JPH07292318A - 水性被覆用樹脂組成物 - Google Patents

水性被覆用樹脂組成物

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JPH07292318A
JPH07292318A JP10739294A JP10739294A JPH07292318A JP H07292318 A JPH07292318 A JP H07292318A JP 10739294 A JP10739294 A JP 10739294A JP 10739294 A JP10739294 A JP 10739294A JP H07292318 A JPH07292318 A JP H07292318A
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weight
monomer
polymer particles
resin composition
aqueous coating
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JP10739294A
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English (en)
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Yoshihiro Maeyama
吉寛 前山
Nobuo Nakagawa
信夫 中川
Masami Uemae
昌巳 上前
Hiroshi Serizawa
芹沢  洋
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Nippon Carbide Industries Co Inc
Original Assignee
Nippon Carbide Industries Co Inc
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Abstract

(57)【要約】 【構成】水性媒体中に分散された重合体微粒子と無機質
充填剤とを含有してなる水性被覆用組成物であって、該
重合体微粒子が、ガラス転移温度が−20〜+40℃のアク
リル系エマルジョン重合体粒子(A)及びガラス転移温度
が+10〜+50℃の脂肪酸ビニル系エマルジョン重合体粒
子(B)からなるものであり、さらに架橋剤としてイソシ
アネート誘導体(C)を含有してなる水性被覆用樹脂組成
物。 【効果】特に制振性水性被覆用樹脂組成物として、各種
基材との密着性及び塗料としての各種安定性に優れ、特
に広い温度領域にわたって優れた制振性を示す塗膜を形
成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高温乾燥しても塗膜に
フクレ等を生じない厚膜形成性水性被覆用樹脂組成物に
関し、詳しくは、水性媒体中に分散された重合体粒子、
架橋剤並びに無機質充填剤を含有してなる水性被覆用樹
脂組成物であって、該重合体粒子として特定のアクリル
系エマルジョン重合体粒子(A)及び脂肪酸ビニル系エマ
ルジョン重合体粒子(B)を特定量ずつ含有し、且つ架橋
剤としてイソシアネート誘導体(C)を含有してなること
を特徴とする水性被覆用樹脂組成物であり、基材との密
着性及び塗料としての各種安定性に優れ、特に広い温度
領域にわたって優れた制振性を示す塗膜を形成すること
のできる水性被覆用樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、車両、船舶、各種機械・器具、建
築材料等の構造部材の表面における振動を防止して騒音
を防止するために、部材自体を厚くしたり、振動の発生
を低減するために装置自体の改良を試みたり、部材表面
にシート状の制振材を貼り付けたり、塗布又は吹き付け
によって制振材を施工し、振動及び騒音を防止する対策
をとっていることが多い。
【0003】しかし、部材自体を厚くすることは、部材
のコストアップ、加工性の低下等を招き、さらに自動車
車両等の場合には燃費の増大につながる等の問題点があ
る。シート状制振材の貼付では、部材の形状に合わせた
カッティング加工が不可欠となり、加工上煩雑であると
いう難点がある。
【0004】また制振塗料に関しては、現在に至るまで
多数の提案がなされており、ゴム、アスファルト、各種
の合成樹脂エマルジョン及びラテックス等のポリマーか
らなる組成物で、ポリマー自身の持つ粘弾性的特性を利
用したものや、ポリマーにグラファイト、マイカ、ヒル
石、炭酸カルシウム、タルク、クレー等の無機質粉体を
充填し、機械的なヒステリシス、内部摩擦等を大きくし
たものなどがある。
【0005】しかしながら従来の制振塗料の多くは、例
えば常温付近で施工されるように品質設計がなされてお
り、常温付近では高い制振性能を有していても、該制振
性能を発揮する温度範囲が狭かったり、高温雰囲気下で
は塗膜が軟化したり、力学的特性が極端に低下したりす
る等耐熱性に劣るなどの欠点があった。
【0006】さらに水系の制振塗料は、その取り扱い
性、作業環境の安全性などの点では優れているものの、
厚い塗膜の形成が一般に容易でないという問題点があっ
た。すなわち、制振塗料の場合、その性能発現の点か
ら、1000μm以上の所謂厚膜を形成させなければならな
ず、また生産性の面からも高温での素速い乾燥が強く望
まれているにも拘わらず、水系制振塗料を厚塗りした場
合、高温で加熱すると塗膜表面が先に乾燥して皮膜を形
成してしまうため、内部に残留する水の蒸発に従って該
形成皮膜を持ち上げてフクレ(熱ブリスター)を生じた
り、皮膜を破ってキレツを生じたりするという重大な問
題点がある。
【0007】このような水系の制振塗料の問題に鑑み、
従来よりいくつかの提案がなされている。例えば、特開
昭61−225266号公報には、セピオライトと合成樹脂エマ
ルジョンを含有してなり、特定粘度を有する急速加熱乾
燥しても熱ブリスターが発生しない厚膜形成性エマルジ
ョン被覆組成物が開示されているが、このような被覆組
成物は基材への密着性や制振性の点で必ずしも十分なも
のではなかった。また特開昭57−167360号公報には、エ
マルジョン状のスチレン-アクリル酸エステル共重合体
と鱗片状無機質粉体からなる制振塗料が開示されている
が、この制振塗料は熱ブリスター防止性や基材への密着
性の点で不十分であった。
【0008】さらに特開昭58−141251号公報には、エマ
ルジョン状のスチレン-アクリル酸エステル共重合体、
エマルジョン状の酢酸ビニル系共重合体及び鱗片状無機
質粉体それぞれ特定量からなる制振塗料が開示され、必
要に応じ架橋剤としてアミドエポキシ化合物、メラミン
-ホルムアルデヒド化合物またはメチロール化ポリアミ
ドの使用が開示されているが、この制振塗料も熱ブリス
ター防止性、基材への密着性、塗料の貯蔵安定性等の各
種安定性の面から必ずしも十分なものとはいいがたい。
【0009】
【発明が解決すべき課題】本発明者らは、広い温度領域
にわたって優れた制振性能を有する塗膜を形成すること
ができ、塗膜形成に際しては高温で加熱しても熱ブリス
ターが発生せず、さらに基材への密着性や塗料の貯蔵安
定性などの各種安定性にも優れた、厚膜形成性水性被覆
用樹脂組成物を提供することを目的に鋭意研究を行っ
た。その結果、ビヒクル成分として2種以上の特定の
(共)重合体を特定量ずつ用い、架橋剤としてイソシアネ
ート誘導体を併用することにより、これらの目的を達成
しうることを見出だし、本発明を完成した。
【0010】
【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、水性媒体中に分散された重合体粒子、架橋剤並びに
無機質充填剤を含有してなる水性被覆用樹脂組成物であ
って、該重合体粒子が下記(A)並びに(B)、
