(57)【要約】【課題】  水性制振塗料組成物において、制振性に優れるとともに塗料の焼付乾燥時にアルデヒド化合物の発生量のごく少ないこと。【解決手段】  アクリル酸エステル共重合体を５５重量％含有した水性エマルジョン１００重量部に対して炭酸カルシウム２００重量部を配合した各塗料組成物で、エチレンオキサイド重合物を含有するノニオン系乳化剤を０．２重量部を超えて使用した比較例１，２はアルデヒド発生量が多く、ノニオン系乳化剤をアニオン系乳化剤に変えた実施例１はアルデヒド発生量が１／５〜１／１０程度に減少している。さらに、ノニオン系乳化剤を０．２重量部に抑えた実施例２もアルデヒド発生量は同程度に少なくなっている。このように、水性エマルジョンとする際の乳化剤としてエチレンオキサイド重合物を含有する乳化剤を０．２重量部以下に抑えることによって、乾燥時及び乾燥後の塗膜からのアルデヒド発生量を効果的に抑制できる。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチレン−ブタジエン共重合体、アクリル酸エステル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体のうち１種以上の水性エマルジョンと、無機質充填剤とを含む水性制振塗料組成物であって、
前記水性エマルジョンの乳化剤がアニオン系乳化剤もしくはアニオン系乳化剤とノニオン系乳化剤の混合物であり、
乳化剤としてエチレンオキサイド重合物を含むものを用いた場合には、前記エチレンオキサイド重合物は前記水性エマルジョン１００重量部中に０．２重量部以下しか含まれないことを特徴とする水性制振塗料組成物。
【請求項２】
塗布膜の乾燥温度が７０℃〜１６０℃の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の水性制振塗料組成物。
【請求項３】
前記無機質充填剤は、炭酸カルシウム、タルク、珪藻土、硫酸バリウム、ゼオライト、炭酸マグネシウム、マイカのうち１種以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の水性制振塗料組成物。
【請求項４】
前記無機質充填剤は、前記水性エマルジョン１００重量部に対して２００重量部から４００重量部の範囲内であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の水性制振塗料組成物。
【請求項５】
前記無機質充填剤の平均粒径が５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の水性制振塗料組成物。
【請求項６】
前記水性エマルジョン中に含まれる樹脂成分の濃度が４０〜６０重量％の範囲内であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の水性制振塗料組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として車輌の床部・ダッシュ部・トランクルーム等に塗布され、加熱乾燥されることによって優れた制振性能を発揮するとともにアルデヒド化合物の発生量がごく少ない水性制振塗料組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車輌等の床部・ドア・ダッシュ部・トランクルーム等には、鋼板に制振性を付与するためにアスファルト系・ゴム系等のシート状の制振材が使用されている。しかし、シート状の制振材の場合には、所定の大きさ・形状に裁断したり場合によっては立体成形をしたりという面倒な工程が必要である。また、車輌等に制振材を施工する場合には、作業員が手作業で載置或いは仮止めしているため、自動化の障害となっている。
【０００３】
そこで、特許文献１及び特許文献２においては、塗装して乾燥することによって鋼板に制振性を付与することができる水性エマルジョン系塗料についての発明を開示している。特許文献１においては塗膜成分となるポリマーを水に分散してなる水性エマルジョン系塗料において、ポリマーがスチレン変性アクリル樹脂を主成分とするものを、また特許文献２においてはアクリル−スチレンエマルジョンを主成分とする水性エマルジョン系塗料を提案している。これによって、車輌の製造工程が簡略化され、施工時にも塗装ロボットを使用することによって自動化を図ることができる。
【特許文献１】特開平７−１６６１０１号公報
