JPS6342397A - 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、特に塗膜のクレータ−を防止す
る電着塗装方法に関する。

（従来の技術およびその問題点） 電着塗装はスプレー塗装などに比べ、塗着効率と作業能
率が良く、比較的均一な厚さの塗膜が得やすく、復雑な
形状の被塗物内部の塗装も容易であることから、自動車
、家電製品などの下地塗装に広範囲に昔及している。

７ｒｉ着塗膜における欠陥の一つとしてクレーターの発
生が挙げられる。クレータ−は耐食性を要求する電着塗
膜に悪影響を与える。近時多く使用されているエポキシ
樹脂系の電着塗装はクレータ−の発生が比較的多く、問
題となっている。

クレータ−を防止するためにメチルセルロース、エチル
セルロース、ポリビニルブチラール、アクリル樹脂等の
ポリマーを加えることが行われてきた。これらはクレー
タ−の発生が粘度に大きく依存する点に着目し、粘度を
上げてクレータ−の原因となる物質の塗膜表面への到達
を防止し、クレータ−の発生を防止するものである。

しかしながら、上記方法はクレータ−発生の原因を除去
する乙のではなく、本質的な問題の解決になっていない
。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は種々の物質の中から、特定のパラメーター
を満足する物質を含む水溶液で電着塗装されｆ二物品を
後処理すると極めて効果的にクレータ−が防止できる事
を見出した。

即ち、本発明は電着浴中で電着塗装した塗装物品を、焼
付面に以下の式をｔｔ６足するクレータ−防止物質。

ｌｓＰ、−３Ｐ！ｌ＞ｌ５ＰＩ−ＳＰ３１　　　（１）
［式中、ＳＰ、はクレータ−原因物質の溶解性パラメー
ター、ＳＰ２は塗膜形成物質の溶解性パラメーターおよ
びＳＰ３はクレータ−防止物質の溶解性パラメーターを
示す。］ の水溶液に接触させることを特徴とする電着塗装方法を
堤供する。

クレータ−は表面張力の低い物質（クレータ−原因物質
、例えばンリコーン、油等）が表面張力のより高い塗膜
中に不連続で存在する時、その表面張力の差に基づく拡
散力で起きると考えられている（「概説塗料物性工学」
、佐藤弘三著、理工出版、昭和４８年１月１０日初版）
。本発明に用いるクレータ−防止物質は、上記クレータ
−原因物質の不連続的存在を連続的存在にするためにク
レータ−防止物質または塗膜形成物質への拡散を促進す
る。

クレータ−防止物質はクレータ−の発生に関係する種々
の物質の溶解性パラメーターによって選定される。本発
明において溶解性パラメーターはに、Ｗ、ＳＵＨ，Ｊ、
Ｍ、Ｃ０ＲＢＥＴＴ；　Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ　　Ａｐｐ
ｌｉｅｄ　　５ｃｉｅｎｃｅ、　　ｌ　２．２３５９（
’６８）の式に基づいて定められる。具体的には試料の
アセトン溶液に非溶媒（ＳＰの大きい水とＳＰの小さい
ｎ−ヘキサン）を加えて行き、測りを生ずるまでに要し
た非溶媒の量を求める。この時、試料のＳＰは式： ％式％） ［式中、”ｎ−Ａ４４７−”りまでのｎ−ヘキサンの体
積、５Ｐｎ−ＡＨ７＝　”−ヘキサンのＳＰ、Ｖ水＝ａ
りまての水の体積およびＳＰ水＝水のＳＰ０］から求め
る。本発明に用いるクレータ−防止物質は以下の式を満
足する。

ｌ　５Ｐｌ−ＳＰ２ｉ　＞　ｌ　ＳＰＩ　ＳＰ＊ｌ　　
　（１）５式中、Ｓ［’、、ＳＰ２およびＳＰ３は重犯
と同色義。； 好ましくは　ｌｓＰ、−５Ｐ３１＜１　　　　　（２）
（１）式の左辺はクレータ−原因物質と塗膜形成物質の
溶解性パラメーターの差である。この差が大きいとクレ
ータ−が発生し易い。従って、クレータ−原因物質とク
レータ−防止物質の溶解性パラメーターの差がクレータ
−原因物質と塗膜形成物質の溶解性パラメーターより小
さければ、好ましくは１より小さければクレータ−原因
物質はクレータ−防止物質または塗膜形成物質へ拡散し
、不連続的存在が連続的存在となりクレータ−か発生し
ない。

