JPS5845302B2 - ２ コ−トシアゲトソウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属素地に熱硬化性電着塗料を下塗りし、つ
いで熱硬化性水分散型粉体塗料を上塗りして仕上げる２
コート仕上げ塗装方法に関する。

水分散型粉体塗料は水を分散媒とする粉体塗料の分散物
をいい、粉末スラリー塗料とも称されるものであって、
（イ）水を媒体として塗装されるため、空気を媒体とし
て塗装される通常の粉体塗料にくらべ新規な粉体塗料用
設備を用いる必要がなく、従来の塗装設備をそのまま利
用できること、（ロ）大気汚染、火災等の危険性を有し
ないこと、（ハ）塗膜のタレなどの点で、塗装作業性が
従来の水溶性樹脂塗料あるいは水エマルジヨン塗料にく
らべて良好であること、に）塗装ブース内に未使用塗料
が残った場合には、固形分の沈澱後に上層の水を排出し
て除けば容易に回収できることなど種々の利点をもって
いる。

しかしながら、水分散型粉体塗料（以下、スラリー塗料
という）を金属素地に直接塗装した場合には、通常の粉
体塗料を金属素地に直接塗装した場合と比較して、塗膜
の仕上り外観が劣るのが欠陥であった。

すなわち、（イ）ツヤが不良である。（ロ）肌アレを生
じ塗膜が平坦、平滑でない、（ハ）塗膜が茶褐色あるい
は黄色に着色する、などの現象がみられることが多かっ
た。

これらの現象が発生する原因としては、スラリー塗料が
金属素地に塗装・焼付けされる際に、金属素地とスラリ
ー塗料のウェット塗膜との境界面に金属の腐食生成物が
形成され、（たとえば、鋼板に塗られたスラリー塗料の
焼付は時に酸化鉄が生じ）これが塗膜中に滲出するため
、前述の欠陥を生じるものと推定される。

これらの欠陥はスラリー塗料が白ないし淡彩色である場
合には顕著で、対策の確立を要望されてきた。

本発明者はスラリー塗料の仕上り外観における前述の欠
陥を改良すべく研究を重ねた結果、金属素地にあらかじ
め電着塗装をほどこし、（イ）そのままウェットオンウ
ェットで、（Ｏ）電着塗膜の硬化温度以下でプレヒート
をしたのち、もしくは（ハ）これを焼付けて硬化させた
のち、熱硬化性のスラリー塗料を塗装・焼付けして硬化
した総合塗膜とすることにより、前記の諸問題を解決で
きることを発見し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、金属素地に熱硬化性電着塗料を下塗
りし、熱硬化性のスラリー塗料を上塗りして仕上げる塗
装工程において、（１）下塗り後の加熱または焼付けを
行なわずに上塗りを塗り重ね、ついで焼付けて、（２）
下塗り後電着塗膜の硬化に要する焼付温度よりも低い温
度で加熱を行ない、ついで上塗りを塗り重ねた後焼付け
て、（３）下塗、り後焼付けて電着塗膜を硬化させ、つ
いで上塗りを塗り重ねて焼付けを行ない、硬化した総合
塗膜を形成せしめることを特徴とする２コート仕上げ塗
装方法に係るものである。

以下の説明中、上記の（１）についてはウェットオンウ
ェット法、（２）についてはプレヒート法、（３）につ
いては２コート２ベーグ法と略称する。

本発明に用いられる熱硬化性電着塗料は、加熱硬化型の
陰極電着性もしくは陽極電着性下塗り塗料として用いら
れているものであればいずれでもよく、水溶性または水
分散性の熱硬化性樹脂を皮膜形成成分とする塗料のなか
から選ばれる。

この種の塗料に使用されうる熱硬化性樹脂について若干
の例を挙げると、アミン樹脂硬化型エポキシエステル系
樹脂、アミン樹脂硬化型アクリル系樹脂、フェノール・
アルキド系樹脂、アミノ・アルキド系樹脂、ポリブタジ
ェン系樹脂などがある。

