JPH0320372A - 電着塗料および電着塗装部材 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は泳動電着塗装を利用し、ダイヤモンドパウダー
を共析するもので、カメラ等光学機器、事務機、音響製
品、家庭電化製品、計器類、腕時計の外装、さらには軸
、研削工具等に用いられる塗膜形成に適する電着塗料お
よび電着塗装部材に関する。

〔従来の技術〕

従来ダイヤモンドパウダーを含浸した皮膜を形成するに
は、樹脂とダイヤモンドパウダーを混練し、機械で固め
る方法、あるいは、ニッケルめっき浴、又は銅めっき洛
中にダイヤモンドパウダーを分散し、電着により共析す
る方法等が挙げられる。

〔発明が解決しようとしている課題〕

しかしながら、従来の方法には、次のような欠点があっ
た。

ダイヤモンドパウダーをコーティングする手段として、
一般的に用いられるフェノール樹脂等にダイヤモンドパ
ウダーを混練し、ホットプレスにより形成するレジンボ
ンド技術がある。この工程では、ホットプレスでの作業
環境あるいは高熱の発生、工程時間が長い等の問題があ
り、量産性に適さない。次に電着ボンド技術では、ダイ
ヤモンドパウダーをニッケルめっきあるいは銅めっき等
を施したものをベース材表面上にばら蒔き、その後、ニ
ッケルめっき、あるいは銅めっき等の皮膜を数１０μｍ
析出し、ボンデイングすることが予想される。この工程
では、ダイヤモンドパウダー自身めっき処理することと
、ボンド用めっき時間が長く片面のみしか形成されない
問題があり、やはり量産性に適さない。また、上記の技
術による形成は砥石等用途が限定されるものである。

そこで、本発明は、上記欠点を排除し、簡単に塗膜中に
ダイヤモンドパウダーを共析するものである。この共析
により塗膜硬化の促進で完全硬化が図られ、低温硬化の
条件において溶剤型スプレー塗装の塗膜と同一又はそれ
以上の塗膜物性を有する塗膜形成ができる電着塗料およ
び電着塗装部材を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による電着塗料は、電着可能な樹脂中に平均粒径
０．１〜６０μｍのダイヤモンドパウダーを電着可能な
樹脂１００重量部に対して０．２〜５０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、ダイヤモンドパウ
ダーの平均粒径０．１〜６０μｍ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
。

ダイヤモンドパウダーの塗膜中に共析することで、塗膜
物性は、低温硬化の条件においても、高温硬化塗膜と同
一又はそれ以上の物性が得られた。

本発明による電着塗装の性能は第１図に、また、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図はニッケルめっき皮膜上に樹脂中にカーボンブラ
ックを分散したもの、さらにはダイヤモンドパウダーを
分散したときの析出反応を電流一時間曲線を求め解析比
較したものである。曲線ｌは、樹脂１５重量部にカーボ
ンブラック１．５重量部の塗料を用いて電着塗装したも
ので、曲線２および３は本発明の各々態様である。

電着塗装の処理条件は、印加電圧１５０Ｖで２分間であ
る。この図からこの電着塗料から形成される塗膜は緻密
で均一性が優れていることが確認できる。即ちダイヤモ
ンドパウダーを分散、共析における曲線と共析のない曲
線を比較すると、明らかに前者は著しく曲線はＸ軸に接
近する。この挙動は膜抵抗が高く、電流が流れにくくな
る現象即ち膜自身がピンホール等のない緻密性の高いこ
とを示している。従ってこの現象が、硬化作用に大きく
寄与しているものである。次にダイヤモンドパウダーの
量に関しては、顕著な挙動は認められず樹脂１００重量
部に対して、０．１〜６０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、一般に知られて
いるプラスチック４上のめっき工程を用い、触媒処理層
５およびめっき皮膜６を形成してベース材とし、その表
面に電着塗装部材７を形威したときの状態の断面図であ
る。

第３図は金属８の表面に、一般に知られている、めっき
工程又は着色工程により、めっき皮膜、又は着色皮膜を
形成し、ベース材とし、その表面に電着塗装部材９を形
成したときの状態の断面図である。尚、めっき皮膜又は
着色皮膜の形成は必要に応じ省くことができる。

