JPH07331171A - 水系塗料組成物及び該組成物で被覆したアルミニウム材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐食性、電着塗装性等に優れた塗膜をアルミ
ニウム材に形成することができる塗料組成物及び該塗料
組成物の塗膜を有し、成形加工性、化成処理性等に優れ
た被覆アルミニウム材を提供することを目的とする。 【構成】 アニオン性水系ウレタン樹脂、潤滑剤粉末、
シリカ粒子、及びシランカップリング剤を含有するアル
ミニウム材用水系塗料組成物、ならびにアルミニウム材
表面に、該塗料組成物を塗装した被覆アルミニウム材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐食性、電着塗装性等
に優れた塗膜をアルミニウム材に形成することが可能な
塗料組成物及び該塗料組成物から得られた塗膜を有す
る、成形加工性、化成処理性等に優れた被覆アルミニウ
ム材に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、アルミニウムあるいはアルミニウ
ム合金からなる軽量アルミニウム材が、自動車の車体な
どの外板として使用されるようになり、鋼材とアルミニ
ウム材とを組み合わせて構成された自動車車体などが市
場に出るようになった。このような鋼材とアルミニウム
材とを組み合わせて構成した自動車車体などは、例え
ば、それぞれ独立に成形加工した鋼材及びアルミニウム
材を組み立て、脱脂、化成処理した後、順次、連続的に
電着塗装、中塗塗装及び上塗塗装を行うことにより製造
する。しかし、従来のアルミニウム材はプレス成形加工
性が悪く、またアルミニウム材は、成形加工する際に使
用したプレス油や防錆油を、鋼材に比較して脱脂しにく
いので、リン酸亜鉛処理等の化成処理を施すと、その表
面で化成処理むらが発生し、耐食性、耐水二次密着性等
が低下したり、化成処理中にアルミニウムの溶出が起こ
り、その量が一定の範囲を越えると化成処理の進行が妨
げられるという問題点があった。さらに鋼材とアルミニ
ウム材を組み合わせて使用するので、異種金属接触によ
るアルミニウム材の電食が生じるという問題点もあっ
た。

【０００３】一方、前記問題点、例えば成形加工性を改
良するため、アルミニウム合金中の金属組成を変える方
法（特開昭58-171547 号、特開昭61-201748 号、特開昭
61-201749 号、特開昭62-27544号等）、アルミニウム材
表面を粗面化する方法（特開昭61-276707 号、特開平1-
21047 号等）等があるが、前記耐食性、耐水二次密着
性、電食防止性については何等解決されていない。ま
た、化成処理むらを防止するため、例えばアルミニウム
材表面を化学的に清浄化する方法（特開平1-240675号、
特開平1-279788号、特開平2-57692 号等）、防錆油の粘
度を下げて脱脂を完全に行なう方法（特開平2-115385号
等）等があり、またアルミニウム材と鋼材の同一化成処
理を可能ならしめるために両者の表面積比率を規定した
方法（特開昭61-104089 号等）があるが、いずれも成形
加工性等については何等解決されていない。

