JPH05230415A - 水系耐チッピング塗料 - Google Patents

水系耐チッピング塗料

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JPH05230415A
JPH05230415A JP3325292A JP3325292A JPH05230415A JP H05230415 A JPH05230415 A JP H05230415A JP 3325292 A JP3325292 A JP 3325292A JP 3325292 A JP3325292 A JP 3325292A JP H05230415 A JPH05230415 A JP H05230415A
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JP
Japan
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latex
chipping
weight
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water
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JP3325292A
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English (en)
Inventor
Tsunehisa Shinohara
恒久 篠原
Takeshi Sato
健 佐藤
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 80重量%以上のゲル含有率を有するジエン
系共重合体(固形分)10〜95重量%とウレタン樹脂
ラテックス(固形分)5〜90重量%からなるラテック
ス固形分100重量部に対して、無機充填剤50〜50
0重量部を含む水系耐チッピング塗料。 【効果】 塗装作業における環境・衛生の点で好ましい
耐チツピング性と耐ブリスター性に優れたラテツクス系
塗料を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動車の耐チッピング塗
料に関し、特に耐チッピング性と耐ブリスター性に優れ
るラテックス系塗料に関する。
【0002】
【従来の技術と課題】自動車の車体床裏部や足回り部品
などには走行中の飛び石により車体の損傷を防ぐため
に、従来一般にカチオン電着塗装板を下地にしてその上
に塩化ビニルプラスチゾル系の塗料(塩ビゾル耐チッピ
ング塗料)が重ね塗りされている。しかしながら、塩ビ
ゾル耐チッピング塗料には塩ビ樹脂の可塑剤としてジオ
クチルフタレート(DOP)が用いられているために、
DOPの移行や揮散による塗膜性能の低下を生じ易い問
題があるのに加えて、最近では塩ビ樹脂の公害の問題も
指摘されるようになり、塩ビゾルに代る耐チッピング塗
料の開発が鋭意進められている。塩ビゾルの代替塗料と
しては溶剤型樹脂系塗料や水系塗料などが考えられてい
る。しかし、溶剤型樹脂系塗料の場合は溶剤による火災
の危険性、環境汚染及び安全衛生の問題があり、好まし
くない。
【0003】一方、高分子ラテックス(エマルジョン)
系を主とする水系耐チッピング塗料は溶剤型のそれと相
違して火災の危険性や環境汚染の問題が極めて少なく、
種々検討されている。しかし、ラテックス系塗料は特に
車体のカチオン電着塗装板(下地)上に塗布する場合に
優れた耐チッピング性塗膜が得られにくいことに加えて
高分子ラテックス系に特有な現象である高温乾燥時(約
60〜130℃)に発生する塗膜のふくれ(ブリスタ
ー;高分子ラテックス粒子間の融着により形成される塗
料表面での皮膜化に伴い、皮膜内部に残存している水分
の蒸発に起因して発生)の問題があり、耐チッピング塗
料として十分満足するものは得られていないのが現状で
ある。ラテックス系塗料としては、例えば水分散性樹脂
とカルボキシル基を有する樹脂を塩基性物質で中和して
得られる水溶性樹脂とを含んでなるカチオン電着プライ
マー被覆用の耐チッピング性に優れる水性組成物(特開
昭59−22970号公報)や、アミド基を有するエチ
レン性水飽和単量体及びエチレン性不飽和カルボン酸で
変性された共役ジオレフインと芳香族ビニル単量体との
乳化共重合体ラテックスと粗大粒子及び細粒子を一定割
合で含む粉質充填剤とを配合してなる水系耐チッピング
塗料(特開昭59−75954号公報)等が提案されて
いる。
【0004】しかし、これらの水系塗料は60℃〜13
0℃の高温乾燥条件下では耐ブリスター性が不足すると
ともにカチオン電着塗装板の下地に重ね塗りする場合に
十分な耐チッピング性も得られない。本発明の目的はカ
チオン電着塗装板に約200μm〜2000μmの塗布
厚(固形分)で重ね塗りし、60〜130℃の温度で乾
