JPH07310028A

JPH07310028A - 耐チッピング用被覆組成物

Info

Publication number: JPH07310028A
Application number: JP6100842A
Authority: JP
Inventors: Shungo Fukumoto; 俊吾福本
Original assignee: Aisin Chemical Co Ltd
Current assignee: Aisin Chemical Co Ltd
Priority date: 1994-05-16
Filing date: 1994-05-16
Publication date: 1995-11-28

Abstract

(57)【要約】【目的】厚膜に塗布した場合でも、短時間で乾燥でき
るようにする。【構成】主材としての水性エマルジョン系樹脂に、加
温時に水性エマルジョン系樹脂中の水分の吸収を開始す
る吸水剤を配合する。この吸水剤としては、加温下で水
和する澱粉等の多糖類の粉末を好適に用いることができ
る。【効果】加熱乾燥時水性エマルジョン系樹脂中の水分
は吸水剤に吸収保持されるので、２０００μｍ以上の膜
厚に塗布した場合でも、１，２分程度の時間で塗膜の乾
燥が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車の床裏面等に塗布
されて防錆を行なう耐チッピング塗料、或いは、鋼板の
接合部、継ぎ目等の部分に充填被覆されるシーリング剤
などに使用する耐チッピング用被覆組成物に関するもの
で、特に、水性エマルジョン系樹脂を主材とする耐チッ
ピング用被覆組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の耐チッピング用被覆組成物は、
自動車の床裏面、ガソリンタンク底面等に塗布されて、
飛び石などによるきずに起因して錆が発生するのを防止
する。従来より、前記耐チッピング用被覆組成物には、
主として塩化ビニルオルガノゾルが使用されている。と
ころが、塩化ビニルオルガノゾルからなる耐チッピング
用被覆組成物は、車両を廃棄し燃焼させたときに、ダイ
オキシン等の有害物質が生成する恐れがある。このた
め、近年は、塩化ビニルオルガノゾル系以外の材料を使
用した耐チッピング用被覆組成物が要望されている。

【０００３】これを解決する一手段として、水性エマル
ジョン系樹脂を主成分とした耐チッピング用被覆組成物
が開発され、ガソリンタンク底面などへの塗布が行なわ
れている。

【０００４】なお、この水性エマルジョン系の耐チッピ
ング用被覆組成物に関する技術は、例えば、特開平２−
２８２６９号公報及び特開平４−１４２３７５号公報に
開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動車の床
裏面、ガソリンタンク底面等に塗布される耐チッピング
用被覆組成物は飛び石等によってきずが付き、錆が発生
するのを防止するために、１０００〜２０００μｍ、ま
たはそれ以上の厚膜に塗布される。ところが、水性エマ
ルジョン系樹脂を主材とする耐チッピング用被覆組成物
は水の揮発速度が溶剤系に比べて非常に遅く、特に２０
００μｍ以上の膜厚の場合、常温での乾燥には２〜３日
を必要とする。加熱によって乾燥すれば乾燥時間を短く
することが可能であるが、１００℃以上に加熱すると、
塗膜内部の水分が急激に気泡状となって短時間で突沸す
るため、わきが発生する。わきが発生すると、外部の雨
水などが耐チッピング用被覆組成物の表面から容易に内
部に侵入することとなるため、錆が発生し易くなり、ま
た、見えにくい部分にあるとはいえ、外観的にも好まし
くない。そこで、加熱乾燥は比較的低温な６０〜８０℃
で行うことになるが、このような加熱乾燥によっても、
一般に３０分から１時間程度の乾燥時間が必要である。

【０００６】しかし、自動車の生産ラインにおいて車体
の床裏に耐チッピング用被覆組成物を塗布する場合、そ
の乾燥時間はできる限り短く、例えば１０分以内である
ことが要求される。このため、水性エマルジョン系樹脂
を主材とする耐チッピング用被覆組成物は、乾燥時間を
十分にとることができるガソリンタンク等の部品の場合
は厚く塗布することができるが、自動車の床裏面の場合
には厚く塗布することが困難であった。

【０００７】そこで、本発明は、厚膜に塗布しても短時
間で乾燥することができる水性エマルジョン系樹脂を主
材とする耐チッピング用被覆組成物の提供を課題とする
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明にかかる
耐チッピング用被覆組成物は、主材としての水性エマル
ジョン系樹脂と、水性エマルジョン系樹脂に配合され、
加温時に水性エマルジョン系樹脂中の水分の吸収を開始
する吸水剤とを具備するものである。

