JP5606212B2 - Colored resin composition for electrodeposition coating, water-based electrodeposition coating, coating method and coated article - Google Patents
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Description
本発明は、熱伝導性および絶縁性を有するセラミックス微粒子と、着色顔料と、酸性基または塩基性基を含有する親水性樹脂とからなる着色した電着塗料用樹脂組成物、水性電着塗料、塗装方法とその塗装物に関する。さらに詳しくは被塗装物に色彩、光反射性、熱伝導性、放熱性、および絶縁性を付与する着色した電着塗料用樹脂組成物、水性電着塗料、塗装方法およびその塗装物に関する。 The present invention relates to a colored resin composition for an electrodeposition coating comprising a ceramic fine particle having thermal conductivity and insulating properties, a color pigment, and a hydrophilic resin containing an acidic group or a basic group, an aqueous electrodeposition coating, The present invention relates to a painting method and a painted object. More specifically, the present invention relates to a colored resin composition for electrodeposition paint, a water-based electrodeposition paint, a coating method, and a coated article that impart color, light reflectivity, thermal conductivity, heat dissipation, and insulation to an object to be coated.
従来、被塗装物に放熱性を付与する手法としては、アルミ軽合金にアルマイト処理を施し、表面積の大きいフィン形状を構成する方法(たとえば、特許文献1)、ビヒクル中にSnO2−Sb2O5系半導体粒子をフィラーとし、且つ様々な顔料を樹脂中に分散させた塗料を塗布する方法(たとえば、特許文献2)などがある。 Conventionally, as a method for imparting heat dissipation to an object to be coated, a method of forming a fin shape with a large surface area by subjecting an aluminum light alloy to alumite treatment (for example, Patent Document 1), SnO 2 —Sb 2 O in a vehicle There is a method (for example, Patent Document 2) of applying a paint in which 5 type semiconductor particles are used as a filler and various pigments are dispersed in a resin.
しかしながら、前者の方法は、材料選択の幅や、部品が占有するスペースに制約がある。後者の方法は、特定の半導体粒子を用いるので高価であり、さらに吹き付け塗装に用いるので入り組んだ形状には適用ができない。また半導体粒子を配合しているので電気絶縁性がなく電気電子部品には適用しづらい。 However, the former method is limited in the width of material selection and the space occupied by parts. The latter method is expensive because specific semiconductor particles are used, and is not applicable to complicated shapes because it is used for spray coating. Also, since semiconductor particles are blended, there is no electrical insulation and it is difficult to apply to electrical and electronic parts.
電着塗料は、フィラーとして様々な物質を樹脂と同時に共析させてその用途に応じて多種にわたる特性の向上を実現することが可能であり、極めて均一コーティング性に優れるため入り組んだ複雑な形状にも適用できるが、放熱性および絶縁性を付与する着色電着塗料は上市されていない。 Electrodeposition paints can be co-deposited with various resins as fillers to improve various properties depending on the application, and have extremely complex coating shapes because of their extremely uniform coating properties. However, colored electrodeposition paints that impart heat dissipation and insulation are not on the market.
本発明の目的は、入り組んだ複雑な形状の塗装面であっても色彩、光反射性、熱伝導性、放熱性、および絶縁性を付与することができる着色した電着塗料用樹脂組成物、水性電着塗料、塗装方法とその塗装物を提供することである。 An object of the present invention is to provide a colored resin composition for an electrodeposition coating that can impart color, light reflectivity, thermal conductivity, heat dissipation, and insulation even on an intricately shaped painted surface, It is to provide a water-based electrodeposition paint, a coating method and a coated product thereof.
本発明は、酸化珪素、窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、窒化ホウ素、およびこれらの混合物から選択される1種または2種以上の、熱伝導性および絶縁性を有するセラミックス微粒子と、着色顔料と、エポキシアミンアダクト樹脂を含む塩基性基を含有する親水性樹脂とからなる樹脂組成物であって、樹脂組成物の全体の重量に対して前記熱伝導性および絶縁性を有するセラミックス微粒子が5〜40重量%、前記着色顔料が5〜50重量%、および前記エポキシアミンアダクト樹脂を含む塩基性基を含有する親水性樹脂が10〜90重量%配合されてなる、熱伝導性および放熱性を付与する着色した電着塗料用樹脂組成物である。
The present invention relates to one or more thermal conductivity and insulating properties selected from silicon oxide, silicon nitride, aluminum oxide, aluminum nitride, beryllium oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, boron nitride, and mixtures thereof. A resin composition comprising a ceramic fine particle, a color pigment, and a hydrophilic resin containing a basic group including an epoxyamine adduct resin , wherein the thermal conductivity and the total weight of the
また本発明は、塩基性基を含有する親水性樹脂を含む上記の着色した電着塗料用樹脂組成物を、酸性の中和剤を含む水に分散させてなることを特徴とする、電気伝導性を有する固体に塗装が可能な水性電着塗料である。 In addition, the present invention provides an electroconductive material obtained by dispersing the colored resin composition for an electrodeposition paint containing a hydrophilic resin containing a basic group in water containing an acidic neutralizing agent. It is a water-based electrodeposition paint that can be applied to a solid having a property.
また本発明は、上記の水性電着塗料を用いて、電気伝導性を有する固体に電着塗装をする方法である。 The present invention is also a method for electrodeposition coating on an electrically conductive solid using the aqueous electrodeposition coating described above.
また本発明は、上記の電着塗装をする方法によって、電気伝導性を有する固体が電着塗装された塗装物である。 Further, the present invention is a coated product in which a solid having electrical conductivity is electrodeposited by the above-described electrodeposition coating method.
さらに本発明は、上記の電着塗装をする方法が適用される電気伝導性を有する固体が回路基板、乾燥機の発熱体、暖房機、加熱ヒーター、LED(Light Emitting Diode)関連機器の筐体であることを特徴とする。 Further, the present invention provides a case of a circuit board, a heating element of a dryer, a heater, a heater, and an LED (Light Emitting Diode) -related device housing to which the above-described electrodeposition coating method is applied. It is characterized by being.
本発明によれば、エポキシアミンアダクト樹脂は塩基性基を含有するので、酸性の中和剤を含む水に分散させることが可能である。また、酸化珪素、窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、窒化ホウ素、およびこれらの混合物から選択される1種または2種以上の、熱伝導性および絶縁性を有するセラミックス微粒子(以下、単に熱伝導性および絶縁性を有するセラミックス微粒子という場合がある)、着色顔料はエポキシアミンアダクト樹脂を含む塩基性基を含有する親水性樹脂に分散が可能であり、相互に含浸、濡れることによって、これらが均一に分散された水性電着塗料とすることができる。塗装後熱伝導性および絶縁性を有するセラミックス微粒子が熱伝導性、放熱性および絶縁性を被塗装物に付与し、着色顔料が様々な色彩を付与し、さらにエポキシアミンアダクト樹脂を含む塩基性基を含有する親水性樹脂も加熱乾燥後、被塗装物に光反射性、絶縁性を付与することができる。本来熱伝導性のない金属、半導体および電気伝導性セラミックスなど電気伝導性を有するすべての固体に色彩、光反射性、熱伝導性、放熱性を付与し、かつ電気絶縁性を付与することが可能である。 According to the present invention, the epoxy amine adduct resins because it contains salt group group, may be dispersed in water containing an acid of the neutralizing agent. Also, silicon oxide, silicon nitride, aluminum oxide, aluminum nitride, beryllium oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, boron nitride, and one or more mixtures thereof, thermal conductivity and insulating the Ceramic fine particles (hereinafter sometimes referred to simply as “ceramic fine particles having thermal conductivity and insulation”) and coloring pigments can be dispersed in hydrophilic resins containing basic groups including epoxyamine adduct resins. By impregnating and getting wet, an aqueous electrodeposition coating material in which these are uniformly dispersed can be obtained. Ceramic fine particles with thermal conductivity and insulation after coating give thermal conductivity, heat dissipation and insulation to the object to be coated, colored pigments give various colors, and basic group containing epoxyamine adduct resin The hydrophilic resin containing can also give light reflectivity and insulation to the object to be coated after heat drying. It is possible to give color, light reflectivity, thermal conductivity, heat dissipation and electrical insulation to all solids with electrical conductivity such as metals, semiconductors, and electrically conductive ceramics that are not inherently thermally conductive. It is.
本発明の着色した電着塗料用樹脂組成物は水に分散が可能であるので、有機溶剤の使用量が少なくなることで、安全面および環境面についても優れた特性を有している。 Since the colored resin composition for electrodeposition paints of the present invention can be dispersed in water, the use amount of the organic solvent is reduced, so that it has excellent safety and environmental characteristics.
本発明においては、アルマイトと同様の放熱特性を有する有機−無機ハイブリッド塗膜を本来熱伝導性の低い金属の上に容易に塗装可能であり、極めて均一コーティング性に優れるために、部品形状の自由度向上に大きく貢献するものである。しかも、有機塗膜をベースとしているため、絶縁特性も兼ね備えている。 In the present invention, an organic-inorganic hybrid coating film having a heat dissipation characteristic similar to that of anodized can be easily applied onto a metal with low heat conductivity, and the excellent uniform coating property makes it possible to freely form parts. It greatly contributes to improvement of the degree. Moreover, since it is based on an organic coating film, it also has insulating properties.