【0011】(A) 下記単量体(a-1)〜(a-4)の共重合体で
あって、そのガラス転移温度が−20〜+40℃のアクリル
系エマルジョン重合体粒子 50〜95重量%、
【0012】(a-1) (メタ)アクリル酸エステル単量体
20〜99.9重量%、(a-2) カルボキシル基含有エチレン系
単量体 0.1〜10重量%、(a-3) 芳香族ビニル単量体
0〜79.9重量%、及び、(a-4) 上記単量体(a-1)〜(a-3)
と共重合可能で、該単量体(a-1)〜(a-3)以外の単量体
0〜50重量%、〔但し、単量体(a-1)〜(a-4)の合計を10
0重量%とする〕
【0013】並びに、
【0014】(B) 下記単量体(b-1)〜(b-4)の(共)重合体
であって、そのガラス転移温度が+10〜+50℃の脂肪酸
ビニル系エマルジョン重合体粒子 50〜5重量%、
【0015】(b-1) 飽和脂肪酸ビニル系単量体 30〜10
0重量%、(b-2) カルボキシル基含有エチレン系単量体
0〜10重量%、及び、(b-3) (メタ)アクリル酸エステ
ル単量体 0〜70重量%、(b-4) 上記単量体(b-1)及び
(b-2)と共重合可能で、該単量体(b-1)及び(b-2)以外の
単量体 0〜50重量%、〔但し、単量体(b-1)〜(b-4)の
合計を100重量%とする〕
【0016】を含有してなり〔但し、(A)と(B)との合計
を100重量%とする〕、さらに架橋剤として、 (C) イソシアネート誘導体、
【0017】を含有してなることを特徴とする水性被覆
用樹脂組成物が提供される。
【0018】なお、本明細書において、「エマルジョン
重合体粒子」なる表現は、水性媒体中に分散された重合
体の粒子であって、その平均粒子径(以下、単に粒子径
ということがある)が、通常0.05〜5μm、好ましくは
0.1〜3μmで程度の分散粒子をいい、必ずしも乳化重合
によって得られる重合体粒子だけを意味するものではな
い。
【0019】以下、本発明の水性被覆用樹脂組成物につ
いてもさらに詳細に説明する。
【0020】アクリル系エマルジョン重合体粒子(A) 本発明の水性被覆用樹脂組成物におけるビヒクルの必須
成分であるアクリル系エマルジョン重合体粒子(A)は、
下記単量体(a-1)〜(a-4)を乳化共重合してなるものが好
ましい。
【0021】(a-1) (メタ)アクリル酸エステル単量体、
(a-2) カルボキシル基含有エチレン系単量体、(a-3) 芳
香族ビニル単量体 0〜79.9重量%、及び、(a-4) 上記
単量体(a-1)〜(a-3)と共重合可能で、該単量体(a-1)〜
(a-3)以外の単量体。
【0022】前記の単量体(a-1)としては、炭素数が1
〜20の直鎖もしくは分枝アルキル基で表されるアクリル
酸又はメタクリル酸のアルキルエステル単量体が単独で
又は2種以上併用して用いられる。
【0023】これらの単量体のうち、アクリル酸エステ
ル単量体の場合には、入手の容易性や重合反応の容易さ
等の観点から、炭素数1〜10の直鎖もしくは分枝アルキ
ル基であるのが好ましい。このようなアルキル基として
は、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル
基、n-ブチル基、i-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル
基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、i-オ
クチル基、2-エチルヘキシル基、n-ノニル基、i-ノニル
基、n-デシル基等を挙げることができ、具体的には、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、i-ブチルアクリレート、n-オクチルアクリレ
ート、i-オクチルアクリレート、2-エチルヘキシルアク
リレート、i-ノニルアクリレートなどが好適に使用でき
る。
【0024】またメタクリル酸エステル単量体の場合に
は、アクリル酸エステル単量体の場合と同様な理由によ
り、炭素数が1〜15の直鎖もしくは分枝アルキル基であ
るのが好ましい。このようなアルキル基としては、メチ
ル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチ
ル基、i-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘ
プチル基、n-オクチル基、i-オクチル基、2-エチルヘキ
シル基、n-ノニル基、i-ノニル基、n-デシル基、n-ドデ
シル基、t-ドデシル基等を挙げることができ、これらの
うち、炭素数1〜4の直鎖もしくは分枝アルキル基のメ
タクリル酸エステル単量体の使用が特に好ましく、その
具体例としては、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、i-ブチルメタクリ
レートなどが好適に使用できる。
【0025】前記単量体(a-2)の、カルボキシル基含有
エチレン系単量体としては、例えば、アクリル酸、メタ
クリル酸、イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、
フマル酸、クロトン酸、シトラコン酸等の炭素数3〜5
のα,β-不飽和モノ-もしくはジ-カルボン酸(以下、エ
チレン系カルボン酸ということがある);例えば、モノ
-n-ブチルマレート、モノ-n-ブチルフマレート、モノエ
チルイタコネート等の炭素数4〜5のα,β-不飽和ジカ
ルボン酸の炭素数1〜12モノアルキルエステル単量体;
例えば、アクリル酸ナトリウム、メタクリル酸アンモニ
ウム等のエチレン系カルボン酸又は炭素数4〜5のα,
β-不飽和ジカルボン酸モノアルキルエステル単量体の
アルカリ金属塩もしくはアンモニウム塩;を挙げること
ができる。これらのうち、乳化重合の容易さ、凝集物発
生の少なさ等の観点よりエチレン系カルボン酸の使用が
好ましく、アクリル酸、メタクリル酸及び/又はイタコ
ン酸の使用が特に好ましい。
【0026】前記単量体(a-3)の芳香族ビニル単量体と
しては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、ビニ
ルトルエン、エチルビニルベンゼン等を挙げることがで
きる。
【0027】前記単量体(a-4)の、前記単量体(a-1)〜(a
-3)と共重合可能で、該単量体(a-1)〜(a-3)以外の単量
体としては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニ
トリル等のシアン化ビニル単量体;例えば、蟻酸ビニ
ル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、「バーサチック
酸ビニル」(商品名)等の炭素数1〜12の飽和脂肪酸ビ
ニル単量体;例えば、ジブチルマレート、ジブチルフマ
レート、ジブチルイタコネート、ジオクチルマレート、
ジオクチルフマレート、ジオクチルイタコネート等の炭
素数4〜5のα,β-不飽和ジカルボン酸の炭素数1〜12
のジアルキルエステル単量体;などの単量体群を挙げる
ことができる。
【0028】また前記単量体(a-4)としては、分子中に
1個のラジカル重合性不飽和基の他に少なくとも1個の
官能基を有する単量体であって、上記(a-2)以外の単量
体(以下官能性単量体ということがある)を挙げること
ができる。このような官能性単量体としては、例えば、
アクリルアミド、メタクリルアミド、N-メチロールアク
リルアミド、N-メチロールメタクリルアミド、N-n-ブト
キシメチルアクリルアミド、N-i-ブトキシメチルアクリ
ルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N-メチルアク
リルアミド等(好ましくは、アクリルアミド、メタクリ
ルアミド等)のエチレン系カルボン酸のアミド類又はそ
の誘導体;
【0029】グリシジルアクリレート、グリシジルメタ
