(57)【要約】      （修正有）【課題】塗膜の発揮する制振性能を高めるとともに、塗膜の剛性を高めることの容易な制振塗料組成物を提供する。【解決手段】塗膜を形成する樹脂粒子が水系分散媒に分散した水系樹脂分散液と、前記塗膜の制振性を高めるためのマイカとを含有する制振塗料組成物であって、前記マイカは、平均粒径４０μｍ以上の第１のマイカと平均粒径３５μｍ以下の第２のマイカとを前記第１のマイカ及び前記第２のマイカの合計量１００質量部に対する前記第２のマイカの配合量を５〜１５質量部の範囲として配合されてなることを特徴とする制振塗料組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗膜を形成する樹脂粒子が水系分散媒に分散した水系樹脂分散液と、前記塗膜の制振性を高めるためのマイカとを含有する制振塗料組成物であって、
前記マイカは、平均粒径４０μｍ以上の第１のマイカと平均粒径３５μｍ以下の第２のマイカとを前記第１のマイカ及び前記第２のマイカの合計量１００質量部に対する前記第２のマイカの配合量を５〜１５質量部の範囲として配合されてなることを特徴とする制振塗料組成物。
【請求項２】
前記マイカの配合量は、前記樹脂粒子１００質量部に対して５０〜３００質量部であることを特徴とする請求項１に記載の制振塗料組成物。
【請求項３】
前記樹脂粒子として、アクリル系樹脂粒子を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の制振塗料組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水系樹脂分散液と、塗膜の制振性を高めるためのマイカとを含有する制振塗料組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
水系分散媒中に樹脂粒子が分散している水系樹脂分散液を利用した制振塗料組成物が提案されている（例えば特許文献１及び２参照）。特許文献１には、制振塗料組成物において、無機充填剤等が配合可能な成分として記載されている。特許文献２には、制振塗料組成物において、無機充填剤としてマイカを含有する構成について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２６２１３７号公報
【特許文献２】特開２００８−２４８１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の制振塗料組成物では、制振性能を維持し、且つ、塗膜の剛性を高めることが困難であるという問題があった。本発明は、平均粒径の異なるマイカを併用することで、制振性能が高められるとともに塗膜の剛性が高められることを見出すことでなされたものである。
【０００５】
本発明の目的は、塗膜の発揮する制振性能を高めるとともに、塗膜の剛性を高めることの容易な制振塗料組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の制振塗料組成物は、塗膜を形成する樹脂粒子が水系分散媒に分散した水系樹脂分散液と、前記塗膜の制振性を高めるためのマイカとを含有する制振塗料組成物であって、前記マイカは、平均粒径４０μｍ以上の第１のマイカと平均粒径３５μｍ以下の第２のマイカとを前記第１のマイカ及び前記第２のマイカの合計量１００質量部に対する前記第２のマイカの配合量を５〜１５質量部の範囲として配合されてなることを要旨とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の制振塗料組成物において、前記マイカの配合量は、前記樹脂粒子１００質量部に対して５０〜３００質量部であることを要旨とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の制振塗料組成物において、前記樹脂粒子として、アクリル系樹脂粒子を含むことを要旨とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、塗膜の発揮する制振性能を高めるとともに、塗膜の剛性を高めることの容易な制振塗料組成物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を具体化した実施形態を詳細に説明する。
