JPH02150468A

JPH02150468A - 耐チッピング性塗料組成物

Info

Publication number: JPH02150468A
Application number: JP63304754A
Authority: JP
Inventors: Sakukazu Konishi; 小西　▲さく▼一; Kunihiko Takeuchi; 武内　邦彦; Shinichiro Umeda; 梅田　眞一郎; Takeshi Hamabe; 浜辺　猛; Kojiro Matsuo; 松尾　光二郎; Minoru Yoshinaka; 芳中　實
Original assignee: Nippon Paint Co Ltd; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Nippon Paint Co Ltd; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-11-30
Filing date: 1988-11-30
Publication date: 1990-06-08
Anticipated expiration: 2012-08-25
Also published as: JP2645496B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は耐チッピング性塗料組成物に係り、さらに詳し
くは耐チッピング性の特段に優れた、自動車等の中塗塗
料として特に有用な、水性、油性あるいは粉体形状の耐
チッピング性塗料組成物に関するものである。

従来技術寒冷地では降雪時に交通網を確保するため路面に塩化ナ
トリウム、塩化カルシウム等の塩化物と砕石からなる凍
結防止剤を多量に散布することが一般的に行われ、自動
車等では走行中にはねあげられた砕石によりその塗膜が
衝撃破壊を受け、また高い塩濃度雰囲気と多湿の両者環
境が相まって鋼板発錆に至る機会が他の地域に比し大で
ある。

従ってかかる地域での自動車用塗料は、耐衝撃性の高い
、所謂耐チッピング性に優れた、また耐食性の大きい塗
料及至は塗装系であることが要望せられる。

通常、自動車塗膜は前処理（化成処理）皮膜、下塗塗膜
（電着ブライマー塗膜）、中塗塗膜および上塗塗膜から
なる積層膜で、上記チッピングの損傷を防止及至は軽減
せしめる目的で中塗塗膜に耐チッピング性顔料を添加す
ることが種々試みられている６例えば、特開昭５１−１
３３３４号には溶剤型の中塗塗料に超微粒子絹雲母を全
固形分に対し７５〜１０重量％含有せしめた耐チッピン
グ性塗料が、また特開昭５５−３６１６５号には特定酸
価を有する酸性樹脂をビヒクルに用い、タルクと防錆顔
料を添加した耐チッピング、耐食性塗料が各々示されて
おり、また特開昭５４−５２１３９号には水性エマルシ
ラン塗料に耐チッピング剤としてゴム加硫物の微粉砕品
を加えたものが、更に特開昭５６−１７０５３７号には
水性樹脂、樹脂微粉末からなる作業性の改善された水性
塗料に耐チッピング性顔料と防錆顔料を配合した水性の
耐チッピングシーラーが開示されている。

しかしなから、従来提案されてきた耐チッピング性塗料
はいずれも耐チッピング剤として箔片状ないしは鱗片状
の無機質顔料、例えば平均粒径２０μ以下のタルク・絹
雲母・カーボンブラック・硫酸バリウム等を比較的多量
含有させ、塗膜化した際に、これら箔片状、ないしは鱗
片状耐チッピング剤が配向位置せしめられ、その水平方
向収縮性、膜外性率等に由来しての衝撃に対する応力緩
和効果に依存するものである。かかる耐チッピング剤の
配合にかかわらず、従来の塗料は自動車等での耐チッピ
ング性、錆発生抑制に関し、未だ充分なものとはいえず
、その改善が強く望まれている。

発明が解決しようとする問題点そこで自動車の中塗塗料として特に有用であり、従来の
耐チッピング性塗料より一段と優れた耐チッピング性を
示し、且つ耐食性の改善された耐チッピング性塗料を得
ることが本発明の主目的である。さらにまた水性、油性
あるいは粉体塗料いずれに調整されても優れた耐チッピ
ング性と耐食性の塗膜を与えうる耐チッピング性塗料組
成物を提供することも本発明目的の一つである。

問題点を解決するための手段本発明に従えば、上記発明目的が、（Ａ）核部と、この核部から異なる４方向に伸びた針状
結晶部から成り、前記針状結晶部の基部の径が０．７〜
１４μｍであり、前記針状結晶部の基部から先端までの
長さが３〜２００μｍであるテトラポット状酸化亜鉛ウ
ィスカー、（Ｂ）相互に反応する架橋性官能基を各々が担持する２
種以上の樹脂、あるいは樹脂と化合物、もしくは相互に
反応する架橋性官能基を同一分子内に有する樹脂もしく
は樹脂混合物。

