JPH108291A - カチオン電着塗装法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複雑な構造を有する被塗物に、被塗物表面の
各部に目的膜厚の電着塗膜を形成でき、外板部に耐チッ
ピング性の優れた電着塗膜を形成する。 【解決手段】 複雑な構造を有する被塗物に、耐チッピ
ング性に優れた塗膜を形成できるカチオン電着塗料
〔１〕を電着塗装して、電着塗膜を形成した後、目的膜
厚に達しない部分の被塗物表面の到達最高温度が４０〜
８０℃となり、且つ目的膜厚を有する部分の被塗物表面
の到達最高温度の最大温度が目的膜厚に達しない部分の
被塗物表面の到達最高温度の最小温度より２０〜７０℃
高い温度となるように被塗物を加熱した後、カチオン電
着性エポキシ樹脂を主成分とするカチオン電着塗料
〔２〕を電着塗装して該目的膜厚に達しない部分にカチ
オン電着塗料〔２〕による電着塗膜を形成し焼き付ける
ことを特徴とするカチオン電着塗装方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カチオン電着塗装
方法に関し、詳しくは自動車ボディなどの構造の複雑な
被塗物に対して、カチオン電着塗料を特定条件で２回電
着塗装することによって、被塗物の一般部に耐チッピン
グ性の優れた電着塗膜を形成でき、且つ被塗物表面の各
部分に目的膜厚の電着塗膜を形成することができ、しか
もその各部分の電着塗装膜厚の差を小さくできるカチオ
ン電着塗装方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】カチオン電着塗装は、被塗
物を陰極とし、電着浴中で被塗物と対極との間に電圧を
印加することにより被塗物の表面に電着塗膜を形成する
方法であり、焼付け過程における熱流動により、平滑性
の優れた塗膜を得るものである。

【０００３】しかしながら、被塗物が複雑な構造を有す
る場合、例えば袋状構造体部を有する自動車ボディなど
の場合には、袋状構造体内部まで必要な防食性を有する
に十分な膜厚の電着塗膜を形成することが困難であっ
た。例えば、袋状構造体内部まで十分な膜厚を形成する
ために印加電圧を大きくすることが考えられるが、印加
電圧を大きくすると、ボディ外板部の電着塗膜厚が必要
以上に大きくなりすぎて塗料使用量が増大してしまった
り、塗膜外観が低下するといった問題が発生するといっ
た不具合がある。

【０００４】そこで本出願人は、特開平７−４１９９４
号公報において、複雑な構造を有する被塗物に、水酸基
を含有するカチオン電着性ビニル系共重合体を主成分と
するカチオン電着塗料（Ａ）を塗装し、５０〜１００℃
未満の温度で焼き付けた後、カチオン電着性エポキシ樹
脂を主成分とするカチオン電着塗料（Ｂ）を塗装し焼き
付けることを特徴とするカチオン電着塗装方法を提案し
た。

【０００５】上記方法によって耐候性、防食性がかなり
良好な電着塗膜を形成することができるが、袋構造部内
部などの極度につきまわり性が良くないと塗装が困難な
部位とボディ外板部などのつきまわり性を必要としない
部位とにおける電着塗膜厚の差がいまだにかなり大き
く、袋構造部内部などの極度につきまわり性が良くない
と塗装が困難な部位の耐食性をさらに向上させる必要が
ある場合には、この方法では十分に対応できないという
問題があった。また、ボディ外板部などの耐チッピング
性能を要求される部位においては、耐チッピング性が十
分でないという問題があった。

【０００６】そこで本発明者らは、袋構造部内部などの
極度につきまわり性が良くないと塗装が困難な部位にお
ける電着塗膜厚を増大させることが可能であり、袋構造
部内部などの極度につきまわり性が良くないと塗装が困
難な部位とボディ外板部などのつきまわり性を必要とし
ない部位とにおける電着塗膜厚の差を従来の方法に比較
して小さくでき、且つ耐チッピング性能を要求される部
位に耐チッピング性に優れた電着塗膜を形成でき、しか
も塗装困難部に耐食性の優れた電着塗膜を形成できるカ
チオン電着塗装方法を得るために鋭意研究を行なった。
その結果、第１回目の電着塗料として耐チッピング性に
優れた電着塗膜を形成できるカチオン電着塗料を用い、
第１回目の電着塗装後に行なう加熱における温度条件
を、つきまわり性が良くないと塗装が困難な部位とつき
まわり性を必要としない部位との表面温度に一定の差を
つけて加熱を行なった後に、２回目の電着塗装を行なう
ことによって上記目的を達成することができることを見
出し本発明を完成するに至った。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、複雑
な構造を有する被塗物に、耐チッピング性に優れた塗膜
を形成できるカチオン電着塗料〔１〕を電着塗装して、
電着塗膜厚の目的膜厚を有する部分と目的膜厚に達しな
い部分とを形成した後、目的膜厚に達しない部分の被塗
物表面の到達最高温度が４０〜８０℃となり、且つ目的
膜厚を有する部分の被塗物表面の到達最高温度の最大温
度が目的膜厚に達しない部分の被塗物表面の到達最高温
度の最小温度より２０〜７０℃高い温度となるように被
塗物を加熱した後、カチオン電着性エポキシ樹脂を主成
分とするカチオン電着塗料〔２〕を電着塗装して該目的
膜厚に達しない部分にカチオン電着塗料〔２〕による電
着塗膜を形成し焼き付けることを特徴とするカチオン電
着塗装方法を提供するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明方法において、複雑な構造
を有する被塗物は、１回の電着塗装によって形成される
塗装膜厚に部分的に差を生じやすい、すなわち電着塗料
の「つきまわり性」を必要とする構造部を有する被塗物
である。この被塗物としては、例えば、電着塗装のため
の電気導電性を有するものであって、袋構造部や管状構
造部を有するもの、例えば自動車ボディ、複雑な構造の
自動車部品、金属管、電気機器の箱体などを挙げること
ができる。被塗物の材質としては、金属を挙げることが
できるが防錆性の点から防錆処理鋼板からなるものが好
適である。該鋼板としては、溶融亜鉛めっき鋼板、電気
亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛−鉄二層めっき鋼板及び有機
複合めっき鋼板など、並びにこれらの鋼板や冷延鋼板な
どの基材を、必要に応じてアルカリ脱脂などによって表
面を清浄化した後、リン酸塩化成処理、クロメート処理
などの表面処理を行なったものなどが挙げられる。

【０００９】以下、本発明において使用するカチオン電
着塗料及びカチオン電着塗装方法について説明する。

【００１０】カチオン電着塗料〔１〕 本発明方法において、カチオン電着塗料〔１〕としては
耐チッピング性に優れた塗膜を形成できるカチオン電着
塗料であれば特に制限なく使用することができる。カチ
オン電着塗料〔１〕としては、例えば、（１）カチオン
性水分散性樹脂に、ブロック化されたイソシアネート基
を有する分子量１，０００〜１０，０００のウレタンエ
ラストマー及び硬化剤を配合してなるカチオン電着塗料
（特開昭５５−５２３５９号公報参照）、（２）アミン
−エポキシ樹脂アダクトとウレタン樹脂アダクトとを含
有するカチオン性電着塗料組成物（特開昭６３−８９５
７８号公報参照）、及び（３）特開平７−１５００７９
号公報に記載の、有機ポリイソシアネート（ａ）、高分
子ポリオール（ｂ）及び第３級アミノ基を有するジオー
ル（ｃ）を反応させて得られる、溶解性パラメータ値
（ＳＰ値）が９．５〜１２．０であり、且つ数平均分子
量が少なくとも１５，０００の高分子量ポリウレタン樹
脂（Ａ）１〜３０重量％並びにエポキシ樹脂系カチオン
電着性樹脂（Ｂ）７０〜９９重量％からなる樹脂成分を
含有するカチオン電着塗料などを挙げることができる。

