JP2000309899A

JP2000309899A - カチオン電着塗装方法

Info

Publication number: JP2000309899A
Application number: JP11115439A
Authority: JP
Inventors: Tadayoshi Hiraki; 忠義平木; Toshiharu Soga; 利晴曽我; Akira Tominaga; 章冨永
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd
Priority date: 1999-04-22
Filing date: 1999-04-22
Publication date: 2000-11-07
Also published as: CA2306516A1; EP1046683A2; EP1046683A3

Abstract

(57)【要約】【課題】揮発性有機溶剤を微量含有するか又は全く含ま
ない、いわゆる低ＶＯＣ型カチオン電着塗料のカチオン
電着塗装方法に関する。【構成】有機溶剤含有率が０．５重量％以下であるカチ
オン電着塗料の浴温度を約３０〜約４５℃に調整し、導
電性被塗物を浸漬し、電着塗装することを特徴とするカ
チオン電着塗装方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、揮発性有機溶剤を微量
含有するか又は全く含まない、いわゆる低ＶＯＣ（Ｖｏ
ｌａｔｉｌｅＯｒｇａｎｉｃＣｏｍｐｏｕｎｄｓ）
型カチオン電着塗料を使用したカチオン電着塗装方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】カチオン電着塗料は、つきま
わり塗装性がすぐれ、しかも物理的性能や防食性などの
すぐれた塗膜を形成するので、これらの性能が要求され
る自動車車体や電気製品の下塗り塗料（プライマ−）と
して広く使用されている。そして、このカチオン電着塗
料には、通常、硬化塗膜で約１５μｍ以上の膜厚を確保
し、平滑性のすぐれた塗膜を形成するために、塗装時の
電着塗料浴中にモノアルコ−ル系、グリコ−ル系、セロ
ソルブ系、ケトン系などの揮発性有機溶剤を２重量％以
上含有させている。一方、公害防止や省資源などの理由
により、これらの揮発性有機溶剤の含有量を少なくする
ことの要望が強くなっている。

【０００３】そこで、これまで、カチオン電着塗料中の
有機溶剤含有率を単純に０．５重量％以下にすることも
行われており、これを一般に行われている浴温２６〜２
８℃で電着塗装すると、１５μｍ以上の厚膜に塗装する
ことが困難であり、しかも塗膜の平滑性も十分でないと
いう欠陥を生じる。

【０００４】特に、かかる有機溶剤量を少なくしたカチ
オン電着塗料を、自動車車体の基材として多く使用され
ている亜鉛と鉄との合金化メッキで被覆された鋼板（合
金化メッキ鋼板）に塗装すると、上記した欠陥（厚膜塗
装、平滑性）がより顕著に現れる。又、薄膜になると防
食性や平滑性が劣り好ましくない。一方、合金化メッキ
鋼板に厚膜に塗装するために通電電圧を高くすると、ガ
スが著しく発生してピンホ−ルとなりやすく（この現象
を「ガスピン」と称している）、塗面の平滑性を低下さ
せている。これまで、電着塗膜の造膜性及び合金化メッ
キ鋼板でのガスピン発生防止のために、数平均分子量が
１５００以下の低分子量化合物や親水性樹脂などを添加
することもあるが、塗装時の電着浴温度、通電電圧など
によって塗装膜厚が変動しやすく、しかもガスピン発生
を十分に防止することは困難であった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、有機溶剤含有
率が０．５重量％以下であるカチオン電着塗料を使用し
て、硬化塗膜での膜厚が１５μｍ以上の厚膜であって、
しかも平滑性のすぐれた塗膜を形成させる塗装する方法
に関し、鋭意研究した結果、その塗装時のカチオン電着
塗料浴の温度を３０〜４５℃に調整することにより、そ
の目的が達成できることを見出し、本発明を完成するこ
とができた。

【０００６】かくして、本発明によれば、有機溶剤含有
率が０．５重量％以下であるカチオン電着塗料の浴温度
を約３０〜約４５℃に調整し、導電性被塗物を浸漬し、
電着塗装することを特徴とするカチオン電着塗装方法が
提供される。特に、このカチオン電着塗料に、特定の界
面活性剤を含有せしめることによって、厚膜塗装性及び
塗膜の平滑性を一層向上させることができるのでより好
ましい。

【０００７】本発明において、浴温度を約３０〜約４５
℃に調整せしめるためのカチオン電着塗料（Ａ）として
は、それ自体既知のものが使用でき、例えば、カチオン
電着塗料用樹脂の水分散液又は水溶液を主成分とし、さ
らに必要に応じて架橋剤、着色顔料、防錆顔料、体質顔
料、カチオン電着塗料用樹脂を中和するための酸、ハジ
キ防止剤、触媒、インヒビタ−、レオロジ−調整剤、顔
料分散剤などを適宜含有せしめてなるカチオン電着塗料
があげられる。