クリレート、グリシジルアリルエーテル、グリシジルメ
タリルエーテル等(好ましくはグリシジルメタクリレー
ト)のエチレン系カルボン酸とエポキシ基を有する飽和
アルコールとのエステル類;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-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
クリレート等のエチレン系カルボン酸と多価飽和アルコ
ールとのエステル類;アミノエチルアクリレート、N,N-
ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N-ジエチルアミ
ノエチルアクリレート、N,N-ジメチルアミノエチルメタ
クリレート、N,N-ジエチルアミノエチルメタクリレート
等(好ましくは、N,N-ジメチルアミノエチルメタクリレ
ート、N,N-ジエチルアミノエチルメタクリレート等)の
エチレン系カルボン酸とアミノ基もしくは置換アミノ基
を有する飽和アルコールとのエステル類;
【0030】ジビニルベンゼン、ジアリルマレート、ジ
アリルフマレート、ジアリルイタコネート、ジアリルフ
タレート、トリアリルシアヌレート、エチレングリコー
ルジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)
アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレ
ート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ア
リル(メタ)アクリレート等の2個以上のラジカル重合性
不飽和基を有する単量体;などの単量体群を挙げること
ができる。
【0031】以上に述べた単量体(a-1)〜(a-4)の使用割
合は、形成されるアクリル系エマルジョン重合体粒子
(A)に対して要求される物性等に応じて広い範囲で変え
ることができるが、通常、以下に示す範囲内で使用する
ことができる。
【0032】 (註:重量%は単量体の合計量を基準にした百分率であ
る。)
【0033】アクリル系エマルジョン重合体粒子(A)
は、以上に述べた単量体成分(a-1)〜(a-4)を、それ自体
既知のアクリル系共重合体エマルジョンの製造法と同様
に、界面活性剤の存在下且つ必要に応じて保護コロイド
の共存下に水性媒体中で、約30〜100℃、好ましくは約4
0〜90℃の温度で乳化重合することにより製造すること
ができる。
【0034】界面活性剤としては、非イオン系、陰イオ
ン系、陽イオン系又は両性のいずれのタイプの界面活性
剤でも使用することができる。
【0035】非イオン界面活性剤として、例えば、ポリ
オキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレン
ステアリルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキル
エーテル類;例えば、ポリオキシエチレンオクチルフエ
ノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフエノール
エーテル等のポリオキシアルキレンアルキルフエノール
エーテル類;例えば、ソルビタンモノラウレート、ソル
ビタンモノステアレート、ソルビタントリオレエート等
のソルビタン脂肪酸エステル類;
【0036】例えば、ポリオキシエチレンソルビタンモ
ノラウレート等のポリオキシアルキレンソルビタン脂肪
酸エステル類;例えば、ポリオキシエチレンモノラウレ
ート、ポリオキシエチレンモノステアレート等のポリオ
キシアルキレン脂肪酸エステル類;例えば、オレイン酸
モノグリセライド、ステアリン酸モノグリセライド等の
グリセリン脂肪酸エステル類;ポリオキシエチレン・ポ
リオキシプロピレン・ブロックコポリマー;等が挙げら
れ、
【0037】陰イオン界面活性剤としては、例えば、ス
テアリン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリ
ン酸ナトリウム等の脂肪酸塩類;例えば、ドデシルベン
ゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルアリールスルホ
ン塩酸類;例えば、ラウリル硫酸ナトリウム等のアルキ
ル硫酸エステル塩類:例えば、モノオクチルスルホコハ
ク酸ナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウ
ム、ポリオキシエチレンラウリルスルホコハク酸ナトリ
ウム等のアルキルスルホコハク酸エステル塩及びその誘
導体類;例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル
硫酸ナトリウム等のポリオキシアルキレンアルキルエー
テル硫酸エステル塩類;例えば、ポリオキシエチレンノ
ニルフエノールエーテル硫酸ナトリウム等のポリオキシ
アルキレンアルキルアリールエーテル硫酸エステル塩
類:等を例示することができ、
【0038】また陽イオン界面活性剤としては、例え
ば、ラウリルアミンアセテート等のアルキルアミン塩;
例えば、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、
アルキルベンジルジメチルアンモニウムクロライド等の
第4級アンモニウム塩;ポリオキシエチルアルキルアミ
ン;等が挙げられ、さらに両性界面活性剤としては、例
えば、ラウリルベタインなどのアルキルベタイン等を挙
げることができる。
【0039】さらに、これらの界面活性剤のアルキル基
の水素の一部をフッ素で置換したもの;これら界面活性
剤の分子構造中にラジカル共重合性不飽和結合を有す
る、いわゆる反応性界面活性剤;等も使用することがで
きる。
【0040】これらの界面活性剤のうち、乳化重合時の
凝集物発生の少なさなどの観点より、非イオン界面活性
剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル
類、ポリオキシアルキレンアルキルフエノールエーテル
類;そして陰イオン界面活性剤としては、アルキルアリ
ールスルホン酸塩類、アルキル硫酸塩類、アルキルスル
ホコハク酸エステル塩及びその誘導体類、ポリオキシア
ルキレンアルキルエーテル硫酸エステル塩類、ポリオキ
シアルキレンアルキルフエノールエーテル硫酸エステル
塩類;等を使用することが好ましい。これらの界面活性
剤はそれぞれ単独で、又は適宜組合わせて使用すること
ができる。
【0041】これらの界面活性剤の使用量は、用いる界
面活性剤の種類等に応じて変えうるが、一般には、単量
体成分(a-1)〜(a-4)の合計100重量部に対して約0.5〜約
10重量部の範囲内とすることができるが、水性乳化重合
の重合安定性、生成するアクリル系(共)重合体エマルジ
ョンの貯蔵安定性及び耐チッピング性水性被覆用樹脂組
成物に用いたときの、板金加工部材などの基材との密着
性の優秀さ等の観点から、約1〜6重量部、特には約1
〜4重量部の範囲内で用いるのが好ましい。
【0042】また、アクリル系共重合体エマルジョンの
製造において使用することができる保護コロイドとして
は、例えば、部分ケン化ポリビニルアルコール、完全ケ
ン化ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール
等のポリビニルアルコール類;例えば、ヒドロキシエチ
ルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボ
キシメチルセルロース塩等のセルロース誘導体;例え
ば、グアーガムなどの天然多糖類;などが挙げられる。
【0043】これら保護コロイドの使用量もまた特に制
限されるものではなく、その種類等に応じて変えること
ができるが、通常前記単量体成分(a-1)〜(a-4)の合計10