本発明に用いるクレータ−防止物質の具体例は水可溶化
されたポリブタジェン、アクリル樹脂、ポリオキシアル
キレン、変性エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ化合物等が
挙げられる。水可溶化は公知の種々の方法により行われ
るが、電着塗膜に悪影響を与えないしのが選ばれる。具
体的には電着塗膜がカチオン型の場合、アミン基を導入
して水可溶化を行い、アニオン型の場合、カルホキンル
基を導入して水可溶化を行うのが好ましい。そのような
乙のの例としては、アミン化ポリブタジェン、アミノ基
導入アクリル樹脂、ポリオキンアルキレンアミン、脂肪
族エポキシのアミン付加物、エポキシ樹脂のポリオキシ
アルキレンアミン付加物、マレイン化ポリブタジェンお
よびカルボキシル基導入アクリル樹脂等が挙げられる。

クレータ−防止物質は水溶液の形で電着塗装物品に接触
させる。必要により中和剤等を用いてもよい。クレータ
−防止物質を電着浴中に配合することも考えられるが、
クレータ−原因物質が塗膜表面に達した時にのみクレー
タ−が生じるので、本発明ではクレータ−防止物質を塗
装された物品に接触させる。接触は一般に塗装された物
品への吹付け、あるいは浸漬等の方法により行われる。

接触は電着塗装後焼付硬化の而に行われる。好ましくは
接触は焼付硬化の直前に行われる。実際には、電着塗装
後、塗装物品は１次水洗および２次水洗を経て焼付けら
れるが、２次水洗時にクレータ−防止物質水溶液に接触
させるのが好ましい。

もちろん、１次水洗時に行っても、 焼付硬化の直ｎηにもう一度処理されれば差し支えない
。

クレータ−防止物質の水溶液中の８度は００５〜４０重
屯％、好ましくは０．０５〜１０重量％、より好ましく
は０．０５〜５爪虫％である。

０．０５重量％以下では、クレータ−防止効果が小さく
、４０重量％を越えると、電着膜の平滑性の低下等の欠
点を有する。

本発明に示すクレータ−原因物質はシリコーン、油状成
分、その他である。

本発明の電着材料に使用する塗膜形成物質は、通常電着
に使用される乙のであればよく特に限定的でない。これ
らの例としては、例えば、持分ｌｉｔ’（４９−４０５
８号公報、特開昭・１９−９９３３７号公報、特開昭５
１−１２６２２５号公報、特開昭５１−１０３１３５号
公報、特開昭５１−１１７７９９号公報、特開昭５２−
１８７４６号公報、特開昭５２−８７４９８号公報、特
開昭５３−・１３８００号公報、特開昭５３−６５３２
７号公報、特開昭５３−６５３２９号公報、特開昭４７
−７５９号公報、特開昭４８−５１９２４号公報、特開
昭５２−１１２２８号公報、特開昭５４−１５９３６号
公報、特開昭５４−９３０２４号公報、特開昭５５−３
１８８９号公報、特開昭５５−３１８９０号公報、特開
昭５６−４９７２５号公報、特開昭５６−７９１６３号
公報、特開昭５７−１１２６８７３号公報、特開昭５７
−１３９１４７号公報、特開昭５４−９７６３２号公報
および特開昭５５−１３７１７４号公報等に詳述されて
いる。

（発明の効果） 本発明によれば、不連続に存在するクレータ−原因物質
を連続、換言すれば塗膜中に分散、溶解もしくは均質化
し、クレータ−の発生を原因から除き、クレータ−の発
生が抑制らしくは防止する。

（実施例） 本発明を実施例により更に詳細に説明する。

茫不外１ Ｐ　ｉ’　Ｕ　−３０（日本ペイント（昧）社製カチオ
ン電着膜１！＋）の顔料分散樹脂に全樹脂固形分の０．
１重量％に相当するシリコーン（日本ユニカー（株）社
製ＮＵＣシリコーンＬ−７６０２，５Ｐ＝９９）を配合
し、通常の方法で分散して塗料化した。

この電着塗料を用いて２０μの塗装電圧で陰極電着し、
水洗・風乾の後、１７０℃で２０分焼付けて、塗装物品
を得た。硬化被膜のクレータ−の打無を表−１に示す。

参考例２ 成　分　　　　　　　　　　　　　重信部（９）エボト
ート　ＹＤ−０１４１）９５０ ４−メト上ソー４−メチル　　　　　　３３０ペンタノ
ン−２ アンヂゲン　６Ｃ２）　　　　　　　　　　　１０ハイ
ジエン３）２８０ ツメチルベンジルアミン　　　　　　　　　　５無水フ
タル酸　　　　　　　　　　　　１５０１）東部化成（
株）社製・エボキノ樹１１旨。　　。

