JPS63146971A - つや消し電着塗装方法 - 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、各種の被塗物の表面を電着塗装してつや消し
状の外観を得る方法に関する。

従来技術 金属やプラスチック表面に金属めっきを施した被塗物や
、金属から成る被塗物などに塗装を行なう場合、アニオ
ン型またはカチオン型の塗料を用いる、いわゆる電着塗
装が行なわれている。このような電着塗装は、その多く
が光沢塗装であるが、近年いわゆるつや消し状の外観を
１するための表面処理が別途性なわれている。従来、こ
のようなつや消し処理技術としては、たとえば下記のよ
うな技術が知られている。

■シソ力デルなどの無は微粉末を電着塗料中に分散させ
、これを塗布する。

■電着塗装後、酸性溶液中に浸漬し、または電解処理を
行なう。

発明が解決しようとする問題点 上述した０項の技術では、用いられる黒磯微粉末の塗料
中における分離沈降の発生が者しく、したがって塗料の
攪拌を常時必要とし、このような塗料を含む電解浴を均
質な状態に維持することが困難であり、またそのための
装置を別途設けねばならないという問題点がある。また
０項の技術では、酸によって塗膜の硬化を促進させ、つ
や消しの外観を得る技術であるが、これでは塗膜が脆弱
となってしまう問題点がある。さらにこれらの従来のつ
や消し表面処理技術は、塗膜表面に凹凸を与える方法で
あるが、これでは、塗膜表面を平滑にすることができな
いという問題点もあ−っだ。

したがって本発明の目的は、上述の各問題点を解決し、
塗装された被塗物の表面が平滑であって、かつつや消し
外観を得ることができる新規なつや消し電着塗装方法を
提供することである。

間２点を解決するための手段 本発明は、水溶性または水分散性ビヒクルを含み、つや
消し剤として粒径が０．２〜１０μｍの熱硬化性ｔｊ１
脂微粉末を分散した電着塗料を用いて、被塗物を電着塗
装するようにしたことを特徴とするつや消し電着塗装方
法である。

本発明の好ましい実施態様は、電着塗料に用いる頚料は
アクリル系またはアルキッド系またはエポキシ系の樹脂
であることを特徴とする。

本発明の辿の好ましい実施態様は、上記つや消し剤の添
加量は、０．５〜３０重量％であることを特徴とする。

本発明のさらに他の好ましい実施態様ｊよ、被塗物は鉄
、銅、亜鉛およびアルミニウムの単体またはその合金も
しくは電解めっきまたは無電解メッキまたは蒸着が表面
に施された非導電体であることを特徴とする。

本発明のさらに他の好ましい実施態様は、上記つや消し
剤はエポキシ系、メラミン系、ベンゾグアナミン系、ア
クリル系、ナイロン系などの熱硬化性樹脂であることを
特徴とする。

本発明は、被塗物にめっきを施した後、電着塗装を行な
う工程に関するが、以下にめっき工程とその後の電着塗
装工程とについて説明する。めっきされる試料としてた
とえば黄銅の場合について説明するが、他の種類の金属
または少なくとも表面が導電性の物質について、同様の
処理を実現できる。上記被塗物である黄銅を、弱アルカ
リ性の電解浴中で電解脱脂する。その条件は浴温４０“
Ｃ１電流密度５　Ａ　／　ｄｍ２．通電時間５分間であ
る。この脱脂工程の後、充分に水洗し、室温にて１％硫
酸に浸漬する。

この後、充分に水洗し、後述する条件の下でニッケルめ
っきを行なう。めっきが終了すると充分に水洗し、後述
する条件の下で黒色スズ−ニッケルー銅合金（（株）シ
ミズ商品名二ノーブロイ５ＮＣ）のめっきを行なう。こ
のめっき終了後、充分に水洗して本件電着塗装を行なう
。

■ニッケルめっき条件。

浴組成は塩化ニッケル５０ε／ノ、硫酸ニッケル３００
８／、ｇおよびホウ酸４０ｇ／ガを主成分とし、光沢剤
としてラスターＲ，１（（株）シミズ商品名）２０１＋
＋ノ／！およびラスターＲ−２（同前）１【１１ガ／ｆ
を添加する。このめっき浴は＋＋０４　、２であり、通
電条件は浴温５０°ＣでＤｋ（陰極電流密度）２Ａ／ｄ
ｍ’で５分間の通電を行なう。