0重量部に対して0〜3重量部程度の量を例示すること
ができる。
【0044】前記単量体成分(a-1)〜(a-4)の乳化重合
は、重合開始剤を用いて行なわれる。使用しうる重合開
始剤として、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナト
リウム、過硫酸カリウムなどの過硫酸塩類;例えば、t-
ブチルハイドロパーオキシド、クメンハイドロパーオキ
シド、p-メンタンハイドロパーオキシドなどの有機過酸
化物類;過酸化水素:などが挙げられ、これらは一種の
みで、又は複数種組合わせて使用することができる。
【0045】上記重合開始剤の使用量は厳密に制限され
るものではなく、その種類や反応条件等に応じて広い範
囲で変えることができるが、一般には、前記単量体成分
(a-1)〜(a-4)の合計100重量部に対して、約0.05〜1重
量部、より好ましくは約0.1〜0.7重量部、特に好ましく
は約0.1〜0.5重量部の如き使用量を例示することができ
る。
【0046】また乳化重合に際して、所望により、還元
剤を併用することができる。使用しうる還元剤として
は、例えば、アスコルビン酸、酒石酸、クエン酸、ブド
ウ糖等の還元性有機化合物;例えば、チオ硫酸ナトリウ
ム、亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム、メタ重亜
硫酸ナトリウム等の還元性無機化合物を例示することが
できる。これら還元剤の使用量もまた特に制限されるも
のではないが、一般には前記単量体(a-1)〜(a-4)の合計
100重量部に対して、約0.05〜1重量部の範囲内を例示
することができる。
【0047】さらにまた、乳化重合に際して、所望によ
り連鎖移動剤を用いることもできる。このような連鎖移
動剤としては、例えば、シアノ酢酸;シアノ酢酸の炭素
数1〜8のアルキルエステル類;ブロモ酢酸;ブロモ酢
酸の炭素数1〜8のアルキルエステル類;アントラセ
ン、フエナントレン、フルオレン、9-フエニルフルオレ
ンなどの多環式芳香族化合物類;p-ニトロアニリン、ニ
トロベンゼン、ジニトロベンゼン、p-ニトロ安息香酸、
p-ニトロフエノール、p-ニトロトルエン等の芳香族ニト
ロ化合物類;ベンゾキノン、2,3,5,6-テトラメチル-p-
ベンゾキノン等のベンゾキノン誘導体類;トリブチルボ
ラン等のボラン誘導体;
【0048】四臭化炭素、四塩化炭素、1,1,2,2-テトラ
ブロモエタン、トリブロモエチレン、トリクロロエチレ
ン、ブロモトリクロロメタン、トリブロモメタン、3-ク
ロロ-1-プロペン等のハロゲン化炭化水素類;クロラー
ル、フラルデヒド等のアルデヒド類;例えば、n-ドデシ
ルメルカプタン等炭素数1〜18のアルキルメルカプタン
類;チオフエノール、トルエンメルカプタン等の芳香族
メルカプタン類;メルカプト酢酸;メルカプト酢酸の炭
素数1〜10のアルキルエステル類;2-メルカプトエタノ
ール等の炭素数1〜12のヒドロキルアルキルメルカプタ
ン類;ビネン、ターピノレン等のテルペン類;などを挙
げることができる。
【0049】上記連鎖移動剤を用いる場合のその使用量
は、前記単量体(a-1)〜(a-4)の合計100重量部に対し
て、約0.005〜3重量部の範囲内が好ましい。
【0050】以上に述べた乳化重合により形成されるア
クリル系共重合体エマルジョンは、一般に、10〜70重量
%、好ましくは30〜60重量%、さらに好ましくは40〜60
重量%の範囲内の固形分を有することができ、また、B
型回転粘度計を用い25℃、20rpmで測定したときの粘度
は通常、10000cps以下、特に約50〜約5000cps(B型回
転粘度計、25℃、20rpmによる;以下同様)の範囲内に
あることが望ましい。
【0051】上記エマルジョンは通常2〜10、特に5〜
9の範囲内の pHを有することが望ましく、pH調節は例
えばアンモニア水、アミン水溶液、水酸化アルカリの水
溶液を用いて行うことができる。
【0052】本発明の水性被覆用樹脂組成物において使
用されるアクリル系エマルジョン重合体粒子(A)は、ガ
ラス転移温度(以下Tgと略称することがある)が−20
〜+40℃であることが必要であり、好ましくは−15〜+
35℃、さらに好ましくは−10〜+30℃の範囲内にあるの
がよい。Tgが該上限値を超えて高過ぎるても、また該
下限値未満と低過ぎても、該被覆用樹脂組成物から形成
される塗膜の制振性を示す温度範囲が狭くなる傾向があ
るので好ましくない。
【0053】なお、本明細書において、エマルジョン重
合体粒子のガラス転移温度(Tg)は、以下の示差走査
熱量測定法(DSC法)で測定した場合の値である。
【0054】ガラス転移温度(Tg):厚さ約0.05mmの
アルミニウム箔製の、内径約5mm、深さ約5mmの円筒型
のセルに、(共)重合体エマルジョンの試料約10mgを秤取
し、100℃で2時間乾燥したものを測定試料とし、示差
走査熱量計〔Differental Scanning Calorimeter;セイ
コー電子工業(株)製「SSC-5000」型〕を用い、−150℃
から昇温速度10℃/minで試料のガラス転移温度前後の
比熱容量差を測定し、その結果からTgを決定する。
【0055】また、前記の如くして製造されるエマルジ
ョン中に分散しているアクリル系エマルジョン重合体粒
子(A)の平均粒子径は、一般に、0.05〜5μm、特に0.1
〜3μmの範囲内にあることが望ましい。エマルジョン
中の重合体粒子の粒子径のコントロールは、例えば使用
する界面活性剤の書類や量、さらには重合温度などを適
宜選択することにより行うことができる。
【0056】なお、本明細書において、重合体粒子の平
均粒子径は、日本化学会編「新実験化学講座4 基礎技
術3 光(II)」第725〜741頁(昭和51年7月20日 丸善
株式会社発行)に記載された動的光散乱光測定法(DLS
法)により測定されたものであり、具体的には以下に述
べる方法で測定決定した値である。
【0057】平均粒子径:(共)重合体エマルジョンを蒸
留水で5万〜15万倍に希釈し、十分に撹拌混合した後、
21mmφガラスセル中にパスツールピペットを用いて約10
ml採取し、これを動的光散乱光度計「DLS-700」〔大塚
電子(株)製〕の所定の位置にセットして、以下の測定条
件下で測定し、測定結果をコンピュータ処理して平均粒
子径を求める。
【0058】〔測定条件〕 測定温度 25±1℃ クロックレート(Clock Rate) 10μsecコレレ -ションチャンネル(Corelation Channel) 512 積算測定回数 200個 光散乱角 90°
【0059】脂肪酸ビニル系エマルジョン重合体粒子
(B) 本発明の水性被覆用樹脂組成物において、ビヒクル成分
として、前記のアクリル系エマルジョン重合体粒子(A)
と組合わせて使用することのできる脂肪酸ビニル系エマ
ルジョン重合体粒子(B)は、下記単量体(b-1)〜(b-4)を
乳化(共)重合してなるものであるのが好ましい。
【0060】(b-1) 飽和脂肪酸ビニル系単量体、(b-2)
カルボキシル基含有エチレン系単量体、(b-3) (メタ)ア
クリル酸エステル単量体、及び、(b-4) 上記単量体(b-
1)及び(b-2)と共重合可能で、該単量体(b-1)及び(b-2)
以外の単量体。
【0061】上記単量体(b-1)としては、例えば、蟻酸
ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、「バーサチ
ック酸ビニル」(商品名)等の炭素数1〜12の飽和脂肪
酸ビニル単量体が使用でき、酢酸ビニルの使用が特に好
ましい。
【0062】前記単量体(b-2)のカルボキシル基含有エ
チレン系単量体としては、前記アクリル系エマルジョン
重合体粒子(A)における単量体(a-2)と同様の、エチレン
系カルボン酸、炭素数4〜5のα,β-不飽和ジカルボン
酸の炭素数1〜12モノアルキルエステル単量体、エチレ
