JPS6343975A - 艶消電着被覆用塗料組成物 - 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） 本発明は電着被覆用塗料組成物に関し、特にアニオン電
着塗装によシ艶消塗膜を得るための塗料組成物に関する
。

（従来の技術） 艶消電着塗装については従来から種々の塗料組成物及び
塗装方法が提案されている。たとえば特開昭５６−１０
６９７７号公報には、アミノ樹脂硬化型アニオン性電着
塗料中に有機スルホン酸又は硫酸エステル類を添加する
方法が提案されている。しかしこの方法は上記添加物の
電気泳動速度、析出特性が電着塗料のそれと異々るため
光沢の程度が異なシ、安定した艶消状態が得られないと
いう欠点を持つ。更に基材の選択によっては、艶消塗膜
上に異物状の小さな突起が発生し、外観を著るしく低下
させる。その為被塗物の糧類が大巾に制限されるという
欠点も有する。かかる欠点を解決する手段として、特開
昭５８−２２３９３号には、有機スルホン酸類を含む電
着塗料浴で、被塗物を比較的低電圧で、電着塗装した後
、徐々に電圧を上げて所定の電圧で電着塗装を行なうと
いう提案がなされており、艶むらのない均一な艶消塗膜
が得られると記載されている。しかしこの方法は、雷１
着塗装時における電圧条件の管理が複雑になると共に、
電着塗装に時間がかがシ生産性が低下するという欠点が
ある。

特開昭６０−５９０９９号公報には、通常のアミン樹脂
硬化型アニオン性電着塗装を行なった後、高級アルキル
アリールスルホン酸及びカルボン酸樹脂および／又はア
ミノ樹脂水溶液中で通電処理する方法が提案されている
。この方法も、艶消電着塗装のためには、二工程が必要
となシ、生産性を低下すると共に、そのために余分な電
力を消費するという欠点を有する。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は上記した従来技術の欠点を解消すること
にある。

より具体的には、本発明の目的は、塗装電圧の変化や通
電時間の延長や通電処理工程の増加といった特別の配慮
を要することなしに通常の１回の電着塗装によシ、均一
で、光沢値の変動のない艶消塗膜を与えることができる
と共に広範囲の被塗物に対して適用可能な艶消電着被覆
用塗料組成物を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記本発明の目的は、 （イ）Ａ、塩基性窒素含有アクリル系単量体０．１〜１
０重量％、Ｂ、エチレン性不飽和有機カルボン酸３〜２
０重ｆｉｔ％、Ｃ１水酸基含有アクリル系単量体１〜３
０重量％、Ｄ、Ａ、Ｂ、Ｃと共重合可能な他の単量体９
５．９〜４０重量％、 を共重合してなるアクリル系共重合体又はそのアミンも
しくはアルカリ中和物、 （ロ）アミン樹脂、及び （９有機スルホン酸又はその中和物、 からなる艶消電着被覆用塗料組成物によって達成される
。

本発明の（イ）Ａ成分として用いる塩基性窒素含有アク
リル系単量体としてはアミノ基含有アクリル系単量体が
好ましく、具体的には、たとえばアミノエチル（メタ）
アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレ
ート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジ
ｎ−プロピル（又はインプロピル）アミノエチル（メタ
）アクリレート、ジｎ−ブチル（又はジインブチル又は
ジインブチル）アミノエチル（メタ）アクリレートなど
のアクリル酸エステル誘導体又はメタクリル酸エステル
誘導体、アミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ジ
メチルアミンエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ジエ
チルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ジｎ−
プロピル（又はインプロピル）アミノエチル（メタ）ア
クリルアミド、Ｎ−ジ−ｎ−ブチル（又はインブチル、
又はｔ−ブチル）アミノエチル（メタ）アクリルアミド
などによって代表されるアクリルアミド誘導体又はメタ
クリルアミド誘導体が好ましく使用される。

かかる塩基性窒素含有アクリル系単量体は全単量体の０
．１〜１０重量％、好ましくは０．５〜７重量％使用さ
れる。０．１重ｔ％よシ少ないと、光沢値の低い艶消塗
膜が得られず、１０重量％よシ多いと、塗膜に肌あれ現
象を起こし、塗膜外観が低下する。

