JP4223235B2

JP4223235B2 - 水性塗料組成物およびその塗装物品

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Publication number: JP4223235B2
Application number: JP2002169250A
Authority: JP
Inventors: キムジュハン; マカラウィッツジェフリー; 守光崎; 賢一安永; フリッチャージェシー; 孝渡邊
Original assignee: Nippon Bee Chemical Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Nippon Bee Chemical Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-06-11
Filing date: 2002-06-10
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2022-06-10
Also published as: US6599980B2; US20030044626A1; JP2003012998A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック素材に対し優れた性能を有する水性塗料組成物およびその塗装物品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の内装に使用されるプラスチック素材としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などが挙げられる。近年、コストおよびリサイクル性の観点から、ポリプロピレン素材が増加しつつある。
これらのプラスチック素材に対し、内装材用にデザインされた塗装が行われているが、特に、ポリプロピレン素材は無極性であるため、良好な性能を塗料で付与することは困難である。
【０００３】
ポリプロピレン素材上で良好な性能を発揮させるため、塗料組成物は一般に塩素化ポリプロピレン樹脂と有機溶剤を用いて調製されており、有機溶剤は、均一な膜を造ったり、素材を膨潤させて密着性を向上させる機能をもっている。
しかし、有機溶剤は環境破壊の原因となるほかに、作業環境や火災発生の問題物質でもあり、規制も世界中で厳しくなりつつある。
したがって、水性塗料組成物の開発が絶対に必要である。
自動車用途においては、耐牛脂汚染性や、耐アルカリ性などの耐薬品性が求められている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、ポリプロピレン素材などのプラスチック素材に対する１コート仕上げが可能であって、水性であり、密着性が高く、耐牛脂汚染性や耐アルカリ性に優れた水性塗料組成物およびその塗装物品を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため、種々の実験を重ねた結果、塩素化ポリオレフィン樹脂としてはエマルションタイプを使用し、その塩素化度と無水マレイン酸変性量を特定の割合に調整するとともに、この塩素化ポリプロピレン樹脂に対し、特定の比率範囲内で高ガラス転移温度のアクリル樹脂エマルション又は少量の塩素化ポリプロピレンで変性されたアクリル樹脂エマルションを配合し、かつ、架橋剤としてポリカルボジイミドを特定の比率範囲内で配合し、さらに樹脂粉末を配合することにより、有機溶剤の使用量を少なくすることが出来て、ポリプロピレン素材などのプラスチック素材に対する１コート仕上げが可能となり、耐牛脂汚染性や耐アルカリ性等の耐薬品性をも高めることが出来ることを確認して、本発明を完成した。
【０００６】
本発明にかかる水性塗料組成物は、塩素含有率が１５〜２５重量％、無水マレイン酸変性量が１．０〜５．０重量％の塩素化ポリプロピレン樹脂エマルションと、０〜３０重量％の前記塩素化ポリプロピレン樹脂で変性され、ガラス転移温度９０℃以上のアクリル樹脂エマルションと、ポリカルボジイミド架橋剤と、樹脂粉末とを含む水性塗料組成物であって、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルション、アクリル樹脂エマルションおよびポリカルボジイミド架橋剤の合計不揮発固形分に対し、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルションの不揮発固形分１０〜３０重量％、アクリル樹脂エマルションの不揮発固形分４０〜６５重量％およびポリカルボジイミド架橋剤の不揮発固形分５〜２５重量％であり、樹脂粉末を除く水性塗料組成物の不揮発固形分に対し、樹脂粉末の配合量が５〜１０重量％である。