（Ｃ）その他、着色材、体質顔料を主成分とし、（Ａ）
を塗料固形分に対し１〜３０重量％含有する耐チッピン
グ性塗料組成物。

を塗料固形分に対し１〜３０重量％含有する耐チッピン
グ性塗料組成物により達成せられる。

本発明者らはさきに高純度Ｍｆｌ亜鉛ウィスカーで、核
部と、この核部から異なる４方向に伸びた針状結晶部か
ら成り、前記針状結晶部の基部の径が０．７〜１４μｍ
であり、前記針状結晶部の基部から先端までの長さが３
〜２００μｍである特性を有するものを独自開発になる
新規製法により工業規模で生産することに成功し、同製
法について特願昭６２−３３４４１８号；同６３−４１
３２９号；同６３−４１３３０号として特許出願した。

本発明は同製法に係る新規な酸化亜鉛ウィスカーの応用
面に関する発明の一つであるが、本発明者らは、かかる
テトラポット状酸１ヒ亜鉛ウィスカーを塗料の全固形分
に対し１〜３０重量％配合してなる塗料組成物が、従来
の耐チッピング性塗料に比し格段に優れた耐チッピング
性ならびに錆発生防止効果を示し、自動車中塗塗料とし
て極めて優れていることを見出し、本発明を完成するに
至った。しかも驚くべきことに、上記テトラボット状酸
化亜鉛ウィスカーは水性媒体・油性媒体・粉体塗料用の
各種樹脂ビヒクルに対しなじみ良好で、水性塗料・油性
塗料・粉体塗料のいずれに対しても添加でき、独自の形
状ならびに特性に由来し、優れた耐チッピング性、耐食
性を付与することが可能である。またシランカップリン
グ剤、アルミニウム系カップリング剤、チタネート系カ
ップリング剤などのカップリング剤で疎水化処理を行っ
て油性塗料に加えることも可能である。

樹脂ビヒクルとしては、相互に反応する架橋性官能基を
分子内に一種または２種以上有するものが使用可能で、
官能基としてカルボキシル基、ヒドロキシル基、イソシ
アネート基、エポキシ基、アミン基、イミノ基、スルホ
ン酸基、アルコキシシラン基、活性メチロール基などを
有するものが使用できる。

油性塗料の場合、通常は飽和あるいは不飽和アルキド樹
脂・アクリル樹脂・エポキシ樹脂・ポリエステル樹脂・
ウレタン樹脂・ポリアルカジエン樹脂・ポリオレフィン
樹脂・セルロースアセテートブチレート樹脂・石油樹脂
・スチレン樹脂等、あるいはそれらにアミノブラスト樹
脂・ニトロセルロース樹脂、ブロックあるいは非ブロッ
クのポリイソシアネート化合物等を配合したものを有機
溶剤に溶解及至は分散させたビヒクルに、上記テトラボ
ット状の酸化亜鉛ウィスカーを加え、尚所望により着色
顔料・体質顔料・タルク等通常の耐チッピング剤・防錆
顔料、例えばクロム酸金属塩・リン酸金属塩・モリブデ
ン酸金属塩・タングステン酸金属塩・タンニン酸等、お
よび他の通常の塗料添加剤等を加え、耐チッピング性塗
料を調整する。しかしなから、本発明に於いては少なく
とも塗料全固形分に対し１〜３０重量％のテトラポット
状酸化亜鉛ウィスカーーを必須とする。

本発明者らは上述の油性塗料の場合、テトラポット状酸
化亜鉛ウィスカーの含量が塗料固形分に対し１重量％未
満では該酸化亜鉛ウィスカーの効果はあまり認められな
いが、１重量％をこえると通常の耐チッピング剤を加え
ずとも、優れた耐チッピング性を発揮し、また耐チッピ
ング剤を含む場合にも極めて著しい相剰効果を発揮する
こと、またかかる相剰効果は３０重量％をこえるとそれ
以上特段の効果はなく、かえって顔料濃度が大となりす
ぎ、塗膜性能に好ましからざる影響を及ぼすので望まし
くないことを見出した。

テトラポット状酸化亜鉛ウィスカーは通常の酸化亜鉛と
異なり、油性塗料中にも安定に分散含有せしめることが
出来るが、カップリング剤等で疎水化処理したものの方
が塗料のなじみの点でより好ましいことも見出されてい
る。

水性塗料の場合は、アルキド樹脂・アクリル樹脂・マレ
イン化ポリブタジェン樹脂・ウレタン樹脂・エポキシ樹
脂・アミノプラスト樹脂・カゼイン・ビニル樹脂等の水
性エマルジョン・あるいはこれら樹脂に酸性基・水酸基
・オキシラン基・活性メチロール基・アミン基・反応性
炭素−炭素不飽和基・イソシアネート基、ないしはブロ
ックイソシアネート基・ハロゲン等の官能基を担持させ
、そのままあるいはさらに他の官能化合物との反応で酸
性基あるいは塩基性基を導入して水溶性ないしは水分散
性を付与したものの、水溶液及至は水分散液をビヒクル
とし、これにテトラポット状酸化亜鉛ウィスカーを加え
、所望により作業性改善目的で樹脂微粉末を、また通常
の耐チッピング性顔料、防錆顔料その他の塗料添加剤を
加え。

