JP2001342425A - アニオン型電着塗料およびその電着塗装方法 - Google Patents
アニオン型電着塗料およびその電着塗装方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルミニウム素材に適した塗膜外観、塗膜性
能を有し、特に耐擦り傷性に優れたアニオン型電着塗料
およびその電着塗装方法を提供する。 【解決手段】 （Ａ）α，β−エチレン性不飽和カルボ
ン酸単量体、水酸基含有α，β−エチレン性不飽和単量
体、その他のα，β−エチレン性不飽和単量体を共重合
した酸価１０〜１５０、水酸基価２０〜２００のビニル
共重合体、（Ｂ）アミノ樹脂および（Ｃ）メチルメタク
リレートまたはスチレンを主成分とする硬質樹脂微粒子
から成ることを特徴とするアニオン型電着塗料およびそ
の電着塗装方法。
能を有し、特に耐擦り傷性に優れたアニオン型電着塗料
およびその電着塗装方法を提供する。 【解決手段】 （Ａ）α，β−エチレン性不飽和カルボ
ン酸単量体、水酸基含有α，β−エチレン性不飽和単量
体、その他のα，β−エチレン性不飽和単量体を共重合
した酸価１０〜１５０、水酸基価２０〜２００のビニル
共重合体、（Ｂ）アミノ樹脂および（Ｃ）メチルメタク
リレートまたはスチレンを主成分とする硬質樹脂微粒子
から成ることを特徴とするアニオン型電着塗料およびそ
の電着塗装方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アニオン型電着塗
料およびその電着塗装方法に関するものである。より詳
しくは耐擦り傷性に優れた塗膜を提供できることに特徴
があり、特にアルミニウム素材の塗装に適している。
料およびその電着塗装方法に関するものである。より詳
しくは耐擦り傷性に優れた塗膜を提供できることに特徴
があり、特にアルミニウム素材の塗装に適している。
【０００２】
【従来の技術】陽極酸化処理したアルミニウム素材は軽
量でかつ強度が強く、さらには耐食性に優れることか
ら、ビルや住宅の窓枠、ドアー、エクステリア等の建材
関係に広く使用されている。アルミニウム素材の塗装に
は、ワンコートで仕上がり性の良いアニオン型電着塗料
が一般的に使用されている。そのアニオン型電着塗料と
しては、カルボキシル基および水酸基を含有する水性ア
クリル樹脂にメラミン樹脂架橋剤を配合し、水分散して
なるメラミン硬化型電着塗料が代表的であり、現在では
艶有りタイプの塗装や艶消しタイプの塗装がおこなわれ
ている。
量でかつ強度が強く、さらには耐食性に優れることか
ら、ビルや住宅の窓枠、ドアー、エクステリア等の建材
関係に広く使用されている。アルミニウム素材の塗装に
は、ワンコートで仕上がり性の良いアニオン型電着塗料
が一般的に使用されている。そのアニオン型電着塗料と
しては、カルボキシル基および水酸基を含有する水性ア
クリル樹脂にメラミン樹脂架橋剤を配合し、水分散して
なるメラミン硬化型電着塗料が代表的であり、現在では
艶有りタイプの塗装や艶消しタイプの塗装がおこなわれ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
アニオン型電着塗料による塗装物、例えばアルミサッシ
を段ボール等の梱包材料で梱包する際、あるいは梱包さ
れた塗装物の輸送を行う際に、塗膜と梱包材料が擦れて
塗膜に傷が付き、商品価値を低下させるといった問題が
あった。
アニオン型電着塗料による塗装物、例えばアルミサッシ
を段ボール等の梱包材料で梱包する際、あるいは梱包さ
れた塗装物の輸送を行う際に、塗膜と梱包材料が擦れて
塗膜に傷が付き、商品価値を低下させるといった問題が
あった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題を
解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定のビニル共
重合体をベースとしたアニオン型電着塗料に硬質樹脂微
粒子を配合することによって、耐擦り傷性に優れたアニ
オン型電着塗料およびその塗装方法を確立することに成
功し、本発明を完成した。
解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定のビニル共
重合体をベースとしたアニオン型電着塗料に硬質樹脂微
粒子を配合することによって、耐擦り傷性に優れたアニ
オン型電着塗料およびその塗装方法を確立することに成
功し、本発明を完成した。
【０００５】すなわち本発明は、（Ａ）α，β−エチレ
ン性不飽和カルボン酸単量体、水酸基含有α，β−エチ
レン性不飽和単量体、その他のα，β−エチレン性不飽
和単量体を共重合した酸価１０〜１５０、水酸基価２０
〜２００のビニル共重合体、（Ｂ）アミノ樹脂および
（Ｃ）メチルメタクリレートまたはスチレンを主成分と
する硬質樹脂微粒子から成ることを特徴とするアニオン
型電着塗料およびその電着塗装方法である。
ン性不飽和カルボン酸単量体、水酸基含有α，β−エチ
レン性不飽和単量体、その他のα，β−エチレン性不飽
和単量体を共重合した酸価１０〜１５０、水酸基価２０
〜２００のビニル共重合体、（Ｂ）アミノ樹脂および
（Ｃ）メチルメタクリレートまたはスチレンを主成分と
する硬質樹脂微粒子から成ることを特徴とするアニオン
型電着塗料およびその電着塗装方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】次に、本発明の電着塗料およびそ
の電着塗装方法について詳細に説明する。
の電着塗装方法について詳細に説明する。
【０００７】〔（Ａ）ビニル共重合体〕本発明に使用さ
れる（Ａ）ビニル共重合体中のα，β−エチレン性不飽
和カルボン酸単量体は、ビニル共重合体に水分散性、電
気泳動性を付与するものである。例示すればアクリル
酸、メタクリル酸、クロトン酸、ビニル酢酸、イタコン
酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、シトラコ