【０００４】また前記の方法において、事前にアルミニ
ウム材表面を下地処理し、塗料塗膜を施した被膜アルミ
ニウム材を使用して成形加工し、鋼材と組立てる方法
（特開平3-180218号、特開平4-9476号等）も提案されて
いるが、後工程における化成処理において塗膜が剥離し
やすく、その結果耐食性が低下したり、さらに後工程に
おける電着塗装性が悪かったり、さらに成形加工性等が
悪くなるといった問題点があり、これら耐化成処理性、
耐食性、成形加工性、電着塗装性等を満足する実用性の
ある前記塗料は未だ開発されていない。そこでこのよう
な問題点を解決するために、本発明者らは、ビスフェノ
ールＡ骨格とビスフェノールＦ骨格からなるビスフェノ
ール骨格とエピクロルヒドリン骨格とより構成されるエ
ポキシ樹脂及び潤滑剤粉末を含有する、アルミニウム材
用有機溶剤型塗料組成物を開発し、特許出願（特開平4-
277577号）した。しかし、該塗料塗膜を施した被膜アル
ミニウム材は、前述の従来方法に比較し耐化成処理性、
耐食性、成形加工性、電着塗装性等が向上したものの、
現在では、耐食性、成形加工性等において、出願当時よ
りもさらに高い性能が要求されるようになり、また環境
対策上、水系塗料への要望が強くなってきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
現状に鑑み、耐化成処理性、耐食性、成形加工性、電着
塗装性等に優れた被膜をアルミニウム材表面に形成する
ことができる水系塗料組成物及び該水系塗料組成物で塗
装した被覆アルミニウム材を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、上記
目的を達成するため、（ｉ）〜（ｖ）を主成分とする水
系塗料組成物及び該塗料組成物をアルミニウム材表面に
塗装した被覆アルミニウム材を提供する。 （ｉ） アニオン性水系ウレタン樹脂、（ii） 潤滑剤
粉末、(iii) シリカ粒子、(iv) シランカップリング
剤、及び（ｖ） 水。

【０００７】以下、本発明について詳述する。本発明の
塗料組成物を構成するアニオン性水系ウレタン樹脂
（ｉ）は、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリ
オール等のポリオールと芳香族または脂肪、脂環族ジイ
ソシアネートからなるポリウレタンをジオール、ジアミ
ン、ジカルボン酸等のような２個以上の活性水素をもつ
低分子量化合物により鎖伸長したポリウレタン樹脂を水
中に安定に分散もしくは溶解させたものであり、公知の
ものを広く使用できる。本発明で用いるアニオン性水系
ウレタン樹脂の合成に使用するポリオールとしては、例
えば、ポリエーテル、ポリアセタール、ポリエステル、
ポリアミド、ポリエステルアミドのようなポリヒドロキ
シ化合物がある。このポリエーテルの例を挙げると、エ
チレンオキシド、プロピレンオキシド、テトラヒドロフ
ラン、ブチレンオキシドの重合体、ならびにそれらの共
重合体またはグラフト重合体、ならびにそれらの共重合
体、ならびに多価アルコールまたはその混合物の縮合に
よって得られるポリエーテル、ならびに多価のアルコー
ル、アミンポリアミン、およびアミノアルコールのアル
コキシル化によって得られるポリエーテルがある。ポリ
アセタールとしては、例えばヘキサンジオールおよびホ
ルムアルデヒドから合成されるものが挙げられる。

【０００８】また、 ポリエステル、ポリエステルアミ
ド、およびポリアミドとして、多塩基性の飽和および不
飽和のカルボン酸および多価の飽和および不飽和のアル
コール、アミノアルコール、ジアミンポリアミンおよび
それらの混合物から得られる主として線状の縮合物が利
用できる。また、イソシアネートとしては、すべての芳
香族および脂肪族のジイソシアネートが適当であり、例
を挙げると次のものがある。ヘキサメチレンジイソシア
ネート、テトラメチレンジイソシアネート、３，３′−
ジメトキシ−４，４′−ビフェニレンジイソシアネー
ト、ｐ−キシリレンジイソシアネート、ｍ−キシリレン
ジイソシアネート、１，３−ジイソシアネートメチルシ
クロヘキサノン、１，４−ジイソシアネートメチルシク
ロヘキサノン、４，４′−ジイソシアネートシクロヘキ
サノン、４，４′−ジイソシアネートシクロヘキシルメ
タン、イソホロンジイソシアネート、２，４−トリレン
ジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネー
ト、ｐ−フェニ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、ｍ−フェニレンジイソシアネー
ト、２，４−ナフタレンジイソシアネート、３，３′−
ジメチル−４，４′−ビフェニレンジイソシアネート、
４，４′−ジフェニレンジイソシアネート等である。こ
れらのイソシアネートうち好ましいのは、２，４−トリ
レンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネ
ート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジ
イソシアネート等である。

