JP2577749B2 - 電着塗膜の平滑性を改良する方法 - Google Patents
電着塗膜の平滑性を改良する方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明はカチオン電着塗膜の平滑性を改良する方法に
関する。
関する。
従来から自動車、電気機器等の分野において電着塗装
が、有機溶剤型塗料のエアスプレー塗装や静電スプレー
塗装に比較して被塗物に対する塗料のつきまわり性が良
く、比較的均一な膜厚の塗膜が得られやすいという特長
を有していることから広く実用化されている。特に最近
に至ってはカチオン電着塗装が防食性に優れた塗膜を形
成することから、自動車ボデー等の防食性が重要視され
る分野でアニオン電着塗装と置き変えられつつある。
が、有機溶剤型塗料のエアスプレー塗装や静電スプレー
塗装に比較して被塗物に対する塗料のつきまわり性が良
く、比較的均一な膜厚の塗膜が得られやすいという特長
を有していることから広く実用化されている。特に最近
に至ってはカチオン電着塗装が防食性に優れた塗膜を形
成することから、自動車ボデー等の防食性が重要視され
る分野でアニオン電着塗装と置き変えられつつある。
一般に、カチオン電着塗装はアミン付加エポキシ樹脂
と架橋剤であるブロックイソシアネート化合物とをビヒ
クル成分とする電着塗料を塗装浴として、被塗物を陰
極、対極を陽極にして荷電させ、被塗物上に折出塗膜を
形成させたのち、該折出塗膜を加熱し流動、架橋を行な
って塗膜を形成させる方法が行なわれている。
と架橋剤であるブロックイソシアネート化合物とをビヒ
クル成分とする電着塗料を塗装浴として、被塗物を陰
極、対極を陽極にして荷電させ、被塗物上に折出塗膜を
形成させたのち、該折出塗膜を加熱し流動、架橋を行な
って塗膜を形成させる方法が行なわれている。
しかしながら、カチオン電着塗装では、電着塗装時に
おいて、アニオン電着塗装と比較して、２倍のガス量を
折出塗膜面に発生するために、ピンホール、ガス込けあ
と等の仕上り性の悪い塗膜が形成され問題となる。
おいて、アニオン電着塗装と比較して、２倍のガス量を
折出塗膜面に発生するために、ピンホール、ガス込けあ
と等の仕上り性の悪い塗膜が形成され問題となる。
また、カチオン電着塗料の主なビヒクル成分として、
防食性に優れた塗膜を形成させるために、高分子量で硬
い固体状のエポキシ樹脂が使用されており、このものを
用いて形成される折出塗膜を加熱しても、架橋剤による
架橋が始まる前に十分に熱流動を行なわれず、塗膜中に
ガスを含むポーラスな塗膜になったり、ガスが塗膜表面
から完全に抜けきれずピンホールの多い塗膜になったり
する。さらにこのような状態で折出塗膜の架橋が始まる
と解離されたブロック剤がガス化して塗膜表面から抜き
難くなり、上記のポーラスな部分をさらに大きく広げ
た、いわゆるワキの多い塗膜となる。このような塗膜を
自動車塗装に適用すると、防食性に劣ることはもちろん
のこと、この塗膜上に中塗り、上塗りを塗装しても平滑
性に優れたシヤ有りの塗膜が形成されないという問題点
がある。
防食性に優れた塗膜を形成させるために、高分子量で硬
い固体状のエポキシ樹脂が使用されており、このものを
用いて形成される折出塗膜を加熱しても、架橋剤による
架橋が始まる前に十分に熱流動を行なわれず、塗膜中に
ガスを含むポーラスな塗膜になったり、ガスが塗膜表面
から完全に抜けきれずピンホールの多い塗膜になったり
する。さらにこのような状態で折出塗膜の架橋が始まる
と解離されたブロック剤がガス化して塗膜表面から抜き
難くなり、上記のポーラスな部分をさらに大きく広げ
た、いわゆるワキの多い塗膜となる。このような塗膜を
自動車塗装に適用すると、防食性に劣ることはもちろん
のこと、この塗膜上に中塗り、上塗りを塗装しても平滑
性に優れたシヤ有りの塗膜が形成されないという問題点
がある。
もっとも、これらの問題点を解決するために従来から
（１）高沸点のアルコール系又はセロソルブ系の有機溶
剤を添加する、（２）低分子量のエポキシ樹脂を用い
る、（３）硬いエポキシ樹脂と軟いエポキシ樹脂とを併
用して用いる、等の方法が提案される。しかしながら、
