JPH0686674B2 - 電着塗装方法 - Google Patents
電着塗装方法Info
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- JPH0686674B2 JPH0686674B2 JP61278878A JP27887886A JPH0686674B2 JP H0686674 B2 JPH0686674 B2 JP H0686674B2 JP 61278878 A JP61278878 A JP 61278878A JP 27887886 A JP27887886 A JP 27887886A JP H0686674 B2 JPH0686674 B2 JP H0686674B2
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- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/44—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for electrophoretic applications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、被塗物にカチオン型電着塗料を２回塗り重ね
て被塗物の防食性、とくに被塗物のエツジ部（端面）の
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
する電着塗装方法に関するものである。
て被塗物の防食性、とくに被塗物のエツジ部（端面）の
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
する電着塗装方法に関するものである。
従来から自動車、電気機器等の分野において電着塗装
が、有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ボデー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、有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ボデー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。
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す
るため所望の塗装膜厚が得られず、その結果エツジ部の
カバリングが劣り防食性を低下するという欠陥がある。
エツジ部は、形成した電着塗膜が加熱硬化時に熱流動す
るため所望の塗装膜厚が得られず、その結果エツジ部の
カバリングが劣り防食性を低下するという欠陥がある。
もつとも、このような欠陥を改良する対策として被塗物
に塗錆性鋼板を用いたり、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地の面で必
ずしも満足なものではない。また、被塗物のエツジ部の
防食性や電着塗膜の耐糸さび性を向上させる方法として
電着塗料を２回塗り重ねる方法が提案されている。例え
ば本出願人の出願に係る特公昭60−7716号には、１層目
の電着塗料として、導電性粉末を含有し且つ体積固有電
気抵抗値が１×107〜１×1013Ω・cmの塗膜を形成しう
る電着塗料を用いて塗装し、ついで未硬化のままでさら
に電着塗料を２層目に電着塗装する方法を提案されてい
るが、一層目の電着塗料に導電性粉末が含有しているた
め該電着塗料の塗装作業性が悪く、その結果、塗膜に塗
装ムラが生じたり、はだ荒れが生じたりするので、２下
位目の電着塗料を塗り重ねてもエツジ部以外の防食性及
び塗膜の平滑性に劣るという問題点がある。
に塗錆性鋼板を用いたり、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地の面で必
ずしも満足なものではない。また、被塗物のエツジ部の
防食性や電着塗膜の耐糸さび性を向上させる方法として
電着塗料を２回塗り重ねる方法が提案されている。例え
ば本出願人の出願に係る特公昭60−7716号には、１層目
の電着塗料として、導電性粉末を含有し且つ体積固有電
気抵抗値が１×107〜１×1013Ω・cmの塗膜を形成しう
る電着塗料を用いて塗装し、ついで未硬化のままでさら
に電着塗料を２層目に電着塗装する方法を提案されてい
るが、一層目の電着塗料に導電性粉末が含有しているた
め該電着塗料の塗装作業性が悪く、その結果、塗膜に塗
装ムラが生じたり、はだ荒れが生じたりするので、２下
位目の電着塗料を塗り重ねてもエツジ部以外の防食性及
び塗膜の平滑性に劣るという問題点がある。
さらに、被塗物のエツジ部の防食性を改良する方法とし
て、１回目の電着塗料を10〜100Vの低電圧で0.5〜２秒
という短時間電着塗装を行なうことによつてエツジ部の
みに電着塗膜を形成させ、ついで２回目の電着塗料を塗
装する方法も提案されている（特開昭61−195998号公報
参照）。しかしながら、この方法は、電着塗料を２回塗
り重ねて塗装ムラのない平滑な塗面を形成させること
は、通常困難であるため、１回目の電着塗装で被塗物の
エツジ部のみに塗膜を形成させ、２回目の電着塗料でエ
ツジ部以外を塗装するものであるが、１回目の電着塗料
の塗装時間が0.5〜２秒という短い時間であるため、塗
装を正確に制御することは極めて困難であり、コンベア
で自動車ボデー等の被塗物を電着塗装浴に搬送して電着
塗装する実用ラインでの適用が困難である。また、被塗
物は一般に複雑な形状をしているため、１回目の電着塗
装でエツジ部のみに塗膜を形成させることは実際上困難
であり、エツジ部以外にも塗膜が形成され、そのため２
回目の電着塗装を行なった後の塗膜の平滑性に劣るとい
う問題がある。
て、１回目の電着塗料を10〜100Vの低電圧で0.5〜２秒
という短時間電着塗装を行なうことによつてエツジ部の
みに電着塗膜を形成させ、ついで２回目の電着塗料を塗
装する方法も提案されている（特開昭61−195998号公報
