JPH07316484A

JPH07316484A - 被覆用プラスチゾル組成物

Info

Publication number: JPH07316484A
Application number: JP11572194A
Authority: JP
Inventors: Koushiyou Ishikawa; 亘祥石川
Original assignee: Aisin Chemical Co Ltd
Current assignee: Aisin Chemical Co Ltd
Priority date: 1994-05-27
Filing date: 1994-05-27
Publication date: 1995-12-05

Abstract

(57)【要約】【目的】塗膜中に吸収された水分による焼付硬化時の
発泡、膨れ等を防止する。【構成】塩化ビニルの単独重合体と共重合体との混合
物からなる塩化ビニル系樹脂と、可塑剤とを必須成分と
すると共に、焼付硬化時の加温下における粘性が対数減
衰率λで０．４以下であるようにする。塩化ビニルの単
独重合体はその粘性を十分に低下させるために、また、
酢酸ビニル等との共重合体は塗膜の物性を維持するため
に、それぞれ適切な割合で混合される。焼付硬化時の塗
膜の粘性が低いために、塗膜中で気化する水分は容易に
揮散し、そのため発泡、膨れ等が生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車車体のシーリング
用組成物、アンダーコート用組成物、耐チッピング塗料
等として使用される被覆用プラスチゾル組成物に関する
もので、特に、塗膜の焼付硬化時の発泡、膨れを防止し
た塩化ビニル系の被覆用プラスチゾル組成物に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車の鋼板接合部や鋼板エ
ッジ部等には、水密、気密、防塵、防錆等の目的でシー
リング用組成物やアンダーコート用組成物が塗布、充填
され、また、自動車のフロア下部やホイルハウス等に
は、耐チッピング、防錆等の目的で耐チッピング塗料が
塗布されている。

【０００３】そしてこれらの被覆用組成物としては、防
錆性に優れ、鋼板接合部等の隙間を良好に充填し、また
比較的厚い塗膜を形成することができ耐チッピング性に
優れる等の理由で、塩化ビニル系のプラスチゾル組成物
が一般に使用されている。

【０００４】このプラスチゾル組成物は、塩化ビニルの
単独重合体、または酢酸ビニル等との共重合体からなる
塩化ビニル系樹脂と可塑剤とを主成分とし、これに充填
材、及びその他の添加剤を配合したものである。そし
て、このような塩化ビニル系プラスチゾル組成物からな
る被覆用組成物の例としては、例えば、特開昭５９−７
８２７９号公報、特開昭６３−１０６８２号公報、特開
昭６３−２５１４４５号公報、特開平３−１１１４８１
号公報等に記載の技術を挙げることができる。

【０００５】ところが、このような塩化ビニル系のプラ
スチゾル組成物は材質的にも吸湿しやすい材料からな
り、そのため、梅雨期、夏期等の多湿時において車体等
に塗布後長時間放置されると、塗膜の焼付硬化時に発
泡、膨れ等の不具合が発生することがあった。これは、
放置中に吸収された水分が焼付硬化時の熱で急激に蒸発
し、塗膜中から排出されず、そのまま硬化してしまうた
めに生じるものである。

【０００６】このような塗膜の発泡、膨れ等は、外観上
見栄えが悪いばかりでなく、防錆性、密封性等を著しく
低下させるものである。そのために、塗膜に発泡等が生
じた場合には、後の工程において再度手直しすることが
必要であり、多大な手間と工数とを要した。

【０００７】そこで、本出願人は、そのような塗膜の吸
湿による発泡、膨れ等を防止するために、塩化ビニル系
プラスチゾル組成物からなる被覆組成物に酸化カルシウ
ム（ＣａＯ）の粉末を添加することを先の出願において
提案した（特開平６−１６８９１号公報）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記の本出願人の提案
による被覆用プラスチゾル組成物によれば、塗膜中に吸
収された水分は酸化カルシウムと水和反応してそれに捕
捉されるため、焼付硬化時の発泡、膨れ等は有効に防止
されるものであった。