燥してもブリスターの発生が無く、優れた耐チッピング
性を有する塗膜を形成するラテックス系塗料を提供する
ことにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは優れた耐チ
ッピング性と耐ブリスター性とを同時に併せ持つラテッ
クス系塗料を得るべく鋭意検討した結果、特定のゲル含
有率を有するジエン系共重合体ラテックスとウレタン樹
脂ラテックスを特定の割合で含むブレンドラテックスに
一定の割合で無機充填剤を加えた塗料が意外にも本発明
の目的とする性能を示すことがわかり、本発明を完成す
るに至った。
【0006】即ち、本発明は、ラテックス固形分100
重量部に対して無機充填剤50〜500重量部を含む水
系塗料において、該ラテックスのうち、80重量%以上
のゲル含有率を有するジエン系共重合体ラテックス10
〜95重量%(固形分)とウレタン樹脂ラテックス(固
形分)5〜90重量%の割合で含有していることを特徴
とする水系耐チッピング塗料である。
【0007】本発明で用いるジエン系共重合体ラテック
スはブタジエン、イソプレン、クロロプレン等のジエン
化合物とエチレン系不飽和カルボン酸や芳香族ビニル等
の他の単量体を公知の乳化剤を用いて乳化重合して得ら
れる。ジエン化合物の使用量は40重量%〜90重量%
が低温での塗料性能に優れるため好ましい。ジエン化合
物以外に用いる単量体としてはエチレン系不飽和二重結
合を有するものであれば良く、例えばスチレン、α−メ
チルスチレン、ビニルトルエン等の芳香族ビニル、メタ
クリル酸、アクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイ
ン酸、イタコン酸モノメチルエステル、マレイン酸モノ
エチルエステル等の不飽和カルボン酸、メタクリル酸メ
チル、アクリル酸2エチルヘキシル、アクリル酸ブチ
ル、アクリル酸エチル等の(メタ)アクリル酸エステ
ル、(メタ)アクリルニトリル等のシアノビニル化合
物、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の水酸基
含有ビニル化合物、(メタ)アクリルアミドやNメチロ
ール(メタ)アクリルアミド等のアミド基含有単量体、
グリシジル(メタ)アクリレート等を挙げることができ
る。
【0008】乳化重合で用いる重合用開始剤としては例
えば過硫酸塩、過硫酸塩−チオ硫酸ソーダ系及び過酸化
水素−オキシカルボン酸系などのレドックス系開始剤な
どを挙げることができる。さらに、乳化剤としては通常
のアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、高級ア
ルコール硫酸エステル類及びアルキルアリルスルホン酸
塩などのアニオン系乳化剤、並びにポリオキシエチレン
アルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエス
テル類などのノニオン乳化剤などを挙げることができ
る。又、メルカプタン類やα−メチルスチレンダイマー
などの連鎖移動剤、キレート剤、シードラテックス、カ
セイソーダやアンモニア水などの中和剤及びリン酸塩や
カルボン酸塩などの塩類なども必要に応じて任意に選択
して用いることができる。さらに、ジエン系共重合体に
は他の各種の添加剤を配合しても良い。これらの添加剤
としては例えば分散剤、殺菌剤、粘度調節剤、老化防止
剤、耐水化剤およびその他の塩類などが挙げられ、これ
らは必要に応じて重合前、重合中あるいは重合後のいず
れにおいて添加してもよい。
【0009】本発明で用いるジエン系共重合体ラテック
スの共重合体のゲル含有率は80重量%以上、好ましく
は85重量%以上が必要である。共重合体のゲル含有率
は重合方法、ジエン化合物量並びに連鎖移動剤量などに
よって調節できるが、特に連鎖移動剤の使用量を少なく
し、高重合率に重合できる重合条件を選択することによ
って80%以上のゲル含有率を容易に得ることができ
る。ここでいうゲル含有率はトルエン30cc中に常温
乾燥したジエン系共重合体ラテックス固形物を0.5g
添加し、これを振とう器で約4時間攪拌した後300メ
ッシュ以上の金網でろ過し、金網上の残渣を乾燥して秤
量し、もとのラテックス固形物に対する重量割合(%)
を意味する。ジエン系共重合体のゲル含有率が80%未
満では耐ブリスター性が顕著に劣るようになり、好まし
くない。ジエン系共重合体ラテックスの粒子径は500
Å〜5000Å程度が好ましい。
【0010】一方、本発明で用いるウレタン樹脂ラテッ
クスはポリエーテルやポリエステルのようなポリオール
成分とイソシアネートとの反応などによって成形される
ウレタン結合をポリマー中に有するポリウレタン樹脂の
水分散液である。例えば大日本インキ(株)社のVON
DIC1010C、保土谷化学工業(株)社のアイゼラ
ックスS−1020やS−1040など、旭電化工業