参照）。しかしながら、この方法は、電着塗料を２回塗
り重ねて塗装ムラのない平滑な塗面を形成させること
は、通常困難であるため、１回目の電着塗装で被塗物の
エツジ部のみに塗膜を形成させ、２回目の電着塗料でエ
ツジ部以外を塗装するものであるが、１回目の電着塗料
の塗装時間が0.5〜２秒という短い時間であるため、塗
装を正確に制御することは極めて困難であり、コンベア
で自動車ボデー等の被塗物を電着塗装浴に搬送して電着
塗装する実用ラインでの適用が困難である。また、被塗
物は一般に複雑な形状をしているため、１回目の電着塗
装でエツジ部のみに塗膜を形成させることは実際上困難
であり、エツジ部以外にも塗膜が形成され、そのため２
回目の電着塗装を行なった後の塗膜の平滑性に劣るとい
う問題がある。
そこで、本発明者らは、前記の如き従来技術の問題点を
解決し、電着塗料を２回塗料しても塗膜の平滑性等の塗
面状態を損なうことがなく、しかも被塗物のエツジ部の
防食性および糸さび抵抗性等の塗膜性能の優れた電着塗
膜を形成することのできる電着塗装方法を開発すべく鋭
意研究を重ねた結果、今回、顔料として吸油量100以上
の顔料を必須成分として含有するカチオン型電着塗料を
第一層目に電着塗装することによつて、被塗物のエツジ
部の防食性を主体に改良し、次いで未硬化の第一層目の
電着塗膜の上に、特定の最小電析電流密度を有するエマ
ルシヨン型カチオン電着塗料を第２層目として電着塗装
することによつて、第一層目の電着塗膜の欠点であるエ
ツジ部以外の一般部の塗面状態（特に平滑性）の低下お
よび電着塗膜の上に塗装される上塗塗膜の平滑性や鮮映
性の低下を防止することができ、その結果、被塗物のエ
ツジ部の防食性、糸さび抵抗性、塗面平滑性の優れた塗
膜を形成することができることを見い出し本発明を完成
するに至った。
解決し、電着塗料を２回塗料しても塗膜の平滑性等の塗
面状態を損なうことがなく、しかも被塗物のエツジ部の
防食性および糸さび抵抗性等の塗膜性能の優れた電着塗
膜を形成することのできる電着塗装方法を開発すべく鋭
意研究を重ねた結果、今回、顔料として吸油量100以上
の顔料を必須成分として含有するカチオン型電着塗料を
第一層目に電着塗装することによつて、被塗物のエツジ
部の防食性を主体に改良し、次いで未硬化の第一層目の
電着塗膜の上に、特定の最小電析電流密度を有するエマ
ルシヨン型カチオン電着塗料を第２層目として電着塗装
することによつて、第一層目の電着塗膜の欠点であるエ
ツジ部以外の一般部の塗面状態（特に平滑性）の低下お
よび電着塗膜の上に塗装される上塗塗膜の平滑性や鮮映
性の低下を防止することができ、その結果、被塗物のエ
ツジ部の防食性、糸さび抵抗性、塗面平滑性の優れた塗
膜を形成することが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(A)と少なくとも１種
の顔料(B)からなり、その顔料(B)の少なくとも５重量％
は吸油量100以上の顔料からなり、且つ顔料(B)の総吸油
量が樹脂(A)100gに対して1,000/10,000の範囲内になる
ように配合されているカチオン電着塗料(I)を用いて被
塗物を陰極として第１回目の電着塗装を行なった後、未
硬化のままで、樹脂(C)と顔料(D)からなり、最小電析密
度0.7mA/cm2以下およびエマルシヨン化度80重量％以上
であつて、且つ顔料(D)の総吸油量が前記カチオン型電
着塗料(I)におけるより小さいエマルシヨン型カチオン
型電着塗料(II)を第２回目に電着塗装し、ついで加熱硬
化して複合硬化塗膜を形成することを特徴とする電着塗
装方法が提供される。
の顔料(B)からなり、その顔料(B)の少なくとも５重量％
は吸油量100以上の顔料からなり、且つ顔料(B)の総吸油
量が樹脂(A)100gに対して1,000/10,000の範囲内になる
ように配合されているカチオン電着塗料(I)を用いて被
塗物を陰極として第１回目の電着塗装を行なった後、未
硬化のままで、樹脂(C)と顔料(D)からなり、最小電析密
度0.7mA/cm2以下およびエマルシヨン化度80重量％以上
であつて、且つ顔料(D)の総吸油量が前記カチオン型電
着塗料(I)におけるより小さいエマルシヨン型カチオン
型電着塗料(II)を第２回目に電着塗装し、ついで加熱硬
化して複合硬化塗膜を形成することを特徴とする電着塗
装方法が提供される。
本発明において１回目および２回目に塗装するカチオン
型電着塗料(I)及び(II)はそれぞれ、その樹脂結合剤成
分(A)及び(C)として電着塗料において通常使用されてい
る樹脂結合剤、例えばアミン付加エボキシ樹脂のような
ポリアミン樹脂、例えば(i)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
級混合ポリアミンとの付加物（例えば米国特許第3,984,
299号参照）；(ii)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）；(iii)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59−43013号公報参照）などを含有しう
る。
型電着塗料(I)及び(II)はそれぞれ、その樹脂結合剤成
分(A)及び(C)として電着塗料において通常使用されてい
る樹脂結合剤、例えばアミン付加エボキシ樹脂のような
ポリアミン樹脂、例えば(i)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
級混合ポリアミンとの付加物（例えば米国特許第3,984,
299号参照）；(ii)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）；(iii)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59−43013号公報参照）などを含有しう
る。
また、本発明で形成される複合硬化塗膜を良好な耐候性
が要求される場合には、樹脂結合剤(A)及び／又は(C)と
して耐候性の優れたアミノ基含有もしくは非イオン性の
アクリル系樹脂を前記アミン付加エポキシ樹脂と併用し
