JPS6362896A - 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】 り又上二上月上１ 本発明は、被塗物にカチオン型電着塗料を塗り重ねて被
塗物の防食性、とくに被塗物のエツジ部（端面）防食性
および糸さび抵抗性の優れた複合硬化塗膜を形成する塗
装方法に関するものである。

従」コ１皮摺 従来から自動車、電気機器等の分野において電着塗装が
、宥機溶剤型塗料のエアスプレー塗装や静電スプレー塗
装に比較して被塗物に対する塗料のつきまわり性が良く
、比較的均一な膜厚の塗膜が得られやすいという特長を
有していることから広く実用化されている。特に最近に
至ってはカチオン電着塗装が防食性に優れた塗膜を形成
することから自動車等防食性が重要視される分野でアニ
オン電着塗装と置き換えられてきている。

−が　・　しようと　る。　屯 しかしながら、カチオン電着塗装を行なっても被塗物の
エツジ部は、形成した電着塗膜が加熱硬化時に熱流動し
て所望の膜厚が得られず、その結果エツジ部のカバリン
グが劣り防食性が低下するという欠陥がある。

もっとも、このような欠陥を改良する対策として被塗物
に防錆鋼板を用いたり、エツジ部に防食性の良好な溶剤
型塗料をエツジコートと称し、ローラーや刷毛で塗布し
て対処している例もあるがコスト及び生産性の面で必ず
しも満足なものではなく、電着塗料を下塗りとして利用
している自動車、電気機器業界からその解決が強く望ま
れている。

Ｕ　占　　゛　　るため そこで、本発明者らは、前記した問題点を解決すべく鋭
意研究を重ねた結果、特定量の顔料を配合したカチオン
電着塗料を塗装することによってエツジ部のカバリング
を改良し、ついで未硬化のままの電着塗膜上に水系塗料
、溶剤型塗料もしくは粉体塗料を塗装することにより、
第１回目の塗装塗膜の欠点である一般部の塗面状８（特
に平滑性）の低下およびその上に塗装される上塗塗膜の
塗面平滑性低下を防止することができ、その結果エツジ
部のカバリングおよび塗面平滑性の優れた塗膜を形成で
きることを見い出し本発明を完成するに至った。

かくして、本発明に従えば、 樹脂分１００重量部に対し配合する１種もしくは２種以
上の顔料の総吸油量が２５〜ｌＯＯの範囲になるように
配合したカチオン型電着塗料浴を用いて、被塗物を陰極
として、該被塗物に電着塗装を行なった後、未硬化のま
まで水系塗料、溶剤型塗料もしくは粉体塗料を塗装し、
ついで焼付けて複合硬化塗膜とすることを特徴とする塗
装方法が提供される。

本発明において用いられる電着塗料は、その樹脂結合剤
成分としてアミン付加エポキシ樹脂のようなポリアミン
樹脂、例えばポリエポキシドと１級モノ及びポリアミン
、２級モノ及びポリアミン又は１．２級ポリアミンとの
付加物（例えば米国特許第３，９８４，２９９号参照）
；ポリエポキシドとケチミン化された１級アミン基を有
する２級モノ及びポリアミンとの付加物（例えば米国特
許第４，０１７，４３８号参照）；ポリエポキシドとケ
チミン化された１級アミノ基を有するヒドロキシ化合物
とのエーテル化により得られる反応物（例えば特開昭５
９−４３０１３号公報参照）などが用いられる。

また、本発明で形成される複合硬化塗膜が良好な耐候性
が要求される場合には、樹脂結合剤としてアミノ基含有
アクリル系樹脂が好適に使用される。

前記した樹脂結合剤を用いてカチオン系水性分数滴を調
整するには該樹脂結合剤をギ酸、酢酸、乳醜などの水溶
性有機耐で中和することによって行なわれる。かくして
得られる水性分散液を主成分とするカチオン電着塗料は
、顔料を必須成分として含有し、その配合量は樹脂固形
分１００ｉ量部に対し顔料の総吸油量が２５〜１００、
好ましくは３０〜９０の範囲になる量である。使用し得
る顔料としては、電着塗料に通常使用されるものがいず
れも使用可能で、たとえばベンガラ、チタン白、のよう
な着色顔料；タルク、クレー、シリカおよびマイカのよ
うな体質顔料ニクロム酸塩、クロム酸ストロンチウム、
塩基性ケイ酸鉛のような防錆顔料などが用いられる。

本発明における総吸油量とはＪＩＳ　　Ｋ５１０１−７
８（顔料試験方法）を用いて次の方法によって測定され
る。

まず、各々の顔料の吸油量は、次のようにして求められ
る。

規定量■の試料をＶｉ、酸紙に１０ｍｇまで正確にはか
りとり、これをすりガラス板の上に移す、あらかじめ、
試料について予想される吸油量から必要な煮あまに袖の
量を計算し、その約９０％をミクロビユレットから調べ
らの先端にとり、ただちにこのへらですりガラス板の上
の試料と煮あまに油とを約５分間かけて充分に練り合わ
せる。