【０００８】カチオン電着塗料用樹脂としては同一分子
中に水酸基などの架橋性官能基とカチオン性基を併存す
る樹脂が使用でき、その樹脂骨格として、エポキシ樹
脂、アクリル樹脂、ポリブタジエン、アルキド樹脂、ポ
リエステル樹脂などが適しており、この中で、エポキシ
樹脂を使用し、これにアミン化合物を付加してなるポリ
アミン樹脂が防食性が良好で、カチオン電着塗料用樹脂
として適している。

【０００９】エポキシ樹脂にアミン化合物を付加したポ
リアミン樹脂として、例えば、エポキシ樹脂と１級モノ
−又はポリアミン、２級モノ−又はポリアミン、１、２
級混合ポリアミンとの付加物（例えば、米国特許第３９
８４２９９号明細書参照）；エポキシ樹脂とケチミン化
された第１級アミノ基を有する２級モノ−又はポリアミ
ンとの付加物（例えば、米国特許第４０１７４３８号明
細書参照）；エポキシ樹脂とケチミン化された第１級ア
ミノ基を有するヒドロキシル化合物とのエ−テル化物
（例えば、特開昭５９−４３０１３号公報参照）などが
あげられる。

【００１０】アミンを付加するエポキシ樹脂としては、
その数平均分子量は２００以上、特に４００〜４０００
が好ましく、このものは、ポリフェノ−ル化合物とエピ
クロルヒドリンとの反応により得られる。ポリフェノ−
ル化合物として、例えば、ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）−２，２−プロパン、４，４−ジヒドロキシベンゾ
フェノン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１，１−
エタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１，１−イ
ソブタン、ビス（４−ヒドロキシ−ｔｅｒｔ−ブチルフ
ェニル）−２，２−プロパン、ビス（２−ヒドロキシナ
フチル）メタン、１，５−ジヒドロキシナフタレン、ビ
ス（２，４−ジヒドロキシフェニル）メタン、テトラ
（４−ヒドロキシフェニル）−１，１，２，２−エタ
ン、４，４−ジヒドロキシジフェニルスルホン、フェノ
−ルノボラック、クレゾ−ルノボラックなどがあげられ
る。これらのエポキシ樹脂に、さらにグリコ−ル、トリ
オ−ル、ポリエ−テルポリオ−ル、ポリエステルポリオ
−ル、ポリアミドポリアミン、ポリカルボン酸、ポリイ
ソシアネ−ト化合物などを反応させたものや、またε−
カプロラクトン、アクリル系モノマ−などをグラフト重
合させたものも包含される。

【００１１】これらのカチオン電着塗料用樹脂は、ギ
酸、酢酸、乳酸などの水溶性有機酸で中和してから、水
に溶解又は分散させることが好ましい。

【００１２】電着塗装された塗膜を架橋硬化させるため
に硬化剤を併用することが好ましい。硬化剤として、カ
チオン電着塗料用樹脂の水酸基などの架橋性官能基と反
応しうるものが使用でき、例えばブロックポリイソシア
ネ−ト化合物やアミノ樹脂などがあげられる。カチオン
性基含有樹脂と硬化剤との比率は、その合計重量固形分
に基づいて、前者は５０〜９０％、特に６５〜８０％、
後者は５０〜１０％、特に３５〜２０％の範囲内が適し
ている。また、カチオン電着塗料用樹脂中の架橋性官能
基の一部に部分ブロックポリイソシアネ−ト化合物を付
加させてなる自己硬化型にすることも可能である。

【００１３】着色顔料として、例えば、酸化チタン、亜
鉛華、カ−ボンブラック、ベンガラなどの無機系顔料あ
げられるが、これらのみに限定されることはない。

【００１４】防錆顔料として、例えば、亜鉛末、りん酸
亜鉛、りん酸カルシウム、りん酸アルミニウム、トリポ
リりん酸アルミニウム、オルトりん酸アルミニウム、オ
ルトりん酸カルシウム、ホウ酸系防錆顔料、複合酸化物
（例えば、アルカリ土類金属や酸化亜鉛と酸化鉄との複
合物）、タングステン酸系防錆顔料、亜りん酸系防錆顔
料、次亜りん酸系防錆顔料、亜硝酸系防錆顔料、バナジ
ン酸系防錆顔料、ぎ酸亜鉛、硝酸亜鉛、酢酸亜鉛、オク
テン酸亜鉛、ジルコニウム系化合物（例えば、二酸化ジ
ルコニウム、ケイ酸ジルコニウム、水酸化ジルコニウム
など）などがあげられる。