ン酸等が挙げられる。これらの１種あるいは２種以上を
混合して用いることができる。
れる（Ａ）ビニル共重合体中のα，β−エチレン性不飽
和カルボン酸単量体は、ビニル共重合体に水分散性、電
気泳動性を付与するものである。例示すればアクリル
酸、メタクリル酸、クロトン酸、ビニル酢酸、イタコン
酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、シトラコ
ン酸等が挙げられる。これらの１種あるいは２種以上を
混合して用いることができる。
【０００８】α，β−エチレン性不飽和カルボン酸単量
体の使用量は、ビニル共重合体中の酸価が好ましくは１
０〜１５０、より好ましくは２０〜１００となるような
範囲で使用される。ビニル共重合体の酸価が１０未満で
は十分な水分散安定性が得られにくく、また１５０を超
えると電気泳動性、塗膜析出性が低下し、塗膜の耐水
性、耐アルカリ性が低下する。
体の使用量は、ビニル共重合体中の酸価が好ましくは１
０〜１５０、より好ましくは２０〜１００となるような
範囲で使用される。ビニル共重合体の酸価が１０未満で
は十分な水分散安定性が得られにくく、また１５０を超
えると電気泳動性、塗膜析出性が低下し、塗膜の耐水
性、耐アルカリ性が低下する。
【０００９】また水酸基含有α，β−エチレン性不飽和
単量体は、塗膜の焼き付けに際して、メラミン樹脂と反
応して硬化性を付与するものである。例示すると２−ヒ
ドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメ
タクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、
２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、４−ヒドロキ
シブチルアクリレート、４−ヒドロキシブチルメタクリ
レート、ジエチレングリコールモノアクリレート、ジエ
チレングリコールモノメタクリレート等および、これら
のラクトン変性物が挙げられ、１種あるいは２種以上を
混合して用いることができる。
単量体は、塗膜の焼き付けに際して、メラミン樹脂と反
応して硬化性を付与するものである。例示すると２−ヒ
ドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメ
タクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、
２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、４−ヒドロキ
シブチルアクリレート、４−ヒドロキシブチルメタクリ
レート、ジエチレングリコールモノアクリレート、ジエ
チレングリコールモノメタクリレート等および、これら
のラクトン変性物が挙げられ、１種あるいは２種以上を
混合して用いることができる。
【００１０】このような水酸基含有α，β−エチレン性
不飽和単量体はビニル共重合体中の水酸基価が好ましく
は２０〜２００、より好ましくは４０〜１６０となるよ
うな範囲で使用される。水酸基価が２０未満では十分な
硬化性が確保されず、また２００を超えると塗膜が脆化
し、耐水性が低下して十分な性能が得られにくい。
不飽和単量体はビニル共重合体中の水酸基価が好ましく
は２０〜２００、より好ましくは４０〜１６０となるよ
うな範囲で使用される。水酸基価が２０未満では十分な
硬化性が確保されず、また２００を超えると塗膜が脆化
し、耐水性が低下して十分な性能が得られにくい。
【００１１】さらにその他のα，β−エチレン性不飽和
単量体については、アクリル酸またはメタクリル酸のア
ルキルエステル、あるいはその他のビニル単量体および
アミド系単量体を用いることができる。具体的な化合物
を例示すると、メチルアクリレート、メチルメタクリレ
ート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ
−プロピルアクリレート、ｎ−プロピルメタクリレー
ト、イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタクリ
レート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリ
レート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリ
レート、ｔ−ブチルアクリレート、ｔ−ブチルメタクリ
レート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシル
メタクリレート、ラウリルアクリレート、ラウリルメタ
クリレート、ステアリルアクリレート、ステアリルメタ
クリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エ
チルヘキシルメタクリレート、ヘプチルアクリレート、
ヘプチルメタクリレート等のアクリル酸またはメタクリ
ル酸のアルキルエステル、スチレン、α−メチルスチレ
ン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、
メタクリロニトリル等のビニル単量体、アクリルアミ
ド、メタクリルアミド、メチロールアクリルアミド、メ
チロールメタクリルアミド、メトキシメチルアクリルア
ミド、ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド、ジアセトン
アクリルアミド、ジアセトンメタクリルアミド等のアミ
ド系単量体が挙げられる。これらは１種あるいは２種以
上を混合して用いることができる。
単量体については、アクリル酸またはメタクリル酸のア
ルキルエステル、あるいはその他のビニル単量体および
アミド系単量体を用いることができる。具体的な化合物
を例示すると、メチルアクリレート、メチルメタクリレ
