JPS5950184A - 電着塗装方法 - Google Patents

電着塗装方法

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JPS5950184A
JPS5950184A JP16150982A JP16150982A JPS5950184A JP S5950184 A JPS5950184 A JP S5950184A JP 16150982 A JP16150982 A JP 16150982A JP 16150982 A JP16150982 A JP 16150982A JP S5950184 A JPS5950184 A JP S5950184A
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JP
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hexavalent
paint
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JP16150982A
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Tadayoshi Hiraki
忠義 平木
Yoshiaki Miyosawa
三代沢 良明
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Kansai Paint Co Ltd
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Kansai Paint Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/73Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process
    • C23C22/74Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process for obtaining burned-in conversion coatings

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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】 本発明は、金属材に1耐食性、付着性、耐糸さび性、耐
スキャプ性、配水付着性などのすぐれた塗膜を形成する
だめの電着塗装法に関するものである。
電着塗装は、他の塗装法忙比べて塗料のつきまわり性が
すぐれているので、金属材への塗装手段として多くの分
野で採用されている。そして、近年において、電着塗膜
に要求される性能が高水準々ものと々っている。
一般に、電着塗装の性能け、電着塗料自体の組成のみな
らず、電着塗装に先立って行々う金属材の前処理法(塗
装下地処yP)によっても大きく影響されるのである。
そこで、本発明者に、電着室lψと前処理被膜との関連
性について鋭意研究を行な〜た結果、クロム化合物、シ
リカ系化合物およびアルカリ金属化合物を主成分とする
水分散性組成物で前処理を行ない、次いで電着塗装を行
なうと、形成した電着塗膜の耐食性、付着性、耐糸さび
性、耐スキャプ性、面1水付着性々どが著しく改善でき
ることをy。
い出112、本発明を完成したのである。
これまでに、重着塗装の前処理法が数多く提案されてい
る。たとえば、陽極酸化処理、リン酸塩処理、クロメー
ト処理などがあり、さらに、リン酸亜鉛液中に銅イオン
を存在させた処理液で処理する方法、リン酸塩処理液で
処理iした後、さらに該処理液にカルシウムイオン、マ
ンガンイオン、パリクムイオンなどを含有させた処理液
で処理する方法、リン酸塩処理被nす“Iをさらに希ク
ロム酸洗浄する方法、水性有機樹脂と水溶性クロム化合
物とを主成分とする処刑液で処理する方法などもすでに
公知である。
このような方法で前処理を行な−たのち、電着塗装する
と、塗面状態および電着塗料の塗着効率が低下すること
があり、しかも、形成した塗膜の性能(耐食性、付着性
、耐糸さび性、耐スキャプ性6、耐水付着性など)が近
年において要求されている水準に十分に達していないの
が現状である。
本発明はかかる現状に鑑み、電着塗膜の性能を前処理法
によ−て改良することを目的に々されたものであって、
その特徴は、電着塗装用前処理液としてこれ壕で使用さ
れたと々のない特定組成からなる処理液によって前処理
