JPH09165548A - 水性塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 素材、特に熱可塑性オレフィンゴムに対する
付着性および耐摩耗性に優れた水性塗料組成物を得る。 【解決手段】 塩素化ポリオレフィンの水分散体および
シリコーンゴムの水分散体を含有する水性塗料組成物で
あって、水性塗料組成物中の塩素化ポリオレフィンの水
分散体の樹脂固形分およびシリコーンゴムの水分散体の
樹脂固形分の合計量に対する塩素化ポリオレフィンの水
分散体の樹脂固形分の割合が２０〜８０重量％、シリコ
ーンゴムの水分散体の樹脂固形分の割合が８０〜２０重
量％である水性塗料組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水性塗料組成物に関
し、さらに詳しくは熱可塑性オレフィンゴム用の塗料と
して好適な水性塗料組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】ウェザーストリップやグラスランなどの
自動車部品は、エチレン、プロピレンおよび少量のジエ
ンのターポリマーからなるエチレンプロピレンエラスト
マー（以下、ＥＰＤＭと略称）に代表される熱可塑性オ
レフィンゴムから製造されている。これらの自動車部品
はトランクや窓枠の緩衝材として用いられるものであ
り、これらの自動車部品用の塗料には素材への付着性お
よび耐摩耗性が要求される。

【０００３】従来、上記のような自動車部品用の塗料と
しては溶剤型の塗料が用いられており、例えば摺動性を
有するポリジメチルシロキサンに代表されるシリコーン
樹脂をバインダーとした溶剤型塗料、あるいはウレタン
樹脂系溶剤型塗料が使用されている。しかし、これらの
溶剤型塗料は有機溶剤による環境汚染や労働安全性が問
題となる。

【０００４】水性塗料は有機溶剤を含まないか、含んで
いても少量であるため環境汚染防止、労働安全性などの
点で好ましいが、素材への付着性および耐摩耗性に優れ
た水性塗料は得られていないのが現状である。例えば、
耐摩耗性を改善するためシリコーン樹脂を水性塗料に配
合しようとしても、シリコーン樹脂は極めて疎水性が高
く、水分散体等の水性化が困難であり、水性塗料の原料
として使用することはできない。シリコーンオイルは水
性化が可能であり水性塗料の原料として使用することは
できるが、この場合は塗膜形成能力に劣り、素材への付
着性、乾燥性、耐摩耗性等が十分ではない。

【０００５】ＥＰＤＭに良好な付着性を有する樹脂とし
て、塩素化ポリオレフィンが知られている（VERKRONIEK
NUMMER 1, JANUARI 13〜17頁（1995))。塩素化ポリオ
レフィンは水性エマルション化法により水分散体とする
ことは可能であり、ＥＰＤＭに代表される熱可塑性オレ
フィンゴムに対する付着性も良好ではあるが、摺動性に
乏しく、耐摩耗性が不十分である。

【０００６】ところで、特開昭６１−１５５４３２号公
報には、硬化性ポリウレタンと硬化性シリコンと接着付
与剤とからなる高分子弾性体の表面処理用塗料組成物が
記載されており、被塗物としてＥＰＤＭ、接着付与剤と
してハロゲン化ＥＰＴが例示されている。しかし、この
塗料組成物は溶剤型のものであり、実施例で用いている
硬化性シリコンはテープやラベルなどの剥離に用いられ
るシリコーン離形剤の一種であるシリコーンオイルまた
はその二次製品である。また上記公報には、塩素化ポリ
オレフィンとシリコーンゴムとを組合せることにより、
付着性および耐摩耗性に優れた水性塗料が得られること
は記載されていない。仮にシリコーンオイルを水性化し
て用いたとしても、前記のように素材への付着性、耐摩
耗性などが不十分である。

