水性コーティング材
【課題】水性コーティング材において、酸化亜鉛粒子の添加量を従来よりも低減しても優れた防錆性を有する強靭な塗膜を得ることができ、酸化亜鉛粒子の添加量を従来と同等とした場合には、より多数のカルボキシル基を酸化亜鉛粒子の表面に結合させて、より優れた防錆性を有するより強靭な塗膜を提供する。
【解決手段】水性亜鉛原料とアルカリ原料を混合して反応させ、生成物の不純物を取り除くために水洗して、脱水し、乾燥してから焼成し、粉砕して分級することによって製造された、表面に多数の細かい凹凸を有し比表面積の大きい酸化亜鉛粒子を使用して製造された、塗膜の硬度・付着性・防錆性・耐水性、及び水性コーティング材の貯蔵安定性のいずれの評価項目についても優れている水性コーティング材。
【解決手段】水性亜鉛原料とアルカリ原料を混合して反応させ、生成物の不純物を取り除くために水洗して、脱水し、乾燥してから焼成し、粉砕して分級することによって製造された、表面に多数の細かい凹凸を有し比表面積の大きい酸化亜鉛粒子を使用して製造された、塗膜の硬度・付着性・防錆性・耐水性、及び水性コーティング材の貯蔵安定性のいずれの評価項目についても優れている水性コーティング材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カルボキシル基を有する有機合成樹脂と酸化亜鉛粒子とを主成分としてなる防錆性を有する水性コーティング材に関するものであり、特に酸化亜鉛粒子の使用量を低減することができる水性コーティング材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の表面塗装に用いられる塗料において、環境保護の観点から揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を削減するために、塗料の水性化が進んでいる。また、防錆塗料としても地球環境保全の観点から、従来のクロム系防錆剤や鉛系防錆剤等の有害重金属を含む防錆剤を使用した塗料からの脱却が要請されている。このような有害重金属を含む防錆剤を使用しないで防錆性を有する水性塗料の一例として、特許文献１に記載された水性塗料組成物の発明がある。
【０００３】
この特許文献１においては、水性アルキド樹脂及び水性エポキシエステル樹脂から選ばれる少なくとも１種の水性樹脂５０〜１００重量部、水性アクリル樹脂０〜５０重量部及び水性メラミン樹脂０〜３０重量部からなる皮膜形成性樹脂成分の合計量１００重量部に対して、亜鉛化合物及びモリブデン酸化合物から選ばれる少なくとも１種のノンクロム防錆顔料０〜５０重量部及びカルシウムイオン交換された非晶質シリカ微粒子５〜５０重量部を含有する水性塗料組成物の発明について開示している。これによって、有害重金属を含む防錆剤を使用しなくても、アルミニウムメッキ鋼板上で防食性に優れた塗膜を形成できる水性塗料を提供できるとしている。
【０００４】
しかし、上記特許文献１に記載の技術においては、形成される塗膜が強靭でないため、防食性に優れていても、剥がれ易く、また傷付き易いという欠点があった。そこで注目されたのが、カルボキシル基を有する有機合成樹脂と酸化亜鉛粒子とを含有する塗料において、カルボキシル基が酸化亜鉛粒子と反応することによって三次元構造を形成して、強靭な塗膜を形成するという事実である。
【０００５】
このようなカルボキシル基を有する有機合成樹脂と酸化亜鉛粒子とを含有する塗料の一例として、特許文献２に記載された防錆塗料の発明がある。この発明においては、粒子径が２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である酸化金属粒子と、アクリル系樹脂と、シランカップリング剤とを含有することによって、鏡膜の金属光沢を維持でき、かつ、プラスチック素材との付着性の高い防錆塗料が得られるとしている。
【特許文献１】特開平１１−２４１０４８号公報
【特許文献２】特開２００６−２９１０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献２に記載の技術においては、鏡膜の金属光沢を維持するとともに透明性を確保する目的で、粒子径（算術平均によって算出した平均粒子径）が２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下という非常に微細な酸化金属粒子を使用しているために、製造コストが大幅にアップするとともに、厚膜を形成することが困難であるため傷付き易く、強靭な塗膜を得ることができない。これに対して、粒子径（レーザ回折式粒度分布測定装置によって測定した平均粒子径）が０．１μｍ〜１μｍ程度の酸化亜鉛粒子を使用した場合には、カルボキシル基が酸化亜鉛粒子と反応するための面積を増やすために、酸化亜鉛粒子の添加量を多くしなければならず、やはりコストアップしてしまうという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明は、カルボキシル基を有する有機合成樹脂と酸化亜鉛粒子とを主成分とする水性コーティング材において、酸化亜鉛粒子の添加量を従来よりも低減しても優れた防錆性を有する強靭な塗膜を得ることができ、酸化亜鉛粒子の添加量を従来と同等とした場合には、より多数のカルボキシル基を酸化亜鉛粒子の表面に結合させて、より優れた防錆性を有するより強靭な塗膜を得ることができる水性コーティング材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】
【０００８】
請求項１の発明に係る水性コーティング材は、カルボキシル基を有する有機合成樹脂と、酸化亜鉛粒子と、溶媒としての水と、顔料とを含有する水性コーティング材であって、前記酸化亜鉛粒子の比表面積が２０ｍ2 ／ｇ〜６０ｍ2 ／ｇの範囲内であるものである。
【０００９】
ここで、「カルボキシル基を有する有機合成樹脂」としては、エポキシエステル樹脂、アクリル樹脂（メタクリル樹脂も含む）、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、これらのエマルジョン、を始めとして、種々の有機合成樹脂を用いることができる。また、「顔料」としては、着色顔料としてのカーボンブラック等、体質顔料としてのタルク、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、珪藻土、クレー、マイカ等を用いることができる。
【００１０】
請求項２の発明に係る水性コーティング材は、請求項１の構成において、前記カルボキシル基を有する有機合成樹脂はエポキシエステル樹脂、アクリル樹脂エマルジョン、ポリウレタン樹脂またはポリエステル樹脂であるものである。
【００１１】
