(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メトキシシランで変性されたビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂を含む塗料組成物の製造
方法において、
気相法で合成された一次粒子の体積積算メディアン径Ｄ５０％が５０ｎｍ以下である球状
のアルミナ超微粒子の粉末を、予め有機溶媒で希釈後に分散処理して分散液を調製し、
有機溶媒の溶液としたビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂１００重量部（シリカ成分及び
硬化剤を含む）に対して、該分散液を該一次粒子の割合が５〜４０重量部となるように混
合し、
該球状のアルミナ超微粒子の一次粒子が分散した有機溶媒を含む組成物を調製することを
特徴とする軽金属合金部材用の防錆絶縁性塗料組成物の製造方法。
【請求項２】
前記アルミナ超微粒子分散液及び前記エポキシ樹脂溶液の有機溶媒として極性有機溶媒を
用いることを特徴とする請求項１に記載の塗料組成物の製造方法。
【請求項３】
前記アルミナ超微粒子の一次粒子の体積積算メディアン径Ｄ５０％が１０〜５０ｎｍであ
ることを特徴とする請求項１に記載の塗料組成物の製造方法。
【請求項４】
前記エポキシ樹脂が、樹脂成分１００重量部中に１５〜４０重量部のシリカ成分を含むハ
イブリッド樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の塗料組成物の製造方法。
【請求項５】
前記エポキシ樹脂の硬化剤にメンセンジアミンを使用することを特徴とする請求項１〜４
のいずれかに記載の塗料組成物の製造方法。
【請求項６】
塗料組成物中の有機溶媒の３４重量％以上がプロピレングリコールモノメチルエーテルで
あることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の塗料組成物の製造方法。
【請求項７】
軽金属合金部材の表面に、クロムフリーの化成処理を施して化成皮膜を形成し、該化成皮
膜の表面にスプレー塗装法、引き上げ法又はディップスピン法によって、請求項１〜６の
いずれかの製造方法により得られた塗料組成物を塗布し、乾燥後焼き付けて硬化した塗膜
を形成することを特徴とする塗装方法。
【請求項８】
クロムフリーの化成皮膜が形成された表面に、請求項１〜６のいずれかに記載の方法によ
り製造された塗料組成物を塗布し、乾燥後焼付て硬化させた厚さが２〜２５μｍの塗膜が
形成され、該塗膜の絶縁抵抗が１０００ＭΩ以上であることを特徴とする軽金属合金部材
。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防錆絶縁性塗料組成物の製造方法と、該塗料組成物の塗装方法、及び該塗料組
成物からなる塗膜が形成された軽金属合金部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話や車など各種製品の軽量化を目的とする軽金属合金部材の利用が拡大する傾向に
ある現在、アルミニウム合金部材やマグネシウム合金部材の使用時における腐食を防ぐこ
とは重要である。
【０００３】
イオン化傾向の大きいアルミニウムやマグネシウムを主成分とする軽金属合金部材を腐食
性雰囲気中で使用する場合、錆の発生を抑制する表面処理が必要である。また、軽金属合
金部材はそれよりも電位の高い鋼製部材などの他の金属部材と組み付けられた締結状態に
おいて使われることが多い。このような部材として電線用端子金具、熱交換器パイプ、こ
ろがり軸受、車体フレーム、ディスクブレーキ、コネクタ、フランジ等種々の部材がある
。
【０００４】
このような部材を使用する場合に、両部材が電気的に導通した状態にあると、軽金属合金
部材が腐食する電食現象が起きる。この電食現象を防ぐ表面処理が必要である。そのため
には、両部材間を絶縁しておくのが好ましい。軽金属合金部材の表面処理に陽極酸化処理