【０００９】ここで、水性エマルジョン系樹脂として
は、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ変性ア
ルキッド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、或いはＳＢＲな
どのブタジエン系ゴム等の任意のエマルジョンを、単独
で、または組合わせて使用することができる。

【００１０】また、吸水剤としては、４０〜８０℃の加
温下で吸水性を発揮しまたは増加する吸水性合成樹脂、
セルロース誘導体等を使用することができるが、好まし
くは、天然の高分子化合物である多糖類が使用される。

【００１１】即ち、請求項２の発明にかかる耐チッピン
グ用被覆組成物は、請求項１における吸水剤が、多糖類
の粉末からなるものである。

【００１２】この多糖類の粉末としては、（Ｃ₆Ｈ₁₀Ｏ
₅）_nの分子式で表されるアミロース、アミロペクチン
等の炭水化物の粉末が好ましく、更に好ましくは、コー
ンスターチ、ポテトスターチ、小麦澱粉等の澱粉が使用
される。そして、この多糖類は、一般に１〜１５０μｍ
程度の粒子径の粉末として使用される。なお、この多糖
類の粉末を含めて、吸水剤は水性エマルジョン系樹脂に
任意の割合で配合することができるが、一般には水性エ
マルジョン系樹脂に対して５〜５０重量％、好ましくは
１０〜３０重量％の割合で配合される。

【００１３】なお、この耐チッピング用被覆組成物に
は、タルク、炭酸カルシウム、マイカ、硫酸バリウム等
の充填剤、多孔質構造のシリカ、セピオライト、クレ
ー、ベントナイト等の保水性の充填剤、カーボンブラッ
ク、有機顔料等の着色顔料、体質顔料、リン酸金属塩、
メタホウ酸金属塩等の防錆顔料、更に、分散剤、増粘剤
などの各種の添加剤を配合することができる。

【００１４】

【作用】請求項１にかかる発明においては、加温時に吸
水を開始する吸水剤が水性エマルジョン系樹脂に配合さ
れているので、加熱乾燥時の加温下で水性エマルジョン
系樹脂中の水分が吸水剤に吸収され、保持される。この
ため、厚膜に塗布した場合でも、その塗膜の乾燥固化に
要する時間を短縮することができる。また、吸水剤に保
持された水分は加熱下で徐々に揮散するため、塗膜を１
００℃以上の高い温度で乾燥しても、塗膜中の水分が急
激に突沸して、わきが発生することはない。このため、
厚膜に塗布した場合にも高温で加熱乾燥することがで
き、それによって、塗膜の乾燥時間を短くすることがで
きる。

【００１５】また、請求項２にかかる発明においては、
多糖類の粉末が水性エマルジョン系樹脂に配合されてい
るので、水性エマルジョン系樹脂中の水分は、加温下で
の多糖類の水和作用によって、その多糖類に吸収され、
保持される。このため、上述のように、厚膜に塗布して
も短時間で乾燥固化することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００１７】本実施例の耐チッピング用被覆組成物は、
耐チッピング塗料として、アクリル系の水性エマルジョ
ン系樹脂（ＲＸ−９４６、日本カーバイド（株）製）、
炭酸カルシウム（重質炭酸カルシウム、竹原化学
（株））、吸水剤としての澱粉、分散剤（ノプコスパー
ス４４Ｃ、サンノプコ（株））、消泡剤（フォーマスタ
ーＨ２、サンノプコ（株））、防錆顔料（ビューサン１
１Ｍ、堺化学工業（株））を配合したものである。

【００１８】ここで、澱粉は市販のコーンスターチから
なり、その粒子径は約５０μｍである。

【００１９】配合割合を表１に示す。なお、表１の単位
は重量部である。

【００２０】

【表１】

【００２１】即ち、実施例１〜３は、比較例における充
填剤である炭酸カルシウムの一部を、吸水剤としての澱
粉に置き換えたものであり、実施例１では１０重量部、
実施例２では２０重量部、実施例３では３０重量部、そ
れぞれ配合されている。

【００２２】そして、上記各配合の実施例１〜３及び比
較例の耐チッピング用被覆組成物を、電着塗装を施した
７０×１５０×０．８ｍｍの鋼板からなるテストピース
に、１５００μｍ、２０００μｍ、２５００μｍの膜厚
にスプレー塗布し、それらを所定の条件で加熱乾燥し
て、塗膜の指触乾燥性と耐シャワー性とを評価した。こ
こで、塗膜の乾燥は、７０℃×３０分のオーブン加熱、
７０℃×１０分のオーブン加熱、１００℃×２分の近赤
外線ランプによる加熱、及び１００℃×１分の近赤外線
ランプによる加熱の４種類の加熱条件で行った。