【０００７】また特公昭６４−１１２３８号公報には、
末端に水酸基を有するウレタンプレポリマー、ひまし油
ポリオール、末端にイソシアネート基を有するウレタン
プレポリマー、フッ素樹脂、シリコーンオイルおよびカ
ーボンブラックもしくは塩素化ポリオレフィンからなる
塗料組成物が記載され、自動車グラスランに塗装するこ
とが記載されている。しかし、この塗料組成物も溶剤型
のものであり、塩素化ポリオレフィンとシリコーンゴム
とを組合せた水性塗料を示唆するものではない。仮にウ
レタン樹脂を水性化したとしてもＥＰＤＭへの付着性は
不十分であり、また水性化したシリコーンオイルは前記
のような問題点がある。

【０００８】また特表平５−５０５８４５号公報には、
１級アミン官能性シラン、塩素化ポリオレフィンおよび
室温硬化性ポリジオルガノシロキサンを含むプライマー
組成物が記載されている。しかし、この組成物は溶剤型
のプライマー塗料であり、この塗料からは耐摩耗性に優
れた塗膜は得られない。また上記公報には、塩素化ポリ
オレフィンとシリコーンゴムとを組合せることにより、
付着性および耐摩耗性に優れた水性塗料が得られること
は記載されていない。

【０００９】また特公昭６３−５５５４７号公報には、
展色剤と、ニッケルまたはマンガンと、銅合金粉末とか
らなる水中防汚塗料組成物が記載され、展色剤の組合せ
として塩化ゴム樹脂とシリコーンゴムとの組合せの可能
性が示唆されている。しかし、この塗料組成物も溶剤型
のものであって、銅イオンの溶出をコントロールして防
汚効果を持続させる塗料であり、塩素化ポリオレフィン
とシリコーンゴムとを組合せた水性塗料を示唆するもの
ではない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、被塗
物への付着性および耐摩耗性に優れた水性塗料組成物、
特に熱可塑性オレフィンゴムへの付着性および耐摩耗性
に優れた水性塗料組成物を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は次の水性塗料組
成物である。 （１）塩素化ポリオレフィンの水分散体およびシリコー
ンゴムの水分散体を含有する水性塗料組成物であって、
水性塗料組成物中の塩素化ポリオレフィンの水分散体の
樹脂固形分およびシリコーンゴムの水分散体の樹脂固形
分の合計量に対する塩素化ポリオレフィンの水分散体の
樹脂固形分の割合が２０〜８０重量％、シリコーンゴム
の水分散体の樹脂固形分の割合が８０〜２０重量％であ
ることを特徴とする水性塗料組成物。 （２）被塗物が熱可塑性オレフィンゴムである上記
（１）記載の水性塗料組成物。

【００１２】本発明で使用する塩素化ポリオレフィンの
水分散体の塩素化ポリオレフィンとしては、エチレン、
プロピレン、ブテン、イソブテンなどの単独重合体また
は共重合体の塩素化物があげられる。塩素化ポリオレフ
ィンは数平均分子量が３，０００〜３００，０００、塩
素含有率が１０〜５０重量％のものが好ましい。

【００１３】塩素化ポリオレフィンの水分散体は、上記
塩素化ポリオレフィンを水性エマルション化することに
より得られる。この水性エマルション化には公知の方法
を制限なく使用することができ、例えばケミカルスター
ラー、高速ホモジナイザーなどの乳化装置を用いた物理
的方法；反転乳化法、転相温度乳化法、界面活性剤相乳
化法、液晶を利用した乳化法、冷却法などの化学的方
法；これらを組合せた方法などが採用できる。水性エマ
ルション化法の詳細については、例えば北岡協三著「塗
料用合成樹脂入門」１９８頁（高分子刊行会；１９９２
年）、阿部正彦著「色材」６７〔４〕２６３（１９９
４）などに記載されている。

【００１４】塩素化ポリオレフィンの水分散体としては
市販品を使用することもできる。具体的なものとして
は、例えばスーパークロンＳ−４８８、スーパークロン
Ｓ−６５６（いずれも日本製紙（株）製、商標）などが
あげられる。

