JPS6138280B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6138280B2 JPS6138280B2 JP16441382A JP16441382A JPS6138280B2 JP S6138280 B2 JPS6138280 B2 JP S6138280B2 JP 16441382 A JP16441382 A JP 16441382A JP 16441382 A JP16441382 A JP 16441382A JP S6138280 B2 JPS6138280 B2 JP S6138280B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- coating
- coated
- electrodeposition
- bath
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Description
本発明はカチオン型粉体電着塗装において、塗
装浴中での被塗物への粉体の沈積による塗膜仕上
り不具合を解消する方法に関するものである。 カチオン型粉体電着塗装は、近年開発された新
規な塗装方法であり、粉体樹脂および顔料等をカ
チオン型樹脂の水溶液中に分散させたカチオン型
粉体電着塗装浴液中に、陽極（対極）および陰極
となる被塗物を浸漬し、両極間に直流電圧を印加
することにより、被塗物上に塗膜を析出させ、次
いでこの塗膜を焼付することにより高性能を有す
る塗膜を形成する塗装方法である（特公昭51−
40585号参照）。 上記カチオン型粉体電着塗料は高クーロン効率
を発揮するため短時間（秒単位）の通電で、粉体
を含まぬ通常の電着塗装に比し、極めて厚い塗膜
が得られるという特徴を有している。 カチオン型粉体電着塗装における通電方式とし
ては、通常の電着塗装で行なわれている予め通電
した状態で被塗物を電着浴槽に入槽する通電入槽
方式、および被塗物の全体を浴槽に没した後に通
電する全没通電方式ともに適用可能であるが、高
級な外観品質を要求される場合、通電入槽方式で
は前記したような秒単位で厚い塗膜が得られる特
徴が却つて災いする。 例えば、仮に長さ1000mmの被塗物を10mm／秒の
入槽スピードで塗装するとすれば、電着浴に被塗
物が入槽しはじめてから被塗物全体が入槽してし
まうのに100秒を要することになり、この間秒単
位で膜厚が増加していくので得られる塗膜は全体
として不均一な膜厚となる。 従つて、塗膜に高級な均一な外観品質を要求さ
れる場合は通電入槽方式は不適当であり、このよ
うな塗膜仕上り不具合を生じない全没通電方式が
採用されている。 しかしながら、全没通電方式を採用した場合で
も、特に被塗物水平部位においては場所によつて
塗膜の厚さに差異が生じ、やはり塗膜仕上り外観
上の不具合となることが判つた。これについて
種々検討した結果、次のようなことが判明した。 すなわち、下記第１表からも明らかなようにカ
チオン型粉体電着塗料は通常の粉体を含有しない
電着塗料と比較して塗料中に含まれる固形物質
（通常電着塗料では顔料、カチオン型粉体電着塗
装では合成樹脂微粉体および顔料）の量が多い。
装浴中での被塗物への粉体の沈積による塗膜仕上
り不具合を解消する方法に関するものである。 カチオン型粉体電着塗装は、近年開発された新
規な塗装方法であり、粉体樹脂および顔料等をカ
チオン型樹脂の水溶液中に分散させたカチオン型
粉体電着塗装浴液中に、陽極（対極）および陰極
となる被塗物を浸漬し、両極間に直流電圧を印加
することにより、被塗物上に塗膜を析出させ、次
いでこの塗膜を焼付することにより高性能を有す
る塗膜を形成する塗装方法である（特公昭51−
40585号参照）。 上記カチオン型粉体電着塗料は高クーロン効率
を発揮するため短時間（秒単位）の通電で、粉体
を含まぬ通常の電着塗装に比し、極めて厚い塗膜
が得られるという特徴を有している。 カチオン型粉体電着塗装における通電方式とし
