JPH07233341A - 自己析出型水性コーティング組成物 - Google Patents

自己析出型水性コーティング組成物

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JPH07233341A
JPH07233341A JP6049687A JP4968794A JPH07233341A JP H07233341 A JPH07233341 A JP H07233341A JP 6049687 A JP6049687 A JP 6049687A JP 4968794 A JP4968794 A JP 4968794A JP H07233341 A JPH07233341 A JP H07233341A
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water
carbon black
pref
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JP6049687A
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Mutsumi Hirota
睦 廣田
Takumi Honda
匠 本田
Norifumi Hatano
憲文 畑野
Shiyouichi Sangenya
省一 三軒家
Shunjiro Saiki
俊治郎 齋木
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Sanyo Color Works Ltd
Nihon Parkerizing Co Ltd
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Sanyo Color Works Ltd
Nihon Parkerizing Co Ltd
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    • C09K23/00—Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • C09K23/12—Sulfonates of aromatic or alkylated aromatic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08—Anti-corrosive paints
    • C09D5/088—Autophoretic paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 貯蔵安定性に優れ、かつ形成した塗膜は付着
性、耐食性に優れている自己析出型水性コーティング組
成物の提供。 【構成】 水分散性、又は水溶性の有機被膜形成用樹
脂、カーボンブラック分散液、酸及び酸化剤とを必須成
分とし、任意成分として金属イオンを含有しかつｐＨ
１．６〜５である自己析出型水性コーティング組成物に
おいて、前記カーボンブラック分散液がナフタレンスル
ホン酸ホルマリン縮合物の塩からなる分散剤を用い水中
にカーボンブラックを分散したカーボンブラック水性分
散液であることを特徴とする自己析出型水性コーティン
グ組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水分散性、又は水溶性
の有機被膜形成用樹脂と顔料、酸及び酸化剤を必須成分
とし、任意成分として金属イオンを含有する酸性の水性
コーティング組成物に金属表面、例えば鉄、亜鉛、鉄合
金及び亜鉛合金等の表面を接触させることにより、該金
属表面に優れた樹脂被膜を効率的に被覆し得る、しかも
良好な貯蔵安定性を有する自己析出型水性コーティング
組成物に関する。
【０００２】
【従来技術】金属表面を有機被膜形成用樹脂を含む酸性
の組成物に接触させることによって、該金属表面に樹脂
被膜を形成せしめることができるコーティング組成物
は、自己析出型コーティング組成物として知られてお
り、特公昭４７−１７６３０号、特公昭４８−１４４１
２号、特公昭５２−２１００６号、特公昭５２−３５６
９２号、特公昭５３−１５０９３号、特公昭５３−１６
０１０号、特公昭５３−４４９４９号、特開昭６０−５
８４７４号、特開昭６１−１６８６７３号、及び特開昭
６１−２４６２６７号等の公報に開示されている。
【０００３】自己析出型コーティング組成物は、コーテ
ィング組成物中に清浄な金属表面を浸漬することによ
り、浸漬時間とともに厚さ又は重量が増大する樹脂被膜
を形成させることができる組成物である。さらには、該
組成物により被膜形成は該金属表面上のコーティング組
成物の化学作用（エッチングにより金属表面から溶出し
た金属イオンが樹脂粒子に作用して金属表面上に析出す