【００２３】なお、指触乾燥性の評価は、乾燥後の塗膜
を指で触れ、その硬化状態をチェックすることによって
行った。そして、塗膜の硬化状態が良好である場合を○
（良）、塗膜に著しいベタツキがある場合、また、凹み
等が生じる場合を×（不良）とした。

【００２４】また、耐シャワー性の評価は、乾燥直後の
塗膜に４０℃の温水シャワーを当てて、塗膜上の変色の
有無、温水への解け出しの有無をチェックすることによ
って行った。そして、塗膜上に異常がない場合を○
（良）、塗膜上に変色が生じる場合、また、塗膜が温水
に解け出すような場合等を×（不良）とした。

【００２５】この評価試験の結果を表２に示す。

【００２６】

【表２】

【００２７】この表２に示されるように、吸水剤として
の澱粉を配合した実施例１〜３の耐チッピング用被覆組
成物は、厚膜に塗布した場合でも、いずれも短時間の加
熱乾燥によって良好に指触乾燥された。特に、実施例
２，３では、膜厚が２５００μｍであるにもかかわら
ず、僅かに１００℃×１分の近赤外線ランプによる加熱
によって指触乾燥された。これらに対して、吸水剤が配
合されていない比較例では、特に２０００μｍ以上の膜
厚の場合、短時間の加熱乾燥によっては乾燥されなかっ
た。なお、１００℃の近赤外線ランプによる加熱の場
合、実施例及び比較例共にわきの発生は見られなかった
が、比較例の耐チッピング用被覆組成物をこの温度条件
で指触乾燥まで更に長い時間加熱した場合には、わきが
発生するものと思われる。

【００２８】同様に、耐（温水）シャワー性に関して
も、実施例１〜３の乾燥塗膜は、厚膜に塗布した場合で
も、良好な結果を示している。ただ、１００℃×１分の
近赤外線ランプによる加熱条件では、実施例１の膜厚２
０００μｍ以上の場合と実施例２の膜厚２５００μｍの
場合、耐シャワー性が不十分な結果となっている。しか
し、１００℃×２分の加熱条件によればこれらの実施例
も良好な結果が得られるため、乾燥直後の塗膜に十分な
耐シャワー性が要求される場合には、その加熱条件を採
用することができる。

【００２９】この評価試験の結果から、吸水剤である澱
粉を耐チッピング用被覆組成物に配合することによっ
て、厚膜に塗布した場合でも、優れた塗膜の乾燥性が得
られることが分かる。また、この塗膜の乾燥性は、吸水
剤の配合量が多い程より高められることも分かる。

【００３０】しかしながら、吸水剤を多く配合すること
は、塗膜の性能に影響を与えることも考えられる。そこ
で、実施例１〜３の耐チッピング用被覆組成物につい
て、比較例と共に、塗膜の密着性及び耐チッピング性を
合わせて試験した。

【００３１】これらの試験のために、電着塗装を施した
前述のテストピースに、実施例及び比較例の各耐チッピ
ング用被覆組成物を膜厚３００μｍでスプレー塗布し、
近赤外線ランプによって１００℃×１分の加熱乾燥を行
った後、室内に５日間放置して塗膜の完全乾燥を行っ
た。そして、形成された塗膜の密着性試験は、カッター
ナイフを使用して塗膜に２mm×２mmの間隔でごばん目状
のクロスカットを入れ、その上面に粘着テープを貼着し
てから急激にそのテープを剥離させ、残ったごばん目の
数を数えることによって行った。また、塗膜の耐チッピ
ング性はナット落下試験によって行い、テストパネルを
垂直方向に対して６０度傾斜させ、高さ２ｍ、内径２cm
のパイプを介して、ＪＩＳ−Ｂ１１８１の３種Ｍ−４の
ナットを垂直に落下させ、塗膜が破壊された時点でのナ
ットの総重量を測定することにより行った。

【００３２】なお、これらの密着性と耐チッピング性の
試験は、形成された初期の塗膜（初期）について行うと
共に、テストピースを３５℃の水中に６０分間浸漬して
耐水試験した後の塗膜（耐水）について行った。この試
験結果を表３に示す。

