JPH03224663A - 電着塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電着塗装方法に関し、詳しくはマスキングを必
要とする被塗物の電着塗装方法に関する。

［従来の技術］ 従来より、自動車の下地塗膜を形成する場合などに電着
塗装が多用されている。周知のように電着塗装において
は導電性部分にのみ塗料が付着するのであるから、下地
塗膜などが形成されている場合は電着塗装が困難である
ために、電着塗装は一般に金属素材に直接塗装される下
地塗膜の形成に多用されているのが現状である。なお、
電着塗装方法にはアニオン電着塗装とカチオン電着塗装
の２種類の方法があり、カチオン電着塗装の方が防錆性
能に優れた塗膜が得られることが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら電着塗膜の優れた耐久性及び電着塗装の作
業性の良さ、塗装品質の良さが見直され、近年上塗りに
も電着塗装を応用する研究が盛んに行われている。上塗
りに電着塗装を行なう場合として、例えばアルミニウム
、ステンレスなどの金属地肌を生かしつつ塗装する場合
がある。

ところで上塗りとして意匠表面を形成する場合、マスキ
ング工程が不可欠である。電着塗装以外の塗装作業にお
いては、従来よりマスキングテープまたはマスキング治
具によりマスキングする方法が行われている。しかしな
がら電着塗装においては、その特殊な工程によりマスキ
ングが困難となる場合が多い。ざらにテープヤ治具によ
るマスキングでは、複雑な曲線形状あるいは微小面積部
分のマスキングは極めて困難である。また、マスキング
できたとしても見切線が不鮮明となる場合が多い。ざら
にマスキングテープの粘着材が被塗物表面に残るという
不具合もあり、外観品質、生産性及び工数の増大などの
問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
見切線が鮮明で形状の正確性および再現性に優れたマス
キングを行なうとともにその工数を低減し、かつ意匠性
に優れた塗装品を電着塗装で゛塗装することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ 半導体生産や印刷分野では、感光性樹脂を利用したマス
キングが一般に採用されている。この方法は、パターン
形成の正確さや再現性などにおいて、テープや治具によ
るマスキングに比べて格段に優れている。本発明者等は
この感光性樹脂によるマスキングを電着塗装に応用する
ことを想起し、鋭意研究の結果本発明を完成したもので
ある。

すなわち本発明の電着塗装方法は、被塗物表面に光架橋
型または光分解型の感光性樹脂をアニオン電＠塗装して
感光性樹脂被膜を形成する第１電着工程と、感光性樹脂
被膜表面にポジフィルムまたはネガフィルムを配置して
露光することにより感光性樹脂被膜の所定部分を感光さ
せる露光工程と、感光性樹脂か光架橋型の場合は非感光
部分の感光性樹脂被膜を、感光性樹脂が光分解型の場合
は感光部分の感光性樹脂被膜を除去してマスク部を形成
するマスキング工程と、マスク部をもつ被塗物をアニオ
ン型電着塗料によりアニオン電着塗装しマスク部以外の
被塗物表面に電着塗膜を形成する第２電着工程と、電着
塗膜を硬化させる焼付工程と、マスク部を除去する除去
工程と、を順次行うことを特徴とする。

本発明にいう被塗物は、電着塗装可能であれば特に制限
されず、アルミニウム、ステンレス鋼などの金属から形
成された物品、あるいは各種物品に金属メツキ層をもつ
ものなどを利用することができる。

第１電着工程は、被塗物表面に感光性樹脂を電着塗装し
て感光性樹脂被膜を形成する工程である。

この感光性樹脂としては光により硬化する光架橋型樹脂
あるいは光により分解する光分解型樹脂のいずれも用い
ることができる。この第１電着工程では被塗物の全表面
に感光性樹脂が電着塗装される。

この第１電着工程では、被塗物を陽極とじアニオン型の
感光性樹脂を用いてアニオン電＠塗装することが必要で
ある。

なお、印刷分野あるいは半導体分野で感光性樹脂被膜を
形成するには、スプレー塗布などの方法が採用されてい
るが、電着塗装以外の方法では均一な膜厚に塗布するこ
とが困難であり、マスキング見切線が不鮮明になるとい
う不具合がある。また工数も電着塗装に比べれば他の塗
装方法は格段に大きい。