【０００９】次に本発明で用いるアニオン性水系ウレタ
ン樹脂の合成に使用する、少なくとも２個の活性水素を
有する鎖伸長剤として、次のものが挙げられる。 (1) 飽和又は不飽和のグリコール、例えばエチレング
リコール、またはエチレングリコールの縮合物、ブタン
ジオール、プロパンジオール、１，３−プロパンジオー
ル、１，２−ネオペンチルグリコールならびにモノ又は
ビスアルコキシ化された脂肪族、脂環式、芳香族および
複素環式の第１級アミン、例えば、Ｎ−メチルジエタノ
ールアミン、Ｎ−ブチルジエタノールアミン、Ｎ−オレ
イルジエタノールアミン、Ｎ−シクロヘキシルジイソプ
ロパノールアミン。 (2) 脂肪族、脂環式および芳香族ジアミン、例えばエ
チレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、１，４−シ
クロヘキシルジアミン、フェニレンジアミンの異性体。 (3) アミノアルコール、例えばエタノールアミン、プ
ロパノールアミン、ブタノールアミン。 (4) 脂肪族、脂環式及び芳香族のジカルボン酸、例え
ばシュウ酸、マロン酸、アジピン酸、ピメリン酸、コハ
ク酸、アゼライン酸、セバシン酸、テレフタール酸、イ
ソフタール酸、マレイン酸。 なお、水溶化又は水分散せしめる中和剤としては、アン
モニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルア
ミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミ
ン、ジメチルエタノールアミン、モノエタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モル
ホリン等が代表的なものとして挙げられる。

【００１０】本発明で用いる潤滑剤粉末（ii）は、常温
時のみならず、塗膜形成後も粉末形状を維持するものが
望ましい。該潤滑剤粉末は、得られた塗膜表面を粗面化
させ、潤滑性をもたせることにより、動摩擦係数を低下
させ被膜アルミニウム材の成形加工性、特にプレス成形
加工性を向上させるために配合する。このような潤滑剤
粉末としては、合成ワックス粉末と固体潤滑剤粉末を代
表的なものとして挙げられる。合成ワックス粉末の例を
挙げると、合成炭化水素、脂肪酸エステル、脂肪酸アミ
ド、置換アミドなどの脂肪酸窒素誘導体；モンタンワッ
クス誘導体、酸化モンタンワックスなどの変性ワック
ス；ポリエステルワックスなどの高分子化合物；塩素化
パラフィンなどの塩素化ワックス等があり、特にケン化
価が高く、融点の高い合成ワックス粉末が望ましい。ま
た固体潤滑剤粉末の例を挙げると、黒鉛、二硫化モリブ
デン、二硫化タングステン、窒化ホウ素、フッ化黒鉛な
どの層状固体潤滑剤；ポリビニルクロライド、ポリスチ
レン、ポリメチル（メタ）アクリレート、ポリアミド、
高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフル
オロエチレンなどのプラスチック潤滑剤；脂肪酸のカル
シウム、バリウム、リチウム、亜鉛あるいはアルミニウ
ムなどの金属石けん等があり、特に表面滑性が高いプラ
スチック潤滑剤、金属石けんが望ましい。