ては、通常の電着塗装で行なわれている予め通電
した状態で被塗物を電着浴槽に入槽する通電入槽
方式、および被塗物の全体を浴槽に没した後に通
電する全没通電方式ともに適用可能であるが、高
級な外観品質を要求される場合、通電入槽方式で
は前記したような秒単位で厚い塗膜が得られる特
徴が却つて災いする。 例えば、仮に長さ1000mmの被塗物を10mm／秒の
入槽スピードで塗装するとすれば、電着浴に被塗
物が入槽しはじめてから被塗物全体が入槽してし
まうのに100秒を要することになり、この間秒単
位で膜厚が増加していくので得られる塗膜は全体
として不均一な膜厚となる。 従つて、塗膜に高級な均一な外観品質を要求さ
れる場合は通電入槽方式は不適当であり、このよ
うな塗膜仕上り不具合を生じない全没通電方式が
採用されている。 しかしながら、全没通電方式を採用した場合で
も、特に被塗物水平部位においては場所によつて
塗膜の厚さに差異が生じ、やはり塗膜仕上り外観
上の不具合となることが判つた。これについて
種々検討した結果、次のようなことが判明した。 すなわち、下記第１表からも明らかなようにカ
チオン型粉体電着塗料は通常の粉体を含有しない
電着塗料と比較して塗料中に含まれる固形物質
（通常電着塗料では顔料、カチオン型粉体電着塗
装では合成樹脂微粉体および顔料）の量が多い。
【表】
また、固形物質の沈降に関しては、粒径の点か
ら理論的にはストークス式が該当すると考えられ
るレイノルズ数0.6以下で 沈降速度＝１／１８ （ρ−ρ０）ｇ／ηd2 （ｄ＝粒子径、ρ０＝液による抵抗、ρ＝粒子に
よる抵抗、η＝液の粘度） 前表数値を照合すれば粒径および浴中固形物質
量により粉体電着塗料の場合は固形物質の沈降が
早いと考えられる。 一方、実用上の電着塗装工程では、次のような
ことが考えられる。 (i) 通電中は被塗物から電解ガスが発生してお
り、被塗物近傍はこのガス気泡により合成樹脂
微粉体の下降方向と浮上方向に流れを生ずるた
めストークス式はなり立ち難い。 (ii) 無通電域では被塗物の形状、部位、特に水平
部位ではストークス式が成立することがある。 (iii) 電着浴中で合成樹脂微粉体の分布が不均一の
まま電着をすれば不均一な塗膜が得られる。 以上の結果より、被塗物を入槽後、通電までの
間に電着浴中の合成樹脂微粉体の濃度分布に差異
が生じ、そのまま通電電着すれば特に被塗物水平
部位において膜厚に差異が生じ外観上の仕上り不
具合となることがあることが判つた。 本発明者等は、前記の如きカチオン型粉体電着
塗装における浴液中の合成樹脂微粉体の濃度分布
の差異を解消する方法として、上記第(i)項の通電
中は被塗物から電解ガスが発生し、被塗物近傍は
このガス気泡により、微粉体についてストークス
式はなり立ち難いことを逆に利用する方法を発明
した。 即ち、本発明は被塗物を陰極とし、陽極との間
に直流電圧を印加してカチオン型粉体電着塗装を
行なうに当つて、上記電着のための電圧印加を行
なう前、被塗物に後述する如き塗膜が析出しない
程度の負の低電圧を印加して被塗物への粉体の沈
積を防止することからなるカチオン型粉体電着塗
装方法を提供する。 本発明によれば、前記全没通電方式では微粉体
の通電前の無通電域での粉体の沈積により、被塗
物の水平部における塗膜の厚さに差異を生ずるこ
との欠点を改良する。 本発明方法で使用する上記低電圧とは、電着塗
装が被塗物上に析出しない程度の電圧、具体的に
は極間距離、浴液比抵抗により適正低電圧は変化
するが、一般には5V〜100V、好ましくは30V〜
60Vである。この低電圧印加は被塗物入槽直前に
開始し、そのまま被塗物を入槽してもよく、ある
いは被塗物全体を入槽した直後に開始してもよ
い。かくして低電圧を印加している間は被塗物へ
の粉体の沈澱は防止される。 本発明によれば上記低電圧印加に続いて公知の
通常の電着塗膜析出のための電圧を印加して電着
塗膜を形成せしめ、次いで水洗し、焼付硬化すれ