電着塗装により形成された感光性樹脂被膜は、通常８０
’Ｃ程度の低温で吃燥される。

露光工程は、感光性樹脂被膜表面にポジフィルムまたは
ネガフィルムを配置し、そのフィルムを通して露光する
工程である。これによりポジフィルムまたはネガフィル
ムの光透過部分に位置する感光性樹脂被膜の所定部分が
、架橋あるいは分解する。なお、感光性樹脂の光架橋ま
たは光分解型の種類に応じてポジフィルムとネガフィル
ムの使い分けをする必要がある。

マスキング工程は、感光性樹脂被膜の架橋していない部
分あるいは分解した部分を除去することによりマスク部
を形成する工程である。すなわち光架橋型感光性樹脂を
用いた場合には、感光した部分の被膜を残して感光しな
かった部分の被膜を除去する。光分解型の感光性樹脂を
用いた場合には、感光した部分以外を残して感光した部
分の被膜を除去する。この除去は用いた感光性樹脂の種
類により異なるが、それぞれの感光性樹脂に見合った溶
媒あるいは溶液により洗浄することで除去することがで
きる。

第２電着工程は、マスク部をもつ被塗物をアニオン型電
着塗料によりアニオン電着塗装する工程である。これに
よりマスク部以外の被塗物表面に電着塗膜が形成される
。ここでアニオン型電着塗料を用いるのは、被塗物を陰
極としカチオン電着塗装すると、発生する水素ガスによ
りマスク部が破壊され内部へ電着塗料が侵入して外観不
良となるからである。

そして焼゛付工程で所定時間加熱することにより、電着
塗膜を硬化させる。この状態では被塗物表面にはマスク
部と電着塗膜とが付着している。そこで除去工程でマス
ク部を除去する。このマスク部の除去は用いた感光性樹
脂の種類により異なるが、それぞれの感光性樹脂に見合
った溶媒あるいは溶液により洗浄することで除去するこ
とができる。

なお、マスク部が除去された部分には被塗物の地肌が表
出している。被塗物がステンレス鋼などの場合はその金
属光沢を表出させる意匠とすることができる。さらに第
３電着工程として異なる種類の塗料で電着塗装すれば、
マスク部が除去された部分にのみその塗料が付着するの
で、容易に２色塗装品を形成することができる。この場
合はカチオン電着塗装を利用することもできる。また、
第３電着工程の前もしくは第３電着工程に代えて、マス
ク部が除去された部分に対し別のマスクパターンで第１
電着工程を施してマスク部を形成し、異なる種類の塗料
で第２電着工程の電着塗装をする一連の工程を繰返せば
、多色塗装品を形成することができる。

［発明の作用および効果コ 本発明の電着塗装方法では、感光性樹脂の感光と不要部
分の除去でマスク部を形成するので、極めて容易にマス
ク部を形成することができる。また、マスクパターンが
印刷されたポジフィルムまたはネガフィルムのパターン
そのままのマスク部が形成できるので、複雑な曲線形状
であっても見切線が鮮明となり、マスク部の形状の正確
性および再現性に極めて優れている。

また感光性樹脂被膜および電着塗膜の形成は、それぞれ
電着塗装で行なうため作業性に優れ工数が小さい。そし
て感光性樹脂被膜および電着塗膜の膜厚が均一となり、
材料のロスが低減されるとともに品質が安定する。なお
、マスク部の膜厚のばらつきが大きいと得られる塗装品
の見切線が不鮮明になることがわがっているが、本発明
では感光性樹脂被膜は電着塗装で形成されるため膜厚が
均一である。したがって得られる塗装品は見切線が鮮明
となる。さらに第１電着工程および第２電着工程はアニ
オン電着塗装で行なうために、第２電着工程をカチオン
電着塗装とした場合のような水素ガスによる感光性樹脂
被膜の破壊がなく、塗装品の外観不良もない。