ート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ
−プロピルアクリレート、ｎ−プロピルメタクリレー
ト、イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタクリ
レート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリ
レート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリ
レート、ｔ−ブチルアクリレート、ｔ−ブチルメタクリ
レート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシル
メタクリレート、ラウリルアクリレート、ラウリルメタ
クリレート、ステアリルアクリレート、ステアリルメタ
クリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エ
チルヘキシルメタクリレート、ヘプチルアクリレート、
ヘプチルメタクリレート等のアクリル酸またはメタクリ
ル酸のアルキルエステル、スチレン、α−メチルスチレ
ン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、
メタクリロニトリル等のビニル単量体、アクリルアミ
ド、メタクリルアミド、メチロールアクリルアミド、メ
チロールメタクリルアミド、メトキシメチルアクリルア
ミド、ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド、ジアセトン
アクリルアミド、ジアセトンメタクリルアミド等のアミ
ド系単量体が挙げられる。これらは１種あるいは２種以
上を混合して用いることができる。
【００１２】また請求項２および請求項３に記載の架橋
官能基を有するα，β−エチレン性不飽和単量体はビニ
ル共重合体中に安定的に不溶性のミクロゲルを生成さ
せ、艶消し性能を付与するものである。例示するとアセ
トアセトキシエチルアクリレート、アセトアセトキシエ
チルメタアクリレート、γ−アクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリエトキシ
シラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリエトキシシ
ラン、β−メチル置換グリシジルアクリルレート、β−
メチル置換グリシジルメタアクリルレート等が挙げら
れ、後述する方法で水分散化した後、分散粒子内にミク
ロゲルを生成させ光沢の低減化を図る。特にアセトアセ
トキシエチルアクリレート、アセトアセトキシエチルメ
タアクリレートについては、ホルムアルデヒドを併用す
ることでミクロゲルの生成が促進されるので好ましい。
官能基を有するα，β−エチレン性不飽和単量体はビニ
ル共重合体中に安定的に不溶性のミクロゲルを生成さ
せ、艶消し性能を付与するものである。例示するとアセ
トアセトキシエチルアクリレート、アセトアセトキシエ
チルメタアクリレート、γ−アクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリエトキシ
シラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリエトキシシ
ラン、β−メチル置換グリシジルアクリルレート、β−
メチル置換グリシジルメタアクリルレート等が挙げら
れ、後述する方法で水分散化した後、分散粒子内にミク
ロゲルを生成させ光沢の低減化を図る。特にアセトアセ
トキシエチルアクリレート、アセトアセトキシエチルメ
タアクリレートについては、ホルムアルデヒドを併用す
ることでミクロゲルの生成が促進されるので好ましい。
【００１３】ビニル共重合体の好ましい重量平均分子量
は１０，０００〜１００，０００であり、より好ましく
は２０，０００〜７０，０００である。重量平均分子量
が１０，０００以下の場合は、塗膜耐久性が十分に得ら
れず、また１００，０００以上の場合は、水分散性が低
下し、塗料の取り扱い性が不良になる。
は１０，０００〜１００，０００であり、より好ましく
は２０，０００〜７０，０００である。重量平均分子量
が１０，０００以下の場合は、塗膜耐久性が十分に得ら
れず、また１００，０００以上の場合は、水分散性が低
下し、塗料の取り扱い性が不良になる。
【００１４】上述したようなビニル共重合体は、前記の
各単量体を溶液重合、非水性分散重合、塊状重合、エマ
ルジョン重合、懸濁重合等の公知の方法で重合すること
によって得られるが、特に溶液重合が好ましく、反応温
度としては通常４０〜１７０℃が選ばれる。
各単量体を溶液重合、非水性分散重合、塊状重合、エマ
ルジョン重合、懸濁重合等の公知の方法で重合すること
によって得られるが、特に溶液重合が好ましく、反応温
度としては通常４０〜１７０℃が選ばれる。
【００１５】反応溶剤としては、ｎ−プロピルアルコー
ル、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、
イソブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔ
−ブチルアルコール、メチルセロソルブ、エチルセロソ
ルブ、プロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピ
レングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコ
ールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブ
チルエーテル等の親水性溶剤を用るのが好ましい。ま
た、重合開始剤としては、有機過酸化物、アゾ系化合
物、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等、公知のも
のを用いることができる。