【００３３】

【表３】

【００３４】この表３の試験結果に示されるように、塗
膜の密着性に関しては、実施例１〜３の耐チッピング用
被覆組成物の塗膜は、初期、耐水試験後共に、完全な密
着性を有している。また、耐チッピング性に関しても、
吸水剤としての澱粉が配合された実施例１〜３は、この
吸水剤が配合されていない比較例とほとんど差異がな
い。ただ、実施例１〜３には特に耐水試験後の耐チッピ
ング性が低下する傾向がみられるが、その低下は僅かで
あり、実用上は全く支障のない範囲内のものである。し
たがって、この密着性及び耐チッピング性試験から、吸
水剤としての澱粉を多く配合しても、塗膜の性能は格別
低下されるものではないことが分かる。

【００３５】このように、上記実施例の耐チッピング用
被覆組成物は、主材としての水性エマルジョン系樹脂
に、吸水剤として澱粉（コーンスターチ）を配合したも
のである。したがって、この耐チッピング用被覆組成物
によれば、澱粉が加熱乾燥時の加温状態で水和して、水
性エマルジョン系樹脂中の水分を吸収し、保持するため
に、厚膜に塗布した場合でも、塗布後の乾燥硬化に要す
る時間を１，２分程度まで短縮することができる。ま
た、澱粉は常温では水和作用を生じないので、塗布時の
組成物の流動性が損なわれることはなく、スプレー等に
よって容易に塗布することができる。

【００３６】しかも、塗膜の加熱乾燥には、それに要す
る時間が短くてもよいために、近赤外線ランプ等の簡易
な加熱手段を用いることができ、また、そのような加熱
手段によれば、部分的な加熱が可能である。このため、
この耐チッピング用被覆組成物は自動車の床裏塗料とし
ても非常に好適に使用することができ、車体の床裏にそ
の塗料を塗布した後近赤外線ランプ等を短時間照射する
だけで、厚膜に塗布した場合でも、十分に乾燥硬化した
塗膜を形成することができる。

【００３７】なお、上記の実施例においては吸水剤とし
て澱粉を使用したが、吸水剤としては、澱粉以外にもマ
ンナン等の多糖類の粉末も使用することができ、更に、
加温下で吸水性を発揮しまたは増加するものであれば、
吸水性合成樹脂等の任意の材料を使用することができ
る。また、この吸水剤を配合する水性エマルジョン系樹
脂、及びその他の添加剤の組成についても、上記の実施
例に限定されるものではなく、任意の組成、配合が可能
である。

【００３８】そして、本実施例の耐チッピング用被覆組
成物は自動車の床裏等の耐チッピング塗料として好適な
ものであるが、厚膜で塗布され同様な耐チッピング性が
要求される、例えば、鋼板の接合部或いは継ぎ目等の部
分に充填塗布されるシーリング剤としても使用すること
が可能である。そして、塗布後の加熱乾燥は、それらの
具体的用途等に応じて任意の温度で行うことができ、本
実施例の組成物では吸水剤の配合によってわきの発生が
防止されるために、１００℃以上の温度で行うことも可
能である。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明にかかる
耐チッピング用被覆組成物は、主材としての水性エマル
ジョン系樹脂と、水性エマルジョン系樹脂に配合され、
加温時に水性エマルジョン系樹脂中の水分の吸収を開始
する吸水剤とを具備するものである。

【００４０】したがって、この耐チッピング用被覆組成
物によれば、水性エマルジョン系樹脂中の水分が加熱乾
燥時の加温下において吸水剤に吸収保持されるので、塗
布した塗膜の乾燥に要する時間を短くすることができ、
例えば、２０００μｍ以上の膜厚に塗布した場合でも、
１，２分程度で乾燥することができる。そして、塗膜の
乾燥時間が短くてもよいために、近赤外線ランプ等の簡
易な加熱手段によって乾燥することができる。

【００４１】また、請求項２の発明にかかる耐チッピン
グ用被覆組成物は、請求項１における吸水剤が、多糖類
の粉末からなるものである。

【００４２】したがって、この耐チッピング用被覆組成
物によれば、多糖類が加熱乾燥時の加温下において水和
し、水性エマルジョン系樹脂中の水分を吸収し保持する
ので、厚膜に塗布しても短時間で乾燥硬化することがで
きる。そして、多糖類は天然物として容易に入手でき、
また、安価であるため、上述の効果を有する耐チッピン
グ用被覆組成物を低コストで調合することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主材としての水性エマルジョン系樹脂
と、前記水性エマルジョン系樹脂に配合され、加温時に前記
水性エマルジョン系樹脂中の水分の吸収を開始する吸水
剤とを具備することを特徴とする耐チッピング用被覆組
成物。
【請求項２】前記吸水剤は、多糖類の粉末からなるこ
とを特徴とする請求項１に記載の耐チッピング用被覆組
成物。