【００１１】これらのうち、なかでも上記（３）のカチ
オン電着塗料（以下、「ＣＥＤ（３）」と略称すること
がある）が、耐チッピング性及び防錆性に特に優れてお
り好適である。ＣＥＤ（３）について以下に説明する。

【００１２】ＣＥＤ（３）における高分子量ポリウレタ
ン樹脂（Ａ）は、数平均分子量が少なくとも１５，００
０と大きく且つ溶解性パラメータ値（ＳＰ値）が９．５
〜１２．０の範囲とすることによりエポキシ系カチオン
電着性樹脂（Ｂ）との相溶性を良くして塗膜の耐チッピ
ング性と防錆性の向上効果を高めている。また、さらに
必須成分として第３級アミノ基を有するジオール（ｃ）
を用いて第３級アミノ基を主鎖に導入することにより、
高分子量ポリウレタン樹脂にカチオン電着性を付与し、
電着浴の安定化と電着効率を高めている。

【００１３】上記高分子量ポリウレタン樹脂（Ａ）は、
有機ポリイソシアネート（ａ）、高分子ポリオール
（ｂ）、第３級アミノ基を有するジオール（ｃ）、必要
により重合停止剤（ｄ）及び必要により鎖伸長剤（ｅ）
を反応させて得られるものである。

【００１４】該有機ポリイソシアネート（ａ）は、１分
子中に遊離イソシアネート基を２個以上有する化合物で
あって、例えば、芳香族ジイソシアネート（トリレンジ
イソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシ
アネート（ＭＤＩ）、ｐ−フェニレンジイソシアネー
ト、ナフタレンジイソシアネート等）；炭素数３〜１２
の脂肪族ジイソシアネート（ヘキサメチレンジイソシア
ネート（ＨＤＩ）、２，２，４−トリメチルヘキサンジ
イソシアネート、リジンジイソシアネート等）；炭素数
５〜１８の脂環式ジイソシアネート（１，４−シクロヘ
キサンジイソシアネート（ＣＤＩ）、イソホロンジイソ
シアネート（ＩＰＤＩ）、４，４′−ジシクロヘキシル
メタンジイソシアネート（水添ＭＤＩ）、メチルシクロ
ヘキサンジイソシアネート、イソプロピリデンジシクロ
ヘキシル−４，４′−ジイソシアネート、１，３−ジイ
ソシアナトメチルシクロヘキサン（水添ＸＤＩ）等；芳
香環を有する脂肪族ジイソシアネート（キシリレンジイ
ソシアネート（ＸＤＩ）、テトラメチルキシリレンジイ
ソシアネート（ＴＭＸＤＩ）等）；これらのジイソシア
ネートの変性物（ウレタン化物、カーボジイミド、ウレ
チジオン、ウレトイミン、ビューレット及び／又はイソ
シアヌレート変性物）；等が挙げられる。これらは、単
独で、又は２種以上併用することができる。これらのう
ち好ましいものはＨＤＩ、ＩＰＤＩ、ＭＤＩ、水添ＭＤ
Ｉ及びＴＭＸＤＩである。

【００１５】該高分子ポリオール（ｂ）は、１分子中に
２個以上の水酸基を有し、その数平均分子量は、５００
〜５，０００、特に１，０００〜４，０００であること
が好ましい。具体的には以下に例示するものが挙げられ
る。

【００１６】ポリエーテルポリオール、例えばアルキ
レンオキシド（エチレンオキシド、プロピレンオキシ
ド、ブチレンオキシド等）及び／又は複素環式エーテル
（テトラヒドロフラン等）を重合又は共重合して得られ
るもの、より具体的にはポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコール、ポリエチレン−プロピレン（ブ
ロック又はランダム）エーテルグリコール、ポリエチレ
ン−テトラメチレンエーテルグリコール（ブロック又は
ランダム）、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、
ポリヘキサメチレンエーテルグリコール等。

【００１７】ポリエステルポリオール、例えば脂肪族
ジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、グ
ルタル酸、アゼライン酸等）及び／又は芳香族ジカルボ
ン酸（イソフタル酸、テレフタル酸等）と低分子グリコ
ール（エチレングリコール、プロピレングリコール、
１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、
３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ネオペンチル
グリコール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタ
ンジオール、１，４−ジヒドロキシメチルシクロヘキサ
ン等）とを縮重合させたもの、具体的にはポリエチレン
アジペートジオール、ポリブチレンアジペートジオー
ル、ポリヘキサメチレンアジペートジオール、ポリネオ
ペンチルアジペートジオール、ポリエチレン／ブチレン
アジペートジオール、ポリネオペンチレン／ヘキサメチ
レンアジペートジオール、ポリ−３−メチルペンチレン
アジペートジオール、ポリブチレンイソフタレートジオ
ール等。

【００１８】ポリラクトンポリオール、例えばポリカ
プロラクトンジオール又はトリオール、ポリ−３−メチ
ルバレロラクトンジオール等。

【００１９】ポリカーボネートポリオール、例えばポ
リヘキサメチレンカーボネートジオール等。

【００２０】ポリオレフィンポリオール、例えばポリ
ブタジエングリコール、ポリイソプレングリコール又は
その水素化物等。

【００２１】これらの（ｂ）成分は単独で、又は２種以
上の混合物として使用される。

【００２２】上記に例示したもののうち好ましいもの
は、〜から選ばれる少なくとも一種、及び〜の
一種以上ととの混合物である。

【００２３】第３級アミノ基を有するジオール（ｃ）
は、１分子中に１個以上の第３級アミノ基と２個の水酸
基とを有する化合物で、ポリウレタン樹脂（Ａ）にカチ
オン電着性を持たせるためのカチオン性の親水基を導入
するために使用される成分であり、具体例としては、Ｎ
−メチルジエタノールアミン、Ｎ−ブチルジエタノール
アミン、Ｎ−オレイルジエタノールアミン、Ｎ−シクロ
ヘキシルジエタノールアミン、Ｎ−メチルジイソプロパ
ノールアミン、Ｎ−シクロヘキシルジイソプロパノール
アミン、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシエチルアニリン、Ｎ，Ｎ
−ジヒドロキシエチルトルイジン、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキ
シプロピルナフチルアミン、及びこれらアルカノールア
ミン類にエチレンオキシドやプロピレンオキシド等のア
ルキレンオキシドを少量付加したオキシアルキレン化ア
ルカノールアミン類等が挙げられる。これらのうち好ま
しいものはＮ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−ブチル
ジエタノールアミン及びＮ−オレイルジエタノールアミ
ンである。

【００２４】第３級アミノ基を有するジオール（ｃ）の
量は、該第３級アミノ基に基づく窒素原子をポリウレタ
ン樹脂（Ａ）中０．１〜５重量％、好ましくは０．２〜
２重量％含まれる量である。０．１重量％未満ではカチ
オン電着用として安定な分散体が得にくく、５重量％を
超えるとポリマーの親水性が高くなるため、塗膜にした
場合の耐水性が低下することがある。

【００２５】高分子量ポリウレタン樹脂（Ａ）は上記
（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）成分を反応せしめることによ
って得られるが、さらに必要ならば下記重合停止剤
（ｄ）及び／又は鎖伸長剤（ｅ）を併用することも可能
である。

【００２６】重合停止剤（ｄ）は、（Ａ）成分の分子量
を上記範囲内に調整するために使用できるもので、１分
子中にイソシアネート基と反応しうる活性水素を１個以
上有する化合物である。具体的には、例えば、低分子モ
ノアルコール（メタノール、エタノール、イソプロパノ
ール、ブタノール、シクロヘキサノール等）；１価のア
ルキルモノアミン（モノ−及びジ−エチルアミン、モノ
−及びジ−ブチルアミン等）；１級又は２級のアミノ基
を有するアルカノールモノアミン（モノ−及びジ−エタ
ノールアミン等）が挙げられる。

