JPS6335664A - 水系塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、工業塗装分野において多層塗りを行なう場合
に、下層塗装用に用いられる層間付着性に僅れた水系塗
料組成物に関するに こで１層間材着性とは、例えば、まず下層塗装用の塗料
を塗装して焼付けたのち、さらにその上に上層塗装用の
塗料を塗装して焼付け、二層の塗膜にした場合、その二
層間の塗膜の付着性をいう。

〔従来の技術〕

近年、大気汚染防止、省資源、安全衛生などの見地から
、低公害塗料である溶剤を使用しない水系塗料の開発が
進められてきており、従来使用されてきた溶剤型塗料か
ら水系室料への転換が図られている。

しかしながら、この水系塗料は、多層塗りの下層塗装用
として用いた場合、層間付着性が悪いという欠点があっ
た。

これは、水、系塗料の表面張力が溶剤型塗料に比較して
大きいため、被塗物へのぬれが悪いことや。

汚染物によるはじき、へこみなどの塗膜欠陥を生じやす
いことなどによるものであった。

そこで、これらの欠点を解消するものとして、水系塗料
に表面張力を低下させるシリコーン系添加剤などを添加
することが行なわれたが、この場合は、焼付は後にシリ
コーン系添加剤などが塗膜表面に析出し、かえって層間
付着性を悪くするという新たな問題点が生じた。

また、層間付着性が悪くなることの他の原因としては、
塗膜硬度を特に高くした場合に、塗膜の可撓性が減少す
ることによる層間付着性の悪化があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、従来は、水系塗料の表面張力を低下させる
ためにシリコーン系添加剤などを添加する必要があった
り、また塗膜硬度を特に高くする必要があるというよう
な止むを得ぬ塗料設計上の制約から、結果として層間付
着性が悪くなることがあり、この塗料設計を変更するこ
となく層間付着性を改良するということは、極めて困難
であった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、これら従来の問題点を解決し。

層間付着性に優れた水系塗料組成物を得るべく鋭意研究
した結果、水系塗料組成物に陰イオン性界面活性剤を添
加することにより、シリコーン系添加剤などを添加した
場合あるいは塗膜硬度を特に高くした場合など、塗料設
計上の制約があっても、良好な層間付着性を有する水系
塗料組成物が得られることを見いだし、本発明を完成す
るに至った。

すなわち１本発明は、親水性樹脂および硬化剤を主成分
とする水系塗料組成物において、陰イオン性界面活性剤
０．０５〜５重量％を含有せしめてなることを特徴とす
る水系塗料組成物に関する。

この場合の陰イオン性界面活性剤は、強酸基を有するス
ルホン酸系、硫酸エステル系、亜硫酸エステル系、リン
酸エステル系、亜リン酸エステル系またはホスホン酸エ
ステル系のいずれかの陰イオン性界面活性剤の塩であり
、塩の種類としては、ナトリウム、カリウム、カルシウ
ムなどのアルカリ金属塩および有機アミン塩などである
。

これらのうち、工業的に入手し得るもので効果の顕著な
ものを例示すると、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ア
ルキルスルホン酸塩、ジアルキルスルホン酸塩、α−オ
レフィンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、
α−スルホン化脂肪酸塩、Ｎ−メチル−Ｎ−オレイルタ
ウリン、石油スルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、
硫酸化油、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテ
ル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンスチレン化フェ
ニルエーテル硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル
塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステ
ル塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリ
ン酸エステル塩などが挙げられる。

これらの陰イオン性界面活性剤は、水系塗料組成物中に
おいて、０．０５〜５重量％好ましくは０．２〜２重量
％になるように添加するものであるが、０．０５重量％
未満の場合は１本発明の効果が得られず、５重量％を超
える場合は、塗膜の耐水性が劣り、また水系塗料組成物
自体の泡立ちが激しくなる。

本発明の水系塗料組成物の母体となる親水性樹脂と硬化
剤とは、塗料業界において、広く一般に使用されている
もので、特に目新しいものではなし葛。

すなわち、親水性樹脂としては、アンモニア、アルキル
アミン、アルカノールアミンなどの塩基性成分で中和す
ることにより、安定に水媒体中に溶解あるいは分散する
酸価約１５〜１００のカルボキシル基含有樹脂であって
、例えば、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、アクリル
樹脂、エポキシエステル樹脂、マレイン化油樹脂、ウレ
タン変性樹脂などを挙げることができる。