（１）の方法はつきまわり性、エマルション安定性が十
分でなく、又塗装ラインでの廃水処理付加が増大すると
いう問題があり、又（２）の方法はつきまわり性及び防
食性ともに不十分であり、又（３）の方法は若干平滑性
は改良されるものの、防食性とつきまわり性のバランス
がとり難いこと及び製造コストが高くなるという問題が
ある。
（１）高沸点のアルコール系又はセロソルブ系の有機溶
剤を添加する、（２）低分子量のエポキシ樹脂を用い
る、（３）硬いエポキシ樹脂と軟いエポキシ樹脂とを併
用して用いる、等の方法が提案される。しかしながら、
（１）の方法はつきまわり性、エマルション安定性が十
分でなく、又塗装ラインでの廃水処理付加が増大すると
いう問題があり、又（２）の方法はつきまわり性及び防
食性ともに不十分であり、又（３）の方法は若干平滑性
は改良されるものの、防食性とつきまわり性のバランス
がとり難いこと及び製造コストが高くなるという問題が
ある。
本発明者らはこれらの種々の問題点を解決すべき方法
に関して研究をしてきた。その結果、骨格中にアミノ基
を含有するカチオン性樹脂にブロックイソシアネート架
橋剤を配合させてなる樹脂組成物を中和水分散して得ら
れるカチオン電着塗料に、分子量1,500〜6,000のポリプ
ロピレングリコールを該カチオン電着塗料の樹脂組成物
固型分100重量部に対して0.25〜７重量部含有するカチ
オン電着塗料を用いて、電着塗装したところ、ピンホー
ル及びワキのない平滑性に優れた塗膜を形成することを
見い出し本発明を完成した。
に関して研究をしてきた。その結果、骨格中にアミノ基
を含有するカチオン性樹脂にブロックイソシアネート架
橋剤を配合させてなる樹脂組成物を中和水分散して得ら
れるカチオン電着塗料に、分子量1,500〜6,000のポリプ
ロピレングリコールを該カチオン電着塗料の樹脂組成物
固型分100重量部に対して0.25〜７重量部含有するカチ
オン電着塗料を用いて、電着塗装したところ、ピンホー
ル及びワキのない平滑性に優れた塗膜を形成することを
見い出し本発明を完成した。
本発明でいう、カチオン電着塗料とは、骨格中にアミ
ノ基を含有するカチオン性樹脂とブロックイソシアネー
トの架橋剤を含有するビヒクル成分を、中和水分散して
得られるものである。該カチオン性樹脂としては、例え
ばアミン付加エポキシ樹脂のようなポリアミン樹脂、例
えば（ｉ）ポリエポキシドと１級モノー及びポリアミ
ン、２級モノー及びポリアミン又は1,2級混合ポリアミ
ンとの付加物（例えば米国特許第3,984,299号参照）；
（ii）ポリエポキシドとケチミン化された１級アミノ基
を有する２級モノー及びポリアミンとの付加物（例えば
米国特許第4,017,438号参照）；（iii）ポリエポキシド
とケチミン化された１級アミノ基を有するヒドロキシ化
合物とのエーテル化により得られる反応物（例えば特開
昭59−43013号公報参照）などが挙げられる。又上記し
たアミン付加エポキシ樹脂以外にもアクリル系樹脂、ポ
リウレタン系樹脂等のカチオン系樹脂が使用できる。
ノ基を含有するカチオン性樹脂とブロックイソシアネー
トの架橋剤を含有するビヒクル成分を、中和水分散して
得られるものである。該カチオン性樹脂としては、例え
ばアミン付加エポキシ樹脂のようなポリアミン樹脂、例
えば（ｉ）ポリエポキシドと１級モノー及びポリアミ
ン、２級モノー及びポリアミン又は1,2級混合ポリアミ
ンとの付加物（例えば米国特許第3,984,299号参照）；
（ii）ポリエポキシドとケチミン化された１級アミノ基
を有する２級モノー及びポリアミンとの付加物（例えば
米国特許第4,017,438号参照）；（iii）ポリエポキシド
とケチミン化された１級アミノ基を有するヒドロキシ化
合物とのエーテル化により得られる反応物（例えば特開
昭59−43013号公報参照）などが挙げられる。又上記し
たアミン付加エポキシ樹脂以外にもアクリル系樹脂、ポ
リウレタン系樹脂等のカチオン系樹脂が使用できる。
本発明でいう、ポリプロピレングリコールとは、分子
量1,500〜6,000、好ましくは2,000〜4,000を有するもの