請求項３の発明に係る水性コーティング材は、請求項１または請求項２の構成において、更にプロピレングリコール・ジエチレングリコール・ブチルセロソルブ等のグリコール類またはトリエチルアミン・ジメチルエタノールアミン等のアミン類を含有するものである。
【００１２】
ここで、「グリコール類」としては、プロピレングリコール・ジエチレングリコール・ブチルセロソルブを始めとして、プロピレングリコールモノエーテル・ジエチレングリコールモノエーテル・プロピレングリコールエーテルアセテート・ジエチレングリコールエーテルアセテート、等を用いることができる。また、「アミン類」としては、トリエチルアミン・ジメチルエタノールアミンを始めとして、アンモニア水溶液等を用いることができる。
【００１３】
請求項４の発明に係る水性コーティング材は、請求項１乃至請求項３のいずれか１つの構成において、更に初期錆防止剤を含有するものである。ここで、「初期錆防止剤」としては、脂肪族酸、アルカノールアミン、カルボン酸−アミン複合体、等を用いることができる。
【００１４】
請求項５の発明に係る水性コーティング材は、請求項１乃至請求項４のいずれか１つの構成において、前記水性コーティング材中における前記カルボキシル基を有する有機合成樹脂の含有量が４０重量％〜７０重量％の範囲内であり、前記酸化亜鉛粒子の含有量が３重量％〜１０重量％の範囲内であり、前記溶媒としての水の含有量が５重量％〜２０重量％の範囲内であるものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明に係る水性コーティング材は、カルボキシル基を有する有機合成樹脂と、酸化亜鉛粒子と、溶媒としての水と、顔料とを含有する水性コーティング材であって、酸化亜鉛粒子の比表面積が２０ｍ2 ／ｇ〜６０ｍ2 ／ｇの範囲内である。
【００１６】
本発明者らは、カルボキシル基を有する有機合成樹脂と酸化亜鉛粒子とを主成分とする水性コーティング材において、酸化亜鉛粒子の比表面積の適切な値について、鋭意実験研究を重ねた結果、酸化亜鉛粒子の比表面積が２０ｍ2 ／ｇ〜６０ｍ2 ／ｇの範囲内である場合に、酸化亜鉛粒子の添加量を低減してコストダウンしつつ、より強靭な塗膜を形成できる防錆性の水性コーティング材が得られることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成したものである。
【００１７】
すなわち、酸化亜鉛粒子の比表面積が２０ｍ2 ／ｇ未満であると、カルボキシル基を有する有機合成樹脂のカルボキシル基の反応点が少な過ぎて３次元構造を有する強靭な塗膜を得ることができない。一方、酸化亜鉛粒子の比表面積が６０ｍ2 ／ｇを超えると、酸化亜鉛粒子の製造が難しくなって却ってコストアップになるとともに、均一に分散させることが困難になるためである。
【００１８】
これに対して、酸化亜鉛粒子の比表面積を２０ｍ2 ／ｇ〜６０ｍ2 ／ｇの範囲内とすることによって、比表面積の大きい酸化亜鉛粒子を容易に製造・入手することができ、カルボキシル基の反応点が多くなることによってより多数のカルボキシル基を酸化亜鉛粒子の表面に結合させることができるため、酸化亜鉛粒子の添加量を低減してコストダウンすることができる。
【００１９】
このようにして、カルボキシル基を有する有機合成樹脂と酸化亜鉛粒子とを主成分とする水性コーティング材において、酸化亜鉛粒子の添加量を従来よりも低減しても優れた防錆性を有する強靭な塗膜を得ることができ、酸化亜鉛粒子の添加量を従来と同等とした場合には、より多数のカルボキシル基を酸化亜鉛粒子の表面に結合させて、より優れた防錆性を有するより強靭な塗膜を得ることができる水性コーティング材となる。
【００２０】
請求項２の発明に係る水性コーティング材においては、カルボキシル基を有する有機合成樹脂がエポキシエステル樹脂、アクリル樹脂エマルジョン、ポリウレタン樹脂またはポリエステル樹脂である。
【００２１】
本発明者らは、カルボキシル基を有する有機合成樹脂と酸化亜鉛粒子とを主成分とする水性コーティング材において、カルボキシル基を有する有機合成樹脂の適切な種類について、鋭意実験研究を重ねた結果、エポキシエステル樹脂、アクリル樹脂エマルジョン、ポリウレタン樹脂またはポリエステル樹脂を用いた場合に、より確実に、酸化亜鉛粒子の添加量を低減してコストダウンしつつ、より強靭な塗膜を形成できる防錆性の水性コーティング材が得られることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成したものである。
【００２２】
請求項３の発明に係る水性コーティング材においては、更にプロピレングリコール・ジエチレングリコール・ブチルセロソルブ等のグリコール類またはトリエチルアミン・ジメチルエタノールアミン等のアミン類を含有する。
【００２３】
ここで、「グリコール類」としては、プロピレングリコール・ジエチレングリコール・ブチルセロソルブを始めとして、プロピレングリコールモノエーテル・ジエチレングリコールモノエーテル・プロピレングリコールエーテルアセテート・ジエチレングリコールエーテルアセテート、等を用いることができる。また、「アミン類」としては、トリエチルアミン・ジメチルエタノールアミンを始めとして、アンモニア水溶液等を用いることができる。
【００２４】
更にグリコール類またはアミン類を含有させることによって、より確実に、酸化亜鉛粒子の添加量を低減してコストダウンしつつ、より強靭な塗膜を形成できる防錆性の水性コーティング材を得ることができる。
【００２５】
請求項４の発明に係る水性コーティング材においては、更に初期錆防止剤を含有する。ここで、「初期錆防止剤」としては、脂肪族酸、アルカノールアミン、カルボン酸−アミン複合体、等を用いることができる。
【００２６】
更に初期錆防止剤を含有させることによって、より確実に、酸化亜鉛粒子の添加量を低減してコストダウンしつつ、より強靭な塗膜を形成できる防錆性の水性コーティング材を得ることができる。
【００２７】
請求項５の発明に係る水性コーティング材においては、水性コーティング材中におけるカルボキシル基を有する有機合成樹脂の含有量が４０重量％〜７０重量％の範囲内であり、酸化亜鉛粒子の含有量が３重量％〜１０重量％の範囲内であり、溶媒としての水の含有量が５重量％〜２０重量％の範囲内である。
【００２８】
カルボキシル基を有する有機合成樹脂の含有量が４０重量％未満であると樹脂分が少なくなって水性コーティング材としての付着性が低下し、一方７０重量％を超えると酸化亜鉛粒子の含有量が少なくなって酸化亜鉛粒子による塗膜性能効果（強靭な塗膜を形成する効果）が小さ過ぎて実用性がなくなる。したがって、カルボキシル基を有する有機合成樹脂の含有量は４０重量％〜７０重量％の範囲内であることが好ましい。
【００２９】