【００１５】さらに、防錆顔料として、水酸化ビスマ
ス、三酸化ビスマス、硝酸ビスマス、安息香ビスマス、
クエン酸ビスマス、オキシ炭酸ビスマス、ケイ酸ビスマ
スなどのビスマス系化合物；；酸化ビスマス、水酸化ビ
スマス、塩基性炭酸ビスマスなどの塩基性ビスマスと、
一般式Ｒ¹ＣＨ（ＯＲ²）（ＣＨ₂）ｎ−ＣＯＯＨ
［式中、Ｒ¹は水素原子、炭素数１〜３のアルキル基、
Ｒ²は水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、ｎは０
又は１である］で示される脂肪族カルボン酸とを反応さ
せてなる脂肪族カルボン酸変性ビスマス化合物などのビ
スマス化合物を使用することができる。これらのビスマ
ス化合物は、毒性が低く、しかも防食性がすぐれてい
る。

【００１６】ここで、上記の一般式で示される脂肪族カ
ルボン酸として、例えば、ヒドロキシ酢酸、乳酸、ヒド
ロキシプロピオン酸などの脂肪族ヒドロキシカルボン酸
やメトキシ酢酸、エトキシ酢酸、３−メトキシピトピオ
ン酸などの脂肪族アルコキシカルボン酸などがあげられ
る。脂肪族カルボン酸変性ビスマス化合物は、これらの
両成分を水性媒体中で混合・分散することにより得ら
れ、通常、非水溶性の状態で存在する水分散ペ−ストと
して使用することが好ましい。脂肪族カルボン酸の使用
量は、塩基性ビスマスのビスマス量に基いて、モル比で
０．２５〜２．５、特に０．５〜１．７の範囲内が好ま
しい。

【００１７】また、Ｍｇ₄Ａｌ₂（ＯＨ）_{1 2}ＣＯ₃・
３Ｈ₂Ｏ、Ｍｇ₆Ａｌ₂（ＯＨ）_{1 6}ＣＯ₃・５Ｈ
₂Ｏ、Ｍｇ₆Ａｌ₇（ＯＨ）_{1 6}ＣＯ₃・４Ｈ₂Ｏで示
される化合物も防錆顔料として使用できる。

【００１８】体質顔料として、例えば、炭酸カルシウ
ム、カオリン、クレ−、けい藻土、含水けい酸、タル
ク、バライト、硫酸バリウム、炭酸バリウム、ケイ砂、
ガラスビ−ズ、マイカなどがあげられる。

【００１９】これらの防錆顔料や体質顔料の配合量は目
的に応じて任意に選択できるが、カチオン電着塗料用樹
脂１００重量部（固形分）あたり、それそれ０．５〜１
００重量部、特に１５〜５０重量部の範囲内が適してい
る。

【００２０】カチオン電着塗料（Ａ）には、上記した成
分に加え、さらにジブチル錫オキサイド、ジオクチル錫
オキサイドなどの有機錫酸化物、ジブチル錫ジラウレ−
ト、ジオクチル錫ジラウレ−ト、ジブチル錫ジアセテ−
ト、ジオクチル錫ベンゾエ−トオキシ、ジブチル錫ベン
ゾエ−トオキシ、ジオクチル錫ジベンゾエ−ト、ジブチ
ル錫ジベンゾエ−トなどのジアルキル錫の脂肪族又は芳
香族カルボン酸塩などの有機錫化合物を添加することが
でき、それによって塗膜の硬化性を促進することができ
る。これらの有機錫化合物の添加量は、カチオン電着塗
料用樹脂１００重量部（固形分）あたり、金属錫を基準
に、０〜１０重量部、特に０．０５〜５重量部の範囲内
が適している。

【００２１】本発明の方法において使用するカチオン電
着塗料（Ａ）に、ＨＬＢが２〜８のノニオン性の界面活
性剤（Ｂ）を含有せしめることにより、厚膜塗装性及び
塗膜の平滑性を一層向上させることができるのでより好
ましい。

【００２２】界面活性剤のＨＬＢ（Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌ
ｅ−ＬｉｐｏｐｈｉｌｅＢｌａｎｃｅ）は、親水性と
親油性とのバランスを示すもので、殆どの活性剤は０〜
２０の範囲内に含まれており、この値が小さくなるほど
親油性（疎水性）であって、本発明の（Ｂ）成分として
使用する「ＨＬＢ２〜８」の活性剤は、水にわずか分散
する〜強力に撹拌すればミルク状態に分散する程度の範
囲であって、親油性の範囲に含まれる。