ル、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、
イソブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔ
−ブチルアルコール、メチルセロソルブ、エチルセロソ
ルブ、プロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピ
レングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコ
ールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブ
チルエーテル等の親水性溶剤を用るのが好ましい。ま
た、重合開始剤としては、有機過酸化物、アゾ系化合
物、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等、公知のも
のを用いることができる。
【００１６】得られたビニル共重合体を水分散化するた
めに、ビニル共重合体中のカルボキシル基の少なくとも
一部を塩基性物質、例えば有機アミンあるいは無機塩基
で中和する。かかる塩基性物質としては、モノメチルア
ミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチル
アミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノイソ
プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、トリイソプロ
ピルアミン、モノブチルアミン、ジブチルアミン、トリ
ブチルアミン等のアルキルアミン、ジエタノールアミ
ン、ジイソプロパノールアミン、トリエタノールアミ
ン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールア
ミン等のアルカノールアミン、エチレンジアミン、プロ
ピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレン
テトラミン等のアルキレンポリアミン、アンモニア、エ
チレンイミン、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、
モルホリン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙
げられる。このような塩基性物質による中和率は３０〜
１２０％が適当であるが、特に５０〜１００％であると
水分散性が良好で、光沢ムラを生じないので好ましい。
めに、ビニル共重合体中のカルボキシル基の少なくとも
一部を塩基性物質、例えば有機アミンあるいは無機塩基
で中和する。かかる塩基性物質としては、モノメチルア
ミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチル
アミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノイソ
プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、トリイソプロ
ピルアミン、モノブチルアミン、ジブチルアミン、トリ
ブチルアミン等のアルキルアミン、ジエタノールアミ
ン、ジイソプロパノールアミン、トリエタノールアミ
ン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールア
ミン等のアルカノールアミン、エチレンジアミン、プロ
ピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレン
テトラミン等のアルキレンポリアミン、アンモニア、エ
チレンイミン、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、
モルホリン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙
げられる。このような塩基性物質による中和率は３０〜
１２０％が適当であるが、特に５０〜１００％であると
水分散性が良好で、光沢ムラを生じないので好ましい。
【００１７】〔（Ｂ）アミノ樹脂〕本発明に使用される
（Ｂ）アミノ樹脂としては、従来から公知のメラミン樹
脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂等が挙げられる
が、中でも好適なものは、メチロール基の少なくとも一
部を低級アルコールでアルコキシ化したアルキルエーテ
ル化メチロールメラミン樹脂であって、低級アルコール
としては、メチルアルコール、エチルアルコール、プロ
ピルアルコール、ブチルアルコール等の１種または２種
以上が使用できる。また１種のメラミン樹脂であって
も、また２種以上のメラミン樹脂が組み合わされても問
題はない。
（Ｂ）アミノ樹脂としては、従来から公知のメラミン樹
脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂等が挙げられる
が、中でも好適なものは、メチロール基の少なくとも一
部を低級アルコールでアルコキシ化したアルキルエーテ
ル化メチロールメラミン樹脂であって、低級アルコール
としては、メチルアルコール、エチルアルコール、プロ
ピルアルコール、ブチルアルコール等の１種または２種
以上が使用できる。また１種のメラミン樹脂であって
も、また２種以上のメラミン樹脂が組み合わされても問
題はない。
【００１８】アルキルエーテル化メチロールメラミン樹
脂を例示すると、三井サイテック（株）製のサイメル２
６６、２３２、２３５、２３８、２３６、マイコート５
０６、５０８、住友化学工業（株）製のスミマールＭ−
６６Ｂ、（株）三和ケミカル製のニカラックＭＸ−４
０、ＭＸ−４５等があるが、これらに限定されない。
脂を例示すると、三井サイテック（株）製のサイメル２
６６、２３２、２３５、２３８、２３６、マイコート５