【００２７】重合停止剤（ｄ）の量は、高分子量ポリウ
レタン樹脂（Ａ）の数平均分子量が少なくとも１５，０
００、好ましくは少なくとも２０，０００となる量、即
ち（Ａ）の前駆体であるイソシアネート末端プレポリマ
ーのイソシアネート基を０．１３mmol/g未満、好ましく
は０．１０mmol/g未満を封鎖する量である。重合停止剤
（ｄ）で封鎖されるイソシアネート基が０．１３mmol/g
を超えると高分子量化が困難となり、カチオン電着塗膜
の耐チッピング性能が低下する。

【００２８】鎖伸長剤（ｅ）は、１分子中にイソシアネ
ート基と反応しうる活性水素を２個以上有する化合物で
あって、上記（ｂ）及び（ｃ）成分を含まず、分子量５
００未満の低分子量化合物である。

【００２９】鎖伸長剤（ｅ）としては、水、低分子ポリ
オール及びポリアミンが挙げられる。

【００３０】低分子ポリオールとしては、例えば上記ポ
リエステルポリオールの原料として挙げた低分子グリコ
ール、該グリコールのアルキレンオキシド低モル付加物
（数平均分子量５００未満）；ビスフェノールのアルキ
レンオキシド低モル付加物（数平均分子量５００未
満）；３価アルコール（グリセリン、トリメチロールエ
タン、トリメチロールプロパン等）、該３価アルコール
のアルキレンオキシド低モル付加物（数平均分子量５０
０未満）；及びこれらの２種以上の混合物が挙げられ
る。高分子ポリオール（ｂ）及び第３級アミノ基を有す
るジオール（ｃ）と共に鎖伸長剤（ｅ）として３価アル
コールを使用する場合は、これら（ｂ）及び（ｃ）成分
との合計において、平均水酸基数は、２．０５以下が好
ましい。２．０５を超えると生成物がゲル化しやすくな
る。

【００３１】ポリアミンとしては、例えば脂肪族ポリア
ミン（エチレンジアミン、Ｎ−ヒドロキシエチルエチレ
ンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレン
ジアミン、ジエチレントリアミン）；脂環族ポリアミン
（４，４′−ジアミノジシクロヘキシルメタン、１，４
−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン等）；
芳香環を有する脂肪族ポリアミン（キシリレンジアミ
ン、テトラメチルキシリレンジアミン等）；芳香族ポリ
アミン（４，４′−ジアミノジフェニルメタン、トリレ
ンジアミン、フェニレンジアミン等）；ヒドラジン類
（ヒドラジン、カルボジヒドラジド、アジピン酸ジヒド
ラジド、セバチン酸ジヒドラジド、フタル酸ジヒドラジ
ド等）；及びこれらの２種以上の混合物が挙げられる。

【００３２】鎖伸長剤（ｅ）の量は、前記有機ポリイソ
シアネート（ａ）に対し通常５〜５０モル％、好ましく
は１０〜３０モル％である。

【００３３】上記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、必要により
（ｄ）及び必要により（ｅ）成分を反応せしめて高分子
量ポリウレタン樹脂（Ａ）を製造する方法は、特に制限
されないが、例えば以下に例示する方法が挙げられる。

【００３４】分子内に活性水素基を含まない有機溶剤
（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、Ｎ−
メチルピロリドン、トルエン、キシレン及びこれらの２
種以上の混合物）の存在下、又は溶剤非存在下で、上記
有機ポリイソシアネート（ａ）と高分子ポリオール
（ｂ）と第３級アミノ基を有するジオール（ｃ）と重合
停止剤（ｄ）をワンショット法でウレタン化する方法。

【００３５】前記の分子内に活性水素基を含まない有
機溶剤の存在下又は非存在下で、上記有機ポリイソシア
ネート（ａ）と高分子ポリオール（ｂ）と第３級アミノ
基を有するジオール（ｃ）とを反応させて末端ＮＣＯ基
含有ウレタンポリマーとし、鎖伸長剤（ｅ）で鎖伸長し
た後、重合停止剤（ｄ）を加えて反応を完結させる方
法。

【００３６】前記と同様にして末端ＮＣＯ基含有ウ
レタンプレポリマーを得、次いで鎖伸長剤（ｅ）と重合
停止剤（ｄ）を一括投入して鎖伸長及び反応完結する方
法。 前記の分子内に活性水素基を含まない有機溶剤の存在
下又は非存在下で、上記有機ポリイソシアネート（ａ）
と高分子ポリオール（ｂ）を反応させて末端ＮＣＯ基含
有ウレタンプレポリマーとし、第３級アミノ基を有する
ジオール（ｃ）と鎖伸長剤（ｅ）で鎖伸長した後、重合
停止剤（ｄ）を加えて反応を完結させる方法。

【００３７】ここで（ａ）のイソシアネート（ＮＣＯ）
基の（ｂ）＋（ｃ）の活性水素基に対する当量比は、通
常１．１〜２．０、好ましくは１．２〜１．８の範囲で
あることが好ましい。ポリウレタン形成反応は、通常２
０〜１５０℃、好ましくは５０〜１２０℃の温度で行な
われる（尚、ポリアミンで鎖伸長反応させる場合は、通
常８０℃以下、好ましくは０〜７０℃の温度で行なわれ
る）。反応を促進させるため、通常のウレタン化反応に
用いられるアミン系或いは錫系の触媒を使用してもよ
い。

【００３８】上記ポリウレタン樹脂（Ａ）は、ＳＰ値が
９．５〜１２．０、特に好ましくは９．５〜１１．５の
範囲内に含まれ、しかも数平均分子量は少なくとも１
５，０００、好ましくは２０，０００〜２００，０００
の範囲内にあることが必要である。

【００３９】ＳＰ値は、溶解性パラメータ（Solubility
Parameter）値のことで、Fedors法による計算で算出で
きる。Fedors法による計算は、Polymer Engineering an
d Science, 14, (2), 147 (1974)に記載されている。Ｓ
Ｐ値が９．５未満ではエポキシ樹脂との相溶性が悪く、
電着塗膜の防錆性が低下する。またＳＰ値が１２．０を
超えると、電着塗膜の耐チッピング性能の向上効果がな
くなる。

【００４０】（Ａ）成分のＳＰ値は、ポリウレタンの構
成各成分の凝集エネルギー密度の緩和（分子凝集エネル
ギーの緩和／分子容の総和）の平方根で表され、有機ポ
リイソシアネート（ａ）は、高分子ポリオール（ｂ）に
比べ一般に凝集エネルギー密度が高い。したがって、Ｓ
Ｐ値を高くするには（Ａ）を構成する（ａ）成分の使用
量を増やすことにより、またＳＰ値を低くするには
（ｂ）成分の使用量を増やすことによりＳＰ値をコント
ロールできる。

【００４１】また、（Ａ）成分の数平均分子量が１５，
０００よりも小さくなると、該カチオン電着塗膜の耐チ
ッピング性が低下するので好ましくない。

【００４２】該（Ａ）成分は、（ａ）成分と（ｂ）成分
とのウレタン化反応生成物を主骨格としてなり、さらに
（ｃ）成分によってカチオン形成性基を導入し、そして
必要に応じて使用してもよい（ｄ）及び（ｅ）成分で分
子量等をコントロールしている。したがって、（Ａ）成
分は、カチオン形成性基を有しているので、電着塗装時
には下記（Ｂ）成分と共に電着され、塗膜の加熱硬化中
に解離することは殆どない。また、該（Ａ）成分は、例
えば（ｄ）成分としてアルカノールアミン等を用いて分
子末端に第１級水酸基を導入すれば、塗膜の架橋反応に
関与することができる。