ン系カルボン酸又は炭素数4〜5のα,β-不飽和ジカル
ボン酸モノアルキルエステル単量体のアルカリ金属塩も
しくはアンモニウム塩等を挙げることができる。これら
のうち、乳化重合の容易さ、凝集物発生の少なさ等の観
点よりエチレン系カルボン酸の使用が好ましく、アクリ
ル酸、メタクリル酸、イタコン酸及び/又はクロトン酸
の使用が特に好ましい。
【0063】前記単量体(b-3)の(メタ)アクリル酸エス
テル単量体としては、前記アクリル系エマルジョン重合
体粒子(A)における単量体(a-1)と同様の、炭素数が1〜
20の直鎖もしくは分枝アルキル基で表されるアクリル酸
又はメタクリル酸のアルキルエステル単量体が使用で
き、炭素数1〜10の直鎖もしくは分枝アルキル基で表わ
されるアクリル酸アルキルエステル単量体及び炭素数が
1〜15の直鎖もしくは分枝アルキル基で表わされるメタ
クリル酸アルキルエステル単量体の使用が好ましい。
【0064】前記単量体(b-4)の、前記単量体(b-1)〜(b
-3)と共重合可能で、該単量体(b-1)〜(b-3)以外の単量
体としては、前記アクリル系エマルジョン重合体粒子
(A)における単量体(a-3)と同様、例えば、スチレン、α
-メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルビニルベン
ゼン等の芳香族ビニル単量体;例えば、アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル単量体;例
えば、ジブチルマレート、ジブチルフマレート、ジブチ
ルイタコネート、ジオクチルマレート、ジオクチルフマ
レート、ジオクチルイタコネート等の炭素数4〜5の
α,β-不飽和ジカルボン酸の炭素数1〜12のジアルキル
エステル単量体;などの単量体群を挙げることができ
る。
【0065】また単量体(b-4)としては、これらの他
に、例えば、エチレン、プロピレン、n-ブチレン、i-ブ
チレン等のモノオレフイン単量体;例えば、ブタジエ
ン、イソプレン、クロロプレン等の共役ジオレフイン系
単量体;などの使用も可能である。
【0066】以上に述べた単量体(b-1)〜(b-4)の使用割
合は、形成される脂肪酸ビニル系エマルジョン(共)重合
体粒子(B)に対して要求される物性等に応じて広い範囲
で変えることができるが、通常、以下に示す範囲内で使
用することができる。
【0067】 (註:重量%は単量体の合計量を基準にした百分率であ
る。)
【0068】以上述べた単量体(b-1)〜(b-4)は、アクリ
ル系エマルジョン重合体粒子(A)の製造法について前述
した方法と同様の乳化重合法によって製造することがで
きる。
【0069】かくして得られる脂肪酸ビニル系(共)重合
体エマルジョンは、固形分として、重合体粒子(B)を一
般に10〜70重量%、好ましくは30〜65重量%、さらに好
ましくは40〜60重量%の範囲内で含有することができ、
また粘度は、通常10000cps以下、特に約10〜5000cpsの
範囲内にあるのが好都合である。
【0070】上記エマルジョンは通常2〜10、特に5〜
9の範囲内のpHを有することが望ましく、pH調節は例え
ばアンモニア水、アミン水溶液、水酸化アルカリの水溶
液を用いて行うことができる。
【0071】脂肪酸ビニル系エマルジョン重合体粒子
(B)は、一般に、50万以上、特に80万以上の重量平均分
子量を有していることが望ましい。また、形成される重
合体エマルジョン中に分散している該重合体粒子(B)の
平均粒子径は、一般に0.05〜5μm、特に0.1〜3μmの
範囲内にあることが好ましく、該重合体粒子(B)の粒子
径のコントロールはアクリル系エマルジョン重合体粒子
(A)の粒子径のコントロールと同様にして行うことがで
きる。
【0072】本発明の水性被覆用樹脂組成物は、ビヒク
ル成分として、前述した如く重合されるアクリル系エマ
ルジョン重合体粒子(A)及び脂肪酸ビニル系エマルジョ
ン重合体粒子(B)を含有してなるものである。
【0073】上記重合体エマルジョン粒子(A)及び(B)
(すなわち固形分)の配合量は、エマルジョン中の重合
体粒子(A)及び(B)の合計量を基準にして、アクリル系エ
マルジョン重合体粒子(A)は50〜95%、好ましくは55〜9
0重量%、さらに好ましくは60〜85重量%の範囲内、そ
して脂肪酸ビニル系エマルジョン重合体粒子(B)は5〜5
0重量%、好ましくは10〜45重量%、さらに好ましくは1
5〜40重量%の範囲内とすることができる。
【0074】重合体エマルジョン粒子(A)の配合量が上
記上限値を超えて多過ぎては、得られる被覆用樹脂組成
物の高温焼付け時のフクレ限界膜厚の向上効果が認めら
れないので好ましくなく、一方、上記下限値未満と少な
過ぎては、得られる塗膜の制振性を示す温度範囲が狭く
なりがちであり好ましくない。
【0075】本発明の水性被覆用樹脂組成物は、架橋剤
としてイソシアネート誘導体(C)を配合してなるもので
ある。該イソシアネート誘導体(C)の配合によって、該
被覆用樹脂組成物から形成される塗膜の基材、特にカチ
オン電着塗装鋼板に対する密着性、高温における制振
性、さらに高温での焼き付けを行った場合の該塗膜のフ
クレ限界を向上させることができ、また得られる被覆用
樹脂組成物の貯蔵安定性等の各種安定性にも優れてい
る。
【0076】上記イソシアネート誘導体(C)としては、
アジリジン化合物及びブロック化イソシアネートが例示
でき、いずれも水分散性のものが好適に用いられる。
【0077】アジリジン化合物としては、ポリイソシア
ネート化合物とエチレンイミンとの反応生成物が使用で
きる。
【0078】上記ポリイソシアネート化合物としては、
例えば 1,3-又は1,4-フエニレンジイソシアネート、2,4
-又は2,6-トリレンジイソシアネート、1,5-ナフチレン
ジイソシアネート、4,4'-ジフエニルメタンジイソシア
ネート、3,3'-ジメチルジフエニルメタン-4,4'-ジイソ
シアネート、1,3-キシリレンジイソシアネート等の芳香
族ポリイソシアネート化合物;例えば、1,4-テトラメチ
レンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシア
ネート、2,2,4-トリメチル-1,6-ヘキサメチレンジイソ
シアネート、1,8-オクタメチレンジイソシアネート、1,
10-デカメチレンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソ
シアネート化合物;例えば、1,3-又は1,4-シクロヘキシ
レンジイソシアネート、1-メチルシクロヘキサン-1,3-
又は-1,4-ジイソシアネート、4,4'-ジシクロヘキシルメ
タンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、
1,3-イソシアノメチルシクロヘキサン等の脂肪族ポリイ
ソシアネート化合物;これらイソシアネートの2量体ま
たは3量体;これらイソシアネートと、例えば、エチレ
ングリコール、トリメチロールプロパン等の2価または
3価のポリオールとのアダクト体などを例示できる。
【0079】このようなアジリジン化合物のうち、本発
明に好適に利用できる水分散性アジリジン化合物の市販
品としては、例えば、「SU-125F」〔(商品名)、明成化
学工業(株)製〕、「DZ-22E」〔(商品名)、日本触媒(株)
製〕等を挙げることができる。
【0080】またブロック化イソシアネートとしては、
例えば、トリメチロールプロパントリトリレンジイソシ
アネートメチルエチルケトオキシムアダクトなど、前記
ポリイソシアネート化合物に揮発性低分子活性水素化合
物を付加させたものを挙げることができる。
【0081】このような揮発性低分子活性水素化合物と
しては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコー
ル、n-ブチルアルコール、シクロヘキシルアルコール、
