JPH0673311A - 焼付型耐チッピング塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 膜厚が薄くても耐チッピング性に優れた被覆
膜を形成することができ、厚い膜厚で塗布し高温下で焼
付乾燥を行っても膨れが発生せず、平滑性に優れ、かつ
軽量な被覆膜を形成することができる焼付型耐チッピン
グ塗料組成物を提供する。 【構成】 重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）が＋３０℃
以下である水分散性重合体エマルジョンを固形分換算で
１００重量部に対し、平均粒子径が３〜１００μｍの粉
質充填剤（Ａ）３０〜９９重量％と、平均粒子径１〜３
００μｍの中空状充填剤（Ｂ）７０〜１重量％からなる
充填剤１０〜４００重量部を含有してなる焼付型耐チッ
ピング塗料組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、焼付型耐チッピング塗
料組成物に関し、さらに詳細には金属あるいはプラスチ
ックの表面に塗布されたのち、高温下で焼付乾燥されて
被覆膜を形成し、前記表面をチッピングから有効に保護
する焼付型耐チッピング塗料組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車に搭載されるガソリンタ
ンクの表面においては、錆の発生を防止するために、鉛
−スズ合金のメッキ処理が施されている。しかしなが
ら、自動車の走行中において、撥ね上げられた小石など
の衝撃によってメッキ処理された表面が損傷（チッピン
グ）を受けることがある。チッピングが発生すると、ガ
ソリンタンクは、その損傷部位から発生した錆により腐
蝕されてしまう。

【０００３】このようなチッピングを防止する手段とし
て、耐チッピング性を有する被覆膜によって表面を保護
することが知られている。耐チッピング性を有する被覆
膜としては、例えば水分散性アクリル樹脂（バインダー
樹脂）にタルクや炭酸カルシウムなどの粉質充填剤を配
合されてなる塗料組成物を、エアレス塗装などによって
塗布し、８０〜１２０℃で焼付塗装することにより形成
される被覆膜が提案されている（特開昭５８−１８７４
６９号公報参照）。

【０００４】また、中空状充填剤を使用する技術として
は、ゴム成分と充填剤成分よりなる焼付型防音塗料中の
充填剤成分として、中空状充填剤を使用する例（特開昭
５５−５８２６１号公報）、ゴムアスファルトエマルジ
ョンと凝固剤組成物を塗布する防音・防振方法のゴムア
スファルトエマルジョン中の充填剤として、中空状のも
のを使用する例（特開昭６０−８７８７９号公報）など
が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
耐チッピング塗料組成物においては、以下のような問題
を有している。 従来の耐チッピング塗料組成物より形成される被覆膜
において、良好な耐チッピング性を発現させるために
は、その膜厚を３００〜８００μｍ程度と厚くしなけれ
ばならない。このような場合、多量の塗料組成物を複数
回にわたって塗布する必要があり、作業性を含めコスト
の面から好ましいものではない。 耐チッピング性を向上させる手段として、塗料組成物
におけるバインダー樹脂を増量（粉質充填剤を減量）す
ることにより、形成される被覆膜の強度を高めることも
考えられる。しかし、このような塗料組成物により形成
される被覆膜には、膨れが発生しやすい。これは、塗料
組成物におけるバインダー樹脂の割合が高いために、焼
付乾燥の際における成膜速度ないし表面乾燥速度が速く
なりすぎて、発生する水蒸気が外部へ抜けきれないから
である。従って、バインダー樹脂を増量（粉質充填剤を
減量）する手段は、被覆膜における膨れを発生させると
いう問題を招くことから、耐チッピング性を向上させる
ための手段として好適なものではない。

【０００６】一方、被覆膜における膨れは、その膜厚が
厚いほど発生しやいものであり、従って膨れの発生を防
止するためにも膜厚は薄くする方が好ましい。しかしな
がら、膜厚を薄くすることは、耐チッピング性を低下さ
せることになるので好ましくない。また、金属の熔接部
分などにおいては、必然的に膜厚が厚くなってしまい、
この熔接部分に形成された被覆膜に膨れが発生する場合
がある。

【０００７】また、車両の耐用年数の延長や、防錆要求
水準の向上のため、耐チッピング塗料の塗布面積の拡
大、被覆膜の増加が市場ニーズとしてあるが、この対策
は、直ちに車両重量の増加に跳ね返り、走行性能の低下
および車両軽量化による省エネルギーに逆行するという
問題がある。

【０００８】本発明は、前記従来技術の課題を背景にな
されたもので、その第１の目的は、膜厚が薄くても、耐
チッピング性の優れた被覆膜を形成することができる焼
付型耐チッピング塗料組成物を提供することにある。ま
た、本発明の第２の目的は、厚い膜厚で塗布し高温下で
焼付乾燥を行っても、膨れが発生せず、平滑性に優れ、
かつ軽量な被覆膜を形成することができる焼付型耐チッ
ピング塗料組成物を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、重合体のガラ
ス転移温度（Ｔｇ）が＋３０℃以下である水分散性重合
体エマルジョンを固形分換算で１００重量部に対し、平
均粒子径が３〜１００μｍの粉質充填剤（Ａ）３０〜９
９重量％と、平均粒子径１〜３００μｍの中空状充填剤
（Ｂ）７０〜１重量％からなる充填剤１０〜４００重量
部を含有してなる焼付型耐チッピング塗料組成物を提供
するものである。

