JP2000109731A - ノンリンス型アニオン電着塗料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗装仕上がり性に優れたノンリンス型アニオ
ン電着塗料を提供する。 【解決手段】 ノンリンス型アニオン電着塗料中に有機
水性増粘剤を含有することを特徴とするノンリンス型ア
ニオン電着塗料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規なノンリンス
型アニオン電着塗料に係わる。

【０００２】

【従来の技術】現在、陽極酸化処理したアルミサッシ等
の被塗物にはワンコ−トで仕上がり性の良いノンリンス
型アニオン電着塗料が塗装されている。

【０００３】上記ノンリンス型電着塗料の塗膜は、被塗
物を電着塗料浴中で電着塗装し、次いで浴中から塗装物
を引き上げたのち、セッテングを行ったのち焼き付ける
ことにより形成される。上記した塗膜形成方法におい
て、浴中から引き上げられた時に電着塗装物の析出塗膜
に余分な塗料（塗液）が付着してくるために、この塗液
がセッテング中や焼き付け中に余分な塗着液がスジ状
（ストライプ状）になって流れ落ちて塗膜外観を悪くす
るといった問題点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来からの
ノンリンス型アニオン電着塗料の塗装仕上がり外観を改
善したノンリンス型アニオン電着塗料の開発を目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記した
問題点を解決するために鋭意研究を重ねた結果、有機水
性増粘剤を含有するノンリンス型アニオン電着塗料を使
用することにより、仕上がり外観に優れた塗膜が提供で
きることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００６】即ち、本発明は、ノンリンス型アニオン電
着塗料中に有機水性増粘剤を含有することを特徴とする
ノンリンス型アニオン電着塗料に関する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明でいうノンリンス型アニオ
ン型電着塗料は、例えば、アルミニウムサッシ等の基材
表面に透明塗膜もしくは着色塗膜を形成することができ
る電着塗料である。電着塗装方法として、電着塗装後、
浴塗料から引き上げられた被塗物をセッテングしたのち
加熱炉で焼き付けるノンリンス型と該引き上げられた被
塗物をＲＯ透過水、ＵＦ炉液、上水などの水洗水で析出
塗膜に付着した余分な塗料（塗液）を水洗して除去した
のち、セッテング後焼き付けるリンス型の塗装方法が知
られているが、本発明はノンリンス仕上で使用される塗
料である。

【０００８】ノンリンス型アニオン型電着塗料は、ごく
一般的に知られているものであって、骨格中にカルボキ
シル基と水酸基を含有する水性基体樹脂とアミノ樹脂、
ブロックポリイソシアネート化合物などの架橋剤をビヒ
クル成分を、アミン等の中和剤で中和後水分散させてな
るものが挙げられる。

【０００９】上記した水性基体樹脂としては、例えば、
ビニル系共重合体、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、
フッ素樹脂、シリコ−ン樹脂などを挙げることができ
る。これらの樹脂は１種もしくは２種以上組み合わせて
使用することができる。これらの中でも、下記のビニル
系共重合体を使用することが好ましい。

【００１０】ビニル系共重合体しては、水酸基含有ビニ
ル系モノマ−、エチレン性不飽和カルボン酸及び必要に
応じてその他の不飽和モノマ−をラジカル共重合反応さ
せてなるビニル系共重合体が挙げられる。

【００１１】これらのモノマ−成分としては、下記のも
のを挙げることができる。

【００１２】（１）水酸基含有ビニル系モノマ−類：例
えば、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレ−ト、ヒドロ
キシプロピル（メタ）アクリレ−ト、ヒドロキシブチル
（メタ）アクリレ−ト、（ポリ）エチレングリコ−ルモ
ノ（メタ）アクリレ−ト、（ポリ）プロピレングリコ−
ルモノ（メタ）アクリレ−ト、ヒドロキシブチルビニル
エ−テル、（メタ）アリルアルコ−ル及び上記した水酸
基含有ビニル系モノマ−類とβ−プロピオラクトン、ジ
メチルプロピオラクトン、ブチロラクトン、γ−バレロ
ラクトン、γ−カプロラクトン、γ−カプリロラクト
ン、γ−ラウリロラクトン、ε−カプロラクトン、δ−
カプロラクトン等のラクトン類化合物との反応物等、商
品名としては、プラクセルＦＭ１（ダイセル化学社製、
商品名、カプロラクトン変性（メタ）アクリル酸ヒドロ
キシエステル類）、プラクセルＦＭ２（同左）、プラク
セルＦＭ３（同左）、プラクセルＦＡ−１（同左）、プ
ラクセルＦＡ２（同左）、プラクセルＦＡ３（同左）
等。