があり、陽極酸化処理を施した後、六価クロムを含む薬剤を用いた封孔処理が通常行われ
ている。陽極酸化処理によりアルミニウム合金部材の表面に形成されるアルマイト皮膜は
、電食現象を防ぐための絶縁性のある防食被膜としても有用である。
【０００５】
最近の表面処理業界の動向として、有毒な六価クロムを含む薬剤の使用を避け、三価クロ
ムを含む薬剤を使う封孔処理方法や、クロム成分を全く用いない封孔処理方法も開発され
ている。
【０００６】
アルマイト皮膜を形成する陽極酸化処理（以下「アルマイト処理」という）は、被処理部
材に直流電源と接続した導線を繋ぎ、処理浴中に被処理部材を浸漬し、通電処理して行わ
れる。被処理部材が小物である場合、夫々の部材に導線を繋ぐ必要があるため、アルマイ
ト処理には手間がかかり、コスト高になるという問題がある。処理浴中に浸漬し難い大型
部材の場合にも、アルマイト処理は難しい。
【０００７】
また、軽合金部材表面に直接塗装する方法も開発されている。例えば、耐熱性に優れ、低
熱膨張性、絶縁性及び高密着性であって、塗料、コーティング剤、接着剤などに使えるシ
ラン変性エポキシ樹脂の開発が行われ、市販されている。特許文献１には、ビスフェノー
ル型エポキシ樹脂及び加水分解性アルコキシシランを脱アルコール反応させたアルコキシ
基含有シラン変性エポキシ樹脂の製造方法が開示されている。また、特許文献２には、ビ
スフェノール型エポキシ樹脂をメトキシシランで変性したメトキシ基を含有する高耐熱性
で、ガラス転移点がなく、ボイド（気泡）を生じないエポキシ樹脂組成物が開示されてい
る。
【０００８】
特許文献３には、マグネシウム合金部材のボルト締結構造が開示されている。この特許文
献３では、マグネシウム合金部材の締結部表面にカチオン電着塗装と粉体塗装を施してあ
り、ボルトには亜鉛ニッケル合金めっきを施した表面に防食塗料のコスマー（関西ペイン
ト(株)の商品名）が塗布され、ボルトの頭とマグネシウム合金部材との間にアルマイト処
理したアルミニウム合金製ワッシャーが挟んである。特許文献４には、フッ素系の高分子
物質からなる塗膜を用いる異種金属部材間の電食防止方法が開示されている。
【０００９】
特許文献５には、ガラスを母体とするカラーフイルター等の光デバイス用保護膜として用
いられる、メトキシシランで変性されたビスフェノール型エポキシ樹脂にアルミナやシリ
カの超微粉末（平均粒子径（ｄ５０）１００ｎｍ以下）を配合した塗料組成物と，この塗
料組成物を塗布した透明保護膜が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第３０７７６９５号公報
【特許文献２】特許第３４６８１９５号公報
【特許文献３】特開２００２-１８８６１６号公報
【特許文献４】特開２００５−３５０７３３号公報
【特許文献５】特開２００６-３６９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、軽金属合金部材に塗装したとき、良好な防錆性能を付与できる絶縁性塗料組成
物を提供することを第１の目的とする。また、六価クロムや三価クロム成分を含まない絶
縁性塗料組成物とこの絶縁塗料組成物を用いた六価クロムや三価クロム成分を使わない防
錆塗装方法の提供を第２の目的とする。また、陽極酸化処理の適用がコスト高になり、か
つ、陽極酸化処理が技術的に難しい形状や寸法の軽金属合金部材に対し、陽極酸化処理と
同等以上の防錆絶縁性皮膜を形成できる表面処理方法の提供を第３の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、先に、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とメトキシシラン部分縮合物を縮
重合反応させたメトキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂を主成分とし、平均粒径が７０ｎ
ｍ以下であるアルミナ超微粒子を含む絶縁性樹脂組成物からなる塗料組成物の塗膜を表面