また、酸化亜鉛粒子の含有量が３重量％未満であると酸化亜鉛粒子による塗膜性能効果（強靭な塗膜を形成する効果）が小さ過ぎて実用性がなくなり、一方１０重量％を超えると樹脂分が少なくなって水性コーティング材としての付着性が低下する。したがって、酸化亜鉛粒子の含有量は３重量％〜１０重量％の範囲内であることが好ましい。
【００３０】
更に、溶媒としての水の含有量が５重量％未満であると水性コーティング材として均一に分散することが困難になり、また粘度が高くなって作業性が悪くなり、一方２０重量％を超えると水分が多過ぎて、やはり作業性が悪くなる。したがって、溶媒としての水の含有量は５重量％〜２０重量％の範囲内であることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について説明する。まず、本発明の実施の形態に係る水性コーティング材の製造方法について、図１を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係る水性コーティング材の製造方法及び塗膜性能の試験方法を示すフローチャートである。
【００３２】
本実施の形態に係る水性コーティング材においては、「着色顔料」としてカーボンブラック、「体質顔料」としてタルク、「初期錆防止剤」としてカルボン酸・アミン複合体を用いた。また、「カルボキシル基を有する有機合成樹脂」としては、エポキシエステル樹脂、アクリル樹脂エマルジョン、ポリウレタン樹脂またはポリエステル樹脂を用いた。
【００３３】
そして、「酸化亜鉛粒子」として、比表面積が２０ｍ2 ／ｇ〜６０ｍ2 ／ｇの範囲内であり、粒子径（レーザ回折式粒度分布測定装置によって測定した平均粒子径）が０．１μｍ〜１μｍの範囲内である酸化亜鉛粒子を用いた。この酸化亜鉛粒子の製造方法は、まず水性亜鉛原料とアルカリ原料を混合して反応させ、次に生成物の不純物を取り除くために水洗する。そして、脱水し、乾燥してから焼成し、粉砕して分級することによって、表面に多数の細かい凹凸を有し、レーザ回折式粒度分布測定装置によって測定した平均粒子径が０．１μｍ〜１μｍの範囲内であり、比表面積の大きい酸化亜鉛粒子を得ることができる。
【００３４】
これに溶媒としての水を加えて、実施例１乃至実施例６までの６種類の水性コーティング材を作製した。また、更にアミンとしてのトリエチルアミンを加えて、実施例７の水性コーティング材を作製した。
【００３５】
更に、比較のために、通常の比表面積を有する、二種類の酸化亜鉛粒子（酸化亜鉛Ａ，酸化亜鉛Ｂ）を用いた水性コーティング材をも同様に製造して、その特性を評価した。本実施の形態に係る水性コーティング材に用いられる酸化亜鉛粒子（比表面積大）と、酸化亜鉛Ａ，酸化亜鉛Ｂの物性値を、表１に示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】
ここで、粒子径はレーザ回折式粒度分布測定装置によって測定された平均粒子径の値であり、比表面積は気体吸着法（ＢＥＴ法）で測定された値である。これらのうち、比表面積の大きい酸化亜鉛粒子を用いて製造される、本実施の形態に係る実施例１乃至実施例７までの７種類の水性コーティング材の成分と配合を、表２の上段に示す。
【００３８】
【表２】
【００３９】
また、比較のために、酸化亜鉛Ａまたは酸化亜鉛Ｂを用いて製造される、比較例１乃至比較例１０までの１０種類の水性コーティング材の成分と配合を、表３の上段に示す。
【００４０】
【表３】
【００４１】
ここで、カルボキシル基を有する有機合成樹脂として、具体的には、樹脂Ａとしてエポキシエステル樹脂である大日本インキ工業（株）製のウォーターゾールＥＦＤ５５０１を使用し、樹脂Ｂとしてアクリル樹脂エマルジョンである大日本インキ工業（株）製のボンコートＥＣ７４０ＥＦを使用し、樹脂Ｃとしてウレタン樹脂である第一工業製薬（株）製のスーパーフレックス（登録商標）８３０を使用し、樹脂Ｄとしてポリエステル樹脂である東洋紡（株）製のバイロナール（登録商標）ＭＤ−１２００を使用した。
【００４２】
水性コーティング材の製造方法としては、図１に示されるように、まずカルボキシル基を有する有機合成樹脂の半量と、溶媒としての水の半量、着色顔料としてのカーボンブラック、体質顔料としてのタルク、酸化亜鉛粒子、消泡剤及び初期錆防止剤を配合し、ディスパーで３０分間混合して（ステップＳ１０）、サンドミルで１．５時間練肉し（ステップＳ１１）、その後カルボキシル基を有する有機合成樹脂と水の残量を加えて、３０分間攪拌を行って（ステップＳ１２）、作製した。
【００４３】
このようにして製造された実施例１乃至実施例７までの７種類の水性コーティング材、及び比較例１乃至比較例１０までの１０種類の水性コーティング材の特性評価を、図１に示されるようにして実施した。すなわち、未処理軟鋼板（ＳＰＣＣ−ＳＤ）を溶剤洗浄して脱脂し（ステップＳ１３）、水性コーティング材を鋼板表面に２０μｍ〜２５μｍの膜厚になるようにエアスプレーによって塗装し（ステップＳ１４）、６０℃で２０分間乾燥して（ステップＳ１５）、２０℃で７日間養生して（ステップＳ１６）、供試体３を作製した。この供試体３を用いて、特性評価を実施し（ステップＳ１７）、塗膜性能を評価した。
【００４４】
評価項目としては、硬度・付着性・防錆性・耐水性・貯蔵安定性を対象として実施した。まず、塗膜の硬度については、ＪＩＳ−Ｋ５６００−５−４に準じて評価した。すなわち、いわゆる鉛筆硬度測定装置を用いて、鉛筆硬度を測定した。また、塗膜の付着性については、ＪＩＳ−Ｋ５６００−５−６に準じて評価した。すなわち、供試体の塗膜面にカッターナイフで縦横に１ｍｍ間隔で各１１本の切り込みを入れて、合計１００個の１ｍｍ×１ｍｍの桝目を形成した。そして、粘着性セロハンテープをこれら１００個の桝目の上から貼り付けて一気に剥がし、剥離した桝目の個数を数えた。剥離した桝目の個数がゼロであるものを、合格と判定した。
【００４５】
更に、塗膜の防錆性については、ＳＳＴ（塩水噴霧試験）によって評価した。具体的には、供試体の塗膜面にカッターナイフでクロスカットを入れ、塩水噴霧試験機を用いて、ＪＩＳ−Ｚ２３７１に準じて供試体を塩水噴霧条件下において、２４０時間後、３６０時間後、４８０時間後、６００時間後に取り出して、それぞれクロスカットからの片錆巾を測定した。そして、クロスカットからの片錆巾が３．０ｍｍ未満であるものを合格と判定した。
【００４６】
また、塗膜の耐水性については、４０℃の純水に規定時間浸漬した後、上記ＪＩＳ−Ｋ５６００−５−６に準じて塗膜に１００個の桝目を形成し、セロハンテープによる剥離試験を行って評価した。更に、水性コーティング材の貯蔵安定性については、製造した水性コーティング材を２０℃で９０日間静置して、塗料性状の変化を観察して評価した。そして、塗料性状の変化のないものを○、若干の変化のあるものを△、塗料性状に異常のあるものを×と判定した。