耐チッピング性塗料とする。この場合にも本発明にあっ
てはテトラポット状Ｈ（ヒ亜鉛ウィスカーを塗料全固形
分に対し１〜３０重量％含有せしめることが必要である
。

水性樹脂ビヒクルに対し、テトラポット状酸化亜鉛ウィ
スカーを配合せしめることにより水性の耐チッピング性
シーラーが得られるが、更に必要により、かかるシーラ
ーに防錆顔料と他の耐チッピング性顔料が添加せられる
。使用せられる防錆顔料としては、クロム酸金属塩・リ
ン酸金属塩・モリブデン酸金属塩・タングステン酸金属
塩・タンニン酸等が挙げられ、これら金属塩の金属とし
ては周期律表Ｉ・■・■あるいは■族の金属、例えばリ
チウム・カリウム・ナトリウム・カルシウム・ストロン
チウム・バリウム・亜鉛・鉛・アルミニウム等が挙げら
れる。使用量としては樹脂固形分に対し通常２〜５０重
量％の範囲内で選定せられるが上限に関しては、塗料組
成分の貯蔵安定製、塗膜物性就中耐水性に悪影響を及ぼ
さぬ範囲とすべきである。

テトラポット状酸化亜鉛ウィスカーの使用により充分な
耐チッピング効果が得られるので、他に耐チッピング剤
を加える必要はないが、相剰効果を期し、また経済性等
の点で他の耐チッピング剤を加える場合、該耐チッピン
グ剤としては、従来使用されている耐チッピング性顔料
、例えば平均粒径２０μ以下の箔片状人里は鱗片状のタ
ルク・絹雲母・カーボンブラック・硫酸バリウム等が有
用である。テトラポット状酸化亜鉛ウィスカーと他の耐
チッピング性顔料を併用する場合、それらの合計量は樹
脂固形分に対し最大限５０重量％の量比とすることが平
滑性等の膜物性上好ましい。

本発明ではまた、粉体での耐チッピング性塗料組成物も
意図せられる。粉体塗料では通常、エポキシ樹脂・ビニ
ル樹脂・塩素化ポリエーテル樹脂・ポリウレタン樹脂・
ポリアミド樹脂・ポリエステル樹脂・セルロース系樹脂
等が硬化剤、顔料その他添加剤と配合され、５００μ以
下の粉体に調整され、加熱被塗物に流動浸漬、静電塗装
、粉体散布、溶射、フロックガン等の塗装手法により適
用されるものであるが、本発明ではかかる従来公知の粉
本塗料に対し、テトラポット状酸化亜鉛ウィスカーが塗
料全固形分に対し１〜３０重量％の割合で含有せしめら
れ、特に耐チッピング性と耐食性に優れた塗膜を与えう
る耐チッピング性塗料が提供せられる。油性塗料の場合
と同様、テトラポット状酸化亜鉛ウィスカーは所望によ
りカップリング剤で予め疎水化処理し、配合することが
特に好ましい。

上記いずれの塗料形状の場合も、本発明の塗料組成物に
は他に必要に応じ従来公知の各種添加剤を配合すること
が出来る。これらには、各種顔料・ハジキ防止剤・レベ
リング向上剤・顔料分散剤・タレ防止剤・溶剤・イオン
性調製剤等が含有せられる。

尚、本発明の塗料組成物は適宜樹脂ビヒクル及び添加剤
を選択することにより上塗あるいは下塗りとして利用す
ることもできる。

本発明は、この様に耐チッピング性顔料として新規顔料
のテトラポット状酸化亜鉛ウィスカーを特定量使用する
ことを特徴とする。ものであるが、その作用効果に関し
、本発明者らは該ウィスカーが特殊形状を有しているた
め、塗膜内に於いて水平方向のみならず垂直方向に対し
ても収縮性制御効果を有すること、またその弾性率等物
性に由来し、極めて大なる耐チッピング効果を示し、ま
たその結果として錆発生を著しく制御しうるむのと考え
ている。

以下実施例により本発明を説明する。

ファインデイックＭ６１０７　　■　５００部エピコー
ト−１００４■　　　　　５００部ルチル型酸化チタン
顔料　　　１００部上記配合物を加熱攪拌機を用いて溶
融混合した後、粉砕機により室温にて粉砕して、最大粒
径４５μの樹脂微粉末（１）を得た。