る）により達成されるため、電着のごとく外部からの電
気を使用することなく、該金属表面上に樹脂被膜を効果
的に形成させることができる。
【０００４】着色を目的とする場合については、耐食性
向上、所望の色の深みもしくは色度を付与することなど
を目的として自己析出型コーティング組成物に顔料を添
加することが可能であり、使用する顔料の特定の量は使
用する特定の顔料の種類及び所望の被膜の色により管理
されることが特公昭５４−１３４５３号、及び特公昭５
９−２７５号等に開示されている。また各種顔料を含有
した自己析出型コーティング組成物に被塗物を浸漬する
ことにより着色被膜を形成させることが特公昭５２−１
３４５３号に開示されている。
【０００５】顔料の種類の選択については特公昭５３−
４４９４９号では浴中で安定であれば特にその種類に限
定はないと開示され、特開昭６０−５８４７４号では顔
料粒子を分散状態に保持するための分散剤が開示され、
さらに自己析出型コーティング組成物の水相の分散剤濃
度がＣＭＣ（ミセル限界濃度）以下になるような顔料分
散液を選ぶべきであると開示されている。
【０００６】米国特許第４，１７７，１８０号では、顔
料粒子が非イオン性の分散剤で分散、安定化された自己
析出型コーティング組成物、及び該組成物の調製法が開
示されているが、顔料を自己析出型コーティング組成物
として分散し着色被膜を形成させたところ、均一な被膜
外観を得ることはできなかったとある。さらに、顔料粒
子を分散、安定化する分散剤種による自己析出型コーテ
ィング組成物の分散安定性、及び特定の顔料を含有した
自己析出型コーティング組成物に被塗物を浸漬すること
により形成させた被膜の性能については、従来開示され
た例はない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、黒色
顔料を含有し、均一な外観の黒色被膜を形成させること
ができる自己析出型コーティング組成物であって、該組
成物の貯蔵安定性が非常に良好であり、かつ形成した塗
膜は付着性、及び耐食性に優れている自己析出型コーテ
ィング組成物を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するための手段について、鋭意検討を加えた結
果、公知の自己析出型コーティング組成物中に特定構造
の分散剤にて分散したカーボンブラック分散液を使用す
ると、効果が著しいことを新たに見いだして本発明を完
成するに至った。
【０００９】即ち、本発明は水分散性、又は水溶性の有
機被膜形成用樹脂、カーボンブラック分散液、酸及び酸
化剤とを必須成分とし、任意成分として金属イオンを含
有しかつｐＨ１．６〜５である自己析出型水性コーティ
ング組成物において、前記カーボンブラック分散液が次
式（１）のナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物の塩
からなる分散剤を用い水中にカーボンブラックを分散し
たカーボンブラック水性分散液であることを特徴とする
自己析出型水性コーティング組成物を提供する。
【００１０】
【化２】
【００１１】以下本発明の構成を詳述する。本発明の自
己析出型水性コーティング組成物は貯蔵中に固形分の沈
降、分離或いは凝固等が発生せず、金属表面、例えば鉄
系金属、亜鉛系金属、アルミニウム系金属、及びマグネ
シウム系金属等の表面と接触させることにより、該金属
表面に優れた付着性、及び耐食性を有する均一な外観の
黒色樹脂被膜を形成せしめることができるものである。
【００１２】本発明の最も重要な特徴は、自己析出型水
性コーティング組成物中に含有するカーボンブラック分
散液として前記式（１）のナフタレンスルホン酸ホルマ
リン縮合物の塩を用い水中にカーボンブラックを分散し
たカーボンブラック水性分散液を用いることである。
【００１３】本発明において、分散剤の添加量としては
特に限定はしないが、分散安定性（促進時）の面から、
カーボンブラックに対して１０〜３５重量％添加するの
が好ましい。また式（１）中のナフタレンスルホン酸ホ
ルマリン縮合物の縮合度（式（１）中のｎで示される）
も分散性の面から、１０〜３０がより好ましい。ナフタ
レンスルホン酸ホルマリン縮合物の塩としては、分散安
定性、塗膜性能を総合するとＸ＝ＮＨ4のアンモニウム
塩がより好ましい。
【００１４】カーボンブラック分散液中のカーボンブラ
ック濃度は特定するものではないが、１５〜５０％で分
散させるのが好ましい。コーティング組成物中の好まし
いカーボンブラックの含有量は、０．５〜７．５ｇ／
Ｌ、さらに好ましくは１．０〜１．５ｇ／Ｌの範囲であ
る。本発明のカーボンブラックとしては、一般的に知ら
れているチャンネルブラック、ファーネスブラックが使
用される。
【００１５】本発明において使用し得る自己析出型コー
