JPH07166093A

JPH07166093A - 水性エマルジョン型の自動車用耐チッピング塗料

Info

Publication number: JPH07166093A
Application number: JP34343593A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kubo; 攻一久保
Original assignee: Asahi Corp; Asahi Tsusho Co Ltd
Current assignee: Asahi Corp; Asahi Tsusho Co Ltd
Priority date: 1993-12-16
Filing date: 1993-12-16
Publication date: 1995-06-27

Abstract

(57)【要約】【構成】樹脂成分として、ポリウレタン系樹脂とアク
リル系樹脂及び／又はスチレン−ブタジエン系共重合樹
脂とを併用したことを特徴とする水性エマルジョン型の
自動車用耐チッピング塗料。この場合、ポリウレタン系
樹脂とアクリル系樹脂及び／又はスチレン−ブタジエン
共重合樹脂とを重量比として１：１〜５の割合で併用す
ることが有効である。また、充填剤を樹脂成分１００重
量部に対し５０〜３００重量部配合すると共に、この充
填剤の０．５〜２０重量％を中空微粒子とすることがで
きる。【効果】本発明の水性エマルジョン型の自動車用耐チ
ッピング塗料によれば、耐チッピング性が良好で制振性
能の良好な塗膜を形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車のタイヤハウ
ス、床裏、フロントエプロンなどに塗布され、飛石によ
る車両の損傷を防ぐための水性エマルジョン型の自動車
用耐チッピング塗料に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
自動車のアンダーコート用塗料としては、ポリ塩化ビニ
ル系プラスチゾルが広く用いられているが、自動車を廃
車にして鋼板の再生を行う場合、塗膜を焼却により除去
する場合が多い。しかし、ポリ塩化ビニルは、焼却時に
塩化水素を発生するので、環境面で問題がある。

【０００３】このため、環境面からポリ塩化ビニル系プ
ラスチゾルに代わる塗料が要望され、これに沿う塗料と
して水を分散媒とした自動車用耐チッピング塗料が注目
されている。

【０００４】しかしながら、このようなアンダーコート
用塗料としては、自動車のタイヤハウス、床裏、フロン
トエプロンなどに対し、小石や砂利などで発生する傷、
いわゆるチッピング現象を防止し、耐チッピング性を確
保することや制振性能が要望されているが、従来の自動
車用耐チッピング塗料は、制振性について十分考慮され
ておらず、このため自動車のアンダーコート用塗料とし
て優れた耐チッピング性と制振性能を有する自動車用耐
チッピング塗料の開発が望まれている。

【０００５】また、自動車用耐チッピング塗料は、塩化
ビニル系プラスチゾルに比べて充填剤が同量である場
合、塗膜比重が高くなり、最近の車両重量軽減の要望と
逆行するという問題がある。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、良好な耐チッピング性を有すると共に、制振性能の
良好な塗膜を与える水性エマルジョン型の自動車用耐チ
ッピング塗料を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は、上
記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、自動車用
耐チッピング塗料の塗膜を形成する樹脂成分として、ポ
リウレタン系樹脂とアクリル系樹脂及び／又はスチレン
−ブタジエン系共重合樹脂とを併用することが有効であ
ることを知見した。

【０００８】即ち、本発明者らが自動車用耐チッピング
塗料の樹脂成分について種々検討を行った結果、ポリウ
レタン系樹脂が良好な耐チッピング性能を与えることを
知見したが、ポリウレタン系樹脂はコストが高く、自動
車のアンダーコート用塗料としては、従来のポリ塩化ビ
ニル系プラスチゾルに変わるものとして実用性に劣るも
のである。

【０００９】一方、アクリル系樹脂やスチレン−ブタジ
エン系共重合樹脂は、後述する実施例の記載からも明ら
かなように、耐チッピング性が著しく低く、これらの樹
脂も実用性に劣る。

【００１０】ところが、ポリウレタン系樹脂とアクリル
系樹脂又はスチレン−ブタジエン系共重合樹脂とを併用
した場合、特に後者の樹脂の割合をポリウレタン系樹脂
より多くしても、これら樹脂の併用で相乗的な効果を発
揮し、優れた耐チッピング性を与えることができること
を知見した。

【００１１】更に、ポリウレタン系樹脂とアクリル系樹
脂又はスチレン−ブタジエン共重合樹脂とを併用するこ
とにより、ポリ塩化ビニル系プラスチゾルに比べて制振
性能が改良され、耐チッピング性に加えてタイヤハウス
等の石跳ね騒音防止のための制振性能を与えることがで
きることを見い出した。