てもよい。また、樹脂結合剤(A)及び／又は(C)は、アミ
ノ基含有アクリル系樹脂単独であつてもよい。
が要求される場合には、樹脂結合剤(A)及び／又は(C)と
して耐候性の優れたアミノ基含有もしくは非イオン性の
アクリル系樹脂を前記アミン付加エポキシ樹脂と併用し
てもよい。また、樹脂結合剤(A)及び／又は(C)は、アミ
ノ基含有アクリル系樹脂単独であつてもよい。
前記したアミン付加エポキシ樹脂はアルコール類でブロ
ツクしたポリイソシアネート化合物を用いて硬化させる
ことができ電着塗膜を形成する。
ツクしたポリイソシアネート化合物を用いて硬化させる
ことができ電着塗膜を形成する。
また、ブロツクイソシアネート化合物を使用しないで硬
化させることが可能なアミン付加エポキシ樹脂も使用す
ることができ、例えばポリエポキシド物質にβ−ヒドロ
キシアルキルカルバメート基を導入した樹脂（例えば特
開昭59−155470号公報参照）；エステル交換反応によつ
て硬化しうるタイプの樹脂［例えば特開昭55−80436号
公報参照］などを用いることもできる。
化させることが可能なアミン付加エポキシ樹脂も使用す
ることができ、例えばポリエポキシド物質にβ−ヒドロ
キシアルキルカルバメート基を導入した樹脂（例えば特
開昭59−155470号公報参照）；エステル交換反応によつ
て硬化しうるタイプの樹脂［例えば特開昭55−80436号
公報参照］などを用いることもできる。
前記した樹脂結合剤を用いてのカチオン系水性分散液の
調製は通常、該樹脂結合剤をギ酸、酢酸、乳酸などの水
溶性有機酸で中和することによつて行なわれる。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
はさらに顔料を含有し、そして第１回目の電着塗装に用
いるカチオン電着塗料(I)においては、顔料(B)として、
吸油量100以上、好ましくは150以上の顔料を、顔料(B)
の少なくとも５重量％、好ましくは10重量％〜95重量
％、さらに好ましくは20重量％〜90重量％含有するもの
が用いられる。顔料(B)の配合量は、顔料(B)の総吸油量
が樹脂成分100gに対して1,000〜10,000、好ましくは1,5
00〜9,000、さらに好ましくは3,000〜7,000の範囲内に
なるような量である。
調製は通常、該樹脂結合剤をギ酸、酢酸、乳酸などの水
溶性有機酸で中和することによつて行なわれる。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
はさらに顔料を含有し、そして第１回目の電着塗装に用
いるカチオン電着塗料(I)においては、顔料(B)として、
吸油量100以上、好ましくは150以上の顔料を、顔料(B)
の少なくとも５重量％、好ましくは10重量％〜95重量
％、さらに好ましくは20重量％〜90重量％含有するもの
が用いられる。顔料(B)の配合量は、顔料(B)の総吸油量
が樹脂成分100gに対して1,000〜10,000、好ましくは1,5
00〜9,000、さらに好ましくは3,000〜7,000の範囲内に
なるような量である。
前記したカチオン電着塗料(I)に必須の顔料成分として
配合される吸油量100以上の顔料としては、例えば無水
二酸化珪素、含水無定形二酸化珪素などの二酸化珪素系
顔料およびカーボン系顔料を挙げることができ、好適に
は二酸化珪素系顔料である。本発明において吸油量100
以上の顔料としては前記カーボン系顔料を単独で使用す
ると、この顔料は導電性を有しているためカチオン電着
塗料(I)の塗装作業性を幾分低下させるので、好適には
二酸化珪素系顔料と併用して配合することが好ましい。
この場合の二酸化珪素系顔料とカーボン系顔料の使用割
合は、重量比で9/1〜6/4、好ましくは8/2〜7/3の範囲内
とすることができる。
配合される吸油量100以上の顔料としては、例えば無水
二酸化珪素、含水無定形二酸化珪素などの二酸化珪素系
顔料およびカーボン系顔料を挙げることができ、好適に
は二酸化珪素系顔料である。本発明において吸油量100
以上の顔料としては前記カーボン系顔料を単独で使用す
ると、この顔料は導電性を有しているためカチオン電着
塗料(I)の塗装作業性を幾分低下させるので、好適には
二酸化珪素系顔料と併用して配合することが好ましい。
この場合の二酸化珪素系顔料とカーボン系顔料の使用割
合は、重量比で9/1〜6/4、好ましくは8/2〜7/3の範囲内
とすることができる。
前記した吸油量100以上の二酸化珪素顔料の市販品とし
ては、例えば日本エアロジル社の商品名「エロジル20
0」（吸油量143〜183）、富士デヴイソン社の商品名
「サイロイド161」（吸油量128〜135）、「サイロイド2
44」（吸油量270〜330）、「サイロイド308」（吸油量1
70/220）、「サイロイド404」（吸油量170〜230）、
「サイロイド978」（吸油量180〜230）などを挙げるこ
とができ、またカーボン系顔料として通常黒色顔料とし
て用いられているフアーネス型もしくはチヤンネル型カ
ーボンブラツク（吸油量は通常100〜130）が用いられ、
例えば米国コロンビアカーボン社の商品名「カーボンBA
G」などを挙げることができる。
ては、例えば日本エアロジル社の商品名「エロジル20
0」（吸油量143〜183）、富士デヴイソン社の商品名
「サイロイド161」（吸油量128〜135）、「サイロイド2
44」（吸油量270〜330）、「サイロイド308」（吸油量1
70/220）、「サイロイド404」（吸油量170〜230）、
「サイロイド978」（吸油量180〜230）などを挙げるこ
とができ、またカーボン系顔料として通常黒色顔料とし
て用いられているフアーネス型もしくはチヤンネル型カ
ーボンブラツク（吸油量は通常100〜130）が用いられ、
例えば米国コロンビアカーボン社の商品名「カーボンBA
G」などを挙げることができる。
本発明において用いられるカチオン型電着塗料(I)に配
合される顔料としては、吸油量100以上の前記顔料以外
に、電着塗料において通常用いられている顔料、例え
ば、ベンガラ、チタン白などの無機着色顔料；タルク、