【００１５】本発明で使用するシリコーンゴムの水分散
体のシリコーンゴムは、主鎖がオルガノシロキサン結合
からなる重合体であって、常温で半流動性の固体であ
り、架橋によりゴム状弾性を現すもの、あるいは架橋に
よりゴム状弾性を発現させたものである。シリコーンゴ
ムとしては、架橋する前のものを使用することもできる
し、架橋後のものを使用することもできる。シリコーン
ゴムとしては、１液型の室温硬化型のシリコーンゴムを
使用するのが好ましい。本発明で使用するシリコーンゴ
ムの中には、シリコーンオイルすなわち常温で液体のも
の、シリコーン樹脂すなわち常温でゴム状弾性を示さな
い樹脂状のものは含まれない。

【００１６】シリコーンゴムの水分散体は、上記シリコ
ーンゴムを水性エマルション化することにより得られ
る。この水性エマルション化の方法としては、前記塩素
化ポリオレフィンの水性エマルション化法と同様の方法
を採用することができる。

【００１７】シリコーンゴムの水分散体としては市販品
を使用することもできる。具体的なものとしては、例え
ばＳＥ−１９８０（東レ・ダウコーニング・シリコーン
（株）製、商標）などがあげられる。

【００１８】従来、シリコーンゴムの水分散体はスレー
ト、モルタル、ＡＬＣ（軽量コンクリート）等の建築、
土木弾性コーティング材として用いられているが、物理
的強度が弱く、また軟質塩化ビニルなどへの付着性に乏
しいことは公知であり、事実ＥＰＤＭへの付着性は十分
ではなかった。しかし、本発明ではこのようなシリコー
ンゴムの水分散体と塩素化ポリオレフィンの水分散体と
を併用することにより、付着性および塗膜の物理的強度
を改善することができる。

【００１９】本発明において、シリコーンゴムの水分散
体の代わりにシリコーンオイルの水分散体を用いても耐
摩耗性に優れた塗膜は得られない。またシリコーン樹脂
は極めて疎水性が高く、水分散体等の水性化が困難であ
り、水性塗料の原料として使用することはできない。

【００２０】本発明の水性塗料組成物中の塩素化ポリオ
レフィンの水分散体の樹脂固形分およびシリコーンゴム
の水分散体の樹脂固形分の合計量に対する塩素化ポリオ
レフィンの水分散体の樹脂固形分の割合は２０〜８０重
量％、好ましくは３０〜７０重量％である。上記割合が
２０％未満の場合には塩素化ポリオレフィンによる素材
への付着性の効果が認められず、８０重量％より多い場
合には塗膜の耐摩耗性が劣ることになる。

【００２１】また本発明の水性塗料組成物中の塩素化ポ
リオレフィンの水分散体の樹脂固形分およびシリコーン
ゴムの水分散体の樹脂固形分の合計量に対するシリコー
ンゴムの水分散体の樹脂固形分の割合は２０〜８０重量
％、好ましくは３０〜７０重量％である。上記割合が２
０重量％未満の場合にはシリコーンゴムによる耐摩耗性
の効果が認められず、８０重量％より多い場合には、素
材への付着性が劣ることになる。

【００２２】本発明の水性塗料組成物は、顔料を含まな
いクリヤー塗料でも、また顔料を含有する塗料でも構わ
ない。顔料を含有する場合には、顔料を水と顔料分散剤
とで分散してもよく、また顔料分散の目的で第３の樹脂
として水溶性または水分散性の樹脂を用いて、顔料を分
散しても良い。この際、アルコール、エステルなどの有
機溶剤を必要とあらば一部使用しても構わないが、本発
明の主旨からはこれらの有機溶剤の使用量は極力控える
ことが好ましい。

【００２３】本発明の水性塗料組成物に、シリコーンゴ
ムの反応性を高める為の触媒を配合することは、なんら
差し支えない。また本発明の水性塗料組成物には、通常
水性塗料に使用している添加剤を配合することができ
る。具体的なものとしては、消泡剤、レベリング剤など
があげられる。本発明の水性塗料組成物に塩素化ポリオ
レフィン、シリコーンゴム以外の他の樹脂固形分を配合
する場合、他の樹脂固形分の配合量は塩素化ポリオレフ
ィンの水分散体の樹脂固形分およびシリコーンゴムの水
分散体の樹脂固形分の合計量に対して１００重量％以
下、好ましくは５０重量％以下とするのが望ましい。