本発明の（イ）Ｂ成分として用いるエチレン性不飽和有
機カルボン酸としてはエチレン性二重結合を持つカルボ
ン酸であれば本質的にはいづれでもよいが、通常アクリ
ル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ビニル酢酸、イタコ
ン酸ζマレイン酸などの炭素数６以下のモノ又はジカル
ボン酸が好ましく使用される。これらはアミンや他のア
ルカリで中和することにより共重合体を水溶性あるいは
水分散性にする働きを持つと共にアミノ樹脂とアクリル
系重合体中のＯＨ基との反応の促進剤としての役割を果
す。使用量は全単量体の３〜２０重量％、好ましくは４
〜１５重量−である０３重量％より少ないと安定な水分
散能が得られない。また２０重量％より多いと電着塗装
後、塗膜の再溶解を起こすので好ましくない。

本発明のＨ）Ｃ成分として用いる水酸基を有するアクリ
ル系単量体としてはたとえば２−ヒドロキシエチルアク
１ル−ト又はメタクリレート、ヒドロキシピロプルアク
Ｉ）レート又はメタクリレートなどのアクリル酸又はメ
タクリル酸のヒドロキシアルキルエステルが好ましく使
用される。

０Ｈ基をアクリル系重合体に導入することによムアミノ
樹脂と反応して、耐薬品性、耐汚染性、硬度を改良する
。

これらは、全モノマーの１〜３０重量％、好ましくは２
〜２０重量％使用される。１重量％よシ少ないとアミノ
樹脂との硬化が不十分となり、耐薬品性、耐汚染性、硬
度の改良が十分でなく、３０チより多いと塗膜の耐蝕性
、耐衝撃性、平滑性が低下するので好ましくない。

本発明の（イ）Ｄ成分として用いる上記Ａ、Ｂ、Ｃと共
重合可能な他の単量体としては、常法で（（）Ａ−Ｃ成
分と共重合できる任意のエチレン性不飽和単量体が使用
できる。たとえば、アクリル酸又はメタクリル酸と１価
アルコールからのアクリル酸又はメタクリル酸エステル
、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレシなど
の芳香族ビニル化合物、その他めビニル化合物、アクリ
ロニトリル、アクリル系重合体などが使用される。

本発明の０）成分お上記Ａ−Ｄを通常のビニル単量体の
重合法に従がって共重合することによって製造される。

その際各成分は適宜２ｓ以上を併用しうる。かくして得
られた卵成分のアクリル系共重合体は、アミンもしくは
アンモニアまたはアルカリ金属水酸化物、アルカリ士金
属水酸化物等のアルカリの１種または２種以上によって
部分または完全中和し水分散性または水溶解性とするこ
とができる。これらアミンやアルカリの添加時期は、（
イ）のアクリル系共重合体と（ロ）のアミン樹脂とを混
合した後、あるいは（イ）と（ロ）とｒ−）を混合した
後でもよく、特に限定されるものではないが、塗料安定
性の面からアクリル系共重合体単独に添加しておくこと
が好ましい０ （ロ）のアミノ樹脂としては、従来から公知のメラミン
樹脂、ペンゾグアナミ、ン樹脂およびそれ等にカルボキ
シル基を導入した樹脂、尿素樹脂など、加熱乾燥により
アクリル系共重合体中のＯＩ（基と反応するものであれ
ば何れでも使用できる。

アミン樹脂対アクリル系共重合体の使用比率は、固形分
比率で１：９〜７：３、特に２：８〜６：４が好ましい
□。

アミン樹脂が上記より少ないと十分な硬化が得られず塗
膜物性に問題が生ずる。また上記よシ多いと尭会＃−ｉ
蝕集耐衝撃性などの物性が低下する。

本発明の（ハ）成分として用いる有機スルホン酸又、は
その中和物としては、スルホン醪基を有する有機化合物
であれば本質的にはいづれの使用も可能である。好まし
くは一般式Ｒ１ および で示される化合物が使用される。たとえば、Ｉ）−）ル
エンスルホン酸、ｎ−ドデシルベンゼンスルホン酸、ｎ
−ジプチルベンゼンスルホン酸、イソプロピルナフタレ
ンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸、ジノニ
ルナフタレンジスルホン酸などが使用される。これら（
ハ）成分の使用量は、（イ）成分と（ロ）成分の合計（
固形分重量）に対して、０．１〜５重量％、好ましくは
０．２〜３重量％である。０．１重量％よシ少ないと光
沢値の低い艶消塗膜が得られず、５重量％よシ多いと塗
膜外観が低下（肌荒れ現象）するので好ましくない。こ
れらの有機スルホン酸は直接添加することも出来るが、
水に溶解後、トリエチルアミンのようなアミンで中和し
た水溶液の形で使用するのが好ましい。これらを添加使
用する時期は限定されることなく、（イ）成分に直接、
あるいは（（）成分と（ロ）成分を混合した後に、また
は上記混合物を固形分濃度５〜１５チに脱イオン水で希
釈した後に添加使用することもできる。