ばよい。 以下、実施例および比較例により本発明を詳細
に説明する。部および百分率は他に特記せぬ限り
重量基準である。 実施例 １ 〔1〕 カチオン型粉体電着塗料浴液の調製 (1) カチオン型樹脂の調製 エピコート1001（シエル社製エポキシ樹
脂）488部、ジエタノールアミン105部、イソ
プロピルアルコール250部を80℃〜85℃にて
３時間還流下に反応させて液状のアミノエポ
キシ樹脂を得た。 (2) 粉体塗料の調製 エピコート1004（シエル社製エポキシ樹
脂）40部、アダクトＢ−1065（フエバ社製ブ
ロツクイソシアネート）30部、Ｒ−550（石
原産業社酸化チタン）29部、MA−100（三
菱化成社製カーボンブラツク）１部を粉体塗
料製造の常法によりエクストルーダーで溶融
混練して、衝撃式粉砕機で粉砕し平均粒径７
μの微粉体を得た。 (3) 塗装浴液の調整 上記カチオン型樹脂143部に氷酢酸6.2部お
よび脱イオン水500部を加えて、デイゾルバ
ーで充分撹拌し、次いで上記粉体塗料280部
を加え、高速回転ホモジナイザーで30分間混
合分散せしめた後、これを固型分15％になる
まで脱イオン水で稀釈した。 この溶液のPHは5.2、粉体塗料／カチオン
性樹脂の比は2.8／１、液温25℃であつた。 〔2〕 塗装実験 上記の方法で調製したカチオン型粉体電着塗
料浴液を電着槽に移し、第１図に示したリン酸
亜鉛処理を施した被塗物鉄板を陰極に接続し、
ステンレス製の陽極を被塗物Ａ面（第１図参
照）と極間距離20cmとなるように浴液中に設け
た。まず、入槽スピード30cm／分で被塗物を垂
直に入槽し、全没後通電を開始した。塗膜の析
出を開始させるまでの１分間は被塗物に5Vの
負の低電圧を印加し、次に400V、10秒の直流
電圧を印加して電着塗装した後、無通電で30
cm／分のスピードで浴液から引き上げ、常法に
より水洗焼付した。なお、槽内の浴液は通常の
機械的撹拌で常時撹拌された状態とした。得ら
れた結果を下表に示す。
ら理論的にはストークス式が該当すると考えられ
るレイノルズ数0.6以下で 沈降速度＝１／１８ （ρ−ρ０）ｇ／ηd2 （ｄ＝粒子径、ρ０＝液による抵抗、ρ＝粒子に
よる抵抗、η＝液の粘度） 前表数値を照合すれば粒径および浴中固形物質
量により粉体電着塗料の場合は固形物質の沈降が
早いと考えられる。 一方、実用上の電着塗装工程では、次のような
ことが考えられる。 (i) 通電中は被塗物から電解ガスが発生してお
り、被塗物近傍はこのガス気泡により合成樹脂
微粉体の下降方向と浮上方向に流れを生ずるた
めストークス式はなり立ち難い。 (ii) 無通電域では被塗物の形状、部位、特に水平
部位ではストークス式が成立することがある。 (iii) 電着浴中で合成樹脂微粉体の分布が不均一の
まま電着をすれば不均一な塗膜が得られる。 以上の結果より、被塗物を入槽後、通電までの
間に電着浴中の合成樹脂微粉体の濃度分布に差異
が生じ、そのまま通電電着すれば特に被塗物水平
部位において膜厚に差異が生じ外観上の仕上り不
具合となることがあることが判つた。 本発明者等は、前記の如きカチオン型粉体電着
塗装における浴液中の合成樹脂微粉体の濃度分布
の差異を解消する方法として、上記第(i)項の通電
中は被塗物から電解ガスが発生し、被塗物近傍は
このガス気泡により、微粉体についてストークス
式はなり立ち難いことを逆に利用する方法を発明
した。 即ち、本発明は被塗物を陰極とし、陽極との間
に直流電圧を印加してカチオン型粉体電着塗装を
行なうに当つて、上記電着のための電圧印加を行
なう前、被塗物に後述する如き塗膜が析出しない
程度の負の低電圧を印加して被塗物への粉体の沈
積を防止することからなるカチオン型粉体電着塗
装方法を提供する。 本発明によれば、前記全没通電方式では微粉体
の通電前の無通電域での粉体の沈積により、被塗
物の水平部における塗膜の厚さに差異を生ずるこ
との欠点を改良する。 本発明方法で使用する上記低電圧とは、電着塗
装が被塗物上に析出しない程度の電圧、具体的に