【０００９】しかしながら、酸化カルシウムの粉末の添
加量は自ずと限度があるために、塗布後の期間が特に長
い場合には、発泡、膨れ等の防止効果にも限界があっ
た。また、その酸化カルシウムの粉末を含むプラスチゾ
ル組成物の塗膜が一旦焼付硬化されると、酸化カルシウ
ムの吸水効果が低下する傾向にあり、そのため、その塗
膜が上塗り塗料の焼付乾燥等によって再度加熱される場
合に、塗膜中に水分が吸収されていると、発泡、膨れ等
が同様に発生することがあった。

【００１０】そこで、本発明は、吸湿による塗膜の発
泡、膨れ等をより効果的に防止することができる被覆用
プラスチゾル組成物の提供を課題とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者は、吸収された
水分によって焼付硬化時に塗膜に発泡、膨れ等が生じる
のは、塗膜の粘性が高いためであることに着目して検討
を重ねた。そしてその結果、塩化ビニル系樹脂として塩
化ビニルの単独重合体と共重合体とを併用すると共に、
焼付硬化時の加温下における粘性が一定値以下になるよ
うにすることによって、上記の課題が効果的に解決され
ることを見出した。

【００１２】即ち、本発明にかかる被覆用プラスチゾル
組成物は、塩化ビニルの単独重合体と共重合体との混合
物からなる塩化ビニル系樹脂と、可塑剤とを必須成分と
し、焼付硬化時の加温下における粘性が対数減衰率λで
０．４以下であるものである。

【００１３】ここで、粘性の対数減衰率λは、例えば、
振り子式粘弾性測定装置（オリエンティック社製バイ
ブロンＤＤＶ−ＯＰＡ）を使用して測定することができ
る。そして、本発明にかかる被覆用プラスチゾル組成物
では、この対数減衰率λが、焼付硬化時の加温下、例え
ば１４０℃において、０．４以下となるようにされる。
また、より好ましくは、この対数減衰率λが０．３以下
となるようにされる。

【００１４】この本発明にかかる被覆用プラスチゾル組
成物について、以下、更に詳細に説明する。

【００１５】本発明の被覆用プラスチゾル組成物は塩化
ビニル系樹脂と可塑剤とを必須成分とするプラスチゾル
組成物からなるが、塩化ビニル系樹脂は、塩化ビニルの
単独重合体と共重合体、即ち塩化ビニルと他のビニル系
単量体との共重合体、との混合物からなる。

【００１６】このビニル系単量体としては、酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等のビニ
ルエステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチ
ルエーテル等のビニルエーテル類、ジエチルマレエート
等のマレイン酸エステル類、ジブチルフマレート等のフ
マル酸エステル類、メチルアクリレート、２−ヒドロキ
シエチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレー
ト等のアクリル酸エステル類または同様のメタアクリル
酸エステル類、アクリロニトリル、塩化ビニリデン等が
挙げられる。これらは、その任意の１種または２種以上
を使用することができるが、一般に３０重量％以下、好
ましくは２０重量％以下の割合で塩化ビニルと共重合さ
れる。しかし、これらの中でも、塩化ビニルと共重合さ
せる単量体としては、酢酸ビニルが最も一般的であり、
また好ましいものである。

【００１７】本発明において塩化ビニルの単独重合体と
共重合体樹脂とを併用するのは、塩化ビニルの単独重合
体は焼付硬化時の粘性を低下させるためには好ましい
が、単独での使用は密着性等の塗膜物性が十分に得られ
ないためである。そして、塩化ビニルの共重合体は、塩
化ビニル系樹脂の全体量に対して、好ましくは１０重量
％以上、より好ましくは２０重量％以上の割合で使用す
ることができる。またこれに対して、塩化ビニルの単独
重合体は、焼付硬化時の粘性を十分に低下させるために
比較的多く使用され、好ましくは３０重量％以上、より
好ましくは５０重量％以上の割合で配合される。

