JPH04300973A

JPH04300973A - エッチングプライマー

Info

Publication number: JPH04300973A
Application number: JP8951191A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Sano; 俊一佐野; Masato Okajima; 真人岡嶋; Wataru Koyakata; 古舘　渉
Original assignee: Nippon Oil and Fats Co Ltd
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 1991-03-28
Filing date: 1991-03-28
Publication date: 1992-10-23

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエッチングプライマーに
関し、更に詳しくは、特に加熱乾燥することによって、
高性能を発揮するエッチングプライマーに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来より、金属の表面処理を行うために
用いられるエッチングプライマーとしては、■ポリビニ
ルブチラール樹脂、ジンククロメート及び燐酸を主成分
とするウォッシュプライマー（ＭＩＬ−Ｐ−１５３２８
Ｂ）、■ビスフェノールエポキシ樹脂、アミノシラン、
エポキシシラン、酸無水物からなるプライマー（特開昭
５６−３４７７４号公報）、■ビスフェノールエポキシ
樹脂、アミノシラン、モノエポキシ化合物、イソシアネ
ート化合物からなるプライマー（特開平１−９２２７５
号公報）、■ポリビニルブチラール樹脂、フェノール樹
脂、燐酸−アセトン−アルコール、ヘテロポリ酸または
これの金属塩（Ｃａ、Ｓｒ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｃｏ）
からなるプライマー（特開昭５７−６５７６３号公報）
、■ポリビニルブチラール樹脂、フェノール樹脂、エポ
キシ、ポリアミド、燐酸アルミニウム、燐酸からなるプ
ライマー（特開昭５２−１０９５３２号公報）などが開
示されている。これらのプライマーは、いずれも金属と
の初期の付着性は良好であるが、腐食環境下（例えば水
中、高湿度環境等）に暴露された場合、プライマー自身
は勿論のこと、上塗り塗料を塗装した場合でも、ふくれ
を生じ、付着性が低下しやすいという欠陥を有している
。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、各種金属に
よく付着し、しかも腐食環境下（例えば、水中、高湿度
環境等）に暴露されてもふくれなど生ずることがなく、
長期間にわたり良好な付着性を維持する、加熱乾燥型の
エッチングプライマーを提供することを目的とするもの
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、ビスフェノー
ルエポキシ樹脂とオルト燐酸とを混合した系に、さらに
縮合燐酸アルミニウムを配合したプライマーを金属面に
塗装し、１２０〜１６０℃で１０〜３０分加熱すること
により、その目的を達成し得ることを見いだし、本発明
を完成させた。すなわち、本発明は、（Ａ）成分：エポ
キシ当量が４００〜４０００であるビスフェノールエポ
キシ樹脂、（Ｂ）成分：Ａ成分のエポキシ基１グラム当
量当たり０．３〜１．５モルのオルト燐酸、及び、（Ｃ
）成分：Ａ成分１００重量部当たり５〜５０重量部の縮
合燐酸アルミニウムを必須成分とするエッチングプライ
マーを提供するものである。

【０００５】本発明エッチングプライマーに用いるＡ成
分のビスフェノールエポキシ樹脂は、エポキシ当量が４
００〜４０００、好ましくは４５０〜３０００であるこ
とが必要である。このようなＡ成分としては、例えば、
エピコート１００１［油化シェルエポキシ（株）商品名
］、アラルダイト６０８４［チバガイギー社商品名］、
ＤＥＲ６６７［ダウケミカル社商品名］、エポトートＹ
Ｄ−０１９［東都化成（株）商品名］などを単独または
２種以上を混合して使用することができる。本発明エッ
チングプライマーに用いるビスフェノールエポキシ樹脂
のエポキシ当量が４００未満ではエッチングプライマー
の貯蔵安定性及び塗膜の耐水性が低下し、４０００を超
えると素地との付着性が低下する。