するところにあり、その結果、本発明の目的が達成でき
、高性能な電着検聴を形成させることが可能となったの
である。
すなわち、木発り111−i:、金属材に塗料を電着塗
装するにあたり、該金属材をあらかじめ、(A)  3
価々らびに6価のクロム化合物からなる混合クロム化合
物 (Bl  シリカおよび(または)けい酸塩および、(
Oアルカリ金属化合物 を主成分とし、かつ該(A)成分の混合クロム化合物中
の6価クロム化合物の含有率がCrO3として50〜7
5重量%であり、肪(B成分が該(A成分の混合クロム
化合物に対して10〜100重量%であって、しかも該
(4)成分における6価りロlx化合物(CrO3とし
て)と該(0成分(水酸化物として)との比が5:1〜
1 (10: i (重(資)比)である水分散性組成
物で被覆し、100〜250℃で加熱処理せしめておく
ことを特徴とする電着塗装方法に関するものである。
本発明の特徴は、電着・塗装せしめる金属材を、あらか
じめクロム化合物、シリカ系化合物およびアルカリ金属
化合物を主成分とする水分散性組成物(J、i下、「前
処理剤」と略称する)で被覆し、加熱処理するところに
ある。
かかる前処理被I・真において、クロム化合物は、シリ
カ系化合物およびアルカリ金属化合物と共に加熱処理さ
i9ているために、水不溶性の形に変換しているの−C
1ずぐれた耐食性を発揮でき、1〜かも電着塗料洛中に
溶出することが々いために該塗料のグ・し化が防止でき
、電着塗膜の外観不良も認められ:す・<々った。電着
塗装の前処理にクロム化合物を用いること目前記した吉
おりすでに公知であるが、それによるとクロム化合物1
寸水溶性であるたM)に、イ゛れが昂:着塗料洛中に溶
出して電着塗料がゲル化したh1六らに電着徐11ン(
の外観が低下するという欠陥を有してお1つ、本発明は
このような欠陥を解消できたのである。寸た、シリカ系
化合物に、クロム化合物(6価クロム)を活性な状態に
維持する作用があるので耐食性を改良でき、さらに処理
被膜の表面を高エネルギー化する効果もあるので電着塗
膜との付着性が著1く向上した。
[7かし、シリカ系化合物を多脅配合すると、前処理被
膜の電気抵抗が高くなって、電着塗装効率が低下するお
そわがあるので、その虻2合量は特定した範囲内に調整
する必要がある。また、アルカリ金属化合物は、前処理
剤のPHを調整し、金属材表面と前処理被膜との付着性
を改良し、さらに該処理被膜の静温抵、抗性を付与する
のである。
このように、電着塗装に先泣って、上記した前処理剤で
金属材(被塗物)表面を前処理すると、電着塗料浴を劣
化させることがなく、電着塗膜の耐食性および付着性を
著しく向−ヒさせることがで   □きた。さらに予期
せざる効果として、電着塗膜の耐食性、耐糸さび性、酬
スキャブ性、耐水付着性なども著1−. <改良できた
ことがあげられる。かかる技術的効果は、前記した従来
の前処理法によっては得られず、1.かも、本発明にお
ける前処理を行なった金r、材に水性塗料を浸漬塗装(
非通電)17ても得られ々か−たことにもとすいて考慮
すれば、本発明における前グし理被眸と電着塗装とが奏
効したものと推察できるのである。
まず、本発明において使用する前処理剤について説明す
る。該前処理剤は、電着塗装に先立って、被塗物である
金属材の表面にあらかじめ被覆するものであって、(A
)混合クロム化合物、(Blシリカ系化合物および(0
アル力リ金厘化合物を主成分とする水分散性組成物であ
る。
該(4)成分け、3価および6価クロム化合物から々る
混合クロム化合物である。該(A)成分の製造法は、特
に制限さねないが、例えば無水クロム酸、水溶性クロム
酸塩または重クロム酸ナトリウム(もしくけカリウム)
のような重クロム酸塩の一部を還元することによ−、て
1!)られる。還元剤は、有機系が好才しく、例えばテ
キストローズ、グルコースのよう々糖類、メタノール、
エタノール、エヂレングリコール、マンニラトール、ソ
ルビトールのようなアルコール類、/・イドロキノンな
どがあげられ、無機系も使用できる。還元剤V」、6価
クロム化合物と3価クロム化合物との割合が19’l’
定の節、曲内になるようは計算f;l加ぐ−らね、還元
反応を完成させるために加熱するこ吉が好4しい。
本発明における該(ん成分において、6価のり「1ム化
合物は、6価のクロム化合物と3価のクロム化合物との
合計釦(混合クロム化合物)にもとづいて、CrO3と
して50〜75重量%の割合に調整が好すしい。6価の
クロム什1合物が、上記の50市量%より少なくなると
渭−前処理剤中で沈澱が生じて均一な被膜が形成されず