(株)アデカボンタイターHUX−232やHUX−2
90Hなど、第一工業製薬(株)のスーパーフレックス
100やSFA−40など、BASF社のアスタシンフ
イニッシュPUWやアスタシンフイニッシュPUDな
ど、三洋化成(株)のパーマリンUA−300など、東
洋ポリマー(株)メルシー520など、日華化学(株)
のANP27C21など、三井東圧化学(株)のTS−
257などを挙げることができるが、これらに限定され
るものではない。
【0011】本発明のジエン系共重合体ラテックスとウ
レタン樹脂ラテックス中のジエン系共重合体ラテックス
の割合は10〜95重量%が必要である。10%未満で
は耐ブリスター性が顕著に劣り、95重量%を超えると
耐チッピング性が顕著に劣るようになるため、好ましく
ない。又、本発明の塗料においては上記のブレンドラテ
ックスの固形分100重量部に対して無機充填剤50〜
500重量部を配合することが必要である。無機充填剤
の配合割合が50重量部未満であると顕著に耐ブリスタ
ー性が劣るようになり、又塗膜にクラックが入り易くな
るため、好ましくなく、500重量部を超える場合は耐
チッピング強度が顕著に低下するため好ましくない。
【0012】無機充填剤としては炭酸カルシウム、クレ
ー、タルク、マイカ、水酸化アルミニウム、水酸化マグ
ネシウム、シリカ、アルミナ、酸化チタン、硫酸バリウ
ムベンガラ等が単独及び二種以上ブレンドして使用でき
る。更に本発明の塗料ではジエン系共重合体ラテックス
及びウレタン樹脂ラテックス並びに無機充填剤以外に必
要に応じて他のラテックス、有機粉末、増粘剤、成膜助
剤や可塑剤、充填剤分散剤、タレ防止剤、消泡剤、コロ
イド安定剤、防腐剤、pH調整剤、老化防止剤、架橋
剤、ブリスター防止剤等を適宜配合することができる。
増粘剤としては例えばポリカルボン酸塩、ポリエーテル
タイプ、セルロースエーテル及びポリアクリルアミドな
どを挙げることができ、架橋剤としては多官能エポキシ
化合物、ブロックイソシアネート、メラミン樹脂、多価
金属塩及びオキソザリン化合物などを挙げることがで
き、ブリスター防止剤としてはオルガノポリシロキサ
ン、澱粉及びその誘導体、アルキルフエノールホルマリ
ン縮合物のアルキレンオキシド化合物、有機粉末として
はカーボンブラック、尿素樹脂等を挙げることができ
る。
【0013】本発明の水系耐チッピング塗料は約50%
以上の固形分で車体の底部裏面などのカチオン電着塗装
板(下地)にエアレススプレーなどにより、約200μ
〜2000μmの厚さ(乾燥固形分)で塗布した場合に
優れた耐ブリスター性を有するとともにその塗膜は飛び
石などによる車体の損傷を防ぐのに有効である。
【0014】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。なお、実施例中の部及び%はそれぞれ重量部及び
重量%を意味する。 ジエン系共重合体ラテックスの製造;窒素置換してある
攪拌機を備えた温度調節可能な加圧反応器にイオン交換
水75重量部、乳化剤(アルキルベンゼンスルホン酸ソ
ーダ)0.2重量部を仕込み、80℃に調整し、次いで
表1に示す重量部の単量体混合物及び連鎖移動剤をイオ
ン交換水20重量部、カセイソーダー0.17部、過硫
酸カリ(触媒)0.8重量部及び乳化剤(アルキルベン
ゼンスルホン酸ソーダ)0.3重量部とともに5〜10
時間かけて追添し、重合させた。次いでアンモニア水溶
液を添加してpH9に調整した後、蒸気を吹き込んで残
留モノマーを除去し、約48%固形分のブタジエン系共
重合体ラテックスA〜Eを得た。得られたブタジエン系
共重合体のゲル含有率を測定した結果を表1に示す。
【0015】
【表1】
【0016】
【実施例1〜8】ブタジエン系共重合体ラテックスA、
B及びCを下記に示すウレタン樹脂ラテックスX、Y及
びZと本発明の範囲国内の固形分比率でブレンドした。 ウレタン樹脂ラテックス X:アイゼラックス1040(保土谷化学工業(株)社
品) Y:ANP27C21(日華化学(株)社試作品) Z:アデカボンタイターHUX−290H(旭電化工業
(株)社品) 次いで、表2実施例1〜8のジエン系共重合体ラテック
スとウレタン樹脂ラテックスからなるブレンドラテック
スを用いて下記の配合で塗料を作成した。
【0017】 ラテックス 100部(固形分) 分散剤(ポイズ530;花王(株) 0.5部(固形分) 炭酸カルシウム(NS−100;日東粉化(株)) 150部 増粘剤(ビスサーフS;花王(株)) 適量 消泡剤(ビスマーEX−6110;(株)日新化学研究所 0.1部 水 (固形分約50〜75%になる様に) 適量 粘度(BL型、No4,60rpm)約1000〜5000cps 作成した塗料をカチオン電着塗装テスト板(日本テスト
パネル社製;日本ペイント(株)のU−600使用)に
塗布し、耐ブリスター性及び耐チッピング強度を測定し