本実施形態における制振塗料組成物には、塗膜を形成する樹脂粒子が水系分散媒に分散した水系樹脂分散液と、塗膜の制振性を高めるためのマイカとが含有されている。制振塗料組成物には、マイカとして、平均粒径４０μｍ以上の第１のマイカと、平均粒径３５μｍ以下の第２のマイカとが配合されている。第１のマイカ及び第２のマイカの合計量１００質量部に対する第２のマイカの配合量は、５〜１５質量部の範囲である。
【００１１】
樹脂粒子を構成する高分子材料としては、例えばアクリル系樹脂、アクリル／スチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、酢酸ビニル／アクリル系樹脂、エチレン／酢酸ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、アルキッド系樹脂、アクリロニトリル／ブタジエン共重合ゴム、スチレン／ブタジエン共重合ゴム、ブタジエンゴム、及びイソプレンゴムから選ばれる少なくとも一種が挙げられる。なお、これらの高分子材料は変性体であってもよい。
【００１２】
樹脂粒子は、単独種の高分子材料から形成されていてもよいし、複数種の高分子材料から形成されていてもよい。さらに、水系樹脂分散液には、これらの高分子材料から構成される樹脂粒子を単独で含有させてもよいし、複数種の樹脂粒子を含有させてもよい。
【００１３】
高分子材料の中でも、制振性能が発揮される温度領域を常温付近に調整することが容易であるという観点からアクリル系樹脂が好ましい。アクリル系樹脂としては、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸及びメタクリル酸エステルを単量体とする単独重合体、これらの単独重合体の混合物、並びにこれらの単量体が重合した共重合体が挙げられる。アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルとしては、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、２−エチルヘキシルエステル、エトキシエチルエステル等が挙げられる。
【００１４】
樹脂粒子の全量に対するアクリル系樹脂粒子の含有量は、好ましくは９０質量％以上、より好ましくは９５質量％以上である。最も好ましくは樹脂粒子の全量がアクリル系樹脂粒子である。
【００１５】
樹脂粒子を分散する水系分散媒としては、水、及び水と一価アルコールとの混合液が挙げられる。一価アルコールとしては、メタノール、エタノール等が挙げられる。水系樹脂分散液は、例えば乳化剤を含有した水溶液中に単量体及び重合開始剤を滴下する乳化重合等の周知の方法に従って得ることができる。
【００１６】
第１のマイカの平均粒径は４０μｍ以上であり、好ましくは１００μｍ以下である。第１のマイカの平均粒径が４０μｍ未満の場合、第２のマイカとの併用による効果が得られ難くなるおそれがある。一方、第１のマイカの平均粒径が１００μｍを超える場合、水系分散媒中における分散性が低下するおそれがある。
【００１７】
第２のマイカの平均粒径は３５μｍ以下であり、好ましくは１μｍ以上である。第２のマイカの平均粒径が３５μｍを超える場合、第１のマイカとの併用による効果が得られ難くなるおそれがある。第２のマイカの平均粒径が１μｍ未満の場合、入手が困難となるおそれがある。なお、マイカの平均粒径は、レーザー光散乱法で求められる粒度の積算分布において、５０％体積平均粒径（Ｄ５０値）である。
【００１８】
第１及び第２のマイカは、天然マイカであってもよいし、合成マイカであってもよい。また、マイカは膨潤性マイカであってもよいし、非膨潤性マイカであってもよい。膨潤性マイカは、水等の極性溶媒で膨潤する特性を有する親水性のマイカである。膨潤性マイカの層間に存在するイオンは、リチウム、ナトリウム又はストロンチウムであり、それらのイオンが極性溶媒中のイオンとイオン交換することで膨潤性マイカは膨潤する。膨潤性マイカとしては、例えばＮａ型テトラシリシックフッ素マイカ、Ｌｉ型テトラシリシックフッ素マイカ、Ｎａ型フッ素テニオライト、Ｌｉ型フッ素テニオライト等が挙げられる。非膨潤性マイカとしては、例えばフッ素金雲母、カリウム四珪素雲母等の合成非膨潤性マイカ、白雲母、金雲母、黒雲母、絹雲母等の天然非膨潤性マイカ等が挙げられる。これらのマイカは、第１のマイカ及び第２のマイカとして、単独で配合してもよいし、複数種を組み合わせて配合してもよい。