【００１１】本発明で用いる潤滑剤粉末の粒径は、平均
粒径約0.１〜２０μm 、好ましくは、0.５〜１２μm が
適当である。平均粒径が0.１μm 未満の場合には、塗膜
上に潤滑剤粒子が露出しにくく、潤滑性が不十分となる
ので成形加工性が悪くなり、逆に２０μm を越える場合
には塗膜の成膜性及び塗料安定性が低下する。潤滑剤粉
末は、水溶性又は水分散性アニオン性水系ウレタン樹脂
（ｉ）１００重量部に対し、約１〜５０重量部、好まし
くは３〜４０重量部配合する。この配合量にすることに
より、塗膜の潤滑性が発揮され、また塗膜の物理的、化
学的強度も適度なものになる。この潤滑剤粉末は、アニ
オン性水系ウレタン樹脂（ｉ）１００重量部に対し、約
１〜５０重量部、好ましくは３〜４０重量部配合する。
この拝領配合量の範囲で、塗膜の潤滑性が発揮され、ま
た塗膜の物理的、化学的強度も適度なものになる。本発
明で用いるシリカ粒子（iii)は、塗膜中に存在すること
で塗膜を粗面化するとともに、シリカ粒子表面に存在す
るシラノール基がアルミニウム材と結合し、被覆アルミ
ニウム材の耐食性、成形加工性向上に寄与する。前記シ
リカ粒子は、水分散均一コロイダルシリカ、水分散凝集
コロイダルシリカ、及び水分散可能な粉末状ヒュームド
シリカが代表的なものとして挙げられる。

【００１２】水分散均一コロイダルシリカの市販品とし
て、例えば、アデライトＡＴ−２０Ｎ〔旭電化工業
（株）製商品名〕、スノーテックスＳＴ−Ｎup、スノー
テックス−up、スノーテックス２０、スノーテックス３
０、スノーテックス４０、スノーテックスＣ、スノーテ
ックスＮ、スノーテックスＯ、スノーテックスＳ、スノ
ーテックスＯＬ〔以上日産化学工業（株）製、商品名〕
等が挙げられる。また、水分散凝集コロイダルシリカの
市販品としては、例えば、ＰＴ−３０２５〔日産化学工
業（株）製、商品名〕等が挙げられる。水分散可能な粉
末状ヒュームドシリカの、市販品としては、例えば、ア
エロジル１３０、アエロジル２００、アエロジル３０
０、アエロジル３８０、アエロジルＲＸ２００、アエロ
ジルＲ２０２、アエロジルＴ８０５、アエロジルＲ８０
５、アエロジルＯＸ５０、アエロジルＭＯＸ８０、アエ
ロジルＭＯＸ１７０、アエロジルＣＯＫ８４〔以上日本
アエロジル（株）製、商品名〕等が挙げられる。本発明
で用いるシリカ粒子は、塗膜の粗面化効果を大ならしめ
るために、水分散状態での粒子径が0.０１〜２μm 、特
に0.１〜1.５μm の範囲にあるものが最も好ましい。シ
リカ粒子の粒子径が0.０１μm より小さいと塗膜の粗面
化が不十分になり、従って、成形加工性が劣る。また、
粒子径が２μm を越えると塗膜の成膜性（密着性）及び
塗料組成物の安定性が低下する傾向がある。このシリカ
粒子は、水溶性又は水分散性アニオン性水系ウレタン樹
脂（ｉ）１００重量部に対し、約５〜１００重量部（固
形分換算）、好ましくは８〜８０重量部配合するのが適
当である。なおシリカ粒子の含有量が前記範囲より小さ
いと塗膜の粗面化付与が不十分となり、逆に大きいと塗
膜の成膜性及び塗料組成物の安定性が低下する傾向にあ
る。

【００１３】本発明でシランカップリング剤（iv）を用
いるのは、この成分が塗布された場合にアルミニウム材
表面に対して配向する性質を有しているので、アルミニ
ウム材表面に均一のバリヤー層を形成し、耐食性向上に
大きく寄与するからである。またシランカップリング剤
は、焼付時に前記ウレタン樹脂（ｉ）やシリカ粒子（ii
i)と反応することが認められ、その結果塗膜の密着性向
上やシリカ粒子の固定化に大きく寄与する。本発明で用
いるシランカップリング剤の例を挙げると、ｒ−クロロ
ピルトリメトキシシラン、ビニルトリクロルシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、
ビニル・トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ｒ−
メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−
（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキ
シシラン、ｒ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、ｒ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ｒ−
アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノ
エチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、ｒ−ユレ
イドプロピルトリエトキシシラン、ｒ−グリシドキシプ
ロピルメチルジエトキシシラン、ｒ−グリシドキシプロ
ピルジメチル、ｒ−グリシドキシプロピルジメチルエト
キシシラン等がある。