【００２３】ノニオン系界面活性剤のＨＬＢは、簡単な
計算式に基いて算出することができる。例えば、ｉ）多
価アルコ−ルと脂肪酸とのエステル系活性剤では、ＨＬ
Ｂ＝２０（１−Ｓ／Ａ）［式中、Ｓはエステルのけん化
価、Ａは脂肪酸の酸価である］、ｉｉ）明瞭なけん化価
が求めにくい活性剤では、ＨＬＢ＝（Ｅ＋Ｐ）／５［式
中、Ｅはオキシエチレン基の重量％、Ｐは多価アルコ−
ルの重量％である］、ｉｉｉ）親水基としてポリオキシ
エチレン基のみを含む活性剤では、ＨＬＢ＝Ｅ／５な
どによって求めることができる。

【００２４】ＨＬＢが上記した範囲に含まれるノニオン
系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンア
ルキルエ−テル系、ポリオキシエチレンアルキルアリル
エ−テル系、ソルビタン誘導体系、アセチレンジオ−ル
系などがあげられ、常温で液状であることが好ましい
が、固形、半固形であっても使用することができる。か
かるノニオン系界面活性剤の市販品として、エア−プロ
ダクツジャパン社製の「サ−フィノ−ル４２０」、「サ
−フィノ−ル４４０」、日本乳化剤社製の「ニュ−コ−
ル５６１Ｈ」（いずれも商品名）などが好適である。

【００２５】界面活性剤（Ｂ）において、ＨＬＢが２よ
り小さくなるとカチオン電着塗料（Ａ）中で均一に混合
分散させることが困難となり、その安定性が低下し、一
方ＨＬＢが８より大きくなると電着塗膜の造膜性（厚膜
塗装性）が低下し、膜厚のコントロ−ルが困難になるの
で、（Ｂ）成分による効果を十分に発揮することができ
ない。また、本発明において、界面活性剤（Ｂ）に代え
て、アニオン系及びカチオン系の界面活性剤をカチオン
電着塗料（Ａ）に添加すると電着塗装による膜厚のコン
トロ−ルが困難となり、しかも形成塗膜の仕上がり外観
が低下するので好ましくない。

【００２６】カチオン電着塗料（Ａ）への界面活性剤
（Ｂ）の配合量は、カチオン電着塗料（Ａ）の樹脂固形
分１００重量部を基準に、０．１５〜１５重量部、特に
２〜１０重量部の範囲内が特に好ましい。

【００２７】界面活性剤（Ｂ）は、架橋剤、触媒などと
共に、カチオン性基含有樹脂とあらかじめ混合しておく
ことが好ましく、通常、この混合液に有機酸を加えて該
樹脂を中和し、ついで水を加えてエマルジョン化してこ
れらを均一に混合分散することが行われる。

【００２８】そして、本発明の方法において、カチオン
電着塗料の塗装時における揮発性有機溶剤含有率を０〜
０．５重量％にするために、上記のようにして、カチオ
ン電着塗料用樹脂を、架橋剤、触媒、界面活性剤（Ｂ）
などと共に混合し、有機酸を加えて中和し水を加えてエ
マルジョン化してから、このものを減圧して、そこに含
まれる揮発性有機溶剤を除去することによって行なわれ
る。そこで、減圧による有機溶剤の除去を容易に行なわ
しめるために、該有機溶剤として、低沸点、例えば１２
０℃以下の有機溶剤、例えば、例えば、イソプロピルア
ルコ−ル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ンなどを使用することが好ましい。また、有機溶剤を除
去するための減圧は−７００ｍｍＨｇ以下で行うことが
好ましい。

【００２９】このようにして有機溶剤含有率を０〜０．
５重量％に調整してなるカチオン電着塗料は、塗装時の
浴温度を約３０〜４５℃、好ましくは約３４〜４０℃の
範囲内に調整することにより、硬化塗膜で約１５μｍ以
上の厚膜に塗装することが可能であり、しかもその塗膜
は平滑性にすぐれている。特に、かかるカチオン電着塗
料を、合金化メッキ鋼板に塗装しても、厚膜塗装性や平
滑性などすぐれ、しかも、ガスピンの発生も認められな
い。これらの作用効果は、カチオン電着塗料中にＨＬＢ
が２〜８のノニオン系界面活性剤（Ｂ）を含有せしめる
ことによりさらに顕著に得られる。