また上述の電着塗料中に配合される顔料としては、無機
顔料（防錆顔料を含む）、体質顔料、有機顔料などがあ
り、また、必要に応じて種々の添加剤を加えても勿論差
し支えない。

本発明において上塗りとして用いられる熱硬化性のスラ
リー塗料は、水に不溶の熱硬化性粉体塗料の水分散物で
あって、水に分散せしめる際には適尚な界面活性剤を用
いることができる。

界面活性剤としては、アニオン系、ノニオン系のものが
使用でき、アニオン系界面活性剤としては、例えば高級
脂肪酸アルカリ塩、アルキル硫酸塩、アルキルスルホン
酸塩、アルキルアリールスルホン酸塩、スルホンコハク
酸エステル塩などがあり、ノニオン系界面活性剤として
は、たとえば、ポリエチレングリコールアルキルエーテ
ル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸モ
ノグリセリドなどがあげられ、これらの一種または二種
以上が用いられる。

界面活性剤は該粉体塗料を分散すべき水にあらかじめ添
加しておいても良いし、分散した後から添加しても良い
。

該粉体塗料の皮膜形成成分として使用されうる樹脂は架
橋性官能基を含む樹脂粉末と架橋剤より成り、熱硬化性
粉体塗料用に実用可能なものであれば種類を問わない。

斯かる樹脂について数種の例を挙げれば、アミノ樹脂硬
化型ポリエステル系樹脂、アミノ樹脂硬化型または二塩
基酸硬化型アクリル系樹脂、酸無水物硬化型エポキシ系
樹脂などがある。

該スラリー塗料には顔料、染料等を配合しても良く、斯
かる顔料または染料としては、在来の各種焼付塗料に使
用されている無機顔料、有機顔料、金属性顔料、油溶性
染料などが使用可能で、これらの二種以上を混合するこ
ともできる。

また必要に応じ種々の添加剤を加えても勿論構わない。

本発明の塗装方法に係るウェットオンウェット法におい
ては、下塗りである熱硬化性電着塗料をまず建浴して浴
濃度・浴温度・電圧・通電時間等を調整し、金属素地に
通常乾燥塗膜の厚さが５〜４０μになるように電着塗装
する。

ついで電着された物を浴からとり出して十分に水洗し、
要すれば１０分内外常温で放置する。

なお、水洗後の電着塗膜に比較的大きな水滴が残ってい
る場合には、エアーブローなどで取り除くことが望まし
い。

この上に熱硬化性のスラリー塗料を通常乾燥塗膜の厚さ
が３０〜１００μになるように塗装し、１０分内外常温
で放置した後焼付けて、硬化した総合塗膜が完成される
。

上塗りの塗装にはエアースプレー塗りのほかローラー塗
装法、フローコート法、はけ塗り、浸漬塗装法などを適
用することもできる。

焼付条件は、一般に電着塗膜の硬化に要する焼付温度・
時間とスラリー塗料の塗膜の硬化に必要なそれとを勘案
して選定されるが、この両者のうち、より高い焼付温度
の水準で焼付けを行ない両塗膜を同時に硬化させること
が好ましい。

焼付条件に関する一例を示せば、１６０〜２２０℃で６
０〜１５分間の範囲が挙げられる。

プレヒート法には、熱硬化性電着塗料をウェットオンウ
ェット法と同様な方法によって金属素地に下塗りしたの
ち十分に水洗し、ついで電着塗膜の硬化に要する焼付温
度よりも低い温度で加熱を行なう。

これを放冷し、熱硬化性のスラリー塗料をウェットオン
ウェット法と同様な方法によって上塗りし、１０分内外
常温で放置した後焼付けて、硬化した総合塗膜が完成さ
れる。

