに前記のアクリル系モノマーの
混合物を重合開始剤および乳化剤の存在下に滴下する
か、もしくは前記の混合物を添加して重合させることに
より容易に得られる。
このアクリル系モノマーは、少なくともスチレン−ブ
タジエン系ゴムに結合して共重合していることが必要で
ある。したがって、もしスチレン−ブタジエンゴムとア
クリル系樹脂とが共重合を形成していない場合は、単に
スチレン−ブタジエン系ゴムラテックスの存在下でアク
リル系樹脂のエマルジョンを重合したことになり、両者
の分散状態はよくなるとは思われるが、エマルジョ同志
を混合した場合と同様に被覆膜が均一とならない。その
ため寒冷時の耐チッピング性の向上がえられず、また防
錆性も向上しない。
基体樹脂中に含まれるブタジエンの量は5〜50重量部
である。ブタジエンの量が5重量部未満であると寒冷時
の耐チッピング性が改善されず、50重量部を超えると被
覆膜の鋼板に対する接着性が低下しかつ防錆性が低下し
て好ましくない。またこの基体樹脂に含まれるアクリル
系モノマーの量は、鋼板との密着性を保持するために少
なくとも10重量部以上であることが好ましい。特にアク
リル系モノマーとしてアクリル酸、アクリル酸−2−ヒ
ドロキシエチル等を含むと接着性を保持するのに好まし
い。スチレンの量は、ゴム弾性を補強するためにブタジ
エンの量100重量部に対して重量部以下であるのが好ま
しい。
またこの基体樹脂は、寒冷時に弾性を有する被膜とす
るためにガラス転移温度が0℃以下であることを必要と
する。ガラス転移温度が0℃を超えて高いと低温でのゴ
ム弾性が弱くなり寒冷時の耐チッピング性が低下するの
で好ましくない。このガラス転移温度は、基体樹脂を構
成するモノマーの種類とその組成割合によって一意的に
決まるものである。
充填剤としては、従来より用いられているものが使用
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。その他繊維状のものも充填剤として用いること
ができる。
顔料としては、カーボンブラック、有機顔料などの着
色顔料、クロム酸金属塩、リン酸金属塩、メタホウ酸金
属塩等が用いられる。
さらに分散剤、増粘剤、有機溶媒なども添加すること
ができる。
本発明の耐寒耐ピッチング用被覆組成物で金属製品の
表面を被覆するには、エアレス塗装、エアスプレー塗装
により金属製品の表面に塗布する。その後、例えば80℃
〜120℃の温度で10〜30分乾燥し硬化させることにより
被覆膜を得る。なお、本発明の耐寒耐チッピング用被覆
組成物を用いれば、特に厚膜にする必要なく、70〜200
μm程度の膜厚でも十分な耐チッピング性を有する。
[発明の作用および効果] 本発明は、前記したような基体樹脂の構成とすること
により、得られる被覆組成物による被覆膜の寒冷時の耐
チッピング性が向上する。かつ基体樹脂がエマルジョン
状の共重合体であるので相溶性が良く、また塗布される
鋼板への接着性も良いので形成される被覆膜は、塗膜欠
陥がないので従来のものより防錆性が一段と向上する。
[実施例] 以下実施例により本発明を説明する。
(基体樹脂の調製) ブタジエンを55重量%共重合したスチレン−ブタジエ
ンゴムラテックス(固形分60重量部、粒子径0.1μ)55
重量部に、アクリル酸10重量部とアクリル酸ブチル30重
量部とアクリル酸−2−ヒドロキシエチル5重量部との
混合物を重合開始剤の過酸化物(過硫酸カリウム1g)お
よび乳化剤(ドデシル硫酸ナトリウム2g)の存在下に窒
素気流下に滴下し、75℃で3時間共重合をおこなって基
体樹脂Bのエマルジョンをえた。同様な方法によりブタ
ジエン含量が50%のスチレン−ブタジエンゴムラテック
ス20重量部に、アクリル系モノマーのアクリル酸15重量
部、アクリル酸ブチル60重量部、アクリル酸−2−ヒド
ロキシエチル5重量部の混合物を添加して重合して基体
樹脂Aを得た。またブタジエン含有量67%、スチレン−
ブタジエンゴムラテックス75重量部にアクリル系モノマ
ーのアクリル酸15重量部、アクリル酸ブチル5重量部、
アクリル酸−2−ヒドロキシエチル5重量部の混合物を
添加して重合して基体樹脂Cを調製した。
これらの基体樹脂エマルジョンをそれぞれ鋼板に塗布
して乾燥して得た被覆膜は、均一で欠陥は認められず良
