JPH026564A - 電着塗装部材および電着塗膜の形成方法 - 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】 （１）産業上の利用分野 本発明は、カメラ等光学機器や、事務機、音響製品、家
庭電化製品あるいは計器類などに用いられる粗性表面形
成に適する電着塗料および電着塗装部材に関する。

（２）従来の技術 従来、粗性表面状電着塗装膜を形成するには、通常特公
昭５９−３４７９９号公報等に記載されているように電
着塗装液中に電気的中性微粒子物質、例えば、セラミッ
クパウダー等分散し、下地素地表面を特別な粗化前処理
やあるいは電着塗装後の後処理等による粗面化処理する
ことな（、電着塗装と同時に同一槽内で所謂粗性表面を
有した塗膜を形成することが可能であり、優れた効果を
顕著に発揮し得るものである。

（３）発明が解決しようとする問題点 しかし、近年、電着塗装法も上記公報に記載の高温硬化
型から低温硬化型へ移行されつつある。

これは、外装用として基材がプラスチック化され、さら
には表面改質のニーズが高まり高級志向への展開が必要
となってきたからである。こうしたことから低温硬化と
共に表面改質を目的とした電着塗装法かい（つか提案さ
れているが、いずれも塗膜特性が高温硬化型に較べ硬化
度が低く品質の低下で製品への汎用性に欠は限定された
ものとなる。

本発明の目的は、電着塗料中のセラミックパウダー共析
効果により低温硬化条件下でも塗膜の硬化を促進かつ完
全硬化し高温硬化型電着塗装膜と同−又はそれ以上の物
性を有する粗性表面を形成できる電着塗料を提供するこ
とにある。

また、本発明の他の目的は、物理的強度が良好な電着塗
膜を有する電着塗装部材を提供することにある。

（４）問題点を解決するための手段 本発明による電着塗料は、電着可能な樹脂およびセラミ
ックスパウダーおよび弗素樹脂パウダーから選ばれる平
均粒径０，１〜５μｍのパウダーを電着可能な樹脂１０
０重量部に対して０．２〜６重量部含有することを特徴
とするものである。

また、本発明による電着塗装部材は、セラミックスパウ
ダーおよび弗素樹脂パウダーから選ばれる平均粒径０．
１〜５μｍのパウダーを０．５〜５０ｗｔ％含有する電
着塗膜を有することを特徴とす・るものである。

セラミックパウダーおよび／または弗素樹脂パウダーの
樹脂成分との共析により、高温硬化型と同一硬化に高め
ることで性能的にも十分達成できるものである。

本発明による電着塗料の性能は第１図に、また粗性表面
状電着塗装部材の代表的な態様については第２図および
第３図に示される。

第１図はニッケルメッキ皮膜上に、樹脂中にカーボンブ
ラックを分散したものと、さらにはセラミックパウダー
を分散したときの析出反応を電流−時間曲線にて比較し
たものである。

第１図の曲線■は実施例１の「樹脂（１５ｗ　ｔ％）十
カーボン（１，５ｗｔ％）」を使用した場合であり、曲
線■および■は本発明の各々態様である。電着処理の電
圧は１５０ｖである。このグラフから本発明の導電塗料
から形成される電着塗膜が緻密で均一性に優れているこ
とが確認できるものである。即ち、セラミックパウダー
を分散、共析することで曲線は共析しないときより、著
しくｘ軸に接近する。この挙動は膜抵抗が高く電流が流
れにく（なるため、即ち、膜質が緻密であり、このこと
が硬化反応に大きく寄与しているものである。また、セ
ラミックパウダーの量による挙動は変化が認められず、
樹脂１００重量部に対して０．２〜６重量部の範囲で充
分に本発明の目的を達成することができる。

第２図は、プラスチック材１の表面に、一般に知られる
プラスチック上のめっき工程により、触媒処理層２およ
びめっき皮膜３を形成してベース材とし、その表面に電
着塗装部材４を形成したときの状態の断面図である。

第３図は金属５の表面に一般に知られるめっき工程ある
いは着色工程によりめっき皮膜３又は着色皮膜を形成し
てベース材とし、その表面に電着塗装部材４を形成した
ときの状態の断面図である。但し、めっき皮膜又は着色
皮膜の形成は必要に応じて省くことができる。

このように電着塗装部材は、セラミックパウダー又は弗
素樹脂パウダーの共析効果により皮膜硬化が著しく促進
され完全硬化が達成し硬度はもちろん高耐傷性、高耐溶
剤性あるいは高耐候性あるいは装飾性を有する電着塗装
部材の形成ができるものである。

本発明の粗性表面状電着塗装部材の代表的な構成は、ベ
ース材はプラスチック又は金属を用いて、プラスチック
では一般に知られているプラスチック上のめっき工程を
用いて銅めっき又はニッケルめっきを５〜３０μｍの厚
さに形成する。