は極間距離、浴液比抵抗により適正低電圧は変化
するが、一般には5V〜100V、好ましくは30V〜
60Vである。この低電圧印加は被塗物入槽直前に
開始し、そのまま被塗物を入槽してもよく、ある
いは被塗物全体を入槽した直後に開始してもよ
い。かくして低電圧を印加している間は被塗物へ
の粉体の沈澱は防止される。 本発明によれば上記低電圧印加に続いて公知の
通常の電着塗膜析出のための電圧を印加して電着
塗膜を形成せしめ、次いで水洗し、焼付硬化すれ
ばよい。 以下、実施例および比較例により本発明を詳細
に説明する。部および百分率は他に特記せぬ限り
重量基準である。 実施例 １ 〔1〕 カチオン型粉体電着塗料浴液の調製 (1) カチオン型樹脂の調製 エピコート1001（シエル社製エポキシ樹
脂）488部、ジエタノールアミン105部、イソ
プロピルアルコール250部を80℃〜85℃にて
３時間還流下に反応させて液状のアミノエポ
キシ樹脂を得た。 (2) 粉体塗料の調製 エピコート1004（シエル社製エポキシ樹
脂）40部、アダクトＢ−1065（フエバ社製ブ
ロツクイソシアネート）30部、Ｒ−550（石
原産業社酸化チタン）29部、MA−100（三
菱化成社製カーボンブラツク）１部を粉体塗
料製造の常法によりエクストルーダーで溶融
混練して、衝撃式粉砕機で粉砕し平均粒径７
μの微粉体を得た。 (3) 塗装浴液の調整 上記カチオン型樹脂143部に氷酢酸6.2部お
よび脱イオン水500部を加えて、デイゾルバ
ーで充分撹拌し、次いで上記粉体塗料280部
を加え、高速回転ホモジナイザーで30分間混
合分散せしめた後、これを固型分15％になる
まで脱イオン水で稀釈した。 この溶液のPHは5.2、粉体塗料／カチオン
性樹脂の比は2.8／１、液温25℃であつた。 〔2〕 塗装実験 上記の方法で調製したカチオン型粉体電着塗
料浴液を電着槽に移し、第１図に示したリン酸
亜鉛処理を施した被塗物鉄板を陰極に接続し、
ステンレス製の陽極を被塗物Ａ面（第１図参
照）と極間距離20cmとなるように浴液中に設け
た。まず、入槽スピード30cm／分で被塗物を垂
直に入槽し、全没後通電を開始した。塗膜の析
出を開始させるまでの１分間は被塗物に5Vの
負の低電圧を印加し、次に400V、10秒の直流
電圧を印加して電着塗装した後、無通電で30
cm／分のスピードで浴液から引き上げ、常法に
より水洗焼付した。なお、槽内の浴液は通常の
機械的撹拌で常時撹拌された状態とした。得ら
れた結果を下表に示す。
【表】
よる
比較例 １ 入開始から膜厚を得るための電圧（400V）を
負荷させるまで全く、電圧を被塗物に印加しない
外はすべて実施例１と同様にして電着塗装し、
Ａ、Ｂ、Ｃ面について観察した。
比較例 １ 入開始から膜厚を得るための電圧（400V）を
負荷させるまで全く、電圧を被塗物に印加しない
外はすべて実施例１と同様にして電着塗装し、
Ａ、Ｂ、Ｃ面について観察した。
【表】
Ｂ面における塗面凹凸は著しく、実施例１より
劣つていた。 実施例 ２ 実施例１と同様の浴液にて、自動車車体塗装を
実施した。 浴槽は容量＝130tとし、槽液撹拌機（佐竹式撹
拌機）を用いて撹拌し、陽極は車体外頃板に対
し、極比１／１で設置した。 自動車を常法により、ハンガーに懸吊し、コン
ベア搬送方式で浴液内に投入した。コンベアスピ
ードは３ｍ／分で液中に投入を開始し、車体を全
没せしめ、１分50秒間は50Vの電圧を車体を負と
して印加した後、続いて塗膜析出のため600Vの
直流電圧を印加させた。この時間は20秒であつ
た。車体を取り出した後、常法より水洗、焼付
後、被塗物水平部に相当する車体のボンネツト部
について、膜厚、外観、表面粗度を検査した。 ボンネツト中心部30cm四方部についての結果は
下記のとおりで良好であつた。 膜厚＝53μ 外観＝良好 表面粗度＝２〜５μ 比較例 ２ 実施例２において、低電圧を印加させず、他の
条件は同一にして自動車を塗装した。結果は下記