クレー、炭酸カルシウムなどの体質顔料を、顔料(B)の
樹脂(A)100gに対する総吸油量が1,000〜10,000の範囲内
となるがぎりにおいて併用することができる。
合される顔料としては、吸油量100以上の前記顔料以外
に、電着塗料において通常用いられている顔料、例え
ば、ベンガラ、チタン白などの無機着色顔料；タルク、
クレー、炭酸カルシウムなどの体質顔料を、顔料(B)の
樹脂(A)100gに対する総吸油量が1,000〜10,000の範囲内
となるがぎりにおいて併用することができる。
本発明における顔料の総吸油量はJIS K5101−78（顔料
試験方法）を用いて次の方法によつて測定される。
試験方法）を用いて次の方法によつて測定される。
まず、各々の顔料の吸油量は、次のようにして求められ
る。
る。
規定量の試料を硫酸紙に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油の量を計算
し、その約90％をミクロビユレットから鋼べらの先端に
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分間かけて十分に練り合わせる。
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油の量を計算
し、その約90％をミクロビユレットから鋼べらの先端に
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分間かけて十分に練り合わせる。
次に煮あまに油を１〜２滴へらに滴下し、均一に練り合
わせる。煮あまに油を１〜２滴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になつたときを終点とし、それま
でに要した煮あまに油の量を0.01mlまで読みとる。
わせる。煮あまに油を１〜２滴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になつたときを終点とし、それま
でに要した煮あまに油の量を0.01ml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 S:試料の質量（ｇ） L:煮あまに油の使用量（ｇ） また、総吸油量は樹脂100gに対し配合した各々の顔料の
配合量（ｇ）に前記式で求められる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値である。
配合量（ｇ）に前記式で求められる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値である。
本発明の第一層目のカチオン電着塗料(I)に用いる顔料
(B)のうち、吸油量100以上の顔料の配合量が顔料(B)の
５重量％未満である場合には、第２層目の電着塗料が析
出し難くなる傾向がみられる。
(B)のうち、吸油量100以上の顔料の配合量が顔料(B)の
５重量％未満である場合には、第２層目の電着塗料が析
出し難くなる傾向がみられる。
また、本発明において第１回目の電着塗装に用いるカチ
オン型電着塗料(I)中の顔料(B)の総吸油量が1,000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10,000を越えると顔料凝集が起こりや
すくなり、その結果フイルダーの目詰りや顔料凝集物に
よる塗面異常（ブツ、肌あれなど）の問題がでてくる。
オン型電着塗料(I)中の顔料(B)の総吸油量が1,000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10,000を越えると顔料凝集が起こりや
すくなり、その結果フイルダーの目詰りや顔料凝集物に
よる塗面異常（ブツ、肌あれなど）の問題がでてくる。
本発明において、第１回目の電着塗装が行なわれた後、
必ずしも水洗する必要がないが、通常電着塗膜は水洗
（シヤワー水洗又は浸漬による水洗）するのが好まし
い。水洗水としては脱イオン水、ウルトラフイルトレー
シヨンろ液、逆浸透による純水等を用いることができ
る。この水洗によりエツジ部の耐食性がより向上し、ピ
ンホール欠陥が実質にない電着塗膜が形成される。
必ずしも水洗する必要がないが、通常電着塗膜は水洗
（シヤワー水洗又は浸漬による水洗）するのが好まし
い。水洗水としては脱イオン水、ウルトラフイルトレー
シヨンろ液、逆浸透による純水等を用いることができ
る。この水洗によりエツジ部の耐食性がより向上し、ピ
ンホール欠陥が実質にない電着塗膜が形成される。
つぎに、第２回目の電着塗装に用いるカチオン型電着塗
料(II)としては、樹脂(C)と顔料(D)からなり、最小電析
電流密度が0.7mA/cm2以下、好ましくは0.5mA/cm2以下、
そらに好ましくは0.3mA/cm2以下で且つエマルシヨン化
度80重量％以上、好ましくは85重量％、さらに好ましく
は90重量％以上であり、且つ顔料の総吸油量が第１回目
の電着塗装に用いる塗料(I)のそれより小さく、さらに
好ましくは1,000未満であれば特に限定されることなく
任意の組成の電着塗料を用いることができる。
料(II)としては、樹脂(C)と顔料(D)からなり、最小電析
電流密度が0.7mA/cm2以下、好ましくは0.5mA/cm2以下、
そらに好ましくは0.3mA/cm2以下で且つエマルシヨン化
度80重量％以上、好ましくは85重量％、さらに好ましく
は90重量％以上であり、且つ顔料の総吸油量が第１回目
の電着塗装に用いる塗料(I)のそれより小さく、さらに
好ましくは1,000未満であれば特に限定されることなく
任意の組成の電着塗料を用いることができる。
前記した最小電析電流密度は下記の方法により測定され
る値である。
る値である。
表面積１cm2の裏面を絶縁した白金板をそれぞれ被塗物
と対極として用い、両者の表面が対面するように15cmの
距離をおいて電着塗料浴中に配置する。28℃、無撹拌で
定電流を流して時間と電圧を記録し、電流密度を0.05mA
/cm2毎に変えて、塗料が電気析出することによる抵抗増
大に伴なう電圧の急上昇が３分または３分を超える近傍