本発明によれば、エポキシアミンアダクト樹脂が酸性の中和剤を含む水に分散するので、熱伝導性および絶縁性を有するセラミックス微粒子、着色顔料を含む着色した電着塗料用樹脂組成物を水に分散して水性電着塗料となる。この水性電着塗料は電気伝導性を有する固体に電着塗装が可能であり、塗装された物は色彩、光反射性、熱伝導性、放熱性および電気絶縁性を有する。また水性電着塗料なので安全面および環境面においても優れた特性を有している。 According to the present invention, since the epoxyamine adduct resin is dispersed in water containing an acidic neutralizing agent, a colored resin composition for electrodeposition coating containing ceramic fine particles having heat conductivity and insulating properties and a color pigment is added to water. Dispersed into a water-based electrodeposition paint. This aqueous electrodeposition paint can be electrodeposited on a solid having electrical conductivity, and the coated material has color, light reflectivity, thermal conductivity, heat dissipation, and electrical insulation. Moreover, since it is an aqueous electrodeposition paint, it has excellent characteristics in terms of safety and environment.
本発明によれば、電気伝導性を有する固体に電着塗装をする方法は、樹脂組成物の全体の重量に対して前記熱伝導性および絶縁性を有するセラミックス微粒子が5〜40重量%、着色顔料が5〜50重量%、前記エポキシアミンアダクト樹脂を含む塩基性基を含有する親水性樹脂が10〜90重量%が含まれる着色した電着塗料用樹脂組成物を水に分散した水性電着塗料を用いているので、塗装された物に色彩、光反射性、熱伝導性、放熱性および電気絶縁性を付与することができる。 According to the present invention, the method of electrodeposition coating on a solid having electrical conductivity is such that 5 to 40% by weight of the ceramic fine particles having thermal conductivity and insulating properties are colored with respect to the total weight of the resin composition. Aqueous electrodeposition in which a colored resin composition for electrodeposition paint containing 5 to 50% by weight of a pigment and 10 to 90% by weight of a hydrophilic resin containing a basic group including the epoxyamine adduct resin is dispersed in water. Since the paint is used, it is possible to impart color, light reflectivity, thermal conductivity, heat dissipation, and electrical insulation to the coated object.
本発明によれば、水性電着塗料が熱伝導性および絶縁性を有するセラミックス微粒子および着色顔料を含有しているので、電着塗装された塗装物は色彩、光反射性、熱伝導性、放熱性、および電気絶縁性を有する。 According to the present invention, since the water-based electrodeposition paint contains ceramic fine particles and color pigments having thermal conductivity and insulation, the electrodeposited coated material has color, light reflectivity, thermal conductivity, heat dissipation. And electrical insulation.
本発明によれば、電気伝導性を有する固体が回路基板、乾燥機の発熱体、暖房機、加熱ヒーター、LED関連機器の筐体であるので本発明の電着塗料の効果が好適に発揮できる。回路基板における放熱絶縁電着塗装は、基板材料の化学変化を起こさず、また必要な部分だけに選択的に均一かつ薄膜にて放熱絶縁塗装が可能である。乾燥機の発熱体、暖房機、加熱ヒーターにおける放熱絶縁電着塗装は、これらの発熱効率を上げるため、省電力化およびCO2排出抑制の効果が得られる。LED関連機器の筐体に水性電着塗装を用いると、基板材料の化学変化を起こさず、また必要な部分だけに選択的に均一かつ10数μの薄膜にて放熱絶縁塗装が可能となり、基板の開発設計に大きな自由度を与えると共に、塗装効率の良い電着塗料の特性を活かし、コストの面でも貢献できる。 According to the present invention, since the solid having electrical conductivity is a casing of a circuit board, a heating element of a dryer, a heater, a heater, and an LED-related device, the effect of the electrodeposition paint of the present invention can be suitably exerted. . The heat dissipating and insulating electrodeposition coating on the circuit board does not cause a chemical change of the substrate material, and can selectively and uniformly dissipate the heat dissipating insulating film only on necessary portions. Since the heat-dissipating and insulating electrodeposition coating in the heating element, the heater and the heater of the dryer increases the heat generation efficiency, the effect of power saving and CO 2 emission suppression can be obtained. When water-based electrodeposition coating is used for the housing of LED-related equipment, it does not cause chemical changes in the substrate material, and it becomes possible to selectively dissipate heat on the necessary parts with a thin film of a few tens of microns. The design and development of the system can be given a great degree of freedom, and the characteristics of the electrodeposition paint with good paint efficiency can be utilized to contribute to the cost.
(塗料用樹脂組成物)
本発明において、酸化珪素、窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、窒化ホウ素、およびこれらの混合物から選択される1種または2種以上の、熱伝導性および絶縁性を有するセラミックス微粒子は、硬質性、不燃性および非腐食性を有すると共に熱伝導性および絶縁性を有する微粒子状の固体材料をいう。これらを電着塗料に配合することにより、塗膜に熱伝導性、放熱性および絶縁性を付与することができる。
(Resin composition for paint)
In the present invention, one or two or more selected from silicon oxide, silicon nitride, aluminum oxide, aluminum nitride, beryllium oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, boron nitride, and mixtures thereof are thermally conductive and insulating. The ceramic fine particles having the term “solid fine particles” refer to fine solid particles having hardness, nonflammability, and non-corrosiveness, and thermal conductivity and insulation. By blending these in the electrodeposition coating, it is possible to impart thermal conductivity, heat dissipation and insulation to the coating film.
セラミックス微粒子は、酸化珪素、窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、窒化ホウ素、およびこれらの混合物から選択される1種または2種以上であるが、特に現実的な適用可能性を考慮すると、比較的安価に入手可能であり、熱伝導性が高く、かつ化学的に安定で無害といった観点から、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウムおよび窒化ホウ素が好ましい。 The ceramic fine particles are one or more selected from silicon oxide, silicon nitride, aluminum oxide, aluminum nitride, beryllium oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, boron nitride, and mixtures thereof, but are particularly realistic. In consideration of applicability, aluminum oxide, magnesium oxide, zirconium oxide and boron nitride are preferred from the viewpoints of being available at a relatively low cost, high thermal conductivity, chemically stable and harmless.
上記セラミックス微粒子の熱伝導率は通常1〜2,000W/m・Kであり、好ましくは5〜1,000W/m・Kであり、特に好ましくは10〜500W/m・Kである。1〜2,000W/m・Kであると熱伝導性および放熱性が発揮でき、5〜1,000W/m・Kであると熱伝導性および放熱性がさらに良好であり、10〜500W/m・Kであると熱伝導性および放熱性が特に良好である。 The thermal conductivity of the ceramic fine particles is usually 1 to 2,000 W / m · K, preferably 5 to 1,000 W / m · K, and particularly preferably 10 to 500 W / m · K. When it is 1 to 2,000 W / m · K, heat conductivity and heat dissipation can be exhibited, and when it is 5 to 1,000 W / m · K, heat conductivity and heat dissipation are further improved, and 10 to 500 W / m When m · K, the thermal conductivity and heat dissipation are particularly good.
上記セラミックス微粒子の形状は、球状、繊維状、薄片状、繊維状、針状など各種形態のものを用いることができ、物質が持つ結晶形態そのものを用いても、粉砕・分級して市販されるグレードを用いてもよい。これらの内で好ましいのは分散性の面から球状である。 The ceramic fine particles may be in various shapes such as spherical, fibrous, flaky, fibrous, and needle-like, and even after using the crystalline form of the substance itself, it is commercially available after being crushed and classified. Grades may be used. Among these, the spherical shape is preferable from the viewpoint of dispersibility.
上記熱伝導および絶縁性を有するセラミックス微粒子は、塗膜と雰囲気ガスとの間での熱伝達効率を高める観点からは粒子状物を用いることが好ましい。セラミックス微粒子を配合した場合、表面形状の平滑性がある程度乱され表面積が拡大する。すなわち、熱交換面積が拡大し、このときさらに塗膜表面において乱流が発生するため熱交換効率の向上が図れる。粒子径は、小さすぎると分散性が高いため塗膜表面が平滑となり、熱交換効率の向上が充分に図れない恐れがある。このため、セラミックス微粒子の粒子径は5nm以上が好ましく、10nm以上がより好ましく、20nm以上が特に好ましい。一方、大きすぎると平滑性が乱れ光沢が低下し、塗膜形成後に粒子が脱離する恐れがある。このため、セラミックス微粒子の粒子径は20μm以下が好ましく、10μm以下がより好ましく、8μm以下が特に好ましい。なお、本発明において粒子径とは用いられるセラミックス微粒子の平均直径をいい、超遠心式自動粒度分布測定装置(例えば、株式会社堀場製作所製CAPA−700)により測定することができる。 From the viewpoint of increasing the heat transfer efficiency between the coating film and the atmospheric gas, it is preferable to use a particulate material as the above-mentioned ceramic fine particles having thermal conductivity and insulating properties. When ceramic fine particles are blended, the smoothness of the surface shape is disturbed to some extent, and the surface area is increased. That is, the heat exchange area is expanded, and at this time, a turbulent flow is further generated on the surface of the coating film, so that the heat exchange efficiency can be improved. If the particle size is too small, the dispersibility is high and the surface of the coating film becomes smooth, and the heat exchange efficiency may not be sufficiently improved. For this reason, the particle diameter of the ceramic fine particles is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more, and particularly preferably 20 nm or more. On the other hand, if it is too large, the smoothness is disturbed and the gloss is lowered, and the particles may be detached after the coating film is formed. For this reason, the particle diameter of the ceramic fine particles is preferably 20 μm or less, more preferably 10 μm or less, and particularly preferably 8 μm or less. In the present invention, the particle diameter means the average diameter of the ceramic fine particles used, and can be measured by an ultracentrifugal automatic particle size distribution analyzer (for example, CAPA-700 manufactured by Horiba, Ltd.).
