JPH0472918B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、電着塗装方法に関し、詳しくは、導
電性物品にピンホール等の塗膜欠陥がなく基材と
の密着性にも優れ、厚膜の電着塗装膜が形成でき
る電着塗装方法に関する。 （従来技術） 電着塗装は、導電性物品に１回の塗装で優れた
塗装外観、塗膜性能を付与できるため、アルミ建
材、自動車ボデーや部品、家電用品、事務機器等
で広く実施されている。 ところが、一般的には得られる電着塗膜は、膜
厚が薄く、防食機能を発揮させるには不十分であ
り、より高膜厚が得られる電着塗装方法が望まれ
ている。 電着塗膜を増膜させる方法としては、例えば(1)
電着塗装後、水洗せずに加熱焼付を行う方法、(2)
電着塗装後、さらに水性塗料で塗装する方法等が
提案されている。 しかし、これら従来の方法は、いずれも得られ
る膜厚には限度があり、自由に膜厚をコントロー
ル出来ないという問題があつた。 一方、陽極酸化処理を行つたアルミニウムを有
機ケイ素化合物で処理した後、熱硬化性樹脂塗料
中で電着塗装を行う方法（特公昭52−30945号）
が知られている。 この方法は、陽極酸化皮膜の微孔内に残存する
酸根による電着塗装時のトラブルを解消する目的
で、陽極酸化処理工程と電着塗装工程の中間に有
機ケイ素化合物で処理する工程を付加したもので
あるが、この中間処理後は水洗を行い電着塗装し
ており、得られる電着塗装膜厚はせいぜい20μｍ
程度であり、これ以上厚膜の電着塗膜の形成は困
難であつた。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、前記従来法の欠点を解消し、
塗膜厚コントロールが自由に出来、しかも従来法
では得られなかつた高膜厚の電着塗膜の形成が可
能な電着塗装方法を提供することである。 （問題を解決するための手段） 本発明者等は、電着塗装の前工程に着目し研究
を重ねた結果、電着塗装前に、導電性物質を特定
のアルコキシシラン化合物よりなるプライマー組
成物で被覆層を形成すれば、その後の電着塗装に
より高膜厚の電着塗膜が得られるという知見を得
て、本発明を完成したのである。しかも、このプ
ライマー層は、加熱乾燥させるにもかかわらず電
着塗装が可能でしかも厚膜の電着塗膜が形成でき
るという従来の常識では考えられない、全く画期
的な方法である。 本発明を概説すると、本発明は、導電性物品を
電着塗装するにあたり、該物品を電着塗装前に
A.アミノ基を有する有機アルコキシシラン化合
物とB.グリシジル基を有する有機アルコキシシ
ラン化合物とからなりＡ成分／Ｂ成分の配合モル
比が0.42〜1.37であるプライマー組成物で表面処
理し乾燥した後、電着塗装を行なうことを特徴と
する電着塗装方法である。 本発明をより詳細に説明すると、プライマーと
して使用する有機アルコキシシランとしては、
A.アミノ基を有する有機アルコキシシラン及び
B.グリシジル基を有する有機アルコキシシラン
を併用することを特徴とする。これは、プライマ
ーのＡ成分及びＢ成分が相乗効果により、導電性
物品に対して強力な接着力を示すためである。 A.成分のアミノ基を有する有機アルコキシシ
ラン化合物としては、Ｎ−（２−アミノエチル）
３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ
−（２−アミノエチル）３−アミノプロピルトリ
メトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキ
シシランなどが使用できる。 又、B.成分のグリシジル基を有する有機アル
コキシシラン化合物としては、具体的には、３−
グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、３−
グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−
グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、
２−（3.4−エポキシシクロヘキシル）エチルトリ
メトキシシランなどが使用できる。 本発明においては、この他の種類の有機アルコ
キシシランとの併用は可能であるが、特に効果は
認められない。 本発明が特徴とするこのプライマー被覆層を形
成することによつて、電着塗装時に、均質でピン
ホールのない塗膜形成を促進し、つきまわり性、
クーロン収量が高く、さらに、電着塗膜厚を数μ
ｍから数百μｍまでの任意にコントロールするこ
とが可能となるのである。 本発明では、前記Ａ、Ｂ成分の二種の有機アル
コキシシランの組成物をプライマーとして使用す
るが、その配合比は、Ａ成分／Ｂ成分（モル比）
が0.42〜1.37の範囲が適当である。この配合比が
0.42未満の場合合は、電着塗装および導電性物品
との接着力が十分でなく、一方1.37より大となる