なお、 ■：大日本インキ社製ポリエステル樹脂、１層１１０℃
、水酸化０．酸価５５゜ ■ニジエル化学社製エポキシ樹脂、エポキシ当量９５０゜塗　ペースト（１の；整：水性ワニス　■　　　　　　　　　　３００部樹脂微粉
末（ＩＩ　　　　　　　　　　　　７０部絹　雲　母　
　　　　　　　　　　　　　１６部テトラポット状酸化
亜鉛ウィスカー　１６部カーボンブラック　　　　　　
　　　　５部ジンククロメート　　　　　　　　　　３
２部ルチル型酸化チタン顔料　　　　　　７０部イ　　
　ン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　９θ計　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　５９９部上記配合物を１ｉＩステンレス容器
に仕込み、ペイントコンディショナーを用いて室温で３
０分間混合分散して、グレーの塗料ペースト（１）を得
た。

なお。

■：ボリオイル１１０（ヒュルス社製１．４−ポリブタ
ジェン樹脂）の無水マレイン酸変性水性樹脂、酸価９０
、ジメチルエタノールアミンによる中和率８０％、固形
分３０重量％、分子量１，３００゜塗を組　　（１）の調整：１１ステンレス容器に塗料ペースト（１１４００部とへ
キサメトキシメチロースメラミン樹脂（三井すイアナミ
ド■製すイメル３０３、固形分９８重量％）２５部を仕
込み、ラボミキサーを用いて室温で１５分間混合分散し
て、グレーの塗料組成物（１）を得た。

雌１匠−Ｌ実施例１の代わりに通常の酸化亜鉛（試薬−級）°を用
い、同様にグレーを得た。

え１九−１オイルフリーポリエステル樹脂（Ｍｎ＝１７００、酸価
１Ｏ１ＯＨ価６０、ＮＶ６０％）　６０部、ブチル化メ
ラミン樹脂Ｇ３２ｌ−６０（大日本インキ、ＮＶ６０％
）４０部、チタンＲ−８２０（石原産業）３０部を予め
シランカッ１リング剤（ＫＢＭ４０３信越シリコン■）
で表面処理したテトラポット状酸化亜鉛ウィスカー１２
．５部、カーボンブラック２．０部、キジロール１５．
５部よりなる組成物を常法で塗−科化し、液状塗料＋２
１を得た。

及１」−１実施例２でシラン処理していないテトラポット状酸化亜
鉛ウィスカーを用いた。

次に、上記各実施例および比較例の塗料組成物を塗料用
シンナーで希釈して、その粘度を２５秒／＃４フォード
カップ（２０℃）に調整し、これをスプレー塗装にて電
着塗膜パワートップｕ　−１０００−グレー（日本ペイ
ント■製）上に乾燥膜厚で３０〜４０μとなるように塗
布し、そのｆ＆　１５０’Ｃで３０分間乾燥した０次い
で、オルガＧ２５ホワイト（日本ペイント社製メラミン
アルキド系上塗塗料）を同様に乾燥膜厚で３５〜４５μ
となるように塗布し、１４０℃で３０分間乾燥しな。

（以下余白）手続補正書（自発）平成１年１月２０日昭和６３年特許願第３０４７５４号２、発明の名称耐チッピング性塗料組成物３、補正をする者事件との関係　　特許出願人５、補正により増加する請求項の数６、補正の対象発明の詳細な説明の欄７、補正の内容別紙の通り８、前記以外の補正をする者事件との関係　　特許出願人住所　　大阪府門真市大字門真１００６番地名称　　松
下電器産業株式会社 ′ｔ′ｃ我有　　介升　唄姐４、代理人ビル・リバーセンター６階＼＼−°パ［別紙］１．明細書の第３頁の１１行に、「特開昭５１年１３３３４号」とあるを、ｒ特開昭５１
年１３８３４号１と訂正する。

２、同、第３頁の１４行に、［特開昭５５年３６１６５号」とあるを、ｒ特開昭５５
年５６１６５号」と訂正する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（Ａ）核部と、この核部から異なる４方向に伸びた針状
結晶部から成り、前記針状結晶部の基部の径が０．７〜
１４μｍであり、前記針状結晶部の基部から先端までの
長さが３〜２００μｍであるテトラポット状酸化亜鉛ウ
ィスカー（Ｂ）相互に反応する架橋性官能基を各々が担持する２
種以上の樹脂、あるいは樹脂と化合物、もしくは相互に
反応する架橋性官能基を同一分子内に有する樹脂もしく
は樹脂混合物。（Ｃ）その他、着色材、体質顔料を主成分とし、（Ａ）
を塗料固形分に対し１〜３０重量％含有する耐チッピン
グ性塗料組成物。
（２）カップリング剤で疎水化処理されたテトラポット
状酸化亜鉛ウィスカーを使用する、請求項第１項記載の
塗料組成物。
（３）塗料形状が水性塗料である、請求項第１項記載の
塗料組成物。
（４）塗料形状が溶剤型塗料である、請求項第１項記載
の塗料組成物。
（５）塗料形状が粉体塗料である、請求項第１項記載の
塗料組成物。