【０００７】
本発明にかかる塗装物品は、水性塗料組成物で塗装されてなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる水性塗料組成物は、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルションとアクリル樹脂エマルションとからなる樹脂エマルションを必須成分とし、ポリカルボジイミド架橋剤および樹脂粉末をさらに含む塗料組成物である。
本発明においては、塩素化ポリプロピレン樹脂とアクリル樹脂とは、通常は、別々にエマルション化して混合する。
上記樹脂エマルションは、塩素化ポリプロピレン樹脂やアクリル樹脂が粒子状に水媒体中に分散し、その粒子表面が、乳化剤、界面活性剤、分散剤等で安定化されたものである。
（塩素化ポリプロピレン樹脂）
本発明で用いられる塩素化ポリプロピレン樹脂エマルションに含まれる塩素化ポリプロピレン樹脂は、塩素化ポリプロピレン部分（ａ１）と、この塩素化ポリプロピレン部分（ａ１）に結合した無水マレイン酸部分（ａ２）とを含むポリプロピレン誘導体である。
【０００９】
塩素化ポリプロピレン部分（ａ１）は、塩素原子が置換したポリプロピレンからなる部分である。また、無水マレイン酸部分（ａ２）は、無水マレイン酸をグラフトして得られる変性された部分である。
塩素化ポリプロピレン樹脂の塩素含有率は１５〜２５重量％であり、その塩素含有量が、この範囲を下回ると、乳化が困難になり、この範囲を超えると、ポリプロピレン系素材との密着性が低下するほか、耐牛脂汚染性も低下する。
無水マレイン酸変性量（無水マレイン酸部分の量）は１．０〜５．０重量％であり、その変性量が、この範囲を下回ると、乳化が困難になり、この範囲を超えると、ポリオレフィン素材との密着性が低下する。
【００１０】
塩素化ポリプロピレン樹脂の重量平均分子量については、特に限定はないが、好ましくは、３００００〜１０００００の範囲である。重量平均分子量が３００００未満であると、耐牛脂汚染性が低下する。他方、重量平均分子量が１０００００を超えると、乳化が困難になる。
塩素化ポリプロピレン樹脂は、ポリプロピレンを無水マレイン酸および塩素と反応させて内部変性して得られ、たとえば、ポリプロピレンに対して塩素および無水マレイン酸を反応させて製造される。ここで、塩素および無水マレイン酸はどちらを先に反応させてもよい。塩素との反応は、たとえば、ポリプロピレンを含む溶液に塩素ガスを導入することによって行われる。また、無水マレイン酸との反応は、たとえば、過酸化物の存在下、ポリプロピレン（または塩素化ポリプロピレン）に無水マレイン酸を反応させることによって行われる。
（アクリル樹脂）
本発明で用いられるアクリル樹脂エマルションに含まれるアクリル樹脂は、前述した塩素化ポリプロピレン樹脂が塗膜強度や耐候性のレベルが低いので、これを補い、本発明の水性塗料組成物に対し、塗膜強度や耐候性とともに、耐牛脂汚染性などの耐汚染性、耐溶剤性等を付与する成分である。
【００１１】
アクリル樹脂は、以下で説明する純アクリル樹脂でもよいが、上記塩素化ポリプロピレン樹脂で純アクリル樹脂が変性されたものでもよく、その変性量は、０〜３０重量％であり、この範囲を超えると、耐牛脂汚染性が低下する。
純アクリル樹脂とは、（メタ）アクリル酸、水酸基を含む(メタ)アクリルモノマー、（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリロニトリル等のアクリル系モノマーを単独重合か共重合して得られる樹脂であり、要するに、スチレンを含まないアクリル樹脂を言う。スチレンは耐溶剤性および耐牛脂汚染性を低下させるからである。
【００１２】
純アクリル樹脂は、具体的には、水酸基かカルボキシル基かエステル基を有するアクリル系単量体を単独で重合させるか共重合させて得る。水酸基を有するアクリル系単量体としては、たとえば、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸３−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチルや、これらのε−カプロラクトン付加物等を挙げることができ、カルボキシル基を有するアクリル系単量体としては、たとえば、（メタ）アクリル酸等を挙げることができ、エステル基を有するアクリル系単量体としては、たとえば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸イソボルニル等を挙げることができる。