【００４７】
その結果、塗膜の硬度については、表２の下段に示されるように、実施例１，実施例３乃至実施例７のいずれも鉛筆硬度がＦであり、水性コーティング材を塗布してなる塗膜としては十分な硬度を有していることが分かった。これに対して、表３の下段に示されるように、比較例１乃至比較例１０のいずれも鉛筆硬度がＨＢであり、実施例１，実施例３乃至実施例７の水性コーティング材を塗布してなる塗膜に比較して、硬度において劣っていることが明らかになった。
【００４８】
更に、実施例２については、酸化亜鉛の添加量が４重量部と少ないにも関わらず鉛筆硬度がＨＢであり、比較例１乃至比較例１０と同等の硬度を有していることが明らかになった。
【００４９】
また、塗膜の付着性については、表２の下段及び表３の下段に示されるように、実施例１乃至実施例７及び比較例１乃至比較例１０のいずれも合格の判定であり、実施例と比較例で差がないことが判明した。
【００５０】
更に、塗膜の防錆性については、表２の下段に示されるように、ＳＳＴ（塩水噴霧試験）において、実施例１，実施例３，実施例７が６００時間まで合格であり、実施例２が４８０時間まで合格であり、実施例４，実施例５，実施例６が３６０時間まで合格で、いずれも優れた防錆性を有することを示した。これに対して、表３の下段に示されるように、比較例１乃至比較例４については４８０時間まで合格であり、実施例１乃至実施例７と同等程度の防錆性を示したが、比較例５乃至比較例１０については２４０時間まで合格で、実施例１乃至実施例７と比較してやや防錆性に劣ることが明らかになった。
【００５１】
また、塗膜の耐水性については、表２の下段及び表３の下段に示されるように、実施例１乃至実施例７及び比較例１乃至比較例１０のいずれも２４０時間合格の判定であり、実施例と比較例で差がないことが判明した。
【００５２】
更に、水性コーティング材の貯蔵安定性については、表２の下段に示されるように、実施例１乃至実施例７のいずれも○の判定であり、優れた貯蔵安定性を有することを示した。これに対して、表３の下段に示されるように、比較例１乃至比較例４及び比較例６については○の判定であり、実施例１乃至実施例７と同等の貯蔵安定性を示したが、比較例５及び比較例７乃至比較例１０については△または×の判定であり、実施例１乃至実施例７と比較して貯蔵安定性に劣ることが明らかになった。
【００５３】
以上の結果を総合すると、本実施の形態に係る実施例１，実施例３乃至実施例７の水性コーティング材及びそれらの水性コーティング材を塗布して得られた塗膜の性能は、比較例１乃至比較例１０の水性コーティング材及びそれらの水性コーティング材を塗布して得られた塗膜に比較して、優れていることが明らかになった。
【００５４】
また、本実施の形態に係る実施例２の水性コーティング材及びその水性コーティング材を塗布して得られた塗膜の性能は、酸化亜鉛の添加量が４重量部と少ないにも関わらず、比較例１乃至比較例４の水性コーティング材及びそれらの水性コーティング材を塗布して得られた塗膜と同等であり、比較例５乃至比較例１０の水性コーティング材及びそれらの水性コーティング材を塗布して得られた塗膜よりも優れていることが明らかになった。
【００５５】
このようにして、本実施の形態に係る実施例１乃至実施例７の水性コーティング材においては、カルボキシル基を有する有機合成樹脂と酸化亜鉛粒子とを主成分とする水性コーティング材において、酸化亜鉛粒子の添加量を従来よりも低減しても優れた防錆性を有する強靭な塗膜を得ることができ、酸化亜鉛粒子の添加量を従来と同等とした場合には、より多数のカルボキシル基を酸化亜鉛粒子の表面に結合させて、より優れた防錆性を有するより強靭な塗膜を得ることができる。
【００５６】
本実施の形態においては、「比表面積が２０ｍ2 ／ｇ〜６０ｍ2 ／ｇの範囲内である酸化亜鉛粒子」として、水性亜鉛原料とアルカリ原料を混合して反応させ、生成物の不純物を取り除くために水洗して、脱水し、乾燥してから焼成し、粉砕して分級することによって製造された、表面に多数の細かい凹凸を有し比表面積の大きい酸化亜鉛粒子を用いているが、比表面積が２０ｍ2 ／ｇ〜６０ｍ2 ／ｇの範囲内という条件を満たせば、その他の方法で製造された酸化亜鉛粒子を用いることもできる。
【００５７】
また、本実施の形態においては、「着色顔料」としてカーボンブラック、「体質顔料」としてタルクを用いた場合について説明したが、「着色顔料」としては、他にも酸化チタン、酸化鉄、等を始めとして様々な化合物を用いることができる。また、「体質顔料」としては、他にも炭酸カルシウム、硫酸バリウム、マイカ、シリカ、珪藻土等を始めとして様々な化合物を用いることができる。
【００５８】
本発明を実施するに際しては、水性コーティング材のその他の部分の構成、組成、配合、成分、形状、数量、材質、大きさ、製造方法等についても、本実施の形態及び各実施例に限定されるものではない。なお、本発明の実施の形態で挙げている数値は、臨界値を示すものではなく、実施に好適な好適値を示すものであるから、上記数値を若干変更してもその実施を否定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は本発明の実施の形態に係る水性コーティング材の製造方法及び塗膜性能の試験方法を示すフローチャートである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カルボキシル基を有する有機合成樹脂と酸化亜鉛粒子とを主成分としてなる防錆性を有する水性コーティング材に関するものであり、特に酸化亜鉛粒子の使用量を低減することができる水性コーティング材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の表面塗装に用いられる塗料において、環境保護の観点から揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を削減するために、塗料の水性化が進んでいる。また、防錆塗料としても地球環境保全の観点から、従来のクロム系防錆剤や鉛系防錆剤等の有害重金属を含む防錆剤を使用した塗料からの脱却が要請されている。このような有害重金属を含む防錆剤を使用しないで防錆性を有する水性塗料の一例として、特許文献１に記載された水性塗料組成物の発明がある。
【０００３】
この特許文献１においては、水性アルキド樹脂及び水性エポキシエステル樹脂から選ばれる少なくとも１種の水性樹脂５０〜１００重量部、水性アクリル樹脂０〜５０重量部及び水性メラミン樹脂０〜３０重量部からなる皮膜形成性樹脂成分の合計量１００重量部に対して、亜鉛化合物及びモリブデン酸化合物から選ばれる少なくとも１種のノンクロム防錆顔料０〜５０重量部及びカルシウムイオン交換された非晶質シリカ微粒子５〜５０重量部を含有する水性塗料組成物の発明について開示している。これによって、有害重金属を含む防錆剤を使用しなくても、アルミニウムメッキ鋼板上で防食性に優れた塗膜を形成できる水性塗料を提供できるとしている。