のとおりであり、実施例２と比較し、ボンネツト
部の塗膜外観は大幅に劣り、低電圧印加の有用性
は明らかであつた。 膜厚＝53μ 外観＝不良 表面粗度＝５〜30μ
劣つていた。 実施例 ２ 実施例１と同様の浴液にて、自動車車体塗装を
実施した。 浴槽は容量＝130tとし、槽液撹拌機（佐竹式撹
拌機）を用いて撹拌し、陽極は車体外頃板に対
し、極比１／１で設置した。 自動車を常法により、ハンガーに懸吊し、コン
ベア搬送方式で浴液内に投入した。コンベアスピ
ードは３ｍ／分で液中に投入を開始し、車体を全
没せしめ、１分50秒間は50Vの電圧を車体を負と
して印加した後、続いて塗膜析出のため600Vの
直流電圧を印加させた。この時間は20秒であつ
た。車体を取り出した後、常法より水洗、焼付
後、被塗物水平部に相当する車体のボンネツト部
について、膜厚、外観、表面粗度を検査した。 ボンネツト中心部30cm四方部についての結果は
下記のとおりで良好であつた。 膜厚＝53μ 外観＝良好 表面粗度＝２〜５μ 比較例 ２ 実施例２において、低電圧を印加させず、他の
条件は同一にして自動車を塗装した。結果は下記
のとおりであり、実施例２と比較し、ボンネツト
部の塗膜外観は大幅に劣り、低電圧印加の有用性
は明らかであつた。 膜厚＝53μ 外観＝不良 表面粗度＝５〜30μ
第１図は実施例１の被塗物を示す図である。Ａ
およびＣは垂直面、Ｂは水平面を示す。
およびＣは垂直面、Ｂは水平面を示す。
Claims (1)
- １ 被塗物を陰極とし、陽極との間に直流電圧を
印加して全没通電方式でカチオン型粉体電着塗装
を行なうに当つて、上記電着のための電圧印加を
行なう前、被塗物上に塗膜を析出させない５〜
100Vの負の電圧を印加して被塗物への粉体の沈
積を防止することを特徴とするカチオン型粉体電
着塗装方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16441382A JPS5953697A (ja) | 1982-09-21 | 1982-09-21 | カチオン型粉体電着塗装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16441382A JPS5953697A (ja) | 1982-09-21 | 1982-09-21 | カチオン型粉体電着塗装方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5953697A JPS5953697A (ja) | 1984-03-28 |
| JPS6138280B2 true JPS6138280B2 (ja) | 1986-08-28 |
Family
ID=15792666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16441382A Granted JPS5953697A (ja) | 1982-09-21 | 1982-09-21 | カチオン型粉体電着塗装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5953697A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62104038A (ja) * | 1985-07-15 | 1987-05-14 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 水蒸気含有酸素ガス供給装置 |
-
1982
- 1982-09-21 JP JP16441382A patent/JPS5953697A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5953697A (ja) | 1984-03-28 |
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