［実施例］ 、以下実施例により具体的に説明する。

（実施例１） 第１図に示すチャート図を参照しながら本実施例を説明
する。

（１）表面処理 被塗物としてステンレス鋼板１を用意し、濃度５０ｑ／
ｌ、温度５５℃のアルカリ脱脂剤にて電解脱脂を用いて
洗浄する。そしてイオン交換水でアルカリ脱脂剤を十分
に水洗する。

（２）第１電着工程 次に被塗物を陽極にして電着槽内に配置し、アニオン型
の光架橋型感光性樹脂（電着塗料）を電着槽内に溶解し
て、液温２５℃±１℃、不揮発分１４〜１６％、電圧４
０〜５０ｖ１通電時間２分の条件でアニオン電着塗装す
る。そして余分な感光性樹脂を十分に水洗し、熱風乾燥
炉にて８０℃で５分間乾燥する。得られた感光性樹脂被
膜の膜厚は１２μｍ±２μｍの範囲にあった。

（３）露光工程 次に所定パターンが印刷されたポジフィルム２を用意し
、感光性樹脂被膜をもつ被塗物３表面に被覆して、波長
３５２　ｎｍの紫外線（ブラックライト）を３分間照射
する。これによりポジフィルムの透明部分の感光性樹脂
被膜が架橋硬化する。

（４）マスキング工程 露光侵の被塗物３を１％炭酸ソーダ水溶液１０中に浸漬
して、非感光部分４を溶解して除去し、ポジフィルム２
の透明部分と同一形状のマスク部５を形成する。そして
イオン交換水で十分洗浄し、８０℃で５〜１０分水切り
乾燥する。

（５）第２電着工程 次にマスク部５をもつ被塗物を陽極として、アクリル系
の黒色アニオン型電着塗料（商品名「アクリルＡＥＤＪ
神東塗料（株）製〉によりアニオン電着塗装を行う。そ
の条件は、塗料温度２６℃±１℃、不揮発分１０〜１２
％、電圧７０〜８０Ｖ、通電時間２分の条件で行なった
。そして余分な電着塗料を十分に水洗し最終的にイオン
交換水で水洗した。得られた電着塗膜６の膜厚は２０μ
ｍ±２μｍの範囲にあり、非感光部分４が除去されて表
出したステンレスの部分に形成されている。

（６）焼付工程 そして熱風乾燥炉にて１８０’Ｃで２０分焼付乾燥する
。

（７〉除去工程 次いで液温４５°Ｃ±２℃に保たれた３％水酸化ナトリ
ウム水溶液２０中に、電着塗膜６およびマスク部５をも
つ被塗物を浸漬し、マスク部５を溶解除去する。そして
十分水洗を行ない最終水洗水としてイオン交換水を用い
て水洗する。そして８０℃で５〜１０分水切り乾燥して
電着塗装を終了する。

得られた塗装品では、電着塗膜６からなる黒色の意匠模
様が形成され、その周囲のマスク部５が除去された部分
にステンレスの金属光沢部７が表出している。第１表に
本実施例の電着塗装方法の評価を示す。

（比較例］〉 実施例１と同様の被塗物を用い、メチルエチルケトンで
洗浄して脱脂する。次に感光性樹脂として光架橋型の感
光性樹脂（商品名「フジＦＳＲ２４００Ｊ富士薬品（株
）製〉をエアースプレーガンで被塗物表面に塗布して感
光性樹脂被膜を形成する。そして熱風乾燥炉にて８０℃
で１５分、乾燥する。得られた感光性樹脂被膜の膜厚は
１０μｍ±５μｍであった。

次に実施例１と同様にポジフィルムにて被覆後露光し、
溶剤型の現像液中に浸漬して感光していない部分を溶解
除去する。そして十分水洗し、８０℃で５〜１０分水切
り乾燥する。その後実施例と同様に第２電着工程、焼付
工程を行い、溶剤型剥離液中に浸漬してマスク部を剥離
除去した後水洗し、１００℃で５〜１０分水切り乾燥す
る。

