JP2000080311A - 着色艶消し電着塗料およびその電着塗装方法 - Google Patents
着色艶消し電着塗料およびその電着塗装方法Info
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Abstract
調とアルミニウム材の色調とを複合化し得る、着色艶消
し電着塗料および、その塗装方法を提供する。 【解決手段】 (A)着色顔料含有電着塗料と、(B)
側鎖にアセトアセチル基を有するアクリル樹脂、および
アルデヒド類を含有する着色顔料不含の艶消し電着塗料
との混合物からなり、前記着色顔料の含有量が全樹脂分
に対して0.5〜10重量%である、着色艶消し電着塗
料およびその電着塗装方法。
Description
塗装に供せられ、塗膜の色調とアルミニウム材の色調と
を複合化し得る、着色艶消し電着塗料および、その電着
塗装方法に関する。
て、アルミニウム材は表面に塗装が施される場合が多
い。塗装方法としては、複雑な形状のアルミニウム材に
対しても均一な塗膜形成が可能で、大量生産性にも優れ
ていることから、電気泳動を利用した電着塗装法が広く
用いられている。電着塗料としては、アルミニウム素地
の色調を生かした、艶有りあるいは艶消しのクリヤー塗
料、白色、黒色等の着色塗料がある。
ズの多様化に伴い、単に素材を保護し、美観を付与する
という機能に止まらず、従来にない斬新さ、高級感を感
じさせる材料が求められている。アルミニウム材そのも
のにおいても、電解着色の方法に改良が加えられ、従来
より多様な色調が可能になっているが、金属素材である
ため、落ち着き感、ソフト感、厚み感には乏しい。
アルミニウム材に塗装して、本来のメタリック感を保持
しながらかつ、ソフト感、立体感、厚み感、落ち着き感
を合わせ持つような、新しい着色艶消し電着塗料および
その塗装方法を提供するところにある。また上記の目的
を可能にするような塗料は、概して塗装された被塗物の
上面と下面の色相差が出易くなるため、上下の色相変化
を抑制できる電着塗料およびその塗装方法を提供するこ
とも、合わせて本発明の目的である。
行い、ベースになる塗料としては、落ち着き感、ソフト
感、厚み感に優れる艶消し電着塗料を使用し、塗膜の色
調については、塗膜の半透明性を保持する程度の着色顔
料を含有する電着塗料を併用することで、全体的には塗
膜の色調を主としながら、アルミニウム素材の色調を複
合化させることで、メタリック感も加味され、上記目的
が達成されることを見出した。
着塗料と、(B)側鎖にアセトアセチル基を有するアク
リル樹脂、およびアルデヒド類を含有する着色顔料不含
の艶消し電着塗料との混合物からなり、前記着色顔料の
含有量が全樹脂分に対して0.5〜10重量%である、
着色艶消し電着塗料およびその電着塗装方法である。
本発明の電着塗料をアルミニウム材に塗装した場合、そ
の色調は主として着色顔料で決定されている。すなわち
白色、黒色、赤色、黄色、緑色、青色等の着色顔料を組
み合わせて、要求に応じてアイボリー色からグレー色ま
で幅広く対応することができる。
着塗料は、主としてカルボキシル基を有する樹脂(分散
樹脂)をベースとし、塩基性化合物で中和、水溶性化し
てなる陽極析出型電着塗料である。着色顔料の含有量は
塗料全樹脂分中0,5〜10重量%であり、より好まし
くは1〜7重量%である。含有量が10重量%より多い
場合は、塗膜が不透明化し下地隠蔽力が大きくなり過ぎ
る。このため塗装されたアルミニウム材の色調は塗膜の
みの色調となり、メタリック感が失われて、本発明の目
的に合致しない。また含有量が0.5重量%より少ない
場合は、アルミニウム材それ自身の色調になり、従来の
着色顔料を含有しないクリヤー塗料を塗装した場合と差
がなくなり、斬新さ、高級感に乏しくなる。
ン白、カーボンブラック、黒色酸化鉄、赤色酸化鉄、モ
リブデンレッド、黄色酸化鉄、チタンイエロー、クロム
チタンイエロー、コバルトグリーン、酸化クロムグリー
ン、群青、コバルトブルー等の無機顔料、アゾ系、アン
トラキノン系、チオインジゴ系、ペリレン系、キナクリ
ドン系、イソインドリン系、フタロシアニン系、ジオキ
サジン系等の有機顔料を挙げることができる。
あらかじめ顔料を別途分散して着色顔料含有電着塗料を
作製した後、下記に述べる着色顔料不含の艶消し電着塗
料と混合する。
要があるが、分散樹脂が不適当な場合、塗料の色分れ、
顔料の沈降が顕著になり使用が難しい。ベースとなる艶
消し塗料に直接顔料を分散した場合は、樹脂は艶消し性
能と顔料分散性能を合わせ持つ必要があり、両性能の方
向性が異なるため、設計は容易ではない。ところが本発
明では、着色顔料を別途分散するため、艶消し性能とは
関係なく、独立に分散樹脂を設計することができ、選択
の自由度が非常に大きくなる。従って顔料分散安定性に
優れた塗料が得られる。
ボキシル基を有する樹脂を分散樹脂に使用し、通常の分
散ミルを用いて分散後、塩基性化合物で中和、水分散化
して陽極析出型の電着塗料とする。顔料/分散樹脂の割