ベンジルアルコール、エチレングリコールモノエチルエ
ーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、フェ
ノール等の脂肪族、脂環族または芳香族アルコール;例
えば、ジメチルアミノエタノール、ジエチルアミノエタ
ノールなどのヒドロキシ第3アミン;例えば、アセトキ
シム、メチルエチルケトオキシム等のケトオキシム類;
例えば、アセチルアセトン、アセト酢酸エステル、マロ
ン酸エステル等の活性メチレン化合物;ε-カプロラク
タム等のラクタム類;などを例示できる。
【0082】このようなブロック化イソシアネートのう
ち、本発明に好適に利用できる水分散性ブロック化イソ
シアネートの市販品としては、例えば、「DM-30」、「D
M-60」〔(商品名)、以上明成化学工業(株)製〕、「エラ
ストロン BN-69」、「エラストロン BN-44」、「エラス
トロン BN-08」〔(商品名)、以上第一工業製薬(株)製〕
等を挙げることができる。
【0083】本発明においては、これらイソシアネート
誘導体(C)のうち、架橋反応の温度依存性が小ささ、フ
クレ限界膜厚向上効果の大きさ、高温での制振性及び基
材密着性等の改善効果の顕著さ等の観点から、アジリジ
ン化合物を用いるのが好ましい。
【0084】前記イソシアネート誘導体(C)の配合量
は、本発明の水性被覆用樹脂組成物中に含有される重合
体粒子〔すなわち、必須成分のアクリル系エマルジョン
重合体粒子(A)及び脂肪族ビニル系エマルジョン重合体
粒子(B)の合計〕100重量部に基づいて、0.1〜10重量部
(固形分)、好ましくは0.3〜7重量部、特に好ましく
は0.5〜5重量部である。該配合量が該上限値以下であ
れば、該被覆用樹脂組成物から形成される塗膜が硬くな
り過ぎることがなく、良好な塗膜が得られるので好まし
く、該下限値以上であれば、一般に塗膜密着性が不十分
となりがちなカチオン電着塗装板等に対しても得られる
塗膜の密着性が優れており、また、該塗膜の高温におけ
る制振性も良好なものとなるので好ましい。
【0085】本発明組成物においては、必要に応じてさ
らに、イソシアネート誘導体以外の適宜の架橋剤を配合
することができる。
【0086】このようなイソシアネート誘導体以外の架
橋剤としては、(イ) 水溶性多価金属塩、例えば、酢酸亜
鉛、蟻酸亜鉛、硫酸亜鉛、塩化亜鉛等の亜鉛塩;例え
ば、酢酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミ
ニウムなどアルミニウム塩;例えば、酢酸カルシウム、
義酸カルシウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、亜
硫酸カルシウム等のカルシウム塩;例えば、酢酸バリウ
ム、塩化バリウム、亜硫酸バリウム等のバリウム塩;酢
酸マグネシウム、蟻酸マグネシウム、塩化マグネシウ
ム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、亜硫酸マグ
ネシウム等のマグネシウム塩;例えば、酢酸鉛、蟻酸鉛
等の鉛塩;例えば、酢酸ニッケル、塩化ニッケル、硝酸
ニッケル、硫酸ニッケル等のニッケル塩;例えば、酢酸
マンガン、塩化マンガン、硫酸マンガン、硝酸マンガン
等のマンガン塩;例えば、塩化銅、硝酸銅、硫酸銅等の
銅塩;など、
【0087】(ロ) 水溶性エポキシ樹脂、例えば、グリセ
ロールジグリシジルエーテルなど、(ハ) 水溶性メラミン
樹脂、例えば、メチロールメラミン;該メチロールメラ
ミンの水酸基の少なくとも1部をメチルアルコール、エ
チルアルコール、n-ブチルアルコールなどでエーテル化
したものなど、
【0088】これらの架橋剤の使用量は、得られる被覆
用樹脂組成物の粘度の経時変化抑制等の観点から、該組
成物中の重合体粒子100重量部に対して、例えば、0〜1
0重量部、好ましくは0.5〜10、特に好ましくは1〜5重
量部の範囲内を例示することができる。
【0089】本発明の水性被覆用樹脂組成物において使
用される水性媒体は、前述のエマルジョンに由来するも
のであり、通常は水であるが、場合によっては、水と水
混和性有機溶媒との混合溶媒であってもよい。
【0090】本発明の水性被覆用樹脂組成物は、前記の
アクリル系エマルジョン重合体粒子(A)及び脂肪酸ビニ
ル系エマルジョン重合体粒子(B)からなる重合体粒子及
び架橋剤としてのイソシアネート誘導体(C)とともに、
無機質充填剤を含有してなるものである。該無機質充填
剤は、増量剤、塗膜の硬さの調節、ブリスターの発生防
止、制振性の向上等の目的で該組成物に配合されるもの
である。
【0091】このような無機質充填剤のうち、本発明に
特に好適に使用できるものとしては、例えば、鱗片状無
機質充填剤、金属酸化物ウィスカー、ガラス繊維等の鱗
片状又は繊維状無機質充填剤などを挙げることができ
る。鱗片状無機質充填剤の大きさは、樹脂配合後の長径
が1000μm、好ましくは1〜500μmの範囲であり、且つ
アスペクト比(長径と厚みとの比)が5以上、好ましく
は10以上、さらに好ましくは30以上のものがよい。この
ような鱗片状無機質充填剤としては、ガラスフレーク、
マイカ等を例示できる。
【0092】また上記金属酸化物ウィスカーとしては、
繊維長が20〜60μmの範囲であり、平均繊維径が0.5〜1.
5μmの範囲のものであるのが好ましい。このような金属
酸化物ウィスカーとしては、例えば、K2O・nTiO
2(nは2〜8の偶数)で表わされるチタン酸カルシウ
ムウィスカーを挙げることができる。これらのうち得に
6チタン酸カルシウム(K2O・6TiO2)が化学的及び
物理的安定性の面から特に好ましい。さらに上記ガラス
繊維としては、平均繊維径が5〜2000μm、樹脂配合後
の繊維長が50〜2000μmの範囲であるのが好ましい。
【0093】これらの鱗片状又は繊維状無機質充填剤は
アミノ系シランカップリング剤、エポキシ系シランカッ
プリング剤、チタネート系カップリング剤等で表面処理
したものを用いるのが好ましい。
【0094】本発明の水性被覆用樹脂組成物に用いるこ
とのできる無機機質充填剤としては、前記の鱗片状又は
繊維状無機質充填剤の他に、実質的に水に不溶性ないし
難溶性の無機質固体粉末、例えば、炭酸カルシウム、シ
リカ、アルミナ、カオリン、クレー、タルク、珪藻土、
水酸化アルミニウム、ガラス粉、硫酸バリウム、炭酸マ
グネシウム等を含有させることができる。これら無機質
充填剤は、一般に約0.5〜50μm、特に約1〜30μmの範
囲内の平均粒径をもつものであることが望ましい。
【0095】これらの無機質充填剤の配合量は、その種
類や被覆用樹脂組成物に対して望まれる物性等に応じて
広い範囲で変化させることができるが、該組成物中に含
有される重合体粒子の合計100重量部に対して、一般に1
00〜390重量部、好ましくは120〜380重量部、さらに好
ましくは150〜300重量部の範囲内とすることができる。
【0096】本発明の被覆用樹脂組成物は、必要に応じ
て、通常の被覆用樹脂組成物におけると同様に、防錆顔
料、着色顔料等を含有することができる。
【0097】上記防錆顔料としては、鉛丹;例えば、ク
ロム酸亜鉛、クロム酸バリウム、クロム酸ストロンチウ
ムなどのクロム酸金属塩;例えば、リン酸亜鉛、リン酸
カルシウム、リン酸アルミニウム、リン酸チタン、リン
酸珪素、又は、これら金属のオルトもしくは縮合リン酸
塩などのリン酸金属塩;例えば、モリブテン酸亜鉛、モ
リブテン酸カルシウム、モリブテン酸亜鉛カルシウム、
モリブテン酸亜鉛カリウム、リンモリブテン酸亜鉛カリ
ウム、リンモリブテン酸カルシウムカリウムなどのモリ
ブテン酸金属塩;例えば、硼酸カルシウム、硼酸亜鉛、
硼酸バリウム、メタ硼酸バリウム、メタ硼酸カルシウム
などの硼酸金属塩;等を例示することができる。これら
の防錆顔料のうち、リン酸金属塩、モリブテン酸金属
塩、硼酸金属塩などの無毒性又は低毒性防錆顔料が好ま