■黒色スズーニッケルー銅合金めっき条件。

めつト浴は」二連したように、ノーブロイ５ＮＣ（（株
）シミズ商品名）であり、ｐＨ８，２である。通電条件
は浴温４０℃、陰極電流密度０　、５　Ａ　／　ｄｍ。

で通電時間１分間である。

本発明では上述したように、金属の被塗物や金属めっき
を表面に施したプラスチックの被塗物などが準備され、
それにつや消し電着塗装を行なう。

この際、電着塗料中につや消し剤として、球状の熱硬化
性わｊ脂微粉末を用いることにより、電解洛中における
上記つや消し剤が分離沈降することが防がれ、したがっ
て上記電解浴を常時攪拌する構成が不必要となる。

またこのような樹脂微粉末は、電着塗料に用いられるビ
ヒクルを構成する各種樹脂と親和性が良好であり、従来
技術の項で指摘した電解浴中における分離沈降が防がれ
、また電解浴中における分散がたとえばシリカゾルなど
の無磯徽粉末に比較し良好となる。

上記微粉末を分散させた電着浴中の被塗物は、静止状態
でも本件塗装は可能であるが、上記微粉末の２次凝集物
の生成の点に置み、被塗物の極（アニオン型電解俗の場
合には陽極、カチオン型電解浴の場訃には陰極）を、電
解浴面に対して垂直方向または平行方向に揺動させるこ
とが望ましい。

・１なわち微粉末の２次２疑集体（−殻に粒径４０μ伯
以上）は、電解浴面に対して平行な被塗物上面に堆積し
、製品外観を劣化させるからである。この揺動条件は、
振幅５〜２０ｃ＋ｎでストローク数５〜２０回／分が望
ましい。

また上記微粉末の粒径を０．２〜１０μ川に選ぶことに
より、平滑な塗膜表面と被塗物のつや消し外観とを得る
ことができる。このようなつや消し剤の添加量は、電着
塗料の全重量に対して０．５〜３０重量％の範囲である
ことが望ましい。またこのような電着塗装を行なうに当
って、被塗物は静止状態または揺動状態のいずれであっ
ても、本件塗装を行なうようにできる。

上記つや消し剤に用いられる熱硬化性樹脂は、融点が１
εＯ℃以上の種類が選ばれる。すなわち塗装終了後の焼
き付は条件（１８０°Ｃｌ２Ｏ・−３０分）でつや消し
剤が溶融すると、つや消し外観がン肖失するからである
。

本光明に用いられるアニオン型のビヒクルの一例は下記
のように調整される。攪拌機、温度計、還流冷却器を取
り付けた４つ目フラスコに、エタノール５０＋ｎ、ｇ　
　を入れ、８０℃に保ち、下記第１表の組成、 （以下余白） 第１表 の単量体、重合開始剤および重合調節剤の混合物を１２
等分して、３０分毎に滴下し、６時間かけて重合させる
。さらにこの滴下終了後、過酸化ベンゾイルを０．１８
ずつ６０分毎に滴下し、重合を完結させる。得られた重
合体の平均分子量は、１５０００であることが確認され
た。次でこの重合体を室温で冷却した後、Ｎ−アルコキ
シメチルメラミン６１？を加えて３０分間攪拌し、その
後トリエチルアミン２ｇで中和した。その後イオン文換
水を加え、固形分１０重量％となるように調整する。

また本件発明に用いられるカチオン型のビヒクルの例は
以下のとおりである。攪拌機、冷却管、滴下ロートおよ
び温度計を備えた反応器に、ブチルセロソルブ１０重量
部およびインプロパツール４０重量部を入れ、約８５°
Ｃの還流温度下において攪拌しながら下記配合組成の混
合物を、滴下ロー１から３時間かけて連続的に滴下する
。

第２表 このような配合混合物の滴下が終了した後、そのまま還
流温度で３時間反応を続行し、目的とするアクリル系共
重合体溶液（ＮＶ；６Ｇ、７％）を得る。次いでこの共
重合体を冷却した後、Ｎ−アルコキシメチルメラミンを
加え、酢酸にで中和した後、固形分１０重量％となるよ
うにイオン交換水にて調整する。アクリルとメラミンと
の固形分比は７（１／３０とする（Ｉ］Ｉ−１６，０）
。以下、本発明の詳細な説明針る。