【００１９】
第１のマイカ及び第２のマイカの合計量１００質量部に対する第２のマイカの配合量は、５〜１５質量部の範囲である。このように第１及び第２のマイカを併用して配合することで、塗膜の発揮する制振性能を高めるとともに、塗膜の剛性を高めることができるようになる。第２のマイカの配合量が、前記合計量１００質量部に対して、５質量部未満の場合、又は、１５質量部を超える場合、第１のマイカ及び第２のマイカの併用による効果が得られないおそれがある。
【００２０】
上記マイカの配合量、すなわち制振塗料組成物中における第１のマイカ及び第２のマイカの合計の含有量は、制振塗料組成物中に含まれる樹脂粒子１００質量部に対して、好ましくは５０〜３００質量部、より好ましくは７０〜２５０質量部、さらに好ましくは１００〜２５０質量部である。マイカの配合量が樹脂粒子１００質量部に対して５０質量部以上の場合、塗膜中において制振性能を高める成分自体の含有量が増大することで塗膜の制振性能を高めることが容易となる。一方、マイカの配合量が樹脂粒子１００質量部に対して３００質量部を超える場合、水系分散媒中においてマイカの分散が困難となるおそれがある。
【００２１】
第１及び第２のマイカのアスペクト比は、例えば３０〜２００の範囲が好適である。第１のマイカのアスペクト比は、好ましくは５０以上であり、より好ましくは６０以上であり、さらに好ましくは７０以上である。このように第１のマイカのアスペクト比を高めた場合、制振性能が発揮されやすくなる。なお、アスペクト比は、配合前のマイカの走査型電子顕微鏡の観察において、無作為に５０個のマイカを選び、それらマイカの長径と厚みを測定した測定値の平均により求められる。
【００２２】
制振塗料組成物には、必要に応じて、制振性付与成分、無機充填剤、難燃剤、着色剤、酸化防止剤、帯電防止剤、安定剤、発泡剤、滑剤、分散剤、ゲル化剤、造膜助剤、凍結防止剤、粘度調整剤等を必要に応じて加えることができる。
【００２３】
制振性付与成分としては、ベンゾチアジル系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、ジフェニルアクリレート系化合物、正リン酸エステル系化合物及び芳香族第二級アミン系化合物から選ばれる少なくとも一種の化合物が挙げられる。
【００２４】
無機充填剤としては、例えばタルク、クレー、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ガラス、シリカ、アルミナ、アルミニウム、水酸化アルミニウム、鉄、アスベスト、酸化チタン、酸化鉄、珪藻土、ゼオライト、フェライト等が挙げられる。これらの無機充填剤は、単独で含有させてもよいし、複数種を組み合わせて含有させてもよい。
【００２５】
制振塗料組成物は、適用物に塗布された後に乾燥されることで適用物に塗膜が形成される。こうして形成された塗膜は、マイカの含有により制振性能を発揮する。ここで、塗膜には、上述した第１及び第２のマイカが所定量含有されることで、塗膜の制振性能を高めることができるとともに塗膜の剛性を高めることができるようになる。
【００２６】
制振塗料組成物の制振性能は、塗膜の損失係数又は損失弾性率によって示される。つまり、塗膜の損失係数の値又は損失弾性率の値が高ければ高いほど、制振性能に優れることが示される。さらに、塗膜の温度範囲において、損失係数又は損失弾性率の変動が小さければ小さいほど、制振性能について温度依存性が低減されることになる。塗膜の損失係数は周知の損失係数測定装置によって測定することができるとともに損失弾性率は周知の動的粘弾性測定装置により測定することができる。
【００２７】
塗膜の剛性は、曲げ剛性比によって評価することができる。曲げ剛性比は、損失係数測定装置（ＣＦ５２００タイプ、小野測器（株）製）を用いた周知の方法で求めることができる。曲げ剛性比の値が高いほど、塗膜の剛性が高いと言える。
【００２８】
制振塗料組成物は、振動エネルギーの抑制について要求される各種分野において利用することができる。制振塗料組成物の適用分野としては、例えば自動車、壁材、床材、屋根材、フェンス等の建材、家電機器、産業機械等が挙げられる。
【００２９】
本実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