０６、５０８、住友化学工業（株）製のスミマールＭ−
６６Ｂ、（株）三和ケミカル製のニカラックＭＸ−４
０、ＭＸ−４５等があるが、これらに限定されない。
【００１９】本発明の（Ｂ）アミノ樹脂の使用量の好ま
しい範囲は、（Ａ）ビニル共重合体１００重量部に対し
３０〜１００重量部である。この範囲より少ない場合
は、塗膜の架橋が不十分なため機械特性、耐溶剤性、耐
薬品性等が低下し、逆に多い場合はビニル共重合体との
親和性が不十分になり、水分散液の安定性不良、分散粒
径の不均一化、電着後の水洗性不良、撥水現象、塗膜の
光沢ムラ、乳白化等の問題が生じる。
しい範囲は、（Ａ）ビニル共重合体１００重量部に対し
３０〜１００重量部である。この範囲より少ない場合
は、塗膜の架橋が不十分なため機械特性、耐溶剤性、耐
薬品性等が低下し、逆に多い場合はビニル共重合体との
親和性が不十分になり、水分散液の安定性不良、分散粒
径の不均一化、電着後の水洗性不良、撥水現象、塗膜の
光沢ムラ、乳白化等の問題が生じる。
【００２０】〔（Ｃ）メチルメタクリレートまたはスチ
レンを主成分とする硬質樹脂微粒子〕本発明に使用され
る（Ｃ）メチルメタクリレートまたはスチレンを主成分
とする硬質樹脂微粒子は、メチルメタクリレートやスチ
レンを主成分とする架橋された、あるいはされていない
アクリル樹脂を微粉砕したものであり、これらを配合す
ることにより塗膜の耐擦り傷性が大幅に向上する。メチ
ルメタクリレートまたはスチレンを主成分とする硬質樹
脂微粒子は、塗膜の硬質化に寄与し、塗膜が硬質化する
ことにより耐擦り傷性が向上するものと考えられる。粒
子径は塗膜の平滑性等の点から、３０μｍ以下のものが
好ましく、より好ましくは２０μｍ以下のものであり、
さらに好ましくは１０μｍ以下のものである。
レンを主成分とする硬質樹脂微粒子〕本発明に使用され
る（Ｃ）メチルメタクリレートまたはスチレンを主成分
とする硬質樹脂微粒子は、メチルメタクリレートやスチ
レンを主成分とする架橋された、あるいはされていない
アクリル樹脂を微粉砕したものであり、これらを配合す
ることにより塗膜の耐擦り傷性が大幅に向上する。メチ
ルメタクリレートまたはスチレンを主成分とする硬質樹
脂微粒子は、塗膜の硬質化に寄与し、塗膜が硬質化する
ことにより耐擦り傷性が向上するものと考えられる。粒
子径は塗膜の平滑性等の点から、３０μｍ以下のものが
好ましく、より好ましくは２０μｍ以下のものであり、
さらに好ましくは１０μｍ以下のものである。
【００２１】本発明のメチルメタクリレートまたはスチ
レンを主成分とする硬質樹脂微粒子を例示すると綜研化
学（株）製ケミスノーＭＰシリーズ（アクリル微粒子）
のＭＰ−１４５１，ＭＰ−５０００，ＭＰ−１４００、
ケミスノーＭＲシリーズ（架橋アクリル微粒子）のＭＲ
−２Ｇ、ＭＲ−７Ｇ、ＭＲ−１０Ｇ、ケミスノーＭＸシ
リーズ（架橋アクリル微粒子）のＭＸ−１５０，ＭＸ−
３００，ＭＸ−１０００があるが、これらに限定される
ものではない。
レンを主成分とする硬質樹脂微粒子を例示すると綜研化
学（株）製ケミスノーＭＰシリーズ（アクリル微粒子）
のＭＰ−１４５１，ＭＰ−５０００，ＭＰ−１４００、
ケミスノーＭＲシリーズ（架橋アクリル微粒子）のＭＲ
−２Ｇ、ＭＲ−７Ｇ、ＭＲ−１０Ｇ、ケミスノーＭＸシ
リーズ（架橋アクリル微粒子）のＭＸ−１５０，ＭＸ−
３００，ＭＸ−１０００があるが、これらに限定される
ものではない。
【００２２】本発明の（Ｃ）メチルメタクリレートまた
はスチレンを主成分とする硬質樹脂微粒子の使用量の好
ましい範囲は、（Ａ）ビニル共重合体と（Ｂ）アミノ樹
脂を加えた混合物１００重量部に対し１〜３０重量部で
ある。この範囲より少ない場合は耐擦り傷性が十分でな
く、逆に多い場合は塗料が不安定になり凝集物や沈殿物
が生じて好ましくない。
はスチレンを主成分とする硬質樹脂微粒子の使用量の好
ましい範囲は、（Ａ）ビニル共重合体と（Ｂ）アミノ樹
脂を加えた混合物１００重量部に対し１〜３０重量部で
ある。この範囲より少ない場合は耐擦り傷性が十分でな
く、逆に多い場合は塗料が不安定になり凝集物や沈殿物
が生じて好ましくない。
【００２３】〔電着塗装方法〕本発明により得られる電
着塗料は、必要に応じて脱イオン水、あるいは親水性溶
剤を一部含有する脱イオン水で希釈し、艶消しあるいは
艶有りタイプの電着塗装に供せられる。電着塗装を実施
する場合における、塗料浴の固形分濃度は４〜２０重量
％が適当である。４重量％より低い場合には、必要な塗
膜厚を得るのに長時間を要し、２０重量％を越えると浴
液の状態が不安定となり、塗装系外に持ち出される塗料
量も多く問題となる。
着塗料は、必要に応じて脱イオン水、あるいは親水性溶
剤を一部含有する脱イオン水で希釈し、艶消しあるいは
艶有りタイプの電着塗装に供せられる。電着塗装を実施
する場合における、塗料浴の固形分濃度は４〜２０重量
％が適当である。４重量％より低い場合には、必要な塗
膜厚を得るのに長時間を要し、２０重量％を越えると浴
液の状態が不安定となり、塗装系外に持ち出される塗料
量も多く問題となる。
【００２４】塗装方法については、被塗物を陽極として
電着塗装を行うが、塗装電圧は３０〜３５０Ｖ、好まし
くは５０〜３００Ｖであり、通電時間は０．５〜７分、
好ましくは１〜５分である。電圧が高いほど通電時間は
短く、逆に電圧が低いほど通電時間は長くなる。塗装電
圧は通電と同時に設定電圧をかける方法、あるいは徐々
に設定電圧まで上げていく方法のどちらでもかまわな
い。電着塗装された被塗物は必要により水洗し、次いで
１５０〜２００℃で１５〜６０分間加熱し最終塗膜を得
る。塗膜厚は５〜３０μｍが好ましい。
電着塗装を行うが、塗装電圧は３０〜３５０Ｖ、好まし
くは５０〜３００Ｖであり、通電時間は０．５〜７分、
好ましくは１〜５分である。電圧が高いほど通電時間は
短く、逆に電圧が低いほど通電時間は長くなる。塗装電
圧は通電と同時に設定電圧をかける方法、あるいは徐々
に設定電圧まで上げていく方法のどちらでもかまわな