で生じるときの電流密度を最小電析電流密度とする。
と対極として用い、両者の表面が対面するように15cmの
距離をおいて電着塗料浴中に配置する。28℃、無撹拌で
定電流を流して時間と電圧を記録し、電流密度を0.05mA
/cm2毎に変えて、塗料が電気析出することによる抵抗増
大に伴なう電圧の急上昇が３分または３分を超える近傍
で生じるときの電流密度を最小電析電流密度とする。
また、前記した電着塗料(II)のエマルシヨン化度は、電
着塗料中で真に粒子として懸濁している粒子の割合（重
量％）を表す指標であり、次の手順によつて求められ
る。
着塗料中で真に粒子として懸濁している粒子の割合（重
量％）を表す指標であり、次の手順によつて求められ
る。
まず、15〜20重量％のクリヤーエマルシヨン約35ccをセ
ルにとり密封し、28,000R.P.M.で60分遠心分離を行な
う。分離した試料の上澄2ccをピペツトで取り120℃で１
時間乾燥して不揮発分N1（％）を測定する。
ルにとり密封し、28,000R.P.M.で60分遠心分離を行な
う。分離した試料の上澄2ccをピペツトで取り120℃で１
時間乾燥して不揮発分N1（％）を測定する。
ついで、セルを逆さまにして上澄を流し去り、更に10分
間逆さにして上澄層を除去する。残った沈降層をガラス
棒で均一化した後、1.5〜2.0g精秤し、120℃で１時間乾
燥して不揮発分N2（％）を測定する。
間逆さにして上澄層を除去する。残った沈降層をガラス
棒で均一化した後、1.5〜2.0g精秤し、120℃で１時間乾
燥して不揮発分N2（％）を測定する。
次にクリヤーエマルシヨン約2ccを精秤し120℃で１時間
乾燥して不揮発分N0（％）を測定する。エマルシヨン化
度は次式によつて求められる値である。
乾燥して不揮発分N0（％）を測定する。エマルシヨン化
度は次式によつて求められる値である。
本発明においてカチオン型電着塗料(II)の最小電析電流
密度が0.7mA/cm2を超えると、塗面平滑性を付与する膜
厚の確保が困難になる。
密度が0.7mA/cm2を超えると、塗面平滑性を付与する膜
厚の確保が困難になる。
また、エマルシヨン化度が80重量％未満であると、第２
層目の電着塗膜が１層目の電着塗膜と混じり合いが起こ
りエツジ耐食性、塗面平滑性の両方とも低下する傾向が
ある。
層目の電着塗膜が１層目の電着塗膜と混じり合いが起こ
りエツジ耐食性、塗面平滑性の両方とも低下する傾向が
ある。
本発明において、カチオン型電着塗料(I)及び(II)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使用されているそれ自体
既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/dm2、通電時間:30秒〜10分、極面積比（A/C）:6/1
〜1/6、極間距離:10〜100cm、撹拌状態で電着すること
が望ましい。
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使用されているそれ自体
既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/dm2、通電時間:30秒〜10分、極面積比（A/C）:6/1
〜1/6、極間距離:10〜100cm、撹拌状態で電着すること
が望ましい。
前記の電着塗装方法を用いて形成される第１回目の電着
塗膜の膜厚（乾燥状態）は５〜30μｍ、好ましくは10〜
25μｍの範囲内であり、またその上に形成される第２回
目の電着塗膜の膜厚（乾燥状態）は５〜70μｍ、好まし
くは10〜50μｍの範囲であるのが好都合である。
塗膜の膜厚（乾燥状態）は５〜30μｍ、好ましくは10〜
25μｍの範囲内であり、またその上に形成される第２回
目の電着塗膜の膜厚（乾燥状態）は５〜70μｍ、好まし
くは10〜50μｍの範囲であるのが好都合である。
本発明において、第２回目の電着塗装は第１回目の電着
塗膜が未硬化の状態で行なわれることが、複合塗膜を形
成する上で、また付着性の面から好適であり、必要条件
であるが、第１回目の電着塗装を例えば120℃で約10分
間加熱したり、又はホットエアーで水分を除去する程度
の加熱を行なっても良く、従つて本発明における前記
「未硬化状態」なる語には半硬化状態も包含されること
を理解すべきでしある。
塗膜が未硬化の状態で行なわれることが、複合塗膜を形
成する上で、また付着性の面から好適であり、必要条件
であるが、第１回目の電着塗装を例えば120℃で約10分
間加熱したり、又はホットエアーで水分を除去する程度
の加熱を行なっても良く、従つて本発明における前記
「未硬化状態」なる語には半硬化状態も包含されること
を理解すべきでしある。
被塗物上に形成された電着塗膜は、洗浄後約150〜約180
℃で焼付けて硬化される。全体の電着塗膜厚は、前記し
た第１回目電着塗膜厚と第２回目電着塗膜厚の合計膜厚
であることができるが、経済性等の面からその全体の電
着塗膜厚は一般に15〜80μｍの範囲内であるのが望まし
い。かくして形成される電着塗膜には必要に応じて上塗
り塗料を適宜塗り重ねて仕上げることができる。
℃で焼付けて硬化される。全体の電着塗膜厚は、前記し
た第１回目電着塗膜厚と第２回目電着塗膜厚の合計膜厚
であることができるが、経済性等の面からその全体の電
着塗膜厚は一般に15〜80μｍの範囲内であるのが望まし
い。かくして形成される電着塗膜には必要に応じて上塗
り塗料を適宜塗り重ねて仕上げることができる。
本発明の方法に基づいて第１回目及び第２回目の電着塗
装を行なうと、第２回目に塗装した電着塗膜が第１回目
の電着塗膜の表面上に析出し、第１回目の電着層と第２
回目の電着層とが複層の状態で塗膜が形成される。すな
わち高吸油量の顔料を配合した第１回目の電着塗膜でエ
ツジ部のカバリングを達成し、第２回目の電着塗膜で塗
面平滑性及び塗膜の均一造膜性を分担する。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となる。
装を行なうと、第２回目に塗装した電着塗膜が第１回目