【００１３】
アクリル樹脂はガラス転移温度が９０℃以上であり、９０℃未満になると耐牛脂汚染性が低下するため好ましくない。
（エマルション化）
塩素化ポリプロピレン樹脂やアクリル樹脂は、疎水性が高く、水に安定的に分散させることが困難である。そこで、塩素化ポリプロピレン樹脂やアクリル樹脂は、乳化剤や塩基性物質を使用してエマルション化させているのである。
乳化剤の配合割合は、塩素化ポリプロピレン樹脂やアクリル樹脂、塩基性物質や水の配合割合によって適宜設定されるが、例えば、塩素化ポリプロピレン樹脂の場合、樹脂１００重量部に対して３〜４０重量部が好ましく、１０〜２５重量部がより好ましい。乳化剤が３重量部未満であると、エマルションの貯蔵安定性が低下するとともに、後述のエマルションの製造工程において、乳化または重合途中に凝集や沈降がおこり易くなる。他方、４０重量部を超えると、乳化剤が被膜中に多量に残り、被膜の耐水性や耐候性が低下する。
【００１４】
乳化剤としては、特に限定はないが、たとえば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレン脂肪族エステル、ポリオキシエチレン多価アルコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンプロピレンポリオール、アルキロールアミド等のノニオン型乳化剤；アルキル硫酸エステル塩、アルキルフェノールスルフォン酸塩、スルホコハク酸エステル塩等のアニオン型乳化剤；アルキルベタイン、アルキルイミダゾリン等の両性乳化剤；ポリオキシエチレン基含有ウレタン樹脂、カルボン酸塩基含有ウレタン樹脂等の樹脂型乳化剤、イミダゾリンラウレート、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルベタイン、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド等のカチオン型乳化剤等を挙げることができ、これらは１種のみ、または、２種以上を使用することができる。これらの中でも、ノニオン型乳化剤は、親水性の高いイオン性極性基を有しないため被膜の耐水性を良好とさせ、好ましい。
【００１５】
乳化剤としては、上記のような非反応性の乳化剤のほかに、反応性の乳化剤を用いることもできる。非反応性の乳化剤に反応性の乳化剤を併用すると、被膜の耐水性が向上する。反応性乳化剤は、親水性基（たとえば、ポリエチレンオキシド基、水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、硫酸基、アミノ基等）と、疎水基（たとえば、アルキル基、フェニル基、フルオロアルキル基、ポリシロキサン基等）のほかに、たとえばラジカル重合性の不飽和結合等の反応性基も有する。反応性乳化剤としては、たとえば、アリルエーテル基とポリエチレンオキシド基とノニルフェニル基を有するアデカリアソープＮＥ−１０、ＮＥ−２０、ＮＥ−３０（旭電化工業社製）；アリルエーテル基とポリエチレンオキシド基と硫酸基とノニルフェニル基を有するＳＥ−１０Ｎ（旭電化工業社製）；ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル基中のフェニル基にプロペニル基を有するアクアロンＲＮ−２０、ＲＮ−３０、ＲＮ−５０（第一工業製薬社製）；ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸エステル基中のフェニル基にプロペニル基を有するＨＳ−１０、ＨＳ−２０（第一工業製薬社製）；アリル基とスルホン酸基とを有するＳ−１２０Ａ、Ｓ−１８０Ａ（花王社製）；ビス（ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル）メタクリレート化硫酸エステル塩であるＡｎｔｏｘＭＳ−６０、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルアクリル酸エステルであるＲＭＡ−５６４、ＲＭＡ−５６８、ＲＭＡ−５０６、ポリオキシエチレンアルキルエーテルメタクリル酸エステルであるＲＭＡ−１１２０、ＭＰＧ１３０−ＭＡ、ポリオキシエチレンメタクリルエステルであるＭＡ−３０、ＭＡ−５０、ＭＡ−１００等のメタクリロイル基またはアクリロイル基を有する化合物（日本乳化剤社製）等を挙げることができ、これらは１種のみ、または、２種以上を使用することができる。