【００１８】また、本発明において可塑剤としては、塩
化ビニル系プラスチゾルに一般に使用されている任意の
ものを使用することができる。そのような可塑剤として
は、例えば、フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）、フタル酸
ジ−２−エチルヘキシル、フタル酸ジイソノニル（ＤＩ
ＮＰ）等のフタル酸エステル、セバチン酸エステル、ア
ゼライン酸エステル等の脂肪族のジ及びトリカルボン酸
エステル、リン酸トリフェニル、リン酸トリクレシル等
のリン酸エステル、エポキシ化大豆油等のエポキシ系可
塑剤、等が挙げられる。そしてこれらの可塑剤は、望ま
れるプラスチゾルの粘度、硬化性等の物性に応じて適宜
選択して使用することができ、一般に、塩化ビニル系樹
脂１００重量部に対して３０〜３００重量部の範囲で配
合することができる。

【００１９】なお、可塑剤は、その一部を有機溶剤等に
変えることができる。そして、そのような溶剤として
は、芳香族系溶剤等、好ましくは可塑剤と同程度の高沸
点の溶剤が用いられる。

【００２０】そして、本発明の被覆用プラスチゾル組成
物には、従来と同様に、充填剤、接着性付与剤、タレ止
め剤、顔料、その他の添加剤を適宜に配合し、または添
加することができる。

【００２１】充填剤としては、炭酸カルシウム、炭酸マ
グネシウム、硫酸バリウム等のアルカリ土類金属の炭酸
塩及び硫酸塩、マイカ、シリカ、タルク、珪藻土、カオ
リン等を挙げることができ、これらは、単独で、または
適宜組合わせて使用することができる。また、セルロー
ス粉、粉末ゴム、等の有機質充填剤も、必要に応じて使
用することができる。

【００２２】接着性付与剤は、被塗物に対する塗膜の接
着性を高めるためのもので、エポキシ系、アクリル系、
ポリアミド系、イソシアネート系等の任意のものを単独
で、または組合わせて使用することができる。しかし、
これらの中でも、ポリアミド、ブロックウレタンプレポ
リマー、ブロックイソシアヌレート等を特に好適に使用
することができる。

【００２３】また、タレ止め剤は他の成分とのバランス
を取りながら、組成物の粘度を調整するために使用さ
れ、超微粒子炭酸カルシウム、微粒子シリカ等を、充填
剤を兼ねて好適に使用することができる。また、顔料と
しては、任意の顔料を使用することができるが、酸化チ
タン、カーボンブラック等の体質顔料を兼ねた着色顔料
を特に好ましく用いることができる。更に、その他の添
加物としては、金属石ケン類、無機酸塩類、有機金属化
合物等のプラスチゾル安定剤、有機ベントナイト等の増
粘剤、等が挙げられ、これらも必要に応じて使用するこ
とができる。

【００２４】更に、本発明の被覆用プラスチゾル組成物
には、発泡、膨れ等の防止効果をより高めるために、吸
湿剤または吸水剤として前述の酸化カルシウムの粉末を
添加することができ、また望ましい。そして、この酸化
カルシウムの粉末は粒子径が小さい程好ましいが、組成
物の全体量に対して１．５〜８．５重量％程度の割合で
添加することができる。

【００２５】このような本発明の被覆用プラスチゾル組
成物は、スプレー等の適宜の塗布手段によって任意の厚
さで塗布することができる。また、塗膜の焼付硬化は、
一般に１２０〜１６０℃程度に加熱することによって行
うことができる。