【００１０】本発明に用いられる水分散性重合体エマル
ジョンは、該エマルジョンを構成する重合体のＴｇが＋
３０℃以下であれば特に制限されるものではない。水分
散性重合体エマルジョンとしては、例えば共役ジエン
（共）重合体ラテックス、天然ゴムラテックス、（メ
タ）アクリル酸エステル（共）重合体エマルジョン、塩
化ビニリデン（共）重合体ラテックス、塩化ビニル
（共）重合体エマルジョン、酢酸ビニル（共）重合体エ
マルジョン、ポリウレタン系エマルジョン、ポリエステ
ル系エマルジョン、またはこれらのラテックスまたはエ
マルジョンに、官能基、例えばカルボキシル基、アミド
基、水酸基、エポキシ基などを導入した変性ラテックス
または変性エマルジョンなどを挙げることができる。好
ましい水分散性重合体エマルジョンとしては、共役ジエ
ン（共）重合体ラテックス、および（メタ）アクリル酸
エステル（共）重合体エマルジョンである。上記の水分
散性重合体エマルジョンは、１種単独でまたは２種以上
で混合して使用することができる。

【００１１】上記の共役ジエン（共）重合体としては、
具体的にはスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス、
メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体ラテック
ス、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ラテック
ス、クロロプレンラテックス、ポリブタジエンラテック
スなどが挙げられる。

【００１２】共役ジエン（共）重合体ラテックスの好ま
しい単量体成分とその組成割合は、共役ジエン単量体／
芳香族ビニル単量体／他の共重合性単量体＝２５〜７０
／１０〜７５／０〜６５重量％である。ここで、共役ジ
エン単量体および芳香族ビニル単量体は、下記に示した
単量体が挙げられる。また、この他の共重合性単量体
は、下記で示されている単量体のうち、共役ジエン単量
体と芳香族ビニル単量体以外の単量体が該当する。この
好ましい他の共重合性単量体は、（メタ）アクリル酸、
シアン化ビニル単量体、（メタ）アクリル酸エステルか
ら選ばれた少なくとも１種である。

【００１３】共役ジエン（共）重合体ラテックスのさら
に好ましい単量体成分とその組成割合は、共役ジエン単
量体／芳香族ビニル単量体／エチレン性不飽和酸単量体
／他の共重合性単量体＝２５〜７５／１０〜７４．９／
０．１〜５／０〜６４．９重量％である。この共役ジエ
ン単量体、芳香族ビニル単量体およびエチレン性不飽和
酸単量体は、下記に示した単量体が挙げられる。また、
この他の共重合性単量体は、下記に示した単量体のう
ち、共役ジエン単量体、芳香族ビニル単量体およびエチ
レン不飽和酸単量体以外の単量体が該当する。この好ま
しい他の共重合性単量体としては、（メタ）アクリル酸
メチルおよび／またはシアン化ビニル単量体である。

【００１４】上記単量体成分とその組成割合からなる単
量体を重合して得られる共役ジエン（共）重合体ラテッ
クスを用いると、充填剤との混合分散性に優れ、かつ本
発明の目的の一段と優れた焼付型耐チッピング塗料組成
物が得られるので好ましい。

【００１５】他方、（メタ）アクリル酸エステル（共）
重合体エマルジョンの好ましい単量体成分とその組成割
合は、（メタ）アクリル酸エステル／他の共重合性単量
体＝１０〜１００／９０〜０重量％である。この（メ
タ）アクリル酸エステルは、下記に示した単量体が挙げ
られる。また、他の共重合性単量体は、下記に示した単
量体のうち、（メタ）アクリル酸エステル単量体と共役
ジエン単量体以外の単量体が該当する。他の共重合性単
量体としては、好ましくは芳香族ビニル単量体および／
またはシアン化ビニル単量体である。

【００１６】（メタ）アクリル酸エステル（共）重合体
エマルジョンのさらに好ましい単量体成分とその組成割
合は、（メタ）アクリル酸エステル単量体／芳香族ビニ
ル単量体／他の共重合性単量体＝５０〜９９／１〜５０
／０〜４９重量％である。（メタ）アクリル酸エステル
単量体、芳香族ビニル単量体は、下記に示した単量体が
挙げられる。また、他の共重合性単量体は、下記に示さ
れた単量体のうち、（メタ）アクリル酸エステル単量
体、芳香族ビニル単量体以外の単量体が該当する。他の
共重合性単量体としては、好ましくはエチレン性不飽和
酸単量体および／またはシアン化ビニル単量体である。

【００１７】（メタ）アクリル酸エステル（共）重合体
エマルジョンの特に好ましい単量体成分とその組成割合
は、（メタ）アクリル酸エステル単量体／芳香族ビニル
単量体／エチレン性不飽和酸単量体／他の共重合性単量
体＝５０〜９９／０．９〜４９．９／０．１〜１５／０
〜４９重量％である。（メタ）アクリル酸エステル単量
体、芳香族ビニル単量体およびエチレン性不飽和酸単量
体は、下記に示した単量体が挙げられる。他の共重合性
体としては、下記に示される単量体のうち、共役ジエン
単量体、芳香族ビニル単量体およびエチレン性不飽和酸
単量体以外の単量体が該当する。また、他の共重合性単
量体としては、好ましくはエチレン性不飽和カルボン酸
ヒドロキシアルキルエステルおよび／またはシアン化ビ
ニル単量体である。

