JP4911770B2 - 耐擦り傷性に優れたアニオン型電着塗料 - Google Patents
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Description
本発明に使用される(A)ビニル共重合体中のα,β−エチレン性不飽和カルボン酸単量体は、ビニル共重合体に水分散性、電気泳動性を付与するものである。例示すればアクリル酸、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、シトラコン酸等が挙げられる。これらの1種あるいは2種以上を混合して用いることができる。
本発明に使用される(B)アミノ樹脂としては、従来から公知のメラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂等が挙げられるが、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。
本発明に使用される(C)水分散性ワックスに用いられるワックスとしては、例えば木ロウ、カルナバワックス、石油系のマイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、鉱物系のモンタンワックスなどの天然ワックスやポリエチレン、ポリプロピレン、酸化ポリエチレン、酸化ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン等のポリオレフィン系ワックス等があげられ、これらを親水性溶剤に溶解したものを水中に機械的に分散させたもの、界面活性剤や高分子乳化剤などを用いて水中に乳化分散させたもの、ワックスにα,β−不飽和カルボン酸を共重合させてカルボキシル基を導入し、有機アミンあるいは無機塩基で中和して水中に乳化分散させたものを用いることが出来る。その中で特に好ましいワックスはポリエチレン、ポリプロピレン、酸化ポリエチレン、酸化ポリプロピレンである。
〔電着塗料の調製〕
本発明の電着塗料は、前述の(A)ビニル共重合体、(B)アミノ樹脂および(C)水分散性ワックスを通常40〜100℃で攪拌混合した後、硬化触媒を添加し、中和用の塩基性物質を含む脱イオン水を、温度20〜80℃で撹拌混合したあと、必要に応じて加温したり、あるいは脱イオン水、または親水性溶剤を一部含有する脱イオン水で希釈して乳化分散液とすることで調製することができる。または、(A)ビニル共重合体および(B)アミノ樹脂のみを前述のように調製して乳化分散液としたあと、(C)水分散性ワックスを添加して調製してもよい。
本発明により得られる電着塗料は、必要に応じて脱イオン水、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、艶消しあるいは艶有りタイプの電着塗装に供せられる。電着塗装を実施する場合における、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、20重量%を超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となる。
製造例1〜4(樹脂液A1〜A4の製造)
撹拌装置、温度計、単量体の滴下装置、還流冷却装置を有する反応装置を準備する。表1に示す配合に従って、(1)と(2)を反応装置に仕込み、撹拌下に還流温度まで上昇させ、(3)〜(12)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℃を維持した。滴下終了してから、1.5時間経過後に(13)を加えて、更に90℃で1.5時間反応を継続して、樹脂固形分65%の透明で粘稠な樹脂液A1〜A4を得た。それらの酸価、水酸基価、重量平均分子量も表1に示した。
撹拌装置、温度計、還流冷却装置を有する反応装置を準備し、表2〜表3に示す配合に従って(1)〜(11)を仕込み、60℃で1時間撹拌混合した。これに(12)を加えた後、(13)を徐々に添加して分散樹脂液を得た。分散樹脂液B1およびB12については、さらに(14)を添加して50℃で4時間保温し、ミクロゲル化の反応を行った。分散樹脂液B2、B5、B8、B9、B10はこのままで既にミクロゲルが生成している。分散樹脂液B3については、75℃で10時間保温してミクロゲル化の反応を行った。最後にB1〜B12それぞれに(15)を加えて固形分30%の分散樹脂液を調製した。
上記の分散樹脂液B1〜B12に脱イオン水を加えて固形分を10%に調製した後、トリエチルアミンを加えてpHを8.0に調製して、各々の電着塗料C1〜C12を得た。
(実施例1〜6、比較例1〜6)
上記で得られた電着塗料(実施例1〜6は電着塗料C1〜C6、比較例1〜6は電着塗料C7〜C12を使用)を塩化ビニル製の槽に入れ、陰極をSUS304鋼板とし、6063Sアルミ合金板にアルマイト処理(アルマイト膜厚=9μm)を施し、更に黒色に電解着色した後、常法により湯洗されたアルミニウム材を陽極(被塗物)として電着塗装を行った。電着塗装の具体的条件は浴温22℃、極間距離12cm、極比(+/−)2/1として、常法により、130Vで塗膜厚が10μmとなる様に通電し、電着終了後洗浄し、引き続いて185℃で30分間焼き付けた。
〔塗料性状と塗膜性能評価〕
上記で作製した電着塗料の性状と得られた電着塗膜の性能を評価し結果を表4〜表5に示した。
(1)塗料ろ過性:上記で得られた電着塗料を320メッシュ金網にてろ過し、ろ過残渣の有無を確認した。
○=液が問題なくろ過され、残渣がない。
△=液がややろ過されにくく、残渣が若干見られる。 ×=液がかなりろ過されにくく、残渣が多量に見られる。
(2)塗料沈降性:上記で得られた電着塗料を室温で1週間静置後にワックスの沈殿の有無を確認した。
○=沈殿なし。
△=沈殿少量あり。
×=沈殿多量あり。
(3)塗膜外観:上記で得られた電着塗膜を目視で確認した。
○=異常なし。
△=わずかにムラあり。
×=かなりムラあり。
(4)光沢値:グロスメーターで60°鏡面反射率を測定。
(5)鉛筆硬度:JIS K−5600に準拠し、破れ判定。
(6)付着性:塗膜上にカッターナイフで100個の碁盤目を作り、その上にセロハン粘着テープ(ニチバン(株)製 CT−12S)を貼り付けた後、すばやくセロハン粘着テープを引き剥がした時の付着状態を観察する。結果の数値は次のことを意味する。
100/100:塗膜の剥がれなし。
0/100:全部剥がれ。
(7)耐アルカリ性:1%の水酸化ナトリウム水溶液に20℃で48時間浸漬後に塗面状態を観察。
(8)耐酸性:5%の硫酸水溶液に20℃で48時間浸漬後に塗面状態を観察。
(9)耐擦り傷性:段ボール紙に200g/cm2の加重をかけて、5cmストロークで50往復摩擦した後に、塗装面の傷の付き具合を目視で評価した。
○=傷が見えない。
△=傷は見えるが、面状に白く見える程ではない。
×=傷跡が白い面状に見える。
(10)スクラッチ傷つき試験:新東科学(株)製 トライボギアTYPE18を使用して評価した。測定方法は次の通りである。測定モードは一定荷重(1kg)、圧子はボール圧子 5φmm、ストローク距離は40mm、ストローク速度は10mm/秒。圧子がアルミニウム板に到達した時のストローク回数を求めた。
Claims (2)
- (A)α,β−エチレン性不飽和カルボン酸単量体、水酸基含有α,β−エチレン性不飽和単量体、その他のα,β−エチレン性不飽和単量体を共重合した酸価10〜150KOHmg/g樹脂固形分、水酸基価20〜200KOHmg/g樹脂固形分、重量平均分子量が10,000〜100,000のビニル共重合体、(B)アミノ樹脂および、(C)水分散性ワックスから成り、(C)水分散性ワックスの平均粒径が0.3μm以上、3μm以下で、(C)水分散性ワックスの配合量が、(A)ビニル共重合体と(B)アミノ樹脂の合計100重量部に対して0.1〜1.5重量部であることを特徴とするアニオン型電着塗料。
- (C)水分散性ワックスの配合量が(A)ビニル共重合体と(B)アミノ樹脂の合計100重量部に対して0.1〜1重量部であることを特徴とする請求項1記載のアニオン型電着塗料。
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