つぎに煮あまに油を１〜２Ｗ４へらに滴下し、均一に練
り合わせる。煮あまに油を１〜２ｆ４加えて練り合わせ
る操作をくり返し、試料の全体が初めて堅い均一なパテ
状の一つにまとまった固まりイク）になったときを終点
とし、それまでに要した煮あまに油の量を０．０１４ま
で読みとる。

次いで、吸油量は次式により算出される。

ここに　Ａ：吸油量（ｍｌ／ｇ） Ｓ：試料の質量（ｇ） Ｌ：煮あまに油の使用猜（−） また総裁油量は樹脂分１００重量部に対し配合した各々
の顔料の配合量（ｇ）にそれぞれの顔料の吸油量の値を
かけ合せた値の総和で算出される。

本発明において電着塗装に用いるカチオン型電着塗料中
の顔料の総裁油量が２５未満であると、本発明の目的と
するエツジ部のカバリングが充分でなく、他方１００を
超えると顔料凝集が起りやすくなり、その結果フィルタ
ーの目詰りや顔料凝集物による塗面異常（ブッ、肌おれ
など）の問題がでてくる。

このカチオン型電着塗料を用いて被塗物に電着塗装を行
なう方法及び装置としては、従来から陰極電着塗装にお
いてそれ自体使用されている公知の方法及び装置を使用
することができる。その際、被塗物をカソードとし、ア
ノードとしては炭素板を用いるのが望ましい、用いうる
電着塗装条件は、特に制限されるものではないが、一般
的には、浴温：２０〜３０℃、電圧＝１００〜４００Ｖ
（好ましくは２００〜３００Ｖ）、電流密度：０．０１
〜３Ａ／ｄｒｎ’、通電時間：１〜５分、極面積比（Ａ
／Ｃ）：　２／１〜１／２、極間距離：１０〜１００ｃ
ｍ、攪拌状態で電着することが望ましい。

また、第２回目の塗装に用いる水系塗料、溶剤型塗料及
び粉体塗料は特に限定されることな〈従来から公知の任
意の組成の塗料を用いることが出来る。また塗装方法も
スプレー塗装、浸漬塗装、流し塗り塗装等任意の塗装方
法を用いることが出来る。

前記水系塗料としては例えばアクリル樹脂等の合成樹脂
に酸基（例えばＣ０ＯＨ基）を導入しこれをアルカリに
よって中和してなる水溶性もしくは水分散性樹脂を基体
樹脂とする水溶性もしくは水分散性塗料が用いられる。

また溶剤型塗料としては１例えばアクリル樹脂系、アミ
ノアルキド樹脂系、ポリエステル樹脂系、ウレタン樹脂
系の塗料が用いられ、さらに粉体塗料としては例えばア
クリル樹脂系、エポキシ樹脂系、ポリエステル樹脂系の
塗料を挙げることができる。

前記の塗装方法を用いて形成される第１回目の塗装塗膜
の膜厚（乾燥）は５〜７０−１好ましくは１０〜５０μ
の範囲であり、またその上に形成される第２回目の塗装
塗膜の膜厚は５〜７０−１好ましくは１０〜５０−の範
囲である。

本発明において、２回目の塗装は第１回目の塗装塗膜が
未硬化の状態で行なわれることが、生産のランニングコ
スト（焼付炉の燃料コスト等）の面で有利であるが、第
１回目の塗装塗膜を例えば１２０°Ｃで約３０分間加熱
したり、又はホットエアーで水分を強制的に除去する加
熱を行なっても良いので、本発明における前記未硬化状
態には半硬化状態も包含する。

被塗物上に形成された塗り重ね塗膜は、約１５０〜約１
８０℃で焼付けて硬化される。全体の塗装塗膜厚は、前
記した第１回目塗装塗膜厚と第２回目塗装塗膜厚の合計
膜厚であることができるが、経済性等の面から１５〜１
００−の範囲である。かくして形成される塗装塗膜には
必要に応じて更に上塗り塗料を適宜塗り重ねて仕上げる
ことができる。

の−　び 本発明の方法に基づいて塗装された塗膜は１回目の電着
塗膜層と２回目の塗装塗膜層の構成で複層の状態で塗膜
が形成される。すなわち高吸油量になるように顔料配合
した１回目の塗装塗膜でエツジ部のカバリングを達成し
、２回目の塗装塗膜で塗面平滑性及び塗膜の均−造膜性
を分担する。この結果複層の塗膜はエツジ部の耐食性に
優れしかも塗面状態もピンホール欠陥のない優れた塗膜
である。

本発明に係る塗装方法によれば、従来電着塗膜の弱点で
あった被塗物のニー２ジ部の防食性が著しく向上し、且
つ塗面の平滑性にも優れたものであるため、自動車、電
気機器、プレハブ鉄骨等広範囲の工業塗料分野の防食塗
装法として応用することができる。