【００１４】このシランカップリング剤は、アニオン性
水系ウレタン樹脂（ｉ）１００重量部に対し、約0.０１
〜１０重量部（固定分換算）、好ましくは0.０５〜８重
量部配合するのが適当である。なおシランカップリング
剤の含有量が前記範囲より少ないと前記効果が得られ
ず、逆に多いと塗料組成物の安定性が低下する傾向にあ
る。本発明の塗料組成物は、以上説明したアニオン性水
系ウレタン樹脂（ｉ）、潤滑剤粉末（ii）、シリカ粒子
（iii)及びシランカップリング剤（iv）を必須構成成分
として、これらを水に均一に分散もしくは溶解させた固
形分約１０〜４０重量％の塗料である。なお、必要に応
じて、本発明の塗料組成物に各種の溶剤及び添加剤を配
合する。例えば、水可溶性の有機溶剤、メラミン樹脂、
ベンゾグアナミン樹脂等の架橋剤、有機又は無機系顔
料、分散剤、沈降防止剤、レベリング剤等の添加剤又は
各種改質樹脂等である。次に本発明の被膜アルミニウム
材の製造方法について説明する。本発明では、通常の成
形加工品の用途に使用されているアルミニウム材であれ
ば特に制限なく使用することができる。例えば、非熱処
理型Al−Mg系の５０００系合金、熱処理型Al−Cu−Mg系
の２０００系合金、熱処理型Al−Mg−Zn系の７０００系
合金、熱処理型Al−Mg−Si系の６０００系合金、非熱処
理型Al−Mn系の３０００系合金及び４０００系合金、非
熱処理型純アルミニウム系の１０００系展伸材等を代表
的なものとして挙げられる。

【００１５】また該アルミニウム材は、通常の手段で処
理したものでもよい。例えば、クロミウムクロメート、
リン酸クロメートなどの反応型クロメート処理、塗布型
クロメート処理、電解型クロメート処理等によるクロム
系処理あるいはリン酸ジルコン処理、シランカップリン
グ処理、チタンカップリング処理、ジルコンカップリン
グ処理、アルミニウムカップリング処理等による非クロ
ム系処理などで、下地処理を施したアルミニウム材であ
る。本発明の被覆アルミニウム材は、これらアルミニウ
ム材表面に、前述の塗料組成物をスプレー、ロールコー
ト、シャワーコート等の手段により塗装し、８０〜３０
０℃、好ましくは１００〜２５０℃の温度下で硬化させ
ることにより被覆アルミニウム材を製造する。なお、本
発明の組成物の膜厚は数μm 前後の薄膜でも十分性能を
発揮するが、更に厚くすることを妨げるものではない。
例えば、この膜厚を0.１〜１０μm 、特に１〜５μm と
なるよう塗布するのが好ましい。また、本発明の塗料組
成物は、アルミニウム材に乾燥重量で0.１〜１３ g /
m²、特に１〜７ g /m²の割合で塗布するのが好ましい。
このようにして得られた被覆アルミニウム材に、電着塗
装や通常の上塗塗装を施し、自動車車体、家電製品、建
材等の分野で使用することができる。