【００３０】本発明の方法の特徴は、好ましくはＨＬＢ
が２〜８のノニオン系界面活性剤（Ｂ）を含有せしめて
なる、カチオン電着塗料（Ａ）中の揮発性有機溶剤含有
率を０．５重量％以下とし、しかもその浴温を約３０〜
約４５℃、好ましくは約３４〜４０℃の温度に調整して
なるカチオン電着塗料浴に導電性被塗物を浸漬し、電着
塗装するところにある。

【００３１】カチオン電着塗料浴の温度をかかる範囲内
で維持された状態で電着塗装することにより、形成され
る塗膜の平滑性が改良され、しかもつきまわり性や膜厚
１５μｍ以上の厚膜塗装性なども良好である。

【００３２】本発明のカチオン電着塗装方法は、上記の
カチオン電着塗料の固形分含有率を約５〜４０重量％に
なるように脱イオン水などで希釈し、さらにｐＨ５．５
〜９．０に調整して電着浴とし、しかもその浴温を約３
０〜約４５℃にし、負荷電圧１００〜４００Ｖの条件
で、被塗物を陰極として浸漬し、通電することにより行
なわれる。被塗物が合金化メッキ鋼板であっても同様の
条件で電着塗装することができ、平滑性や防食性がすぐ
れた塗膜が形成でき、しかもつきまわり性や厚膜塗装性
なども良好である。通電後、電着浴から引上げ、水洗し
てから、１００〜２００℃で１０〜４０分間程度加熱す
ると塗膜を硬化せしめることができる。

【００３３】

【発明の効果】塗装時の電着浴中の揮発性有機溶剤の含
有率を０〜０．５重量％、かつ電着浴温度を約３０〜約
４５℃、好ましくは約３４〜４０℃の範囲内に調整して
なるカチオン電着塗料を使用してカチオン電着塗装して
形成される塗膜は、平滑性がすぐれ、しかも硬化塗膜で
１５μｍ以上の厚膜に塗装することができ、さらにつき
まわり性や防食性なども良好である。また、この方法で
合金メッキ鋼板に塗装すると、ガスピンを発生させるこ
となく、硬化塗膜で１５μｍ以上の厚膜に塗装すること
ができた。つまり、本発明の方法によれば、揮発性有機
溶剤の含有率が０．５重量％以下であるカチオン電着塗
料を、つきまわり性、防食性、平滑性、厚膜塗装性など
を改良しながら電着塗装する方法が達成され、低ＶＯＣ
化が可能になった。

【００３４】

【実施例】以下に、実施例及び比較例をあげてさらに具
体的に説明するが、本発明はこれによって限定されるも
のではない。部及び％は原則として重量に基づき、また
塗膜の膜厚は硬化塗膜を基準にしている。

【００３５】１．試料カチオン電着塗料用樹脂ワニス「エポン１００４」（油化シェル社製、商品名、ビスフ
ェノ−ルＡ型エポキシ樹脂、エポキシ当量約９５０）１
９００部をメチルイソブチルケトン１０１２部（沸点１
１６℃）に溶解し、８０〜１００℃に加熱してからジエ
チルアミン１２４部を滴下し、ついで１１０℃で２時間
保持してアミン価４７のアミン付加エポキシ樹脂を得
た。一方、アミン価１００のダイマ−酸タイプポリアミ
ド樹脂（「バ−サミド４６０」ヘンケル白水社製、商
品名）１０００部をメチルイソブチルケトン４２９部に
溶かし、１３０〜１５０℃に加熱還流し、生成水を留去
して該ポリアミド樹脂の末端アミノ基をケチミンに変え
たものを１５０℃で約３時間保持し、水の留出が停止し
てから６０℃に冷却する。ついでこのもを前記アミン付
加エポキシ樹脂に加えて１００℃に加熱し、１時間保持
後、室温に冷却して固形分含有率６８％及びアミン価６
５のアミン付加エポキシ樹脂−ポリアミド変性樹脂のワ
ニス（カチオン電着塗料用樹脂ワニス）を得た。