（１）制振塗料組成物には、マイカが含有されているため、得られる塗膜は制振性能を発揮する。制振塗料組成物に配合されるマイカは、平均粒径４０μｍ以上の第１のマイカと平均粒径３５μｍ以下の第２のマイカである。第１のマイカ及び第２のマイカの合計量１００質量部に対する第２のマイカの配合量は、５〜１５質量部の範囲として配合されている。こうした制振塗料組成物から形成される塗膜では、塗膜の発揮する制振性能を高めるとともに、塗膜の剛性を高めることができるようになる。従って、塗膜の発揮する制振性能を高めるとともに、塗膜の剛性を高めることの容易な制振塗料組成物を提供することができる。
【００３０】
（２）マイカの配合量は、樹脂粒子１００質量部に対して５０〜３００質量部であることで、塗膜の制振性能を高めることがさらに容易となる。
（３）樹脂粒子としてアクリル系樹脂粒子を含むことで、制振性能が発揮される温度領域を常温付近に調整することが容易であるため、常温付近において優れた制振効果を発揮させることができる。
【００３１】
次に、上記実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
・前記第１のマイカ及び前記第２のマイカは、非膨潤性マイカである制振塗料組成物。
・前記第１のマイカ及び前記第２のマイカのアスペクト比は、３０〜２００である制振塗料組成物。
【実施例】
【００３２】
次に、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明する。
（実施例１及び２）
表１に示されるように、樹脂粒子の水系樹脂分散液に第１及び第２のマイカ並びにその他の成分を配合するとともに、それら各成分を混合することで制振塗料組成物を調製した。なお、樹脂粒子はアクリル系樹脂粒子であり、第１及び第２のマイカはいずれも非膨潤性マイカである。制振塗料組成物には、その他の成分としてゲル化剤、造膜助剤、凍結防止剤、発泡剤、着色剤及び粘度調整剤が樹脂粒子に対して所定量含有されている。
【００３３】
（比較例１）
比較例１では、第２のマイカを第１のマイカに変更して配合した以外は、実施例１と同様にして制振塗料組成物を調製した。比較例１の第１のマイカの配合量は、実施例１における各マイカの合計の配合量と同一としている。
【００３４】
（比較例２）
比較例２では、第１のマイカの配合量を減量するとともに第２のマイカの配合量を増量した以外は、実施例１と同様にして制振塗料組成物を調製した。
【００３５】
＜塗膜試験片の形成＞
各例の制振塗料組成物を幅３０ｍｍ×長さ３００ｍｍ×厚さ０．８ｍｍの鋼板の上に厚みが一定になるように塗布した。その鋼板を１４０℃の恒温槽にて４３分間乾燥させた後、恒温槽から取り出して室温まで冷却することで、試験片を作製した。
【００３６】
＜損失係数の測定＞
各例の試験片について、損失係数測定装置（ＣＦ５２００タイプ、小野測器（株）製）を用いて、中央加振法にて、２０℃、４０℃及び６０℃における損失係数及び損失係数のピーク値を測定した。なお、損失係数の値は周波数２００Ｈｚの値である。損失係数の測定結果を表１に示す。
【００３７】
＜曲げ剛性比の算出＞
損失係数測定装置（ＣＦ５２００タイプ、小野測器（株）製）を用いて、中央加振法にて、２０℃、４０℃及び６０℃における１次、３次、５次及び７次の共振周波数を測定し、下記式（１）により曲げ剛性比を算出した。
【００３８】
曲げ剛性比＝Ｍ１／Ｍ０×（Ｆ１／Ｆ０）２  ・・・（１）
但し、Ｍ０は鋼板の質量、Ｍ１は試験片の質量、Ｆ０は鋼板における１次、３次、５次及び７次の共振周波数、及びＦ１は試験片における１次、３次、５次及び７次の共振周波数である。１次、３次、５次及び７次の共振周波数の曲げ剛性比から周波数２００Ｈｚの曲げ剛性比を算出した。その測定結果を表１に示す。
【００３９】
【表１】
2010248294.tif 000002
表１に示されるように、各実施例では、各温度の損失係数の合計値について各比較例よりも高まっていることが分かる。また、各実施例では、２０℃及び４０℃の曲げ剛性比について各比較例よりも高まっていることが分かる。詳述すると、比較例１では、第２のマイカが配合されていないため、第１及び第２のマイカの併用による効果が得られていないことが分かる。比較例２では、第１及び第２のマイカが配合されているものの、第１及び第２のマイカの合計量１００質量部に対する第２のマイカの質量部が２０質量部であるため、第１及び第２のマイカの併用による効果が得られていないことが分かる。