JPH02212562A - 自動車などの塗装面保護方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は自動車や航空機等の塗装面を超微粒子架橋水性
エマルジョンにより保護する塗膜保護方法に関する。

自動車等の塗装面に光沢をだし塗膜を保護すべくワック
スが採用される。ワックスによる皮膜は薄く、耐光性、
剥離、耐水性に劣るために、塗膜保護には本来不向きで
ある。

（発明が解決しようとする課題） マニキュアタイプのワックスは塗膜保護機能に優れるが
、保護膜が変色、剥離するなど難点があり、また、保護
膜の塗布が面倒である。透明性、耐水性、平滑性、非剥
離性、引張強度などの各項目を満たし、かつ、塗布容易
性に優れた塗装面保護方法を提供するのが本発明でアリ
、以下詳しく説明する。

（課題を解決する手段） 本発明に使用する水性エマルジョンは、不飽和単量体を
特定の乳化剤の存在下で乳化重合し、３Ｑｎｍ以下の超
微粒子が緻密に高次架橋し、理論値より低いガラス転移
温度を示すもので、固形分が４０重量％程度のエマルジ
ョンを自動車等の塗装面に塗布し、風乾（自然乾燥）す
る。ガラス転移温度が理論値より低いことは、水性エマ
ルジョンの造膜温度が低くなることで形成される皮膜は
、超微粒子の高次架橋構造と相俟って平滑性、透明性、
粘着性、非剥離性、セして引張強度等に優れた性質を有
する。

不飽和単量体は下記一般式（イ）で示されるアクリル酸
エステル類 ＣＨＲ　＝ＣＲ２ Ｃ＝Ｏ ｌ ｅ Ｒ３ （イ） （式中、Ｒ１およびＲ２は水素またはメチル基、ＦＬ３
は炭素数１〜１８のアルキル基） の他、酢酸ビニル、プロビオ／酸ビニルなどの低級脂肪
酸ビニルエステル類、アクリロニｌ・リルなとのニトリ
ル類、ステレンやクロルスチレンナトのスチレン類、塩
化ビニル、臭化ビニルなどのビニル類、プタジエン，ク
ロロプレン、イングレンなどのジエン類、等が例示され
るが、（メタ）アクリル酸エステル類や低級脂肪酸ビニ
ルエステル類、ニトリル類、スチレン類が好ましい。

架橋構造の強化と架橋促進のために、上記不飽和単量体
に加える、反応性官能基を有する不飽和単量体としては
、下記の一般式（ロ）〜（ニ）で示される化合物が挙げ
られる。

ＣＨＲ　＝ＣＦＬ２ ｌ ＣＨＲ１＝ＣＲ２ Ｃ＝０ ＮＨ Ｒ　，ＯＨ （ニ） （Ｒ１， ；水素原子またはメチル基 ；炭素数２〜４のアルキレン基 ；炭素数１〜４のアルキレン基 ；メテレン基またはカルボニル基 ；−ＣＨ２０−またはカルボキシル基 ；１〜２０の実数） 一般式（口）の例としては グリシジルメタクリレート グリシジルク口トネート グリシジルアクリレート グリシジルアリルエーテル 一般式ヒ慢の例としては ヒドロキシエチルアクリレート ヒドロキシエテルメタク！Ｊ　Ｌ’　−　｝ヒドロキシ
エチルクロトネート ヒドロキシグロビルアクリレート ヒドロキシグロビルク口トネート ヒドロキシプロビルメタクリレート ヒドロキシブテルメタクリレート ヒドロキシプチルアクリレート ポリオキシエテレンモノアクリレート ボリオキシエチレンモノメタクリレートボリオキシエチ
レンモノクロトネート ボリオキシプロピレンモノアクリレートボリオキシプロ
ピレンモノクロトネートポリオキシブテレンモノアクリ
レート ポリオキシプテレンモノクロトネート ヒドロキシエテルアリルエーテル ヒドロキシグロビルアリルエーテル ヒドロキシブテルアリルエーテル ボリオキシエチレンアリルエーテル ボリオキシプロピレンアリルエーテル ポリオキシブチレンアリルエーテル 一般式（ニ）の例としては Ｎ−メテロールアクリル酸アミド Ｎ−メテロールメタクリル酸アミド Ｎ−メチロールクロトン酸アミド Ｎ−｛２−ヒドロキシエチル｝アクリル酸アミＮ一（２
−ヒドロキシエチル）メタクリル酸アミＮ−（２−ヒド
ロキシブロビル）アクリル酸アミＮ−（２−ヒドロキシ
プロビル）メタクリル酸アミその他の例としては メテルアリルテオール メチルメルカプトステレン アクリルアミド メタアクリルアミド アミノグロビルメタクリルアミド モノメチルアクリルアミド モノエチルアクリルアミド アリルアミン アクリルアミン メタアクリルアミン アミノスチレ／ アクリル酸 メタクリル酸 クロトン酸 イタコン酸 マレイン酸 フマル酸 マレイン酸アラニド フマル酸アラニド Ｎ−カルバモイルマレイン酸アミド Ｎ−カルバモイルフマル酸アミド これらの反応性官能基を有する不飽和単量体の使用割合
は、上記不飽和単量体の１０重量％以下が好ましい。不
飽和単量体に対する反応性官能基不飽和単量体の配合割
合が１重量％以下になると生成する水性エマルジョンの
粒子内および粒子間の架橋化度が小さくなり、逆に、反
応性官能基不飽和単量体が１０重量％以上になると、乳
化重合性や造膜性が劣り、形成される皮膜にヒビ割れが
生じやすい。