合は重量比で100/20〜100/300が好まし
い。
ばカルボキシル基含有アクリル樹脂、カルボキシル基含
有ポリエステル樹脂等が用いられる。またこのカルボキ
シル基を中和し、水分散化するために用いる中和剤とし
ては、例えばモノメチルアミン、ジメチルアミン、トリ
メチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、ト
リエチルアミン、モノイソプロピルアミン、ジイソプロ
ピルアミン、トリイソプロピルアミン、モノブチルアミ
ン、ジブチルアミン、トリブチルアミン等のアルキルア
ミン、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミ
ン、トリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミ
ン、ジエチルエタノールアミン等のアルカノールアミ
ン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が用いられ
る。このような塩基性化合物による中和率は10〜10
0%が適当であるが、100%以上でも問題はない。
いては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン
酸、ビニル酢酸、イタコン酸、マレイン酸、無水マレイ
ン酸、フマル酸、シトラコン酸等のカルボキシル基含有
不飽和単量体と、メチル(メタ)アクリレート、エチル
(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレー
ト、n−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル
(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレー
ト、ステアリル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキ
シル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモ
ノ(メタ)アクリレート、スチレン、酢酸ビニル、(メ
タ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、メチ
ロール(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエチル
(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)
アクリレート等の不飽和単量体を共重合して得られる。
酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、無水フタル
酸、イソフタル酸、テレフタル酸、無水トリメリット酸
等のポリカルボン酸と、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ブタンジオール、ジエチレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、ネオペンチルグリコー
ル、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等
のポリオールを共縮合して得られる。
て分散された顔料は、分散性が良好であり、また顔料不
含の艶消し電着塗料と混合しても、安定で塗料中の顔料
濃度も均一であるため、被塗物の塗装部位による色相差
を抑制することができる。
着色顔料含有電着塗料に予め疎水性溶剤あるいは疎水性
メラミン樹脂等の疎水性化合物を含有させると効果があ
る。要因は明確ではないが、疎水性化合物により分散樹
脂が疎水化され、水溶性が低下して顔料分散力が向上す
ると考えられる。この疎水性化合物は、水に対する溶解
度(重量%)(20℃)が7%以下、好ましくは3%以
下のもので、例えば2エチルヘキサノール、テキサノー
ル、ミネラルターペン、あるいは三井サイテック社製の
サイメル238、236、マイコート506、住友化学
社製のスミマールM−66B等の疎水性メラミン樹脂が
用いられる。着色顔料含有電着塗料中の疎水性化合物の
含有量は1〜60重量%、好ましくは1〜30重量%で
ある。使用量が多過ぎると塗膜の光沢が上昇するので好
ましくない。
艶消し電着塗料は、側鎖にアセトアセチル基を有するア
クリル樹脂(基剤樹脂)、およびアルデヒド類を含有
し、塩基性化合物で中和、水溶性化してなる陽極析出型
の電着塗料である。本発明において基剤樹脂として使用
するアクリル樹脂は、アセトアセチル基含有不飽和単量
体、カルボキシル基含有不飽和単量体および、その他の
不飽和単量体を共重合することにより製造することがで
きる。
例としては、アセトアセトキシエチルアクリレート、ア
セトアセトキシエチルメタクリレート、アセトアセトキ
シプロピルアクリレート、アセトアセトキシプロピルメ
タクリレート、アセトアセトキシブチルアクリレート、