かくして得られる本発明の塗料組成物は各種被塗物に適
用しうるが、アルマイト処理したアルミニウム基材に顔
料を添加しないで電着塗装することが特に好ましい。常
法による顔料および溶剤及び／又は本発明の効果を妨げ
ない程度のその他の添加剤を配合して使用しても何らさ
しつかえない。

上記以外の被塗物としては、アルミ素材、化成処理した
鉄素材、ステンレス素材、ニッケル、各種合金、プラス
チックにメツキ処理した素材等の導電性を有する素材で
あれば、伺でも使用できる。

（発明の効果） 不発明の艶消電着被情用塗料組成物は所定量の（イ）成
分の組合せが著効を示すが、特にＡの塩基性窒素含有ア
クリル系単量体を所定量共重合することにより、これが
共存する有機スルホン酸類を捕捉する作用を示し、有機
スルホン酸類に基因する光沢むらや光沢の変化を抑制す
るものと考えられる。第１図は有機スルホン酸の添加量
と光沢との関係を示したものであるが、（イ）Ａ成分を
アクリル系共重合体に導入することによシ、有機スルホ
ン酸の添加量が少量であっても光沢が低くなることが示
されている。従ってＨ）Ａ成分の使用が有機スルホン酸
の添加によって起こる弊害を最小限に小さくする効果を
示しているといえる。

本発明の塗料組成物は有機スルホン酸を１成分として使
用する従来の塗料組成物の特長を活かしながらその欠点
を抑制することができるものであり、具体的には、艶消
のために工程の増加といった特別の配慮をすることなし
に通常の電着塗装方法で光沢むらや肌あれかなく均一で
品質良好な艶消塗膜を得ることができるものである。

また有機スルホン酸の量を制御するだけで巾広い範囲で
所望の光沢の塗膜を得ることができる。その為、生産ラ
インにおいて光沢コントロールを行なう場合、その場で
簡単に対処できるという効果を有する。さらに光沢のコ
ントロールが容易であるため浴管理も簡単である。また
経時による光沢変化がないかあってもごくわずかである
ということも効果の一つである。

また被塗物の範囲を従来のこの種塗料組成物に比し大巾
に拡大しうるという効果も有する。即ちアルマイト処理
したアルミニウム基材及びそれを主体にした合金は当然
として、従来適用不可能もしくは困難とされていたアル
マイト処理していないアルミニウム基材やそれを主体に
した合金、さらには鉄、ステンレス、ニッケル及び各種
合金など通電可能な適宜の基材にも電着塗装できる。

（実施例） 次に実施例に基づいて本発明を説明する。

実施例　１．２ 表ＩＡ％Ｂに示す単量体１００重量部、ｎ−ドデシルメ
ルカプタン、アゾビスイソブチロニトリルを表ＩＫ示す
溶剤組成中で８０〜９０℃で、７時間重合する。その後
置１に示す量のトリエチルアミンと脱イオン水を加えて
３０分間攪拌し、水分散性又は水溶性を有するアクリル
系重合体を得た。

上記アクリル系重合体く固形分５５％）１２７．：ｌと
１ニカラツク”ＭＸ−４０（固形分１００チ）（玉料ケ
ミカル製メラミン樹脂）３０部混合した後脱イオン水８
４ｚ７ｔを攪拌しながら加えて、溶解させる。これらに
パラトルエンスルホン酸のトリエチルアミン中和物ｚＯ
ｔを加えて更に攪拌する。１日後浴液を１ｔのステンレ
スビーカーにとり、浴温度を２１部１℃に保つ。

厚さ１■、巾５ｃＩｎ、長さ１０ｍのアルミニウム板（
規格：Ａ−１１００）を浸漬し、被塗物をプラス極に、
ステンレスビーカーをマイナス極に接続し塗膜淳が１０
μｍ前後に汝る電圧で３分間直流電圧を印加して電着塗
装を行なった。