【００４３】エポキシ樹脂系カチオン電着性樹脂（Ｂ）
は、原則としてカチオン性基と架橋性官能基（例えば第
１級水酸基）を有しており、上記（Ａ）成分と併用す
る。具体的には、従来からカチオン電着塗料分野におい
て使用されているアミノ基を有するカチオン性樹脂であ
って、高分子量ポリウレタン樹脂（Ａ）との相溶性、防
錆性に優れる点からエポキシ系カチオン電着性樹脂が挙
げられる。この樹脂は、塩酸、硫酸、リン酸、酢酸、プ
ロピオン酸、乳酸等の酸である中和剤で中和された水溶
化もしくは水分散化物であって、例えば（１）ポリエポ
キシドと第１級モノアミン、第１級ポリアミン、第２級
ポリアミン又は第１、２級混合ポリアミンとの付加物
（例えば、米国特許第３，９８４，２９９号参照）；
（２）ポリエポキシド化合物と第２級アミノ基及びケチ
ミン化された第１級アミノ基を有するアミンとの付加物
（例えば、米国特許第４，０１７，４３８号参照）；
（３）ポリエポキシド化合物とケチミン化された第１級
アミノ基を有するヒドロキシ化合物とのエーテル化によ
り得られる反応物（例えば、特開昭５９−４３０１３号
公報参照）等が使用できる。

【００４４】上記樹脂（Ｂ）の製造に使用されるポリエ
ポキシド化合物は、エポキシ基を１分子中２個以上有す
る化合物であり、一般に少なくとも２００、好ましくは
４００〜４，０００、さらに好ましくは８００〜２，０
００の範囲内の数平均分子量を有するものが適してお
り、特にポリフェノール化合物とエピクロルヒドリンと
の反応によって得られるものが好ましい。

【００４５】該ポリエポキシド化合物の形成のために用
いるポリフェノール化合物としては、例えばビス（４−
ヒドロキシフェニル）−２，２−プロパン、４，４′−
ジヒドロキシベンゾフェノン、ビス（４−ヒドロキシフ
ェニル）−１，１−エタン、ビス（４−ヒドロキシフェ
ニル）−１，１−イソブタン、ビス（４−ヒドロキシ−
tert−ブチルフェニル）−２，２−プロパン、ビス（２
−ヒドロキシナフチル）メタン、１，５−ジヒドロキシ
ナフタレン、ビス（２，４−ヒドロキシフェニル）メタ
ン、テトラ（４−ヒドロキシフェニル）−１，１，２，
２−エタン、４，４′−ジヒドロキシフェニルスルホ
ン、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等が
挙げられる。

【００４６】該ポリエポキシド化合物は、ポリオール
（ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール
等）、ポリアミドアミン、ポリカルボン酸、ポリイソシ
アネート化合物等と一部反応させたものであってもよ
く、さらにまた、ε−カプロラクトン、アクリルモノマ
ー等をグラフト重合させたものであってもよい。

【００４７】また、該ポリエポキシド化合物にカチオン
性基を導入するためのカチオン化剤としては、例えば下
記のアミノ化合物が挙げられる。

【００４８】モノエタノールアミン、モノプロパノー
ルアミン、モノブタノールアミン等の第１級アルカノー
ルアミン。

【００４９】Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ−エチ
ルエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジ−ｎ（又
はiso)−プロパノールアミン、ジブタノールアミン等の
第２級アルカノールアミン。

【００５０】上記第１級アルカノールアミンとα，β
−不飽和カルボニル化合物との付加物（第２級アルカノ
ールアミン）：例えば、モノエタノールアミンとＮ，Ｎ
−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドとの付加物、
モノエタノールアミンとヒドロキシエチル（メタ）アク
リレートとの付加物、モノエタノールアミンとヒドロキ
シプロピル（メタ）アクリレートとの付加物、モノエタ
ノールアミンとヒドロキシブチル（メタ）アクリレート
との付加物等。

【００５１】樹脂（Ｂ）が有している架橋性官能基であ
る水酸基は、例えば、上記カチオン化剤中のアルカノー
ルアミン、エポキシド化合物中に導入されることがある
カプロラクトンの開環物及びポリオール等から導入され
る第１級水酸基；エポキシ樹脂中の第２級水酸基；等が
挙げられる。このうち、アルカノールアミンにより導入
される第１級水酸基は架橋硬化反応性が優れているので
好ましい。

【００５２】樹脂（Ｂ）における水酸基の含有量は、架
橋硬化反応性の点からみて、水酸基当量で２０〜５，０
００、特に１００〜１，０００の範囲内が好ましく、さ
らに第１級水酸基当量２００〜１，０００の範囲内にあ
ることが望ましい。また、カチオン性基の含有量は、樹
脂（Ｂ）を安定に分散しうるに必要な最低限以上が好ま
しく、mgKOH/g 樹脂換算、即ちアミン価で一般に３〜２
００、特に１０〜１００の範囲内にあることが好まし
い。

【００５３】ＣＥＤ（３）における前記高分子量ポリウ
レタン樹脂（Ａ）の配合量は、エポキシ系カチオン電着
性樹脂（Ｂ）に対して、樹脂（Ａ）：樹脂（Ｂ）＝３
０：７０〜１：９９の範囲内の固形分重量比であり、好
ましくは樹脂（Ａ）：樹脂（Ｂ）＝５：９５〜２０：８
０の固形分重量比である。高分子量ポリウレタン樹脂
（Ａ）の配合量が、樹脂（Ａ）：樹脂（Ｂ）＝１：９９
の固形分重量比より少ない場合には耐チッピング性能の
改良効果が十分でなく、他方、樹脂（Ａ）：樹脂（Ｂ）
＝３０：７０の固形分重量比より多い場合には電着浴の
浴安定性が不良となり、電着浴槽底部に沈降物が生じ
る。また防錆性の低下、塗料コストの増加にもなるため
好ましくない。

【００５４】上記樹脂（Ａ）及び樹脂（Ｂ）は、酢酸、
プロピオン酸、乳酸、ヒドロキシ酢酸などの酸で中和さ
れ、水分散能が付与される。

【００５５】また、ＣＥＤ（３）は、必要に応じてアル
コール類、フェノール類、第３級ヒドロキシアミン又は
オキシム類等でブロックしたブロックポリイソシアネー
ト化合物やメラミン樹脂等の架橋剤を含有してもよい。

【００５６】上記したＣＥＤ（３）などのカチオン電着
塗料〔１〕中には、樹脂成分や架橋剤に加えて、さらに
必要に応じて通常の添加物、例えば、着色顔料、例えば
チタン白、カーボンブラック、ベンガラ、黄鉛等：体質
顔料、例えばシリカ、クレー、マイカ、炭酸カルシウ
ム、タルク等；防錆顔料、例えばストロンチウムクロメ
ート、ジンククロメート等のクロム顔料、ケイ酸鉛、ク
ロム酸鉛、水酸化鉛等の鉛顔料等；顔料分散用樹脂、ハ
ジキ防止剤、水性溶剤、硬化触媒等を含ませることもで
きる。顔料は、好ましくは通常顔料分散用樹脂中に分散
された顔料ペーストとして配合される。

【００５７】さらにカチオン電着塗料〔１〕中には、必
要に応じて導電性カーボン（グラファイト等）、金属性
粉末などの導電性粉末を配合してもよく、その場合に
は、カチオン電着塗料〔１〕により形成される塗膜が、
２０℃・２０Ｖでは１×１０⁷〜１０¹³Ω・cmの範囲の
体積固有電気抵抗値（膜厚２５μm)を有することが好ま
しく、これにより１回目の電着塗膜と２回目の電着塗膜
との境界部の塗膜形成をよりよく行なうことができる。