アセトアセトキシブチルメタクリレート等が挙げられ
る。アセトアセチル基含有不飽和単量体の含有量は、全
不飽和単量体中1〜15重量%が好ましい。また直接ア
セトアセチル基含有単量体を共重合せずに、重合後にエ
ステル交換により側鎖にアセトアセチル基を導入するこ
とも可能である。
動性を付与するために用いられ、好ましい量は酸価で3
0〜150である。カルボキシル基含有不飽和単量体を
例示すると、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、
ビニル酢酸、イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン
酸、フマル酸、シトラコン酸等があり、その他の不飽和
単量体を例示すると、メチル(メタ)アクリレート、エ
チル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレ
ート、n−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシ
ル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレー
ト、ステアリル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキ
シル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモ
ノ(メタ)アクリレート、スチレン、α−メチルスチレ
ン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、(メタ)アクリロニ
トリル、(メタ)アクリルアミド、メチロール(メタ)
アクリルアミド、メトキシメチル(メタ)アクリルアミ
ド、ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、ジアセト
ン(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アク
リレート等がある。
量平均分子量は10000〜100000、好ましいガ
ラス転移温度は−10〜60℃である。製造方法として
は、前記各単量体を溶液重合、非水性分散重合、塊状重
合、エマルジョン重合、懸濁重合等の公知の方法で重合
することによって得られるが、特に溶液重合が好まし
く、反応温度としては通常40〜170℃が選ばれる。
ル、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、
イソブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、t
−ブチルアルコール、メチルセロソルブ、エチルセロソ
ルブ、プロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピ
レングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコ
ールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブ
チルエーテル等の親水性溶剤を用るのが好ましい。ま
た、重合開始剤としては、有機過酸化物、アゾ系化合
物、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等、公知のも
のを用いることができる。
ために、樹脂中のカルボキシル基の少なくとも一部を塩
基性化合物、例えば有機アミンあるいは無機塩基で中和
する。かかる塩基性化合物としては、モノメチルアミ
ン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルア
ミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノイソプ
ロピルアミン、ジイソプロピルアミン、トリイソプロピ
ルアミン、モノブチルアミン、ジブチルアミン、トリブ
チルアミン等のアルキルアミン、ジエタノールアミン、
ジイソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、ジ
メチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン等
のアルカノールアミン、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウムが挙げられる。このような塩基性物質による中和率
は30〜100%が適当であるが、特に50〜90%で
あると水分散性が良好で、塗装部位による色相差、光沢
ムラを生じないので好ましい。
と反応して、ミクロゲルを形成させるために使用され
る。利用されるアルデヒド類はアルデヒド単体およびア
ルデヒド誘導体を含み、中でもホルマリン及び、ホルマ
リン縮合物が最も有用である。使用量は該アセトアセチ
ル基1モルに対し、0.1〜10モル、望ましくは0.