【００２４】本発明の水性塗料組成物は、塩素化ポリオ
レフィンの水分散体、シリコーンゴムの水分散体および
必要により配合する添加物を攪拌混合することにより製
造することができる。得られた塗料は１コート仕上げ
で、１液タイプの水性塗料として使用することができ
る。

【００２５】本発明の水性塗料組成物は、水性塗料であ
るとの制限の下に、塩素化ポリオレフィンの水分散体に
起因する優れた付着性、特にＥＰＤＭへの付着性と、シ
リコーンゴムの水分散体に起因する優れた耐摩耗性とを
系中で複合させることで、従来の溶剤型塗料と同程度の
被塗物への付着性と耐摩耗性とを両立させた塗膜を得る
ことができる。

【００２６】本発明の水性塗料組成物を塗装する被塗物
はＥＰＤＭに代表される熱可塑性オレフィンゴムまたは
熱可塑性オレフィンゴムを含有する樹脂が好ましいが、
これに限定されない。具体的な被塗物としては、ウェザ
ーストリップ、グラスラン等の自動車部品などがあげら
れる。

【００２７】本発明の水性塗料組成物の塗装方法として
はスプレー塗装が一般的であるが、ロール塗装、フロー
コーター塗装などの塗装方法を用いることも可能であ
る。本発明の塗料組成物は、乾燥塗膜厚が通常３〜５０
μｍ、好ましくは５〜１０μｍの範囲で塗装する。塗膜
は常温乾燥により形成することもできるし、強性乾燥に
より形成することもできる。

【００２８】

【発明の効果】本発明の水性塗料組成物は、塩素化ポリ
オレフィンの水分散体およびシリコーンゴムの水分散体
を特定の割合で含有しているので、付着性、特に熱可塑
性オレフィンゴムに対する付着性に優れ、しかも耐摩耗
性に優れた塗膜が得られる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を実施例をあ
げて説明するが、実施例はなんら本発明を制限するもの
ではない。なお各例における「部」および「％」はいず
れも重量基準である。

【００３０】実施例１〜３ 表１に示す配合で、以下の方法で水性塗料を調製した。
まず、顔料分散剤ディスパースエイドＷ−２２（サンノ
プコ社製、商標）と脱イオン水と消泡剤デヒドラン１６
２０（サンノプコ社製、商標）とを均一に攪拌し、この
中にカーボンブラックを少量ずつ攪拌しながら加え、ペ
イントシェーカーにて粒度が１０μｍ以下となるまで分
散した（これを「塗料Ａ」とする）。

【００３１】次に、予め容器に計り取った塩素化ポリオ
レフィンの水分散体スーパークロンＳ−４８８（日本製
紙（株）製、商標）の中に上記「塗料Ａ」を攪拌しなが
ら徐々に加え、全て加え終わった後、さらに充分に攪拌
した。次に、この中にシリコーンゴムの水分散体ＳＥ−
１９８０（東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）
製、商標）および希釈用の脱イオン水を加え、水性塗料
を得た（これを「塗料Ｂ」とする）。

【００３２】上記のようにして得た「塗料Ｂ」を、厚さ
２ｍｍのＥＰＤＭ上にスプレーにて乾燥膜厚が約８μｍ
になるように塗装し、１０分間セットした後、１００℃
の温度で１０分間乾燥器にて強制乾燥し、塗膜を得た。
得られた塗膜について付着性および耐摩耗性の試験を行
った。その試験結果を表１に併記した。

【００３３】実施例４ 表１に示す配合で、以下の方法で水性塗料を調製した。
まず、顔料分散用樹脂ＮｅｏＲｅｚ Ｒ−９７２（ゼネ
カ（株）製、商標）、脱イオン水および消泡剤デヒドラ
ン１６２０（サンノプコ社製、商標）を均一に攪拌し
た。この中にカーボンブラックを少量ずつ攪拌しながら
加え、ペイントシェーカーにて粒度が１０μｍ以下とな
るまで分散した。その後は実施例１と同様にして塗料を
調製して塗膜を形成した後、塗膜性能試験を行った。そ
の試験結果を表１に併記した。