電着塗膜の加熱温度は、該塗膜の硬化に必要な焼付温度
より通常１０〜１００℃低い範囲内で適宜選定し、該塗
膜中に含まれる揮発成分を追い出しうる程度ないし硬化
の極く初期に達する程度までの加熱時間（たとえば５〜
２０分間）を保持すればよい。

また、上塗り後の焼付条件は、ウェットオンウェット法
における焼付条件の設定方法に準じて選定すればよい。

これは電着塗膜とスラリー塗膜のいずれをも十分に硬化
架橋させるためである。

２コート２ベーグ法の場合には、熱硬化性電着塗料をウ
ェットオンウェット法と同様な方法を用いて金属素地に
下塗りしたのち十分に水洗し、電着塗膜の硬化に必要な
焼付条件で焼付ける。

これを放冷し、熱硬化性のスラリー塗料をウェットオン
ウェット法と同様な方法によって上塗りし、１０分内外
常温で放置したのち、該スラリー塗料の塗膜の硬化に必
要な焼付条件で焼付けて、硬化した総合塗膜が完成され
る。

なお該スラリー塗料を塗装する前に、硬化した電着塗膜
面を研摩紙などで研摩したのち石油ベンジンをガーゼに
含ませて拭うことにより、上塗り後の仕上り外観と電着
塗膜−スラリー塗料の塗膜間の付着性が一段と向上する
。

本発明に係る３種の塗装方法を工業塗装ラインに応用す
ることによって、塗装作業における安全度が高く公害防
止上有用であるにも拘らず単独で塗装すると種々の仕上
り欠陥を誘発するスラリー塗料を、有効かつ能率的に活
用できるばかりでなく、種々の２コート塗装ラインの仕
様に適応させて仕上りのよい総合硬化塗膜を形成せしめ
うるという利点がある。

以下に実施例及び比較例をあげて本発明を具体的に説明
する。

なお、部とあるのは重量部、％は重量％を意味する。

実施例 １ 水溶性のジェタノールアミン中和エポキシエステル樹脂
とメラミン・ホルムアルデヒド樹脂を皮膜形成成分とし
、ルチル型チタン白、カーボンブラック、べんがらおよ
びタルクを配合した熱硬化性の電着塗料を電着槽内に建
浴し、浴濃度１２％・浴温度３０℃に調整した後、攪拌
しながら直流電圧１４０ボルトで脱脂した冷延鋼板（Ｊ
ＩＳＧ３３１０、約３００Ｘ９０Ｘ０．８ｍｍ）を素地
として１０秒間通電し電着する。

終了後取り出して散水で十分に洗ったのち、そのまま５
分間放置したところ、大きな水滴の付着していないウェ
ットな下塗り塗膜が得られる。

この上に固形分４５％の熱硬化性アクリル樹脂系スラリ
ー塗料白をエアースプレーガン（明治機械製作所、商品
名Ｆ−５）を用いて塗装し、５分間放置したのち、電気
熱風乾検器中で約１８０℃・３０分間の焼付けを行ない
、電着塗膜およびスラリー塗料の塗膜を同時に加熱硬化
せしめた。

得られた総合塗膜の平坦・平滑性は良好で、着色・ツヤ
不良などの欠陥はみとめられず、６０度鏡面光沢度は９
０であった。

なお焼付は後の膜厚は電着塗膜１０μ、スラリー塗料の
塗膜６０μであった。

上記の熱硬化性電着塗料より得られた塗膜の硬化に要す
る焼付温度は約１７０℃であり、焼付時間は３０分間を
条件とする。

また、ここに用いた熱硬化性アクリル樹脂系スラリー塗
料白はつぎのようにして作成した。

すなわち、スチレン、メチルメタクリレート、ブチルメ
タクリレート、グリシジルメタクリレートおよびヒドロ
キシエチルメタクリレートの混合物を、重合開始剤（ア
ソビスイソブチロニトリル）を微量添加したトリオール
中に滴下しながら、加熱してトリオールの還流温度で共
重合せしめた。