い。電着塗装された被塗物は必要により水洗し、次いで
１５０〜２００℃で１５〜６０分間加熱し最終塗膜を得
る。塗膜厚は５〜３０μｍが好ましい。
【００２５】本発明の電着塗装方法が適用される被塗物
の素材は、導電性を有するものであれば特に限定されな
いが、アルミニウムあるいはアルミニウム合金を用いた
素材に好適である。また、得られる塗膜は、平滑性や均
一性等の外観に優れ、機械特性、耐溶剤性、耐薬品性、
耐候性等の性能にも優れたものとなる。
の素材は、導電性を有するものであれば特に限定されな
いが、アルミニウムあるいはアルミニウム合金を用いた
素材に好適である。また、得られる塗膜は、平滑性や均
一性等の外観に優れ、機械特性、耐溶剤性、耐薬品性、
耐候性等の性能にも優れたものとなる。
【００２６】
【実施例】次に、本発明について実施例を挙げ、更に詳
細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。尚、表中の配合量は特別な記載のない限り、重量
部を表す。
細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。尚、表中の配合量は特別な記載のない限り、重量
部を表す。
【００２７】〔ビニル共重合体の製造〕製造例１〜３
（樹脂液Ａ１〜Ａ４の製造）撹拌装置、温度計、単量体
の滴下装置、還流冷却装置を有する反応装置を準備す
る。表１に示す配合に従って、（１）と（２）を反応装
置に仕込み、撹拌下に還流温度まで上昇させ、（３）〜
（１２）を予め均一に混合した後、３時間かけて滴下し
た。温度は９０℃を維持した。滴下終了してから、１．
５時間経過後に（１３）を加えて、更に９０℃で１．５
時間反応を継続して、樹脂固形分６５％の透明で粘稠な
樹脂液Ａ１〜Ａ４を得た。それらの酸価、水酸基価、重
量平均分子量も表１に示した。
（樹脂液Ａ１〜Ａ４の製造）撹拌装置、温度計、単量体
の滴下装置、還流冷却装置を有する反応装置を準備す
る。表１に示す配合に従って、（１）と（２）を反応装
置に仕込み、撹拌下に還流温度まで上昇させ、（３）〜
（１２）を予め均一に混合した後、３時間かけて滴下し
た。温度は９０℃を維持した。滴下終了してから、１．
５時間経過後に（１３）を加えて、更に９０℃で１．５
時間反応を継続して、樹脂固形分６５％の透明で粘稠な
樹脂液Ａ１〜Ａ４を得た。それらの酸価、水酸基価、重
量平均分子量も表１に示した。
【００２８】
【表１】
【００２９】〔分散樹脂液および電着塗料の製造〕撹拌
装置、温度計、還流冷却装置を有する反応装置を準備
し、表２〜表３に示す配合に従って（１）〜（８）を仕
込み、６０℃で１時間撹拌混合した。これに（９）を加
えた後、（１０）を徐々に添加して分散樹脂液を得た。
分散樹脂液Ｂ１とＢ５については、さらに（１１）を添
加して５０℃で４時間保温し、ミクロゲル化の反応を行
った。分散樹脂液Ｂ２とＢ６はこのままで既にミクロゲ
ルが生成している。分散樹脂液Ｂ３とＢ７については、
７５℃で１０時間保温してミクロゲル化の反応を行っ
た。最後にそれぞれに（１２）を加えて固形分３０％の
分散樹脂液を調製した。
装置、温度計、還流冷却装置を有する反応装置を準備
し、表２〜表３に示す配合に従って（１）〜（８）を仕
込み、６０℃で１時間撹拌混合した。これに（９）を加
えた後、（１０）を徐々に添加して分散樹脂液を得た。
分散樹脂液Ｂ１とＢ５については、さらに（１１）を添
加して５０℃で４時間保温し、ミクロゲル化の反応を行
った。分散樹脂液Ｂ２とＢ６はこのままで既にミクロゲ
ルが生成している。分散樹脂液Ｂ３とＢ７については、
７５℃で１０時間保温してミクロゲル化の反応を行っ
た。最後にそれぞれに（１２）を加えて固形分３０％の
分散樹脂液を調製した。
【００３０】
【表２】
【００３１】表中のサイメル２３８、サイメル２３６、
サイメル２３５は、三井サイテック（株）製のメラミン
樹脂である。また、ＭＲ−２Ｇは、綜研化学（株）製の
架橋アクリル微粒子であり、粒子径は１０μｍ以下であ
る。
サイメル２３５は、三井サイテック（株）製のメラミン
樹脂である。また、ＭＲ−２Ｇは、綜研化学（株）製の
架橋アクリル微粒子であり、粒子径は１０μｍ以下であ
る。
【００３２】
【表３】
【００３３】〔電着塗料の製造〕上記の分散樹脂液Ｂ１
〜Ｂ８に脱イオン水を加えて固形分を１０％に調製した
後、トリエチルアミンを加えてｐＨを８．０に調整し
て、各々の電着塗料Ｃ１〜Ｃ８を得た。
〜Ｂ８に脱イオン水を加えて固形分を１０％に調製した
後、トリエチルアミンを加えてｐＨを８．０に調整し
て、各々の電着塗料Ｃ１〜Ｃ８を得た。
【００３４】〔電着塗装および塗膜性能評価〕 （実施例１〜６、比較例１〜２）上記で得られた電着塗
料（実施例１〜４は電着塗料Ｃ１〜Ｃ４、比較例１〜４
は電着塗料Ｃ５〜Ｃ８を使用）を塩化ビニル製の槽に入
れ、陰極をＳＵＳ３０４鋼板とし、６０６３Ｓアルミ合
金板にアルマイト処理（アルマイト膜厚＝９μｍ）を施
し、更に黒色に電解着色した後、常法により湯洗された
アルミニウム材を陽極（被塗物）として電着塗装を行っ
た。電着塗装の具体的条件は浴温２２℃、極間距離１２
ｃｍ、極比（＋／−）２／１として、常法により、１３
０Ｖで塗膜厚が１０μｍとなる様に通電し、電着終了後
洗浄し、引き続いて１８５℃で３０分間焼き付けた。得
られた塗膜を性能評価し結果を表４〜表５に示した。
料（実施例１〜４は電着塗料Ｃ１〜Ｃ４、比較例１〜４
は電着塗料Ｃ５〜Ｃ８を使用）を塩化ビニル製の槽に入
れ、陰極をＳＵＳ３０４鋼板とし、６０６３Ｓアルミ合
金板にアルマイト処理（アルマイト膜厚＝９μｍ）を施
し、更に黒色に電解着色した後、常法により湯洗された
アルミニウム材を陽極（被塗物）として電着塗装を行っ
た。電着塗装の具体的条件は浴温２２℃、極間距離１２
ｃｍ、極比（＋／−）２／１として、常法により、１３
０Ｖで塗膜厚が１０μｍとなる様に通電し、電着終了後
洗浄し、引き続いて１８５℃で３０分間焼き付けた。得