金属に関しては一般に知られているめっき工程、又は着
色工程でめっきに関しては３〜２０μｍの厚さ、着色に
関しては３μｍ以下の厚に形成する。また、必要に応じ
て皮膜形成は削除することもできる。アルミニウムにつ
いては陽極酸化処理等が挙げられる。

次に、ベース材の表面に粗性表面状電着塗装部材として
は、一般に市販されている低温硬化剤を含む樹脂でよく
、好ましくはアクリル系樹脂、アクリルメラミン系樹脂
、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、等の樹脂にセラミ
ックパウダー又は弗素樹脂パウダーを分散するものであ
る。セラミックパウダーは、その−例として、酸化アル
ミニウム、窒化チタン、窒化マンガン、窒化タングステ
ン、タングステンカーバイド、窒化ランタン、珪酸アル
ミニウム、二硫化モリブデン、酸化チタン、グラファイ
ト、珪酸化合物等が挙げられる。

また、樹脂パウダーでは弗素樹脂が挙げられる。

パウダーの粒径が大きいと樹脂分量との比が増加し硬化
が過剰となり脆く、粒子が脱落し品質が低下する原因と
なり、好ましくは０．１〜５μｍ１特には１〜３μｍで
ある。このパウダーの粒径は遠心沈降式粒度分布測定器
を用いて測定される値である。この測定器として実際に
用いたものは５ＡＣＰ−３（商品名、島原製作所製）で
ある。

パウダーの分散量が多いと沈降を増加することはもちろ
んであるが、樹脂分量との比が増加し硬化が過剰となり
脆くパウダー粒子が脱落し品質が低下する原因となる。

また分散量が少ないと樹脂量が多く硬化促進が著しく低
下しやはり品質が低下する原因となる。そこで、樹脂１
００重量部に対してパウダー０．２〜６重量部、好まし
くは０．５〜３重量部の範囲でパウダーを分散含有させ
る。また形状に関しては定形、不定形のどちらでもよく
、これらを樹脂と共に指定量を容器に入れボールミルに
よって２４時間以上分散した後、脱塩水を用いて５〜２
０ｗｔ％に稀釈、好ましくは７〜１７　Ｖ／　ｔ％の範
囲である。その後、必要に応じ顔料を添加しｐＨ７，５
〜９．０に調整する。

次にアニオン系では対極に対被塗物を陽極とし、カチオ
ン系では陰極とし浴温２０〜３０℃の範囲で必要に応じ
印加電圧５０〜２００Ｖ、電流密度０．５〜３Ａ／ｄｒ
ｒｌ’、処理時間１〜７分間で処理する。

次いで、水洗後、１００℃以下に設定されたオーブン中
にて２０〜１２０分で硬化し完成する。このときの電着
塗装部材の厚さは５〜５０μｍと任意の膜厚を得ること
ができる。このとき室温でも硬化は経時的に進行はする
が数日間を費やすため作業能率上又は仕掛上望ましくな
い。

形成される電着塗膜にはパウダーを０．５〜５０ｗｔ％
含有するのが好適である。また、高温による硬化例えば
１２０℃以上の温度ではオーバーベイクで部材が脆くな
る。

以上本発明は樹脂中にセラミックパウダー又は弗素樹脂
パウダーを分散し電着膜を形成することにより、パウダ
ー共析効果により樹脂硬化を著しく促進し完全硬化が可
能となり高温硬化型と比較してまったく同−又はそれ以
上の物性、例えば、硬度４〜５Ｈ１耐溶剤性に関しては
、極性の最も高いメチル、エチル、ケトンに対して不変
であることから完全硬化の実証が可能である。

ベース材を形成する金属としては鉄、銅、亜鉛、ニッケ
ル、アルミニウム、チタン、タングステン、クロム等の
金属あるいは、これらの中のものを含む合金等任意の金
属を用いることができる。

以下本発明を実施例に従ってより具体的に説明するが、
本発明は係る実施例のみに限定されるものではない。

実施例−１ アクリル・メラミン系樹脂クリヤー原液１５ｗｔ％（商
品名ハニブライトＣ−ＩＬ　　ハニー化成社製）に対し
て、酸化アルミニウム、硅酸アルミニウム粒径２μｍの
粒子を別々に重量比で２％を添加し、ポ・−ルミルにて
３０時間分散した後、脱塩水を用いて全容積が１１にな
るように希釈し、さらには黒色皮膜を得るため１．５ｗ
ｔ％のカーボンブラックを分散し塗料液を得た。一方、
セラミック共析効果等を確認するために、樹脂分１５ｗ
ｔ％にカーボンブラック１．５ｗｔ％を添加した塗料液
も得た。