【特許文献２】特開平７−１４５３３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１や特許文献２に記載の技術における水性エマルジョンに使用する乳化剤としては、一般により化学的安定性を確保するために、エチレンオキサイド重合物を含有するノニオン系乳化剤を多量に使用している。かかるノニオン系乳化剤を多量に使用した制振塗料は、焼付乾燥時及び乾燥後の塗膜から多量のアルデヒド化合物を発生するため、環境問題を引き起こすという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、制振性に優れるとともに塗料の焼付乾燥時及び乾燥後の塗膜からアルデヒド化合物の発生量のごく少ない水性制振塗料組成物を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明にかかる水性制振塗料組成物は、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリル酸エステル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体のうち１種以上の水性エマルジョンと、無機質充填剤とを含む水性制振塗料組成物であって、前記水性エマルジョンの乳化剤がアニオン系乳化剤もしくはアニオン系乳化剤とノニオン系乳化剤の混合物であり、乳化剤としてエチレンオキサイド重合物を含むものを用いた場合には、前記エチレンオキサイド重合物は前記水性エマルジョン１００重量部中に０．２重量部以下しか含まれないものである。
【０００７】
請求項２の発明にかかる水性制振塗料組成物は、請求項１の構成において、塗布膜の乾燥温度が７０℃〜１６０℃の範囲内であるものである。
【０００８】
請求項３の発明にかかる水性制振塗料組成物は、請求項１または請求項２の構成において、前記無機質充填剤は、炭酸カルシウム、タルク、珪藻土、硫酸バリウム、ゼオライト、炭酸マグネシウム、マイカのうち１種以上であるものである。
【０００９】
請求項４の発明にかかる水性制振塗料組成物は、請求項１乃至請求項３のいずれか１つの構成において、前記無機質充填剤は、前記水性エマルジョン１００重量部に対して２００重量部から４００重量部の範囲内であるものである。
【００１０】
請求項５の発明にかかる水性制振塗料組成物は、請求項１乃至請求項４のいずれか１つの構成において、前記無機質充填剤の平均粒径が５０μｍ以下であるものである。
【００１１】
請求項６の発明にかかる水性制振塗料組成物は、請求項１乃至請求項５のいずれか１つの構成において、前記水性エマルジョン中に含まれる樹脂成分の濃度が４０〜６０重量％の範囲内であるものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明にかかる水性制振塗料組成物は、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリル酸エステル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体のうち１種以上の水性エマルジョンと、無機質充填剤とを含むものである。ここで、従来は水性エマルジョンの乳化剤としてエチレンオキサイド重合物を含むノニオン系乳化剤が使用されていたため、焼付乾燥時にホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等のアルデヒド化合物が多量に発生していたが、本発明の水性制振塗料組成物においては、水性エマルジョンの乳化剤としてアニオン系乳化剤もしくはアニオン系乳化剤とノニオン系乳化剤の混合物を用いて、アニオン系乳化剤もしくはノニオン系乳化剤としてエチレンオキサイド重合物を含むものを用いた場合には、エチレンオキサイド重合物は水性エマルジョン１００重量部中に０．２重量部以下としている。これによって、焼付乾燥時及び乾燥後の塗膜から発生するアルデヒド化合物はごく少なくなり、環境問題を引き起こすこともない。
【００１３】
このようにして、制振性に優れるとともに塗料の焼付乾燥時及び乾燥後の塗膜からアルデヒド化合物の発生量のごく少ない水性制振塗料組成物となる。
【００１４】
請求項２の発明にかかる水性制振塗料組成物は、塗布膜の乾燥温度が７０℃〜１６０℃の範囲内であるものである。通常の塗料の焼付乾燥温度は約１３０℃〜約１５０℃であるが、本発明にかかる水性制振塗料組成物は７０℃〜１００℃の低温でも乾燥することができるので、高温の乾燥炉を用意する必要がなく設備コストを低減することができる。
【００１５】
このようにして、制振性に優れるとともに設備コストを低減することができ、アルデヒド化合物の発生量のごく少ない水性制振塗料組成物となる。
【００１６】
請求項３の発明にかかる水性制振塗料組成物は、無機質充填剤として、炭酸カルシウム、タルク、珪藻土、硫酸バリウム、ゼオライト、炭酸マグネシウム、マイカのうち１種以上を使用している。無機質充填剤としては、焼付乾燥時に水の揮散を容易にし、膨れを発生し難くするために、２軸配向性の形状を持たない充填剤を配合することが好ましい。よって、上述した無機質充填剤を１種または２種以上混合して用いることによって、焼付乾燥時に膨れが発生し難くなる。
【００１７】
このようにして、制振性に優れるとともに塗料の焼付乾燥時に膨れが発生し難くアルデヒド化合物の発生量のごく少ない水性制振塗料組成物となる。
【００１８】