と、プライマー被覆の膜形成性が悪く、次の電着
塗装の段階でこのプライマー被覆層のリフテイン
グが生起し易いため好ましくない。 本発明で使用するプライマーの調製は、次のよ
うにしてなされる。 容器に、A.成分のアミノ基を有する有機アル
コキシシラン化合物とB.成分のグリシジル基を
有する有機アルコキシシラン化合物とを所定量仕
込み、温度５〜60℃にコントロールしながら発熱
がなくなるまで攪拌を続けて終了する。この際、
親水性の有機溶剤、例えばエチルアルコール、ｎ
−プロピルアルコール、イソプロピルアルコー
ル、ｎ−ブチルアルコール等の一種又は二種以上
を任意の割合で添加することができるが、プライ
マー被覆層の形成に好ましい配合量を選択する必
要がある。 このように調製したプライマーを導電性物品に
被覆する方法としては、浸漬塗装、スプレー塗
装、静電塗装、電着塗装、はけ塗り等の各種塗装
方法が適用できる。 プライマーの固形分は、塗装方法により異なる
が、一般的には、１〜50重量％、好ましくは５〜
30重量％に調製して使用する。 プライマー処理により導電性物品表面に形成す
る被覆膜厚は、乾燥膜厚で1μｍ〜30μｍ、好まし
くは、2μｍ〜20μｍ、特に好ましくは3μｍ〜10μ
ｍが適当である。 これは、プライマー被覆膜厚が1μｍ未満であ
ると、本発明が目的とする厚膜の電着塗膜形成が
困難であり、一方、30μｍより厚くなると電着塗
膜が均一に形成されにくい傾向が見られるためで
ある。 プライマーを被覆した導電性物品は、これを５
〜200℃、好ましくは、10〜150℃の温度で被覆層
を乾燥させる。 このようにしてプライマー被覆層を形成した導
電性物品は、次に電着塗装を行う。 電着塗装は、通常実施されているアニオン電
着、カチオン電着、交流電着等各種の方法が適用
できる。 電着塗装は、プライマー被覆層を形成した導電
性物品を、電着塗装液中に浸漬し、陽極又は陰極
に接続し、対極を設けて電圧10〜300ボルトで10
秒〜10分通電を行うことにより達成される。電着
塗装終了後は、該物品を液より引き上げ、十分に
液切りを行い、水洗するか又は水洗せずに、80〜
300℃で10〜60分間加熱乾燥処理して塗膜を焼付
ける。 本発明で使用する電着塗装液は、アニオン電着
の場合、樹脂骨格中にカルボキシル基を有するポ
リカルボン酸樹脂を基体とし、これに架橋用樹
脂、必要に応じ変性用樹脂を併用して塗膜形成成
分とするもので、例えばポリカルボン酸樹脂とし
ては飽和又は不飽和のアルキツド樹脂並びにその
油変性物、カルボキシル基を有するアクリル系樹
脂、ビニル系樹脂、フツ素樹脂等の一種又は二種
以上の混合物でカルボキシル基の少なくとも一部
を有機アミン又はアンモニアで中和して水に透明
又は乳濁状に希釈したものである。 架橋用樹脂としては、メラミン樹脂、尿素樹
脂、ベンゾグアナミン樹脂、アセトグアナミン樹
脂などのアミノ樹脂などが使用できる。 この他、ポリエステル系、ポリブタジエン系等
のアニオン性樹脂が使用できる。 カチオン電着の場合は、樹脂骨格中にアミノ基
を有するポリアミン樹脂を基体とするカチオン樹
脂を基体としたもので、これに架橋用樹脂、必要
に応じ変性用樹脂を併用して塗膜形成成分とする
もので、例えばポリアミン樹脂としては、エポキ
シ系樹脂、ビニル、アクリル系樹脂、ポリブタジ
エン系樹脂、ウレタン系樹脂等に官能基としてア
ミノ基を付与させ、低分子酸で中和し水溶化して
水に溶解又は分散させたものである。架橋剤とし
ては、イソシアネート、ブロツクイソシアネート
を導入した樹脂等が使用できる。 本発明で使用できる導電性物品とは、導電性を
有するものであればよく、形状、大きさ、材質等
は限定されず例えば鉄、銅、アルミニウム、マグ
ネシウム、チタン等、あるいはそれらの合金、さ
らには表面に金属メツキ層を形成したプラスチツ
ク等が挙げられる。これらの導電性物品は、通常
電着塗装を行う前に化成処理を行うが、化成処理
の種類としては、例えば、各種リン酸塩処理、ク
ロム酸塩処理、ベーマイト処理、陽極酸化処理等
が適当である。 （実施例） 本発明をより具体的に説明するために、以下実
施例を示すが、本発明は、これらの実施例に限定
されるものではない。 〔プライマー１の調製〕 攪拌装置及び温度計を備えた５容器に、Ｎ−
（２−アミノエチル）３−アミノプロピルトリメ
トキシシラン111.1ｇ、３−グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン236.3ｇ、イソプロピルア
ルコール1389.6ｇを仕込み、30℃に保ちながら
240分間攪拌を行つた。ついで、常温まで冷却し
て、プライマー１を調製した。 〔プライマー２〜14の調製〕 プライマー１の調製の方法において、有機アル
コキシシランの種類と配合量及び親水性溶剤の種
類と配合量を第１表に示す内容に変える以外は、
すべて同じ方法を行ないプライマー２〜14を調製
した。