また、硬化剤としては、アミノプラスト樹脂。

フェノール樹脂、ブロックイソシアネート化合物などが
例示される。

本発明の水系塗料組成物は、必要に応じて顔料やシリコ
ーン系添加剤などを加えたのち、スプレー塗装、電着塗
装、ディッピング塗装、はけ塗りなどの方法で、家庭電
器、一般機械、自動車などの金属、プラスチックなどの
素材に塗装し、８０〜２５０℃で１０〜６０分間加熱乾
燥して焼付け、下層塗膜とする。

さらに、その上に上層塗装用の溶剤型塗料または水系塗
料をスプレー塗装、はけ塗りなどの方法で塗装し、８０
〜２５０’Ｃで１０〜６０分間加熱乾燥して焼付け、上
層塗膜とする。

〔発明の効果〕

本発明の水系塗料組成物を用いることによって、従来の
水系塗料において、シリコーン系添加剤などを添加した
場合または塗膜硬度を特に高くした場合など、塗料設計
上の制約から層間付着性が悪い場合に、その問題点を解
決することができた。

〔ワニス製造例、塗料製造例、実施例および比較例〕

以下１本発明において用いる親水性樹脂ワニスの製法を
示すワニス製造例、水系塗料組成物の製法を示す塗料製
造例１本発明の実施の態様を示す実施例および比較例を
挙げ１本発明をさらに詳細に説明する。なお、これらの
例において、部は重量部１％は重量％である。

ワニス製造例１ 第１表に示す原料配合に基づき、撹拌機、温度計、還流
冷却器、窒素ガス導入管を装着した四つロフラスコに、
まず大豆油脂肪酸、イソフタル酸。

ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパンを仕
込み、内部を窒素ガスで置換したのち、撹拌下に２１０
℃まで約３．５時間を要して昇温し、２１０℃で約４５
分間脱水エステル化反応を進めた。次に、内容物の酸価
が３５になった時点で反応を停止し、１２０Ｔ：まで冷
却し、アジピン酸、無水トリメリット酸を加え、再度１
８５℃まで昇温し、１８５℃で約４時間脱水エステル化
反応を続けた。

内容物の酸価が４０になった時点で冷却し、１２０℃で
ブチルセロソルブを加えて、固形分９０％、樹脂酸価４
０、樹脂水酸基価１４０．樹脂数平均分子量約１５００
の水溶性アルキドワニスを得た。

第１表 ワニス製造例２ 第２表に示す原料配合に基づき、製造例１と同様の合成
装置に、まず大豆油脂肪酸、ビスフェノールＡ型エポキ
シ化合物（商品名：エピコート８２８、油化シェルエポ
キシ株式会社製）を仕込み、内部を窒素ガスで置換した
のち、撹拌下に昇温し、約８０℃の時点でエポキシ開環
触媒としてトリエチルアミン０．２２部を加え、さらに
昇温しで１３０℃で２時間反応を行なった。次に、アジ
ピン酸、無水トリメリット酸、トリメチロールプロパン
を加えて、１７５℃まで昇温し、内容物の酸価が４５に
なるまで約１．５時間　を要して脱水エステル化反応を
進めた。

そののち、内容物を冷却し、１２０℃でブチルセロソル
ブを加えて、固形分９０％、樹脂酸価４５、樹脂水酸基
価１６０、樹脂数平均分子量約１５００の水溶性エポキ
シエステルワニスを得た。

第２表 塗料製造例１〜１４ 親水性樹脂ワニスとして、ワニス製造例１，２において
それぞれ得られた水溶性アルキドワニスおよび水溶性エ
ポキシエステルワニスを用い、第３表に示す配合に基づ
き、まず親水性樹脂ワニス１、　　塩基性成分を混合し
、撹拌下に水成分を加えて樹脂水溶液を得た。

次に、得られた樹脂水溶液に顔料を加え、サンドミルを
用いて顔料を分散させたのち、硬化剤、シリコーン系添
加剤、陰イオン性界面活性剤を加え、固形公約５２％の
水系塗料組成物１〜１４を得た。