被塗物は脱イオン水で水洗、水切乾燥後１９０℃、２０
分の焼付を行−い艶消塗膜を得た。６０部反射による光
沢値などの結果を表２に示す。

比較例　１゜ 表１、Ｃの組成即ちジアミノエチルメタクリレートを除
いたモノマ組成のアクリル系共重合体を実施例１と同様
にして重合した。更にこの共重合体を用い、実施例１と
同様に電着用塗料を作り、同様に電着塗装、及び焼付を
行なりた。得られた塗膜は表２に示すように異物状のも
のが発生し、商品価値は全くない外観となった。

表２　評価結果 表３Ｄに示す単量体、溶剤、アゾビスインブチロニトリ
ル、トリエチルアミンを用いて実施例１．２と同様の方
法でアクリル系共重合体を得た。実施例１．２と同様に
本アクリル系重合体く固形分５５％）１２７．３ｆ、’
″ニカラツクＭＸ−４０（三相ケミカル系メラミン樹脂
）３０部を混合した後、脱イオン水８４２．．７ｆを攪
拌しながら加えて溶解させた固形分１０チの電着用塗料
１０００９を３ケ裂造した。これらに、ジノニルナフタ
レンジスルホン酸のトリエチルアミン中和品をそれぞれ
、２２、！Ｍ；１０Ｆ加えて一昼夜室温で攪拌放置した
。

常法によりアルマイト処理（アルマイト皮７１．９　ｍ
μ）した、厚さ１ｆｉ、巾５ｃｒｎ、長さ１０ｍのアル
ミニウム板（素材Ａ−１１００）を製造した。

それぞれの塗料を１１のステンレスビーカーにとシ、ア
ルマイト処理したアルミニウム板をプラス極に、ステン
レスビーカーをマイナス優に、して電着塗装、及び焼付
を行なった。塗装条件及び焼付条件は実施例１．２と同
じにした。評価結果は、表４、実施例３〜６に示す通り
であり、塗膜外観良好な艶消塗膜が得られた。

比較例　２〜５ 表３Ｅに示す単量体（即ちジメチルアミンエチルメタク
リレートのような塩基性窒素含有アクリル系単量体のな
い処方）を用いた他は、実施例３〜６と同様にして、塗
料を製造し、実施例３〜６と同様に有機スルホン酸（ジ
ノニルナフタレンジスルホン酸のトリエチルアミン中和
物）を添加した。以下の電着塗装、焼付も実施例３〜６
と同条件で・行なった。塗膜評価結果を表４比較例２〜
５に示す。有機スルホン酸の添加量が少ないときは、艶
消塗膜にはならず、また添加量を多くしても艶消効果は
本発明よシも小さいことがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるアクリル系共重合体と、塩基性
窒素含有アクリル系単量体を含まないアクリル系共重合
体を用いて製造した塗料について、有機スルホン酸添加
量をかえて、電着塗装したときの光沢値の比較を示すグ
ラフであり、１は塩基性窒素含有アクリル系単量体を含
まないアクリル系共重合体を使用した場合を示し、２は
本発明によるアクリル系共重合体を使用した場合を示す
。 特許出願人　　東　　し　　株　式　会　社′−） 代理人　弁理士　斉藤武彦５１．。 ｌ　　ｌ　用瀬良治、ｒ−，）、 ＼、 ゛、−１−′ 手続補正書 昭和６２年８月２８日 特許庁長官　小　川　邦　夫　段 １、事件の表示 昭和６１年特許願第１８７８３６号 ２、発明の名称 艶消電着被覆用塗料組成物 ３補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　（３１５）　　東し株式会社 ４、代理人 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （イ）Ａ．塩基性窒素含有アクリル系単量体０．１〜１
   ０重量％、Ｂ．エチレン性不飽和有機カルボン酸３〜２
   ０重量％、Ｃ．水酸基含有アクリル系単量体１〜３０重
   量％、Ｄ．Ａ、Ｂ、Ｃと共重合可能な他の単量体９５．
   ９〜４０重量％、 を共重合してなるアクリル系共重合体又はそのアミンも
   しくはアルカリ中和物、 （ロ）アミノ樹脂、及び （ハ）有機スルホン酸又はその中和物 からなる艶消電着被覆用塗料組成物。