本発明で用いる着色顔料は電着塗料に一般的に広く使用されているものが使用でき、たとえば、亜鉛華、リトポン、二酸化チタン、沈降性硫酸バリウムなどの白色顔料;酸化鉄赤、アントラキノン、キナクリドン、ジケト-ピロロ-ピロール、ペリレン、インジゴイドなどの赤色顔料;イソインドリノン、イソインドリン、キノフタロン、ピラゾロン、フラバトロン、アントラキノンなどの黄色顔料;ウルトラマリン青、プロシア青(フェロシアン化鉄カリ)、群青、フタロシア二ン、アントラキノン、インジゴイド、カルボニウムなどの青色顔料;カーボンブラック、カーボンナノチューブ、グラファイトなどの黒色顔料;フタロシアニン、ペリレン、ニトロソ、カルボニウムなどの緑色顔料などが挙げられ、これらの1種または2種以上の混合物が使用できる。また、本発明で用いるセラミック微粒子は着色顔料に含めないものとする。着色顔料は、水性電着塗料における特性のうち色調の特性、光反射率の向上を付与する。 The color pigments used in the present invention can be those widely used for electrodeposition paints, for example, white pigments such as zinc white, lithopone, titanium dioxide, precipitated barium sulfate; iron oxide red, anthraquinone, quinacridone Red pigments such as diketo-pyrrolo-pyrrole, perylene, indigoid; yellow pigments such as isoindolinone, isoindoline, quinophthalone, pyrazolone, flavatron, anthraquinone; ultramarine blue, prussian blue (potassium ferrocyanide), ultramarine blue, Blue pigments such as phthalocyanine, anthraquinone, indigoid, and carbonium; black pigments such as carbon black, carbon nanotube, and graphite; and green pigments such as phthalocyanine, perylene, nitroso, and carbonium, and one or more of these of Compounds can be used. Further, the ceramic fine particles used in the present invention are not included in the color pigment. The color pigment imparts improvements in color tone characteristics and light reflectance among the characteristics of the aqueous electrodeposition coating.
本発明の電着塗料用樹脂組成物を構成する親水性樹脂は、エポキシアミンアダクト樹脂を含む塩基性基を含有する親水性樹脂であり、以下の説明において、酸性基を含有する親水性樹脂および塩基性基を含有する親水性樹脂と記載されている親水性樹脂のうち、エポキシアミンアダクト樹脂を含まない親水性樹脂は、本発明の範囲外である。酸性基を含有する親水性樹脂または塩基性基を含有する親水性樹脂は、酸性基または塩基性基を含有する樹脂であり塩基性の中和剤または酸性の中和剤で中和して電着塗料を形成することができれば限定はない。酸性基を含有する親水性樹脂の酸性基としては、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、ホスホン酸基などが挙げられるが、電着塗料用としてはカルボキシル基が好ましい。塩基性基を含有する親水性樹脂の塩基性基としてはアミノ基、アミド基、ピリジン基、ピロリドン基、イミダゾール基、イミン基などが挙げられるが電着塗料用としてはアミノ基が好ましい。 The hydrophilic resin constituting the resin composition for electrodeposition paints of the present invention is a hydrophilic resin containing a basic group containing an epoxyamine adduct resin. In the following description, a hydrophilic resin containing an acidic group and Of the hydrophilic resins described as hydrophilic resins containing basic groups, hydrophilic resins that do not contain an epoxyamine adduct resin are outside the scope of the present invention. A hydrophilic resin containing an acidic group or a hydrophilic resin containing a basic group is a resin containing an acidic group or a basic group, and is neutralized with a basic neutralizing agent or an acidic neutralizing agent. There is no limitation as long as a coating material can be formed. Examples of the acidic group of the hydrophilic resin containing an acidic group include a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, and a phosphonic acid group, and a carboxyl group is preferable for electrodeposition coatings. Examples of the basic group of the hydrophilic resin containing a basic group include an amino group, an amide group, a pyridine group, a pyrrolidone group, an imidazole group, and an imine group, but an amino group is preferable for electrodeposition coatings.
酸性基を含有する親水性樹脂または塩基性基を含有する親水性樹脂としては、たとえば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、スチレン系樹脂、オレフィン系樹脂、ビニルエステル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリ(チオ)エーテル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリイミド系樹脂、セルロースエステル系樹脂などに酸性基または塩基性基を導入した樹脂が挙げられるが、アクリル樹脂、エポキシ樹脂に酸性基または塩基性基を含有した樹脂が好ましい電着塗料として使用しやすい。 Examples of hydrophilic resins containing acidic groups or hydrophilic resins containing basic groups include acrylic resins, epoxy resins, styrene resins, olefin resins, vinyl ester resins, polyester resins, polyamide resins, Examples include polyurethane resins, poly (thio) ether resins, polycarbonate resins, polysulfone resins, polyimide resins, resins in which acidic groups or basic groups are introduced into cellulose ester resins, acrylic resins, epoxy resins A resin containing an acidic group or a basic group is easy to use as a preferred electrodeposition paint.
このようなものとしては、酸性基または塩基性基を有するアクリル共重合体、エポキシアミンアダクト樹脂が好ましい。 As such a thing, the acrylic copolymer which has an acidic group or a basic group, and an epoxyamine adduct resin are preferable.
アクリル共重合体は酸性基または塩基性基を有する単量体を他の重合性単量体と共重合して得られる。 The acrylic copolymer is obtained by copolymerizing a monomer having an acidic group or a basic group with another polymerizable monomer.
酸性基を有するアクリル共重合体は、たとえば、カルボキシル基含有単量体(a)、ヒドロキシル基含有有単量体(b)、その他の単官能性単量体(c)を共重合して得られる。 The acrylic copolymer having an acidic group is obtained, for example, by copolymerizing a carboxyl group-containing monomer (a), a hydroxyl group-containing monomer (b), and another monofunctional monomer (c). It is done.
カルボキシル基含有単量体(a)としては公知のものが使用でき、たとえば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などの、分子内にカルボキシル基および重合性二重結合を有する化合物が挙げられる。これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸が好ましい。カルボキシル基含有単量体は1種を単独で使用でき、または2種以上を併用できる。 As the carboxyl group-containing monomer (a), known monomers can be used, for example, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, etc. Examples include compounds having a bond. Among these, acrylic acid and methacrylic acid are preferable. A carboxyl group-containing monomer can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together.
ヒドロキシ基含有単量体(b)としては公知のものが使用でき、(メタ)アクリル酸ヒドロキシ基アルキル、たとえば、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル;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などが挙げられる。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は、カプロラクトンに(メタ)アクリル酸が付加されたものであり、市販品が使用できる。カプロラクトンに(メタ)アクリル酸が付加された市販品としては、たとえば、プラクセルFM1、プラクセルFM2、プラクセルFM3、プラクセルFA1、プラクセルFA2、プラクセルFA3(登録商標、ダイセル化学工業社製)などが挙げられる。ヒドロキシ基含有単量体は1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。これらの内で、(メタ)アクリル酸エステル2−ヒドロキシエチルが好ましい。ヒドロキシ基含有単量体は非イオン性であるが共重合体に親水性を付与することができる。ここで(メタ)アクリル酸エステルとは、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルの両方を言うものとする。 A well-known thing can be used as a hydroxyl-group containing monomer (b), For example, (meth) acrylic-acid alkyl group alkyl, for example, (meth) acrylic-acid 2-hydroxyethyl, (meth) acrylic-acid 2-hydroxypropyl, ( And (meth) acrylic acid 3-hydroxypropyl, (meth) acrylic acid 4-hydroxybutyl, caprolactone-modified (meth) acrylic acid hydroxy ester, and the like. Caprolactone-modified (meth) acrylic acid hydroxy ester is obtained by adding (meth) acrylic acid to caprolactone, and a commercially available product can be used. Examples of commercially available products in which (meth) acrylic acid is added to caprolactone include Plaxel FM1, Plaxel FM2, Plaxel FM3, Plaxel FA1, Plaxel FA2, Plaxel FA3 (registered trademark, manufactured by Daicel Chemical Industries). A hydroxy group containing monomer can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together. Of these, (meth) acrylic acid ester 2-hydroxyethyl is preferred. The hydroxy group-containing monomer is nonionic but can impart hydrophilicity to the copolymer. Here, (meth) acrylic acid ester means both acrylic acid ester and methacrylic acid ester.
その他の単官能性単量体(c)としては特に限定はないが、たとえば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルなどの炭素数1〜18のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル;(メタ)アクリル酸ベンジルなどのアラルキル基含有(メタ)アクリル酸エステル;(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸イソボニル、2−アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、2−アクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレートなどの環状アルキル(メタ)アクリル酸エステル;メタクリル酸2−(パーフロロオクチル)エチル、メタクリル酸トリフロロメチルなどのフッ素化アルキル(メタ)アクリル酸エステル;酢酸ビニル;N−フェニルマレイミド、N―シクロヘキシルマレイミドなどが挙げられる。これらの1種または2種以上を併用できる。 Other monofunctional monomers (c) are not particularly limited. For example, methyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 2 -(Meth) acrylic acid ester having an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms such as ethylhexyl; aralkyl group-containing (meth) acrylic acid ester such as benzyl (meth) acrylate; cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl acrylate, Cyclic alkyl (meth) acrylic acid esters such as 2-acryloyloxyethyl hydrogen phthalate and 2-acryloyloxypropyl hydrogen phthalate; fluorinated alkyl (meth) such as 2- (perfluorooctyl) ethyl methacrylate and trifluoromethyl methacrylate Acrylic acid ester; vinyl acetate Le; N- phenylmaleimide, etc. N- cyclohexyl maleimide. These 1 type (s) or 2 or more types can be used together.