【００１８】上記単量体成分とその組成割合の単量体を
重合して得られる（メタ）アクリル酸エステル（共）重
合体エマルジョンを用いると、充填剤との混合分散性に
優れ、かつ本発明の目的の一段と優れた焼付型耐チッピ
ング塗料組成物が得られる。

【００１９】前記水分散性重合体エマルジョンに用いら
れる単量体としては、共役ジエン単量体、芳香族ビニル
単量体、アクリル酸エステル単量体、メタクリル酸エス
テル単量体、シアン化ビニル単量体、エチレン性不飽和
カルボン酸ヒドロキシアルキルエステル単量体、エチレ
ン性不飽和カルボン酸アミド単量体、エチレン性不飽和
酸単量体、エチレン性不飽和スルホン酸エステル単量
体、エチレン性不飽和アルコール単量体およびそれらの
エステル単量体、エチレン性不飽和エーテル単量体、エ
チレン性不飽和アミン単量体、エチレン性不飽和シラン
単量体、ハロゲン化ビニル単量体などが挙げられる。

【００２０】共役ジエン単量体の具体例としては、１，
３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエン、
２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、２−ネオペン
チル−１，３−ブタジエン、２−クロロ−１，３−ブタ
ジエン、１，２−ジクロロ−１，３−ブタジエン、２，
３−ジクロロ−１，３−ブタジエン、２−ブロモ−１，
３−ブタジエン、２−シアノ−１，３−ブタジエン、置
換直鎖共役ペンタジエン類、直鎖および側鎖共役ヘキサ
ジエンなどが挙げられる。好ましくは、１，３−ブタジ
エンである。

【００２１】芳香族ビニル単量体の具体例としては、α
−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｐ−メチルス
チレン、ｏ−エチルスチレン、ｐ−エチルスチレン、α
−クロロスチレン、ｐ−クロロスチレン、ｐ−メトキシ
スチレン、ｐ−アミノスチレン、ｐ−アセトキシスチレ
ン、スチレンスルホン酸ナトリウム、α−ビニルナフタ
レン、１−ビニルナフタレン−４−スルホン酸ナトリウ
ム、２−ビニルフルオレン、２−ビニルピリジン、４−
ビニルピリジンなどが挙げられる。好ましくは、スチレ
ン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレンである。

【００２２】アクリル酸エステル単量体の具体例として
は、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ペンチ
ル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸ヘプチル、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ｎ−ノニル、アクリル酸イソノニル、アクリル酸デ
シル、アクリル酸ウンデシル、アクリル酸ドデシル、ア
クリル酸ｎ−アミル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸
ベンジル、アクリル酸シクロヘキシルなどを例示するこ
とができる。これらのうち、炭素数４〜１２のアルキル
基を有するアクリル酸アルキルエステルが好ましく、さ
らに好ましくはアクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチ
ル、アクリル酸イソノニルであり、特に好ましくはアク
リル酸ｎ−ブチルである。

【００２３】メタクリル酸エステル単量体の具体例とし
ては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタ
クリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタク
リル酸ペンチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸
ヘプチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリ
ル酸オクチル、メタクリル酸ｎ−ノニル、メタクリル酸
イソノニル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ウンデ
シル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ｎ−アミ
ル、メタクリル酸イソアミル、メタクリル酸ラウリル、
メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸シクロヘキシルな
どを例示することができる。これらのうち、炭素数４〜
１２のアルキル基を有するメタクリル酸アルキルエステ
ルが好ましい。

【００２４】シアン化ビニル単量体の具体例としては、
アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、α−
メトキシアクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−
クロロメタクリロニトリル、α−メトキシメタクリロニ
トリル、シアン化ビニリデンなどを例示することがで
き、これらのうちアクリロニトリルが好ましい。

【００２５】エチレン性不飽和カルボン酸ヒドロキシア
ルキルエステル単量体の具体例としては、ヒドロキシエ
チルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、
ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピル
メタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒド
ロキシブチルメタクリレートなどを例示することができ
る。

【００２６】エチレン性不飽和カルボン酸アミド単量体
の具体例としては、アクリルアミド、メタクリルアミ
ド、Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド、Ｎ−ブトキシ
メチルメタクリルアミド、Ｎ−ブトキシエチルアクリル
アミド、Ｎ−ブトキシエチルメタクリルアミド、Ｎ−メ
トキシメチルアクリルアミド、Ｎ−メトキシメチルメタ
クリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピオキシメチルアクリルア
ミド、Ｎ−ｎ−プロピオキシメチルメタクリルアミド、
Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−メチルメタクリルアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジエチルメタクリルアミドなどを例示する
ことができる。

【００２７】エチレン性不飽和酸単量体の具体例として
は、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル
酸、無水フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸などの
エチレン性不飽和カルボン酸、ビニルスルホン酸、イソ
プレンスルホン酸などのエチレン性不飽和スルホン酸な
どを例示することができる。エチレン性不飽和酸単量体
は、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属やアンモ
ニアなどによって中和されていてもよい。