【０００６】本発明エッチングプライマーに使用するＢ
成分であるオルト燐酸は、その作用として、エポキシ樹
脂の両末端のエポキシ基と、オキシ酸であるオルト燐酸
の水酸基が反応し、一種のキレート化エポキシ樹脂を形
成して、塗膜と金属との付着性を向上させる。オルト燐
酸の使用量は、Ａ成分であるビスフェノールエポキシ樹
脂のエポキシ基１グラム当量あたり０．３〜１．５モル
、好ましくは０．５〜１．２モル配合することが重要で
ある。０．３モル未満では素地との付着に欠け、１．５
モルを超えると、燐酸が過剰となり耐水性が低下し、ふ
くれが生じ易くなる。本発明エッチングプライマーに使
用する、Ｃ成分である縮合燐酸アルミニウムは、防錆顔
料として使用される。その使用量は、Ａ成分ビスフェノ
ールエポキシ樹脂１００重量部に対して、５〜５０重量
部、好ましくは１０〜４０重量部である。５重量部未満
では十分な防錆性、及び付着性が得られず、５０重量部
を超えると、吸油量が大きいため上塗り塗料を塗り重ね
たときの凝集力が低下し、さらに塗膜表面の光沢が減少
することが多い。

【０００７】本発明エッチングプライマーには、上記の
必須３成分以外に、必要に応じて、体質顔料、着色顔料
、シランカップリング剤、有機溶剤及び各種の添加剤を
配合することができる。本発明エッチングプライマーに
必要に応じて配合する体質顔料としては、例えば、タル
ク、バライト、マイカ、炭酸カルシウム、シリカなどが
あり、単独または２種以上を混合して使用することがで
きる。本発明エッチングプライマーに必要に応じて配合
する着色顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄、
酸化クロム、カーボンブラックなどがあり、単独または
２種以上を混合して使用することができる。

【０００８】本発明エッチングプライマーに必要に応じ
て配合するシランカップリング剤としては例えば、γ−
グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−（メタク
リロキシプロピル）トリメトキシシラン、Ｎ−β（アミ
ノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ
−β（アミノエチル）、γ−アミノプロピルメチルジメ
トキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン
などがあり、単独または２種以上を混合して使用するこ
とができる。このようなシランカップリング剤は、顔料
や樹脂など塗料中の各成分間の結合剤として、また塗膜
の被塗物への付着を向上させる成分として作用する。本
発明エッチングプライマーに必要に応じて配合する有機
溶剤としては、例えば、芳香族炭化水素、ケトン、エス
テル、グリコールエーテル、アルコール、脂肪族炭化水
素などがあり、単独または２種以上を混合して使用する
ことができる。

【０００９】さらに各種添加剤として、潤滑剤、沈殿防
止剤、可塑剤などを配合することができる。本発明のエ
ッチングプライマーの調製方法としては、特に制限はな
いが、例えば、ビスフェノールエポキシ樹脂溶液、縮合
燐酸アルミニウム、顔料などを混合したものを、一般の
塗料製造に使用されるボールミル、サンドグライダー、
アトライター、ロールミルなどで、粒度１０μｍ以下に
分散した後、オルト燐酸、その他残りの液体原料を混合
すればよい。本発明のエッチングプライマーの塗装方法
としては、例えば、スプレー、刷毛塗り、ディッピング
、シャワーコーティングなど、公知の塗料の塗装方法に
より、乾燥塗膜厚が１〜１０μｍになるように塗布した
後、１２０〜１６０℃で１０〜３０分程度の加熱乾燥を
すれば良好な塗膜が形成される。

【００１０】

【実施例】本発明を、実施例、比較例によりさらに具体
的に説明する。実施例１〜８および比較例１〜７第１表に示す配合割合に基づき、エポキシ樹脂の溶液（
またはＰＫＨＨ溶液）の一部に、顔料および縮合燐酸ア
ルミニウムを混合し、ボールミルを用いて粒度が１０μ
ｍ以下になるまで分散したのち、さらに、エポキシ樹脂
の溶液（又はＰＫＨＨ溶液）の残り、添加剤、シランカ
ップリング剤、溶剤及びオルト燐酸８５％水溶液を混合
して、実施例１〜８及び比較例１〜６の各プライマーを
調整した。比較例７については、プライマーとして、米軍規格、
ＭＩＬ−Ｐ−１５３２８Ｂに基づく配合の規格品を適用
した。