【００３４】

【表１】

【００３５】表１の注 ＊１ ディスパースエイドＷ−２２：顔料分散剤、サン
ノプコ社製、商標、加熱残分３５％ ＊２ ＮｅｏＲｅｚ Ｒ−９７２：顔料分散用樹脂、ゼ
ネカ（株）製、商標、ウレタンアクリル共重合体ディス
パージョン、加熱残分３４％ ＊３ デヒドラン１６２０：消泡剤、サンノプコ社製、
商標、加熱残分１００％ ＊４ スーパークロンＳ−４８８：塩素化ポリオレフィ
ンの水分散体、日本製紙（株）製、商標、加熱残分２９
％ ＊５ ＳＥ−１９８０：シリコーンゴムの水分散体、東
レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製、商標、加熱
残分４５％ ＊６ 樹脂の混合比率：スーパークロンＳ−４８８／Ｓ
Ｅ−１９８０の樹脂固形分重量比（第３樹脂成分は除
く）

【００３６】＊７ 付着性：ＪＩＳ Ｋ５４００ ６．
１５の碁盤目試験に準拠する。評価基準は次の通りであ
る。 ○；全く剥離しない △；一部は剥離するが８０％以上剥離しない ×；８０％以上剥離する ＊８ 耐摩耗性：２０℃の室温において、８枚に折り畳
んだガーゼを塗膜に１ｋｇ／ｃｍ²の荷重をかけて５ｃ
ｍの長さの間を往復させ、素地が見えるまでの往復回数
にて評価した。評価基準は次の通りである。 ○；５０回以上 △；１０回以上５０回未満 ×；１０回未満

【００３７】比較例１〜２ 表２に示す組成配合により、塗料化を行い水性塗料を得
た。そして、実施例１と同様にして塗膜を作成し、塗膜
性能試験を行った。その試験結果を表２に併記した。

【００３８】比較例３ 実施例１中のシリコーンゴムに替えて、シリコーンオイ
ル ＫＦ−６０１１（信越化学工業（株）製、商標）を
用いた他は、実施例１と同様にして水性塗料を調製し
た。そして、実施例１と同様にして塗膜を作成し、塗膜
性能試験を行った。試験結果を表２に併記した。

【００３９】

【表２】

【００４０】表２の注 ＊１〜＊８ 表１参照 ＊６ 表１参照、ただし比較例３はスーパークロンＳ−
４８８とＫＦ−６０１１との樹脂固形分重量比 ＊９ ＫＦ−６０１１：シリコーンオイル、信越化学工
業（株）製、商標、加熱残分１００％

【００４１】表１および表２から、塩素化ポリオレフィ
ンの水分散体およびシリコーンゴムの水分散体の含有量
が本発明の範囲にある実施例１〜４の水性塗料は、付着
性および耐摩耗性に優れていることがわかる。これに対
して、シリコーンゴムの水分散体の含有量が少ない場合
（比較例１）は耐摩耗性に劣り、塩素化ポリオレフィン
の水分散体の含有量が少ない場合（比較例２）は付着性
に劣ることがわかる。またシリコーンゴムの代わりにシ
リコーンオイルの水分散体を用いた場合（比較例３）は
耐摩耗性に劣ることがわかる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塩素化ポリオレフィンの水分散体および
   シリコーンゴムの水分散体を含有する水性塗料組成物で
   あって、水性塗料組成物中の塩素化ポリオレフィンの水
   分散体の樹脂固形分およびシリコーンゴムの水分散体の
   樹脂固形分の合計量に対する塩素化ポリオレフィンの水
   分散体の樹脂固形分の割合が２０〜８０重量％、シリコ
   ーンゴムの水分散体の樹脂固形分の割合が８０〜２０重
   量％であることを特徴とする水性塗料組成物。
2. 【請求項２】 被塗物が熱可塑性オレフィンゴムである
   請求項１記載の水性塗料組成物。