【００５８】上記カチオン電着塗料〔１〕は、適宜脱イ
オン水で希釈して固形分濃度が約５〜２５重量％、ｐＨ
が５．５〜８の範囲内になるように調整することができ
る。カチオン電着塗料〔１〕の塗装 上記カチオン電着塗料〔１〕を用いて被塗物に電着塗装
を行なう方法及び装置としては、従来からカチオン電着
塗装において使用されているそれ自体既知の方法及び装
置を使用することができる。その際、被塗物をカソード
とし、アノードとしてはステンレス＃３１６板、フェラ
イト金属板などを用いるのが好ましい。用いうる電着塗
装条件は特に制限されるものではないが、一般的には、
浴温：１５〜３５℃（好ましくは２０〜３０℃）、電
圧：１００〜４００Ｖ（好ましくは２００〜３００
Ｖ）、電流密度：０．０１〜３A/dm² 、通電時間：３０
秒〜１０分、極面積比（Ａ／Ｃ）：６／１〜１／６、極
間距離：１０〜１００cm、撹拌状態で電着することが望
ましい。

【００５９】上記複雑な構造を有する被塗物に上記カチ
オン電着塗料〔１〕を使用して、第１回目の電着塗装を
すると、自動車ボディ外板などの一般部である、目的膜
厚を形成容易な部位（以下、「電着容易部」と略称す
る）に目的とする膜厚の電着塗膜を形成させたとき、自
動車ボディの袋構造内板部などのつきまわり性が良くな
いと塗装が困難な部位（以下、「電着困難部」と略称す
る）は、目的とする膜厚より薄かったり全く塗膜が形成
されていなかったりする。

【００６０】本発明方法において、カチオン電着塗料
〔１〕による電着塗膜の電着容易部における膜厚は目的
とする耐チッピング性及び防錆性などの目的とする性能
に応じて適宜選定すればよいが、１０〜７０μm 、好ま
しくは１０〜３０μm 、さらに好ましくは１０〜２０μ
m であることが好適である。

【００６１】本発明方法においては、上記カチオン電着
塗料〔１〕の電着塗装後、必要に応じて水洗を行ない、
加熱を行なうが、この加熱条件が重要であり、まず電着
困難部の表面の到達最高温度が４０〜８０℃、好ましく
は５０〜７０℃となることが必要である。電着困難部の
表面の到達最高温度が４０℃未満では、カチオン電着塗
料〔２〕による第２回目の電着塗装を行なった際に１回
目の電着塗膜と２回目の電着塗膜とが混合しやすくな
り、仕上り性が低下し、十分なチッピング性、防食性な
どの塗膜性能を有する塗膜が得られなくなる。一方、電
着困難部の表面の到達最高温度が８０℃を超えると、電
着困難部に形成された目的膜厚に達していない１回目の
電着塗膜も溶融して緻密な膜となるので、電着困難部に
おける目的膜厚に到達していない塗膜上であっても、第
２回目の電着塗装による電着塗膜が形成されない箇所が
発生しやすくなる。

【００６２】さらに、上記加熱において、電着容易部の
表面の到達最高温度及び電着困難部の表面の到達最高温
度のそれぞれは、加熱方法などにより、バラツキを生じ
ることがあるが、電着容易部の表面の到達最高温度の最
大温度が、電着困難部の表面の到達最高温度の最小温度
より２０〜７０℃高い温度となることが必要である。こ
の温度差が、２０℃より小さくなると、加熱による電着
容易部の塗膜と電着困難部の塗膜との塗膜状態の差が小
さくなり、温度差による第２回目の電着塗膜の形成のし
やすさに差がなくなってしまう。一方、温度差が、７０
℃より大きくなると、電着容易部の場所ごとの温度のバ
ラツキが大きくなり、電着容易部の塗膜の場所ごとの乾
燥程度に差が出てしまい、塗面平滑性低下の原因となる
という問題がある。

【００６３】本発明方法において、被塗物が自動車ボデ
ィである場合には、上記加熱は、通常、３〜７分間行な
うことが好ましい。加熱時間が短いと、電着困難部の到
達最高温度が、４０℃に到達しないことが起こりやす
く、また加熱時間が長いと、電着容易部の表面の到達最
高温度の最大温度と、電着困難部の表面の到達最高温度
の最小温度との温度差が、２０℃より小さくなりやすく
なる。

【００６４】また上記加熱において、電着容易部の表面
のいずれの箇所においても、その到達最高温度は、電着
困難部の表面のいずれの箇所における到達最高温度より
実質的に高い温度となるようにすることが好ましい。

【００６５】本発明方法においては、上記加熱後、通
常、被塗物を冷却し、ついで第２回目の電着塗装とし
て、カチオン電着塗料〔２〕が電着塗装される。

【００６６】カチオン電着塗料〔２〕 カチオン電着塗料〔２〕としては、防食性の点からカチ
オン電着性エポキシ樹脂を主成分とする電着塗料を挙げ
ることができる。カチオン電着塗料〔２〕として、カチ
オン電着塗料〔１〕と異なる機能を有する塗膜を形成す
るカチオン電着塗料を使用することによって、被塗物の
部位で異なる機能を有する塗膜を形成することが可能で
ある。

【００６７】上記カチオン電着性エポキシ樹脂を主成分
とする電着塗料（以下、「ＥＰ−ＣＥＤ」と略称するこ
とがある）におけるカチオン電着性エポキシ樹脂として
は、前記カチオン電着塗料〔１〕の一例として挙げたＣ
ＥＤ（３）における（Ｂ）成分であるエポキシ樹脂系カ
チオン電着性樹脂を挙げることができる。

【００６８】上記カチオン電着性エポキシ樹脂は、酢
酸、プロピオン酸、乳酸、ヒドロキシ酢酸などの酸で中
和され、水分散能が付与される。

【００６９】上記ＥＰ−ＣＥＤは、上記カチオン電着性
エポキシ樹脂に、必要に応じて架橋剤を混合してもよ
い。この架橋剤としては、前記ＣＥＤ（３）が必要に応
じて含有してもよい架橋剤として挙げたブロックポリイ
ソシアネート化合物、メラミン樹脂などを挙げることが
できる。

【００７０】また、上記架橋剤を使用しなくても硬化さ
せることが可能な自己架橋タイプのアミン付加エポキシ
樹脂を使用することができ、例えばポリエポキシ物質に
β−ヒドロキシアルキルカルバメート基を導入した樹脂
（例えば特開昭５９−１５５４７０号公報参照）；エス
テル交換反応によって硬化しうるタイプの樹脂（例えば
特開昭５５−８０４３６号公報参照）；基体樹脂中にブ
ロックイソシアネート基を導入した樹脂などを用いるこ
ともできる。

【００７１】上記ＥＰ−ＣＥＤなどのカチオン電着塗料
〔２〕は、さらに必要に応じて、前記カチオン電着塗料
〔１〕中に必要に応じて配合される通常の添加物、例え
ば、顔料類、顔料分散用樹脂、ハジキ防止剤、有機溶
剤、硬化触媒などを含有することができる。

【００７２】上記カチオン電着塗料〔２〕は、被塗物の
エッジ防食性が強く要求される場合には、ゲル化微粒子
を配合してエッジ被覆性を改良することが好適である。

【００７３】上記ゲル化微粒子としては、粒子内の架橋
反応によりゲル化された微粒子重合体であれば特に制限
なく従来公知のものが使用でき、例えばアルコキシシリ
ル基とカチオン性基とを含有するアクリル共重合体を水
分散化し、粒子内架橋せしめたもの（特願昭６２−５４
１４１号公報参照）；アルコキシシリル基と水酸基及び
カチオン性基を有する内部架橋ゲル化微粒子（特開平２
−４７１７３号公報参照）；アルコキシシリル基とウレ
タン結合と水酸基及びカチオン性基を有する内部架橋ゲ
ル化微粒子（特開平３−６２８６０号公報参照）などが
挙げられる。