実施例 以下実施例および比較例を挙げて本発明を几休的に説明
する０部および％は重量部および重量％を意味する。

実施例１ 関西ペイント会社製ニレクロンＮｏ、９０００相当品で
ある水溶性エポキシ系ポリアミド樹脂を用いた下記カチ
オン型電着塗料（塗料１）を１回目の電着塗料とし表−
１の条件で電着塗装し水洗やエアーブローした。

その後未硬化の塗膜上に関西ペイント製アスカベーク５
００相当品である水系塗料（塗料２）を表１の条件で塗
装して、１７０℃の電熱乾燥器で焼付は硬化塗膜を形成
させた。この塗膜についての試験結果を表２に示す。

１且」 樹脂：顔料＝ｌＯＯ：１００ 総裁油量：３１．６ イ遥 ※　樹脂塩基−８０のエポキシ系ポリアミノ樹脂をヒド
ロキシ酢酸により中和当量０，６で水溶化したもの 盗■」 水溶性アミノアクリル樹脂　　　　　　１００部精製ク
レー　　　　　　　　　　　　　　　２０カーボンブラ
ツク　　　　　　　　　　　　３比較例１ 表１の条件で塗料３を使用して１回目の塗装を行ない、
水洗後未硬化の状態でさらに塗料２を用いて２回目の塗
装を施し焼付けた。

この塗膜についての試験結果を表２に示す。

塗料３ 水溶性エポキシ系ポリアミノ樹脂※※　１００部酸化チ
タン　　　　　　　　　　　　　２０カーボンブラツク
　　　　　　　　　　　　１※※　樹脂塩基価８０のエ
ポキシ系ポリアミン樹脂をヒドロキシ酢酸により中和当
量０．３で水溶化（水分散化）したもの。

表　　１ 注１）　糸さび抵抗性 ＡＳＴＭ−Ｄ２８０３−６９Ｔ　　糸さび試験に準拠す
る０片刃安全カミソリで試片に対角線状の素地に達する
×状の切りきすをつくり、塩水噴霧試験機内に２４時間
入れる。塩水噴霧抜脱イオン水でよく洗浄し、試片が乾
燥する前に恒温恒湿室に入れて温度５０±２℃、湿度８
５±２％ＲＨに保持し、７２０時間試験をつづける。試
験中２４０時間および４８０時間時間中間チェックして
糸さび発生の有無を調べ、糸さびが明瞭に認められるも
のについては、その長さを測定した。

注２）　　４５°工ツジ部酎食性 ＳＰＣ軟鋼板を４５°の角度に加工し、表面処理ボンデ
ライト＃３００４処理を施し、所定の電着塗装を行ない
試験に用いる。耐食試験はＪＩＳ　　Ｚ　　２３７１塩
水噴霧試験による。最長７２０時間試験をつづけた。試
験中２４０時間、４８０時間時間中間チェックして黒錆
発生の有無を調べた。

注３）　−股部耐食性 ＪＩＳ　　Ｚ　　２３７１塩水噴霧試験による。切りき
ずをつけない一般部の塗膜の黒錆、フクレを調べる。最
長２０００時間つづけた。１０００時間目時間量チェッ
クして黒錆、フクレ発生の有無を調べた。

実施例２ 水溶性エポキシ系ポリアミド樹脂を用いたカチオン型電
着塗料（塗料４）を用い表３の条件で電Ｒ塗装した後水
洗し、未硬化の塗膜上に関西ペイント製アミノアルキド
溶剤型塗料（塗料５）を表３の条件で塗装して、１６０
’０の電熱乾燥器で焼付は複合硬化塗膜を形成させた。

この塗膜についての試験結果を表４に示す。

塗１ 樹脂：顔料＝１００：４９ 総裁油量　８６．６ ※　樹脂塩基価８０のエポキシ系ポリアミノ樹脂を酢酸
により中和当ｉ０．５５で水溶化したもの。

塗料５ 溶剤型アミノアルキド樹脂　　　　　　１００７述精製
クレー　　　　　　　　　　　　　　　２０カーボンブ
ラツク　　　　　　　　　　　　３比較例２ 表３の条件で実施例２の塗料６を使用して１回目の電着
塗装を行ない、水洗後さらに塗料５を用いて塗装を施し
、焼付けた。

この塗膜についての試験結果を表４に示す。

※※　樹脂塩基価８０のエポキシ系ポリアミン樹脂を酢
酸により中和当量０．２４で水溶化（水分散化）したも
ので最小電析電流密度は０．５０ｍＡ／ｒｎ’の値を示
す。

表　　３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 樹脂分１００重量部に対し配合する１種もしくは２種以
   上の顔料の総吸油量が２５〜１００の範囲になるように
   配合したカチオン型電着塗料浴を用いて、被塗物を陰極
   として、該被塗物に１回目の電着塗装を行なった後、未
   硬化のままで水系塗料、溶剤型塗料もしくは粉体塗料を
   塗装し、ついで焼付けて複合硬化塗膜とすることを特徴
   とする塗装方法。