【００２８】エチレン性不飽和スルホン酸エステル単量
体の具体例としては、ビニルスルホン酸アルキル、イソ
プレンスルホン酸アルキルなどを例示することができ
る。

【００２９】エチレン性不飽和アルコール単量体および
それらのエステル単量体の具体例としては、アリルアル
コール、メタアリルアルコール、酢酸ビニル、プロピオ
ン酸ビニル、酪酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香
酸ビニル、酢酸アリル、カプロン酸メタアリル、ラウリ
ン酸アリル、安息香酸アリル、アルキルスルホン酸ビニ
ル、アルキルスルホン酸アリル、アリールスルホン酸ビ
ニルなどを例示することができる。

【００３０】エチレン性不飽和エーテル単量体の具体例
としては、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテ
ル、ｎ−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニル
エーテル、メチルアリルエーテル、エチルアリルエーテ
ルなどを例示することができる。

【００３１】エチレン性不飽和アミン単量体の具体例と
しては、ビニルジメチルアミン、ビニルジエチルアミ
ン、ビニルジフェニルアミン、アリルジメチルアミン、
メタアリルジエチルアミンなどを例示することができ
る。

【００３２】エチレン性不飽和シラン単量体の具体例と
しては、ビニルトリエチルシラン、メチルビニルジクロ
ロシラン、ジメチルアリルクロロシラン、ビニルトリク
ロロシランなどを例示することができる。

【００３３】ハロゲン化ビニル単量体の具体例として
は、塩化ビニル、塩化ビニリデン、１，２−ジクロロエ
チレン、臭化ビニル、臭化ビニリデン、１，２−ジブロ
モエチレンなどを例示することができる。

【００３４】本発明に使用される以上の水分散性重合体
エマルジョンは、該エマルジョンを構成する重合体のガ
ラス転移温度（Ｔｇ）が、＋３０℃以下、好ましくは＋
２５〜−９０℃、さらに好ましくは＋２５〜−５５℃で
ある。このガラス転移温度（Ｔｇ）が＋３０℃を超える
と、膜厚の厚い被覆膜を形成する場合に、クラックが生
じ平滑性のある被覆膜が形成されない。このガラス転移
温度は、例えばＳＢＲラテックスを例にとると、１，３
−ブタジエンとスチレンの比率を変更することによって
容易に調整することができる。

【００３５】なお、ガラス転移温度（Ｔｇ）は、下記式
により計算された値である。 １／Ｔｇ＝Σ〔Ｗ（ｉ）／Ｔｇ（ｉ）〕 〔式中、Ｗ（ｉ）は重合体の単量体（ｉ）の重量分率、
Ｔｇ（ｉ）は単量体（ｉ）の単独重合体のＴｇを絶対温
度で表した値である。〕

【００３６】また、代表的な単独重合体のガラス転移温
度は、次のとおりである。 ポリ１，３−ブタジエン＝−９０℃、ポリスチレン＝＋
１００℃、ポリメタクリル酸メチル＝＋１０５℃、ポリ
メタクリル酸＝＋２２８℃、ポリイタコン酸＝＋２８３
℃、ポリアクリル酸＝＋１０６℃、ポリアクリロニトリ
ル＝＋１０３℃、ポリアクリル酸２−エチルヘキシル＝
−７０℃、ポリアクリル酸ブチル＝−５５℃。

【００３７】本発明における水分散性重合体エマルジョ
ンの平均粒子径は、通常、０．０３〜０．５μｍ、好ま
しく０．０５〜０．５μｍ、さらに好ましくは０．０８
〜０．４μｍである。平均粒子径が０．０３μｍ未満で
は、膜厚の厚い被覆膜を形成する場合、膨れが生じ平滑
性のある被覆膜が形成され難く、一方０．５μｍを超え
ると、基材との密着性が劣り、それによって充分な耐チ
ッピングが得られ難い。ここで、水分散性重合体エマル
ジョンの平均粒子径は、電子顕微鏡により１００個の粒
子の数平均をとって、平均粒子径とした。

【００３８】次に、本発明の焼付型耐チッピング塗料組
成物に含有される粉質充填剤（Ａ）は、その平均粒子径
が大きいために、塗膜中の水の抜け道を与える充填剤で
あり、膜厚の厚い被覆膜を形成する場合に膨れが発生し
なくなり、それによって充分な耐チッピングを有する被
覆膜を形成するものである。この粉質充填剤（Ａ）の具
体例としては、タルク、炭酸カルシウム、マイカ、カオ
リン、硫酸バリウム、グラファイト、水酸化アルミニウ
ム、アルミナ、酸化鉄、酸化チタン、シリカ、ゴム粉
末、ガラスフレーク、少なくとも表面が多孔質で二酸化
ケイ素を主成分とするもの、例えばケイソウ土などの非
繊維状の充填剤を挙げることができ、これらは単独であ
るいは２種以上併用される。これらの粉質充填剤（Ａ）
のうち、ケイソウ土および水酸化アルミニウムが特に好
ましい。ケイソウ土については、ＳｉＯ₂ が８０重量％
以上含有されるものであり、また水酸化アルミニウムに
ついてはＡｌ₂ （ＯＨ）₃ が８０重量％以上含有されて
いるものである。

【００３９】この粉質充填剤（Ａ）の平均粒子径は、３
〜１００μｍ、好ましくは１５〜７０μｍである。３μ
ｍ未満では、膜厚の厚い被覆膜を形成すると膨れが生じ
やすくなり、一方１００μｍを超えると、被覆膜の表面
の凹凸が生じ平滑性のある被覆膜が形成されない。上記
範囲の平均粒子径を有する粉質充填剤（Ａ）を使用する
ことにより、本発明の目的を達成することが可能とな
る。なお、粉質充填剤（Ａ）の平均粒子径の測定は、公
知の方法により求めることができる。なお、粉質充填剤
（Ａ）の真比重は好ましくは１以上、さらに好ましくは
１．２以上、特に好ましくは１．５〜３．５であり、１
未満では、被覆膜の強度が劣り、それによって耐チッピ
ングが低下する。