【００７４】さらに上記ゲル化微粒子として、特に加水
分解性アルコキシシリル基を含有するエポキシ樹脂アミ
ン付加物を水分散化し、且つ粒子内架橋せしめてなるカ
チオン電着性ゲル化微粒子が、防食性の点から好適に使
用できる。

【００７５】ゲル化微粒子の粒径は、一般に０．５μm
以下、好ましくは０．０１〜０．３μm 、より好ましく
は０．０５〜０．２μm の範囲内にあることができる。
粒径の調整は加水分解性アルコキシシラン基を含有する
エポキシ樹脂アミン付加物中のカチオン性基の量を調節
することによって行なうことができ、それによって容易
に所望の範囲内の粒径を得ることができる。

【００７６】該カチオン電着塗料〔２〕において、上記
ゲル化微粒子を配合する場合には、該配合量が全樹脂固
形分（カチオン電着性エポキシ樹脂とゲル化微粒子の合
計）に対し、３〜５０重量％、好ましくは７〜３５重量
％であることが適当である。かくして得られるカチオン
電着塗料〔２〕は、適宜脱イオン水で希釈して固形分濃
度が約３〜２５重量％、好ましくは５〜２０重量％、ｐ
Ｈが約５．５〜８の範囲内になるように調整するのが適
当である。

【００７７】カチオン電着塗料〔２〕の塗装 第２回目の電着塗装として、第１回目電着塗膜が形成さ
れた被塗物に上記カチオン電着塗料〔２〕をカチオン電
着塗装する。この電着塗装によって、カチオン電着塗料
〔１〕の塗膜が少なくとも電着容易部にすでに形成され
た複雑な構造を有する被塗物に、カチオン電着塗料
〔２〕の塗膜が少なくとも電着困難部に形成される。こ
のとき、カチオン電着塗料〔２〕の塗膜が電着容易部の
一部に形成されてもよい。

【００７８】カチオン電着塗料〔２〕の電着塗装におい
ては、電着容易部には膜抵抗の大きな塗膜が形成されて
いるので電着容易部には電流が流れにくくなっており、
電着困難部に電流が集中して流れるので電着困難部に電
着塗料〔２〕の塗膜を形成することができ、電着困難部
にも総合的に目的膜厚の電着塗膜を形成することができ
るとともに、熱流動によって素地が露出したエッジ部な
どの未塗装部分にも電着塗膜を形成することができる。

【００７９】上記カチオン電着塗料〔２〕を用いて電着
塗装を行なう方法及び装置は、前記カチオン電着塗料
〔１〕の塗装に使用される方法及び装置を同様に使用す
ることができる。そのうち、通電時間などについては、
特に制限されるものではないが、通常、前記カチオン電
着塗料〔１〕の塗装において必要とする時間の１／４〜
１／１でも十分に、被塗物の目的膜厚に達しない部分に
カチオン電着塗料〔１〕による電着塗膜を形成すること
ができる。

【００８０】また、被塗物を電着浴中に全没させて電着
塗装する方法が一般的であるが、この方法以外に電着困
難部を含む被塗物の一部を電着浴中に浸漬して電着す
る、いわゆる「半没電着法」によって第２回目の電着塗
装を行なうこともできる。

【００８１】上記のように被塗物に電着塗料〔１〕及び
電着塗料〔２〕の塗膜を形成し、これら両者が硬化する
条件にて焼付けを行なうことにより被塗物に目的とする
電着硬化塗膜を形成することができる。この焼付け条件
は、通常、１２０〜１８０℃で１０〜３０分間保持する
条件である。

【００８２】上記のように、カチオン電着塗料〔１〕及
びカチオン電着塗料〔２〕による２回の電着塗装によ
り、複雑な構造を有する被塗物の一般部（第１回目の電
着塗装により目的膜厚が形成される部分）には、カチオ
ン電着塗料〔１〕による耐チッピング性の優れた塗膜が
主として形成され、複雑な構造を有する被塗物の、袋構
造部内部などの内板部、円筒の内部などの複雑な構造部
（第１回目の電着塗装により目的膜厚が形成されない部
分）には、カチオン電着塗料〔１〕による塗膜の上にカ
チオン電着塗料〔２〕による塗膜が形成されるか、又は
カチオン電着塗料〔１〕による塗膜なしにカチオン電着
塗料〔２〕による塗膜が形成されて目的膜厚の塗膜が得
られる。

【００８３】上記のように、被塗物に形成される塗膜を
被塗物の部分によって代えることができるので、被塗物
の一般部に耐チッピング性の優れた塗膜を形成でき、複
雑な構造部には耐食性の優れた、また必要に応じて、そ
れに加えて他の機能を発揮する電着塗膜を形成すること
ができる。例えば、カチオン電着塗料〔２〕として、ゲ
ル化微粒子を配合したものを使用することにより被塗物
のエッジ部を十分に被覆することができる。その他、目
的に応じ種々の機能を有する塗膜の組合せとすることが
できる。

【００８４】上記のようにして形成される電着塗膜上に
は、必要に応じて中塗り及び／又は上塗り塗料を適宜塗
り重ねて仕上げることができる。

【００８５】

【実施例】以下、製造例、実施例及び比較例により、本
発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。各例中の「部」は重量部、「％」は
重量％を示す。

【００８６】製造例１ 高分子量ポリウレタン樹脂
（Ａ）の製造 （Ａ−１）：ポリエチレン−プロピレン（ブロック）エ
ーテルグリコール〔サンニックスジオール ＰＬ−２１
００（数平均分子量２，４７７）；三洋化成工業株式会
社製〕４７９．２部、ネオペンチルグリコール３９．７
４部、ヘキサメチレンジイソシアネート１５８．３部及
びメチルイソブチルケトン７５部を反応容器に仕込み、
反応系内を窒素ガス置換した後、撹拌しながら１１０℃
で３時間反応し、次に反応物を６０℃まで冷却しＮ−メ
チルジエタノールアミン２３．７８部及びメチルイソブ
チルケトン２２５部を加えて、さらに９０℃で４時間反
応して残存ＮＣＯ基含量１．３０％のウレタンプレポリ
マー溶液を合成した。このウレタンプレポリマー溶液を
４０℃に冷却した後、イソホロンジアミン２２．９部、
モノエタノールアミン２．４４部、メチルイソブチルケ
トン３５５部及びイソプロパノール７０部の混合物を加
えて１時間反応し残存ＮＣＯ基がなくなるまで鎖伸長反
応を行ない、固形分５０．０％の、数平均分子量約３
５，０００の高分子量ポリウレタン樹脂（Ａ−１）の淡
黄色溶液を得た。樹脂（Ａ−１）のアミン価は、１５．
４mgKOH/g 樹脂（第３級アミノ基に基づく窒素原子含有
量として０．３９％）であった。また、Fedors法による
計算ＳＰ値は、９．７であった。 製造例２ エポキシ系カチオン電着性樹脂（Ｂ）の製造 （Ｂ−１）：撹拌機、温度計、窒素導入管及び還流冷却
器を取り付けたフラスコに、ビスフェノールＡとエピク
ロルヒドリンとの反応によって得られた数平均分子量３
７０、エポキシ当量１８５のエポキシ樹脂５１８部を仕
込み、ビスフェノールＡ５７部及びジメチルベンジルア
ミン０．２部を加え、１２０℃でエポキシ当量が２５０
となるまで反応させた。次いでε−カプロラクトン２１
３部及びテトラブトキシチタン０．０３部を加え、１７
０℃に昇温し、この温度を保ちながら経時でサンプリン
グを行ない、赤外吸収スペクトル測定にて未反応ε−カ
プロラクトン量を追跡し、反応率が９８％以上になった
時点でビスフェノールＡ１４８部とジメチルベンジルア
ミン０．４部をさらに加え、１３０℃でエポキシ当量９
３６となるまで反応させた。次いで、メチルイソブチル
ケトン２５７．４部、ジエチルアミン２５．６部、ジエ
タノールアミン６８．３部を加え８０℃で２時間反応
後、メチルエチルケトン１４３．４部で希釈し、樹脂固
形分７２％のエポキシ−ポリアミン樹脂（Ｂ−１）の溶
液を得た。この樹脂のアミン価は５４．５mgKOH/g 樹脂
で、第１級水酸基当量は５００であった。