このように電着塗装部材は、ダイヤモンドパウダーの共
析により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、耐摩耗性が非常に向上が見られた。また
、他の塗膜物性、例えば、耐溶剤性、密着性あるいは、
耐候性等も満足すると共に装飾性への付与も大きな効果
が得られる電着塗装部材の形戊ができるものである。

本発明の電着塗装部材の代表的な構成として、基材はプ
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エッ
チング後、無電解めっきし、その上に、電解銅めっき又
は電解銅めっきを５〜３０μｍの厚さに形成する。

金属に関しても、一般に知られているめっき工程又は着
色工程を用い、めっきについては３〜２０μｍ１着色で
は３μｍ以下の厚さに形成する。

また、アルミニウムに関しては陽極酸化等が挙げられる
。

次にめっき又は着色皮膜表面に電着塗膜部材として、一
般に市゛販されている低温硬化型又は高温硬化型電着塗
料でよく、好ましくはアクリル系、アグリル・ミラミン
系、エボキシ系、ウレタン系、アルキツド系等樹脂にダ
イヤモンドパウダーを分散するものである。

パウダーの平均粒径は目的により異なる。例えば、意匠
面ではＯ．１〜５μｍで、研磨用としては５μｍ〜１５
　μｍ，ラッピング用は１０　ｕｍ〜３０　μｍ，研削
用は２０μｍ〜６０μｍが考えられる。

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ＳＡＣＰ−３　（島津製作所製）である。

また、分散量については、意匠面では、例えば均一性の
ある梨地状塗膜を形成するには、樹脂１００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重量部の範囲である。また研磨、ラッピング、研削用
としては６〜５０重量部のパウターを分散することが好
ましい。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、指定数量を容器に入れ、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５〜２０ｗｔ％に稀釈、好ましくは７〜１７ｗｔ％の
範囲である。必要に応じ顔料を添加し、ｐＨ７．５〜９
．０に調整し、電着塗料とする。アニオン系では、被塗
物を陽極とし、カチオン系では陰極とし、浴温２０〜３
０℃の範囲で印加電圧５０〜２００■、電流密度０．５
〜３Ａ／ｄｄ，処理時間ｌ〜７分間処理する。次いで、
水洗後低温硬化型塗料では、１００℃以下２０〜１２０
分の硬化、また高温硬化型塗料では、１８０〜２００℃
で３０〜６０分の硬化で完威する。このとき形成される
電着塗膜中のダイヤモンドパウダーの共析量は、０．５
〜５０ｗｔ％含有するのが好適である。

尚、共析量は熱重量分析によって分析した。

以上本発明は、樹脂中にダイヤモンドパウダーを分散し
、電解によって塗膜中に共析し形威するものである。こ
の共析効果は、高温硬化はもとより、特に、低温硬化に
おいて、著しい硬化促進が見られ、高温硬化型と比較し
まったく同一又は、それ以上の塗膜物性、例えば硬度４
〜５Ｈ，耐摩耗性の向上が顕著で；スプレー塗膜と比べ
５倍以上を有したものが得られた。さらに、密着性、耐
溶剤性、耐候性等も品質を満足するものであった。次に
、研磨、ラツピング、研削面においてもダイヤモンドパ
ウダーを樹脂で固める方法あるいはめっきとの共析で形
成する工具と比較し、同一又はそれ以上の品質のものが
得られた。

ベース材としては鉄、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ものを用いること
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〕

実施例−１ アクリル・メラミン系樹脂（商品名ハニブライ｝Ｃ−Ｉ
Ｌ，ハニー化威社製）１００部に対して，ダイヤモンド
パウダー（商品名ＩＲＭ，ゼネラルエレクトリック社製
）平均粒径１．Ｏ　Ｉｔｍ，　３ｗｔ％をボールミルで
３０時間分散した後、脱塩水にて１　５　ｗ　ｔ％にな
るよう稀釈し、さらに黒色皮膜を形成するため、顔料と
してカーボンブラック１．５ｗｔ％を添加し、電着塗料
とした。