【表】

〔電着塗装液ED−１の調製〕

攪拌装置、温度計、窒素吸込口及び還流冷却器
を備えた１四つ口フラスコに、イソプロピルア
ルコール30ｇ、エチレングリコールモノブチルエ
ーテル20ｇ、ターシヤリーブチルパーオキシ−２
−エチルヘキサノエート1.0ｇを仕込み攪拌しな
がら80℃に昇温する。メタクリル酸メチル41.0
ｇ、メタクリル酸ｎ−ブチル20.0ｇ、アクリル酸
２−エチルヘキシル20.0ｇ、メタクリル酸3.0ｇ、
メタクリル酸２−ヒドロキシエチル16.0ｇ、ｎ−
ドデシルメルカプタン0.3ｇの混合物を180分間で
フラスコ内に滴下し、更に120分間攪拌を続けた。
次いで、エチレングリコールモノブチルエーテル
5.0ｇ、ターシヤリーブチル−２−エチルヘキサ
ノエート0.1ｇの混合物を60分毎に３回フラスコ
内に添加し、更に120分間攪拌を続けた後、常温
まで冷却した。これに、トリエチルアミン2.8ｇ
を加え十分に攪拌混合した後、脱イオン水663.9
ｇを加え、電着塗装液（ED−１）を調製した。
えられた電着塗装液は、樹脂固形分12重量％、酸
価20.0mgKOHであつた。 〔電着塗装液ED−２の調製〕 エポキシ当量950を持つビスフエノールＡタイ
プのエポキシ樹脂（商品名エピコート1004、シエ
ル化学(株)製）1900部をブチルセロソルブ1012部に
溶解し、ジエチルアミン124部を80〜100℃で滴下
後120℃で２時間保持してアミン価47を持つエポ
キシ樹脂−アミン付加物を得る。 次にアミン価100を持つダイマー酸タイプポリ
アミド樹脂（商品名パーサミド460、ヘンケル白
水(株)製）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
去して未端アミノ基をケチミンに変える。このも
のを15℃で約３時間保持し、水の留出が停止して
から60℃で冷却する。 次いでこのものを前記エポキシ樹脂−アミン付
加物に加えて、100℃に加熱し、１時間保持後室
温に冷却して固形分68％及びアミン価65のエポキ
シ樹脂−アミン−ポリアミド付加樹脂を得る。こ
の樹脂100部に酢酸1.5部を加えて中和する。次に
４−4′ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート
7.3部とビス（４−ヒドロキシフエニル）−２，２
−プロパン7.9部をメチルイソブチルケトン7.6部
中に溶解し、ジブチル錫ジラウレート１滴を加え
て120℃で12時間反応させた後室温に冷却して硬
化用樹脂Ｂを合成する。 かくして得られるエポキシ樹脂−アミン−ポリ
アミド付加樹脂Ａの中和物101.5部及び硬化用樹
脂Ｂ溶液22.8部にエポキシ当量200、粘度が25℃
で700ポイズのエポキシ化ポリブタジエン（商品
名Ｅ−1000、日本石油化学(株)製）20部を加え、十
分に攪拌しながら、更に脱イオン水272部を加え
て固形分20％及びPH6.2の電着塗装液（ED−２）
を調製した。 実施例 １ 常法に従い陽極酸化処理を施したアルミニウム
板を、プライマー１中に２分間浸漬した後、30℃
で60分間加熱乾燥したところ、膜厚3μのプライ
マー層が形成された。ついで、これを30℃に加温
した電着塗装液（ED−１）中に浸漬し、陽極に
接続し、対極のステンレス板との間に電圧160ボ
ルトで３分間直流通電を行い電着塗装を施した。
ついで、アルミニウム板を液より引上げ、水洗処
理の後、180℃で30分間加熱乾燥した。 この結果、膜厚50μｍの均一な電着塗膜が形成
された。この塗膜のピンホール試験及び耐衝撃性
試験を行つたところ、ピンホールの存在は皆無で
あり、又、塗膜の異常は認められなかつた。 ただし、ピンホール試験は、ピンホール探知器
（商品名TRC−200Bサンコウ電子研究所製）を
用い、1Kv荷電を行い実施した。 又、耐衝撃性試験は、JIGK−6902の方法に基
づき実施した。 実施例２〜７及び比較例１〜５ 実施例１の方法において、第２表に示すように
プライマーの種類及び加熱乾燥条件をかえる以外
は、すべて同じ方法で電着塗装を行つた。 この結果、第２表に示す電着塗膜が形成され
た。 実施例 ８ 常法に従いリン酸亜鉛処理を施した鉄板を、プ
ライマー１中に２分間浸漬した後、30℃で60分間
加熱乾燥したところ、膜厚3μｍのプライマー層
が形成された。ついで、これを30℃に加温した電
着塗装液（ED−２）中に浸漬して陰極に接続し、
対極のステンレス板との間に電圧200ボルトで３
分間直流通電を行い電着塗装を施した。ついで、
鉄板を液より引上げ水洗処理の後、140℃で30分
間加熱乾燥した。 この結果、膜厚45μｍの均一な電着塗膜が形成
された。実施例と同様の方法でこの塗膜のピンホ
ール試験を行つたところ、ピンホールは認められ
なかつた。 実施例９〜12及び比較例６〜９ 実施例２の方法において、第３表に示すように
プライマーの種類及び加熱乾燥条件をかえる以外
は、すべて同じ方法で電着塗装を行つた。 この結果、第２表に示す電着塗膜が形成され
た。 比較例 10〜11 実施例１及び実施例８の方法において、プライ
マー処理を行わない以外はすべて同じ方法で電着
塗装を行つた。 この結果、第２表および第３表に示す電着塗膜
が形成された。