【００１６】
中和剤としての塩基性物質の配合割合も、塩素化ポリプロピレン樹脂やアクリル樹脂、乳化剤や水の配合割合によって調整され、特に、塩素化ポリプロピレン樹脂や乳化剤等に含まれる酸性官能基を十分に中和することを考慮して配合されるが、たとえば、エマルション全体の０．１〜５重量％である。塩基性物質の配合によって定まるエマルションのｐＨは、好ましくは７〜１１、さらに好ましくは７．５〜１０．５、最も好ましくは８〜１０である。エマルションのｐＨが７未満であると、中和が十分ではなく、エマルションの貯蔵安定性が低下することがある。他方、エマルションのｐＨが１１を超えると、遊離の塩基性物質がエマルション中に過剰に存在することとなり、アミン臭が強くなり、使用しにくくなる。
【００１７】
本発明で用いられる塩基性物質は、塩素化ポリプロピレン樹脂が有する無水マレイン酸基に付加するか、および／または、これらの基を中和して、塩素化ポリプロピレン樹脂の親水性を高め、エマルションの貯蔵安定性を向上させる働きをする。
塩基性物質としては、特に限定はないが、たとえば、アミン化合物およびアンモニアのうちの少なくとも１つからなるものを挙げることができる。アミン化合物としては、たとえば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、Ｎ−メチルモルホリン等のモノアミン類；エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ピレラジン、イソホロンジアミン、トリエチレンジアミン、ジエチレントリアミン等のポリアミン類；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、２−アミノ−２−メチルプロパノール等のアルカノールアミン類等を挙げることができ、これらのうちの１種のみ、または、２種以上を使用することができる。これらはアンモニアと併用してもよい。
【００１８】
水の配合割合は、エマルション全体の５０〜９５重量％が好ましく、５０〜８５重量％がより好ましく、５５〜８０重量％が最も好ましい。水の配合割合が５０重量％未満であると、エマルション中の不揮発固形分が多くなりすぎ、凝集等が生じ易く、エマルションの貯蔵安定性が低下することがある。他方、水の配合割合が９５重量％を超えると、エマルションの製造工程において、作業性が悪くなるほか、水性塗料組成物の製造に制約を受ける。
エマルション中の塩素化ポリプロピレン樹脂やアクリル樹脂を主成分とするポリマー粒子の平均粒径については、特に限定はないが、０．０１〜１０μｍが好ましく、０．０３〜５μｍがより好ましく、０．０５〜１μｍが最も好ましい。ポリマー粒子の平均粒径が０．０１μｍ未満であると、乳化剤が多量に必要となり、被膜の耐水性や耐候性が低下する。他方、ポリマー粒子の粒径が１０μｍを超えると、エマルションの貯蔵安定性が低下するとともに、ポリマー粒子の体積が大きすぎて、塗膜化するための溶融熱量や時間を多く必要とし、熱フロー性が低下し、塗膜の外観や耐水性、耐溶剤性等が低下することがある。
（ポリカルボジイミド架橋剤）
ポリカルボジイミド架橋剤は、塩素化ポリプロピレン樹脂やアクリル樹脂と反応することによって、耐アルカリ性を高める成分である。
【００１９】
ポリカルボジイミド架橋剤としては、たとえば、ユニオンカーバイド社製のＸＬ２９ＳＥ、日清紡社製のカルボジライトＥ−０１、ロームアンドハース社製の芳香族カルボジイミド等を挙げることができる。
（樹脂粉末）
樹脂粉末は、耐アルカリ性を高め、特に耐ブリスター性の向上に有効である。樹脂粉末としては、たとえば、根上工業社製のアートパールＵ−６００Ｔ、大日本インキ社製のソフトクラッドＣＦＢ１００等を挙げることができる。
（水性塗料組成物）
本発明の水性塗料組成物は、上記で詳しく説明した、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルション、アクリル樹脂エマルション、ポリカルボジイミド架橋剤および樹脂粉末を必須成分として含み、後述の他の配合物を含むものであってもよい。
【００２０】