【００２６】

【作用】本発明にかかる被覆用プラスチゾル組成物にお
いては、塩化ビニル系樹脂として塩化ビニルの単独重合
体と共重合体との混合物が用いられ、また、焼付硬化時
の加温下における粘性が対数減衰率λで０．４以下とさ
れているので、塗膜中に吸収されて焼付硬化時の加温下
で気化した水分は、気泡となる前に、粘性の低い塗膜を
破断して容易に外部に揮散する。また、破断した塗膜
は、気化した水分が揮散した後直ちに元の状態に戻る。
このため、気化した水分が気泡状となって塗膜中に残留
して発泡、膨れ等を生じることが防止される。なお、塩
化ビニルの単独重合体は、前記の粘性を十分に低下させ
る。

【００２７】

【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例によって更
に具体的に説明する。

【００２８】本発明の被覆用プラスチゾル組成物を耐チ
ッピング塗料として具体化し、図１に示す配合（重量
部）で実施例１〜３の耐チッピング塗料を調製した。ま
た、比較のために、比較例１〜６の耐チッピング塗料を
合わせて調製した。

【００２９】〔配合〕これらの耐チッピング塗料は、塩
化ビニル系樹脂、吸湿剤、接着性付与剤、可塑剤、及び
充填剤の他に、添加剤としての二酸化チタン及び高沸点
溶剤を配合したものである。

【００３０】ここで、塩化ビニル系樹脂としては、塩化
ビニルの単独重合体と共重合体とが使用されている。そ
して、塩化ビニル系樹脂Ａは酢酸ビニルを７％含有する
塩化ビニル共重合体からなり、重合度２０００、平均粒
径１μｍのものである（日本ゼオン社製３９Ｊ）。こ
れに対して、塩化ビニル系樹脂Ｂは単独重合体からな
り、重合度１５００、平均粒径１μｍのものである（鐘
淵化学社製ＰＳＨ−９０）。これらの塩化ビニル系樹
脂Ａ，Ｂは合計して２８０重量部配合されているが、そ
れぞれの配合割合は実施例１〜３及び比較例１〜６にお
いて種々に変えられている。

【００３１】また、吸湿剤は酸化カルシウムＣａＯの粉
末からなり、各実施例及び比較例において３０重量部配
合されているが、比較例３，４ではそれぞれ６０重量
部、９０重量部に増量して配合されている。

【００３２】接着性付与剤としては、ポリアミドからな
る接着性付与剤Ｃと、ブロックウレタンプレポリマーか
らなる接着性付与剤Ｄとを併用し、各実施例及び比較例
においてそれぞれ１０重量部配合されている。ただし、
比較例５，６では２０重量部に増量して配合されてい
る。

【００３３】可塑剤はフタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）か
らなり、各実施例及び比較例においてそれぞれ３２０重
量部配合されている。充填剤としては、タレ止め剤を兼
ねたコロイダル炭酸カルシウム２００重量部と、粒径２
〜４μｍの重質炭酸カルシウム１２０重量部とが併用さ
れ、各実施例及び比較例において同じ分量で（合計３２
０重量部）配合されている。また、二酸化チタン１０重
量部と高沸点溶剤５０重量部も、各実施例及び比較例に
おいて同じ分量で配合されている。

【００３４】〔評価試験〕以上の配合の実施例１〜３及
び比較例１〜６の各耐チッピング塗料について、吸湿に
よる塗膜の発泡性の評価試験を行った。

【００３５】試験は、耐チッピング塗料を塗布した後、
そのままの状態で温湿下に放置した試験（ゾル放置）
と、耐チッピング塗料を塗布した後一旦焼付硬化し、次
いで温湿下に放置した試験（硬化後放置）との二種類で
行った。それぞれの試験は、具体的には次のものであ
る。

【００３６】ゾル放置・・・耐チッピング塗料を試験板
に１ｍｍ厚で塗布し、そのまま３５℃×８０％ＲＨの温
湿下で１０日間放置した。そして、１４０℃×２０分の
加熱条件で焼付を行い、塗膜の発泡、膨れ等の有無を観
察し、評価した。