また塩基性基を有するアクリル共重合体は、たとえば、(メタ)アクリル酸のアミノ誘導体(d)、ヒドロキシル基含有単量体(b)、およびその他の単官能性単量体(c)を共重合して得られる。 In addition, the acrylic copolymer having a basic group includes, for example, an amino derivative (d) of (meth) acrylic acid, a hydroxyl group-containing monomer (b), and another monofunctional monomer (c). Obtained by polymerization.
(メタ)アクリル酸のアミノ誘導体(d)としては、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル、アクリル酸エチルトリメチルアンモニウムクロライドなどのアミノ誘導体を用いることができる。 As the amino derivative (d) of (meth) acrylic acid, amino derivatives such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, and ethyltrimethylammonium acrylate chloride can be used.
ヒドロキシル基含有単量体(b)、およびその他の単官能性単量体(c)は上記のものが使用できる。 As the hydroxyl group-containing monomer (b) and other monofunctional monomers (c), those described above can be used.
アクリル共重合体における単量体の配合量については、上記の単量体(a)、(b)、(c)または(d)、(b)、(c)の組み合わせを任意の比率で行うことができる。単量体の配合量としては、たとえば、カルボキシル基含有単量体(a)または(メタ)アクリル酸のアミノ誘導体(d)を5〜30重量%、ヒドロキシ基含有単量体(b)を5〜30重量%、およびその他の単官能性単量体(c)を40〜90重量%含むものが好ましい。重合条件としては通常のアクリル重合の条件が好ましく適用できる。この場合には、公知の水溶性有機溶剤中で行ってもよく、たとえば、全体の40〜80重量%の水溶性有機溶剤が用いられる。 About the compounding quantity of the monomer in an acrylic copolymer, the combination of said monomer (a), (b), (c) or (d), (b), (c) is performed by arbitrary ratios. be able to. Examples of the monomer content include 5 to 30% by weight of the carboxyl group-containing monomer (a) or (meth) acrylic acid amino derivative (d), and 5% of the hydroxy group-containing monomer (b). Those containing ˜30% by weight and 40 to 90% by weight of the other monofunctional monomer (c) are preferred. As the polymerization conditions, normal acrylic polymerization conditions can be preferably applied. In this case, it may be carried out in a known water-soluble organic solvent. For example, 40 to 80% by weight of the water-soluble organic solvent is used.
重合して得られる酸性基または塩基性基を含有するアクリル共重合体の重量平均分子量は好ましくは1,000〜40,000、特に好ましくは2,000〜30,000である。重量平均分子量が1,000以上では、水中への分散性が良好であり、電着塗料自体の沈降が生じにくい。40,000以下であると、ゆず肌等の塗装の不良現象が発生せず均一な外観が得られる。なお、該アクリル共重合体の重量平均分子量Mwはゲルパーミエーション(GPC)法で測定でき、たとえば、次のようにして測定できる。 The weight average molecular weight of the acrylic copolymer containing an acidic group or a basic group obtained by polymerization is preferably 1,000 to 40,000, particularly preferably 2,000 to 30,000. When the weight average molecular weight is 1,000 or more, the dispersibility in water is good, and precipitation of the electrodeposition coating itself is difficult to occur. When it is 40,000 or less, a defective appearance of coating such as yuzu skin does not occur and a uniform appearance can be obtained. In addition, the weight average molecular weight Mw of this acrylic copolymer can be measured by a gel permeation (GPC) method, for example, can be measured as follows.
GPC装置(商品名:HLC−8220GPC、東ソー社製)において、温度40℃に設定したカラムを用い、試料溶液100mlを注入して測定する。試料溶液としては、アクリル共重合体(乾燥品)の0.25%テトラヒドロフラン溶液を一晩放置して溶解したものを用いる。分子量校正曲線は標準ポリスチレン(単分散ポリスチレン)を用いて作成する。 In a GPC apparatus (trade name: HLC-8220 GPC, manufactured by Tosoh Corporation), measurement is performed by injecting 100 ml of a sample solution using a column set at a temperature of 40 ° C. As a sample solution, a solution obtained by dissolving a 0.25% tetrahydrofuran solution of an acrylic copolymer (dry product) overnight is used. The molecular weight calibration curve is prepared using standard polystyrene (monodisperse polystyrene).
また、エポキシアミンアダクト樹脂としては、エポキシ樹脂のエポキシ基を1級および2級アミンで30〜100%変性した誘導体が好ましく使用できる。反応には全体の40〜80重量%の水性有機溶剤に溶解させたものを用いることができる。 Further, as the epoxyamine adduct resin, a derivative obtained by modifying the epoxy group of the epoxy resin with primary and secondary amines by 30 to 100% can be preferably used. For the reaction, those dissolved in 40 to 80% by weight of an aqueous organic solvent can be used.
エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂[商品名:エピコート828、エピコート834、エピコート1001、エピコート1004、エピコート1007、エピコート1009(以上、ジャパンエポキシレジン社製)]、ノボラックフェノール型エポキシ樹脂[商品名:エピコート152、エピコート154(以上、ジャパンエポキシレジン社製)]、グリシジルアミン型エポキシ樹脂[商品名:エピコート604(ジャパンエポキシレジン製)]、およびダイマー酸型エポキシ樹脂(商品名:エピコート872(ジャパンエポキシレジン製)]などを用いることができるが、これらに限定されない。 As epoxy resins, bisphenol A type epoxy resins [trade names: Epicoat 828, Epicoat 834, Epicoat 1001, Epicoat 1004, Epicoat 1007, Epicoat 1009 (above, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)], novolak phenol type epoxy resin [trade name : Epicoat 152, Epicoat 154 (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)], glycidylamine type epoxy resin [Product Name: Epicoat 604 (Japan Epoxy Resin)], and dimer acid type epoxy resin (Product Name: Epicoat 872 (Japan Epoxy resin)]] can be used, but is not limited thereto.
1級アミンとしては、モノメタノールアミン、モノエタノールアミン、モノイソプロパ
ノールアミンなどの炭素数1〜4のモノアルカノールアミン;ジメチルアミノエチルアミン、ジエチルアミノエチルアミン、ジエチルアミノプロピルアミンなどの炭素数1〜4のモノアルキルアミンを用いることができ、2級アミンとしては、ジメタノールアミン、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミンなどの炭素数1〜4のジアルカノールアミン;メチルエタノールアミン、メチルプロパノールアミンなどの炭素数1〜4のモノアルカノールアミン;ジエチルアミン、ジn−ブチルアミンなどの炭素数1〜4のジアルキルアミンを用いることができるが、これらに限定されない。上記のアルカノールアミンは付加物の親水性を向上するので好適に用いられる。
Examples of the primary amine include monoalkanolamines having 1 to 4 carbon atoms such as monomethanolamine, monoethanolamine and monoisopropanolamine; monoalkylamines having 1 to 4 carbon atoms such as dimethylaminoethylamine, diethylaminoethylamine and diethylaminopropylamine. Secondary amines include dialkanolamines having 1 to 4 carbon atoms such as dimethanolamine, diethanolamine and diisopropanolamine; monoalkanols having 1 to 4 carbon atoms such as methylethanolamine and methylpropanolamine. Amine: Although a C1-C4 dialkylamine, such as diethylamine and di n-butylamine, can be used, it is not limited to these. The above alkanolamine is preferably used because it improves the hydrophilicity of the adduct.
1級および2級アミンはエポキシ基に反応して付加することができる。配合比率はエポキシ基1等量に1級または2級アミンのHが0.5〜1.2等量を用いるのが好ましい。反応は室温〜50℃で行うのが好ましい。このようにしてアミノ基が付加したエポキシアミンアダクト樹脂が得られる。 Primary and secondary amines can be added in response to epoxy groups. It is preferable to use 0.5 to 1.2 equivalents of primary or secondary amine H to 1 equivalent of epoxy group. The reaction is preferably performed at room temperature to 50 ° C. In this way, an epoxyamine adduct resin with an amino group added is obtained.
本発明の塗料用樹脂組成物は、樹脂組成物の全体の重量に対して熱伝導性および絶縁性を有するセラミックス微粒子が5〜40重量%、前記着色顔料が5〜50重量%、および前記酸性基を含有する親水性樹脂または塩基性基を含有する親水性樹脂が10〜90重量%が配合されたものである。 The resin composition for coatings of the present invention comprises 5 to 40% by weight of ceramic fine particles having thermal conductivity and insulating properties, 5 to 50% by weight of the color pigment, and the acidity based on the total weight of the resin composition. 10 to 90% by weight of a hydrophilic resin containing a group or a hydrophilic resin containing a basic group is blended.