られた塗膜を性能評価し結果を表４〜表５に示した。
【００３５】
【表４】
【００３６】
【表５】
【００３７】評価方法は次の通りである。 （１）光沢値：グロスメーターで６０°鏡面反射率を測
定。 （２）鉛筆硬度：ＪＩＳ Ｋ−５４００に準拠し、破れ
判定。 （３）付着性：塗膜上にカッターナイフで１００個の碁
盤目を作り、その上にセロテープ（登録商標）を貼り付
けた後、すばやくセロテープを引き剥がした時の付着状
態を観察する。結果の数値は次のことを意味する。 １００／１００：塗膜の剥がれなし。 ０／１００：全部剥がれ。 （４）耐アルカリ性：１％の水酸化ナトリウム水溶液に
２０℃で４８時間浸漬後に塗面状態を観察。 （５）耐酸性：５％の硫酸水溶液に２０℃で４８時間浸
漬後に塗面状態を観察。 （６）耐擦り傷性：段ボール紙に１０ｇ／ｃｍ2 の加重
をかけて、５ｃｍストロークで５０往復摩擦した後に、
塗装面の傷の付き具合を目視で評価した。 ○＝傷が見えない。 △＝傷は見えるが、面状に白く見える程ではない。 ×＝傷跡が白い面状に見える。 （７）フィッシャースコープ試験：フィッシャースコー
プＨ−１００を使用して評価した。測定方法は次の通り
である。測定モードは荷重増加→定圧→荷重減少、初期
荷重は４ｍＮ、最大荷重は２５６ｍＮ、荷重増加（およ
び減少）は０．５秒間隔、定圧は６４秒間。圧子に荷重
Ｐ（Ｎ）＝４ｍＮをかけたときのくぼみの深さｔ（ｍ
ｍ）より、硬度＝Ｐ／（２６．４×ｔ2 ）を求めた。測
定中の最大くぼみ深さと測定終了時のくぼみ深さより、
相対弾性復元率＝（最大くぼみ深さ−測定終了時のくぼ
み深さ）／（最大くぼみ深さ）を求めた。
定。 （２）鉛筆硬度：ＪＩＳ Ｋ−５４００に準拠し、破れ
判定。 （３）付着性：塗膜上にカッターナイフで１００個の碁
盤目を作り、その上にセロテープ（登録商標）を貼り付
けた後、すばやくセロテープを引き剥がした時の付着状
態を観察する。結果の数値は次のことを意味する。 １００／１００：塗膜の剥がれなし。 ０／１００：全部剥がれ。 （４）耐アルカリ性：１％の水酸化ナトリウム水溶液に
２０℃で４８時間浸漬後に塗面状態を観察。 （５）耐酸性：５％の硫酸水溶液に２０℃で４８時間浸
漬後に塗面状態を観察。 （６）耐擦り傷性：段ボール紙に１０ｇ／ｃｍ2 の加重
をかけて、５ｃｍストロークで５０往復摩擦した後に、
塗装面の傷の付き具合を目視で評価した。 ○＝傷が見えない。 △＝傷は見えるが、面状に白く見える程ではない。 ×＝傷跡が白い面状に見える。 （７）フィッシャースコープ試験：フィッシャースコー
プＨ−１００を使用して評価した。測定方法は次の通り
である。測定モードは荷重増加→定圧→荷重減少、初期
荷重は４ｍＮ、最大荷重は２５６ｍＮ、荷重増加（およ
び減少）は０．５秒間隔、定圧は６４秒間。圧子に荷重
Ｐ（Ｎ）＝４ｍＮをかけたときのくぼみの深さｔ（ｍ
ｍ）より、硬度＝Ｐ／（２６．４×ｔ2 ）を求めた。測
定中の最大くぼみ深さと測定終了時のくぼみ深さより、
相対弾性復元率＝（最大くぼみ深さ−測定終了時のくぼ
み深さ）／（最大くぼみ深さ）を求めた。
【００３８】
【発明の効果】本発明のアニオン型電着塗料および電着
塗装方法を適用することにより、塗膜外観、塗膜性能に
優れ、特に段ボール等の梱包材料による耐擦り傷性に秀
でた塗膜を提供することが可能となった。また被塗物と
しては、特にアルミニウム素材の塗装に好適である。
塗装方法を適用することにより、塗膜外観、塗膜性能に
優れ、特に段ボール等の梱包材料による耐擦り傷性に秀
でた塗膜を提供することが可能となった。また被塗物と
しては、特にアルミニウム素材の塗装に好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｄ 125/04 Ｃ０９Ｄ 125/04 133/10 133/10 161/20 161/20 Ｃ２５Ｄ 13/06 Ｃ２５Ｄ 13/06 Ｚ Ｆターム(参考） 4D075 BB89Z CA02 DA06 DB07 DC02 EA02 EB14 EB22 EB55 EB57 EC24 4J038 CC022 CF071 CG021 CG031 CG061 CG071 CG141 CG142 CH032 CH121 CJ131 CJ181 DA142 DA162 DA172 GA03 GA06 MA03 MA08 MA10 MA14 NA01 NA03 NA04 NA11 PA04 PB05 PC02
Claims (6)
- 【請求項１】 （Ａ）α，β−エチレン性不飽和カルボ
ン酸単量体、水酸基含有α，β−エチレン性不飽和単量
体、その他のα，β−エチレン性不飽和単量体を共重合
した酸価１０〜１５０、水酸基価２０〜２００のビニル
共重合体、（Ｂ）アミノ樹脂および（Ｃ）メチルメタク
リレートまたはスチレンを主成分とする硬質樹脂微粒子
から成ることを特徴とするアニオン型電着塗料およびそ
の電着塗装方法。 - 【請求項２】 ビニル共重合体樹脂（Ａ）のその他の
α，β−エチレン性不飽和単量体が架橋官能基を有する
α，β−エチレン性不飽和単量体を必須単量体成分とし
て含有する請求項１に記載のアニオン型電着塗料および
その電着塗装方法。 - 【請求項３】 ビニル共重合体（Ａ）のその他のα，β
−エチレン性不飽和単量体が架橋官能基を有するα，β
−エチレン性不飽和単量体を必須単量体成分として含有
しない請求項１に記載のアニオン型電着塗料およびその
電着塗装方法。 - 【請求項４】 メチルメタクリレートまたはスチレンを
主成分とする硬質樹脂微粒子（Ｃ）の粒子径が３０μｍ
以下である請求項１〜３に記載のアニオン型電着塗料お
よびその電着塗装方法。 - 【請求項５】 メチルメタクリレートまたはスチレンを
主成分とする硬質樹脂微粒子（Ｃ）の粒子径が２０μｍ
以下である請求項１〜３に記載のアニオン型電着塗料お
よびその電着塗装方法。 - 【請求項６】 メチルメタクリレートまたはスチレンを
主成分とする硬質樹脂微粒子（Ｃ）の粒子径が１０μｍ