【００３７】硬化後放置・・耐チッピング塗料を試験板
に１ｍｍ厚で塗布した後、直ちに１４０×２０分の焼付
を行い、上記と同じ条件で吸湿させた後、上記と同じ加
熱条件で再度焼付を行い、塗膜の発泡、膨れ等の有無を
観察し、評価した。

【００３８】この吸湿発泡性の評価試験の結果を図２に
示す。評価基準は、次のとおりである。

【００３９】○：発泡、膨れ等が無い △：外観上目立たない僅かな発泡、膨れ等が有る ×：発泡、膨れ等が有るなお、実施例１〜３及び比較例１〜６の各耐チッピング
塗料について、その焼付硬化時の加温下における粘性
（対数減衰率λ）を測定した。この測定には、振り子式
粘弾性測定装置（オリエンティック社製バイブロンＤ
ＤＵ−ＯＰＡ）を使用し、各塗料組成物を１４０℃で加
熱した時の１０〜１５分後の粘性を対数減衰率λとして
測定した（振り子：エッジタイプ，アベレージ：３回，
インターバル：２０秒，昇温条件：２０℃から１４０℃
に１０分で昇温）。そして、この対数減衰率λを、図２
に合わせて示す。

【００４０】また、上記の吸湿発泡性試験とは別に、実
施例１〜３及び比較例１〜６の各耐チッピング塗料につ
いて塗膜の耐チッピング性と密着性の試験を行い、チッ
ピング強度と接着強度とを測定した。この測定結果も図
２に合わせて示す。ここで、チッピング強度と接着強度
とは、それぞれ以下のように試験し測定したものであ
る。

【００４１】チッピング強度（耐チッピング性）・・・
電着塗装を施した試験板に、実施例及び比較例の各耐チ
ッピング塗料を膜厚５００μｍの厚さで塗布し、１４０
℃で２０分間焼付硬化させた。そして、ナット落下試験
機にて摩耗試験を行い、素地が露出するまでのナットの
総重量（ｋｇ）を測定した。

【００４２】接着強度（密着性）・・・電着塗装を施し
た試験板に、実施例及び比較例の各耐チッピング塗料を
２５×２５ｍｍ、３．０ｍｍの厚さで塗布し、１４０℃
で２０分間焼付硬化させた後、引張速度５０ｍｍ／分で
剪断接着強度（ｋｇ／ｃｍ²）を測定した。

【００４３】〔試験結果と考察〕図２のように、実施例
１〜３の耐チッピング塗料は、焼付硬化時の加温下での
粘性が対数減衰率λで０．４以下となるものであり、非
吸湿発泡性（発泡、膨み等が生じないこと）においてい
ずれも良好な結果を示している。また、チッピング強度
（耐チッピング性）及び接着強度（密着性）についても
十分なものである。ただ、実施例１には非吸湿発泡性が
若干劣る傾向がみられる。そこで、特に優れた非吸湿発
泡性を得るためには、対数減衰率λが０．３以下である
ことが好ましいことが分かる。

【００４４】これに対して、塩化ビニル系樹脂として塩
化ビニルの共重合体Ａのみを用いた比較例１の耐チッピ
ング塗料は、チッピング強度及び接着強度は優れている
が、吸湿による発泡、膨み等を生じるものである。ま
た、塩化ビニル系樹脂として単独重合体Ｂのみを用いた
比較例２の耐チッピング塗料は、対数減衰率λが低く、
優れた非吸湿発泡性を有している。しかし、チッピング
強度及び接着強度は極度に低い。

【００４５】そこで、これらの対比から、良好な非吸湿
発泡性と塗膜物性とを同時に得るためには、塩化ビニル
系樹脂として、塩化ビニルの共重合体Ａと単独重合体Ｂ
とを適切な割合で混合して使用すればよいことが分か
る。そしてこの場合、単独重合体Ｂの割合が多い程対数
減衰率λは低下し、非吸湿発泡性が向上するが、反対に
塗膜物性は低下するので、単独重合体Ｂは良好な非吸湿
発泡性が得られる最低限の割合で使用されることが好ま
しい。この意味では、本実施例の組成配合においては、
実施例２が最も好ましいものである。