【００１２】また、このようにポリウレタン系樹脂とア
クリル系樹脂又はスチレン−ブタジエン共重合樹脂とを
併用した自動車用耐チッピング塗料に、これら樹脂成分
１００部（重量部、以下同じ）に対して充填剤を５０〜
３００部配合すると共に、この際、この充填剤の０．５
〜２０％（重量％、以下同じ）をガラスバルーン等の中
空微粒子とした場合、乾燥時の塗膜の膨れ発生を顕著に
防止し、この点からもチッピング現象を軽減し得る上、
耐チッピング性をより確実に与えるために厚く塗装した
場合でも、塗膜比重を軽減できることを見い出し、本発
明をなすに至ったものである。

【００１３】従って、本発明は、樹脂成分として、ポリ
ウレタン系樹脂とアクリル系樹脂及び／又はスチレン−
ブタジエン系共重合樹脂とを併用したことを特徴とする
水性エマルジョン型の自動車用耐チッピング塗料、及び
ポリウレタン系樹脂とアクリル系樹脂及び／又はスチレ
ン−ブタジエン共重合樹脂とを重量比として１：１〜５
の割合で併用した上記水性エマルジョン型の自動車用耐
チッピング塗料、並びにこれらの塗料に充填剤を樹脂成
分１００部に対し５０〜３００部配合すると共に、この
充填剤の０．５〜２０重量％を中空微粒子とした水性エ
マルジョン型の自動車用耐チッピング塗料を提供する。

【００１４】以下、本発明について更に詳しく説明する
と、本発明の水性エマルジョン型の自動車用耐チッピン
グ塗料は、上述したように樹脂成分としてポリウレタン
系樹脂とアクリル系樹脂及び／又はスチレン−ブタジエ
ン系共重合樹脂とを併用したものである。

【００１５】ここで、ポリウレタン系樹脂としては、ポ
リエステル型、ポリエーテル型、ポリオレフィン型のい
ずれでも良く、黄変型、無黄変型のいずれをも使用する
ことができ、かかるポリウレタン樹脂として、乳化重合
したエマルジョンを使用することができる。

【００１６】また、アクリル系樹脂としては、アクリル
酸エステルやメタクリル酸エステルなどのモノマー、更
に必要によりその他の共重合成分を加えて乳化重合した
ものなどを使用し得る。

【００１７】一方、スチレン−ブタジエン系共重合体
は、スチレンとブタジエンとを主成分としてこれに必要
により他のモノマーを加えて乳化共重合したものなどを
使用することができる。

【００１８】上記ポリウレタン系樹脂とアクリル系樹
脂、スチレン−ブタジエン系共重合樹脂との併用割合
は、重量比として前者：後者＝１：１〜５、特に１：
１．５〜４とすることが好ましい。ポリウレタン系樹脂
量が多すぎるとコスト高となって自動車のアンダーコー
ト用塗料として実用性が劣り、一方ポリウレタン系樹脂
量が少なすぎると耐チッピング性が低下する。

【００１９】本発明の自動車用耐チッピング塗料には、
上記成分以外に必要に応じて充填剤、消泡剤、増粘剤、
分散剤、湿潤剤などを配合することができる。

【００２０】充填剤としては、例えば炭酸カルシウム、
タルク、クレー、シリカ、珪藻土、ゼオライト、炭酸マ
グネシウム、マイカなどが挙げられるが、充填剤の粒子
の形状が平面的であると、水分の蒸発を妨げる傾向があ
るので、これらの中でも粒子の形状が平面的でない炭酸
カルシウム、珪藻土が好ましい。充填剤の平均粒径は１
〜２０μｍ程度が良い。

【００２１】また、充填剤の配合量は樹脂成分１００部
に対して、５０〜３００部、特に１５０〜２５０部の範
囲が好ましい。５０部より配合量が少ないと、適度のチ
クソ性確保が増粘剤との組み合わせによっても得られな
くなると共に、膨れ易くなる場合がある。一方、３００
部を超えると樹脂が充填剤を十分に潤すことが困難にな
り、性能の低下で耐チッピング性を満足できなくなると
共に、亀裂が発生し易くなる場合がある。

【００２２】本発明においては、塗膜の比重を小さくす
るため、充填剤の一部を中空微粒子とすることが良い。
このような中空微粒子として、具体的にガラスバルー
ン、樹脂バルーン、その他のバルーンを例示することが
できる。