の電着塗膜の表面上に析出し、第１回目の電着層と第２
回目の電着層とが複層の状態で塗膜が形成される。すな
わち高吸油量の顔料を配合した第１回目の電着塗膜でエ
ツジ部のカバリングを達成し、第２回目の電着塗膜で塗
面平滑性及び塗膜の均一造膜性を分担する。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となる。
本発明に係る電着塗装方法によれば、従来電着塗膜の弱
点であつた被塗物のエツ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。
点であつた被塗物のエツ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具体的に説明
する。部および％は重量部および重量％を意味する。
する。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エレクロンNo.9000相当品である水
溶性エポキシ系ポリアミノ樹脂を用いた下記カチオン型
電着塗料（塗料１−Ａ）を１回目の電着塗料とし、表−
１の条件で電着塗装した。
溶性エポキシ系ポリアミノ樹脂を用いた下記カチオン型
電着塗料（塗料１−Ａ）を１回目の電着塗料とし、表−
１の条件で電着塗装した。
ついで塗膜を水洗し、未硬化の塗膜上に下記カチオン型
電着塗料（塗料１−Ｂ）を表１の条件で電着塗装して、
水洗後約180℃の電熱乾燥器で焼付け複合硬化塗膜を形
成させた。この塗膜についての試験結果を表２に示す。
電着塗料（塗料１−Ｂ）を表１の条件で電着塗装して、
水洗後約180℃の電熱乾燥器で焼付け複合硬化塗膜を形
成させた。この塗膜についての試験結果を表２に示す。
塗料１−Ａ 塗料１−Ｂ 実施例２ 水溶性エポキシ系ポリアミノ樹脂を用いた関西ペイント
会社製エレクロンNo.9000相当品であるカチオン型電着
塗料（塗料２−Ａ）を１回目の電着塗料とし、表１の条
件で電着塗装した後水洗し、未硬化の塗膜上に関西ペイ
ント会社製エレクロンNo.9600相当品であるアクリル系
樹脂を含むエポキシ系樹脂を用いたカチオン型電着塗料
（塗料２−Ｂ）を表１の条件で電着塗装して、水洗後約
180℃の電熱乾燥器で焼付け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２に示す。
会社製エレクロンNo.9000相当品であるカチオン型電着
塗料（塗料２−Ａ）を１回目の電着塗料とし、表１の条
件で電着塗装した後水洗し、未硬化の塗膜上に関西ペイ
ント会社製エレクロンNo.9600相当品であるアクリル系
樹脂を含むエポキシ系樹脂を用いたカチオン型電着塗料
（塗料２−Ｂ）を表１の条件で電着塗装して、水洗後約
180℃の電熱乾燥器で焼付け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２に示す。
塗料２−Ａ 塗料２−Ｂ 実施例３ 水溶性エポキシ系ポリアミド樹脂を用いた関西ペイント
会社製エレクロンNo.9000相当品であるカチオン型電着
塗料（塗料３−Ａ）を１回目の電着塗料とし、表１の条
件で電着塗装した後水洗し、未硬化の塗膜上に実施例２
で用いた、カチオン型電着塗料（塗料２−Ｂ）を表１の
条件で電着塗装して、水洗後約180℃の電熱乾燥器で焼
付け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２に示す。
会社製エレクロンNo.9000相当品であるカチオン型電着
塗料（塗料３−Ａ）を１回目の電着塗料とし、表１の条
件で電着塗装した後水洗し、未硬化の塗膜上に実施例２
で用いた、カチオン型電着塗料（塗料２−Ｂ）を表１の
条件で電着塗装して、水洗後約180℃の電熱乾燥器で焼
付け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２に示す。
塗料３−Ａ 実施例４ 水溶性エポキシ系ポリアミノ樹脂を用いた関西ペイント
会社製エレクロンNo.9400相当品であるカチオン型電着
塗料（塗料４−Ａ）を１回目の電着塗料とし、表１の条
件で電着塗装した後水洗し、未硬化の塗膜上にカチオン
型電着塗料（塗料４−Ｂ）を表１の条件で電着塗装し
て、水洗後約180℃の電熱乾燥器で焼付け複合硬化塗膜
を形成させた。
会社製エレクロンNo.9400相当品であるカチオン型電着
塗料（塗料４−Ａ）を１回目の電着塗料とし、表１の条
件で電着塗装した後水洗し、未硬化の塗膜上にカチオン
型電着塗料（塗料４−Ｂ）を表１の条件で電着塗装し
て、水洗後約180℃の電熱乾燥器で焼付け複合硬化塗膜
を形成させた。
この塗膜についての試験結果を表２に示す。
塗料４−Ａ 塗料４−Ｂ 比較例１ 表１の条件で実施例１の塗料１−Ｂを使用して１回目の
電着塗装を行ない、水洗後未硬化の状態でさらに塗料１
−Ｂを用いて２回目の電着塗装を施し水洗して焼付け
た。
電着塗装を行ない、水洗後未硬化の状態でさらに塗料１
−Ｂを用いて２回目の電着塗装を施し水洗して焼付け
た。
この塗膜についての試験結果を表１に示す。
比較例２ 実施例２の塗料２−Ａの配合で、サイロイド5gの代わり
に酸化チタン（吸油量22）5gを使用して顔料の総吸油量
を555にした塗料を１回目の電着塗装に使用する以外実
施例２と同様にして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２に示す。
に酸化チタン（吸油量22）5gを使用して顔料の総吸油量
を555にした塗料を１回目の電着塗装に使用する以外実
施例２と同様にして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２に示す。
比較例３ 実施例１の塗料１−Ａの代わりに下記の顔料成分の総吸
油量が856のカチオン型電着塗料を使用した以外は実施
例１と同様の方法で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２に示す。
油量が856のカチオン型電着塗料を使用した以外は実施
例１と同様の方法で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２に示す。