好であった。
比較例として基体樹脂にアクリル樹脂(アクリル酸10
重量部、アクリル酸ブチル55重量部、アクリル酸−2−
ヒドロキシエチル35重量部)のみのものD、およびアク
リル系樹脂Dのエマルジョンとスチレン−ブタジエンゴ
ムラテックス(ブタジエン含量67%で固形分60重量%実
施例のCを使用)Hとを第1表に示す割合でエマルジョ
ン状で混合したものE、F、Gである。
(被覆組成物の調製) これらの基体樹脂のエマルジョン(固形分100重量
部)に対して添加剤の炭酸カルシウムを70重量部と、タ
ルクを50重量部と、カーボンブラックを3重量部と、メ
タホウ酸バリウムを5重量部と、分散剤を5重量部およ
び水150重量部とを配合して被覆組成物とした。
(被覆膜作製条件) 鋼板に鉛−錫メッキが施されたターンシート板を用意
し、前記で得た被覆組成物をエアレス塗装し、室温で10
分間セッテイングした後80℃で10分、120℃で20分間乾
燥した。また膜厚を厚く塗装した場合の乾燥時の脹れの
生じ具合を調べたが、本実施例の被覆組成物では500μ
mの膜厚に塗装した場合にもほとんど脹れは生じなかつ
た。
(耐寒耐チッピング性試験) 試験方法は、膜厚200μmの被覆膜をもつ塗板の塗膜
表面に対して60度の角度で、ナット(M−6)を2mの高
さから連続して落下させ、素地が露出したときの落下し
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℃でおこなった。結果を第1表に示す。
(耐触性) 5%の食塩水を50℃で被覆膜を形成した鋼板に連続噴
霧する塩水噴霧法により、被覆膜板上に錆が発生するま
での時間で調べた。結果を第1表に示す。
(評価結果) 第1表に示すように、被覆膜の膜厚が200μmで−30
℃における耐ピッチング性は、基体樹脂がアクリル樹脂
Dのみの比較例No.1が10kg、基体樹脂がスチレン−ブタ
ジエンゴムHのラテックスと、アクリル樹脂Dとをエマ
ルジョン状で混合配合した比較例No.2、No.3、No.4で
は、15kg、8kg、5kgでありNo2の基体樹脂が最大であり
スチレン−ブタジエンゴムHの配合量を増すにしたがっ
て耐チッピング性が低下している。
一方実施例では、スチレン−ブタジエンゴムにアクリ
ルモノマーを共重合することにより耐チッピング性が20
kg以上となり、いずれも比較例よ り耐チッピング性が向上している。特に基体樹脂中にブ
タジエン量が30重量%含まれる基体樹脂BのNo.2の場合
は、耐チッピング性が30kgとなり、一段と優れた耐寒耐
チッピング性を有していることを示している。
耐触性は、比較例のNo.1のアクリル樹脂Dのみの場合
では1000時間の塩水噴霧でも、錆の発生は認められなか
ったが、スチレン−ブタジエンゴムHを配合した比較例
のNo.2、No.3、No.4では760時間、240時間、120時間と
スチレン−ブタジエンゴムの配合量が増えることにより
錆が発生しやすくなつている。一方実施例ではブタジエ
ンの含量が50重量%のときのNo.3が760時間で錆が発生
したがブタジエン量がすくないNo.1、No.2では1000時間
後でも錆の発生は認められなかった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−180617(JP,A) 特開 昭63−63759(JP,A) 特開 昭62−10172(JP,A) 社団法人日本ゴム協会編「ゴム用語辞 典」日本ゴム協会発行、昭和53年、第 205頁

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水に分散した基体樹脂と、充填剤と、顔料
    とを含む被覆組成物であって、該基体樹脂はスチレンと
    ブタジエンとの重合体にアクリル系モノマーをエマルジ
    ョンでグラフト重合した共重合体で、該基体樹脂のガラ
    ス転移温度は0℃以下であり、該基体樹脂100重量部中
    のブタジエン量が5〜50重量部であり、アクリル系モノ
    マーが10重量部以上含まれることを特徴とする耐寒耐チ
    ッピング用被覆組成物。
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