【００２３】ガラスバルーンとしては、平均粒径が４０
〜７０μｍ、比重が０．４前後のものが好ましい。な
お、塗料は配管内の圧送やスプレー塗布で８０〜１６０
ｋｇ／ｃｍ²、一般に１２０ｋｇ／ｃｍ²を中心に圧力を
受けることから、ガラスバルーンとしては、耐圧性が２
００ｋｇ／ｃｍ²以上のものがよい。このようなガラス
バルーンの市販品として、例えば旭硝子（株）社製のセ
ルスターＺ−３９（平均粒径４０μｍ、比重０．３９、
耐圧２４０ｋｇ／ｃｍ²）を挙げることができる。

【００２４】また、樹脂バルーンとしては、平均粒径が
４０〜７０μｍ、比重が０．０４前後のものが好まし
い。なお、塗料は１２０〜１６０℃、標準は１４０℃程
度で焼付されるため、樹脂バルーンはこの範囲でパンク
せず、かつ溶融しない程度の耐熱性があるものが良い。
そのため、樹脂の材料としては、塩化ビニリデン樹脂、
アクリロニトリル樹脂その他の合成樹脂が挙げられる
が、耐熱性からアクリロニトリル樹脂が最も望ましい。

【００２５】その他のバルーンとしては、例えばシリカ
バルーン、シラスバルーン、炭素無機中空体などが挙げ
られる。

【００２６】この場合、上述したバルーンの１種を単独
で又は２種以上を併用して配合することができる。具体
的には耐熱性が良好である一方衝撃に弱いガラスバルー
ンと耐熱性に欠けるが衝撃に強い樹脂バルーンとをそれ
ぞれ単独で配合したり、併用することができるが、コス
ト面から比重が低い樹脂バルーン単独配合が良い。

【００２７】これらの中空微粒子の配合量は、充填剤の
０．５〜２０重量％、特に０．５〜１０重量％の範囲が
好ましい。０．５％より少ないと塗膜の比重が十分に低
下しないと共に、充填剤の総量が少なくなり、コスト高
を招き、２０％より多いと充填剤の総量が多くなり、性
能の低下と亀裂が生じやすくなる。

【００２８】消泡剤は、低粘度のエマルジョンやエマル
ジョン混合物が攪拌によって泡が生じ易いので、泡の発
生を少なくすると共に、いったんできた泡を消し易くす
る目的で配合される。

【００２９】増粘剤は、充填剤の分散を助けて沈降を防
ぎ、塗料の安定を良くすると共に、適度の粘度に仕上
げ、スプレー性とチクソ性の両者のバランスを得るため
のもので、例えばメチルセルロース、ヒドロキシエチル
セルロース、カルボキシメチルセルロース、たんぱく
質、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム
などが挙げられ、これらの１種を単独で又は２種以上を
併用して常用量で用いることができる。

【００３０】分散剤は、充填剤が水中に分散されるのを
助けるためのもので、例えば各種のポリリン酸ソーダ類
や界面活性剤などを例示することができ、常用量で用い
ることができる。

【００３１】本発明の自動車用耐チッピング塗料は、上
記成分を混合することによって調製することができる。
例えば樹脂成分（ラテックス）、充填剤、分散剤、湿潤
剤、その他を粗練した後、増粘剤などを加えて分散さ
せ、次いで更に消泡剤などを加えて脱泡し、最後にろ過
して本発明の自動車用耐チッピング塗料を調製すること
ができる。この場合、分散機としては、高速ディスパー
が好適であり、粗練り、後の粘度調整も同時にできるた
め他の機械より生産効率を高くすることができる。

【００３２】本発明の自動車用耐チッピング塗料は、自
動車のタイヤハウス、床裏、フロントエプロンなどの耐
チッピングを必要とする部分への塗料として用いられ
る。

【００３３】この場合、一般的な高圧ポンプを使用し
て、スプレーガン塗布方法などにより塗装することがで
き、その塗布量は、乾燥後の塗布物厚みで１５０〜４０
００μｍ程度とすることができる。

【００３４】また、乾燥条件は、例えば室温で１０〜６
０分間置いた後、仮焼炉で１１０℃程度で８〜１２分間
程度乾燥し、次いで１２０〜１５０℃で２０〜３０分間
中塗炉で乾燥し、最後に上塗炉で１２０〜１５０℃で２
０〜３０分間乾燥する条件を採用することができる。

【００３５】

【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に示すが、本発明は下記の実施例に制限されるもので
はない。