2〜2モル添加することが好ましい。また、前記アルデ
ヒド誘導体としては、一般にホルマリン処理されたアミ
ノ樹脂、キシレン樹脂等が挙げられるが、その添加量は
アセトセチル基1モルに対し、アルデヒド誘導体0.1
モル以上が適当である。
ミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂等が例示さ
れるが、中でも好適なものは、メチロール基の少なくと
も一部を低級アルコールでアルコキシ化したアルキルエ
ーテル化メチロールメラミン樹脂であって、低級アルコ
ールとしては、メチルアルコール、エチルアルコール、
プロピルアルコール、ブチルアルコール等の1種または
2種以上が使用できる。また1種のメラミン樹脂であっ
ても、また2種以上のメラミン樹脂が組み合わされても
問題はない。
脂を例示すると、三井サイテック社製のサイメル26
6、232、235、238、236、マイコート50
6、508、住友化学社製のスミマールM−66B、三
和ケミカル社製のニカラックMX−40、MX−45等
がある。メラミン樹脂の使用量は、重量比でアクリル樹
脂100に対し30〜120が好ましい。
基性物質で中和して、水分散化を行った後アルデヒド類
を混合して、ミクロゲル化反応を行うのが好ましい。通
常撹拌下において温度5〜100℃、時間5分〜48時
間が工業的に有利である。ミクロゲルは本発明の電着塗
料に艶消し性能を付与し、主としてミクロゲルの効果
で、落ち着き感、ソフト感、厚み感のある塗装外観が達
成される。
より、必要ならば、例えば、キシレン樹脂、エポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂等を併用すること
が可能である。この場合、メラミン樹脂と同様な方法で
使用される。
応じて脱イオン水、あるいは親水性溶剤を一部含有する
脱イオン水で希釈し、電着塗装に供せられる。本発明に
おける艶消し電着塗料を実施する場合の、塗料浴の固形
分濃度は4〜20重量%が適当である。4重量%より低
い場合には、必要な塗膜厚を得るのに長時間を要し、2
0重量%を越えると浴液の状態が不安定となり、塗装系
外に持ち出される塗料量も多く問題である。
て電着塗装を行うが、塗装電圧は30〜350V、好ま
しくは50〜300Vであり、通電時間は0.5〜7
分、好ましくは1〜5分である。電圧が高いほど通電時
間は短く、逆に電圧が低いほど通電時間は長くなる。塗
装電圧は通電と同時に設定電圧をかける方法、あるいは
徐々に設定電圧まで上げていく方法のどちらでもかまわ
ない。塗装された被塗装物は必要により水洗し、次いで
150〜200℃で15〜60分間加熱し最終塗膜を得
る。塗膜厚は5〜30μmが好ましい。
厚み感とメタリック感を合わせ持つ着色艶消し電着塗膜
を得ることができる。またその塗膜は機械特性、耐溶剤
性、耐薬品性、耐候性、作業性等にも優れている。
特別な表示のない場合は重量部を表している。 (A)着色顔料含有電着塗料に用いる顔料分散樹脂の製
造 撹拌装置、温度計、モノマー滴下装置、還流冷却装置を
有する反応装置を準備する。
下に還流温度まで上昇させ、(3)〜(8)を予め均一
に混合した後、3時間かけて滴下した。温度は90±3
℃を維持した。滴下終了後、1.5時間後に(9)を仕
込み、更に90±3℃で1.5時間反応を継続した。そ
の後(10)を仕込み80±3℃でさらに3時間反応を
継続した後冷却した。樹脂固形分=52%、酸価=74
mgKOH/g樹脂固形分の粘調な樹脂液Aを得た。
法で7.5μmの顔料分散液を得た。このものを着色顔
料含有電着塗料1とする。次にこの顔料分散液に対して
疎水性化合物として2エチルヘキサノールあるいはサイ
メル236(三井サイテック社製メラミン樹脂)を7重
量%含有するように添加して、それぞれ着色顔料含有電
着塗料2、着色顔料含有電着塗料3を得た。
着塗料に用いるアクリル基剤樹脂の製造 撹拌装置、温度計、モノマー滴下装置、還流冷却装置を
有する反応装置を準備する。