【０００４】
しかし、上記特許文献１に記載の技術においては、形成される塗膜が強靭でないため、防食性に優れていても、剥がれ易く、また傷付き易いという欠点があった。そこで注目されたのが、カルボキシル基を有する有機合成樹脂と酸化亜鉛粒子とを含有する塗料において、カルボキシル基が酸化亜鉛粒子と反応することによって三次元構造を形成して、強靭な塗膜を形成するという事実である。
【０００５】
このようなカルボキシル基を有する有機合成樹脂と酸化亜鉛粒子とを含有する塗料の一例として、特許文献２に記載された防錆塗料の発明がある。この発明においては、粒子径が２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である酸化金属粒子と、アクリル系樹脂と、シランカップリング剤とを含有することによって、鏡膜の金属光沢を維持でき、かつ、プラスチック素材との付着性の高い防錆塗料が得られるとしている。
【特許文献１】特開平１１−２４１０４８号公報
【特許文献２】特開２００６−２９１０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献２に記載の技術においては、鏡膜の金属光沢を維持するとともに透明性を確保する目的で、粒子径（算術平均によって算出した平均粒子径）が２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下という非常に微細な酸化金属粒子を使用しているために、製造コストが大幅にアップするとともに、厚膜を形成することが困難であるため傷付き易く、強靭な塗膜を得ることができない。これに対して、粒子径（レーザ回折式粒度分布測定装置によって測定した平均粒子径）が０．１μｍ〜１μｍ程度の酸化亜鉛粒子を使用した場合には、カルボキシル基が酸化亜鉛粒子と反応するための面積を増やすために、酸化亜鉛粒子の添加量を多くしなければならず、やはりコストアップしてしまうという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明は、カルボキシル基を有する有機合成樹脂と酸化亜鉛粒子とを主成分とする水性コーティング材において、酸化亜鉛粒子の添加量を従来よりも低減しても優れた防錆性を有する強靭な塗膜を得ることができ、酸化亜鉛粒子の添加量を従来と同等とした場合には、より多数のカルボキシル基を酸化亜鉛粒子の表面に結合させて、より優れた防錆性を有するより強靭な塗膜を得ることができる水性コーティング材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】
【０００８】
請求項１の発明に係る水性コーティング材は、カルボキシル基を有する有機合成樹脂と、酸化亜鉛粒子と、溶媒としての水と、顔料とを含有する水性コーティング材であって、前記酸化亜鉛粒子の比表面積が２０ｍ2 ／ｇ〜６０ｍ2 ／ｇの範囲内であるものである。
【０００９】
ここで、「カルボキシル基を有する有機合成樹脂」としては、エポキシエステル樹脂、アクリル樹脂（メタクリル樹脂も含む）、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、これらのエマルジョン、を始めとして、種々の有機合成樹脂を用いることができる。また、「顔料」としては、着色顔料としてのカーボンブラック等、体質顔料としてのタルク、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、珪藻土、クレー、マイカ等を用いることができる。
【００１０】
請求項２の発明に係る水性コーティング材は、請求項１の構成において、前記カルボキシル基を有する有機合成樹脂はエポキシエステル樹脂、アクリル樹脂エマルジョン、ポリウレタン樹脂またはポリエステル樹脂であるものである。
【００１１】
請求項３の発明に係る水性コーティング材は、請求項１または請求項２の構成において、更にプロピレングリコール・ジエチレングリコール・ブチルセロソルブ等のグリコール類またはトリエチルアミン・ジメチルエタノールアミン等のアミン類を含有するものである。
【００１２】
ここで、「グリコール類」としては、プロピレングリコール・ジエチレングリコール・ブチルセロソルブを始めとして、プロピレングリコールモノエーテル・ジエチレングリコールモノエーテル・プロピレングリコールエーテルアセテート・ジエチレングリコールエーテルアセテート、等を用いることができる。また、「アミン類」としては、トリエチルアミン・ジメチルエタノールアミンを始めとして、アンモニア水溶液等を用いることができる。
【００１３】
請求項４の発明に係る水性コーティング材は、請求項１乃至請求項３のいずれか１つの構成において、更に初期錆防止剤を含有するものである。ここで、「初期錆防止剤」としては、脂肪族酸、アルカノールアミン、カルボン酸−アミン複合体、等を用いることができる。
【００１４】
請求項５の発明に係る水性コーティング材は、請求項１乃至請求項４のいずれか１つの構成において、前記水性コーティング材中における前記カルボキシル基を有する有機合成樹脂の含有量が４０重量％〜７０重量％の範囲内であり、前記酸化亜鉛粒子の含有量が３重量％〜１０重量％の範囲内であり、前記溶媒としての水の含有量が５重量％〜２０重量％の範囲内であるものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明に係る水性コーティング材は、カルボキシル基を有する有機合成樹脂と、酸化亜鉛粒子と、溶媒としての水と、顔料とを含有する水性コーティング材であって、酸化亜鉛粒子の比表面積が２０ｍ2 ／ｇ〜６０ｍ2 ／ｇの範囲内である。
【００１６】
本発明者らは、カルボキシル基を有する有機合成樹脂と酸化亜鉛粒子とを主成分とする水性コーティング材において、酸化亜鉛粒子の比表面積の適切な値について、鋭意実験研究を重ねた結果、酸化亜鉛粒子の比表面積が２０ｍ2 ／ｇ〜６０ｍ2 ／ｇの範囲内である場合に、酸化亜鉛粒子の添加量を低減してコストダウンしつつ、より強靭な塗膜を形成できる防錆性の水性コーティング材が得られることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成したものである。
【００１７】