ティング組成物は公知の自己析出型コーティング組成物
を好適に使用できる。本発明に使用し得る有機被膜形成
用樹脂についても特定するものではなく、公知の樹脂を
使用することができる。例えばメチルアクリレート、エ
チルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、２−ヒド
ロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルア
クリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、メチル
メタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−ブチルメ
タクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、
２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、グリシジルア
クリレート、グリシジルメタクリレート、アクリルアミ
ド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、スチレン、
エチレン、ブタジエン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、
ビニルアセテート、アクリル酸、メタクリル酸等から選
ばれるモノマー１種ないしそれ以上からなる重合体樹
脂、及びウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹
脂が挙げられる。
【００１６】さらに具体例を示すと、コポリマーが塩化
ビニリデン系からなる共重合体、例えば塩化ビニリデン
５０〜７０ｗｔ％、塩化ビニル約５〜３５ｗｔ％、アク
リル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、エチルア
クリレート、ブチルアクリレート、エチルメタクレレー
ト、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニト
リル、メタクリロニトリルから選ばれる少なくとも１種
約５〜２０ｗｔ％のビニル化合物ならびに約０．１〜５
ｗｔ％のスルホエチルメタクレレートから成る共重合
体、好ましくは、約１５〜２０ｗｔ％の塩化ビニル、２
〜５ｗｔ％のブチルアクリレート、３〜１０ｗｔ％のア
クリロニトリルならびに約１〜２ｗｔ％のスルホエチル
メタクレレートから成る塩化ビニリデン共重合体（例え
ばＤａｒａｎラテックス；Ｗ．Ｒ．Ｇｒａｃｅ Ｃ
ｏ．，Ｓｅｒｆｅｎｅラテックス；Ｍｏｒｔｏｎ Ｃｈ
ｅｍｉｃａｌ，Ｈａｌｏｆｌｅｘ ２０２；Ｉｎｐｅｒ
ｉａｌＣｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）を分
散して含有するコーティング組成物が特開昭６０−５８
４７４に開示されている。
【００１７】本発明の自己析出型水性コーティング組成
物中の好ましい樹脂分含有量は５〜５５０ｇ／Ｌ、さら
に好ましくは５０〜１００ｇ／Ｌの範囲である。なお、
本発明のコーティング組成物のｐＨは１．６〜５．０で
あり、この範囲を外れると良好な塗膜が形成されない。
【００１８】本発明に使用し得る公知の自己析出型水性
コーティング組成物は、前記樹脂成分以外、酸及び酸化
剤が必要である。また、任意成分として金属イオンが含
有されていても構わない。例えば、特開昭４９−１０８
１３５号に記載されているように分散樹脂を固形分濃度
として約５〜５５０ｇ／Ｌ、酸としては組成物中金属イ
オンを供給しうる適当な酸であれば特にその制限はない
が、好ましくはフッ化水素酸約０．４〜５．０ｇ／Ｌ、
酸化剤としては特にその種類に制限はないが、好ましく
は、過酸化水約３．０ｇ／Ｌ以下、金属イオンを供給し
うる金属化合物としては、例えばフッ化第二鉄の場合約
１〜５０ｇ／Ｌである自己析出型水性コーティング組成
物の例が挙げられる。またその他の例としては特公昭５
３−４４９４９号に記載の分散樹脂を固形分濃度として
約５〜５５０ｇ／Ｌ、酸としてフッ化水素酸約０．４〜
５．０ｇ／Ｌ、酸化剤として過酸化水素約３．０ｇ／Ｌ
以下、金属化合物として例えばフッ化銀の場合約０．１
〜１０．０ｇ／Ｌのコーティング組成物が挙げられ
【００１９】
【実施例】以下本発明の実施例及び比較例を説明する。
下記配合で各種自己析出型水性コーティング組成物を調
整し、塗膜性能試験に供した。 〔自己析出型水性コーティング組成物〕 成分 量 Ｄａｒａｎ ＳＬ−１４３ラテックス※１ ９０．９０ｇ／Ｌ （固形分：５５％） カーボンブラック分散液※２ ５．６０ｇ／Ｌ フッ化水素酸 ０．７０ｇ／Ｌ 過酸化水素 ０．１０ｇ／Ｌ 脱イオン水 （全量１Ｌになる量） ※１Ｗ．Ｒ．Ｇｒａｃｅ ＆ Ｃｏ．（塩化ビニリデン