、かつ電着除■分の耐食性が低下し、一方、75重F−
%より多くなると加熱処理蒔間が長くなり、耐水性も低
下する念めに好捷しくない。また、上記P Hが4.0
よりrr−t <々ると前処理剤中に凝集沈澱を生ずる
おそれがあり、PHが1.5より低くなると金属材を腐
食することがある。
該(B)成分のシリカ系化合@Aは、シリカおよびけい
酸塩から選ばれたものであって、水に溶解するか、寸情
はコロイド状に分数しうるものであると2が好せしい。
具体的には、シリカゾル、シリカ粉末、けい藻土、石英
、モンモリロナイト、弗化けい酸マグネシクム錯塩など
があげられる。該(B)成分は、前記(AI酸成分還元
反応によって生成させたのちに、該(4)成分と混合す
ることが9寸しい。
該(0成分け、アルカリ金牌化合物であって、具体的に
は水酸化カリウム、炭ヤカリウム、炭酸ナトリウム、水
酸化ナトリウムなどがあげられる。
そして、(F66成け、(AI成1分に分ける3価およ
び6価のクロム化合物の合計@(混合クロム仕合物)に
対して10〜100重和%、好幻影くけ=l O−80
重幻影であって、10重幻影より少なくなると有効6価
タロムの持続性が低下シフ、かつ坩着塗゛ 摸との付着
性が劣り、−力、100重量1%より多く介る。I−処
■1被Ql:llのS班的強度ならびに電着効率などが
低下するので好−4しくない。また、(5)成分20〜
100:1(重td比)の範囲内にiD+’ll整すべ
きでありで、(0成分がこの範囲より少なくなると処理
被膜の形成か不−1分となり、′11.il措塗1/、
Jiとの密着性が低下1/、一方、(0成分が上記範囲
より多くなると重石塗I!1°4(の1fil水性が低
下するので、いずれも好捷しくない。
次に、本発明の電着塗装方法について説明する。
本発明において使用できる被塗物である金!T″1材は
、導電針金にであれば何らさしっか乏澄く、例えば鉄鋼
、亜鉛メッキ細板、11f!鉛、アルミニウム寸たはこ
れらの金属を含む合金プlとがあげられる。
該金属材に13ft記した前処理剤を直接塗布I2ても
さしつかえないが、あらかじめリン酸塩処j111など
を施しておいてもよい。
該金属材の表面を常法にょす1ト2脂洗浄し、必要に応
じてリン酸塩処理を行なったの仁、末完[叫が特徴とす
る前処理剤を塗布するのである。B rii+処理剤は
 i%゛j4度5〜25−7f 、Qk%に調整17て
おくことか好ましく、金帥、材への塗a量はクロム原子
換算テ10〜150 ”V / n?が適しテ1ハる。
襲tr’r ’=a p+1了にの塗布方法は、金属材
の大きさ、形状などによって任、ζ1に選択でき、ハケ
塗り、スプレー塗装、浸請塗装などで塗布される。
金kli 4Aに塗布(〜だ前処理液を加熱処理する必
要かあり、加黙淵度に、](1102250℃好イしく
ld’ ] 5 (1〜200℃であって、加熱時間け
lO秒〜:30分間。好簀しくに!: 20秒〜10分
1’l、+が適している。加熱A(厚が100℃よりも
低く々ると前処即製n、:、+、の硬化が不十分で6価
クロム化合物が電着浴中に溶出lて■゛・着塗料のゲル
化、沈が)を生じ、−力250℃よりも后1くなると防
食1tiに寄与する6価りロム含聞が著L <低1する
のて好外し7くないのである。
そして、前I!■、理剤を塗布し、加熱処理せしめた金
属相に↑[(名塗料を電着塗装するのである。
本発明に12いて、N R’−’+塗料d゛、それ自体
すでに公知のアニツ、ン■1およびノノヂオン型のいず
れでも使用できるか、カチオン型電箔検料を使用すると
末完、Iy+の目的をより効果的に達成できるのである
アニプン型電着塗料としては、例乏ばエポキシ樹脂系、
アミノ−アルキド樺11冑系、アクリル樹脂系、不俯和
ポリエステル]耐脂系、ポリブタジエンイ對脂系の電着
塗料などが使用でき、カチオン型電滑塗斜と1.ては、
例えばエポキシ拶を脂を主骨格とし、これに分子量の異
ガるエポキシ枝j脂、ビスフェノール型エポキシ]對脂
、ノボラック阜エボギシR1脂、クレタンエボキシ樹脂
、脂f)型エポキシ樹脂、脂肪族系エポキシ樹脂々どを
併用したもの、捷たけグイマー酸変性、ポリプロピレン
グリコールとのエーテル化、[旧肪酸とのエステル化、
ポリアミド樹脂とのアダクト、ウレタン化、アクリル什
、カージュラEv性、トリアジン化合物7性、ペテロ環
化合物変件などのエポキシ樹脂をビヒクル成分とするカ
チオン電着塗料が有用である。さらに、フレクン系、ア
クリル系、ビニル系、ポリプクジエン系のカチオン電着
塗料も使用できる。
本発明において、」−記+if+処用1を行なった金ば
、材への電着塗料の電猫塗装条件訃よび電着塗i1:i