すなわち、酸化亜鉛粒子の比表面積が２０ｍ2 ／ｇ未満であると、カルボキシル基を有する有機合成樹脂のカルボキシル基の反応点が少な過ぎて３次元構造を有する強靭な塗膜を得ることができない。一方、酸化亜鉛粒子の比表面積が６０ｍ2 ／ｇを超えると、酸化亜鉛粒子の製造が難しくなって却ってコストアップになるとともに、均一に分散させることが困難になるためである。
【００１８】
これに対して、酸化亜鉛粒子の比表面積を２０ｍ2 ／ｇ〜６０ｍ2 ／ｇの範囲内とすることによって、比表面積の大きい酸化亜鉛粒子を容易に製造・入手することができ、カルボキシル基の反応点が多くなることによってより多数のカルボキシル基を酸化亜鉛粒子の表面に結合させることができるため、酸化亜鉛粒子の添加量を低減してコストダウンすることができる。
【００１９】
このようにして、カルボキシル基を有する有機合成樹脂と酸化亜鉛粒子とを主成分とする水性コーティング材において、酸化亜鉛粒子の添加量を従来よりも低減しても優れた防錆性を有する強靭な塗膜を得ることができ、酸化亜鉛粒子の添加量を従来と同等とした場合には、より多数のカルボキシル基を酸化亜鉛粒子の表面に結合させて、より優れた防錆性を有するより強靭な塗膜を得ることができる水性コーティング材となる。
【００２０】
請求項２の発明に係る水性コーティング材においては、カルボキシル基を有する有機合成樹脂がエポキシエステル樹脂、アクリル樹脂エマルジョン、ポリウレタン樹脂またはポリエステル樹脂である。
【００２１】
本発明者らは、カルボキシル基を有する有機合成樹脂と酸化亜鉛粒子とを主成分とする水性コーティング材において、カルボキシル基を有する有機合成樹脂の適切な種類について、鋭意実験研究を重ねた結果、エポキシエステル樹脂、アクリル樹脂エマルジョン、ポリウレタン樹脂またはポリエステル樹脂を用いた場合に、より確実に、酸化亜鉛粒子の添加量を低減してコストダウンしつつ、より強靭な塗膜を形成できる防錆性の水性コーティング材が得られることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成したものである。
【００２２】
請求項３の発明に係る水性コーティング材においては、更にプロピレングリコール・ジエチレングリコール・ブチルセロソルブ等のグリコール類またはトリエチルアミン・ジメチルエタノールアミン等のアミン類を含有する。
【００２３】
ここで、「グリコール類」としては、プロピレングリコール・ジエチレングリコール・ブチルセロソルブを始めとして、プロピレングリコールモノエーテル・ジエチレングリコールモノエーテル・プロピレングリコールエーテルアセテート・ジエチレングリコールエーテルアセテート、等を用いることができる。また、「アミン類」としては、トリエチルアミン・ジメチルエタノールアミンを始めとして、アンモニア水溶液等を用いることができる。
【００２４】
更にグリコール類またはアミン類を含有させることによって、より確実に、酸化亜鉛粒子の添加量を低減してコストダウンしつつ、より強靭な塗膜を形成できる防錆性の水性コーティング材を得ることができる。
【００２５】
請求項４の発明に係る水性コーティング材においては、更に初期錆防止剤を含有する。ここで、「初期錆防止剤」としては、脂肪族酸、アルカノールアミン、カルボン酸−アミン複合体、等を用いることができる。
【００２６】
更に初期錆防止剤を含有させることによって、より確実に、酸化亜鉛粒子の添加量を低減してコストダウンしつつ、より強靭な塗膜を形成できる防錆性の水性コーティング材を得ることができる。
【００２７】
請求項５の発明に係る水性コーティング材においては、水性コーティング材中におけるカルボキシル基を有する有機合成樹脂の含有量が４０重量％〜７０重量％の範囲内であり、酸化亜鉛粒子の含有量が３重量％〜１０重量％の範囲内であり、溶媒としての水の含有量が５重量％〜２０重量％の範囲内である。
【００２８】
カルボキシル基を有する有機合成樹脂の含有量が４０重量％未満であると樹脂分が少なくなって水性コーティング材としての付着性が低下し、一方７０重量％を超えると酸化亜鉛粒子の含有量が少なくなって酸化亜鉛粒子による塗膜性能効果（強靭な塗膜を形成する効果）が小さ過ぎて実用性がなくなる。したがって、カルボキシル基を有する有機合成樹脂の含有量は４０重量％〜７０重量％の範囲内であることが好ましい。
【００２９】
また、酸化亜鉛粒子の含有量が３重量％未満であると酸化亜鉛粒子による塗膜性能効果（強靭な塗膜を形成する効果）が小さ過ぎて実用性がなくなり、一方１０重量％を超えると樹脂分が少なくなって水性コーティング材としての付着性が低下する。したがって、酸化亜鉛粒子の含有量は３重量％〜１０重量％の範囲内であることが好ましい。
【００３０】
更に、溶媒としての水の含有量が５重量％未満であると水性コーティング材として均一に分散することが困難になり、また粘度が高くなって作業性が悪くなり、一方２０重量％を超えると水分が多過ぎて、やはり作業性が悪くなる。したがって、溶媒としての水の含有量は５重量％〜２０重量％の範囲内であることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について説明する。まず、本発明の実施の形態に係る水性コーティング材の製造方法について、図１を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係る水性コーティング材の製造方法及び塗膜性能の試験方法を示すフローチャートである。
【００３２】
本実施の形態に係る水性コーティング材においては、「着色顔料」としてカーボンブラック、「体質顔料」としてタルク、「初期錆防止剤」としてカルボン酸・アミン複合体を用いた。また、「カルボキシル基を有する有機合成樹脂」としては、エポキシエステル樹脂、アクリル樹脂エマルジョン、ポリウレタン樹脂またはポリエステル樹脂を用いた。
【００３３】
そして、「酸化亜鉛粒子」として、比表面積が２０ｍ2 ／ｇ〜６０ｍ2 ／ｇの範囲内であり、粒子径（レーザ回折式粒度分布測定装置によって測定した平均粒子径）が０．１μｍ〜１μｍの範囲内である酸化亜鉛粒子を用いた。この酸化亜鉛粒子の製造方法は、まず水性亜鉛原料とアルカリ原料を混合して反応させ、次に生成物の不純物を取り除くために水洗する。そして、脱水し、乾燥してから焼成し、粉砕して分級することによって、表面に多数の細かい凹凸を有し、レーザ回折式粒度分布測定装置によって測定した平均粒子径が０．１μｍ〜１μｍの範囲内であり、比表面積の大きい酸化亜鉛粒子を得ることができる。
【００３４】
これに溶媒としての水を加えて、実施例１乃至実施例６までの６種類の水性コーティング材を作製した。また、更にアミンとしてのトリエチルアミンを加えて、実施例７の水性コーティング材を作製した。
【００３５】