【００８７】製造例３ ゲル化微粒子の製造 温度計、撹拌機、還流冷却器及び窒素ガス吹き込み口を
取り付けた反応容器に、窒素ガス吹き込み下でエポン８
２８ＥＬ（注１）１，０４５部、ビスフェノールＡ１７
１部及びジエタノールアミン５２．２部を仕込んで１２
０℃に加熱し、エポキシ当量（注２）が理論値（３１
７）に達するまで反応させた。その後８０℃まで冷却
し、ＫＢＥ−９０３（注３）２２１部とジエタノールア
ミン１５７．５部を加え、３級アミン価（注４）が理論
値（１０２）に達するまで反応させた。その後エチレン
グリコールモノブチルエーテル７０６部で希釈し、数平
均分子量約１，６５０の加水分解性アルコキシシラン基
を含有するエポキシ樹脂アミン付加物の固形分７０％の
エチレングリコールモノブチルエーテル溶液を得た。

【００８８】２リットルフラスコに、上記で得た加水分
解性アルコキシシリル基を含有するエポキシ樹脂アミン
付加物１００部及び１０％酢酸１１部を加えて３０℃で
５分間撹拌した後、脱イオン水２３９部を強く撹拌しな
がら約３０分間かけて滴下し、５０℃に昇温して約３時
間撹拌を行なった。かくして、固形分２０％の乳白色の
粒子内架橋したゲル化微粒子分散液（Ｇ）が得られ、こ
の微粒子のエチレングリコールモノブチルエーテル中で
の平均粒子径は０．１５μm であった。

【００８９】（注１）エポキシ当量約１９０を持つビス
フェノールＡのジグリシジルエーテル（油化シェルエポ
キシ（株）製） （注２）ＪＩＳ−Ｋ−７２３６に準拠。但し、アミノ基
もエポキシ基として合算する。

【００９０】（注３）γ−アミノプロピルトリエトキシ
シラン（信越化学（株）製） （注４）無水酢酸でアセチル化した後、クリスタルバイ
オレットを指示薬として過塩素酸で滴定。

【００９１】カチオン電着塗料の作成 作成例１ 製造例１で得た高分子量ポリウレタン樹脂（Ａ−１）溶
液２４部（固形分量で１２部）、製造例２で得たエポキ
シ系カチオン電着性樹脂（Ｂ−１）溶液１１１部（固形
分量で８０部）及びヘキサメチレンジイソシアネートの
メチルエチルケトオキシムブロック化物（固形分量で２
０部）を混合し、得られた混合液に、酢酸鉛１部及び１
０％酢酸水溶液１５部を配合し、均一に混合させた後、
撹拌しながら脱イオン水を約１５分間かけて滴下し、固
形分約３５％のカチオン電着塗料用クリヤエマルション
を得た。このクリヤエマルションに後記表１に示す顔料
ペースト（Ｐ−１）６２．２部（固形分量で２８部）を
撹拌しながら加え、脱イオン水で希釈して固形分約２０
％のカチオン電着塗料（１）を得た。得られたカチオン
電着塗料（１）は、耐チッピング性に優れた塗膜を形成
可能な電着塗料である。

【００９２】作成例２ 固形分３２％のＨＢ３０００クリヤエマルション（関西
ペイント社製、カチオン電着塗料用樹脂エマルション、
樹脂分は、ポリエステル変性エポキシ樹脂及びブロック
化したジイソシアネート化合物からなる）６８７．５部
に表１に示す固形分５５％の顔料ペースト（Ｐ−２）１
０９部を配合、撹拌し、脱イオン水で希釈して固形分２
０％のカチオン電着塗料（２）を得た。

【００９３】作成例３ 固形分３２％のＨＢ３０００クリヤエマルション６２５
部に固形分５５％の顔料ペースト（Ｐ−２）１０９部及
び製造例３で得た固形分２０％のゲル化微粒子分散液
（Ｇ）１００部を配合、撹拌し、脱イオン水で希釈して
固形分２０％のカチオン電着塗料（３）を得た。

【００９４】

【表１】

【００９５】つきまわり性についてのモデル実験 作成例１で得た固形分２０％のカチオン電着塗料（１）
を入れた、内径１５０mm、高さ３５０mmの底を有する円
筒状のステンレス容器に、基準板を取り付けた肉厚１．
８mm、内径１６．０mm、長さ３３０mmのステンレス製円
筒管の内部の中央位置に０．５×１０．０×３５０mmの
大きさの被塗物をステンレス製円筒管に触れないように
配置した試験器具を、後記図１に示すように設置した。
上記試験装置における基準板及び被塗物の材質は、いず
れもリン酸亜鉛処理冷延鋼板である。またステンレス容
器の底にはマグネットスターラーによって回転できるス
ターラーチップが入れられている。

【００９６】上記試験装置を用いて、第１回目の電着塗
装、加熱を下記表２に示す条件にて行なった後、電着塗
料（１）のかわりに作成例２で得た固形分２０％のカチ
オン電着塗料（２）を使用し、第１回目の電着塗装を行
なった被塗物に電着塗装する以外は、同様の装置を使用
して第２回目の電着塗装を下記表２に示す条件にて行な
った。表２に、第１回目の電着塗装によって得られる、
基準板における電着塗膜の膜厚、被塗物における電着塗
料のつきまわり長さ（被塗物の円筒入口部における塗膜
形成端部から電着塗膜が形成されなくなる箇所までの距
離）、並びに第２回目の電着塗装によって得られる、基
準板における電着塗膜の総合膜厚（第１回目の電着塗装
によって形成される電着膜厚と第２回目の電着塗装によ
って形成される電着膜厚との合計膜厚）、第２回目の電
着塗装後の被塗物における電着塗料のつきまわり長さ
（最大長さは３０cm）及び第１回目の電着塗装によって
形成される電着塗膜と第２回目の電着塗装によって形成
される電着塗膜との境界膜厚（境界部における第１回目
の電着塗膜の膜厚）を記載する。また表３に実験３と実
験５と実験９とについて、上記被塗物上における被塗物
の円筒入口部の塗膜形成端部からの距離（cm）に対する
電着総合塗膜厚（μm)を示す。

【００９７】

【表２】

【００９８】

【表３】

【００９９】実施例１ 第１回目電着用のカチオン電着塗料〔１〕として、作成
例１で得たカチオン電着塗料（１）を使用し、第２回目
電着用のカチオン電着塗料〔２〕として、作成例３で得
たカチオン電着塗料（３）を使用して、表４に示す条件
で電着塗装した後、１６０℃で２０分間焼き付けて電着
塗膜を得た。被塗物としては下記の袋部塗装性試験用被
塗物を使用した。電着塗装時におけるこの被塗物と対極
との距離が１１０mmとなるようにし、且つ８mmφの穴の
開いた面が対極に面するように浸漬した。この被塗物の
平行に配置された４枚の鋼板のうちの穴の開いていない
鋼板の、箱状体における内面に相当する部分を内板部と
し、箱状体を形成している穴の開いた鋼板のうちの対極
に最も近い鋼板の、箱状体における外面に相当する部分
を外板部とし、上記内板部及び外板部における膜厚及び
加熱条件、並びに内板部と外板部との総合膜厚比、及び
得られた外板部の耐チッピング性を表４に示す。耐チッ
ピング性の試験方法を下記に示す。また表４における電
着塗膜厚は硬化膜としての膜厚である。実施例１におい
て得られた総合塗膜は、（内板部最小総合膜厚／外板部
総合膜厚）である総合膜厚比が０．４２であり、つきま
わり性が悪くなりがちな箇所にも十分な膜厚の塗膜を形
成できる。