以下である請求項１〜３に記載のアニオン型電着塗料お
よびその電着塗装方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000162391A JP4558143B2 (ja) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | アニオン型電着塗料およびその電着塗装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000162391A JP4558143B2 (ja) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | アニオン型電着塗料およびその電着塗装方法 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001342425A true JP2001342425A (ja) | 2001-12-14 |
| JP2001342425A5 JP2001342425A5 (ja) | 2007-05-17 |
| JP4558143B2 JP4558143B2 (ja) | 2010-10-06 |
Family
ID=18666293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000162391A Expired - Fee Related JP4558143B2 (ja) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | アニオン型電着塗料およびその電着塗装方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4558143B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006299159A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Shinto Paint Co Ltd | 高硬度の艶消し電着塗料組成物 |
| JP2006299275A (ja) * | 2006-05-30 | 2006-11-02 | Shinto Paint Co Ltd | 高硬度の艶消し電着塗料組成物 |
| JP2008260844A (ja) * | 2007-04-12 | 2008-10-30 | Shinto Paint Co Ltd | 耐擦り傷性に優れたアニオン型電着塗料 |
| JP2009286887A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Shinto Paint Co Ltd | 低汚染性に優れた艶有り電着塗料組成物 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07179679A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-18 | Sumitomo Chem Co Ltd | ポリエチレン系樹脂組成物及び該組成物からなるフィルム |
| JPH1053896A (ja) * | 1996-05-31 | 1998-02-24 | Sakura Color Prod Corp | アルミ又はアルミ合金酸化皮膜への着色電着塗装用水性顔料分散体組成物 |
| JPH10101972A (ja) * | 1996-10-01 | 1998-04-21 | Kansai Paint Co Ltd | アニオン型電着塗料 |
-
2000
- 2000-05-31 JP JP2000162391A patent/JP4558143B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07179679A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-18 | Sumitomo Chem Co Ltd | ポリエチレン系樹脂組成物及び該組成物からなるフィルム |
| JPH1053896A (ja) * | 1996-05-31 | 1998-02-24 | Sakura Color Prod Corp | アルミ又はアルミ合金酸化皮膜への着色電着塗装用水性顔料分散体組成物 |
| JPH10101972A (ja) * | 1996-10-01 | 1998-04-21 | Kansai Paint Co Ltd | アニオン型電着塗料 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006299159A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Shinto Paint Co Ltd | 高硬度の艶消し電着塗料組成物 |
| JP2006299275A (ja) * | 2006-05-30 | 2006-11-02 | Shinto Paint Co Ltd | 高硬度の艶消し電着塗料組成物 |
| JP2008260844A (ja) * | 2007-04-12 | 2008-10-30 | Shinto Paint Co Ltd | 耐擦り傷性に優れたアニオン型電着塗料 |
| JP2009286887A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Shinto Paint Co Ltd | 低汚染性に優れた艶有り電着塗料組成物 |
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|---|---|
| JP4558143B2 (ja) | 2010-10-06 |
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