更に、比較のために、通常の比表面積を有する、二種類の酸化亜鉛粒子（酸化亜鉛Ａ，酸化亜鉛Ｂ）を用いた水性コーティング材をも同様に製造して、その特性を評価した。本実施の形態に係る水性コーティング材に用いられる酸化亜鉛粒子（比表面積大）と、酸化亜鉛Ａ，酸化亜鉛Ｂの物性値を、表１に示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】
ここで、粒子径はレーザ回折式粒度分布測定装置によって測定された平均粒子径の値であり、比表面積は気体吸着法（ＢＥＴ法）で測定された値である。これらのうち、比表面積の大きい酸化亜鉛粒子を用いて製造される、本実施の形態に係る実施例１乃至実施例７までの７種類の水性コーティング材の成分と配合を、表２の上段に示す。
【００３８】
【表２】
【００３９】
また、比較のために、酸化亜鉛Ａまたは酸化亜鉛Ｂを用いて製造される、比較例１乃至比較例１０までの１０種類の水性コーティング材の成分と配合を、表３の上段に示す。
【００４０】
【表３】
【００４１】
ここで、カルボキシル基を有する有機合成樹脂として、具体的には、樹脂Ａとしてエポキシエステル樹脂である大日本インキ工業（株）製のウォーターゾールＥＦＤ５５０１を使用し、樹脂Ｂとしてアクリル樹脂エマルジョンである大日本インキ工業（株）製のボンコートＥＣ７４０ＥＦを使用し、樹脂Ｃとしてウレタン樹脂である第一工業製薬（株）製のスーパーフレックス（登録商標）８３０を使用し、樹脂Ｄとしてポリエステル樹脂である東洋紡（株）製のバイロナール（登録商標）ＭＤ−１２００を使用した。
【００４２】
水性コーティング材の製造方法としては、図１に示されるように、まずカルボキシル基を有する有機合成樹脂の半量と、溶媒としての水の半量、着色顔料としてのカーボンブラック、体質顔料としてのタルク、酸化亜鉛粒子、消泡剤及び初期錆防止剤を配合し、ディスパーで３０分間混合して（ステップＳ１０）、サンドミルで１．５時間練肉し（ステップＳ１１）、その後カルボキシル基を有する有機合成樹脂と水の残量を加えて、３０分間攪拌を行って（ステップＳ１２）、作製した。
【００４３】
このようにして製造された実施例１乃至実施例７までの７種類の水性コーティング材、及び比較例１乃至比較例１０までの１０種類の水性コーティング材の特性評価を、図１に示されるようにして実施した。すなわち、未処理軟鋼板（ＳＰＣＣ−ＳＤ）を溶剤洗浄して脱脂し（ステップＳ１３）、水性コーティング材を鋼板表面に２０μｍ〜２５μｍの膜厚になるようにエアスプレーによって塗装し（ステップＳ１４）、６０℃で２０分間乾燥して（ステップＳ１５）、２０℃で７日間養生して（ステップＳ１６）、供試体３を作製した。この供試体３を用いて、特性評価を実施し（ステップＳ１７）、塗膜性能を評価した。
【００４４】
評価項目としては、硬度・付着性・防錆性・耐水性・貯蔵安定性を対象として実施した。まず、塗膜の硬度については、ＪＩＳ−Ｋ５６００−５−４に準じて評価した。すなわち、いわゆる鉛筆硬度測定装置を用いて、鉛筆硬度を測定した。また、塗膜の付着性については、ＪＩＳ−Ｋ５６００−５−６に準じて評価した。すなわち、供試体の塗膜面にカッターナイフで縦横に１ｍｍ間隔で各１１本の切り込みを入れて、合計１００個の１ｍｍ×１ｍｍの桝目を形成した。そして、粘着性セロハンテープをこれら１００個の桝目の上から貼り付けて一気に剥がし、剥離した桝目の個数を数えた。剥離した桝目の個数がゼロであるものを、合格と判定した。
【００４５】
更に、塗膜の防錆性については、ＳＳＴ（塩水噴霧試験）によって評価した。具体的には、供試体の塗膜面にカッターナイフでクロスカットを入れ、塩水噴霧試験機を用いて、ＪＩＳ−Ｚ２３７１に準じて供試体を塩水噴霧条件下において、２４０時間後、３６０時間後、４８０時間後、６００時間後に取り出して、それぞれクロスカットからの片錆巾を測定した。そして、クロスカットからの片錆巾が３．０ｍｍ未満であるものを合格と判定した。
【００４６】
また、塗膜の耐水性については、４０℃の純水に規定時間浸漬した後、上記ＪＩＳ−Ｋ５６００−５−６に準じて塗膜に１００個の桝目を形成し、セロハンテープによる剥離試験を行って評価した。更に、水性コーティング材の貯蔵安定性については、製造した水性コーティング材を２０℃で９０日間静置して、塗料性状の変化を観察して評価した。そして、塗料性状の変化のないものを○、若干の変化のあるものを△、塗料性状に異常のあるものを×と判定した。
【００４７】
その結果、塗膜の硬度については、表２の下段に示されるように、実施例１，実施例３乃至実施例７のいずれも鉛筆硬度がＦであり、水性コーティング材を塗布してなる塗膜としては十分な硬度を有していることが分かった。これに対して、表３の下段に示されるように、比較例１乃至比較例１０のいずれも鉛筆硬度がＨＢであり、実施例１，実施例３乃至実施例７の水性コーティング材を塗布してなる塗膜に比較して、硬度において劣っていることが明らかになった。
【００４８】
更に、実施例２については、酸化亜鉛の添加量が４重量部と少ないにも関わらず鉛筆硬度がＨＢであり、比較例１乃至比較例１０と同等の硬度を有していることが明らかになった。
【００４９】
また、塗膜の付着性については、表２の下段及び表３の下段に示されるように、実施例１乃至実施例７及び比較例１乃至比較例１０のいずれも合格の判定であり、実施例と比較例で差がないことが判明した。
【００５０】
更に、塗膜の防錆性については、表２の下段に示されるように、ＳＳＴ（塩水噴霧試験）において、実施例１，実施例３，実施例７が６００時間まで合格であり、実施例２が４８０時間まで合格であり、実施例４，実施例５，実施例６が３６０時間まで合格で、いずれも優れた防錆性を有することを示した。これに対して、表３の下段に示されるように、比較例１乃至比較例４については４８０時間まで合格であり、実施例１乃至実施例７と同等程度の防錆性を示したが、比較例５乃至比較例１０については２４０時間まで合格で、実施例１乃至実施例７と比較してやや防錆性に劣ることが明らかになった。
【００５１】
また、塗膜の耐水性については、表２の下段及び表３の下段に示されるように、実施例１乃至実施例７及び比較例１乃至比較例１０のいずれも２４０時間合格の判定であり、実施例と比較例で差がないことが判明した。
【００５２】
更に、水性コーティング材の貯蔵安定性については、表２の下段に示されるように、実施例１乃至実施例７のいずれも○の判定であり、優れた貯蔵安定性を有することを示した。これに対して、表３の下段に示されるように、比較例１乃至比較例４及び比較例６については○の判定であり、実施例１乃至実施例７と同等の貯蔵安定性を示したが、比較例５及び比較例７乃至比較例１０については△または×の判定であり、実施例１乃至実施例７と比較して貯蔵安定性に劣ることが明らかになった。
【００５３】