【００１３】（２）エチレン性不飽和カルボン酸類：例
えば、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、プラクセルＦ
Ｍ１Ａ（以下、ダイセル化学社製、カプロラクトン変性
カルボキシル基含有（メタ）アクリルモノマ−、商品
名）、プラクセルＦＭ４Ａ、プラクセルＦＭ１０Ａ等。

【００１４】（３）その他の不飽和モノマ−類：例え
ば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エ
チル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル
酸ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アク
リル酸オクチル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メ
タ）アクリル酸シクロヘキシルなどの（メタ）アクリル
酸のＣ１〜１８のアルキル又はシクロアルキルエステル
類、スチレンなどの芳香族ビニルモノマ−類、（メタ）
アクリル酸アミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリ
ルアミド、Ｎ−メチロ−ル（メタ）アクリルアミドなど
の（メタ）アクリルアミド及びその誘導体類、（メタ）
アクリロニトリル化合物類等、γ−（メタ）アクリロキ
シプロピルトリメトキシシラン、γ−（メタ）アクリロ
キシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−（メタ）ア
クリロキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメ
トキシシラン等のアルコキシシリル基含有ビニル系モノ
マ−類。

【００１５】これらのモノマ−の配合割合において、上
記水酸基含有モノマ−類は、共重合体の水酸基価が約３
０〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲に入るように配合すれ
ばよいが、上記モノマ−類の総モノマ−量換算で水酸基
含有モノマ−類が約３〜４０重量％、好ましくは約５〜
３０重量％の範囲である。

【００１６】また、上記エチレン性不飽和カルボン酸
は、共重合体の酸価が約１０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇの
範囲に入るように配合すればよいが、上記モノマ−類の
総モノマ−量に対してエチレン性不飽和カルボン酸が約
３〜３０重量％、好ましくは約４〜２０重量％の範囲で
ある。

【００１７】その他の不飽和モノマ−類としては、（メ
タ）アクリル酸のＣ1 〜Ｃ18のアルキル又はシクロアル
キルエステル類及びスチレンなどの芳香族ビニルモノマ
−類を使用することが好ましい。該モノマ−類の配合量
は上記モノマ−類の総モノマ−量に対して約３７〜９５
重量％、好ましくは約６０〜９１重量％の範囲である。

【００１８】ラジカル共重合反応させる方法としては、
従来から公知の溶液重合方法等で行うことができる。

【００１９】架橋剤としては、例えばメラミン樹脂のメ
チロール基の一部もしくは全部がメタノール、エタノー
ル、プロパノール、ブタノール、オクチルアルコール、
２ーエチルヘキシルアルコール等の１種もしくは２種以
上の１価アルコールで変性されたものを使用することが
できる。メラミン樹脂は１核体〜多（約２〜５）核体の
ものが５０重量％以上を占めるものが好ましい。また、
メラミン樹脂中にはイミノ基、メチロール基等のその他
の官能基を含んでも良い。また、艶消し電着塗料として
は、Ｃ３以上の１価アルコール、特にＣ４〜１８の１価
アルコールで変性されたエーテル基がトリアジン環１核
当たり平均約２．０個以上、特に２．０〜５．０個含有
することが好ましい。

【００２０】また、ブロックポリイソシアネート架橋剤
としては、例えばイソホロンジイソシアネート、ヘキサ
メチレンジイソシアネート等の「脂肪族や脂環族のポリ
イソシアネート化合物にε−カプロラクトン等のラクト
ン類やメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノ
ール、ペンタノール等のアルコール類やメチルエチルケ
トオキシム、メチルイソブチルケトオキシム等のオキシ
ム類でブロック化したものを使用することができる。

【００２１】本発明塗料において、上記水性基体樹脂と
架橋剤との配合割合は両者の総合計量固形分換算で、水
性基体樹脂が４０〜８５重量％、好ましくは５０〜８０
重量％の範囲であり、架橋剤は１５〜６０重量％、好ま
しくは２０〜５０重量％の範囲である。水性基体樹脂の
配合割合が４０重量％を下回り、そして架橋剤が６０重
量％を上回ると耐候性、加工性等の塗膜性能が悪くな
り、一方、水性基体樹脂の配合割合が８５重量％を上回
り、そして架橋剤が１５重量％を下回ると耐候性、耐擦
り傷性、加工性等の塗膜性能が悪くなるので好ましくな
い。