りの加熱条件などけ通常の条件でさl−、つか乏′f7
1/−,。
以下、実施例および比較例について乙9.1りjする。
表−4において (※1)塗面状態二目視観察による。
(※2)耐食性:ナイフを用いて、塗膜面に素地に達す
る」:うに対角線状(×字状)に傷を入れ、JIS、Z
  2371によって800時間塩水フン!・試瞭を行
l・い、ナイフ傷からの錆および7クレ巾(カント部)
、平面部のフクレの状態(平面部)を調べた。表中のの
けフクレ々どを全く認めらハない、○けフクレがわずか
発生、△はフクレが多く発生、×けフクレがほぼ全面に
発生したことを示す。
(※3)耐ヌキャブ性:雷71塗装した塗板に、中塗塗
料および上塗塗料(いずれもアミノ−アルキド系)を塗
装(乾・い膜厚、計80〜90μ)し、1/、lr 加熱硬化させ、該塗面に、重さ・2の矢じりを1音の高
さから落下させて、素地面に達する点状の傷をつける。
こ力を面岸で6ケ月間暴露したのち1、ヒ記傷力・ら発
生したザビ、フクレの巾を調べた。
(※4)耐糸さび性:ナイフを用いて塗膜面に素地に達
する傷を人ね、塩水フンム試験48時間行な〜た後、塗
面を純水洗浄し、風乾した塗板を温度40℃、4目対湿
度85%の糸さび試験器に入れ、480時間後に発生し
た糸さびの長さを示しだ。
(※5)付着性二ナイフを用いて塗膜面に、素地に達す
るように傷を入れて太きd ]、 X 1. ranの
ゴパン目を】00個作り、その表面に枯屑セロハンテー
プを貼着し、これを浄激にはがした後に残存するゴパン
[1状の塗膜を数えた。表中の分子?:l伐、存数であ
る (※6)40℃耐水付着性:40℃恒温水4(Qiに4
00時間浸漬した後、直ちに、ナフイ7を用いて塗nψ
面に素地に達する2πn pAfi隔のゴバン目100
個を亥11み、粘着セロハンテープをはりつし十急逗f
にけがしとる。ゴバン目部分の残数から付着性をゴパン
目残数/100で示した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 金属材に塗料を電着塗装するにあたり、該金属材として
    あらかじめ、 (ん 3価ならびLC5価のクロム化合物からなる混合
    クロム仕合物 (9シリカおよび(または)けい酸塩および、(○ ア
    ルカリ金属化合物 を主成分とし、かつ該(4)成分の混合クロム化合物中
    の6価クロム化合物の含有率がCrO3として50〜7
    5重斉%であり、該(9)成分が該(8)成分の混合ク
    ロム化合物に対して10−100重量%であって、しか
    も該(4)成分における6価クロム化合物(CrO3と
    して)とB(O成分(水酸化物として)との比が100
    :20〜100: 1(重量比)である水分散性組成物
    でa覆し、1oo〜250℃で加熱処理せしめてなる処
    理金属材を用いることを特徴とする電着塗装方法。
JP16150982A 1982-09-16 1982-09-16 電着塗装方法 Granted JPS5950184A (ja)

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JPH0453957B2 JPH0453957B2 (ja) 1992-08-28

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04350173A (ja) * 1991-02-09 1992-12-04 Sumitomo Metal Ind Ltd クロメ−ト処理鋼板及びその製造方法
US5684071A (en) * 1993-12-28 1997-11-04 Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Additive for thermpolastic resins and flame retardant resin composition

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5684071A (en) * 1993-12-28 1997-11-04 Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Additive for thermpolastic resins and flame retardant resin composition

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