本発明の水性塗料組成物に含まれる塩素化ポリプロピレン樹脂エマルションの不揮発固形分の割合は、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルション、アクリル樹脂エマルションおよびポリカルボジイミド架橋剤の合計不揮発固形分に対し、１０〜３０重量％であり、好ましくは１５〜２５重量％である。塩素化ポリプロピレン樹脂エマルションの不揮発固形分の割合が１０重量％未満であると、素材に対する密着性が低下する。一方、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルションの不揮発固形分の割合が３０重量％を超えると、耐牛脂汚染性が低下する。
本発明の水性塗料組成物に含まれるアクリル樹脂エマルションの不揮発固形分の割合は、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルション、アクリル樹脂エマルションおよびポリカルボジイミド架橋剤の合計不揮発固形分に対し、４０〜６５重量％であり、好ましくは４５〜６５重量％である。アクリル樹脂エマルションの不揮発固形分の割合が４０重量％未満であると、耐牛脂汚染性などの耐汚染性が低下する。一方、アクリル樹脂エマルションの不揮発固形分の割合が６５重量％を超えると、ポリプロピレン素材との密着性が低下する。
【００２１】
本発明の水性塗料組成物に含まれるポリカルボジイミド架橋剤の不揮発固形分の割合は、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルション、アクリル樹脂エマルションおよびポリカルボジイミド架橋剤の合計不揮発固形分に対し、５〜２５重量％であり、好ましくは１０〜２５重量％である。ポリカルボジイミド架橋剤の不揮発固形分の割合が５重量％未満であると、耐アルカリ性が低下する。一方、ポリカルボジイミド架橋剤の不揮発固形分の割合が２５重量％を超えると、耐牛脂汚染性が低下するため好ましくない。
本発明の水性塗料組成物に含まれる樹脂粉末の割合は、樹脂粉末を除く水性塗料組成物の不揮発固形分に対し、５〜１０重量％である。樹脂粉末の割合が５重量％未満であると、耐アルカリ性等が低下する。一方、樹脂粉末の割合が１０重量％を超えると、密着性が低下するため好ましくない。
（他の配合物）
本発明にかかる水性塗料組成物は、必要に応じ、他の水性樹脂が適宜配合されたものでもよい。この他の水性樹脂としては水溶性アクリル樹脂がもっとも好ましいが、水溶性アクリル樹脂以外に、ポリエステル樹脂エマルション、ポリウレタン樹脂エマルション、エポキシ樹脂エマルションやアミノ樹脂エマルション等も配合されて良い。
【００２２】
本発明にかかる水性塗料組成物は、塗料として通常添加される他の配合物、例えば、着色剤；タルク等の体質顔料；アルミフレーク、マイカ粉等の光輝材；界面活性剤、中和剤、安定剤、増粘剤、消泡剤、表面調整剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の添加剤；シリカ等の無機充填剤や、導電性カーボン、導電性フィラー、金属粉等の導電性充填剤、有機改質剤、可塑剤等の補助配合剤等を必要に応じて配合することが出来る。
本発明にかかる水性塗料組成物に配合される着色剤としては、酸化チタン、カーボンブラック、酸化鉄、酸化クロム、紺青等の無機顔料；アゾ系顔料、アントラセン系顔料、ペリレン系顔料、キナクリドン系顔料、インジゴ系顔料、フタロシアニン系顔料等の有機顔料；染料などがある。
【００２３】
本発明にかかる水性塗料組成物は、さらに、水性塗料組成物全体の３０重量％以下であれば、有機溶剤を含有させることもできる。有機溶剤を含有させると、作業性が向上し、顔料等の分散性が高くなる。もっとも、一般的には、有機溶剤を含有させない方が貯蔵安定性が高く、最近の有機溶剤の規制にも適合し、好ましい。
有機溶剤としては、たとえば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素類；シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シクロペンタン等の脂環式炭化水素類；酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸アミル等のエステル類；ｎ−ブチルエーテル、イソブチルエーテル等のエーテル類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、２−ブタノール、ｎ−プロピレングリコール、イソプロピレングリコール等のアルコール類；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のセロソルブ類；ジエチレングリコールモノエチルエーテル等のカービトール類；プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類；ジオキサン、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジアセトンアルコール等のその他の溶剤類等を挙げることができる。