【表】

【表】

【表】 実施例 13〜16 実施例１の方法において、電着塗装条件を第表
に示す通りに変える以外は、すべて同じ方法で電
着塗装を行つた。この結果第４表に示す膜厚の電
着塗膜が形成された。

【表】 実施例 17〜19 実施例１の方法において、プライマー被覆処理
を第５表に示す内容に変える以外はすべて同じ方
法で電着塗装を行つた。この結果第５表に示す電
着塗膜が形成された。 ただし、サイクル回数とは、プライマー処理に
より乾燥被覆層を形成することを１サイクルとし
た数値である。

【表】 実施例 20〜21 実施例１の方法において、導電性物品を陽極酸
化アルミニウムにかえて、アルミニウム板及び鉄
板を使用し、電着塗装を100ボルトで２分間行う
以外は、すべて同じ方法で電着塗装を行つた。な
お、アルミニウム板は、常法の脱脂処理、乾燥し
たもの、鉄板は、常法のリン酸亜鉛処理し乾燥し
たものをそれぞれ使用した。 この結果、アルミニウム板には、膜厚40μｍ、
鉄板には、膜厚38μｍのそれぞれ均一な電着塗膜
が形成された。これらの塗膜のピンホール試験及
び耐衝撃性試験を行つたところ、ピンホールの存
在は皆無であり、又、塗膜の異常は認められなか
つた。 （発明の効果） 本発明の電着塗装方法は、塗膜厚コントロール
が自由に出来、かつ一回の塗装によつてピンホー
ルの無い高膜厚の電着塗膜が形成できるという優
れた効果を奏する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 導電性物品を電着塗装するにあたり、該物品
   を電着塗装前にA.アミノ基を有する有機アルコ
   キシシラン化合物とB.グリシジル基を有する有
   機アルコキシシラン化合物とからなりＡ成分／Ｂ
   成分の配合モル比が0.42〜1.37であるプライマー
   組成物で表面処理し乾燥した後、電着塗装を行な
   うことを特徴とする電着塗装方法。