【００４０】また、本発明の焼付型耐チッピング塗料組
成物に含有される中空状充填剤（Ｂ）は、その真比重が
低いために被覆膜の軽量化、すなわち車両の軽量化を達
成することが可能な充填剤である。ここで、中空状充填
剤（Ｂ）が中空状であるとは、気密性でガスを満たした
空部を包囲する壁から構成されることをいう。また、中
空状充填剤（Ｂ）中の空部は、複数であってもよい。こ
の中空状充填剤（Ｂ）の具体例としては、高分子重合体
からなるポリマー中空粒子や無機質中空粒子、例えばガ
ラスバルーン、シリカバルーン、シラスバルーン、カー
ボンバルーン、フェノール樹脂系バルーン、ポリ塩化ビ
ニリデン系バルーン、ポリスチレン系バルーン、アルミ
ナバルーン、ジルコニアバルーンなどを挙げることがで
き、焼き付け時の膨れが発生しないことから無機質中空
粒子、特にガラスバルーンが好ましい。これらの中空状
充填剤（Ｂ）は、単独であるいは２種以上併用すること
ができる。

【００４１】中空状充填剤（Ｂ）の平均粒子径は、１〜
３００μｍ、好ましくは２〜２００μｍ、さらに好まし
くは５〜１００μｍである。１μｍ未満では、膜厚の厚
い被覆膜を形成すると膨れが生じやすくなり、一方３０
０μｍを超えると、被覆膜の表面の凹凸が生じ、平滑性
のある被覆膜が形成されず、また塗布機のノズル詰まり
の原因となる。上記範囲の平均粒子径を有する中空状充
填剤（Ｂ）を使用することにより、本発明の目的を達成
することが可能となる。ここで、中空状充填剤（Ｂ）の
平均粒子径の測定は、公知の方法により求めることがで
きる。なお、中空状充填剤（Ｂ）の真比重は、好ましく
は１未満、さらに好ましくは０．９未満、特に好ましく
は０．８〜０．０５であり、１以上では、軽量な被覆膜
を得ることができ難くなる。

【００４２】本発明の焼付型耐チッピング塗料組成物に
おける粉質充填剤充填剤（Ａ）と中空状充填剤（Ｂ）の
使用割合は、粉質充填剤（Ａ）については、３０〜９９
重量％、好ましくは４０〜９８重量％、さらに好ましく
は５０〜９７重量％である。粉質充填剤（Ａ）が３０重
量％未満では、膜厚の厚い被覆膜を形成する場合に膨れ
が発生しやすくなり、一方９９重量％を超えると、軽量
な被覆膜が得られない。他方、中空状充填剤（Ｂ）につ
いては、７０〜１重量％、好ましくは６０〜２重量％、
さらに好ましくは５０〜３重量％である。中空状充填剤
（Ｂ）の使用割合が７０重量％を超えると、本来の耐チ
ッピング性が低下し、一方１重量％未満では、軽量な被
覆膜が得られない。

【００４３】本発明の焼付型耐チッピング塗料組成物に
おける粉質充填剤（Ａ）および中空状充填剤（Ｂ）から
なる充填剤の配合量は、水分散性重合体エマルジョンの
固形分１００重量部に対し、１０〜４００重量部、好ま
しくは１５〜３００重量部、さらに好ましくは２０〜２
５０重量部である。１０重量部未満では、膜厚の厚い被
覆膜を形成する場合に膨れが発生しやすくなり、一方４
００重量部を超えると、被覆膜の表面に凹凸が生じ平滑
性のある被覆膜が形成されず、また基材との密着性が劣
りそれによって充分な耐チッピング性を得ることができ
ない。

【００４４】なお、粉質充填剤（Ａ）の含有量は、粉質
充填剤（Ａ）の種類や水分散性重合体エマルジョンの種
類によって好ましい範囲が異なる。以下、代表的な粉質
充填剤（Ａ）について、水分散性重合体エマルジョンの
固形分１００重量部に対する好ましい含有量および特に
好ましい含有量を示す。 ケイソウ土；好ましくは１０〜１５０重量部、特に好
ましくは１０〜１００重量部 水酸化アルミニウム；好ましくは１０〜２００重量
部、特に好ましくは１０〜１５０重量部 タルク；好ましくは１０〜２００重量部、特に好まし
くは１０〜１８０重量部 カオリン；好ましくは１０〜１５０重量部、特に好ま
しくは１０〜１００重量部 好ましい粉質充填剤（Ａ）の組成割合は、ケイソウ土２
〜８０重量％、さらに好ましくは２〜４０重量％、他の
粉質充填剤９８〜２０重量％、さらに好ましくは９８〜
６０重量％である。この組成割合の粉質充填剤（Ａ）を
用いると、本発明の目的の一段と優れたものが得られ
る。