このようにして得られた電着塗料液を用いて、電着塗装
条件として浴温２０〜３０℃、ｐＨ８〜９、被塗物を陽
極として、対極に０．５ｔのステンレス板を用いて印加
電圧を最低５０ｖ１最高２００ｖで各々２５Ｖの間隔に
上昇の条件の下でこれに用いるテストピースとしてはプ
ラスチック材（ＡＢＳ）５０ｍｍｘ１００ｍｍＸ０．５
　ｔの大きさを表面脱脂後、Ｃｒ○、−Ｈ，Ｓｏ。

−Ｈ３０系エツチング液を用いて１分間処理し、次いで
センミタイザ液として塩化第一スズ３０ｇ／ｊ！、濃塩
酸２０　ｍ　Ａ’　／　ｆ！を用いて室温で２分間処理
で触媒処理として表面を導電化し、次いで、無電解銅め
っき（商品名０ＰＣ７００奥野製薬工業社製）を用いて
ｐＨ１３，０，室温にて１５分間めっきした後、ワット
浴を用いて電解ニッケルめっき５Ａ／ｄｒｒｒ、１５分
間処理し、１５μｍの皮膜を形成し供試片とした。

このテストピースに対して各々の印加電圧に対して２分
間型着塗装処理した後、水洗、脱塩水洗し、さらには９
７℃±１℃の雰囲気の焼付炉で３０分間焼付し完成した
。その後、硬化度合を確認するため硬度（鉛筆）、耐溶
剤性（ＭＥＫ）、耐傷性（消ゴム）を測定したところ第
１表に示すように高温硬化型電着塗装の物性とまったく
同−又はそれ以上の優れた効果を示した。

尚、樹脂分とカーボンブラック浴からも塗膜は期待され
る効果はなかった。

実施例−２ アクリル・メラミン系樹脂クリヤー原液１５％（商品名
ハニブライトＣ−ＩＬ　　ハニー化成社製）に対して、
タングステンカーバイド、窒化チタン、硅酸アルミニウ
ム、粒径５μｍの粒子を重量比で５％を別々添加しボー
ルミルにて３０時間分散した後、脱塩水を用いて全容積
が１１になるように希釈し、さらには黒色皮膜を得るた
めにカーボンブラック１．５ｗｔ％を添加し電着塗装液
とした。

このようにして得られた電着塗料を用いて、電着塗装条
件として浴温２０〜３０℃、ｐＨ８〜９、被塗物を陽極
として、対極に０．　５　　ステンレス板を用い、印加
電圧条件として、最低５０Ｖ１最高２００ｖで各々２５
Ｖの間隔で上昇した。

これに用いるテストピースとしては黄銅板５０ｍＸ１０
０ｍＸ０．５　　を用い、ワット浴を用いて電解ニッケ
ルめっきを５Ａ／ｄｒｒｆ、１５分間めっきし、１５μ
ｍの皮膜を形成し供試片とした。

このテストピースに対して、各々の印加電圧に対して２
分間型着塗装処理した後、水洗し、次いで脱塩水洗し、
その後、９７℃±１℃の雰囲気の焼付炉で３０分間焼付
し完成した。その後、硬化度合を確認するため硬度（鉛
筆）、耐溶剤性（ＭＥＫ）、耐傷性（消ゴム）を測定し
たところ第２表に示すように高温硬化型電着塗装の物性
とまったく同−又はそれ以上の優れた効果を示した。

（５）発明の効果 以上のように本発明はセラミックパウダー、弗素樹脂パ
ウダーの分散による塗膜中への共析効果により低温硬化
型電着塗装にもかかわらず、硬化反応を著しく促進し、
かつ完全硬化を得ることができ、従来の高温硬化型塗装
に比して同−又はそれ以上の優れた効果を有する粗性表
面状電着塗装部材を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はセラミックパウダーの析出反応による特性を電
流−時間曲線で示したものである。 第２図および第３図はそれぞれ本発明による粗性表面状
電着塗装部材の一態様であり、第２図はプラスチック上
にめっき皮膜を形成しその表面に電着塗装皮膜を形成し
た状態の断面である。 第３図は金属にめっき皮膜を形成し、その上に電着塗装
皮膜を形成した状態の断面図である。 １・・・プラスチック ２・・・触媒処理層 ３・・・めっき皮膜 電輛晴間祷り ！魚−時間曲繊 ４・・・電着塗装皮膜 ５・・・金属

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電着可能な樹脂およびセラミックスパウダーおよ
   び弗素樹脂パウダーが選ばれる平均粒径０．１〜５μｍ
   のパウダーを電着可能な樹脂１００重量部に対して０．
   ２〜６重量部含有することを特徴とする電着塗料。
2. （２）セラミックスパウダーおよび弗素樹脂パウダーか
   ら選ばれる平均粒径０．１〜５μｍのパウダーを０．５
   〜５０ｗｔ％含有する電着塗膜を有することを特徴とす
   る電着塗装部材。