JPH0662903B2 - 電着塗料および電着塗装部材 - Google Patents
電着塗料および電着塗装部材Info
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- JPH0662903B2 JPH0662903B2 JP1154167A JP15416789A JPH0662903B2 JP H0662903 B2 JPH0662903 B2 JP H0662903B2 JP 1154167 A JP1154167 A JP 1154167A JP 15416789 A JP15416789 A JP 15416789A JP H0662903 B2 JPH0662903 B2 JP H0662903B2
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- diamond powder
- electro
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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て、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。
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、ニツケルめっき浴、又は銅めっき浴
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。
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、ニツケルめっき浴、又は銅めっき浴
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。
しかしながら、従来の方法には、次のような欠点があっ
た。
た。
ダイヤモンドパウダーをコーテイングする手段として、
一般的に用いられるフエノール樹脂等にダイヤモンドパ
ウダーを混練し、ホツ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、ホツトプレスでの作業
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ツ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
ツケルめっき、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。
一般的に用いられるフエノール樹脂等にダイヤモンドパ
ウダーを混練し、ホツ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、ホツトプレスでの作業
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ツ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
ツケルめっき、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。
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。
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1
00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。
0.1〜60μｍのダイヤモンドパウダーを電着可能な樹脂1
00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、ベース材上に有することを特徴とするものであ
る。
ダーの平均粒径0.1〜60μｍを0.5〜50wt％含有する電着
塗膜を、ベース材上に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。
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。
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図はニツケルめっき皮膜上に樹脂中にカーボンブラ
ツクを分散したもの、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−時間曲線を求め解析比
較したものである。曲線１は、樹脂15重量部にカーボン
ブラツク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。
ツクを分散したもの、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−時間曲線を求め解析比
較したものである。曲線１は、樹脂15重量部にカーボン
ブラツク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。
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、プラスチツク材１の表面に、一般に知られて
いるプラスチツク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を形成したときの状態の断面図であ
る。
いるプラスチツク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を形成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。
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成ができるものであ
る。
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成ができるものであ
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
ラスチツク又は金属を用いて、プラスチツクでは一般に
知られているプラスチツク上のめっき工程を用いてエツ
チング後、無電解めっきし、その上に、電解銅めっきを
５〜30μｍの厚さに形成する。
ラスチツク又は金属を用いて、プラスチツクでは一般に
知られているプラスチツク上のめっき工程を用いてエツ
チング後、無電解めっきし、その上に、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３〜20μｍ、着色では
３μｍ以下の厚さに形成する。
色工程を用い、めっきについては３〜20μｍ、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。
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、アクリル・ミラミン
系、エポキシ系、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。
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、アクリル・ミラミン
系、エポキシ系、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0.1〜５μｍで、研磨用としては５μｍ〜15μ
ｍ、ラツピング用は10μｍ〜30μｍ、研削用は20μｍ〜
60μｍが考えられる。
面では0.1〜５μｍで、研磨用としては５μｍ〜15μ
ｍ、ラツピング用は10μｍ〜30μｍ、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。
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、例えば均一製の
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、ラツピング、研削用としては
６〜50重量部のパウダ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20〜30℃の範囲で印加電圧50〜200V、
電流密度0.5〜3A／dm２、処理時間１〜７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分の硬化で完成する。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。
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、ラツピング、研削用としては
６〜50重量部のパウダ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20〜30℃の範囲で印加電圧50〜200V、
電流密度0.5〜3A／dm２、処理時間１〜７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分の硬化で完成する。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成するものである。
この共析効果は、高温効果はもとより、特に、低温効果
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。
し、電解によって塗膜中に共析し形成するものである。
この共析効果は、高温効果はもとより、特に、低温効果
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、ニツケル、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。
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。
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（商品名ハニブライトＣ−1
L,ハニー化成社製）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ツク社製）平均粒
径1.0μm,3wt％をボールミルで30時間分散した後、脱塩
水にて15wt％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ツク1.5wt％を添加
し、電着塗料とした。
L,ハニー化成社製）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ツク社製）平均粒
径1.0μm,3wt％をボールミルで30時間分散した後、脱塩
水にて15wt％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ツク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0.5tのステンレス板を用い印加
電圧、最低50V、最高200Vを各々25V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、プラスチツ
ク材（ABS）を表面脱脂後、CrO３−Ｈ２SO４−Ｈ２Ｏ系
エツチング液で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／，濃塩酸20ml／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、その上にワツト浴
を用いて電解ニツケルめっきを5A／dm２,15分間めっき
し、15μｍの皮膜を形成し、供試片とした。
装物を陽極とし、対極は0.5tのステンレス板を用い印加
電圧、最低50V、最高200Vを各々25V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、プラスチツ
ク材（ABS）を表面脱脂後、CrO３−Ｈ２SO４−Ｈ２Ｏ系
エツチング液で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／，濃塩酸20ml／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、その上にワツト浴
を用いて電解ニツケルめっきを5A／dm２,15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
耗製（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ツ
クの浴からの塗膜は期待される効果はなかった。
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
耗製（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ツ
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）100重量部に対してダイヤモンドパウダー（MBS,ゼ
ネラルエレクトリツク社製）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。
製）100重量部に対してダイヤモンドパウダー（MBS,ゼ
ネラルエレクトリツク社製）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0.5t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、ポリミング用工具を製作し、工具表面を無
電解ニツケルめっきを３μｍ形成し供試片とした。その
後、180℃±１℃雰囲気の焼付炉で30分間焼付し完成し
た。
装物を陽極とし、対極は0.5t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、ポリミング用工具を製作し、工具表面を無
電解ニツケルめっきを３μｍ形成し供試片とした。その
後、180℃±１℃雰囲気の焼付炉で30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50
wt％であった。
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50
wt％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。
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。
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−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、プラスチツク上にめっき
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……プラスチツク 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
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電着塗装部
材の一態様であり、第２図は、プラスチツク上にめっき
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……プラスチツク 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
Claims (2)
- 【請求項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。 - 【請求項２】ダイヤモンドパウダーの平均粒径0.1〜60
μｍを0.5〜50wt％含有する電着塗膜を、ベース材上に
有することを特徴とする電着塗装部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1154167A JPH0662903B2 (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 電着塗料および電着塗装部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1154167A JPH0662903B2 (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 電着塗料および電着塗装部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0320372A JPH0320372A (ja) | 1991-01-29 |
| JPH0662903B2 true JPH0662903B2 (ja) | 1994-08-17 |
Family
ID=15578298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1154167A Expired - Fee Related JPH0662903B2 (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 電着塗料および電着塗装部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0662903B2 (ja) |
-
1989
- 1989-06-16 JP JP1154167A patent/JPH0662903B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0320372A (ja) | 1991-01-29 |
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