２）住友化学工業（味）社製、老化防ｌ−剤。

３）総研化学（株）社製１合成脂肪酸 冷却管付２Ｑコルベンに、エボトート　ＹＤ−０１・１
　９５０９．４−メトキシ−４−メチルペンタノン−２
３３０９を仕込み、徐々に１２０°Ｃまで撹拌しながら
エポトート　ＹＤ−０１４を均一に溶解する。その後ア
ンチゲン６０　１０９を加え、さらにハイツエン２８０
ｇ、ジメヂルベンジルアミン５９を加える。、１２０°
Ｃで４時間反応した後、酸価が１以下であることを確認
した。

その後、無水フタル酸１５０ｇを加え、１４０℃で２時
間反応した。この時の酸価は４０であった。

このワニス２５０９１こ、シリコーン０．２５ｇ（日本
ユニカーＮ　Ｕ　ＣノリコーンＬ７６０２）、ノイゲン
ＥＡ−１５０（第一工業製薬（株）社製、ノニオン性界
面活性剤）２ｇ、オクチル酸コバルト４ｇを加え、均一
に撹拌した後、ジエヂルアミン１２９と脱イオン水２５
０ｇを徐々に加えながら均一に溶解し、カーボンフラッ
フ１９と酸化チタン７９と珪酸アルミニウム２３ｇを加
え分散した後、塗料をつくった。さらに脱イオン水６３
７ｇを加えて、固形分濃度的２０％の塗料浴を調整した
。この浴を用いて２０μ塗装電圧にて陽極電着し、水洗
・風乾の後、１７０°Ｃにて２０分焼付けた。硬化被膜
のクレータ−の有無を表−Ｉに示す。

実施例１ 参考例１で得た塗装物品を焼付前に３級アミン化ポリブ
タジェン（日本石油化学（株）社製ＥＣｌ８０ＯＮＡ）
の中和水溶液（４０％酢酸中和、加熱残分５％）に浸漬
後、風乾し、次いで１７０℃で焼付けた。

得られた硬化被膜のクレータ−の有無を各成分の溶解性
パラメーターとともに表−１に示す。

実施例２ 実施例１の３級アミン化ポリブタジェンの代わりに４級
化アンモニウム塩変性ポリブタジェン（日本石油化学（
昧）社製ＥＱ　１８００ＮＰ）の水溶液（加熱残分５％
）を用いる以外実施例１と同様に行った。結果を表−Ｉ
に示す。

ハ匠支 実施例１の３級アミン化ポリブタジェンの代わりにポリ
オキシアルキレンアミン（三井テキサコケミカル（株）
社製ジエーファーミンＤ２０００）の中和水溶液（４０
％酢酸中和、加熱残分５％）を用いる以外は実施例１と
同様に実験を行った。結果を表−１に示す。

実施例４ 実施例１の３級アミン化ポリブタジェンの代わりにアミ
ノ仄導入アクリル樹脂の中和水溶液（４０％酢酸中和、
５％加熱残分）を用いる以外は実施例１と同様に処理し
た。結果を表−１に示す。

Ｘ胤皿且 成　分　　　　　　　　　　　　　　重量部ポリオキシ
アルキレンアミン　　　１３８１．８エボトートＹＤ　
　０１　１４）　　　　　　５１３．２ブチルセロソル
ブ　　　　　　　　　３３４４５０％乳酸　　　　　　
　　　　　　９７．９脱イオン水　　　　　　　　　　
３２＝１６．０４）東部化成（株）社製エボキソ樹脂 冷却管付３Ｑコルベンにポリオキシアルキレンアミン、
エボギン樹脂（エボトートＹＤＯＩＩ）およびブチルセ
ロソルブを仕込み徐々に１３０℃に加、νへし、溶解し
た。３時間経過時フェス粘度はガードナーホルト粘度で
Ｘ−Ｙであった、これを５０％乳酸と脱イオン水の混合
液中に滴下し、１時間撹拌後、固形分３４．５％のエマ
ルジョンを得た。これを５％まで希釈して中和水溶液を
得た。

得られた中和水溶液を用いる以外は実施例３と同様に処
理した。結果を表−１に示す。

実施例６ □　　　　　　重量 日石ポリブタノエンＢ−１５００１０００アンチゲン　
６Ｃ１０ 無水マレイン酸　　　　　　　　　　２５０脱イオン水
　　　　　　　　　　　　４６ジエチルアミン　　　　
　　　　　　　　０５エチルセロソルブ　　　　　　　
　　３４０５）　日本石油化学（妹）社製ポリブタジェ
ン冷却管付２Ｑコルベンに日石ポリブタノエンＢ−１５
００を仕込み、これにアンチゲン　６Ｃとイｉｌ（水マ
レイン酸を添加し、撹拌下に内温を１９０〜２００°Ｃ
に保ち、マレイン酸のポリブタノエン・＼の付加反応を
行い約５時間でメチルアニリン呈色又応で反応終了を確
認した。その後、脱イオン水とジエチルアミンの混合物
を約３０分で滴下し、約１時間撹拌し、エチルセロソル
ブを加えて、更に１時間撹拌して反応を終了した。得ら
れたマレイン化ポリブタジェンの酸価を電位差滴定Ｂ（
Ｎ／１０ＫＯＩ−１エタノール溶液）で計測し、６０％
中和して希釈後５％水溶液を得た。