請求項４の発明にかかる水性制振塗料組成物は、無機質充填剤を水性エマルジョン１００重量部に対して２００重量部から４００重量部の範囲内で混合している。このように、安価な無機質充填剤を多く配合することによって、水性制振塗料組成物としてコストダウンを図ることができる。
【００１９】
このようにして、制振性に優れるとともにコストダウンを図ることができ、アルデヒド化合物の発生量のごく少ない水性制振塗料組成物となる。
【００２０】
請求項５の発明にかかる水性制振塗料組成物は、無機質充填剤の平均粒径が５０μｍ以下である。これによって、塗膜内での分散性が高まり無機質充填剤が塗膜内に均一に分散充填され、焼付乾燥時の塗膜の強度が高くなって割れや膨れの発生を抑制することができる。
【００２１】
このようにして、制振性に優れるとともに塗料の焼付乾燥時に割れや膨れの発生が抑制され、アルデヒド化合物の発生量のごく少ない水性制振塗料組成物となる。
【００２２】
請求項６の発明にかかる水性制振塗料組成物は、水性エマルジョン中に含まれる樹脂成分の濃度が４０〜６０重量％の範囲内であるものである。水性制振塗料組成物には無機質充填剤が相当量配合されるために、樹脂成分の濃度が４０〜６０重量％あることが塗装性及び塗装後に塗膜が良好な塗膜物性を形成保持するためには好ましい。
【００２３】
このようにして、塗装性及び塗装後の塗膜物性に優れ、制振性に優れるとともにアルデヒド化合物の発生量のごく少ない水性制振塗料組成物となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２５】
本実施の形態にかかる水性制振塗料組成物においては、水性エマルジョン粒子（樹脂成分）としてアクリル酸エステル共重合体を５５重量％含有した水性エマルジョンを用い、水性エマルジョン１００重量部に対して無機質充填剤として炭酸カルシウム（平均粒子径２０μｍ）２００重量部、添加剤として分散剤・タレ止め剤等を合わせて２０重量部を配合して、各塗料組成物（実施例１，実施例２，比較例１，比較例２）を作製した。
【００２６】
（実施例１）
アニオン系乳化剤を２．０重量部使用した水性エマルジョンと無機質充填剤としての炭酸カルシウム等を配合した水性制振塗料組成物を実施例１とした。なお、アニオン系乳化剤としてはエチレンオキサイド重合物を含有しないものを使用した。
【００２７】
（実施例２）
アニオン系乳化剤を１．８重量部、エチレンオキサイド重合物を含有するノニオン系乳化剤を０．２重量部使用した水性エマルジョンと無機質充填剤としての炭酸カルシウム等を配合した水性制振塗料組成物を実施例２とした。なお、アニオン系乳化剤としてはエチレンオキサイド重合物を含有しないものを使用した。
【００２８】
（比較例１）
エチレンオキサイド重合物を含有するノニオン系乳化剤を２．０重量部使用した水性エマルジョンと無機質充填剤としての炭酸カルシウム等を配合した水性制振塗料組成物を比較例１とした。
【００２９】
（比較例２）
アニオン系乳化剤を０．２重量部、エチレンオキサイド重合物を含有するノニオン系乳化剤を１．８重量部使用した水性エマルジョンと無機質充填剤としての炭酸カルシウム等を配合した水性制振塗料組成物を比較例２とした。なお、アニオン系乳化剤としてはエチレンオキサイド重合物を含有しないものを使用した。
【００３０】
以上の４種類の水性制振塗料組成物の組成を、焼付乾燥後の塗膜の状態・制振性・アルデヒド発生量について評価した結果とともに、表１に示す。
【００３１】
【表１】
2005154556.tif 000002
【００３２】
表１に示されるように、本実施の形態の水性制振塗料組成物は、実施例１，実施例２，比較例１，比較例２、それぞれについてアクリル酸エステル共重合体を水性エマルジョンにするための乳化剤の種類と配合量を４通りに変えており、他の無機質充填剤としての炭酸カルシウムの配合量、添加剤（分散剤・タレ止め剤）の配合量は全く同一としている。
【００３３】
評価方法としては、焼付乾燥後の塗膜の状態については、上記調整した塗料を７０ｍｍ×１５０ｍｍ×厚さ０．８ｍｍの電着鋼板に、５０ｍｍ×１５０ｍｍ×厚さ３．０〜８．０ｍｍになるように塗布し、塗布後直ちに１４０℃に調整した乾燥炉へ３０分間投入して焼付乾燥を行った。乾燥後、塗膜の様子を観察し、塗膜に割れ及び膨れのないものを合格（○）、割れまたは膨れのあるものを不合格（×）とした。結果を表１に示す。表１に示されるように、実施例１，実施例２，比較例１，比較例２のいずれについても、塗布厚さ３．０ｍｍから１ｍｍ刻みに８ｍｍまで６通りに変化させたもの全てについて、○即ち塗膜に割れ及び膨れが認められなかった。
【００３４】
また、制振性（損失係数）については、１０ｍｍ×２２０ｍｍ×厚さ０．８ｍｍの鋼板に、１０ｍｍ×２２０ｍｍ×面密度３．０（乾燥後）になるように塗布し、１４０℃に調整した乾燥炉へ３０分間投入して焼付乾燥を行った。乾燥後、このパネルを評価パネルとして片持ち梁法にて測定し、２次共振点における損失係数を半値幅法にて算出した。結果を表１に示す。表１に示されるように、片持ち梁法による測定の結果、測定温度２０℃，３０℃，４０℃のいずれにおいても、実施例１，実施例２，比較例１，比較例２の全てについて、損失係数０．１０以上の安定した制振性能を確保できている。