次にこれらの不飽和単量体を乳化重合する乳化剤は、重
量分率法で算定される値より低いガラス転移温度を示す
皮膜を形成しえれば良く、下記の一般式（ホ）で示され
るポリオキシアルキレンエチレン性不Ｅ和カルボン酸ポ
リエステル類等が挙げられる。

−ｏ−ｐ−ｏ− ０Ｒ０ −（Ｒ，６０）、　−Ｃ＝０ ＣＲ，２＝ＣＨＲ２ Ｒｏ Ｒｏ ”ｎＨｚｎ−ｋ（几、）ｈ　　　０− １；１〜５０の実数 ｈ；０〜５の整数 に；０〜１０の整数 ｎｉｌ〜１０の整数 この一般式（ホ）で示される不飽和カルボン酸ポリエス
テル類以外の乳化剤としては、ベタインエステル型乳化
剤、エーテルカルボン酸型乳化剤が挙げられる。これら
の乳化剤は単独で使用できるが、特に平均粒子径が８Ｑ
ｎｍ以下の超微粒子で、粒子内及び（もしくは）粒子間
に緻密な高次架橋構造を有し、理論値より低いガラス転
移温度を示す皮膜を形成する超微粒子既架橋水性エマル
ジョンを得るためには、不飽和カルボン酸ポリエステル
型乳化剤が１重量部に対して、ベタイＲ１，Ｒ２；水素
またはメチル基 几、；炭素数２〜４のアルキレン基 る界面活性剤としては、公知のアニオン性、カチオン性
そしてノニオン性界面活性剤を用いる。また、重合Ｒ，
，Ｒ８；水素または炭素数１〜２のアルキル基Ｒ８；水
素または　−（Ｒ６０）？−または％の水性エマルジョ
ンに対して５重量％以下の重合開始剤が配合され、乳化
重合が実行される。

更に、必要に応じてノニオン性高分子物質、アニオン性
高分子物質、可塑剤、ＰＨ調整剤が配合される。

このように調製された固形分が３０〜６０重量％の水性
エマルジョンを、自動車等の塗装面に塗布し、風乾（自
然乾燥）する。

（作用） 固形分が４０重量％前板の水性エマルジョンを自動車等
の塗装面に塗布する。平均粒径が８０　ｎｍ以下の超微
粒子が粒子内および（もしくは）粒子間に緻密な高次架
橋構造を有する水性エマルジョンは、風乾時に危険な有
機ガスを発生することなく、高次架橋構造を保ちつつ室
温下でガラス転移し強固な皮膜を形成する。自からの粘
着性と塗装面の投錨効果により、塗装面との密着性は極
めて良好である。ガラス転移温度は乳化剤の徨類により
異なるが、本発明で使用する乳化剤では１００〜２３Ｃ
の範囲である。このように低いガラス転移温度を有する
ために、造膜性に優れ、形成される皮膜の透明性、耐水
性、平滑性、機械的強度は極めて良好である。