【００３６】２．実施例及び比較例実施例１カチオン電着塗料用樹脂ワニス１０３部（樹脂固形分で
７０部）、トリレンジイソシアネ−トの２−エチルヘキ
シルアルコ−ルブロック化物３０部、１０％酢酸水溶液
１５部を均一に混合した後、強く撹拌しながら、脱イオ
ン水１４６部を約１５分間かけて滴下し、固形分含有率
３４％のカチオン電着塗料用エマルジョンを得た。つい
で、このエマルジョンを３０〜４０℃において減圧し
（−７６０ｍｍＨｇ）、最終のカチオン電着塗料中のメ
チルイソブチルケトンの含有率が０．５％以下になるよ
うに「脱ソルベント」を行なった。その後、この脱ソル
ベントで除去されたメチルイソブチルケトンや水などの
合計量と同量の脱イオン水を加えてなるエマルジョン２
９４部に顔料ペ−スト（注１）７１．４部を撹拌しなが
ら加え、さらに脱イオン水で希釈して固形分含有率２０
％の鉛フリ−のカチオン電着塗料（ａ）を得た。該塗料
には、ＨＬＢが２〜８のノニオン系界面活性剤（Ｂ）を
含有していない。

【００３７】このカチオン電着塗料（ａ）の浴温度を３
８℃に調整し、これに脱脂及びりん酸亜鉛処理を行なっ
た鋼板（被塗物）を陰極として浸漬し、付加電圧２５０
Ｖで、１８０秒間通電して、該鋼板にカチオン電着塗装
を行ない、引上げ水洗してから、１７０℃で３０分間加
熱してその塗膜を硬化させた。

【００３８】（注１）顔料ペ−スト：カチオン電着塗料
用ワニス５部（樹脂固形分で３．４部）、１０％酢酸水
溶液２．６部、酸化チタン１５部、水酸化ビスマス２
部、精製クレ−８部、ジオクチル錫オキサイド２部、カ
−ボンブラック０．３部、脱イオン水３６．５部からな
る分散液。固形分含有率４３％。実施例２カチオン電着塗料用樹脂ワニス１０３部（樹脂固形分で
７０部）、トリレンジイソシアネ−トの２−エチルヘキ
シルアルコ−ルブロック化物３０部、「サ−フィノ−ル
４２０」（エア−プロダクツ社製、商品名、アセチレン
ジオ−ル系ノニオン界面活性剤、ＨＬＢ４）２部（固形
分）、１０％酢酸水溶液１５部を均一に混合した後、強
く撹拌しながら、脱イオン水１５０部を約１５分間かけ
て滴下し、固形分含有率３４％のカチオン電着塗料用エ
マルジョンを得た。ついで、このエマルジョンを３０〜
４０℃において減圧し（−７６０ｍｍＨｇ）、最終のカ
チオン電着塗料中のメチルイソブチルケトンの含有率が
０．５％以下になるように「脱ソルベント」を行なっ
た。その後、この脱ソルベントで除去されたメチルイソ
ブチルケトンや水などの合計量と同量の脱イオン水を加
えてなるエマルジョン３００部に顔料ペ−スト（注１）
７１．４部を撹拌しながら加え、さらに脱イオン水で希
釈して固形分含有率２０％の鉛フリ−のカチオン電着塗
料（ｂ）を得た。

【００３９】このカチオン電着塗料（ｂ）の浴温度を３
６℃に調整し、これに脱脂及びりん酸亜鉛処理を行なっ
た鋼板（被塗物）を陰極として浸漬し、付加電圧２５０
Ｖで、１８０秒間通電して、該鋼板にカチオン電着塗装
を行い、引上げ水洗してから、１７０℃で３０分間加熱
してその塗膜を硬化させた。

【００４０】実施例３カチオン電着塗料用樹脂ワニス１０３部（樹脂固形分で
７０部）、トリレンジイソシアネ−トの２−エチルヘキ
シルアルコ−ルブロック化物３０部、「サ−フィノ−ル
４２０」（エア−プロダクツ社製、商品名、アセチレン
ジオ−ル系ノニオン界面活性剤、ＨＬＢ４）５部（固形
分）、１０％酢酸水溶液１５部を均一に混合した後、強
く撹拌しながら、脱イオン水１５６部を約１５分間かけ
て滴下し、固形分含有率３４％のカチオン電着塗料用エ
マルジョンを得た。ついで、このエマルジョンを３０〜
４０℃において減圧し（−７６０ｍｍＨｇ）、最終のカ
チオン電着塗料中のメチルイソブチルケトンの含有率が
０．５％以下になるように「脱ソルベント」を行なっ
た。その後、この脱ソルベントで除去されたメチルイソ
ブチルケトンや水などの合計量と同量の脱イオン水を加
えてなるエマルジョン３０９部に顔料ペ−スト（注１）
７１．４部を撹拌しながら加え、さらに脱イオン水で希
釈して固形分含有率２０％の鉛フリ−のカチオン電着塗
料（ｃ）を得た。