【００４５】なお、粉質充填剤（Ａ）の組み合わせとし
ては、最も優れたものとしてケイソウ土と水酸化アルミ
ニウムを併用する場合が挙げられる。この場合、粉質充
填剤（Ａ）における両者の使用割合は、ケイソウ土１０
〜８０重量％、好ましくは１５〜７０重量％、さらに好
ましくは２０〜６０重量％、特に好ましくは３０〜５０
重量％、水酸化アルミニウム９０〜２０重量％、好まし
くは８５〜３０重量％、さらに好ましくは８０〜４０重
量％、特に好ましくは７０〜５０重量％である。粉質充
填剤（Ａ）として、ケイソウ土と水酸化アルミニウムを
併用することにより、水分散性重合体エマルジョンの分
散性および膜厚の厚い被覆膜を形成するという効果が得
られる。

【００４６】また、中空状充填剤（Ｂ）の含有量は、中
空状充填剤（Ｂ）の種類や水分散性重合体エマルジョン
の種類によって好ましい範囲が異なる。以下、代表的な
中空状充填剤（Ｂ）について、水分散性重合体エマルジ
ョン１００重量部（固形分換算）に対する好ましい含有
量および特に好ましい含有量を示す。この範囲にある
と、中空状充填剤（Ｂ）の添加効果が充分発揮される。 ガラスバルーン；好ましくは１〜１００重量部、さら
に好ましくは５〜８０重量部 シリカバルーン；好ましくは１〜１００重量部、さら
に好ましくは５〜８０重量部 シラスバルーン；好ましくは１〜１００重量部、さら
に好ましくは５〜８０重量部

【００４７】また、本発明の焼付型耐チッピング塗料組
成物の固形分濃度は、通常、６０〜８５重量％、好まし
くは６５〜８０重量％程度である。

【００４８】本発明の焼付型耐チッピング塗料組成物に
は、必要に応じて平均粒子径が３μｍ未満の前記以外の
他の粉質充填剤（以下「他の粉質充填剤」という）や繊
維状充填剤などの他の充填剤が含有されていてもよい。
ここで、平均粒子径が３μｍ未満の他の粉質充填剤とし
ては、例えばクレー、カオリン、タルク、炭酸カルシウ
ム、ケイソウ土、グラファイト、アルミナ、酸化鉄、酸
化チタン、シリカ、ゴム粉末、ガラスフレーク、ベント
ナイトなどを挙げることができ、これらは単独であるい
は２種以上混合して用いることができる。この他の粉質
充填剤を併用させると、基板との密着性が向上し、また
焼付型耐チッピング塗料組成物の塗布時に、塗布機のノ
ズル詰まりが少なくなる。一方、含有量が多すぎると、
耐チッピング性が損なわれる。これらの効果を充分に発
揮させるためには、他の粉質充填剤の含有量は、水分散
性重合体エマルジョンの固形分１００重量部に対し、好
ましくは３〜３００重量部、さらに好ましくは５〜２０
０重量部、特に好ましくは１０〜１５０重量部である。

【００４９】また、必要に応じて用いられる繊維状充填
剤は、耐チッピング性を向上させるが、含有量が多くな
りすぎると塗布時に塗布機のノズル詰まりの原因とな
る。繊維状充填剤の添加効果を充分に発揮させるために
は、繊維形状のものであれば特に限定されるものではな
く、例えばカーボンファイバー、ロックウール、繊維状
チタン酸カリウム、繊維状硫酸マグネシウム、アタバル
ジャイト、ワラストナイト、繊維状硫酸バリウム、アス
ベスト、パルプなどを挙げることができる。繊維状充填
剤の含有量は、水分散性重合体エマルジョンの固形分１
００重量部に対し、好ましくは５〜８０重量部、さらに
好ましくは１０〜８０重量部である。この割合が５重量
部未満では、形成される被覆膜が充分な耐チッピング性
を有するものとはならない場合があり、一方８０重量部
を超えると組成物中に分散剤や水を多く使用せねばなら
ず、形成される被覆膜に膨れが発生しやすくなる。

【００５０】さらに、本発明の焼付型耐チッピング塗料
組成物には、上記の配合物以外に、遅延凝固剤などの感
熱性を有する添加剤、カーボンブラック、有機顔料など
の着色顔料、防錆顔料、分散剤、消泡剤、増粘剤などの
添加剤、エチレングリコール、プロピレングリコール、
ブチルセロソルブなどの有機溶剤などが含有されていて
もよい。

【００５１】本発明の焼付型耐チッピング塗料組成物を
用いて耐チッピング性を有する被覆膜を形成する方法と
しては、まず金属表面などの被塗布面に、エアスプレー
装置またはエアレススプレー装置により、本発明の組成
物を塗布する。次いで、例えば８０〜１２０℃の温度で
１０〜３０分間、焼付乾燥することによって、組成物を
硬化させて被覆膜を形成する。このようにして形成され
た被覆膜は、１００〜３００μｍ程度の薄い膜厚のもの
であっても、充分な耐チッピング性を有するものであ
る。また、膜厚を８００〜１，０００μｍ程度と厚くし
ても、形成される被覆膜の膨れの不良現象は大幅に改善
される。さらに、形成される被覆膜は、金属表面やプラ
スチック表面に対する密着性が大きいものである。

【００５２】

【実施例】以下、本発明を実施例を挙げてさらに具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のでない。なお、実施例中、部および％は、重量基準で
ある。