に形成したアルミニウム合金製ワッシャーを、マグネシウム合金製部材との接触状態でボ
ルトを使って締結することにより、電食現象を抑制するというマグネシウム合金製部材の
締結方法を開発し、特許出願した（特願２００９-７２３３６号）。
【００１３】
本発明者らは、本発明者らが開発した上記塗料組成物の防錆性と絶縁性をさらに向上させ
るとともに、前述の諸課題を解決すべく、鋭意研究した結果、上記の各課題を解決できる
塗料組成物を完成するに至った。また、塗装に先立って軽金属合金表面に化成処理を行う
ことにより防錆性能をさらに向上させられるという知見を得、該塗料組成物の塗装方法の
発明に到達した。
【００１４】
該塗料組成物は、メトキシシランで変性されたビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂の樹脂
成分１００重量部（シリカ成分及び硬化剤を含む）に対し、気相法で合成され、かつ分散
処理された球状アルミナ超微粒子を５〜４０重量部配合したものである。球状アルミナ超
微粒子はその粉末を予め有機溶媒と混合後に分散処理し、得られた分散液を該エポキシ樹
脂の溶液と混合する。この塗料組成物を、表面処理をしていない軽金属合金表面に直接塗
装すれば、絶縁性があって防錆性能のある電食防止塗膜を形成できる。また、塗装に先立
って軽金属合金表面に化成処理を行うことにより防錆性能をさらに向上させることができ
る。
【００１５】
前記アルミナ超微粒子分散液及び前記エポキシ樹脂溶液の有機溶媒としては極性有機溶媒
を用いることが好ましい。
【００１６】
アルミナ超微粒子は、体積積算メディアン径Ｄ５０％が５０ｎｍ以下であるのが好ましく
、より好ましいＤ５０％は１０〜５０ｎｍである。超微粒子の大きさは、細かいほど少量
の配合で効果が得られる。
【００１７】
なお、「超微粒子」とは、通常「金属、セラミックス、高分子などの微小粒子で、径がお
よそ１〜１００ｎｍのものをさす。」（岩波理化学辞典第５版）と定義される。本明細書
では、「超微粒子」をこの定義と同じ意味で用いる。
【００１８】
該エポキシ樹脂は、樹脂成分１００重量部中に１５〜４０重量部のシリカ成分を含む有機
・無機ハイブリッド樹脂である、メトキシシランで変性されたビスフェノールＡ型のエポ
キシ樹脂を用いる。前記エポキシ樹脂の硬化剤は、メンセンジアミン（ＭＤＡ）を使用す
ることが好ましい。本発明の塗料組成物の調製に使用する有機溶媒は、使用する溶媒中の
３４重量％以上をプロピレングリコールモノメチルエーテル（以下ＰＧＭＥと略す）とす
るのが好ましい。この場合、塗料組成物中のＰＧＭＥ溶媒の含有量は５５重量％以下、２
５重量％以上とするのが好ましい。
【００１９】
本発明の該塗料組成物の塗装方法は、軽金属合金部材の表面に、クロムフリーの化成処理
を施し、化成皮膜表面にスプレー塗装法、引き上げ法又はディップスピン法によって該塗
料組成物を塗布し、焼付けて硬化させることを特徴とする。
【００２０】
上記の各方法で軽金属合金部材表面に形成される塗膜は、厚さ２〜２５μｍが好ましく、
塗膜の絶縁抵抗は１０００ＭΩ以上である。
【００２１】
本発明の塗料組成物の塗膜は、耐スクラッチ性に優れるなど、機械的な外力によって損傷
を受け難いと同時に、電気絶縁性があり、塩水に接触するような腐食性雰囲気中において
陽極酸化処理された軽合金部材を凌駕する防食性能を軽金属合金部材に付与できる塗膜で
ある。
【００２２】
また、本発明の塗料組成物の塗装方法で表面処理した軽金属合金部材は、陽極酸化後に封
孔処理する方法と比べて劣らない防錆性能を示す。塗装に必要なコストについても、特定
の形状や寸法の軽金属合金部材において必要となる陽極酸化処理などのコストと競合でき
、コストの観点でも陽極酸化処理に代替できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の塗料組成物を塗装することによりクロム成分を用いない表面処理を実施出来る。