【００３６】［実施例１、２、比較例１〜３］表１に示
す成分を同表に示す配合量で混合し、下記方法により耐
チッピング性を測定した。結果を表１に併記する。＜耐チッピング性＞電着塗装を施したスチール板上に試
料を乾燥後の膜厚が５００μｍとなるように塗布し、室
温で１０分間放置した後、予備乾燥を９０℃で１０分間
行い、次いで本焼付を１３０℃で２０分間行った。

【００３７】上記焼付試料を塗装面を上にして水平から
６０°の角度にセットし、この塗膜面に垂直に立てた内
径２０ｍｍで長さ２ｍの塩化ビニルパイプの下端を当
て、このパイプの上端からパイプ内を通してＪＩＳに定
められたＭ−４ナットを落下させ、素地が露出するまで
のナットの総重量を測定した。

【００３８】

【表１】（注）ポリウレタン系樹脂（１）Ｓ−１０６０，保土谷化学工業（株）製、固形分５１％アクリル系樹脂（２）ＬＸ−８５１，日本ゼオン（株）製、固形分４６％ＳＢＲ系ラテックス（３）ＬＸ−４３８，日本ゼオン（株）製、固形分４６％

【００３９】表１の結果から、アクリル系樹脂、ＳＢＲ
系ラテックスはそれぞれその単独配合では耐チッピング
性が非常に悪いものであったが、これらをポリウレタン
系樹脂と併用することにより、アクリル系樹脂、ＳＢＲ
系ラテックス使用量が多くても、優れた耐チッピング性
を与えることが認められた。

【００４０】［実施例３〜７、比較例４〜５］表２に示
す成分及び配合量で自動車用耐チッピング塗料を調製
し、粘度をスプレー可能な範囲の４〜６万ｃｐｓにする
ため必要により水で希釈した。

【００４１】この自動車用耐チッピング塗料について上
記耐チッピング性試験に供すると共に、乾燥後の塗膜の
比重を測定した。結果を表２に併記する。

【００４２】

【表２】（注）ポリウレタン系樹脂（４）Ｓ−１０４０，保土谷化学工業（株）製、固形分５３％ＳＢＲ系ラテックス（５）ＬＸ−４３０，日本ゼオン（株）製、固形分４９％アクリル系樹脂（６）ＬＸ−８５４，日本ゼオン（株）製、固形分４５％

【００４３】表２の結果よりポリウレタン系樹脂とＳＢ
Ｒ系ラテックスやアクリル系樹脂とを併用するとほぼ同
じく乾燥塗膜比重において耐チッピング性が顕著に増大
することが認められる。

【００４４】［実施例８〜１１、比較例６、７］表３に
示す配合で自動車用耐チッピング塗料を調製し、下記測
定方法により損失係数を測定して制振性能を評価した。
結果を表３に併記する。＜損失係数＞厚さ０．８ｍｍのスチール板に乾燥後の塗
布厚が２ｍｍとなるように試料を塗布し、１３０℃で２
０分間焼付処理後、測定温度２０℃、一端固定法、周波
数２００Ｈｚで測定した。

【００４５】

【表３】（注）ポリウレタン系樹脂（７）Ｓ−１０６０，保土谷化学工業（株）製アクリル系樹脂（８）ＬＸ−８５１，日本ゼオン（株）製、固形分４６％ＳＢＲ系ラテックス（９）ＬＸ−４３８，日本ゼオン（株）製、固形分４６％

【００４６】表３の結果よりポリウレタン系樹脂とＳＢ
Ｒ系ラテックスやアクリル系樹脂とを併用すると損失係
数が高く、制振性能が良好になることが認められた。

【００４７】

【発明の効果】本発明の水性エマルジョン型の自動車用
耐チッピング塗料によれば、耐チッピング性が良好で制
振性能の良好な塗膜を形成することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０９Ｄ 175/04 ＰＨＸ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂成分として、ポリウレタン系樹脂と
アクリル系樹脂及び／又はスチレン−ブタジエン系共重
合樹脂とを併用したことを特徴とする水性エマルジョン
型の自動車用耐チッピング塗料。
【請求項２】ポリウレタン系樹脂とアクリル系樹脂及
び／又はスチレン−ブタジエン共重合樹脂とを重量比と
して１：１〜５の割合で併用した請求項１記載の水性エ
マルジョン型の自動車用耐チッピング塗料。
【請求項３】充填剤を樹脂成分１００重量部に対し５
０〜３００重量部配合すると共に、この充填剤の０．５
〜２０重量％を中空微粒子とした請求項１記載の水性エ
マルジョン型の自動車用耐チッピング塗料。