【００４１】このカチオン電着塗料（ｃ）の浴温度を３
４℃に調整し、これに脱脂及びりん酸亜鉛処理を行なっ
た鋼板（被塗物）を陰極として浸漬し、付加電圧２５０
Ｖで、１８０秒間通電して、該鋼板にカチオン電着塗装
を行い、引上げ水洗してから、１７０℃で３０分間加熱
してその塗膜を硬化させた。

【００４２】実施例４カチオン電着塗料用樹脂ワニス１０３部（樹脂固形分で
７０部）、トリレンジイソシアネ−トの２−エチルヘキ
シルアルコ−ルブロック化物３０部、「ニュ−コ−ル５
６１Ｈ」（日本乳化剤社製、商品名、アルキルアリルエ
−テル系ノニオン界面活性剤、ＨＬＢ３．３）２部（固
形分）、１０％酢酸水溶液１５部を均一に混合した後、
強く撹拌しながら、脱イオン水１５０部を約１５分間か
けて滴下し、固形分含有率３４％のカチオン電着塗料用
エマルジョンを得た。ついで、このエマルジョンを３０
〜４０℃において減圧し（−７６０ｍｍＨｇ）、最終の
カチオン電着塗料中のメチルイソブチルケトンの含有率
が０．５％以下になるように「脱ソルベント」を行なっ
た。その後、この脱ソルベントで除去されたメチルイソ
ブチルケトンや水などの合計量と同量の脱イオン水を加
えてなるエマルジョン３００部に顔料ペ−スト（注１）
７１．４部を撹拌しながら加え、さらに脱イオン水で希
釈して固形分含有率２０％の鉛フリ−のカチオン電着塗
料（ｄ）を得た。

【００４３】このカチオン電着塗料（ｄ）の浴温度を３
６℃に調整し、これに脱脂及びりん酸亜鉛処理を行なっ
た鋼板（被塗物）を陰極として浸漬し、付加電圧２５０
Ｖで、１８０秒間通電して、該鋼板にカチオン電着塗装
を行ない、引上げ水洗してから、１７０℃で３０分間加
熱してその塗膜を硬化させた。

【００４４】比較例１カチオン電着塗料用樹脂ワニス１０３部（樹脂固形分で
７０部）、トリレンジイソシアネ−トの２−エチルヘキ
シルアルコ−ルブロック化物３０部、ブチルセロソルブ
４．４部、１０％酢酸水溶液１５部を均一に混合した
後、強く撹拌しながら、脱イオン水１４１．６部を約１
５分間かけて滴下し、固形分含有率３４％のカチオン電
着塗料用エマルジョンを得た。ついで、このエマルジョ
ンを３０〜４０℃において減圧し（−７６０ｍｍＨ
ｇ）、最終のカチオン電着塗料中のメチルイソブチルケ
トンの含有率が約２％になるように「脱ソルベント」を
行なった。その後、この脱ソルベントで除去されたメチ
ルイソブチルケトンや水などの合計量と同量の脱イオン
水を加えてなるエマルジョン２９４部に顔料ペ−スト
（注１）７１．４部を撹拌しながら加え、さらに脱イオ
ン水で希釈して固形分含有率２０％の鉛フリ−のカチオ
ン電着塗料（ｅ）を得た。

【００４５】このカチオン電着塗料（ｅ）の浴温度を２
８℃に調整し、これに脱脂及びりん酸亜鉛処理を行なっ
た鋼板（被塗物）を陰極として浸漬し、付加電圧２５０
Ｖで、１８０秒間通電して、該鋼板にカチオン電着塗装
を行ない、引上げ水洗してから、１７０℃で３０分間加
熱してその塗膜を硬化させた。

【００４６】比較例２上記のカチオン電着塗料（ｅ）の浴温度を３６℃に調整
し、これに脱脂及びりん酸亜鉛処理を行なった鋼板（被
塗物）を陰極として浸漬し、付加電圧２５０Ｖで、１８
０秒間通電して、該鋼板にカチオン電着塗装を行ない、
引上げ水洗してから、１７０℃で３０分間加熱してその
塗膜を硬化させた。

【００４７】比較例３上記のカチオン電着塗料（ａ）の浴温度を２８℃に調整
し、これに脱脂及びりん酸亜鉛処理を行なった鋼板（被
塗物）を陰極として浸漬し、付加電圧２５０Ｖで、１８
０秒間通電して、該鋼板にカチオン電着塗装を行ない、
引上げ水洗してから、１７０℃で３０分間加熱してその
塗膜を硬化させた。

【００４８】３．性能試験結果実施例及び比較例で使用したカチオン電着塗料（ａ）〜
（ｅ）の揮発性有機溶剤の含有率及びつきまわり性、さ
らにこれらの塗料の造膜性、平滑性、ガスピン性、防食
性などについての性能試験を行った。その結果は表１に
示したとおりである。