比較例４ 実施例３において用いられた塗料２−Ｂのエポキシ系ポ
リアミノ樹脂を酢酸により中和当量0.5で水溶化した最
小電析電流密度0.9mA/cm2およびエマルシヨン化度75重
量％にした塗料を使用する以外実施例３と同様にして複
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２に示す。
リアミノ樹脂を酢酸により中和当量0.5で水溶化した最
小電析電流密度0.9mA/cm2およびエマルシヨン化度75重
量％にした塗料を使用する以外実施例３と同様にして複
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２に示す。
［試験方法］ 糸さび抵抗性： ASTM−D2803−69T 糸さび試験に準換する。片刃安全カ
ミソリで試片に対角線状の素地に達するＸ状の切りきず
をつくり、塩水噴霧試験機内に24時間入れる。塩水噴霧
後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85±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
目に中間チエツ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。
ミソリで試片に対角線状の素地に達するＸ状の切りきず
をつくり、塩水噴霧試験機内に24時間入れる。塩水噴霧
後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85±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
目に中間チエツ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。
45゜エツジ部耐食性： 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 Z2371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時間目に
中間チエツクして点滴発生の有無を調べた。
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 Z2371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時間目に
中間チエツクして点滴発生の有無を調べた。
一般部耐食性： JIS Z2371塩水噴霧試験による。切りきずをつけない一
般部の塗膜の点錆、フクレを調べる最長2000時間続け
た。1000時間目に中間チエツクして点錆、フクレの発生
の有無を調べた。
般部の塗膜の点錆、フクレを調べる最長2000時間続け
た。1000時間目に中間チエツクして点錆、フクレの発生
の有無を調べた。
促進耐候性： サンシヤインウエザオメーターで100時間試験し、塗膜
の光沢保持率（60゜グロス）を調べた。
の光沢保持率（60゜グロス）を調べた。
光沢保持率（％）は
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐賀根 正彦 神奈川県平塚市東八幡４丁目17番１号 関 西ペイント株式会社内 (72)発明者 平田 靖之 神奈川県平塚市東八幡４丁目17番１号 関 西ペイント株式会社内 (72)発明者 久米 政文 神奈川県平塚市東八幡４丁目17番１号 関 西ペイント株式会社内
Claims (10)
- 【請求項１】樹脂(A)と少なくとも１種の顔料(B)からな
り、その顔料(B)はその少なくとも５重量％が吸油量100
以上の顔料からなり、且つ顔料(B)の総吸油量が樹脂(A)
100gに対して1,000〜10,000の範囲内になるように配合
されているカチオン塗料(I)を用いて被塗物を陰極とし
て第１回目の電着塗装を行なった後、未硬化のままで、
樹脂(C)と顔料(D)からなり、最小電析電流密度0.7mA/cm
2以下およびエマルシヨン化度80重量％以上であつて、
且つ顔料(D)の総吸油量が前記カチオン型電着塗料(I)に
おけるより小さいエマルシヨン型カチオン型電着塗料(I
I)を第２回目に電着塗装し、ついで加熱硬化して複合硬
化塗膜を形成することを特徴とする電着塗装方法。 - 【請求項２】吸油量100以上の顔料が、二酸化珪素系顔
料およびカーボン系顔料である特許請求の範囲第１項記
載の電着塗装方法。 - 【請求項３】吸油量100以上の顔料が無水二酸化珪素顔
料又は含水無定形二酸化珪素顔料である特許請求の範囲
第１項記載の電着塗装方法。 - 【請求項４】二酸化珪素顔料を顔料(B) 中に少なくと
も10重量％含有し、且つ顔料(B)の総吸油量が樹脂(A)10
0gに対して3,000〜7,000であるカチオン型電着塗料(I)
を用いる特許請求の範囲第１項記載の電着塗装方法。 - 【請求項５】最小電析電流密度が0.5mA/cm2以下である
カチオン型電着塗料(II)を用いる特許請求の範囲第１項
記載の電着塗装方法。 - 【請求項６】エマルシヨン化度が85重量％以上であるカ
チオン型電着塗料(II)を用いる特許請求の範囲第１項記
載の電着塗装方法。 - 【請求項７】顔料(D)の総吸油量が樹脂(C)100gに対して
1,000未満であるカチオン型電着塗料(II)を用いる特許
請求の範囲第１項記載の電着塗装方法。 - 【請求項８】最小電析電流密度が0.3以下、エマルシヨ
ン化度90重量％以上であり、且つ顔料(D)の総吸油量が
樹脂(C)100gに対して1,000未満であるカチオン型電着塗
料(II)を用いる特許請求の範囲第１項記載の電着塗装方
法。 - 【請求項９】カチオン型電着塗料(I)および(II)がそれ
ぞれ、アミン付加エボキシ樹脂を樹脂結合剤成分とする
カチオン型電着塗料である特許請求の範囲第１項記載の
電着塗装方法。 - 【請求項１０】第１回目及び第２回目の電着塗装をそれ
ぞれ、電圧100〜400Vで30秒〜10分間行なう特許請求の