セラミックス微粒子の組成割合が、電着塗料用樹脂組成物に対して5重量%未満であると、被塗装物に十分な熱伝導性、放熱性および絶縁性が得られず、40重量%を超えると、樹脂組成物が水中に分散あるいは溶解しにくい。好ましくは5〜30重量%であり、特に好ましくは10〜25重量%である。着色顔料が電着塗料用樹脂組成物に対して5重量%未満であると、十分な色調が得られず、50重量%を超えると、着色顔料が分散した樹脂が水中に分散または溶解しにくい。好ましくは10〜50重量%である。前記酸性基を含有する親水性樹脂または塩基性基を含有する親水性樹脂は、電着塗料用樹脂組成物に対して10重量%未満であるとセラミックス微粒子を配合した樹脂が水中に分散あるいは溶解しにくい。90重量%を超えるとセラミックス微粒子の共析率が低下し、十分な放熱性が得られず、また熱伝導性および絶縁性も不良となる。好ましくは20〜85重量%であり、特に好ましくは25〜80重量%である。 When the composition ratio of the ceramic fine particles is less than 5% by weight with respect to the resin composition for electrodeposition paints, sufficient thermal conductivity, heat dissipation and insulation cannot be obtained for the object to be coated, and exceeds 40% by weight. The resin composition is difficult to disperse or dissolve in water. Preferably it is 5-30 weight%, Most preferably, it is 10-25 weight%. If the color pigment is less than 5% by weight based on the resin composition for electrodeposition paints, sufficient color tone cannot be obtained, and if it exceeds 50% by weight, the resin in which the color pigment is dispersed is difficult to disperse or dissolve in water. . Preferably it is 10 to 50% by weight. When the hydrophilic resin containing an acidic group or the hydrophilic resin containing a basic group is less than 10% by weight based on the resin composition for electrodeposition coatings, a resin containing ceramic fine particles is dispersed or dissolved in water. Hard to do. If it exceeds 90% by weight, the eutectoid rate of the ceramic fine particles is lowered, sufficient heat dissipation cannot be obtained, and the thermal conductivity and insulation properties are also poor. Preferably it is 20 to 85 weight%, Most preferably, it is 25 to 80 weight%.
また、上記の電着塗料用樹脂組成物の絶縁特性および塗膜の一般的な性質を発現するために、メチル化メラミン樹脂、ブチル化メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂などのメラミン樹脂;トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどを三量体化し、メチルエチルケトオキシム、ε−カプロラクタム、フェノール、ジケトンなどでブロックしたブロック化イソシアネート;ポリイミド樹脂などを上記樹脂と混合してもよい。これらの樹脂は酸性基を含有する親水性樹脂または塩基性基を含有する親水性樹脂の水酸基、カルボキシル基などの官能基と反応・架橋して、樹脂の性能を強化することができる。 In addition, in order to express the insulating properties of the resin composition for electrodeposition paints and the general properties of the coating film, melamine resins such as methylated melamine resin, butylated melamine resin, and benzoguanamine resin; tolylene diisocyanate, diphenylmethane Diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate and the like may be trimerized and blocked with methyl ethyl ketoxime, ε-caprolactam, phenol, diketone, etc .; a polyimide resin or the like may be mixed with the above resin. These resins can react and crosslink with functional groups such as hydroxyl groups and carboxyl groups of hydrophilic resins containing acidic groups or hydrophilic resins containing basic groups to enhance the performance of the resins.
上記のポリイミド樹脂としては、下記(e)、(f)を適当な有機溶剤中で等モル反応させたのち、脱水閉環反応させイミド化を完結させた溶剤可溶性イミド樹脂が使用できる。 As the polyimide resin, a solvent-soluble imide resin in which the following (e) and (f) are reacted in an equimolar amount in an appropriate organic solvent, followed by dehydration ring-closing reaction to complete imidization can be used.
(e)芳香族テトラカルボン酸二無水物
3,4,3’,4’−ベンゾサルホンテトラカルボン酸ジ無水物、3,4,3’,4’−ジフェニルテトラカルボン酸ジ無水物、ビス−(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテルジ無水物、2,2−ビス−(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンジ無水物など、
(E) Aromatic tetracarboxylic dianhydride 3,4,3 ′, 4′-benzosulfone tetracarboxylic dianhydride, 3,4,3 ′, 4′-diphenyltetracarboxylic dianhydride, bis -(3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, 2,2-bis- (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride, etc.
(f)芳香族ジアミン
4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、1,3−ビス−(4−アミノフェノキシ)−ベンゼン、2,2’−[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパンなど。
また、N,N’−m−キシレンビスマレイミド、N,N’−4,4’−ジフェニルメタンビスマレイミド、N,N’−m−フェニレンビスマレイミド、N,N’−4,4’−ジフェニルエーテルビスマレイミド、N,N’−m−キシレンビスナジイミド、N,N’−4,4’−ジフェニルメタンビスアリルナジイミドなどの熱架橋性イミド化合物も使用できる。
(F) Aromatic diamine 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 1,3-bis- (4-aminophenoxy) -benzene, 2,2 ′-[4- (4- Aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl Sulfone, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, and the like.
Moreover, N, N'-m-xylene bismaleimide, N, N'-4,4'-diphenylmethane bismaleimide, N, N'-m-phenylene bismaleimide, N, N'-4,4'-diphenyl ether bis Thermally crosslinkable imide compounds such as maleimide, N, N′-m-xylenebisnadiimide, and N, N′-4,4′-diphenylmethanebisallylnadiimide can also be used.
これらの架橋樹脂はアクリル共重合体、エポキシアミンアダクト樹脂のいずれにも適用できるが、アクリル共重合体はメラミン樹脂と、エポキシアミンアダクト樹脂はポリイミド樹脂と用いられると樹脂の特性が発揮できるので特に好ましい。これらのメラミン樹脂やポリイミド樹脂の配合量は樹脂合計量に対して好ましくは15〜60重量%であり、より好ましくは20〜50重量%である。 These cross-linked resins can be applied to both acrylic copolymers and epoxyamine adduct resins, but acrylic copolymers can exhibit the characteristics of resins when used with melamine resins and epoxyamine adduct resins with polyimide resins. preferable. The blending amount of these melamine resins and polyimide resins is preferably 15 to 60% by weight, more preferably 20 to 50% by weight, based on the total amount of the resin.
(水性電着塗料)
本発明の水性電着塗料は、本発明の着色した電着塗料用樹脂組成物、酸性または塩基性の中和剤(以下単に中和剤ということがある)および水を含む。本発明の水性電着塗料は、本発明の着色した電着塗料用樹脂組成物に中和剤を加えて混合した後、水に投入して分散して製造してもよいし、中和剤を水に溶解した後、本発明の電着塗料用樹脂組成物を投入して分散して製造してもよい。好ましくは前者である。水性電着塗料における電着塗料用樹脂組成物の含有量は、固形分(塗膜形成成分)として、水性電着塗料全量の5〜20重量%が好ましく、より好ましくは8〜15重量%である。5重量%以上20重量%以下であると、塗料中での各成分の分散状態が安定になり、凝集・沈殿が発生せず、均一な塗膜外観が得られる。
(Water-based electrodeposition paint)
The aqueous electrodeposition coating composition of the present invention contains the colored resin composition for electrodeposition coating composition of the present invention, an acidic or basic neutralizing agent (hereinafter sometimes simply referred to as neutralizing agent) and water. The aqueous electrodeposition coating composition of the present invention may be produced by adding a neutralizing agent to the colored resin composition for electrodeposition coating composition of the present invention and mixing the mixture, then throwing it into water and dispersing it. After dissolving in water, the resin composition for electrodeposition paints of the present invention may be added and dispersed to produce. The former is preferred. The content of the resin composition for electrodeposition paints in the aqueous electrodeposition paint is preferably 5 to 20% by weight, more preferably 8 to 15% by weight, based on the total amount of the aqueous electrodeposition paint, as a solid content (coating film forming component). is there. When the content is 5% by weight or more and 20% by weight or less, the dispersion state of each component in the paint becomes stable, no aggregation / precipitation occurs, and a uniform coating film appearance is obtained.
酸性基を含有する親水性樹脂または塩基性基を含有する親水性樹脂は、熱伝導性および絶縁性を有するセラミックス微粒子を水中に分散させ、電着塗装により被塗物に熱伝導性および絶縁性を有するセラミックス微粒子を析出させる。 A hydrophilic resin containing an acidic group or a hydrophilic resin containing a basic group is obtained by dispersing ceramic fine particles having thermal conductivity and insulating properties in water and then applying thermal conductivity and insulating properties to an object by electrodeposition coating. To deposit ceramic fine particles.
塩基性基を含有する親水性樹脂を水中に分散させるための酸性の中和剤としては、乳酸、酢酸、蟻酸、コハク酸、酪酸、メタンスルホン酸などの有機酸や塩酸、硝酸などの無機酸を用いることができる。好ましいのは有機酸である。 Examples of acidic neutralizing agents for dispersing hydrophilic resins containing basic groups in water include organic acids such as lactic acid, acetic acid, formic acid, succinic acid, butyric acid, and methanesulfonic acid, and inorganic acids such as hydrochloric acid and nitric acid. Can be used. Preference is given to organic acids.
酸性基を含有する親水性樹脂を水中に分散させるための塩基性の中和剤としては、ジメチルアミン、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モルフォリン、ピリジンなどのアミン中和剤;炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの無機中和剤を用いることが出来る。好ましいのはアミン系中和剤である。 Basic neutralizing agents for dispersing hydrophilic resins containing acidic groups in water include amine neutralizing agents such as dimethylamine, trimethylamine, diethylamine, triethylamine, morpholine, pyridine; sodium carbonate, potassium carbonate, An inorganic neutralizing agent such as sodium hydroxide or potassium hydroxide can be used. Preference is given to amine-based neutralizing agents.