（実施例） ホリオキシエチレンオクテルフェニルエーテルノ塩化物
グリシンベタインエステル（４重量部）とポリオキシプ
ロピレンポリオキシエチレングリコールのジメタクリル
酸エステル（４重量部）からなる乳化剤と水１００重量
部を仕こんで溶解し、系内金チッ素ガスで置換した。別
にアクリル酸エチル７５重量部、メタクリル酸メチル７
５重量部、Ｎ−メチロールアクリル酸アミド４．５重量
部及び水１００重量部からなる不飽和単量体混合物１５
６重量部に調製し、このうち１５重量部を前記反応容器
に加え、４０Ｃで３０分間乳化した。次いで昇温し重合
開始剤を添加したのち、残部の不飽和単量体を滴下し、
重合を行った。このようにして得られた水性エマルジョ
ンの平均粒子径は５５ｎｍ、ガラス転移温度は理論値よ
り７Ｃ低い２３Ｃである。

形成される皮膜の架橋性はベンゼンを用いた方法では極
めて良く、２５Ｃで風乾したものを視覚で評価する造膜
性は、平滑で均一な皮膜であり極めて良い。ＪＩＳＫ−
６７８１に準じ、ダンベルを作成し、破断強度（８２）
、モジュラス強度（５０％−６２，１００％−８５）を
測定した。これらの測定結果や応力−ひすみ測定図（省
略）から、皮膜は機械的強度に優れることが理解される
。更に、ＪＩＳＢ−７７５３（サンシャインカーボンア
ーク耐候試験）に基づ（ＪＩＳＫ−５４００（塗料一般
試験方法の６．７　）による光沢度は９２前後とほとん
ど変化せず、優れた耐候性と光沢性を有する。

他の乳化剤として、塩化グリシン−２−ヘプチルウンデ
シルエステルとポリオキシプロピレンポリオキシエチレ
ン−ビスフェノールエーテルの組合せ、ポリオキシプロ
ピレンオキシエチレン−ラウリルエーテルの塩化グリシ
ンベタインエステルとポリオキシエチレングリコールの
ジメタクリル酸エステルの組合せ、ポリオキシプロピレ
ンポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルの塩化ア
ラニルエステルとポリオキシプロピレンポリオキシエチ
レンジアミンのテトラメタクリル酸エステルの組合せを
試料として採用し、各蔦の水性エマルジョンのガラス転
移温度を測定したところ、いずれも理論値より７０低い
２３Ｃであった。これらの水性エマルジョンを塗装面に
塗布し風乾したところ、透明性、光沢性、耐候性、機械
的強度は前記実施例の皮膜とほぼ同じで良好であった。

（効果） 要するに、本発明は不飽和単量体に乳化剤を配合し、超
微粒子が粒子内および（もしくは）粒子間に緻密な架橋
構造を有し、かつ重量分率法の算定値より低いガラス転
移温度を示す超微粒子低架橋水性エマルジョンを調製し
、固形分が３０〜６０ｆＵ量％の水性エマルジョンを自
動車等の塗装面に塗布すると、風乾（自然乾燥）により
強力な高次架橋構造を保った超微粒子群からなる皮膜が
形成され、長期に亘って塗装面を特徴する 特許出願人　　第伯カセイ株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）不飽和単量体に乳化剤を配合し、超微粒子が粒子
   内および（もしくは）粒子間に緻密な架橋構造を有し、
   かつ、重量分率法の算定値より低いガラス転移温度を示
   す超微粒子既架橋水性エマルジョンを調製し、この水性
   エマルジョンを保護すべき塗膜に塗布する、自動車など
   の塗装面保護方法。
2. （２）平均粒子径が８０ｎｍ以下の超微粒子水性エマル
   ジョンを採用し、固形分が４０重量％程度の水性エマル
   ジョンを塗膜に塗布し、風乾等の自然乾燥で乾燥させる
   、請求項（１）記載の自動車などの塗装面保護方法。