（対象素材）
本発明にかかる水性塗料組成物が対象とするプラスチック素材としては、特に限定されないが、たとえば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等のポリオレフィンのほか、アクリロニトリルスチレン（ＡＳ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）、塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などが挙げられる。
（塗装方法）
本発明にかかる水性塗料組成物を上記対象素材に塗布する方法については、エアースプレー塗装、エアレススプレー塗装のいずれでもよい。
【００２４】
水性塗料組成物は、たとえば、乾燥膜厚が好ましくは１０〜５０μｍ、より好ましくは１５〜２５μｍになるように塗布される。乾燥膜厚が１０μｍ未満であると、薄すぎて連続な均一膜を得られないことがある。他方、乾燥膜厚が５０μｍを超えると、塗膜ワレ等の問題が生じる傾向がある。
塗膜の硬化は、室温で行ってもよいが、作業性や物性を向上させるために６０〜８０℃に加熱して行うことが好ましい。
このようにして得られた本発明の塗装物品は、本発明の水性塗料組成物で塗装されているため、その塗膜は、密着性が高く、耐牛脂汚染性や耐アルカリ性に優れる。
【００２５】
【実施例】
以下に実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、以下において、「部」は「重量部」を示し、「％」は「重量％」を示す。
実施例および比較例で用いた塩素化ポリプロピレン樹脂エマルションＡおよびアクリル樹脂エマルションＢ１〜Ｂ６は、以下のようにして製造した。
（製造例Ａ１：塩素化ポリプロピレン樹脂エマルションＡの製造）
撹拌機を備えた４つ口フラスコに、塩素化ポリプロピレン樹脂（塩素含有率２２％、マレイン酸変性量１．５％、重量平均分子量６０，０００）２４．６部、乳化剤（ローヌ・プーラン社製、イゲパルＣＯ−７３０）５．５部およびキシレン９．４部を仕込んだ後、９０℃に昇温した。仕込物が均一に溶解した後、８５℃に保ちながら、Ｎ−メチルモルフォリン０．４５部を添加し、同時に脱イオン水５９．９５部を滴下した。滴下終了後、１時間撹拌し、不揮発固形分濃度３０％の塩素化ポリプロピレン樹脂エマルションＡを得た。
（製造例Ｂ１：アクリル樹脂エマルションＢ１の製造）
撹拌機を備えた４つ口フラスコに、脱イオン水３３部と乳化剤（ウィトコ社製、デュパンールＷＡＱＥ）１部とを仕込み、窒素気流中、撹拌しながら７０℃に昇温した。別途、脱イオン水２０部、乳化剤３部および表１に示すアクリルモノマー成分全量を予め乳化させた乳化液と、脱イオン水４．２部およびアンモニウムパーサルフェート０．２部を含む重合開始剤溶液を用意し、これらを７０℃の温度で２時間３０分かけてフラスコに滴下し、さらに２時間反応を続け、不揮発固形分濃度４０％のアクリル樹脂エマルションＢ１を得た。得られたエマルションＢ１中のアクリル樹脂部のＴｇおよび塩素化ポリプロピレン樹脂変性量（％）を表１に示す。
（製造例Ｂ２〜Ｂ６：アクリル樹脂エマルションＢ２〜Ｂ６の製造）
製造例Ｂ１で、アクリルモノマー成分をそれぞれ表１に示す成分に変更し、塩素化ポリプロピレン樹脂で変性する場合は、予め塩素化ポリプロピレン樹脂の全量をアクリルモノマー成分に添加しておく以外は、製造例Ｂ１と同様にして、アクリル樹脂エマルションＢ２〜Ｂ６を製造した。得られたエマルションＢ２〜Ｂ６中のアクリル樹脂のＴｇ（℃）および塩素化ポリプロピレン樹脂変性量を表１に示す。
【００２６】
【表１】

【００２７】
（実施例１）
[顔料ペーストの製造]
二酸化チタン５６．４部、カーボンブラック１．８部および水溶性アクリル樹脂（ロームアンドハース社製、不揮発固形分濃度２０％）４１．８部をサンドグライダーミルで３０分間分散させ、不揮発固形分濃度６７％の顔料ペーストを得た。
[水性塗料組成物の製造]