これらの酸性の中和剤および塩基性の中和剤の使用量は、親水性樹脂の酸性基または塩基性基の含有量、樹脂の水への溶解性などに応じて任意に変えることができるが、仕上り電着塗料1リットルに対して好ましくは0.2〜8gであり、より好ましくは0.5〜7gであり、1〜6gが特に好ましい。0.2重量%以上であると、各親水性樹脂の水溶性化が十分であり、各親水性樹脂が水中で均一に分散する。5重量%以下であると、中和剤が不純物として残存しにくく、電着塗装ひいては電着塗装後の加熱による硬化塗膜に悪影響を及ぼすおそれがない。 The amount of these acidic neutralizers and basic neutralizers can be arbitrarily changed according to the content of acidic groups or basic groups of the hydrophilic resin, the solubility of the resin in water, and the like. However, it is preferably 0.2 to 8 g, more preferably 0.5 to 7 g, and particularly preferably 1 to 6 g with respect to 1 liter of the finished electrodeposition coating material. When the content is 0.2% by weight or more, each hydrophilic resin is sufficiently water-soluble, and each hydrophilic resin is uniformly dispersed in water. If it is 5% by weight or less, the neutralizing agent hardly remains as an impurity, and there is no possibility of adversely affecting the cured coating film by heating after electrodeposition coating.
上記のように混合された水性電着塗料は、親水性樹脂と熱伝導性および絶縁性を有するセラミックス微粒子間の含浸、濡れ性をもって水中への分散を可能とし、電着塗装することができる。また組成の特性により、有機溶剤の使用量が少なくなることで、安全面および環境面についても優れた特性を有している。 The water-based electrodeposition paint mixed as described above can be dispersed in water with impregnation and wettability between the hydrophilic resin and the ceramic fine particles having thermal conductivity and insulation, and can be electrodeposited. Further, due to the characteristics of the composition, the use amount of the organic solvent is reduced, so that it has excellent characteristics in terms of safety and environment.
(電着塗装)
本発明の水性電着塗料を用いる電着塗装は、従来の電着塗装と同様にして実施できる。たとえば、被塗装物となる対象基材に必要に応じて脱脂処理および酸洗処理などを施した後、本発明の水性電着塗料に対象基材を浸漬し、通電を行うことによって、対象基材の表面に未硬化の電着塗膜が形成される。この未硬化の電着塗膜が形成された被塗装物を加熱処理することによって、被塗装物表面に硬化した電着塗膜が形成される。
(Electrodeposition coating)
Electrodeposition coating using the aqueous electrodeposition paint of the present invention can be carried out in the same manner as conventional electrodeposition coating. For example, after subjecting the target base material to be coated to a degreasing treatment and pickling treatment as necessary, the target base material is immersed in the aqueous electrodeposition coating material of the present invention and energized. An uncured electrodeposition coating is formed on the surface of the material. By heating the object to be coated on which the uncured electrodeposition coating film is formed, a cured electrodeposition coating film is formed on the surface of the object to be coated.
本発明における一実施形態の電着塗装方法のフローチャートを図1に示す。
まず、ステップS1において、弱アルカリ脱脂を行う。たとえば、対象基材の表面にアルカリ水溶液を供給することにより行われる。アルカリ水溶液の供給は、たとえば、対象基材にアルカリ水溶液を噴霧するかまたは対象基材をアルカリ水溶液に浸漬させることにより行われる。アルカリとしては金属の脱脂に常用されるものを使用でき、たとえば、リン酸ナトリウム、リン酸カリウムなどのアルカリ金属のリン酸塩などが挙げられる。アルカリ水溶液中のアルカリ濃度は、たとえば、処理する金属の種類、汚れの度合いなどに応じて適宜決定される。さらにアルカリ水溶液には、陰イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤などの界面活性剤の適量が含まれていてもよい。脱脂は、20〜50℃程度の温度下(アルカリ水溶液の液温)に行われ、1〜5分程度で終了する。その他、酸性浴に浸漬する脱脂、気泡性浸漬脱脂、電解脱脂などを適宜組み合わせて実施することもできる。
The flowchart of the electrodeposition coating method of one embodiment in the present invention is shown in FIG.
First, weak alkali degreasing is performed in step S1. For example, it is performed by supplying an alkaline aqueous solution to the surface of the target substrate. The supply of the alkaline aqueous solution is performed, for example, by spraying the alkaline aqueous solution on the target base material or immersing the target base material in the alkaline aqueous solution. As the alkali, those commonly used for metal degreasing can be used, and examples include alkali metal phosphates such as sodium phosphate and potassium phosphate. The alkali concentration in the aqueous alkali solution is appropriately determined according to, for example, the type of metal to be treated and the degree of contamination. Furthermore, the alkaline aqueous solution may contain an appropriate amount of a surfactant such as an anionic surfactant and a nonionic surfactant. Degreasing is performed at a temperature of about 20 to 50 ° C. (liquid temperature of the alkaline aqueous solution) and is completed in about 1 to 5 minutes. In addition, degreasing to be immersed in an acidic bath, bubbling immersion degreasing, electrolytic degreasing, and the like can be appropriately combined.
ステップS2で対象基材は水洗される。
ステップS3では、濃度1%の賞さんで中和(酸洗処理)を行う。酸洗処理は、たとえば、対象基材の表面に酸水溶液を供給することにより行われる。酸水溶液の供給は、脱脂処理におけるアルカリ水溶液の供給と同様に、対象基材への酸水溶液の噴霧、酸水溶液への浸漬などにより行われる。酸としては金属の酸洗に常用されるものを使用でき、たとえば、硫酸、硝酸、リン酸などが挙げられる。酸水溶液中の酸濃度は、たとえば、被処理金属の種類などに応じて適宜決定される。酸洗処理は、20〜30℃程度の温度下(酸水溶液の液温)に行われ、15〜60秒程度で終了する。脱脂処理および酸洗処理のほかに、スケール除去処理、下地処理、防錆処理などを施してもよい。
In step S2, the target substrate is washed with water.
In step S3, neutralization (pickling treatment) is performed with a prize having a concentration of 1%. The pickling treatment is performed, for example, by supplying an acid aqueous solution to the surface of the target substrate. The supply of the acid aqueous solution is performed by spraying the acid aqueous solution onto the target substrate, immersing in the acid aqueous solution, or the like, similarly to the supply of the alkaline aqueous solution in the degreasing treatment. As the acid, those commonly used for metal pickling can be used, and examples thereof include sulfuric acid, nitric acid, and phosphoric acid. The acid concentration in the acid aqueous solution is appropriately determined according to, for example, the type of metal to be treated. The pickling treatment is performed at a temperature of about 20 to 30 ° C. (liquid temperature of the acid aqueous solution) and is completed in about 15 to 60 seconds. In addition to the degreasing treatment and pickling treatment, scale removal treatment, ground treatment, rust prevention treatment, and the like may be performed.
ステップS4で対象基材は水洗される。
ステップS5で、さらにイオン交換水洗を行う。
In step S4, the target substrate is washed with water.
In step S5, ion-exchange water washing is further performed.
ステップS6で、電着塗装を行う。電着塗装は、公知の方法に従い、たとえば、本発明の水性電着塗料を満たした通電槽中に対象基材を完全にまたは部分的に浸漬して陽極とし、通電することにより実施される。電着塗装条件も特に制限されず、対象基材である電気伝導性を有する固体の種類、電着塗料の種類、通電槽の大きさおよび形状、得られる被塗装物の用途などの各種条件に応じて広い範囲から適宜選択できるが、通常は、浴温度(電着塗料温度)10〜50℃程度、印加電圧10〜450V程度、電圧印加時間1〜10分程度、水性電着塗料の液温10〜45℃とすればよい。 In step S6, electrodeposition coating is performed. The electrodeposition coating is carried out in accordance with a known method, for example, by immersing the target substrate completely or partially in an energization tank filled with the aqueous electrodeposition paint of the present invention to form an anode and energizing. There are no particular restrictions on the electrodeposition coating conditions, and there are various conditions such as the type of solid that has electrical conductivity as the target substrate, the type of electrodeposition paint, the size and shape of the current-carrying tank, and the intended use of the object to be coated. Depending on the range, the temperature can be appropriately selected. Usually, the bath temperature (electrodeposition paint temperature) is about 10 to 50 ° C., the applied voltage is about 10 to 450 V, the voltage application time is about 1 to 10 minutes, the liquid temperature of the aqueous electrodeposition paint. What is necessary is just to be 10-45 degreeC.
ステップS7で水洗し、ステップS8で乾燥する。電着塗装が施された被塗装物は、通電槽から取り出され、水洗後、乾燥される。 Wash with water in step S7 and dry in step S8. The object to be coated with the electrodeposition coating is taken out from the energizing tank, washed with water and dried.
ステップS9で焼き付けを行う。
焼き付けは、予備乾燥と硬化加熱とを含む。予備乾燥後に硬化加熱が行われる。予備乾燥は、60〜140℃程度の加熱下に行われ、3〜30分程度で終了する。硬化加熱は、150〜220℃程度の加熱下に行われ、10〜60分程度で終了する。このようにして、本発明の水性電着塗料による電着塗膜が得られる。
Baking is performed in step S9.
Baking includes pre-drying and curing heating. Curing heating is performed after preliminary drying. The preliminary drying is performed under heating at about 60 to 140 ° C. and is completed in about 3 to 30 minutes. Curing heating is performed under heating at about 150 to 220 ° C. and is completed in about 10 to 60 minutes. Thus, the electrodeposition coating film by the aqueous electrodeposition coating material of this invention is obtained.