【００５３】実施例１ 表１に示す配合処方に従って、ポリアクリル酸エステル
ラテックス（水分散性重合体エマルジョン、単量体重量
組成；アクリル酸ブチル／メタクリル酸メチル／アクリ
ル酸エチル／アクリル酸＝１３／５／７９／３）に、こ
のラテックスの固形分１００部に対してヘキサメタリン
酸ナトリウム（分散剤）１．５部、消泡剤ＫＭ−７１
〔信越化学工業（株）製、ジメチルポリシロキサンに白
色充填剤を配合したエマルジョン）０．５部と、水５部
とを添加し、混合機にて攪拌しながら粉質充填剤である
ケイソウ土〔昭和化学工業（株）製、ラヂオライト＃９
００、平均粒子径＝３０μｍ〕３０部、水酸化アルミニ
ウム〔住友化学（株）製、Ｃ−３２５、平均粒子径＝３
０μｍ〕３０部および炭酸カルシウム〔丸尾カルシウム
（株）製、Ｒ重炭、平均粒子径＝３０μｍ〕７０部、ガ
ラスバルーン〔旭硝子（株）製、セルスターＺ−２７、
真比重＝０．２７、平均粒子径＝６３μｍ〕４０部を徐
々に添加し、この系を充分に攪拌して本発明の焼付型耐
チッピング塗料組成物（以下「塗料組成物１」という）
を製造した。この組成物の固形分濃度は、７５％であっ
た。

【００５４】実施例２ 表１に示す配合処方に従って、ケイソウ土の平均粒子径
が３０μｍのものに代えて１３μｍのもの〔昭和化学工
業（株）製、ラヂオライト＃１００〕を使用した以外
は、実施例１と同様に本発明の焼付型耐チッピング塗料
組成物（以下「塗料組成物２」という）を製造した。

【００５５】実施例３ 表１に示す配合処方に従って、水酸化アルミニウムの平
均粒子径が３０μｍのものに代えて１５μｍのもの〔住
友化学（株）製、Ｃ−３１５〕を使用した以外は、実施
例１と同様に本発明の焼付型耐チッピング塗料組成物
（以下「塗料組成物３」という）を製造した。

【００５６】実施例４ 表１に示す配合処方に従って、炭酸カルシウムの平均粒
子径が３０μｍのものに代えて１μｍのもの〔三井製粉
（株）製、エスカロン＃１５００〕を使用した以外は、
実施例１と同様に本発明の焼付型耐チッピング塗料組成
物（以下「塗料組成物４」という）を製造した。

【００５７】実施例５ 表１に示す配合処方に従って、ポリアクリル酸エステル
ラテックスに代えて、スチレン−ブタジエン共重合体ラ
テックス（単量体重量組成；スチレン／ブタジエン／メ
タクリル酸／アクリル酸＝４７／５０／２／１、以下
「ＳＢＲラテックス」ということがある））を用いた以
外は、実施例１と同様にして本発明の焼付型耐チッピン
グ塗料組成物（以下「塗料組成物５」という）を製造し
た。

【００５８】実施例６ 表１に示す配合処方に従って、ポリアクリル酸エステル
ラテックスに代えて、メタクリル酸メチル−ブタジエン
共重合体ラテックス（単量体重量組成；メタクリル酸メ
チル／ブタジエン／メタクリル酸／アクリル酸＝４７／
５０／２／１、以下「ＭＢＲラテックス」ということが
ある）を用いた以外は、実施例１と同様にして本発明の
焼付型耐チッピング塗料組成物（以下「塗料組成物６」
という）を製造した。

【００５９】実施例７ 表１に示す配合処方に従って、ガラスバルーンに代えて
シリカバルーン〔旭硝子（株）製、Ｑｃｅｌ＃３００、
真比重＝０．２１、平均粒子径＝６５μｍ〕を使用した
以外は、実施例１と同様にして本発明の焼付型耐チッピ
ング塗料組成物（以下「塗料組成物７」という）を製造
した。

【００６０】実施例８ 表１に示す配合処方に従って、ガラスバルーンの使用量
４０部を２０部に変更した以外は、実施例１と同様にし
て本発明の焼付型耐チッピング塗料組成物（以下「塗料
組成物８」という）を製造した。

【００６１】

【表１】

【００６２】比較例１ 表２に示す配合処方に従って、ポリアクリル酸エステル
ラテックスのガラス転移温度−３０℃に代えて、ガラス
転移温度＋５０℃のものを用いた以外は、実施例１と同
様にして焼付型耐チッピング塗料組成物（以下「比較塗
料組成物１」という）を製造した。

【００６３】比較例２ 表２に示す配合処方に従って、粉質充填剤（Ａ）とし
て、ケイソウ土（＃９００）１００部、水酸化アルミニ
ウム（Ｃ−３２５）１００部、炭酸カルシウム（Ｒ重
炭）２００部を用いた以外は、実施例１と同様にして焼
付型耐チッピング塗料組成物（以下「比較塗料組成物
２」という）を製造した。

【００６４】比較例３ 表２に示す配合処方に従って、中空状充填剤（Ｂ）とし
て、ガラスバルーン（セルスターＺ−２７〕を使用しな
い以外は、実施例１と同様にして焼付型耐チッピング塗
料組成物（以下「比較塗料組成物３」という）を製造し
た。