で （式中、ｍは25〜110である）で示されるポリプロピレ
ングリコールである。該ポリプロピレングリコールは疎
水性と親水性とのバランスが良いので優れたエマルショ
ン安定性を示すことから、このものを使用することが有
利である。
量1,500〜6,000、好ましくは2,000〜4,000を有するもの
で （式中、ｍは25〜110である）で示されるポリプロピレ
ングリコールである。該ポリプロピレングリコールは疎
水性と親水性とのバランスが良いので優れたエマルショ
ン安定性を示すことから、このものを使用することが有
利である。
該ポリプロピレングリコールの分子量が、1,500より
小さいと、親水性の関係から電着塗料のエマルション粒
子中に含まれるポリプロピレングリコール又は該エマル
ション粒子表面に吸着するポリプロピレングリコールが
少なくなるために、塗膜のワキ及びピンホールを防止す
ることができない、他方、6,000より大きいと、ビヒク
ル成分と相溶性が劣り熱可塑化の効果が少なくなって、
塗膜のワキ及びピンホールを防止することができない。
小さいと、親水性の関係から電着塗料のエマルション粒
子中に含まれるポリプロピレングリコール又は該エマル
ション粒子表面に吸着するポリプロピレングリコールが
少なくなるために、塗膜のワキ及びピンホールを防止す
ることができない、他方、6,000より大きいと、ビヒク
ル成分と相溶性が劣り熱可塑化の効果が少なくなって、
塗膜のワキ及びピンホールを防止することができない。
また、ポリプロピレングリコールは、カチオン電着塗
料の樹脂成分100重量部に対して0.25〜７重量部、好ま
しくは0.3〜３重量部の割合で配合され、配合割合が0.2
5重量部より少ないと、塗膜のワキ及びピンホールを防
止することができず、他方、７重量部より多いと、塗膜
のワキ及びピンホールの改良の効果が顕著でなく、コス
トが高くなり経済的に不利となる。
料の樹脂成分100重量部に対して0.25〜７重量部、好ま
しくは0.3〜３重量部の割合で配合され、配合割合が0.2
5重量部より少ないと、塗膜のワキ及びピンホールを防
止することができず、他方、７重量部より多いと、塗膜
のワキ及びピンホールの改良の効果が顕著でなく、コス
トが高くなり経済的に不利となる。
本発明で用いるカチオン電着塗料の調製は、前記した
ビヒクル成分の中和もしくは中和後にポリプロピレング
リコールを配合した後、中和していないものは中和後、
エマルション化することによって行なうか、もしくはエ
マルション化したものにポリアルキレン系化合物単独又
は他の水性有機溶剤と組合わせたものを添加することに
よって行なわれる。
ビヒクル成分の中和もしくは中和後にポリプロピレング
リコールを配合した後、中和していないものは中和後、
エマルション化することによって行なうか、もしくはエ
マルション化したものにポリアルキレン系化合物単独又
は他の水性有機溶剤と組合わせたものを添加することに
よって行なわれる。
本発明で用いるカチオン電着塗装には、必要に応じて
ハジキ防止剤、着色顔料、体質顔料、水性溶剤、硬化触
媒、上記した以外の樹脂等を添加することができる。
ハジキ防止剤、着色顔料、体質顔料、水性溶剤、硬化触
媒、上記した以外の樹脂等を添加することができる。
本発明において、電着塗膜を形成する方法は、固形分
18〜20％に調整されたカチオン電着塗料を用いて被塗物
に約10〜60μｍ、好ましくは30〜50μｍになるように電
着塗装し、次にこのものを水洗いしたのち、約150〜200
℃、好ましくは約160〜180℃で約10〜30分間焼付けるこ
とによって行なうことができる。
18〜20％に調整されたカチオン電着塗料を用いて被塗物
に約10〜60μｍ、好ましくは30〜50μｍになるように電
着塗装し、次にこのものを水洗いしたのち、約150〜200
℃、好ましくは約160〜180℃で約10〜30分間焼付けるこ
とによって行なうことができる。
本発明において、ポリプロピレングリコールを用いた
電着塗料がエマルション安定性に優れ、かつ平滑性に優
れた塗膜を形成するという理由は、次の様に推察され
る。本発明で用いる電着塗料は、ポリプロピレングリコ