この電着塗料を用いて、浴温２５℃，ｐＨ８〜９の条件
で被塗装物を陽極とし、対極は０．５１のステンレス板
を用い印加電圧、最低５０Ｖ，最高２００ｖを各々２５
Ｖの間隔に上昇で電着塗装をした。ここで用いたテスト
ピースは、プラスチック材（ＡＢＳ）を表面脱脂後、Ｃ
ｒＯ　３　−Ｈ　２　Ｓｏ　４　−Ｈ　２　０系エッチ
ング液で１分間処理し次いでセンシタイザ液として塩化
第一スズ３０ｇ／１，濃塩酸２０ｍｊ！／ｊｉ！を用い
、室温で２分間処理により触媒処理し、表面を導電化し
た。次いで無電解銅めっき（商品名、ＯＰＣ７００奥野
製薬工業社製）ｐＨ１３．０室温にて１５分間めっきし
、その上にワット浴を用いて電解ニッケルめっきを５Ａ
／ｄ　ｒｒｒ，　　１５分間めっきし、１５μｍの皮膜
を形成し、供試片とした。

この供試片に対して各々の印加電圧に２分間電着塗装処
理した後水洗、脱塩水洗し、９７℃±１℃雰囲気の焼付
炉で、６０分間焼付し完成した。このように形成された
電着塗膜部材の物性を確認したところ、硬度（鉛筆），
耐摩耗性（消ゴム），゛密着性（ゴバン目試験），耐溶
剤性（ＭＥＫ）を測定したところ第１表に示すように、
溶剤型スプレー塗装（高温焼付）の塗膜の物性と同一又
はそれ以上の優れた効果を示した。尚、樹脂とカーボン
ブラックの浴からの塗膜は期待される効果はなかった。

実施例−２ アクリル系樹脂（商品名ハニーライト，ハニー化成社製
）１００ＭＩｋ部に対してダイヤモンドパウダー（ＭＢ
Ｓ，ゼネラルエレクトリック社製）平均粒径２０μｍ，
５ｗｔ％をボールミルにて３０時間分散した後、脱塩水
にて１５ｗｔ％になるよう稀釈し、電着塗料とした。

この電着塗料を用いて、浴温２５℃，ｐＨ８〜９の条件
で被塗装物を陽極とし、対極は０．５’のステンレス板
を用い、印加電圧２００Ｖで２分間電着塗装をした。こ
こで用いたテストビースは、ボリミング用工具を製作し
、工具表面を無電解ニッケルめっきを３μｍ形威し供試
片とした。その後、１８０℃±１℃雰囲気の焼付炉で３
０分間焼付し完成した。

この供試片と別途製作したレジンボンドとをポリミング
性能を比較したが、電着塗装で得られたダイヤモンド共
析膜の方がポリミング面の均一性、耐久性等優れた品質
のものが加工できることができた。このときの共析量は
５０ｗｔ％であった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明はダイヤモンドパウダーを
塗料中に分散し、電解により塗膜中に共析することによ
り、従来のメタルボンド、又は、レジンボンドに替わる
方法として、電着塗膜を容易に形成するとともに、用途
も意匠的にも展開できる優れた電着塗料と電着塗装部材
を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ダイヤモンドパウダーの析出反応による特性
を電流一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
皮膜を形成した後に電着塗装したものの断面図である。 第３図は、金属表面上にめっき皮膜を形成した後に電着
塗装したものの断面図である。 ４・・・プラスチック ５・・・触媒処理層 ６・・・めっき皮膜 ７・・・電着塗装皮膜 ８・・・金属 ９・・・ダイヤモンドパウダー 崎闇（紗） 電充一時部曲律

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電着可能な樹脂中に平均粒径０．１〜６０μｍの
   ダイヤモンドパウダーを電着可能な樹脂１００重量部に
   対して０．２〜５０重量部含有することを特徴とする電
   着塗料。
2. （２）ダイヤモンドパウダーの平均粒径０．１〜６０μ
   ｍ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。