本発明における対象基材は、金属はもちろんのことであるが、シリコン、チタン酸インジウムなど半導体、電気伝導性セラミックスなど、すべての電気伝導性を有する固体に適用できる。すなわち、対象基材は、電着塗装ができれば限定はないが、ステンレススチール(SUS304)、アルミニウムもしくはアルマイトを施したアルミニウム素材、めっき素材またはめっきを施した物品、ダイカストなどにも適用できる。 The target substrate in the present invention is applicable not only to metals but also to all solids having electrical conductivity such as semiconductors such as silicon and indium titanate, and electrically conductive ceramics. In other words, the target substrate is not limited as long as it can be electrodeposition-coated, but it can also be applied to stainless steel (SUS304), aluminum or anodized aluminum material, plating material or plated article, die casting, and the like.
めっき素材としては、この分野で常用されるものをいずれも使用でき、たとえば、純鉄、炭素鋼、高抗張力鋼(低合金鋼、マルエージング鋼)、磁性鋼、非磁性鋼、高マンガン鋼、ステンレス鋼(マルテンサイト系ステンレス、フェライト系ステンレス、オーステナイト系ステンレス、オーステナイト・フェライト系ステンレス、析出硬化型ステンレスなど)、超合金鋼などの鉄系金属、銅および銅合金(無酸素銅、りん青銅、タフピッチ銅、アルミ青銅、ベリリウム銅、高力黄銅、丹銅、洋白、黄銅、快削黄銅、ネバール黄銅など)、鉄・ニッケル合金、ニッケル・クロム合金、ニッケル、クロム、アルミニウムおよびアルミニウム合金、マグネシウムおよびマグネシウム合金、チタン、ジルコニウム、ハフニウムおよびこれらの合金、モリブデン、タングステンおよびこれらの合金、ニオブ、タンタルおよびこれらの合金、セラミックス類(アルミナ、ジルコアなど)などが挙げられる。めっき素材表面に施されるめっきの種類は特に制限されず、この分野で常用されるめっきをいずれも採用できる。たとえば、銅・ニッケル・クロムめっき、ニッケル・ボロン・タングステンめっき、ニッケル・ボロンめっき、黄銅めっき、ブロンズめっきなどの各種合金めっき、金めっき、銀めっき、銅めっき、錫めっき、ロジウムめっき、パラジウムめっき、白金めっき、カドミウムめっき、ニッケルめっき、クロムめっき、黒色クロムめっき、亜鉛めっき、黒色ニッケルめっき、黒色ロジウムめっき、亜鉛めっき、工業用(硬質)クロムめっきなどが挙げられる。また、ダイカストとしては、亜鉛ダイカスト、アルミニウムダイカスト、マグネシウムダイカストおよび焼結合金ダイカストなどが挙げられる。 Any material commonly used in this field can be used as the plating material, such as pure iron, carbon steel, high tensile strength steel (low alloy steel, maraging steel), magnetic steel, nonmagnetic steel, high manganese steel, Stainless steel (martensitic stainless steel, ferritic stainless steel, austenitic stainless steel, austenitic / ferritic stainless steel, precipitation hardened stainless steel, etc.), iron-based metals such as superalloy steel, copper and copper alloys (oxygen-free copper, phosphor bronze, Tough pitch copper, aluminum bronze, beryllium copper, high-strength brass, red brass, western white, brass, free-cutting brass, Nevlar brass, etc.), iron / nickel alloy, nickel / chromium alloy, nickel, chromium, aluminum and aluminum alloy, magnesium And magnesium alloys, titanium, zirconium, hafnium and their alloys, Buden, tungsten and alloys thereof, niobium, tantalum and alloys thereof, ceramics such (alumina, etc. Jirukoa) and the like. The type of plating applied to the surface of the plating material is not particularly limited, and any plating commonly used in this field can be adopted. For example, copper / nickel / chrome plating, nickel / boron / tungsten plating, nickel / boron plating, brass plating, bronze plating and other alloy plating, gold plating, silver plating, copper plating, tin plating, rhodium plating, palladium plating, Examples include platinum plating, cadmium plating, nickel plating, chromium plating, black chrome plating, zinc plating, black nickel plating, black rhodium plating, zinc plating, and industrial (hard) chromium plating. Examples of the die casting include zinc die casting, aluminum die casting, magnesium die casting, and sintered alloy die casting.
(塗装物)
上記の水性電着塗料が電着塗装された塗装物は、熱伝導性および絶縁性を有するセラミックス微粒子を含む塗膜を被覆することにより、電気伝導性を有する固体に色彩、光反射性、熱伝導性、絶縁性、放熱性および熱伝導性の向上が実現できる。
したがって、本発明の水性電着塗料は特に以下の用途に好適に用いられる。
(Painted material)
The above-mentioned water-based electrodeposition paint is coated with a coating containing ceramic fine particles having thermal conductivity and insulating properties, so that a solid, electrically conductive, color, light reflective, thermal Improvements in conductivity, insulation, heat dissipation, and thermal conductivity can be realized.
Accordingly, the aqueous electrodeposition coating composition of the present invention is particularly suitably used for the following applications.
(1)基板関係の放熱用途
自動車伝送部品、パーソナルコンピュータおよびその周辺機器、ゲーム機、携帯電話において、LSIの高密度配線CPUの高速化などによる発熱と、ダウンサイジングによる放熱スペースの減少により誤作動の発生、寿命の低下などの問題に直面している。本発明の水性電着塗料を用いることにより、放熱性を付与することでこのような問題を解決することが出来る。
(1) Heat dissipation applications related to boards In automobile transmission parts, personal computers and peripheral devices, game machines, and mobile phones, malfunctions occur due to heat generation due to high-speed LSI high-density wiring CPUs and reduction in heat dissipation space due to downsizing. Faced with problems such as the occurrence of lifespan, reduced life. By using the water-based electrodeposition paint of the present invention, such problems can be solved by imparting heat dissipation.
(2)乾燥機の発熱体、暖房機、加熱ヒーターなどの熱対策用途
これらの製品における発熱効率を上げるため、本発明の水性電着塗料を必要な箇所へ塗布することにより、省電力化およびCO2排出抑制の効果が得られる。
(2) Heat countermeasure applications such as dryer heating elements, heaters, heaters, etc. In order to increase the heat generation efficiency of these products, by applying the aqueous electrodeposition paint of the present invention to the necessary places, power saving and The effect of suppressing CO 2 emission is obtained.
(3)LED関連機器の筐体における放熱反射用途
LEDをバックライト光沢とするテレビジョン映像機、LED照明器具は、筐体部分はLED発光素子、基板回路や絶縁ゲートバイポーラトランジスタなどにより発熱を有する。その部分において熱を逃がすと同時に、発光時に明るさを増幅させるために本発明の水性電着塗料を用いることが出来る。
(3) Heat radiation reflection application in the case of LED-related equipment Television picture machines and LED lighting fixtures with LED backlight gloss, the case part generates heat due to LED light-emitting elements, substrate circuits, insulated gate bipolar transistors, etc. . The water-based electrodeposition paint of the present invention can be used to release heat at that portion and at the same time amplify the brightness during light emission.
このような部品に対して本発明の水性電着塗装を用いると、基板材料の化学変化を起こさず、また必要な部分だけに選択的に均一かつ10数μの薄膜にて放熱絶縁塗装が可能となり、基板の開発設計に大きな自由度を与えると共に、塗装効率の良い電着塗料の特性を活かし、コストの面でも貢献できる。 When the water-based electrodeposition coating of the present invention is used for such parts, it is possible to perform heat insulation insulation coating with selective and uniform thin film of several tens of microns only on necessary parts without causing chemical change of the substrate material. Therefore, it gives a great degree of freedom to the development and design of the substrate, and can also contribute to the cost by taking advantage of the characteristics of the electrodeposition paint with good painting efficiency.
以下に実施例および比較例を挙げ、本発明を具体的に説明する。
熱伝導性を有するセラミックス微粒子として(A−1),(A−2)、着色顔料として(B−1),(B−2)、親水性樹脂として、(C−1),(C−2)をそれぞれ用いた。
(A−1):酸化珪素
(A−2):窒化ホウ素
(B−1):沈降性硫酸バリウム
(B−2):グラファイト
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples.
(A-1) and (A-2) as ceramic fine particles having thermal conductivity, (B-1) and (B-2) as color pigments, and (C-1) and (C-2) as hydrophilic resins. ) Were used.
(A-1): Silicon oxide (A-2): Boron nitride (B-1): Precipitated barium sulfate (B-2): Graphite
[親水性樹脂(C−1)の合成]
ジムロート還流管を備えた4ツ口フラスコにジエチレングリコールモノイソプロピルエ
ーテル43gを入れ、加熱還流を行った。次いで、アクリル酸5g、メタクリル酸メチル20g、アクリル酸2−ヒドロキシエチル30g、アクリル酸n−ブチル20g、スチレン25gおよび重合開始剤であるベンゾインパーオキサイドを1g添加して均一に混合した後、滴下ロートに移した。前記の4ツ口フラスコに滴下ロートを取り付け、モーターで撹拌して、上記モノマーの混合物を8分割し、10分間隔で滴下する。反応温度70〜80℃で5〜6時間反応させた。その後、ベンゾインパーオキサイドを0.1g添加し、さらに約1時間モノマー臭がなくなるまで還流させ、固形分濃度:70%、粘度:20,000mPa・s(25℃)、酸価:35の淡黄色透明な樹脂溶液を得た。
[Synthesis of hydrophilic resin (C-1)]
A 4-necked flask equipped with a Dimroth reflux tube was charged with 43 g of diethylene glycol monoisopropyl ether and heated to reflux. Next, 5 g of acrylic acid, 20 g of methyl methacrylate, 30 g of 2-hydroxyethyl acrylate, 20 g of n-butyl acrylate, 25 g of styrene and 1 g of benzoin peroxide as a polymerization initiator were added and mixed uniformly. Moved to. A dropping funnel is attached to the four-necked flask, and the mixture is stirred with a motor to divide the monomer mixture into 8 portions and dropped at intervals of 10 minutes. The reaction was carried out at a reaction temperature of 70-80 ° C. for 5-6 hours. Thereafter, 0.1 g of benzoin peroxide was added, and the mixture was refluxed for about 1 hour until the monomer odor disappeared. The solid content was 70%, the viscosity was 20,000 mPa · s (25 ° C.), and the acid value was 35. A clear resin solution was obtained.