以上の結果を総合すると、本実施の形態に係る実施例１，実施例３乃至実施例７の水性コーティング材及びそれらの水性コーティング材を塗布して得られた塗膜の性能は、比較例１乃至比較例１０の水性コーティング材及びそれらの水性コーティング材を塗布して得られた塗膜に比較して、優れていることが明らかになった。
【００５４】
また、本実施の形態に係る実施例２の水性コーティング材及びその水性コーティング材を塗布して得られた塗膜の性能は、酸化亜鉛の添加量が４重量部と少ないにも関わらず、比較例１乃至比較例４の水性コーティング材及びそれらの水性コーティング材を塗布して得られた塗膜と同等であり、比較例５乃至比較例１０の水性コーティング材及びそれらの水性コーティング材を塗布して得られた塗膜よりも優れていることが明らかになった。
【００５５】
このようにして、本実施の形態に係る実施例１乃至実施例７の水性コーティング材においては、カルボキシル基を有する有機合成樹脂と酸化亜鉛粒子とを主成分とする水性コーティング材において、酸化亜鉛粒子の添加量を従来よりも低減しても優れた防錆性を有する強靭な塗膜を得ることができ、酸化亜鉛粒子の添加量を従来と同等とした場合には、より多数のカルボキシル基を酸化亜鉛粒子の表面に結合させて、より優れた防錆性を有するより強靭な塗膜を得ることができる。
【００５６】
本実施の形態においては、「比表面積が２０ｍ2 ／ｇ〜６０ｍ2 ／ｇの範囲内である酸化亜鉛粒子」として、水性亜鉛原料とアルカリ原料を混合して反応させ、生成物の不純物を取り除くために水洗して、脱水し、乾燥してから焼成し、粉砕して分級することによって製造された、表面に多数の細かい凹凸を有し比表面積の大きい酸化亜鉛粒子を用いているが、比表面積が２０ｍ2 ／ｇ〜６０ｍ2 ／ｇの範囲内という条件を満たせば、その他の方法で製造された酸化亜鉛粒子を用いることもできる。
【００５７】
また、本実施の形態においては、「着色顔料」としてカーボンブラック、「体質顔料」としてタルクを用いた場合について説明したが、「着色顔料」としては、他にも酸化チタン、酸化鉄、等を始めとして様々な化合物を用いることができる。また、「体質顔料」としては、他にも炭酸カルシウム、硫酸バリウム、マイカ、シリカ、珪藻土等を始めとして様々な化合物を用いることができる。
【００５８】
本発明を実施するに際しては、水性コーティング材のその他の部分の構成、組成、配合、成分、形状、数量、材質、大きさ、製造方法等についても、本実施の形態及び各実施例に限定されるものではない。なお、本発明の実施の形態で挙げている数値は、臨界値を示すものではなく、実施に好適な好適値を示すものであるから、上記数値を若干変更してもその実施を否定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は本発明の実施の形態に係る水性コーティング材の製造方法及び塗膜性能の試験方法を示すフローチャートである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルボキシル基を有する有機合成樹脂と、酸化亜鉛粒子と、溶媒としての水と、顔料とを含有する水性コーティング材であって、
前記酸化亜鉛粒子の比表面積が２０ｍ2 ／ｇ〜６０ｍ2 ／ｇの範囲内であることを特徴とする水性コーティング材。
【請求項２】
前記カルボキシル基を有する有機合成樹脂はエポキシエステル樹脂、アクリル樹脂エマルジョン、ポリウレタン樹脂またはポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の水性コーティング材。
【請求項３】
更にプロピレングリコール・ジエチレングリコール・ブチルセロソルブ等のグリコール類またはトリエチルアミン・ジメチルエタノールアミン等のアミン類を含有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の水性コーティング材。
【請求項４】
更に初期錆防止剤を含有す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つに記載の水性コーティング材。
【請求項５】
前記水性コーティング材中における前記カルボキシル基を有する有機合成樹脂の含有量が４０重量％〜７０重量％の範囲内であり、前記酸化亜鉛粒子の含有量が３重量％〜１０重量％の範囲内であり、前記溶媒としての水の含有量が５重量％〜２０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４のいずれか１つに記載の水性コーティング材。
【請求項１】
カルボキシル基を有する有機合成樹脂と、酸化亜鉛粒子と、溶媒としての水と、顔料とを含有する水性コーティング材であって、
前記酸化亜鉛粒子の比表面積が２０ｍ2 ／ｇ〜６０ｍ2 ／ｇの範囲内であることを特徴とする水性コーティング材。
【請求項２】
前記カルボキシル基を有する有機合成樹脂はエポキシエステル樹脂、アクリル樹脂エマルジョン、ポリウレタン樹脂またはポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の水性コーティング材。
【請求項３】
更にプロピレングリコール・ジエチレングリコール・ブチルセロソルブ等のグリコール類またはトリエチルアミン・ジメチルエタノールアミン等のアミン類を含有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の水性コーティング材。
【請求項４】
更に初期錆防止剤を含有す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つに記載の水性コーティング材。
【請求項５】
前記水性コーティング材中における前記カルボキシル基を有する有機合成樹脂の含有量が４０重量％〜７０重量％の範囲内であり、前記酸化亜鉛粒子の含有量が３重量％〜１０重量％の範囲内であり、前記溶媒としての水の含有量が５重量％〜２０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４のいずれか１つに記載の水性コーティング材。
【図１】
【公開番号】特開２００９−１９１２４５（Ｐ２００９−１９１２４５Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９７７０６（Ｐ２００８−２９７７０６）
【出願日】平成２０年１１月２１日（２００８．１１．２１）
【出願人】（０００１００７８０）アイシン化工株式会社 (171)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２１日（２００８．１１．２１）
【出願人】（０００１００７８０）アイシン化工株式会社 (171)
【Ｆターム（参考）】
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