第１実施例 Ｓｌ、＋、Ｃ鋼板（７ＣＩＩＩＸ　１５　ｃａｎ）をア
ルカリ脱脂後、硫酸（１％Ｈ２ＳＯ，）にて中和した後
、充分に水洗し、後述するように調整された電解浴中へ
浸漬する。本実施例の電解浴はアニオン型であり、上記
鋼板は陽極とされ、陰極として５ＵＳ３０４ｆＩＪ板を
用い、浴温２６°Ｃ１電圧１５０■で１分間の通電を行
なう。

上記電解浴の調整は以下のように行なう。アクリル樹脂
７０重量部およびメラミン樹脂３０重量部から成るたと
えば上述したようなアクリル−メラミン系ビヒクルを用
いたアニオン型電着塗料を、固形分８重量％となるよう
に調整する。つや消し剤となる育成樹脂微粉末として、
球形のエポキシ樹脂　（粒径２・〜３μｌ１１）を、ビ
ヒクル全重量に対し５重量部投入し、攪拌数によって分
散させる。分散後カーボンブラック顔料を、ビヒクルの
全重量に対して３０重量部投入し、攪拌数で４時間分散
させる。このようにしてｐｌ−ｒ　６　、２および電導
塵１３００　（ｔ４　Ｓ　／　ｃａｎ）の電着浴を得る
。

上記通電終了後、充分に水洗し水切りを行なった後、熱
風乾燥炉にて１８０°Ｃで２０分間焼（＝１乾燥を行な
う。このようにして得られた被塗物の外観は、全表面に
亘って均一な黒色つや消し外観となり、かつ平滑な表面
性状が得られた。その平滑性については、６０°反射率
が−２０９６の計測結果が得られている。

第２実施例 本実施例においては、被塗物である黄銅波のドア把手に
、前述したニッケルめっきを施した後、やはり前述の黒
色のスズ−ニッケルー銅合金（（株）シミズ商品名：ノ
ーブロイ５ＮＣ）のめっきを施す。

第１図はめつき工程を説明する断面図である。第１図を
参照して、この被塗物５を後述するように調整されるカ
チオン型電着浴１０が注入された塗布槽６中−浸漬した
後、被塗物５を陰極として陽極にカーボン板７を用い、
電圧５０Ｖ時間１分の通電を行なう。この際、第１図に
示すように、たとえば偏心カムなどによって実現される
駆動手段８を用いて、被塗物を矢符Ａ　１　、Ａ　２で
示す上下方向（電解浴面９に対して垂直方向）に、振幅
１０ＣＩｎ　％　ス１０−タ数１０回／分で揺動する。

上記電着浴の調整は、以下のようにして行なう。

ビヒクルはアクリル系が用いられ、アクリル樹脂７０重
量部およびメラミン！ｔＡ脂３０重量部を含む。

たとえば上述したようなようなカチオン型ビヒクルを含
む電着塗料を、固形分１０重量％となるように調整する
。この電着塗料に分散される有機微粉末として、球形の
ベンゾグアナミン樹Ｎ（粒径１２μＩＩＩ）を用い、ビ
ヒクル全重量に対して１０重量部投入し、上述の実施例
のごとく分散させ透明な電着塗料を得た。この電着塗料
は、ｐｌ（６、Ｏ１電導度７５０μＳ　／　ｃｍである
。

第２図は本発明の他の実施例における塗布槽６の平面図
である。・第２図を参照して、上述したような被塗物５
の揺動は第２図の矢符Ｂｌ、Ｂ２に示すように、電着浴
面９と下行に行なわれてもよい。また第３図に示すよう
に、塗布槽６に関連して案内部材１１を設け、これに固
定されて電着浴１０中に浸漬された被塗部５を、案内部
材１１に沿って揺動するようにしてもよい。

上述したような電着浴を用いた電着塗装を行なった後、
被塗物を充分に水洗し水切りを行なった後、１７０℃１
５分間焼（−ｊけ乾燥を行なう。このようにして、平滑
な表面性状を有し、かつ重厚感のあるつや消しの黒色外
観が得られた。その平滑性については、６０°反射率が
一３０％の計測結果が得られている。