【００１１】

【表１】

【００１２】

【表２】

【００１３】注１）ビスフェノールエポキシ樹脂［油化シェルエポキシ
（株）商品名］９０％キシレン溶液２）ビスフェノールエポキシ樹脂［油化シェルエポキシ
（株）商品名］７５％キシレン溶液３）ビスフェノールエポキシ樹脂［ダウケミカル社商品
名］４０％キシレン／セロソルブアセテート溶液４）ビ
スフェノールエポキシ樹脂［東都化成（株）商品名］４
０％キシレン／セロソルブアセテート溶液５）フェノキ
シ樹脂［ユニオンカーバイド社商品名］４０％メチルエ
チルケトン溶液６）帝国化工（株）製：Ｋホワイト＃１０５７）γ−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシラン［信越化学工業
（株）製、ＫＢＭ−４０３］

【００１４】上記の各プラ
イマーを市販の、冷間圧延鋼板（ＪＩＳ　Ｇ−３１４１
）、溶融亜鉛メッキ加工板（ＪＩＳ　Ｇ−３１４１）、
及びアルミニウム板（ＪＩＳ　Ｈ−４０００Ａ１０５０
Ｐ）に、乾燥塗膜厚が３〜５μｍになるようにエアース
プレー塗装したのち、１４０℃で３０分加熱乾燥した。さらに、メラミンアルキド系塗料を乾燥塗膜厚が３０〜
４０μｍになるようにエアースプレー塗装したのち、１
５０℃で３０分加熱乾燥して各試験片を得た。このよう
にして得た試験片について、以下の試験方法に準じて、
初期付着性試験、耐湿試験および耐湿試験後の付着性（
二次付着性）試験を実施した。実施例及び比較例におけ
る塗膜の物性の測定は次の試験方法で行った。

【００１５】初期付着性試験：碁盤目試験［ＪＩＳ　Ｋ
−５４００（１９７９）６．１５］に準じて試験し、残
存塗膜数で示した。１００を合格とし、９９以下を不合
格とした。耐湿試験：５０℃、１００％ＲＨ（相対湿度）の湿潤環
境下に１カ月暴露した後の塗膜外観を調査し、ＡＳＴＭ
．Ｄ−７１４−５６の評価方法に準じてふくれ発生密度
を示し、次のように評価した。 ◎：異常なし ○：Ｆａｉｒ（合格） △：Ｍｅｄｉｕｍ（不合格）、＊は光沢低下を示す。 ×：Ｍｅｄｉｕｍ　　Ｄｅｎｓｅ ××：Ｄｅｎｓｅ二次付着性試験：同じく、５０℃、１００％ＲＨの湿潤
環境下に１カ月暴露した後の付着性を、初期付着性試験
と同じ方法で試験し、評価した。試験結果を第２表に示
した。

【００１６】

【表３】

【００１７】

【表４】

【００１８】第２表の結果から明らかなように、比較例
の各塗料では満足な結果は得られないが、本発明の各実
施例では耐湿試験後の塗膜外観や二次付着性においても
、極めて満足な結果を示し、本発明のエッチングプライ
マーの性能が優れていることがよく理解できる。

【００１９】

【発明の効果】本発明エッチングプライマーは、鉄の被
塗面をはじめ、亜鉛メッキ、アルミニウム、亜鉛−アル
ミニウム合金、銅、銅合金、ステンレスなどの被塗面に
対しても、極めて卓越した付着性を示し、しかも湿潤環
境に暴露されても、ふくれの発生も皆無で良好な付着性
を保持することができ、各種金属製品の過酷な条件下の
表面処理用として大いに有用である。また、上塗塗料と
して加熱乾燥型塗料を使用する場合の便利な使用例とし
ては、まず、本発明のエッチングプライマーを塗装し、
数分後上塗塗料を塗装してから加熱乾燥する、いわゆる
２コート１ベーク塗装を採用することも可能であり、効
率的な塗装ができる利点もある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）成分：エポキシ当量が４００〜４０
００であるビスフェノールエポキシ樹脂、（Ｂ）成分：
Ａ成分のエポキシ基１グラム当量当たり０．３〜１．５
モルのオルト燐酸、及び、（Ｃ）成分：Ａ成分１００重
量部当たり５〜５０重量部の縮合燐酸アルミニウムを必
須成分とするエッチングプライマー。