JPS6059268B2 - カチオン電着用塗料組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、グラファイトを含有するカチオン電着用塗料
組成物てあつて、特に表面平滑性および電着特性中のつ
きまわり性の優れた塗膜を提供することを目的とするも
のてある。

従来のアニオン電着用塗料組成物に対し、カチオン電着
用塗料組成物が自動車の下塗用、建材の下塗り用などの
使用が検討され実用化もされてきている。

カチオン電着用塗料組成物は、耐食性にすぐれたエポキ
シ樹脂、アクリル樹脂を主骨格とするポリアミノをビヒ
クル成分となし、通常有機酸で中和し水溶化させて水性
浴として使用される。

このカチオン電着用塗料組成物の第１の特長はアニオン
電着用塗料組成物に比し特別に防錆剤を用いすとも高耐
食性を有することてある。これは、エポキシ樹脂、アク
リル樹脂等の強靭で耐食性にすぐれた樹脂を主骨格とす
るためてある。しかし乍ら、欠点として、これらの樹脂
を用い特に黒、クレー色の配合により製造した場合塗膜
の表面平滑性（ピンホール、はじき等の現象）が劣るこ
とが挙げられる。

本発明者は、上述の問題を解決するために樹脂成分はそ
の高耐食性という特長を活カルて現在の樹脂成分を基本
にした上て、種々の顔料成分の検討を加えたところ、グ
ラファイトを特定量の範囲添加することて塗面の表面平
滑性を卓越した効果を発揮し、さらに電着特性中のつき
まわり性向上に効果があることを見い出した。

すなわち、本発明は酸て中和することによつてカソード
に電着可能な水性浴となる塗料組成物において、樹脂成
分（固形分）１０腫量部に対しグラファイト０．１〜５
重量部を含有することを特徴とするカチオン電着用塗料
組成物てある。

本発明に供するカチオン電着用塗料組成物は、樹脂成分
は有機酸又は無機酸て中和されるべき塩基性の水分散型
樹脂てあつて、たとえは樹脂基本骨格としてはエポキシ
樹脂、アクリル樹脂、ポリブタジエンを用い、水溶化の
ためにアミノ基を導入しているものがあげられるが、こ
れら例示のもののみに限定されない。

また、塗膜の焼付温度の低温化をはかるためにイソシア
ネート系化合物を用いることも有効である。

上記の塩基性樹脂に中和剤、顔料（着色顔料、体質顔料
、防錆顔料等）、親水性溶剤、水、要すれは添加剤（界
面活性剤なと）等を配合して常法により塗料化される。
上述の塩基性水分散型樹脂（通常、親水性溶剤て溶かし
た溶液の形で）を中和、水溶化するための中和剤として
は、酢酸、ヒドロキシル酢酸、プロピオン酸、酪酸、乳
酸等の有機酸やリン酸、塩酸等の無機酸が使用される。

また、顔料としてはカーボンブラック、チタン白、ベン
ガラ等の着色顔料、その他の体質顔料、防錆顔料が挙げ
られる。例えば、カチオン電着用塗料は下塗りに使用さ
れるので、黒、クレーあるいはブラウン色で提供される
が、黒の場合はカーボンブラックを樹脂１０濾量部に対
し２〜７重量部、さらに本質顔料を３〜Ｗ重量部加える
。またクレー色の場合は、黒にチタン白を添加して用い
られる。親水性溶剤としては、エタノール、ｎ−プロパ
ノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、Ｓｅｃ−
ブタノール、Ｔｅｒｔ−ブタノール、イソブタノールな
どのアルコール系溶剤や、エチレングリコールモノメチ
ルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、
エチレングリコールモノｎ−プロピルエーテル、エチレ
ングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリ
コールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ
ブチルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤および酢
酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、アセト酢酸
メチル、アセト酢酸エチル、酢酸エチレングリコールモ
ノメチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチル
エーテル、酢酸ジエチレングリコールモノメチルエーテ
ル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、酢
酸ジエチレングリコールモノブチルエーテルなどのエス
テル系溶剤が使用される。

また、界面活性剤としては、ノニオン性及び（または）
カチオン性の界面活性剤がよく、ノニオン性界面活性剤
ではポリエチレングリコールアルキルエステル、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
コールアルキルフェニルエーテル、ポリエチレングリコ
ールアルキルアミド等のポリエチレングリコール系化合
物や、ゾルビタン脂肪族エステル等の多価アルコール部
分エステル系化合物などが用いられ、また、カチオン性
界面活性剤としては長鎖脂肪族のアミン塩および第４級
アンモニウム塩などが使用される。このように、本発明
に供するカチオン電着用塗料組成物は、従来から公知の
ものが使用される。そして、本発明は、カチオン電着用
塗料組成物の樹脂成分（固形分）に１０呼量部に対して
０．１〜５重量部、望ましくは０．５〜２．５重量部の
グラファイトを加える。

添加量が０．１重量部より少ない場合は、塗膜の表面平
滑性に左程の効果が認められず、逆に５重量部を超える
と塗膜にフッが生じてかえつて表面平滑性を損う結果と
なる。また、グラファイトは塗料用に使用されているの
で、天然物あるいは人工物等があげられ、粉状、塊状、
リン片状等のものがあるが、塗料化において、分散性に
すぐれている粒径の細かいもの例えば６０μ以下のもの
が望ましい。

以上に述べた塩基性水分散型樹脂と中和剤、顔料、水、
親水性溶剤、グラファイト、要すれば界面活性剤などに
よりなるカチオン電着用塗料組成物を適当な固形分（た
とえば１０〜１５重量％）になるように脱イオン水て希
釈、建浴した後所定の浴温（たとえば３０゜Ｃ）および
適当条件で被塗物に電着塗装し、これを電着浴から引上
げて水洗した後、焼付けることによつて塗膜の表面平滑
性に優れた硬化塗膜を得ることができる。