【００４９】

【表１】

【００５０】試験方法は下記のとおりである。

【００５１】揮発性有機溶剤含有率：固形分含有率２０
％のカチオン電着塗料における全有機溶剤の含有率をガ
スクロマトグラフを用いて測定した。

【００５２】つきまわり性：大きさ７０×１５０×０．
８ｍｍの脱脂及びりん酸亜鉛処理を行なった鋼板を４枚
準備し、このうち３枚の中央部に直径８ｍｍの開穴部を
設ける。開穴部を有する鋼板３枚を陽極側から順次遠ざ
かるように２０ｍｍ間隔で並べ、最も遠い位置に開穴部
を設けていない鋼板１枚を置き、そして最も先頭の鋼板
と陽極との距離を１１０ｍｍとした。陽極側から見て、
最も手前にある開穴部を設けた鋼板の陽極側をＡ面と
し、最も遠い位置にある開穴部を設けていない鋼板の陽
極側をＧ面とする。このＧ及びＡ面での電着塗膜の厚さ
の比率を測定した（ＢＯＸ法）。この膜厚比が高いとつ
きまわり性（膜厚分布）が良好である。カチオン電着塗
装条件は、電圧２５０Ｖ、通電時間１８０秒である。○
はＧ／Ａでの膜厚比が４０％以上である、△はＧ／Ａで
の膜厚比が２０〜４０％である、×はＧ／Ａでの膜厚比
が２０％以下であることを示す。

【００５３】造膜性：付加電圧２５０Ｖ、通電時間１８
０秒で、脱脂及びりん酸亜鉛処理を行った鋼板にカチオ
ン電着塗装を行い、１７０℃で３０分間加熱して硬化さ
せた塗膜の膜厚を調べた。○は膜厚２０μｍ以上であ
る、△は膜厚１５〜２０μｍである、×は膜厚１５μｍ
以下であることをを示す。

【００５４】平滑性：付加電圧２５０Ｖで、１８０秒間
通電して、脱脂及びりん酸亜鉛処理を行った鋼板にカチ
オン電着塗装を行い、１７０℃で３０分間加熱して硬化
させた塗膜面の目視判定結果である。○は平滑性良好、
△は平滑性少し劣る、×は平滑性非常に劣ることを示
す。

【００５５】ガスピン性：被塗物として脱脂及びりん酸
亜鉛処理を行った合金亜鉛メッキ鋼板を使用し、付加電
圧２５０Ｖで、１８０秒間通電して電着塗装し、１７０
℃で３０分間加熱して硬化させた塗膜の塗面１００ｃｍ
²あたりのピンホ−ルの発生個数を調べた。○はピンホ
−ルの発生なし、△はピンホ−ル５〜１０個発生、×は
ピンホ−ル１１個以上発生を示す。

【００５６】防食性：脱脂した無処理鋼板に付加電圧２
００Ｖで１８０秒間通電してカチオン電着塗装し、１８
０℃で３０分間加熱して塗膜を硬化せしめ（膜厚２０μ
ｍ）、そして素地に達するようにクロスカットしてなる
塗装鋼板をソルトスプレ−試験機で４８０時間経過後の
塗面状態を観察した結果である。○はクロスカット部か
らの剥離はほとんどない、△はクロスカット部からの剥
離が少し認められる、×はクロスカット部からの剥離が
著しく認められることをを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4D075 AB01 AB54 BB89Y BB93Y CA47 DC12 EA07 EA09 EA41 4J038 BA012 CA021 CG141 DA112 DB001 DB391 DD021 DF012 DG302 GA09 KA03 KA08 KA09 NA27 PA04 PC02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機溶剤含有率が０．５重量％以下である
カチオン電着塗料の浴温度を約３０〜約４５℃に調整
し、導電性被塗物を浸漬し、電着塗装することを特徴と
するカチオン電着塗装方法。
【請求項２】カチオン電着塗料浴の温度が約３４〜約４
０℃である請求項１記載のカチオン電着塗装方法。
【請求項３】カチオン電着塗料が、さらにＨＬＢが２〜
８のノニオン系界面活性剤を含有している請求項１記載
のカチオン電着塗装方法。
【請求項４】カチオン電着塗料浴が鉛系化合物を含有し
ていない請求項１に記載のカチオン電着塗装方法。
【請求項５】カチオン電着塗料が、さらにビスマス化合
物を含有し、かつ鉛化合物を含有していない請求項１又
は３に記載のカチオン電着塗装方法。