混合分散容器にエマルションＢ１を１１２．５部仕込んだ後、ディスパー撹拌しながら、順次、水溶性アクリル樹脂（ロームアンドハース社製、不揮発固形分濃度２０％）１０４部、エマルションＡ１００部、顔料ペースト９２．５部、Ｎ−メチルピロリドン７０．９部、脱イオン水１４０部、タルク１３９．９部、樹脂粉末（ＡＲＴＰＥＡＲＬＵ−６００Ｔ、根上工業社製、不揮発固形分１００％）１７．０部、ワックス（ロームアンドハース社製、不揮発固形分濃度３５％）９．６部、消泡剤（サーフィノール１０４、エアープロダクツ社製、不揮発固形分濃度５０％）２．５部および増粘剤（ＡＳＥ−６０、ロームアンドハース社製、不揮発固形分濃度２０％）２８．２部を添加混合し、分散させた後、１時間エイジングを行った。その後、撹拌しながらポリカルボジイミド架橋剤（カルボジライトＥ−０１、日清紡社製、不揮発固形分濃度４０％）６２．５部および脱イオン水４０．５部をさらに添加し、不揮発固形分濃度４０％の水性塗料組成物（１）を得た。
【００２８】
[水性塗料組成物の評価]
ポリプロピレン試験片をイソプロパノールで洗浄した後、水性塗料組成物（１）を乾燥膜厚２０μｍとなるようにエアースプレー塗装し、７０℃で５分間焼き付け、塗膜で覆われた試験片を得た。
得られた塗膜の物性を以下の評価方法で評価し、その結果を表２に示した。
密着性：
塗膜面に１ｍｍ間隔の升目１００個をカッターナイフでつけ、接着テープで剥離試験を行った。
【００２９】
○：升目１００個とも試験片に残存した。
×：１個以上が試験片から剥した。
耐牛脂汚染性：
牛脂（試薬）を塗膜面に均一に塗布し、ネル布を載せ、８０℃の電気炉に１週間放置した。１週間後に取り出し、水洗・風乾後にカッターナイフで長さ２ｃｍの×印を入れ、接着テープを用いて剥離試験を行った。
○：異常なかった。
×：剥離が認められた。
【００３０】
耐アルカリ性：
塗膜面にポリエチレン製円筒を載せ、その中に０．１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液を５ｍｌ滴下した。上部開口部をガラス板で覆い、５５℃の恒温槽に４時間放置した。その後、円筒を取り外し、塗膜を水洗、風乾し、塗膜の状態変化を観察した。
○：水酸化ナトリウム水溶液が触れた部分と触れない部分で差異がなかった。
×：水酸化ナトリウム水溶液が触れた部分は変色し、つやが低下し、ふくれ等の異常が観察された。
（実施例２〜６および比較例１〜７）
実施例１で各成分の配合量および種類をそれぞれ表２〜３に示すものに変更する以外は、実施例１と同様にして、水性塗料組成物（２）〜（６）および比較水性塗料組成物（１）〜（７）を製造した。なお、実施例２〜６および比較例１〜７におけるエマルションＡ、エマルションＢおよびポリカルボジイミド架橋剤の合計不揮発固形分は、実施例１の合計不揮発固形分と同じであった。また、実施例２〜６および比較例１〜７では、エマルションＡ、エマルションＢ、ポリカルボジイミド架橋剤および樹脂粉末以外の成分のそれぞれの配合量を変更しなかった。実施例２〜６および比較例１〜７で得られた水性塗料組成物および比較水性塗料組成物を実施例１と同様に評価した。その結果を表２〜３に示す。
【００３１】
【表２】

【００３２】
【表３】

【００３３】
【発明の効果】
本発明にかかる水性塗料組成物は、ポリプロピレン素材などのプラスチック素材に対する１コート仕上げが可能であって、水性である。この組成物から得られる塗膜は、密着性が高く、耐牛脂汚染性や耐アルカリ性に優れる。
本発明にかかる塗装物品は、上記水性塗料組成物から得られる塗膜で覆われる。このため、塗膜の密着性が高く、塗装物品は耐牛脂汚染性や耐アルカリ性に優れる。

Claims

塩素含有率が１５〜２５重量％、無水マレイン酸変性量が１．０〜５．０重量％の塩素化ポリプロピレン樹脂エマルションと、０〜３０重量％の前記塩素化ポリプロピレン樹脂で変性され、ガラス転移温度９０℃以上のアクリル樹脂エマルションと、ポリカルボジイミド架橋剤と、樹脂粉末とを含む水性塗料組成物であって、
塩素化ポリプロピレン樹脂エマルション、アクリル樹脂エマルションおよびポリカルボジイミド架橋剤の合計不揮発固形分に対し、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルションの不揮発固形分１０〜３０重量％、アクリル樹脂エマルションの不揮発固形分４０〜６５重量％およびポリカルボジイミド架橋剤の不揮発固形分５〜２５重量％であり、樹脂粉末を除く水性塗料組成物の不揮発固形分に対し、樹脂粉末の配合量が５〜１０重量％である、水性塗料組成物。
請求項１に記載の水性塗料組成物で塗装されてなる塗装物品。