参考例２で電着した塗膜を焼付は而に、上記５％水溶液
に浸漬、風乾後１６０°Ｃで２０分間焼付けた。

実施例１と同様の評価を行い、結果を表−１に示す。

実在例７ 成分　　　　　　　　　　　　　　　重１部メタクリル
酸メチル　　　　　　　　１．６スチレン　　　　　　
　　　　　　８９．２アクリル酸　　　　　　　　　　
　　　９．２ジーｔ−ブチルパーオキサイド　　　　１
０ラウリルメルカプタン　　　　　　　　０５キルン　
　　　　　　　　　　　２５．０メチルイソブチルケト
ン　　　　　　２５０ブヂルセロソルブ　　　　　　　
　　５０．０冷却管付３００ｃｃコルヘンにキシレン、
メチルイソブチルケトン、ブチルセロソルブ計ｌｏｏｍ
を仕込み８０°Ｃまで昇温した。その後メタクリル酸メ
チル、スチレン、アクリル酸、ノーし一ブチルパーオキ
サイド、ラウリルメルカプタンの混合液を３０分で滴下
した。終了後、徐々に１００°Ｃまで昇温、約２時間で
反応を完結した。

この時、加熱残分（樹脂固型分）４９．８％、樹脂固型
分当たりの酸価６０の樹脂液を得た。

ジエチルアミンで中和（８５％）し、水希釈後、樹脂固
型分５％の水分散液を得た。

得られた中和水溶液を用いる以外は実施例６と同様に処
理した。結果を表−１に示す。

比較例Ｉ 実施例１の３級アミン化ポリブタジェンの代わりに低分
子量のポリオキシアルキレンアミン（三井テキサコケミ
カル（味）社製シェフアミンＤ４００）の中和水溶液を
用いろ以外は実施例１と同様に処理した。結果を表−１
に示す。

表−１ 良；　クレータ−が発生しない、または発生個数か昔し
く少なくなった。

不良：クレータ−発生個数が多い。

手続補正書輸幻 特許庁　長官　殿　　　　昭和６２年　１　月　２７０
−　事件の表示 ２　発明の名称 電着塗装方法 ３　補正をする者 つ 事件との関係　特許出願人 ４代理人 住所　〒５４０　大阪府大阪市東区域見２丁目１番６１
号７、補正の内容 （１）明細書第１３頁下から第３行、「アミン、エポキ
シ樹脂」とあるを「アミン（三井テキサコケミカル（株
）社製ジェーファーミンＤ２０００）、エポキシ樹脂」
に訂正する。

（２）同第１４頁下から第１行、「メチルアニリン呈色
」とあるを「ジメヂルアニリン呈色」に訂正する。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電着浴中で電着塗装した塗装物品を、焼付前に以下
   の式を満足するクレーター防止物質；｜ＳＰ＿１−ＳＰ
   ＿２｜＞｜ＳＰ＿１−ＳＰ＿３｜（１）［式中、ＳＰ＿
   １はクレーター原因物質の溶解性パラメーター、ＳＰ＿
   ２は塗膜形成物質の溶解性パラメーターおよびＳＰ＿３
   はクレーター防止物質の溶解性パラメーターを示す。］ の水溶液に接触させることを特徴とする電着塗装方法。 ２、クレーター防止物質； ｜ＳＰ＿１−ＳＰ＿３｜＜１（２） である第１項記載の電着塗装方法。 ３、クレーター防止物質が水可溶化ポリブタジエン、水
   可溶化アクリル樹脂、水可溶化ポリオキシアルキレン、
   水可溶化変性エポキシ樹脂、または水可溶化脂肪族エポ
   キシ化合物である第１項または第２項記載の電着塗装方
   法。 ４、電着塗装がカチオン電着塗装である第１項または第
   ２項記載の電着塗装方法。 ５、クレーター防止物質の水溶液中の濃度が０．０５〜
   ４０重量％である第１項記載の電着塗装方法。 ６、クレーター防止物質の水溶液中の濃度が０．０５〜
   １０重量％である第５項記載の電着塗装方法。