ールが親水性及び疎水性とのバランスに優れた性質を示
し、エマルション粒子の内部もしくはその表面に多く存
在した形態を有するものであるから、長期ライン塗装に
おいても該ポリプロピレングリコールが水系に移行する
ことなくエマルション安定性に優れるものである。又該
ポリプロピレングリコールが電着塗装中のビヒクル成分
と相溶性に優れ、しかも加熱時においてビヒクル成分を
可塑化させるとともにそれ自体架橋剤との反応性が低い
こと等から架橋前の流動が良くなり、ピンホール、ワキ
のない平滑性に優れた塗膜を形成させることができる。
又本発明の方法は特に電着塗膜が30〜50μｍの厚膜型に
おいて有効な方法である。
電着塗料がエマルション安定性に優れ、かつ平滑性に優
れた塗膜を形成するという理由は、次の様に推察され
る。本発明で用いる電着塗料は、ポリプロピレングリコ
ールが親水性及び疎水性とのバランスに優れた性質を示
し、エマルション粒子の内部もしくはその表面に多く存
在した形態を有するものであるから、長期ライン塗装に
おいても該ポリプロピレングリコールが水系に移行する
ことなくエマルション安定性に優れるものである。又該
ポリプロピレングリコールが電着塗装中のビヒクル成分
と相溶性に優れ、しかも加熱時においてビヒクル成分を
可塑化させるとともにそれ自体架橋剤との反応性が低い
こと等から架橋前の流動が良くなり、ピンホール、ワキ
のない平滑性に優れた塗膜を形成させることができる。
又本発明の方法は特に電着塗膜が30〜50μｍの厚膜型に
おいて有効な方法である。
実施例 次に実施例により本発明をさらに詳しく説明する。
実施例１〜４ 分子量1,500〜6,000のポリプロピレングリコールをエ
レクロン＃9400グレー（関西ペイント社製、商品名、固
型分18％、樹脂14％、アミン付加エポキシ樹脂／ブロッ
クイソシアネート系）の樹脂固型分100重量部に対して
３重量部を添加した実施例１〜４のカチオン型電着塗料
を作成した。
レクロン＃9400グレー（関西ペイント社製、商品名、固
型分18％、樹脂14％、アミン付加エポキシ樹脂／ブロッ
クイソシアネート系）の樹脂固型分100重量部に対して
３重量部を添加した実施例１〜４のカチオン型電着塗料
を作成した。
次に、実施例１〜４のカチオン型電着塗料の浴塗料中
で陰極部を被塗物（リン酸亜鉛処理鋼板）とステンレス
板の陽極部との間で電圧を印加して、乾燥膜厚が45μｍ
になるように電着塗装した。ついで余分な塗料を水洗に
て取り除いたのち170℃で20分間保ち焼付けた。
で陰極部を被塗物（リン酸亜鉛処理鋼板）とステンレス
板の陽極部との間で電圧を印加して、乾燥膜厚が45μｍ
になるように電着塗装した。ついで余分な塗料を水洗に
て取り除いたのち170℃で20分間保ち焼付けた。
比較例１〜４ ポリプロピレングリコールを添加しないエレクロン＃
9400グレー及び分子量1,000、7,000及び8,000のポリプ
ロピレングリコールをエレクトン＃9400グレーに樹脂固
型分100重量部に対して３重量部を添加して、比較例１
〜４のカチオン型電着塗料を作成した。次に、実施例と
同様にして塗板を作成した。
9400グレー及び分子量1,000、7,000及び8,000のポリプ
ロピレングリコールをエレクトン＃9400グレーに樹脂固
型分100重量部に対して３重量部を添加して、比較例１
〜４のカチオン型電着塗料を作成した。次に、実施例と
同様にして塗板を作成した。
次に、実施例及び比較例で得られた塗板のワキ及び平
滑を観察した。
滑を観察した。
Claims (1)
- 【請求項１】骨格中にアミノ基を含有するカチオン性樹
脂にブロックイソシアネート架橋剤を配合させてなる樹
脂組成物を中和水分散して得られるカチオン電着塗料
に、分子量1,500〜6,000のポリプロピレングリコールを
該カチオン電着塗料の樹脂組成物固型分100重量部に対
して0.25〜７重量部含有するカチオン電着塗料を塗装す