これを減圧蒸留により脱溶媒し、冷却後粉砕機により粗
粉砕して粉末状のアクリル樹脂を得た。

このアクリル樹脂１００部にセバシン酸９部、ルチル型
チタン白４０部を加え、加熱ロールを用いて約９０℃で
１０分間混練した。

ついで冷却後、粒径２０〜１５０μに粉砕してスラリー
塗料の原料である粉体塗料を得た。

この粉体塗料５０部に上水５０部、界面活性剤としてポ
リオキシエチレンラウリルエーテル０．１部を加えペブ
ルミルで１６時間分散後排出し、上水でさらに希釈して
固形分を４５％に調整した。

比較例 １ 実施例１と同じ熱硬化性アクリル樹脂系スラリー塗料白
を、脱脂した冷延鋼板（実施例１と同じもの）に実施例
１における上塗りと同様な方法を用いて乾燥膜厚が６０
〜７０μになるように塗装する。

これを約１８０℃で３０分間焼付けて得られた塗膜は、
実施例１の総合塗膜に比べ平坦・平滑性、ツヤ等の点で
劣り、また黄色く着色していた。

６０度鏡面光沢度は７０であった。実施例 ２ 実施例１に示した熱硬化性電着塗料を、実施例１と同じ
方法によって冷延鋼板に塗装し、これを十分に水洗した
のち電気熱風乾燥器にて約１００℃で１０分間加熱する
。

放冷後実施例１と同じ熱硬化性アクリル樹脂系スラリー
塗料白を実施例１に示した方法に準じて塗装し、５分間
常温で放置後約１８０℃・３０分間の焼付けを行ない電
着塗膜およびスラリー塗料の塗膜を同時に加熱硬化せし
めた。

得られた総合塗膜の平坦・平滑性は実施例１のそれより
もやや秀れており、６０度鏡面光沢度は９２であった。

実施例 ３ 実施例１に示した熱硬化性電着塗料を、実施例１と同じ
方法によって冷延鋼板に塗装し、これを十分に水洗した
のち電気熱風乾燥器を用いて約１７０℃で３０分間焼付
けて硬化せしめた。

放冷後塗膜面の半分を１４００耐水研摩紙で軽く研摩し
たのち石油ベンジンで研摩カスを拭きとり清浄にした。

ついで実施例１と同じ熱硬化性アクリル樹脂系スラリー
塗料白を実施例１に示した方法に準じて塗装し、５分間
常温で放置後約１８０℃で３０分間の焼付けを行ない硬
化せしめた。

得られた総合塗膜の平坦・平滑性は良好で、とくに下塗
りを研摩した部分は実施例１のそれより秀れていた。

６０度鏡面光沢度は下塗りを研摩した部分で９４、それ
以外の部分で９２であった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属素地に熱硬化性電着塗料を下塗りし、熱硬化性
   の水を分散媒とする粉体塗料の分散物を上塗りして仕上
   げる塗料工程において、下塗り後の加熱または焼付けを
   行なわずに上塗りを塗り重ね、ついで焼付けて硬化した
   総合塗膜を形成せしめることを特徴とする２コート仕上
   げ塗装方法。 ２ 金属素地に熱硬化性電着塗料を下塗りし、熱硬化性
   の水を分散媒とする粉体塗料の分散物を上塗りして仕上
   げる塗装工程において、下塗り後電着塗膜の硬化に要す
   る焼付温度よりも低い温度で加熱を行ない、ついで上塗
   りを塗り重ねた後焼付けて硬化した総合塗膜を形成せし
   めることを特徴とする２コート仕上げ塗装方法。 ３ 金属素地に熱硬化性電着塗料を下塗りし、熱硬化性
   の水を分散媒とする粉体塗料の分散物を上塗りして仕上
   げる塗装工程において、下塗り後焼付けて電着塗膜を硬
   化させ、ついで上塗りを塗り重ねて焼付けを行ない硬化
   した総合塗膜を形成せしめることを特徴とする２コート
   仕上げ塗装方法。