しい。
【0098】防錆顔料の配合量としては、被覆用樹脂組
成物中の重合体粒子100重量部に対して、例えば、0〜5
0重量部、好ましくは5〜30重量部の範囲内を例示する
ことができる。
【0099】また、着色顔料としては、例えば、酸化チ
タン、カーボンブラック、弁柄、ハンザイエロー、ベン
ジジンイエロー、フタロシアニンブルー、キナクリドン
レッド等の有機もしくは無機の着色顔料を挙げることが
できる。これらの着色顔料の配合量は、被覆用樹脂組成
物中の重合体粒子100重量部に対して、例えば、0〜10
重量部、好ましくは0.5〜5重量部の範囲内を例示する
ことができる。
【0100】なお、これら防錆顔料及び着色顔料の粒径
は、得られる被覆用樹脂組成物の形成塗膜の平滑さなど
の観点から、1〜50μmの範囲内にあるのが好ましい。
【0101】本発明の水性被覆用樹脂組成物には、さら
に必要に応じて、無機質分散剤〔例えば、ヘキサメタリ
ン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム等〕、有機
質分散剤〔例えば、「ノブコスパース 44C」(商品名、
ポリカルボン酸系分散剤、サンノブコ(株)製〕などの分
散剤;シリコン系などの消泡剤;ポリビニルアルコー
ル、セルロース系誘導体、ポリカルボン酸系樹脂、界面
活性剤系等の増粘剤及び粘性改良剤;エチレングリコー
ル、ブチルセロソルブ、ブチルカルビトール、ブチルカ
ルビトールアセテート等の有機溶剤;老化防止剤;防腐
剤・防黴剤;紫外線吸収剤;帯電防止剤;等を添加混合
することができる。
【0102】本発明の水性被覆用樹脂組成物は、特に限
定されるものではないが、一般に、約40〜90重量%、好
ましくは約50〜85重量%、特に好ましくは約60〜80重量
%の範囲内の固形分を含有し、7〜11、好ましくは8〜
10の範囲内のpHを有し、且つ約3000〜100000cps、好ま
しくは約5000〜50000cpsの範囲内の粘度をもつことがで
きる。
【0103】本発明の水性被覆用樹脂組成物を適用する
ことができる基材は、特に限定されず、例えば、鋼板;
例えば、鉛-錫合金メッキ鋼板(タンシート鋼板)、錫
メッキ鋼板、アルミニウムメッキ鋼板、鉛メッキ鋼板、
クロムメッキ鋼板、ニッケルメッキ鋼板などの各種メッ
キ鋼板;電着塗装鋼板などの塗装鋼板:等をあげること
ができる。
【0104】本発明の被覆用樹脂組成物の塗装は、それ
自体既知の塗装法、例えば、刷毛塗り、スプレー塗装、
ローラー塗装等により行うことができるが、一般にエア
レス吹き付け塗装が好適である。
【0105】その際の塗装膜厚は、基材の用途等に応じ
て異なるが、通常、約500μm以上、特に約1000〜5000μ
mの範囲内が適当である。また、塗膜の乾燥は自然乾
燥、加熱乾燥等により行うことができるが、一般には、
約60〜100℃の温度で予備乾燥した後、約120〜160℃程
度の温度の加熱炉で焼付けするのが好都合である。
【0106】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。
【0107】なお、実施例及び比較例において用いる試
験用サンプルの作成及びその試験方法は次ぎのとおりで
ある。
【0108】(1) 試験片の作成 JIS G-3141に定める自動車用鋼板に、日本ペイント(株)
製のカチオン電着塗料「U-600」を用いて電着塗装した
鋼板(以下、ED板と称する)、0.8mm×100mm×200mm
に、各試料をエアレス吹付け塗装法によって乾燥塗膜が
1500μmの厚さになるように塗装し、熱風循環式乾燥器
を用いて80℃、10分間予備乾燥した後、120℃、30分間
で熱処理する。
【0109】(2) フクレ限界膜厚 前(1)項における吹き付け塗装に当って、乾燥塗膜の厚
さを変えて塗装を行い、乾燥時にふくれの生じない最大
膜厚を求め、フクレ限界膜厚とする。
【0110】(3) 密着性試験 (3-1) 常態密着性試験 前(1)項で作成した試験片を、ゴバン目試験機〔スガ試
験機(株)製〕を用いて、塗装表面から縦、横それぞれ1
mm間隔で基材に達する深さのカット線も入れて1cm2
に100個のゴバン目を作成する。このゴバン目に24mm幅
のセロファンテープ〔ニチバン(株)製〕を貼付け、手で
素早く180゜剥離を行い、塗膜に残存した目の数を数えて
塗膜残存目数/100と表示する。
【0111】(3-2) 湿潤密着性試験 前(1)項で作成した試験片を、約40℃の脱イオン水中に
7日間浸漬後取り出して水分を拭き取り、25℃で3時間
放置した後、前(3-1)項と同様の試験法で評価する。
【0112】(4) 被覆用樹脂組成物安定性試験 被覆用樹脂組成物の試料を、100ccのポリビンに約100g
秤り取り、密封後50℃の恒温槽に10日間放置し、取り出
して20℃にしてから粘度変化を観察して、次のような評
価基準に従って評価する。
【0113】 ○ ・・・・・・ 粘度異常なし △ ・・・・・・ 増粘かなり大 × ・・・・・・ 著しい増粘又はゲル化
【0114】(5) 制振性試験 前(1)項において、塗装基材としてED板の代わりに、ビ
ーム(制振材料特性評価システム付属の測定試料作成用
金属板)を用いる以外は同様にして試料を作成し、ASTM
E756-83に準じ、制振材料特性評価システム「DAMP TES
T」〔(株)東陽テクニカ製〕を用いて、O℃、20℃、40
℃及び60℃の各温度における損失係数(tanδ)を測定
した。なお、測定は周波数110Hzで行い、得られたデー
タは3デシベル法(3dB法)で処理した。
【0115】アクリル系共重合体エマルジョン(A)の重
参考例1 撹拌器、還流冷却器及び温度計を備えた反応容器に、脱
イオン水50重量部を仕込み、窒素フローしながら80℃に
昇温した。次に、別の容器に脱イオン水46.6重量部及び
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(ABS)2重量
部を入れて撹拌して均一の水溶液とし、これにブチルア
クリレート(BA)43重量部、メチルメタクリレート(MM
A)36重量部、スチレン(St)20重量部及びアクリル酸
(AA)1重量部を均一に混合した単量体混合液を滴下し
て撹拌し、単量体プレエマルジョンを作成し、このプレ
エマルジョン及び重合開始剤水溶液として過硫酸アンモ
ニウム(APS)の5重量%水溶液6重量部を3時間で連
続的に添加し、その後同温度で1時間保持し、約25重量
%アンモニア水を0.8ml添加してアクリル系共重合体エ
マルジョンを得た。
【0116】この重合に際しての単量体組成、得られた
重合体エマルジョンの固形分、pH、粘度、並びに、重合
体粒子の粒子径及びTgを表1に示す。
【0117】参考例2 参考例1において、BA 43重量部、MMA 36重量部及びSt
20重量部を用いる代わりに、BA 45重量部及びMMA 54重
量部用いる以外は参考例1と同様にして、アクリル系共
重合体エマルジョンを得た。この重合に際しての単量体
組成、得られた重合体エマルジョンの固形分、pH、粘
度、並びに、重合体粒子の粒子径及びTgを表1に示
す。
【0118】参考例3 参考例1において、BA 43重量部、MMA 36重量部及びSt
20重量部を用いる代わりに、BA 54重量部、MMA 5重量
部及びSt 40重量部用いる以外は参考例1と同様にし
て、アクリル系共重合体エマルジョンを得た。この重合
に際しての単量体組成、得られた重合体エマルジョンの
固形分、pH、粘度、並びに、重合体粒子の粒子径及びT
gを表1に示す。
【0119】脂肪酸ビニル系重合体エマルジョン(B)の
重合 参考例4 参考例1で用いたと同様の反応容器に、脱イオン水50重
量部撹拌器、及び変性PVA「ゴーセラン L-3266」〔日本
合成化学工業(株)製〕2重量部を仕込み、窒素フローし
ながら80℃に昇温した。次に、別の容器に脱イオン水4
6.6重量部及びABS 2重量部を入れて撹拌して均一の水