【００６５】比較例４ 表２に示す配合処方に従って、粉質充填剤（Ａ）とし
て、ケイソウ土（＃９００）１０部、水酸化アルミニウ
ム（Ｃ−３２５）１０部、炭酸カルシウム（Ｒ重炭）２
０部を用い、中空状充填剤（Ｂ）として、ガラスバルー
ン（セルスターＺ−２７）１３０部を用いた以外は、実
施例１と同様にして、焼付型耐チッピング塗料組成物
（以下「比較塗料組成物４」という）を製造した。 比較例５ 表２に示す配合処方に従って、粉質充填剤（Ａ）とし
て、平均粒子径１μｍの炭酸カルシウム１３０部を用い
た以外は、実施例１と同様にして、焼付型耐チッピング
塗料組成物（以下「比較塗料組成物５」という）を製造
した。

【００６６】

【表２】

【００６７】試験例１（耐チッピング性の評価） 以上のようにして得られた塗料組成物１〜８および比較
塗料組成物１〜５の各々を、エアレススプレー装置によ
り、ターンシート板（鉛−スズメッキ処理された鋼板）
上に塗布した。次いで、室温で１０分間放置したのち、
１００℃で１０分間、さらに１３０℃で２０分間焼付乾
燥することにより、各塗料組成物を硬化させ、ターンシ
ート板に膜厚１００μｍの被覆膜および膜厚２００μｍ
の被覆膜をそれぞれ形成した。各塗料組成物により形成
された被覆膜について、それぞれ耐チッピング性の評価
を行った。評価方法としては、まず内径２０ｍｍの塩化
ビニル製パイプを、被覆膜が形成されたターンシート板
に対して６０度の角度に伸びるように配置し、次いでＭ
４ナットを、２ｍの高さから前記パイプ内を通して連続
的に被覆膜に落下させ、ターンシート板の素地が露出し
た時点におけるＭ４ナットの総重量（ｋｇ）を測定する
ことにより行った。結果を表３に示す。

【００６８】試験例２（焼付性の評価） 試験例１と同様にして各塗料組成物の塗布および焼付乾
燥を行い、ターンシート板上に膜厚１，０００μｍの被
覆膜を形成し、各被覆膜について、膨れの発生状況を観
察した。結果を表３に示す。 試験例３（比重の評価） 得られた塗料組成物１〜８および比較塗料組成物１〜５
の各々を、ＪＩＳ Ｋ５４００ ４．６．２項の比重カ
ップ法に準じて測定した。結果を表３に示す。

【００６９】

【表３】

【００７０】表３の結果から明らかなように、塗料組成
物１〜８により形成された被覆膜は、その膜厚が１００
〜２００μｍと薄い場合でも、優れた耐チッピング性を
有するものである。また、その膜厚が１，０００μｍと
厚い場合でも、膨れの発生は認められない。さらに、形
成された被覆膜は、いずれも平滑性に優れたものであ
り、比重も小さい。

【００７１】これに対し、比較塗料組成物１により形成
された被覆膜は、ポリアクリル酸エステルラテックスの
ガラス転移温度が＋５０℃と高いために、膨れ、クラッ
クの発生が顕著に認められる。比較塗料組成物２により
形成された被覆膜は、粉質充填剤（Ａ）と中空状充填剤
（Ｂ）からなる充填剤の使用量が本発明の範囲外で、膨
れの発生が顕著に認められ、かつ基板の密着性が低下し
耐チッピング性が劣る。比較例塗料組成物３により形成
された被覆膜は、中空状充填剤（Ｂ）を使用しなかった
例であり、塗料の比重が大きく、軽量化が認められな
い。比較塗料組成物４により形成された被覆膜は、粉質
充填剤（Ａ）と中空状充填剤（Ｂ）との使用割合が本発
明の範囲外で、膨れが顕著に認められ、基板との密着性
が低下し、耐チッピングが劣る。比較塗料組成物５によ
り形成された被覆膜は、粉質充填剤（Ａ）の平均粒子径
が本発明の範囲外で、膨れが顕著に認められる。

【００７２】

【発明の効果】本発明の焼付型耐チッピング塗料組成物
によれば、耐チッピング性の優れた被覆膜を形成するこ
とができる。また、形成された被覆膜は、その膜厚が薄
い場合でも、充分な耐チッピング性を有するので、作業
性を含めコストの面からも好ましいものである。また、
膜厚の厚い被覆膜を形成する場合であっても、被覆膜に
は膨れが発生せず、平滑性の優れたものとなる。従っ
て、耐チッピング性を一層向上させることも可能であ
り、さらに金属の熔接部分のように必然的に膜厚が厚く
なる部分などにおいても適用可能であり、しかも塗料の
比重が小さいため、従来の耐チッピング塗料組成物の約
２５〜５０％の重量低減が可能である。

【００７３】本発明の焼付型耐チッピング塗料組成物に
より形成される被覆膜は、金属あるいはプラスチックの
表面をチッピングから有効に保護することができ、例え
ば自動車のガソリンタンクの表面や底板を保護するもの
として用いることができ、かつ車両の軽量化に好適であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米川 芳明 東京都中央区築地二丁目11番24号 日本合 成ゴム株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）が＋３
   ０℃以下である水分散性重合体エマルジョンを固形分換
   算で１００重量部に対し、平均粒子径が３〜１００μｍ
   の粉質充填剤（Ａ）３０〜９９重量％と、平均粒子径１
   〜３００μｍの中空状充填剤（Ｂ）７０〜１重量％から
   なる充填剤１０〜４００重量部を含有してなる焼付型耐
   チッピング塗料組成物。