本発明ては、グラファイトを特定量の範囲でカチオン電
着用塗料組成物に添加することで塗膜表面のピンホール
、はじき等の欠陥が生じることを防ぎ塗膜の表面平滑性
を良好に保持することがてきる。

グラファイトは、従来からカーボンブラック、金属粉（
亜鉛粉、銅粉等）と同様に、そのもの固Ｌ有の性能から
して導電性粉末としての役割をもつて塗料に加えること
は周知てあるが、本発明はグラファイトの添加が塗膜の
表面平滑性の改良に卓越した効果があることを見いだし
たのであり、例えば同じ炭素原子からなるカーボンブラ
ック（力・チオン電着塗料において黒顔料として用いら
れている）ではその添加量を種々検討しても塗膜の表面
平滑性の改良に効果を認めることはできない。

またグラファイトの添加が従来のカチオン電着塗料に比
し電着特性中のつきまわり性もさらに向上′させること
ができる。上述のように、本発明はグラファイトを特定
量の範囲でカチオン電着用塗料に添加して目的を達成で
きたものであり、得られた塗膜の上に必要に応じて中塗
塗料、上塗塗料を用いてすぐれた仕上塗装を行なうこと
ができる。

以下、本発明を実施例および比較例により説明する。部
は重量部を示す。実施例１ 樹脂塩基価８０のエポキシ系ポリアミノ（関西ペイント
株式会社製品、商品名、エレクロンＮＯ．９ＯＯＯベー
ス相当品）をエチレングリコールモノエチルエーテルお
よびＳｅｃ−ブタノールの混合物に溶解し、酢酸により
中和当量０．２で部分中和したワニスの固形分１００に
対し表１の顔料配合による顔料を配合し、ペブルミルで
加時間分散してカチオン電着用塗料組成物１〜■を製造
した。

この塗料に脱イオン水を加え、固形分を１２％にして建
浴し、炭素板を陽極とし、被塗物てあるリン酸亜鉛処理
鋼板（約１５０×９０×０．８Ｔ１ｒｆｔ（７）ＳＰＣ
冷延鋼板を日本パーカライジング株式会社製品、商品名
ポンデライト＃１３７て処理したもの）を陰極として、
浴温３０゜Ｃで３分間通電し電着塗装を行なつた。

塗装板を直ちに水道水で洗浄し、ついで１８０℃で３紛
間焼付けて試験片を作成した。試験片の；塗膜性能試験
結果を表２に示す。また、試験片の種類を変更して塗膜
の表面にハジキが生じやすいかどうかも調べた。試験結
果から特定範囲のグラファイトの添加が塗面平滑性の向
上に効果があることが認められる。

また、一般に鋼板の種類ではリン酸亜鉛処理板に比較し
、無処理板、リン酸鉄処理板の方がはじきが生じやすい
ことがいわれているが、本発明ではいかなる処理板でも
実用上問題がないことが認められる。実施例２ エポキシ当量約５００を有するビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂（商品名：エピコート１００１、シェル化学会
社製品）５００ｆｆｆ）を酢酸セロソルブ２（１）部に
加熱溶解し、８０℃でジエタノールアミン１０５部を添
加して１００′Ｃで２時間反応せしめて、アミン価９０
のアミン付加エポキシ樹脂を得る。

次にトリレンジイソシアネート（２，４−ＴＤＩ＝８０
％、２，６−ＴＤＩ＝２０％）１７４部にセロソルブ９
０部を６０℃で２時間かけて滴下し、さらに２時間反応
させて得られたブロックイソシアネート化合物２６４部
を上記アミン付加エポキシ樹脂に添加して８０℃で１５
時間反応せしめてアミン個５２、固形分８１％の塩基性
樹脂組成物を得る。このもの１ｎ部に数平均分子量４０
００をもつポリエチレングリコール１娼、酢酸３３部、
脱イオン水１１４部を加えて、固形分４０％の組成物を
得る。このものの固形分１０娼に対し表３による顔料配
合による顔料を配合しペブルミルで２叫間分散してから
固形分を１２％にして建浴し、炭素板を陽極とし、被塗
物であるリン酸亜鉛処理鋼板（約１５０×９０×０．８
？のＳＰＣ冷延鋼板を日本パーカライジング株式会社製
品、商品名ボンデライト＃１３７で処理したもの）を陰
極として、浴温３Ｃｆ′Ｃで３分間通電し電着塗装を行
なつた。塗装板を直ちに水道水で洗浄し、ついで１８０
℃で３紛間焼付けて試験片を作成した。試験片の塗面の
平滑性の改良を中心にして調べた塗膜性能試験結果を表
３に示す。試験方法塗面状態：塗面にピンホール、はじ
き等の欠陥が生じていないか、平滑性はどうかを目視に
より５判定する。基準０：異常なし、４：僅かにはじき
、ピンホール等の発生がある。Δ；はじき、ピンホール
等の発生がかなり認められる。×：はじき、ピンホール
、フッか発生し塗面不良。耐衝撃性：デユポン式１１２
″、重さ５００ｑで規定の高さから落下せしめ、塗板の
表および裏側の塗面状態を判定する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 酸で中和することによつてカソードに電着可能な水
   性浴となる塗料組成物において、樹脂成分（固形分）１
   ００重量部に対しグラファイト０．１〜５重量部を含有
   することを特徴とするカチオン電着用塗料組成物。