下に還流温度まで上昇させ、(3)〜(9)を予め均一
に混合した後、3時間かけて滴下した。温度は90±3
℃を維持した。滴下終了後、1.5時間後に(10)を
仕込み、更に90±3℃で1.5時間反応を継続した後
冷却した。樹脂固形分=65%の透明で粘調な樹脂液B
1〜B3を得た。
し(艶有り)電着塗料の製造
反応装置を準備し、反応装置に表4に示す配合量に従っ
て(1)から(4)を仕込み、60℃で1時間撹拌混合
した。これに(5)を加えた後、(6)を徐々に添加し
て、分散樹脂液を得た。この分散樹脂液に(7)を添加
し、50℃で4時間保温してミクロゲル化の反応を終了
し、(8)を加えて固形分30%に調整した。
示す配合によりに、固形分10%の着色顔料不含の艶消
し(艶有り)電着塗料1〜3を得た。
び電着塗装 〔実施例1、2、3、比較例1、2〕上記で得られた着
色顔料含有の電着塗料1〜3、および着色顔料不含の艶
消し電着塗料1、2、着色顔料不含の艶有り電着塗料3
を使用して、表6に示す配合量で混合し、脱イオン水で
固形分を10%に調整して電着浴液を得た。この電着浴
液を塩ビ性の槽に入れ、SUS304鋼板を陰極とし、
ブロンズ色アルミニウム材を陽極(被塗物)として電着
塗装を行った。
m、極比(+/−)2/1として、常法により、180
Vで膜厚が14μmとなる様に通電し、電着終了後洗浄
し、引き続いて185℃で30分間焼き付けを行った
後、塗膜性能の評価を行った。結果を表6示す。
フト感、厚み感とメタリック感を合わせ持つ外観が得ら
れた。一方比較例1は落ち着き感、ソフト感、厚み感に
乏しい外観が得られ、比較例2はメタリック感過多の外
観が得られた。
電着浴液中に無攪拌下で3分間浸漬し、次いで無攪拌の
ままで、2分間電着塗装して塗膜を形成後、焼き付けし
た。通常塗膜のΔLが1以下であれば実用上問題なしと
見なす。
側鎖にアセトアセチル基を有するアクリル樹脂、および
アルデヒド類を含有する着色顔料不含の艶消し電着塗料
との混合物からなり、着色顔料の含有量が全樹脂分に対
して0.5〜10重量%である電着塗料を用いて、落ち
着き感、ソフト感、厚み感とメタリック感を合わせ持つ
着色艶消し電着塗膜が得られる。
Claims (4)
- 【請求項1】 (A)着色顔料含有電着塗料と、(B)
側鎖にアセトアセチル基を有するアクリル樹脂、および
アルデヒド類を含有する着色顔料不含の艶消し電着塗料
との混合物からなり、前記着色顔料の含有量が全樹脂分
に対して0.5〜10重量%である、着色艶消し電着塗
料およびその電着塗装方法。 - 【請求項2】 着色顔料の含有量が1〜7重量%である
請求項1に記載の着色艶消し電着塗料およびその電着塗
装方法。 - 【請求項3】 着色顔料含有電着塗料中に、水に対する
溶解度が7%以下の疎水性化合物を1〜60重量%含有
する、請求項1に記載の着色艶消し電着塗料およびその
電着塗装方法。 - 【請求項4】 着色顔料含有電着塗料中に、水に対する
溶解度が7%以下の疎水性化合物を1〜60重量%含有
する、請求項2に記載の着色艶消し電着塗料およびその
電着塗装方法。
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JP27054198A JP4115010B2 (ja) | 1998-09-07 | 1998-09-07 | 電着塗装方法 |
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1998
- 1998-09-07 JP JP27054198A patent/JP4115010B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2012031426A (ja) * | 2011-10-14 | 2012-02-16 | Shinto Paint Co Ltd | 高硬度、高耐候性の艶消し電着塗料組成物 |
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