ることを特徴とする電着塗膜の平滑性を改良する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62227249A JP2577749B2 (ja) | 1987-09-10 | 1987-09-10 | 電着塗膜の平滑性を改良する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62227249A JP2577749B2 (ja) | 1987-09-10 | 1987-09-10 | 電着塗膜の平滑性を改良する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6469678A JPS6469678A (en) | 1989-03-15 |
| JP2577749B2 true JP2577749B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=16857855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62227249A Expired - Fee Related JP2577749B2 (ja) | 1987-09-10 | 1987-09-10 | 電着塗膜の平滑性を改良する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2577749B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19622221A1 (de) * | 1996-06-03 | 1997-12-04 | Henkel Kgaa | Verfahren zur Beschichtung elektrisch leitfähiger Substrate |
| JP4662213B2 (ja) * | 1999-04-21 | 2011-03-30 | 関西ペイント株式会社 | カチオン電着塗料 |
| JP4817709B2 (ja) * | 2004-05-17 | 2011-11-16 | 関西ペイント株式会社 | 電着塗料 |
| JP4794923B2 (ja) * | 2005-06-30 | 2011-10-19 | 関西ペイント株式会社 | アニオン電着塗料及び塗膜形成方法 |
| JP5930615B2 (ja) * | 2010-09-29 | 2016-06-08 | 関西ペイント株式会社 | 電着塗料用顔料分散ペースト及びカチオン電着塗料組成物 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51123239A (en) * | 1975-04-21 | 1976-10-27 | Mitsubishi Electric Corp | A process for preparing an aqueous powdered resin dispersion varnish f or use in electrodeposition |
| JPS5794597A (en) * | 1980-12-04 | 1982-06-12 | Nissan Motor Co Ltd | Method for preventing crawling of cation type electrodeposition paint film |
| US4487674A (en) * | 1983-04-01 | 1984-12-11 | Dresser Industries, Inc. | Process for electrophoretic film deposition achieving increased film thickness |
-
1987
- 1987-09-10 JP JP62227249A patent/JP2577749B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6469678A (en) | 1989-03-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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