【００３５】
そして、アルデヒド発生量の測定方法としては、１００ｍｍ×１２０ｍｍ×厚さ０．８ｍｍの鋼板に、８０ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ６ｍｍになるように塗布し、１４０℃に調整した乾燥炉へ３０分間投入して焼付乾燥を行い、この作業を２回繰り返す。乾燥後、このパネルを評価パネルとし、この試験片を容量１０リットルのテドラーバッグに入れ、窒素ガスを充填する。６５℃で２時間加熱し、テドラーバッグ中のガスをカートリッジに吸着させ、カートリッジに吸着させた成分を高速液体クロマトグラフィーを用いて分析する。
【００３６】
表１に示されるように、エチレンオキサイド重合物を含有するノニオン系乳化剤を０．２重量部を超えて使用した比較例１，比較例２においてはアルデヒド発生量は多く、ノニオン系乳化剤をエチレンオキサイド重合物を含有しないアニオン系乳化剤に変えた実施例１においては、アルデヒド発生量は１／５〜１／１０程度に減少している。さらに、ノニオン系乳化剤を０．２重量部に抑えた実施例２においてもアルデヒド発生量は同程度に少なくなっている。このように、水性エマルジョンとする際の乳化剤としてエチレンオキサイド重合物を含有する乳化剤を０．２重量部以下に抑えることによって、乾燥時及び乾燥後の塗膜からのアルデヒド発生量を効果的に抑制できることが分かった。
【００３７】
本実施の形態におけるアクリル酸エステル共重合体の水性エマルジョンは、乳化重合により製造することが好ましい。乳化重合における乳化剤としては、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤等の１種以上が使用され、これらの界面活性剤は親油性基がフッ素化されたフッ素系界面活性剤であることもできる。前記アニオン界面活性剤には、脂肪酸のアルカリ金属塩、高級アルコールの硫酸エステル塩、ポリオキシエチレン・アルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレン・アルキルフェニルエーテル硫酸塩、脂肪油の硫酸エステル塩、脂肪族アミンまたは脂肪族アミドの硫酸塩、二塩基性脂肪酸エステルのスルホン酸塩、脂肪族アミドのスルホン酸塩、アルキルまたはアルケニルスルホン酸塩、アルキルアリールスルホン酸塩、アルキルスルホこはく酸塩、ホルマリン縮合ナフタレンスルホン酸塩、脂肪族アルコールのリン酸エステル塩、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等が使用される。
【００３８】
アニオン界面活性剤の具体例を挙げると、ラウリル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、コハク酸ジアルキルエステルスルホン酸ナトリウム等がある。
【００３９】
また、前記ノニオン界面活性剤には、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等が使用される。
【００４０】
また、塗膜としては８ｍｍの厚膜でも１４０℃の高温焼付によって正常な塗膜が形成でき、本実施の形態の水性制振塗料組成物においては、高温焼付乾燥条件下でも高膜厚の塗膜を得ることができることが分かった。また、本実施の形態の水性制振塗料組成物は、無機質充填剤の配合量を多くすることによって塗膜の比重を高めることができるので、従来の制振塗料に比べて低膜厚化が可能となる。さらに、安価な無機質充填剤が利用できるので、制振塗料の低コスト化が達成でき、極めて有用な水性制振塗料組成物となる。
【００４１】
本実施の形態においては、無機質充填剤として炭酸カルシウムの平均粒子径を２０μｍとしたが、約１μｍ〜約５０μｍの範囲内であれば良い。また、無機質充填剤としては、炭酸カルシウムに限られず、タルク、珪藻土、硫酸バリウム、ゼオライト、炭酸マグネシウム、マイカ等を単体でまたこれらの混合物としても使用することができる。
【００４２】
また、本実施の形態においては、水性制振塗料組成物の樹脂成分としてアクリル酸エステル共重合体を用いているが、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、及びこれらのうち２種または３種の混合物を用いても良い。アクリル酸エステル共重合体としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸グリシジル等から選ばれる少なくとも２種以上のモノマーの共重合体が利用できる。スチレン−ブタジエン共重合体は、ブタジエンを少なくとも３０〜４０重量％含有するものが好ましい。
【００４３】
本発明を実施するに際しては、水性制振塗料組成物のその他の部分の構成、形状、数量、材質、大きさ、接続関係等についても、本実施の形態に限定されるものではない。