た。この結果を表2に示す。耐ブリスター性及び耐チッ
ピング強度の測定方法及び条件は以下の通り、
【0018】
【表2】
【0019】耐ブリスター性;塗布厚が約500μm
(固形分)になるよう塗料を塗布し、100℃10分と
130℃20分で乾燥した時の塗膜のふくれ具合いを目
視判定(1級〜5級)した。 1級 全面にふくれあり 〜 5級 全くふくれなし 耐チッピング強度;カチオン電着塗装板上に乾燥塗布厚
約300μmで塗布された塗装面に縦2mm、横2mm
間隔で碁盤目状の切り込みを入れたサンプルを作成す
る。次いで、60℃の角度でセットしたサンプルの塗装
面に内径20mmφで長さ2mの塩ビ製パイプを立て、
塩ビ製パイプの上端から、1回につき1個4mmのナッ
ト3kgを落下させ、碁盤目状に切り込まれた塗布層が
破壊され、下地が見えるまでの積算ナット重量で表す。
【0020】
【比較例1〜3】ラテックスは、実施例1〜8で用いた
ウレタン樹脂ラテックス(X、Y、Z)を各々単独で用
い、実施例1〜8と同様な方法で塗料並びに塗膜を作成
し、耐ブリスター性と耐チッピング強度を測定した。そ
の結果を表2に示す。
【0021】
【比較例4〜6】ラテックスは、実施例1〜8で用いた
ブタジエン系共重合体ラテックス(A、B、C)を各々
単独で用い、実施例1〜8と同様な方法で塗料並びに塗
膜を作成し、耐ブリスター性と耐チッピング強度を測定
した。その結果を表2に示す。
【0022】
【実施例9〜11】ブタジエン系共重合体ラテックスと
してA、B、Cを用い、ウレタン樹脂ラテックスとして
Yを用いて夫々固形分比で80:20の割合でブレンド
し、実施例1〜8と同様な方法、条件で耐ブリスター性
と耐チッピング強度を評価した。この結果を表3に示
す。
【0023】
【比較例7〜10】本発明の範囲外のゲル含有率の低い
ブタジエン系ラテックス(D、E、F)をウレタン樹脂
ラテックス(Y)とブレンドし、実施例1〜8と同様な
方法で塗料並びに塗膜を作成し、耐ブリスター性と耐チ
ッピング強度を測定した。この結果を表3に示す。
【0024】
【表3】
【0025】表2及び表3の結果から、本発明範囲のゲ
ル含有率を有するブタジエン系共重合体ラテックスとウ
レタン樹脂ラテックス並びに無機充填剤とを特定の割合
で含む塗料はカチオン電着塗装板上に塗布し、高温乾燥
した場合に優れた耐ブリスター性を示すとともに高度の
耐チッピング強度をも有することがわかる。
【0026】
【実施例12〜13】ブタジエン系共重合体ラテックス
Aとウレタン樹脂ラテックスYを80/20の固形分重
量比でブレンドしたラテックス100部(固形分)に対
して、炭酸カルシウムを120部及び400部を配合し
た塗料を実施例1〜8と同様な方法で作成し、耐ブリス
ター性と耐チッピング強度を評価した。この結果を表4
に示す。
【0027】
【比較例11〜12】実施例12〜13で用いたブレン
ドラテックス100部(固形分)に対して炭酸カルシウ
ムを30部並びに600部を配合した塗料を実施例1〜
8と同様な方法を作成し、耐ブリスター性と耐チッピン
グ強度を評価した。この結果を表4に示す。
【0028】表4の結果より、炭酸カルシウムの配合割
合が30部の場合は極端に耐ブリスター性が低下し、6
00部の場合は極端に耐チッピング強度が低下すること
がわかる。
【0029】
【表4】
【0030】
【発明の効果】塗装作業の環境・衛生の点で好ましい耐
チッピング性と耐ブリスター性に優れたラテックス系塗
料を得る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ラテックス固形分100重量部に対し
    て、無機充填剤50〜500重量部を含む水系塗料にお
    いて、該ラテックスのうち、80重量%以上のゲル含有
    率を有するジエン系共重合体ラテックス(固形分)10
    〜95重量%とウレタン樹脂ラテックス(固形分)が5
    〜90重量%の割合で含有していることを特徴とする水
    系耐チッピング塗料。
JP3325292A 1992-02-20 1992-02-20 水系耐チッピング塗料 Pending JPH05230415A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06207134A (ja) * 1992-11-06 1994-07-26 Nippon Carbide Ind Co Inc 水性被覆組成物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06207134A (ja) * 1992-11-06 1994-07-26 Nippon Carbide Ind Co Inc 水性被覆組成物

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010410