以下に、本件発明者が本件発明の具備すべき数置的条件
を定めるに至った実験結果を略述ｒる。

（１）一つや消し剤として用いられるエポキシｔ？Ｊｆ
脂およびベンゾグアナミン樹脂などの有機樹脂微粉末の
粒径について。

以下、エポキシ樹脂微粉末について述べるが、初られた
結果はベンゾグアナミン樹脂など他の種類の有数樹脂微
粉末についても同様であった。

■粒径１０μＩｌ＋以上の微粉末を使用した場合には、
第４図に示すように、被塗物１上に形成さｉｚた塗膜２
の厚み１　と同程度、あるいはそれ以」二の値であり、
したがって微粉末３が塗膜２表面に凹凸・お形成ぜしめ
てしまい、本１′１：発明の特徴の１つたる塗膜平面の
５Ｖ、渭性が失われた。

■一方、微粉末として粒径０．２μｍ０以下の種類を使
用すると第５図に示すように、被塗物１上の塗膜２の厚
みしよりもむやみに小径となってしまい、つや消し外観
が得られず、透明または乳濁状の外観となった。

本件発明では、つや？’＋！Ｉ　Ｌ剤として用いる有機
樹脂微粉末の粒径を０．２〜１０μ【１１（好ましくは
１−２μ「１１）としており、このような場合には第６
図に示すように、被塗物１上の塗膜２に分散された微粉
末３が、つや消し外観を得るに好適な粒径であり、かつ
塗膜２の表面性状を平滑とで外る。

（２〕つや消し剤の添加量について。

■この添加量を０．５重量％以下とすると第７図に示す
ように、被塗物１上の塗膜２において微粉末３がむやみ
に少数であって、透明な外観となってしよう。

■−力、微粉末を全体の３０重量％以」二添加すると第
８図に示すように、被塗物１上の塗膜２内で微粉末３が
好ましく分散できず、凝集してしまい、塗膜２表面に突
出して凹凸を形成してしまう。

したがって本件発明の特徴の１つたる平滑な表面性状が
得られない結果となった。

上述のような実験を行なった結果、本件発明におけるつ
や消し剤の粒径および添加量の数値的条件が上述のよう
に確定された。

効　　果 以上のように本発明によれば、少なくとも導電性表面を
有する被塗物に電着塗装を行なうに当って、塗装して得
られた塗膜表面は平滑であって、かつ良好なつや消し外
観を初るようにできる９、

【図面の簡単な説明】

第１図はめつき工程を説明仁る断面図、第２図は本発明
の他の実施例の塗布槽６の断面図、第３図は本発明の更
に他の実施例の塗布槽６の平面図、第４図へ第６図は樹
脂微粉末の粒径を説明ｒる断面図、第７図およびｆ５８
図は樹脂微粉末の添加量を説明する断面図である。 １・・被塗部、２・・・塗膜、３・・・樹脂微粉末、７
・カーボン板、８・駆動手段、９・・・塗膜表面、１０
・・電着浴 代理人　　弁理士　回教　圭一部 １６一 第６ド１

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）水溶性または水分散性ビヒクルを含み、更につや
   消し剤として粒径が０．２〜１０μｍの熱硬化性樹脂微
   粉末を分散した電着塗料を用いて、被塗物を電着塗装す
   るようにしたことを特徴とするつや消し電着塗装方法。
2. （２）電着塗料に用いる顔料はアクリル系またはアルキ
   ッド系またはエポキシ系の樹脂であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のつや消し電着塗装方法。
3. （３）上記つや消し剤の添加量は、０．５〜３０重量％
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のつ
   や消し電着塗装方法。
4. （４）被塗物は鉄、銅、亜鉛およびアルミニウムの単体
   またはその合金もしくは電解めつきまたは無電解めつき
   または蒸着などが表面に施された合成樹脂材料であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のつや消し電
   着塗装方法。
5. （５）上記つや消し剤はエポキシ系、メラミン系、ベン
   ゾグアナミン系、アクリル系、ナイロン系などの熱硬化
   性樹脂であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のつや消し電着塗装方法。