【００１６】

【発明の効果】本発明の塗料組成物をアルミニウム材に
塗装することにより、耐食性、電着塗装性、密着性、成
形加工性等の優れた被覆アルミニウム材及び被覆アルミ
ニウム製品が得られる。特に、鋼材とアルミニウム材と
を併用して自動車車体を製造する場合に、アルミニウム
材として本発明の被覆アルミニウム材を使用すると、脱
脂工程におけるアルカリ処理に対し、優れた耐久性すな
わち耐アルカリ脱脂性を示し、またその後のリン酸亜鉛
処理等の化成処理において、鋼材のみに化成皮膜が形成
され、被覆アルミニウム材には全く化成被膜が形成され
ない。したがって、本発明の被覆アルミニウム材は、従
来のアルミニウム材に発生する化成処理むらの欠点が解
消され、耐化成処理性もよく、さらに鋼材と被覆アルミ
ニウム材との異種金属接触によるアルミニウム材の電食
も防止出来るといった各種効果を有する、実用的価値の
高い被覆アルミニウム材である。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。なお、実施例中「部」、「％」は重量基準で示
す。 〔アニオン性水系ウレタン樹脂溶液（Ｉ）の調製〕還流
冷却器、温度計、攪拌機を取付けた三つ口フラスコ中
に、無水フタル酸２９2.１部、アジピン酸２５2.８部、
無水トリメリット酸９5.５部、エチレングリコール２４
1.６部、トリメチロールプロパン１１8.０部、キシレン
３0.０部を加え、２２０℃まで４時間かけて昇温し、縮
合反応を行い、酸価が４０となったところで反応を終了
させ、メチルエチルケトン８６6.０部で希釈し、固形分
５０％のポリエステルポリオール樹脂を得た。さらに、
このポリエステルポリオール樹脂を１０００部を還流冷
却器、温度計、攪拌機を取付けた三つ口フラスコ中に入
れ、温度を７０℃に保ち、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート５8.０部を１時間かけて滴下し、滴下終了後、トリ
エチルアミン３6.０部を添加し、更に水９００ｇで希釈
した。その後、減圧蒸留することによりメチルエチルケ
トンを回収し、固形分５０％（重量平均分子量２５，０
００）のアニオン性ウレタン樹脂溶液（Ｉ）を得た。

【００１８】〔アニオン性ウレタン樹脂溶液（II）の調
製〕前述の三つ口フラスコ中に重量平均分子量１０００
のポリエチレングリコール７００部、ジメチロールプロ
ピオン酸１４部、メチルエチルケトン５４０部及びＮ−
メチルピロリドン３２０部を入れ、温度を７０℃に保ち
ながらヘキサメチレンジイソシアネート８６部を１時間
かけて滴下した後、トリエチルアミン１０部を添加し、
更にイオン交換水６００部を加えた。次いで減圧蒸留法
によりメチルエチルケトンを留去し、固形分５０％、数
平均分子量４５０００、酸価７０のアニオン性ウレタン
樹脂（II）を得た。 〔実施例１〜６及び比較例１〜４〕表１及び表２に示す
ウレタン樹脂水溶液（水分散液）、潤滑剤粉末、シリカ
粒子及びシランカップリング剤からなる混合物を脱イオ
ン水で希釈し、固形分２０％の塗料を調製した。得られ
た塗料を表１及び表２に示す各種下地処理したアルミニ
ウム材（厚さ1.０mm）に乾燥膜厚が３μm となるようロ
ールコート塗装し、該アルミニウム材の最高到達温度が
３０秒で１５０℃になるよう焼付けた。この被覆アルミ
ニウム材について、耐食性、成形加工性、耐アルカリ
性、耐化成処理性、電着塗装性、上塗密着性、耐水性、
すべり性、塗料安定性の各試験を行ない、その結果を表
３に示した。表３から明らかな通り、実施例１〜６で得
た本発明の塗料組成物は、優れた塗膜性能を有してい
た。一方、潤滑剤粉末を含まない比較例１は成形加工性
等が不良であり、シリカ粒子を含まない比較例２は耐食
性等が不良であり、シランカップリング剤を含まない比
較例３は耐水性等が不良であり、またシリカ粒子、シラ
ンカップリング剤を含まない比較例４は耐食性等が不良
であった。