溶液とし、これに酢酸ビニル(VAc)100重量部を滴下し
て撹拌し、単量体プレエマルジョンを作成し、このプレ
エマルジョン及び重合開始剤水溶液としてAPSの5重量
%水溶液6重量部を3時間で連続的に添加し、その後同
温度で1時間保持し、約25重量%アンモニア水を0.8ml
添加して酢酸ビニル重合体エマルジョンを得た。
【0120】この重合に際しての単量体組成、得られた
重合体エマルジョンの固形分、pH、粘度、並びに、重合
体粒子の粒子径及びTgを表1に示す。
【0121】
【表1】
【0122】実施例1 参考例1のアクリル系共重合体エマルジョン140重量部
(固形分で約70重量部)及び参考例4の酢酸ビニル重合
体エマルジョン60重量部(固形分で約30重量部)、架橋
剤としてアジリジン化合物「SU-125F」〔明成化学工業
(株)製〕を4重量部(固形分約1重量部)、分散剤とし
て「ノブコスパース 44C」〔サンノブコ(株)製、ポリカ
ルボン酸系分散剤〕2.0重量部(固形分約0.88重量
部)、無機質充填剤として粉末炭酸カルシウム 118重量
部、マイカ 100重量部、カーボンブラック3重量部及び
メタ硼酸バリウム 12重量部をティスパーを用いて均一
に分散させ、次いで増粘剤として「アデカノール UH-47
2」〔旭電化(株)製〕0.5重量部を加えてさらに撹拌し
て、塗膜中に占める総顔料(粉末炭酸カルシウム、マイ
カ、カーボンブラック及びメタ硼酸バリウムの合計量)
の割合(以下、PWCと略記することがある)が70重量%
で固形分が76.1重量%の制振性水性被覆用樹脂組成物を
作成した。
【0123】得られた水性被覆用樹脂組成物を用いて各
種物性試験を行った。該組成物の配合組成を表2に、該
組成物の性状及び各種物性の測定結果を表3に示した。
【0124】実施例2〜3及び比較例1〜2 実施例1において、参考例1のアクリル系共重合体エマ
ルジョンと参考例4の酢酸ビニル重合体エマルジョンと
の使用割合を変え、または参考例4の酢酸ビニル重合体
エマルジョンを使用せず参考例1のアクリル系共重合体
エマルジョンのみを使用する以外は実施例1と同様にし
て、PWCが70重量%の制振性水性被覆用樹脂組成物を作
成した。得られた水性被覆用樹脂組成物を用いて実施例
1と同様に各種物性試験を行った。該組成物の配合組成
を表2に、該組成物の性状及び各種物性の測定結果を表
3に示した。
【0125】比較例3 実施例1において、アジリジン化合物「SU-125F」を使
用しない以外は実施例1と同様にして、PWCが70重量%
の制振性水性被覆用樹脂組成物を作成した。得られた水
性被覆用樹脂組成物を用いて実施例1と同様に各種物性
試験を行った。該組成物の配合組成を表2に、該組成物
の性状及び各種物性の測定結果を表3に示した。
【0126】比較例4 実施例1において、アジリジン化合物「SU-125F」を4
重量部使用する代わりに、ポリアミドエポキシ化合物
「スミレーツレジン 650」〔住友化学工業(株)製〕を4
重量部(固形分約1.2重量部)を使用する以外は実施例
1と同様にして、PWCが70重量%の制振性水性被覆用樹
脂組成物を作成した。得られた水性被覆用樹脂組成物を
用いて実施例1と同様に各種物性試験を行った。該組成
物の配合組成を表2に、該組成物の性状及び各種物性の
測定結果を表3に示した。
【0127】実施例4〜5 実施例1において、参考例1のアクリル系共重合体エマ
ルジョンを用いる代わりに、参考例2〜3のアクリル系
共重合体エマルジョンを用いる以外は実施例1とほぼ同
様にして、PWCが70重量%の制振性水性被覆用樹脂組成
物を作成した。得られた水性被覆用樹脂組成物を用い、
実施例1と同様に試験片を作成して各種物性試験を行っ
た。該組成物の配合組成を表2に、該組成物の性状及び
各種物性の測定結果を表3に示した。
【0128】
【表2】
【0129】
【表3】
【0130】
【発明の効果】本発明の水性被覆用樹脂組成物は、ビヒ
クル成分として特定のアクリル系重合体エマルジョン粒
子(A)及び脂肪酸ビニル系エマルジョン重合体粒子(B)を
特定量ずつ配合し、且つ架橋剤としてイソシアネート誘
導体(C)を含有してなるものである。これにより本発明
の水性被覆用樹脂組成物は、各種基材との密着性及び塗
料としての各種安定性に優れ、特に広い温度領域にわた
って優れた制振性を示す塗膜を形成する。
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 133/10 PGA PGF

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水性媒体中に分散された重合体粒子、架橋
    剤並びに無機質充填剤を含有してなる水性被覆用樹脂組
    成物であって、該重合体粒子が下記(A)並びに(B)、 (A) 下記単量体(a-1)〜(a-4)の共重合体であって、その
    ガラス転移温度が−20〜+40℃のアクリル系エマルジョ
    ン重合体粒子 50〜95重量%、(a-1) (メタ)アクリル酸
    エステル単量体 20〜99.9重量%、(a-2) カルボキシル
    基含有エチレン系単量体 0.1〜10重量%、(a-3) 芳香
    族ビニル単量体 0〜79.9重量%、及び、(a-4) 上記単
    量体(a-1)〜(a-3)と共重合可能で、該単量体(a-1)〜(a-
    3)以外の単量体 0〜50重量%、〔但し、単量体(a-1)
    〜(a-4)の合計を100重量%とする〕並びに、 (B) 下記単量体(b-1)〜(b-4)の(共)重合体であって、そ
    のガラス転移温度が+10〜+50℃の脂肪酸ビニル系エマ
    ルジョン重合体粒子 50〜5重量%、(b-1) 飽和脂肪酸
    ビニル系単量体 30〜100重量%、(b-2) カルボキシル
    基含有エチレン系単量体 0〜10重量%、及び、(b-3)
    (メタ)アクリル酸エステル単量体 0〜70重量%、(b-
    4) 上記単量体(b-1)及び(b-2)と共重合可能で、該単量
    体(b-1)及び(b-2)以外の単量体 0〜50重量%、〔但
    し、単量体(b-1)〜(b-4)の合計を100重量%とする〕を
    含有してなり〔但し、(A)と(B)との合計を100重量%と
    する〕、さらに架橋剤として、 (C) イソシアネート誘導体、を含有してなることを特徴
    とする水性被覆用樹脂組成物。
  2. 【請求項2】重合体粒子の平均粒子径が0.05〜5μmで
    ある請求項1記載の水性被覆用樹脂組成物。
  3. 【請求項3】脂肪酸ビニル系エマルジョン重合体粒子が
    酢酸ビニル系エマルジョン重合体粒子であり、飽和脂肪
    酸ビニル系単量体が酢酸ビニルである請求項1記載の水
    性被覆用樹脂組成物。
  4. 【請求項4】イソシアネート誘導体(C)が、アジリジン
    化合物又はブロック化イソシアネートである請求項1記
    載の水性被覆用樹脂組成物。
  5. 【請求項5】イソシアネート誘導体(C)の配合量が、重
    合体粒子100重量部に基づいて固形分で0.1〜10重量部で
    ある請求項1又は4に記載の水性被覆用樹脂組成物。
  6. 【請求項6】無機質充填剤の配合量が、重合体粒子100
    重量部に基づいて100〜390重量部である請求項1記載の
    水性被覆用樹脂組成物。
  7. 【請求項7】無機質充填剤が鱗片状又は繊維状無機質充
    填剤を含むものである請求項1記載の水性被覆用樹脂組
    成物。
  8. 【請求項8】鱗片状又は繊維状無機質充填剤がマイカで
    ある請求項7記載の水性被覆用樹脂組成物。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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