範囲第１項記載の電着塗装方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60-272817 | 1985-12-04 | ||
| JP27281785 | 1985-12-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62228500A JPS62228500A (ja) | 1987-10-07 |
| JPH0686674B2 true JPH0686674B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=17519165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61278878A Expired - Fee Related JPH0686674B2 (ja) | 1985-12-04 | 1986-11-25 | 電着塗装方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4840715A (ja) |
| EP (1) | EP0224906B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0686674B2 (ja) |
| KR (1) | KR920009569B1 (ja) |
| DE (1) | DE3663823D1 (ja) |
| ES (1) | ES2009771B3 (ja) |
| IN (1) | IN168694B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JPH01247471A (ja) * | 1988-03-29 | 1989-10-03 | Kansai Paint Co Ltd | 浸漬塗装用塗料組成物 |
| JPH01247472A (ja) * | 1988-03-29 | 1989-10-03 | Kansai Paint Co Ltd | 浸漬塗装用塗料 |
| US5104507A (en) * | 1989-10-02 | 1992-04-14 | Illinois Tool Works Inc. | Anodic-cathodic coating for fasteners |
| US5016572A (en) * | 1990-01-30 | 1991-05-21 | Ralston Purina Company | Pet food package and dispenser |
| DE4134290A1 (de) * | 1991-10-17 | 1993-09-23 | Herberts Gmbh | Verfahren zur mehrschichtlackierung |
| DE19533668A1 (de) * | 1995-09-13 | 1997-03-20 | Miele & Cie | Anordnung und Verfahren zum elektrophoretischen Emaillieren nach dem 2-Schichten-1 Brand-Verfahren |
| US6423425B1 (en) | 1998-05-26 | 2002-07-23 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Article having a chip-resistant electrodeposited coating and a process for forming an electrodeposited coating |
| US6248225B1 (en) | 1998-05-26 | 2001-06-19 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Process for forming a two-coat electrodeposited composite coating the composite coating and chip resistant electrodeposited coating composition |
| US20020056641A1 (en) * | 1999-12-15 | 2002-05-16 | December Timothy S. | Cured multilayer coating providing improved edge corrosion resistance to a substrate and a method of making same |
| US20040238362A1 (en) * | 1999-12-15 | 2004-12-02 | December Timothy S. | Cured multilayer coating providing improved edge corrosion to a substrate and a method of making same |
| DE10064733A1 (de) * | 2000-12-22 | 2002-07-11 | Doerken Ewald Ag | Materialstück, veredelt mit einem Zinküberzug und mit appliziertem Elektrotauchlack sowie Verfahren zu seiner Herstellung |
| JP2003328192A (ja) * | 2002-03-08 | 2003-11-19 | Kansai Paint Co Ltd | 複層電着塗膜形成方法及び塗装物品 |
| US6592947B1 (en) * | 2002-04-12 | 2003-07-15 | Ford Global Technologies, Llc | Method for selective control of corrosion using kinetic spraying |
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