【００１９】

【表１】 表 １ 実 施 例 １ ２ ３ ４ ５ ６ アルミニウ 5000系合 6000系合 2000系 5000系合 2000系合 6000系合 ム合金材 金（塗布 金（クロ 合金 金（無処 金（シラ 金（無処 （下地処 型クロメ ミウムク （無処 理） ンカップ 理） 理） ート ロメート 理） リング剤 処理） 処理） 処理） ウレタン樹 (I) (I) (II) （II) (III) (IV) 塗 脂水溶液 注１） 注２） 固形分配合 量（部） 100 100 100 100 100 100 料 潤滑剤粉末 脂肪酸 ポリエチ テトラ ステアリ 二硫化モ 脂肪酸エ エステル レンワッ フルオ ン酸カル リブデン ステル クス ロエチ シウム 成 レンワ ックス 注３） 注４） 注５） 注６） 注７） 注３） 分 配合量（部） 15 3 8 40 25 32 シリカ粒子 水分散 水分散 ヒュー 水分散凝 同左 水分散 均一コロ 凝集コロ ムドシ 集コロイ 均一コロ イダルシ イダルシ リカ ダルシリ イダルシ リカ リカ カ リカ 固形分配合 注８） 注９） 注10） 注９） 注８） 量（部） 80 10 20 50 8 30 シランカッ エポキシ 同左 アミン系 同左 メルカプ 同左 プリング剤 系シラン シランカ タン系シ カップリ ップリン ランカッ ング剤 グ剤 プリング剤 配合量（部） 8 2 5 0.05 0.08 2

【００２０】

【表２】 表 ２ 比 較 例 １ ２ ３ ４ アルミニウム合金材 5000系合金 同左 同左 2000系合金 （下地処理） （塗布型ク （無処理） ロメート処理） ウレタン樹脂水溶液 （I) (I) （II) (II) 塗 固形分配合量（部） 100 100 100 100 潤滑剤粉末 脂肪酸エス 同左 テトラフルオ 料 テル ロエチレンワ 注３） ックス注５） 成 配合量（部） 0 40 15 15 シリカ粒子 水分散均一 水分散均一 分 コロイダル コロイダル シリカ注８） シリカ注８） 固形分配合量（部） 90 0 80 0 シランカップリング エポキシ系 同左 剤 シランカッ プリング剤 配合量（部） 8 10 0 0

【００２１】

【表３】 表 ２ 実 施 例 比較例 １ ２ ３ ４ ５ ６ １ ２ ３ ４ 耐食性 注11） ◎ ◎ ○ ○ ○ ○ △ × △ × 塗 成形加工性 注12） ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ × △ ○ △ 耐アルカリ性注13） ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ △ △ × △ 膜 耐化成処理性注14） ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ △ △ × △ 電着塗装性 注15） ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ × ○ × 性 上塗密着性 注16） ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ × △ × 耐水性 注17） ◎ ◎ ◎ ○ ○ ○ △ × × × 能 すべり性 注18） ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ × △ ○ △ 塗料安定性 注19） ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ △ ○ ○ ○

【００２２】注１） スーパーフレックス１１０（第
１工業製薬社製） 注２） アデカボンタイターＨＵＸ−２３２（旭電化
工業社製） 注３） 平均粒径 １０μm 注４） 平均粒径 １μm 注５） 平均粒径 ５μm 注６） 平均粒径 ３μm 注７） 平均粒径 １μm 注８） 平均粒径 0.０１μm 注９） 平均粒径 0.５μm 注10） 平均粒径 0.２μm 注11） ３５℃で５％食塩水を４時間噴霧した後、６
０℃にて２時間乾燥し、５０℃、９５％ＲＨ（湿潤）中
に２時間放置する工程を１サイクルとして、サイクル腐
食試験を行ない、１００サイクル後の白さび発生状況で
評価した。 ◎ ・・・・ 白さび発生せず （面積比） ○ ・・・・ 白さび５％未満 （面積比） △ ・・・・ 白さび１５％未満（面積比） × ・・・・ 白さび１５％超 （面積比）