【００４６】また、比較例３，４は吸湿剤である酸化カ
ルシウムの配合量を多くしたものであり、それによっ
て、塗布後の塗膜をそのまま温湿下に放置したゾル放置
では、非吸湿発泡性が向上されている。しかし、塗膜を
一旦焼付硬化した後に温湿下に放置した硬化後放置で
は、非吸湿発泡性においては良好な結果が得られていな
い。また、塗膜物性においても低下する傾向が見られ
る。したがって、この結果から、非吸湿発泡性を向上す
るために吸湿剤を増量することには、限界があることが
分かる。

【００４７】また、比較例５，６は接着性付与剤である
ポリアミドＣとブロックウレタンプレポリマーＤとを増
量したものであるが、それによって、チッピング強度と
接着強度は向上しているが、非吸湿発泡性においては良
好な結果が得られていない。特に、ポリアミドＣは吸湿
しやすい材料でもある。そこでこの結果から、ポリアミ
ド等の接着性付与剤を増量することは、非吸湿発泡性を
向上するためには好ましくないことが分かる。

【００４８】このように、本実施例の耐チッピング塗料
（プラスチゾル組成物）は、塩化ビニルの共重合体Ａと
単独重合体Ｂとの混合物からなる塩化ビニル系樹脂と可
塑剤とを必須成分とし、焼付硬化時の加温下における粘
性が対数減衰率λで０．４以下であるものである。この
ため、塗膜中に吸収された水分による焼付硬化時の発
泡、膨れ等の発生を防止することができる。また、本実
施例では塩化ビニルの共重合体Ａと単独重合体Ｂとが適
切な割合で配合されているので、耐チッピング性、密着
性に優れた塗膜を形成することができる。

【００４９】以上、本発明の被覆用プラスチゾル組成物
を耐チッピング塗料として具体化した実施例について説
明したが、本発明の被覆用プラスチゾル組成物は、耐チ
ッピング塗料としてだけでなく、自動車車体のシーリン
グ用組成物、アンダーコート用組成物等としても好適に
適用することができる。また、自動車車体だけでなく、
例えば、鉄道等の自動車以外の車両、或いは家電機器等
のシーリング用組成物、アンダーコート用組成物等とし
ても有利に適用することができる。

【００５０】

【発明の効果】以上のように、本発明にかかる被覆用プ
ラスチゾル組成物は、塩化ビニルの単独重合体と共重合
体との混合物からなる塩化ビニル系樹脂と、可塑剤とを
必須成分とし、焼付硬化時の加温下における粘性が対数
減衰率λで０．４以下であるものである。

【００５１】したがって、焼付硬化時の加温下における
粘性が低いために、焼付硬化時に塗膜中で気化した水分
は塗膜から容易に排出される。そのため、塗布後の塗膜
が湿潤環境下に長時間放置され塗膜中に水分が吸収され
ても、焼付硬化時にその水分によって発泡、膨れ等が発
生することは防止できる。また、塗膜が一旦焼付硬化さ
れた後に再度加熱される場合にも、吸湿による発泡、膨
れ等は同様に防止することができる。そして、塩化ビニ
ル系樹脂として、塩化ビニルの単独重合体と共重合体と
を混合して使用しているので、単独重合体によって粘性
を十分に低下させることができると共に、共重合体によ
って密着性等の塗膜物性を十分に維持することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施例及び比較例の耐チッピン
グ塗料の配合組成を示す表図である。

【図２】図２は本発明の実施例及び比較例の耐チッピン
グ塗料による塗膜の評価試験の結果を示す表図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】塩化ビニルの単独重合体と共重合体との
混合物からなる塩化ビニル系樹脂と、可塑剤とを必須成
分とし、焼付硬化時の加温下における粘性が対数減衰率λで０．
４以下であることを特徴とする被覆用プラスチゾル組成
物。