また、上記樹脂溶液を100重量部、ベンゾグアナミンを30重量部混合させたものを親水性樹脂(C−1)とした。 Moreover, what mixed 100 weight part of said resin solutions and 30 weight part of benzoguanamine was made into hydrophilic resin (C-1).
[親水性樹脂(C−2)の合成]
ジムロート還流管を備えた4ツ口フラスコにエピコート1001(エポキシ樹脂、ジャパンエポキシレジン社製、エポキシ当量:474)500gおよびプロピレングリコールモノメチルエーテル300gを入れて混合して溶解した。液温を90℃に昇温して保ち、ジエタノールアミン180gを滴下ロートに移した。前記の4ツ口フラスコに滴下ロートを取り付け、モーターで撹拌し、上記アミンを60分で滴下した。滴下終了後120℃にて90分間加熱し、固形分濃度:70%、粘度:13,000mPa・s(25℃)、MEQ:180の黄色透明なエポキシアミンアダクト樹脂溶液を得た。
[Synthesis of hydrophilic resin (C-2)]
In a four-necked flask equipped with a Dimroth reflux tube, 500 g of Epicoat 1001 (epoxy resin, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., epoxy equivalent: 474) and 300 g of propylene glycol monomethyl ether were mixed and dissolved. The liquid temperature was raised to 90 ° C. and maintained, and 180 g of diethanolamine was transferred to the dropping funnel. A dropping funnel was attached to the four-necked flask and stirred with a motor, and the amine was added dropwise in 60 minutes. After completion of the dropwise addition, the mixture was heated at 120 ° C. for 90 minutes to obtain a yellow transparent epoxy amine adduct resin solution having a solid content concentration of 70%, a viscosity of 13,000 mPa · s (25 ° C.), and a EQ of 180.
また、上記エポキシアミンアダクト樹脂溶液を100重量部、ヘキサメチレンジイソシアネートの3量体をメチルエチルケトオキシムでブロックしたものを30重量部混合させたものを親水性樹脂(C−2)とした。 Further, 100 parts by weight of the epoxyamine adduct resin solution and 30 parts by weight of hexamethylene diisocyanate trimer blocked with methylethylketoxime were used as a hydrophilic resin (C-2).
(実施例1,2、参考例1〜4および比較例1,2)
(1)塗料作成
実施例1,2、参考例1〜4については、上記に得られた親水性樹脂と熱伝導性および絶縁性を有するセラミックス微粒子および着色顔料をそれぞれ適量混合し、中和剤で水中に分散させた。実施例ごとの樹脂量、中和剤量、攪拌条件を表1に示した。また、作成した水性電着塗料のpH、電気伝導度についても表1に示した。なお、表1中の数値は、水性電着塗料1リットル中に含まれるグラム数である。
(Examples 1 and 2, Reference Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2)
(1) Preparation of paint For Examples 1 and 2 and Reference Examples 1 to 4 , the hydrophilic resin obtained above, ceramic fine particles having thermal conductivity and insulating properties, and coloring pigments were mixed in appropriate amounts, respectively, and a neutralizing agent. And dispersed in water. Table 1 shows the resin amount, neutralizing agent amount, and stirring conditions for each example. Table 1 also shows the pH and electrical conductivity of the prepared aqueous electrodeposition coating. In addition, the numerical value in Table 1 is the gram number contained in 1 liter of water-based electrodeposition coating materials.
下記表1からわかるように実施例1,2、参考例1〜4の塗料における溶剤濃度は、1.5%と低濃度であり、安全性が高く、環境に対する影響も小さい。 As can be seen from Table 1 below, the solvent concentration in the paints of Examples 1 and 2 and Reference Examples 1 to 4 is as low as 1.5%, which is highly safe and has little influence on the environment.
(2)電着塗装実験
次に、試験片への電着塗装を行った。
(2) Electrodeposition coating experiment Next, electrodeposition coating was performed on the test piece.
実施例1,2、参考例1〜4および比較例1,2の水性電着塗料を1リットル槽に入れ、液温を25℃に保持する。陽極にカーボン板を使用し、陰極に試験片であるSUS304板(50×50mm)を使用して電着塗装を行った。図1に従って具体的条件を示す。 The aqueous electrodeposition paints of Examples 1 and 2, Reference Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 are placed in a 1 liter tank, and the liquid temperature is maintained at 25 ° C. Electrodeposition coating was performed using a carbon plate for the anode and a SUS304 plate (50 × 50 mm) as a test piece for the cathode. Specific conditions are shown according to FIG.
まず、ステップS1においてSUS304板を50℃で5分間の弱アルカリ脱脂を行い、ステップS2で水洗した。ステップS3では、濃度1%の硝酸を用いて室温で1分間の中和を行い、ステップS4で水洗した。ステップS5では、イオン交換水洗を行い、ステップS6において、電圧100Vで1分間の電着塗装を行った。ステップS7で水洗し、ステップS8で乾燥(100℃で15分間)した後、最後にステップS9で180℃、30分間の焼付を行った。 First, in step S1, the SUS304 plate was subjected to weak alkali degreasing at 50 ° C. for 5 minutes, and washed in step S2. In step S3, neutralization was performed at room temperature for 1 minute using nitric acid having a concentration of 1%, and the mixture was washed with water in step S4. In step S5, ion-exchange water washing was performed, and in step S6, electrodeposition coating was performed at a voltage of 100 V for 1 minute. After washing with water at step S7 and drying at step S8 (15 minutes at 100 ° C.), finally, baking at 180 ° C. for 30 minutes was performed at step S9.
塗装膜の一般評価項目として、膜厚(JIS K5600)、外観(目視)、碁盤目剥離試験(JIS K5600)、体積抵抗値、絶縁破壊電圧を測定した。配合処方とその塗装膜の一般評価結果を表1に示した。 As general evaluation items of the coating film, film thickness (JIS K5600), appearance (visual observation), cross-cut peel test (JIS K5600), volume resistance value, and dielectric breakdown voltage were measured. Table 1 shows the formulation and general evaluation results of the coating film.
放熱特性および光反射率としては、膜厚15μmにて以下のものについて測定した。また比較としてアルマイト板を同時に測定した。 As the heat radiation characteristics and the light reflectance, the following were measured at a film thickness of 15 μm. For comparison, anodized plates were measured simultaneously.
放熱特性は、試料を加熱し、熱源温度と試料温度の差をサーモグラフで測定した。
光反射率は、分光光度計を用いて波長460nmの光反射率を測定した。
その結果を表2に示した。
For the heat dissipation characteristics, the sample was heated, and the difference between the heat source temperature and the sample temperature was measured with a thermograph.
The light reflectivity was measured with a spectrophotometer at a wavelength of 460 nm.
The results are shown in Table 2.
膜厚については、実施例1,2、参考例1〜4および比較例1,2の塗料については9〜15μmであり、いずれも平滑な外観が得られた。 Regarding the film thickness, the paints of Examples 1 and 2, Reference Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 were 9 to 15 μm, and a smooth appearance was obtained in all cases.
碁盤目剥離試験は、実施例1,2、参考例1〜4および比較例1,2の塗料について100/100であり良好であった。
絶縁破壊電圧においては、すべての実施例、比較例において良好な数値を示した。
The cross-cut peel test was 100/100 for Examples 1 and 2, Reference Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 and was good.
In the breakdown voltage, good values were shown in all examples and comparative examples.
熱源温度と試料温度の差についても実施例1,2、参考例1〜4および比較例1ではアルマイト板と同等の熱伝導率を示した。 Regarding the difference between the heat source temperature and the sample temperature, in Examples 1 and 2, Reference Examples 1 to 4 and Comparative Example 1, the thermal conductivity equivalent to that of the alumite plate was shown.
光反射率測定の結果、実施例1,2、参考例1〜4および比較例2では90%以上の高い反射率を示した。
As a result of the light reflectance measurement, Examples 1 and 2, Reference Examples 1 to 4 and Comparative Example 2 showed a high reflectance of 90% or more.
以上のように、本発明の水性電着塗料は、セラミックス微粒子と着色顔料を併用することにより、本来熱伝導性のない金属、半導体、電気伝導性セラミックスに色彩、光反射性、熱伝導性、放熱性を付与し、且つ電気絶縁性、を提供することが可能である。また安全面および環境面においても優れた特性を有している。 As described above, the water-based electrodeposition paint of the present invention uses a combination of ceramic fine particles and a color pigment, so that the color, light reflectivity, heat conductivity, It is possible to provide heat dissipation and provide electrical insulation. It also has excellent characteristics in terms of safety and environment.
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