系樹脂；有機被膜形成用樹脂） ※２カーボンブラック分散液 各種分散剤を表１に示す添加量で含み、カーボンブラッ
ク（ファーネスブラックを使用）濃度として２５重量％
に調製した。
【００２０】以下に各種試験方法を述べる。 〔分散安定性〕実施例１〜１４、比較例１〜７の各自己
析出型コーティング組成物の相溶性及び促進安定性（４
０℃×７日間経時後の状態）を評価した。以下の基準に
より相溶性評価を行った。 ○：分散良好 ×：分散不良（分散時に凝集物発生あるいは増粘） 以下の基準により促進安定性評価を行った。 ○：外観変化の無いもの △：増粘したもの ×：固形物の沈降、分離あるいは凝固物の発生を確認し
たもの 得られた評価結果を表１に示した。
【００２１】〔塗膜性能〕前記の自己析出型水性コーテ
ィング組成物の浴を約２０〜２２℃に保ち、あらかじめ
清浄された冷延鋼板（７０×１５０×１ｍｍサイズ）を
１８０秒間浸漬して塗装した。次いで水洗した後、オー
ブンで１１０℃×２０分乾燥後、次の評価試験に供し
た。供試板の塗膜厚さはいずれも約２０μであった（実
施例１〜１４及び比較例１について）
【００２２】（１）被膜付着性（ゴバン目テープ剥離試
験） ４０℃×２４０時間温水浸漬前後の試験板に１ｍｍ四
方、１００個のますを刻み、テープ剥離し被膜の残存す
る目数を測定した。浸漬前をａ、浸漬後をｂで表示し
た。
【００２３】（２）耐食性 被膜に金属素地まで達するクロスカットを入れた試験板
を塩水噴霧試験（ＪＩＳＺ−２３７１）で試験した（５
００時間）。試験後、テープ剥離を行った。判定は、ク
ロスカット部からの剥離幅（片側最大ｍｍ）を測定し
た。試験板の性能試験結果を表１に示した。
【００２４】実施例１〜１４及び比較例１〜７から次の
ことが言える。 本発明の式（１）によるナフタレンスルホン酸ホルマ
リン縮合物の塩をカーボンブラック分散剤に用いた実施
例１〜１４は、分散安定性に優れ、かつ形成された被膜
には付着性、耐食性とも優れている。 本発明の式（１）以外のリグノサルフェートを使用し
た比較例１は塗膜性能に優れているが分散安定性が劣
る。 本発明の式（１）以外のアルキルフェノールエチレン
オキサイト付加物を用いた比較例２及びイミダゾリンラ
ウレートを用いた比較例３は分散安定性は優れているが
塗膜析出性が劣る。 本発明の式（１）以外のポリオキシエチレン系を用い
た比較例４〜６及び分散剤を用いなかった比較例７は分
散安定性がいずれも劣る。
【００２５】
【発明の効果】本発明の自己析出型水性コーティング組
成物は、均一な外観の黒色被膜を形成させることができ
る。その組成物は貯蔵安定性に優れ、かつ形成した塗膜
は付着性、耐食性に優れている。
【００２６】
【表１】
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 // Ｂ０５Ｄ 1/18 7717−4Ｄ 7/14 (72)発明者 畑野 憲文 東京都中央区日本橋１丁目15番１号 日本 パーカライジング株式会社内 (72)発明者 三軒家 省一 兵庫県姫路市延末81番地 山陽色素株式会 社内 (72)発明者 齋木 俊治郎 兵庫県姫路市延末81番地 山陽色素株式会 社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 水分散性、又は水溶性の有機被膜形成用
    樹脂、カーボンブラック分散液、酸及び酸化剤とを必須
    成分とし、任意成分として金属イオンを含有しかつｐＨ
    １．６〜５である自己析出型水性コーティング組成物に
    おいて、前記カーボンブラック分散液が次式（１）のナ
    フタレンスルホン酸ホルマリン縮合物の塩からなる分散
    剤を用い水中にカーボンブラックを分散したカーボンブ
    ラック水性分散液であることを特徴とする自己析出型水
    性コーティング組成物。 【化１】
  2. 【請求項２】 カーボンブラック分散液が式（１）の分
    散剤をカーボンブラックに対して１０〜３５重量％含有
    する水分散物である請求項１記載の自己析出型水性コー
    ティング組成物。
  3. 【請求項３】 分散剤である式（１）のナフタレンスル
    ホン酸ホルマリン縮合物の塩の縮合度が１０〜３０であ
    る請求項１記載の自己析出型水性コーティング組成物。
  4. 【請求項４】 分散剤である式（１）のナフタレンスル
    ホン酸ホルマリン縮合物の塩のＸがＮＨ4である請求項
    ２又は３に記載の自己析出型水性コーティング組成物。
JP6049687A 1994-02-23 1994-02-23 自己析出型水性コーティング組成物 Pending JPH07233341A (ja)

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