実施例１〜１０ 塗料製造例１〜１０で得られた水系塗料組成物１〜１０
を、脱イオン水で塗装粘度（フォードカップ魔４．２５
℃で３０秒）に希釈して、リン酸亜鉛処理鋼板にスプレ
ー塗装し、１６０℃で３０分間焼付けて膜厚３５〜４０
μの下層塗膜を有する試験片を得た。得られた試験片に
ついて、目視による仕上り外観試験と塗膜の硬度を示す
鉛筆硬度試験とを行ない、結果を第４表に示した。

さらに、この試験片にアルキド−メラミン樹脂系溶剤型
界エナメル（商品名：メラミＮａ１５００、日本油脂株
式会社製）を乾燥膜厚４０μになるようにスプレー塗装
し、１４０℃で３０分間焼付けたのち１層間付着性につ
いて基盤目テープはくり試験および耐湿性試験を行なっ
た。結果は併せて第４表に示した。

比較例１〜４ 塗料製造例１１〜１４で得られた水系塗料組成物１１〜
１４を用い、実施例１〜１０に準じて希釈、塗装、焼付
けを行ない、下層塗膜を有する試験片を得た。得られた
試験片について同様に仕上り外観試験および鉛筆硬度試
験を行ない、結果を第４表に示した。

さらに、この試験片に実施例１〜１ｏに準じてアルキド
−メラミン樹脂系溶剤型界エナメル（前出）を塗装して
焼付けたのち、層間付着性について基盤目テープはくり
試験および耐湿性試験を行なった。結果は併せて第４表
に示した。

実施例１１〜２０ 実施例１〜１０で得られた各試験片に、アクリル−メラ
ミン樹脂系水系臼エナメル（商品名：アクアＮα７１０
０、日本油脂株式会社製）を乾燥膜厚４０μになるよう
にスプレー塗装し、１６０℃で３０分間焼付けたのち１
層間付着性について基盤目テープばくり試験および耐湿
性試験を行なった。

結果は、下層塗膜の仕上り外観試験および鉛筆硬度試験
の結果と併せて第５表に示した。

比較例５〜８ 比較例１〜４で得られた各試験片に、実施例１１〜２０
に準じてアクリル−メラミン樹脂系水系臼エナメル（前
出）を塗装して焼付けたのち、層間付着性について基盤
目テープばくり試験および耐湿性試験を行なった。

結果は、下層塗膜の仕上り外観試験および鉛筆硬度試験
の結果と併せて第５表に示した。

以上の第４表、第５表の結果から明らかなとおり、実施
例１〜２０の層間付着性の良否を示す基盤目テープばく
り試験の結果は、すべて１００／１００と良好であり、
また耐湿性試験の結果もすべて合格である。

これに対して、陰イオン性界面活性剤を全く含有しない
比較例１，２，５．６は、基盤目テープばくり試験の結
果が大巾に劣り、またたとえ陰イオン性界面活性剤を含
有していても、その含有量が５重量％を超える比較例３
，７の場合は、塗膜の耐水性が劣るので耐湿性試験にお
いて塗膜にふくれが発生し好ましくなく、さらにその含
有量が０．０５重量％未満の比較例４，８の場合は、基
盤目テープばくり試験の結果が劣っている。

以上のことから、多層塗りの下層塗装用として、本発明
の陰イオン性界面活性剤０．０５〜５重量％を含有する
水系塗料組成物を用いることによって、塗膜硬度を低下
させることなく、また水系塗料組成物がシリコーン系添
加剤を含有していても、層間付着性を大巾に改善し得る
ことが分かる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）親水性樹脂および硬化剤を主成分とする水系塗料
   組成物において、陰イオン性界面活性剤０．０５〜５重
   量％を含有せしめてなることを特徴とする水系塗料組成
   物。
2. （２）陰イオン性界面活性剤が、スルホン酸系、硫酸エ
   ステル系、亜硫酸エステル系、リン酸エステル系、亜リ
   ン酸エステル系またはホスホン酸エステル系のいずれか
   である特許請求の範囲第１項記載の水系塗料組成物。