【００２３】注12） ９０mmφ打ち抜いた試験板を５０
mmφ、深さ２５mmの円筒絞り加工（ＢＨＦ＝１トン）
し、加工後３５℃で５％食塩水を４時間噴霧した後、６
０℃にて２時間乾燥し、５０℃、９５％ＲＨ（湿潤）中
に２時間放置する工程を１サイクルとして、サイクル腐
食試験を行ない、５０サイクル後の白さび発生状況で評
価した。 ◎：白さびなし ○：白さび５％未満 （面積比） △：白さび１５％未満（面積比） ×：白さび１５％超 （面積比） 注13） 試験板を４５℃のアルカリ脱脂液「グランダク
リーナー２６Ｆ」（ミリオン化学社製商品名）に５分間
浸漬し、水洗、乾燥後、１mmゴバン目１００個をカッタ
ーナイフで切り込み、セロテープを用いて剥離試験を行
い、塗膜の残存率を測定した。 ◎：はがれなし ○：はがれ５％以内 △：はがれ５〜３５％ ×：はがれ３５％以上 注14） 試験板を４５℃のリン酸亜鉛処理液に５分間浸
漬し、水洗乾燥後の塗膜観察した。 ◎：塗膜剥離なく、化成処理前と同じく均一な塗膜 ○：塗膜若干剥離（５％未満） △：塗膜剥離 （５％以上） ×：塗膜の全面剥離あり

【００２４】注15） 試験板表面にアミン付加エポキシ
樹脂−ブロックイソシアネート系カチオン電着塗料を浴
温２８℃、１００Ｖ×３分間の条件下でカチオン電着塗
装し、１６５℃で２０分間焼付けた後、塗膜（面積１０
０cm² ）外観を観察した。 ◎：ガスピン及びクレーター発生 ０点 ○： 〃 １〜５点 △： 〃 ６〜２０点 ×： 〃 ２０点以上 注16） 注１５）で得られたカチオン電着塗装板を１mm
ゴバン目１００個をカッターナイフで切り込み、セロハ
ンテープを用いて剥離試験を行ない、電着塗膜の残存率
を測定した。 ◎：１００％ ○：９５〜９９％ △：９０〜９４％ ×：８９％以下 注17） 注15）で得られたカチオン電着塗装板を４０℃
の水中に浸漬し、乾燥させた後、注16）と同様にして剥
離試験を行ない電着塗膜の残存率を測定した。 ◎：浸漬時間６００時間後の残存率 １００％ ○： 〃 ５００ 〃 １００％ △： 〃 ５００ 〃 ９０〜９９％ ×： 〃 ５００ 〃 ８９％以下

【００２５】注18） 表面性測定機 ＨＥＩＤＯＮ−１
４（新東科学社製）を用いて、荷重５０ｇ、ボール圧子
¢１０mm、移動速度５０mm／分の条件にて測定した。 ◎：動摩擦係数 0.１０未満 ○： 〃 0.１０〜0.２０未満 △： 〃 0.２０〜0.３５未満 ×： 〃 0.３５以上 注19） 各実施例、比較例の塗料を５０℃で３週間静置
後、さらに室温で１日静置した時の塗料状態を観察し
た。 ◎：若干の分離発生し、１５分攪拌で再分散可能 ○：若干の分離発生し、３０分攪拌で再分散可能 △：相当量の分離発生し、３０分攪拌で再分散可能 ×：相当量の分離発生し、３０分攪拌で再分散不可能

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ｉ）アニオン性水系ウレタン樹脂、 （ii） 潤滑剤粉末、 (iii) シリカ粒子、 (iv) シランカップリング剤、及び （ｖ） 水 を主成分とする水系塗料組成物。
2. 【請求項２】 前記アニオン性水系ウレタン樹脂（ｉ）
   １００重量部に対し、潤滑剤粉末（ii）を１〜５０重量
   部、シリカ粒子（iii)（シリカ固形分換算）を５〜１０
   ０重量部、シランカップリング剤（iv）（固形分換算）
   を0.０１〜１０重量部配合せしめ、かつ固形分が１０〜
   ４０重量％である請求項１に記載の水系塗料組成物。
3. 【請求項３】 アルミニウム材表面に、請求項１又は２
   に記載の塗料組成物を塗装した被覆アルミニウム材。