【００２２】本発明塗料で使用される有機水性増粘剤と
しては、アルカリ膨潤型増粘剤、水溶性樹脂、有機微粒
子等が包含される。

【００２３】アルカリ膨潤型増粘剤としては、酸基を含
有するビニルポリマーでアルカリで中和することにより
水に溶解または膨潤して増粘性を示すものである。該ビ
ニルポリマーは架橋していてもまた未架橋もしくは一部
架橋したポリマーであっても構わない。該増粘剤として
は、例えば、プライマールＡＳＥ−６０、プライマール
ＡＳＥ−７５、プライマールＡＳＥ−９５ＮＰ、プライ
マールＡＳＥ−１０８ＮＰ、プライマールＡＳＥ−１０
００、プライマールＧ−１１１（以上、ロームアンドハ
ース社製、商品名、アクリル系エマルション）、ビスカ
レックスＨＶ−３０、ビスカレックスＨＭ、ビスカレッ
クスＶＳ、ビスカレックスＶＧ２（以上、ヘキスト合成
（株）、商品名、アクリル系エマルション）、ＳＮシク
ナー６１８、ＳＮシクナー６３０、ＳＮシクナー６３
６、ＳＮシクナー６５０（以上、サンノプコ社製、商品
名、アクリル系）等が挙げられる。

【００２４】水溶性樹脂としては、単に水で希釈するこ
とにより溶解もしくは膨潤することにより系が増粘させ
るものである。該増粘剤としては、例えば、セルロー
ス、澱粉、デキストリン、これらのものとアクリルアミ
ドとのグラフト共重合体が挙げられる。また、商品名と
しては、例えば、ＳＮシクナー６０１（ポリエーテル
系）、ＳＮシクナー６０３（ウレタン変性ポリエーテル
系）、ＳＮシクナー６０４（ウレタン変性ポリエーテル
系）、ＳＮシクナー６０６（ウレタン変性ポリエーテル
系）、ＳＮシクナー６１２（ウレタン変性ポリエーテル
系）、ＳＮシクナー６１３（ウレタン変性ポリエーテル
系）、ＳＮシクナー６１４（ウレタン変性ポリエーテル
系）、ＳＮシクナー６１５（アクリル系）、ＳＮシクナ
ー６１６（ポリエーテル系）（以上、サンノプコ社製、
商品名）等が挙げられる。

【００２５】有機微粒子としては、分子内に少なくとの
２個のラジカル重合性不飽和モノマーをアニオン界面乳
化剤もしくはアニオン性乳化剤を用いて乳化重合反応さ
せてなる乳化重合体を使用することができる。該重合体
としては、例えば、特開平２−４７１０７号公報に記載
されているものを使用することができる。

【００２６】本発明塗料には、必要に応じて着色顔料、
充填剤、艶消し剤、有機溶剤、染料、硬化触媒、その他
の増粘剤等を配合することができる。

【００２７】上記した有機水性増粘剤は、ノンリンス型
アニオン性電着塗料の樹脂固形分１００重量部に対して
約０．１〜２０重量部、好ましくは約０．５〜１０重量
部の範囲である。

【００２８】該有機水性増粘剤の配合は、電着塗料の水
分散化物の前もしくは後に配合することができる。

【００２９】本発明塗料は、特に着色もしくは無着色陽
極酸化アルミニウム材を使用するアルミニウム建材分野
に適用することが好ましい。

【００３０】本発明塗膜形成方法は、上記で得られたア
ニオン型電着塗料を電着塗料浴とし、この浴中に該アル
ミニウム材を浸漬した後、乾燥膜厚が約５〜３０ミクロ
ンになるようにアニオン電着塗装を行い、水洗を行わず
に室温でセッテングした後、焼付け（例えば、約１６０
〜２００℃で約２０〜４０分間）により塗膜を形成する
ことができる。

【００３１】

【実施例】本発明について、実施例を掲げて詳細に説明
する。本発明は提供した実施例に限定されるものではな
い。

【００３２】アニオン型電着塗料の製造例 反応容器中にイソプロピルアルコ−ルを７０ｇを仕込み
８０℃に保持した中へスチレン１０ｇ、メチルメタクリ
レ−ト３１ｇ、ｎ−ブチルアクリレ−ト１０ｇ、エチル
アクリレ−ト３０ｇ、２−ヒドロキシエチルアクリレ−
ト１２ｇ、アクリル酸７ｇ、及びアゾビスジメチルバレ
ロニトリル２ｇの混合物を３時間かけて滴下し、次いで
アゾビスジメチルバレロニトリル１ｇを添加し、８０℃
で１時間保持して反応い共重合体ワニスを製造した。該
共重合体は、重量平均分子量約２万、酸価５５ｍｇＫＯ
Ｈ／ｇ、水酸基価５８ｍｇＫＯＨ／ｇであった。