【０１００】袋部塗装性試験用被塗物：横７０×縦１５
０×厚さ０．８mmのリン酸亜鉛処理冷延鋼板４枚のうち
の３枚に底辺から４５mmで左右対称となる位置に８mmφ
の穴を開け、４枚の鋼板を等間隔に平行に配置し、側
面、底面もリン酸亜鉛処理冷延鋼板で遮蔽して、上面が
開放された、７０×１５０×６０mmの箱状構造体を作成
した。なお、上記４枚の鋼板のうちの穴を開けていない
鋼板が構造体の外面を形成するように配置した。得られ
た箱状構造体を袋部塗装性試験用に供する。この箱状構
造体は、電着塗装時、９０mmの深さまで浸漬され、電着
塗料は８mmφの穴を通じてのみ出入する。

【０１０１】耐チッピング性試験方法：得られた電着塗
装板に、さらに熱硬化性の中塗り塗料及び上塗塗料を塗
装し、加熱硬化したものについて下記試験を行なう。

【０１０２】 試験機器：Ｑ−Ｇ−Ｒグラベロメータ
ー（Ｑパネル会社製品） 吹付けられる石：直径約１５〜２０mmの砕石 吹付けられる石の容量：約５００ml 吹付けエアー圧力：約４ｋｇ／ｃｍ^２ 試験時の温度：約２０℃ 試験片を試験片保持台に取り付け、約４ｋｇ／ｃｍ^２の
吹付けエアー圧力で約５００mlの砕石を試験片に発射せ
しめた。塗面状態を目視観察し下記の基準で評価する。

【０１０３】◎：上塗り塗膜の一部に衝撃によるキズが
極く僅か認められる程度で、電着塗膜の剥離を全く認め
ず。

【０１０４】○：上塗り及び中塗り塗膜に衝撃によるキ
ズがみられ、しかも電着塗膜の剥れが僅かに認められ
る。

【０１０５】△：上塗り及び中塗り塗膜に衝撃によるキ
ズが多く認められ、しかも電着塗膜の剥れもかなり認め
られる。

【０１０６】実施例２〜６及び比較例１〜３ 実施例１において、使用するカチオン電着塗料〔１〕及
び〔２〕の塗料種、電着塗装条件並びに加熱条件を表４
に示すとおりとする以外は、実施例１と同様に行なっ
た。

【０１０７】表４から明らかなように、（内板部最小総
合膜厚／外板部総合膜厚）である総合膜厚比は、実施例
１〜６のいずれも比較例１及び２の総合膜厚比より大き
な値であり、つきまわり性が良好である。比較例３にお
いては、総合膜厚比は、実施例のものとほぼ同等であっ
たが、耐チッピング性が劣っていた。

【０１０８】

【表４】

【０１０９】

【発明の効果】本発明方法によって、第１回目及び第２
回目の電着塗装を行なうと、第１回目に塗装した電着塗
膜が十分につきまわらなかった複雑な構造部などの目的
膜厚に達しない部分に選択的に、第２回目に塗装した電
着塗膜が形成される。第１回目の電着塗装によって目的
膜厚に達しない部分の加熱が４０〜８０℃の範囲に抑え
られているので第２回目の電着塗装によって、この部分
に十分な膜厚の塗膜を形成することができ、また第１回
目の電着塗膜と第２回目の電着塗膜との境界部の膜厚を
十分に確保することができる。さらに電着容易部には、
第１回目の電着塗装により耐チッピング性の優れた電着
塗膜を形成でき、第２回目の電着塗装にカチオン電着性
エポキシ樹脂を主成分とするカチオン電着塗料を使用す
ることにより、電着困難部に耐食性の優れた電着塗膜を
形成することができる。

【０１１０】また第１回目の電着時間を短くするなど、
電着時間を調節することにより、第１回目の電着塗装に
よって目的膜厚に達した部分と目的膜厚に達しない部分
とにおける、第２回目の電着塗装後における総合電着塗
膜の部分間の膜厚差を小さくできるので電着膜厚の均一
化をはかることができ、また電着時間の短時間化、過剰
塗膜厚の形成防止による電着塗料の使用量の低減をはか
ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】前記「つきまわり性についてのモデル実験」に
使用した試験器具の設置状態を示すモデル図である。

【符号の説明】

１…基準板 ２…被塗物 ３…ステンレス製円筒管 ４…ステンレス容器 ５…カチオン電着塗料 ６…スターラーチップ ７…マグネットスターラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松原 識 兵庫県尼崎市神崎町33番１号 関西ペイン ト株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複雑な構造を有する被塗物に、耐チッピ
   ング性に優れた塗膜を形成できるカチオン電着塗料
   〔１〕を電着塗装して、電着塗膜厚の目的膜厚を有する
   部分と目的膜厚に達しない部分とを形成した後、目的膜
   厚に達しない部分の被塗物表面の到達最高温度が４０〜
   ８０℃となり、且つ目的膜厚を有する部分の被塗物表面
   の到達最高温度の最大温度が目的膜厚に達しない部分の
   被塗物表面の到達最高温度の最小温度より２０〜７０℃
   高い温度となるように被塗物を加熱した後、カチオン電
   着性エポキシ樹脂を主成分とするカチオン電着塗料
   〔２〕を電着塗装して該目的膜厚に達しない部分にカチ
   オン電着塗料〔２〕による電着塗膜を形成し焼き付ける
   ことを特徴とするカチオン電着塗装方法。
2. 【請求項２】 カチオン電着塗料〔１〕が、有機ポリイ
   ソシアネート（ａ）、高分子ポリオール（ｂ）及び第３
   級アミノ基を有するジオール（ｃ）を反応させて得られ
   る、溶解性パラメータ値（ＳＰ値）が９．５〜１２．０
   であり、且つ数平均分子量が少なくとも１５，０００の
   高分子量ポリウレタン樹脂（Ａ）１〜３０重量％並びに
   エポキシ樹脂系カチオン電着性樹脂（Ｂ）７０〜９９重
   量％からなる樹脂成分を含有するカチオン電着塗料であ
   ることを特徴とする請求項１記載の電着塗装方法。
3. 【請求項３】 カチオン電着塗料〔１〕塗装後における
   被塗物の加熱時間が３〜７分間であることを特徴とする
   請求項１又は２記載の電着塗装方法。
4. 【請求項４】 カチオン電着塗料〔１〕の塗装塗膜の最
   大膜厚が、１０〜２０μm である請求項１〜３のいずれ
   か一項に記載の電着塗装方法。
5. 【請求項５】 カチオン電着塗料〔２〕が、ゲル化微粒
   子を含有してなる請求項１〜４のいずれか一項に記載の
   電着塗装方法。
6. 【請求項６】 ゲル化微粒子が、加水分解性アルコキシ
   シリル基を含有するエポキシ樹脂アミン付加物を水分散
   化し粒子内架橋せしめてなるカチオン電着性ゲル化微粒
   子である請求項５記載のカチオン電着塗装方法。
7. 【請求項７】 被塗物が防錆処理鋼板である請求項１〜
   ６のいずれか一項に記載のカチオン電着塗装方法。