この比較例１の電着塗装方法の評価を第１表に示す。

（比較例２） 本実施例では光分解型感光性樹脂（商品名「フジＦＰＲ
Ｒ４００Ｊ富士薬品（株）製）を用いた。

すなわち比較例１と同様に脱脂された被塗物を用い、エ
アースプレーガンにて水に溶解された感光性樹脂を塗布
する。なおこの塗布は室温２２〜２５°Ｃにコントロー
ルされた部屋で行う。室温が２０℃以下であるとハジキ
、膜厚不均一などの原因となるからである。そして熱風
乾燥炉にて８０’Ｃで１５分乾燥する。

次に実施例１のポジフィルムが反転したネガフィルムを
被覆して露光し、１％炭酸ソーダ水溶液中に浸漬して紫
外線が照射された部分を溶解除去する。そして十分水洗
し８０°Ｃで５〜１０分水切り乾燥する。

その後実施例１と同様に電着塗装及び焼付し、実施例１
と同様にマスク部を剥離後水洗乾燥する。

比較例２の電着塗装方法の評価を第１表に示す。

（以下余白） 第１表 外観については次のように評価した。

◎・・・０．５ｍｍ幅のマスクパターンが鮮明である。

Ｏ・・・見切線が部分的に不鮮明である。

△・・・見切線が崩れるとともに外観も良くない。

また、′作業性については次のように評価した。

◎・・・すべて電着塗装で自動的に行える。

Ｑ・・・一部平作業を必要とする。

△・・・手作業の他に環境条件の調節を必要とする。

（以下余白〉 （評価） 第１表より比較例の方法ではエアースプレーにて感光性
樹脂を塗布しているためにマスク部の膜厚のバラツキが
大きい。そのため見切線が不鮮明となっている。またス
プレーによるために作業性が電着塗装に比べて劣り、一
貫生産ラインの可能性が小さい。さらに比較例２の方法
では水溶性の感光性樹脂を用いているために、ハジキな
どが生じ易くなってマスク部の膜厚のばらつきが特に大
きく、見切線が特に不鮮明で外観も劣っている。

また室温を適切に調節する必要かあるため作業性に劣っ
ている。

一方、実施例１の電着塗装方法によれば、感光性樹脂被
膜の膜厚のバラツキが小さいため見切線が極めて鮮明で
外観に優れている。また感光性樹脂被膜を電着塗装によ
り形成しているので２作業性に優れ、−ｍ生産ラインの
可能性が大である。′（実施例２） 本実施例では、実施例１で得られた塗装品を用い、ざら
に第３電着工程としてベージュ色のアクリル系アニオン
型電着塗料（商品名［アクリルＡＥＤＪ神東塗料（株）
製）によりアニオン電着塗装を行なう。塗装条件は実施
例１の第２電着工程と同様である。そして同様に余分な
電着塗料を十分に水洗し、最終的にイオン交換水で水洗
した。

得られた電着塗膜の膜厚は２０μｍ±２μｍの範囲にあ
った。

得られた１８品では、実施例１のステンレスの金属光沢
部７の部分にベージュ色の電着塗膜が形成され、実施例
１とは異なった意匠性を具備していた。また見切線は実
施例１と同様に優れたものであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電着塗装方法の流れを示す
チャート図である。 １・・・ステンレス鋼板（被塗物） ２・・・ポジフィルム ３・・・感光性樹脂被膜をもつ被塗物

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被塗物表面に光架橋型または光分解型の感光性樹
   脂をアニオン電着塗装して感光性樹脂被膜を形成する第
   １電着工程と、 該感光性樹脂被膜表面にポジフィルムまたはネガフィル
   ムを配置して露光することにより該感光性樹脂被膜の所
   定部分を感光させる露光工程と、該感光性樹脂が光架橋
   型の場合は非感光部分の該感光性樹脂被膜を、該感光性
   樹脂が光分解型の場合は感光部分の該感光性樹脂被膜を
   除去してマスク部を形成するマスキング工程と、 該マスク部をもつ該被塗物をアニオン型電着塗料により
   アニオン電着塗装し該マスク部以外の該被塗物表面に電
   着塗膜を形成する第２電着工程と、該電着塗膜を硬化さ
   せる焼付工程と、 該マスク部を除去する除去工程と、を順次行うことを特
   徴とする電着塗装方法。