【００３３】上記共重合体７Ｋｇ（固形分量）に共重合
体のカルボキシル基に対して０．４当量のトリエチルア
ミンを配合した後、混合分散し、次いでこのものに、ニ
カラックＭＸ６００（三和ケミカル株式会社製、商品
名、ブトキシ化メラミン樹脂）３ｋｇ混合分散した後、
攪拌を行いながら脱イオン水を徐々に滴下し、更にＰＨ
が８．０になるようにトリエチルアミンを添加して固形
分５重量％のアニオン型電着塗料を製造した。

【００３４】実施例１ 上記したアニオン型電着塗料２０００ｇにプライマルＡ
ＳＥ−６０（ロームアンドハース社製、商品名、固形分
２８重量％、ＰＨ２．９、アクリル系エマルション）１
０．７重量部（樹脂１００重量部に対して固形分３重量
部）を配合したもの。

【００３５】実施例２ 上記したアニオン型電着塗料２０００ｇにプライマルＡ
ＳＥ−１０８ＮＰ（ロームアンドハース社製、商品名、
固形分１８重量％、ＰＨ３．０、アクリル系エマルショ
ン）１６．６重量部（樹脂１００重量部に対して固形分
３重量部）を配合したもの。

【００３６】比較例１ 増粘剤を配合しないアニオン型電着塗料を使用した。

【００３７】上記した実施例及び比較例で得られた電着
塗料を電着浴とし、このものに被塗物（皮膜厚約１０ミ
クロンの陽極酸化アルミニウム材を（大きさは長さ１ｍ
×幅０．１ｍ×厚さ０．５ｍｍ）を縦吊りにして浸漬
し、乾燥膜厚が約１０ミクロンになるようにアニオン電
着塗装を行い、次いで塗装物を浴槽から引き上げた後、
２０℃で湿度７０％の雰囲気で約２分間（塗液が垂れな
くなるまでの時間）吊り下げて放置した。次いで１７０
℃で３０分間焼き付けを行った。

【００３８】表１にその結果を示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】表１の縦軸は塗着粘度（センチポイズ、”
ｃｐ”）、横軸は塗着液の固形分（重量％）を示す。実
施例１のものは塗着液の固形分が上昇（焼き付け）する
と共に粘度が比較例のものと比べて上昇していることが
分かる。実施例２のものは更に低固形分の領域で急激な
粘度上昇が起っていることが分かる。

【００４１】実施例１において、焼き付け後の塗膜仕上
がり外観は塗着液によるスジ状のムラはなく良好であっ
た。

【００４２】実施例２において、焼き付け後の塗膜仕上
がり外観は塗着液によるスジ状のムラはなく良好であっ
た。

【００４３】比較例１において、焼き付け後の塗膜仕上
がり外観は塗着液によるスジ状のムラを発生し悪かっ
た。

【００４４】

【発明の効果】本発明塗料は、電着浴から引き上げられ
た電着塗装物は、焼き付け初期の過程において、析出塗
膜表面に付着した塗着液は固形分が上昇すると共に塗着
液の粘度が急激に上昇するので、該塗着液がスジ状（ス
トライプ）になって流れ落ちて塗膜外観を悪くするとい
った恐れがない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早瀬 徹 神奈川県平塚市東八幡４丁目17番１号 関 西ペイント株式会社内 (72)発明者 埜村 峰之 神奈川県平塚市東八幡４丁目17番１号 関 西ペイント株式会社内 Ｆターム(参考） 4J038 CE052 CG032 CG072 CG142 CG162 CG172 CH032 CH042 CH072 CH122 CL002 DA162 GA03 JB18 KA03 KA09 MA08 MA10 NA01 PA04 PC02

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノンリンス型アニオン電着塗料中に有機
   水性増粘剤を含有することを特徴とするノンリンス型ア
   ニオン電着塗料。
2. 【請求項２】 有機水性増粘剤がアルカリ膨潤型増粘剤
   アクリルエマルションであることを特徴とする請求項１
   に記載のノンリンス型アニオン電着塗料。