さらに、軽金属合金部材の形状や寸法によっては陽極酸化処理する場合よりもコストダウ
ンが可能になる。
【００２４】
本願発明の塗料組成物の塗装方法により、軽金属合金部材の表面に、予めクロム成分を用
いない化成処理を施しておいてから本発明の塗料組成物を塗装すれば、アルマイト処理と
比べて優るとも劣らない防錆性能と絶縁性をこれら軽金属合金部材に付与出来る。さらに
、軽金属合金部材と異種金属部材との優れた電食防止塗膜として機能する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の塗料組成物の主要成分には、メトキシシランで変性されたビスフェノールＡ型の
エポキシ樹脂が使われる。メトキシシランとビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂は、いず
れも比較的安価で入手が容易である。エポキシ樹脂の変性に用いることができるメトキシ
シランには、テトラメトキシシランとメチルトリメトキシシランがある。この変性は、モ
ノマーを使って行うこともできるが、好ましくはモノマーを予め縮重合させた、メトキシ
シランオリゴマーを使う。
【００２６】
このメトキシシラン変性エポキシ樹脂はシリカ成分と硬化剤を含み、メトキシシラン変性
エポキシ樹脂中のシリカ成分の含有量は樹脂１００重量部に対して好ましくは２０〜３８
重量部である。樹脂中のシリカ成分の量は、多すぎると安定性が損なわれ、少ないと変性
により樹脂に付与される耐熱性向上、その他の好ましい特性が不十分となる。メトキシシ
ラン変性エポキシ樹脂は、荒川化学工業(株)からコンポセランの商品名で有機溶媒を含む
液状のものが市販されており、このような市販の樹脂を使うことができる。
【００２７】
本発明の塗料組成物は、エポキシ樹脂をベースとする塗料組成物であるので、その塗膜に
は絶縁性、耐薬品性、密着性などの好ましいエポキシ樹脂特有の性質がある。さらに、シ
ラン変性されたエポキシ樹脂を使用していることにより耐熱性と硬度が付与される。さら
に、分散処理されたアルミナ超微粒子を塗料組成物中に所定量含むことにより、形成され
る塗膜には良好な防錆性能、密着性、絶縁性及び耐傷付き性がある。
【００２８】
エポキシ樹脂は極性の樹脂であり、アルミナも極性の材料であるので、エポキシ樹脂の溶
液に使う溶媒や分散液の有機溶媒には溶解性や分散性において相性の良い極性有機溶媒を
使うのが好ましい。本発明ではメトキシシラン変性エポキシ樹脂の溶媒として、３５重量
％以上プロピレングリコールモノメチルエーテル（以下ＰＧＭＥと略す）を含む溶媒を使
うのが好ましい。ＰＧＭＥはＯＨ基を持つアルコールの一種であると同時に、負の電荷を
持つ酸素原子が分子中に非対象に存在しているので、双極子を形成する極性溶媒でもある
。また、ＰＧＭＥは、沸点が１２１℃と比較的高いので溶媒の蒸発を抑制でき、ＭＳＤＳ
の指定物質でないので安全性に問題がなく、エポキシ樹脂と反応しないメトキシシラン変
性エポキシ樹脂に使える極性有機溶媒である。好ましい溶媒として、メチルエチルケトン
(ＭＥＫ)を使用してもよい。
【００２９】
アルミナ超微粒子の含有割合が前記エポキシ樹脂１００重量部に対して、４０重量部以下
５重量部以上に調製された流動性の良い塗料組成物であることにより塗布される塗膜の厚
さが均等化され、分散処理されたアルミナ超微粒子の含有によって塗膜の耐傷付き性と防
錆性能が向上し、良好な絶縁性が確保される。アルミナ超微粒子の割合が４０重量部を超
えると流動性が悪くなり均一な塗装が困難になり、５重量部未満では、十分な耐傷付き性
、防錆性能、絶縁性が得られない。アルミナ超微粒子の配合割合は、樹脂１００重量部に
対しより好ましくは８〜３８重量部、さらに好ましくは、１１〜３６重量部である。アル
ミナ超微粒子の値段は安くないので、多く配合すると塗料組成物がコスト高になり、少な
いとアルミナ超微粒子を配合することにより得られる効果が小さい。
【００３０】
本発明で用いるアルミナ超微粒子の粒子形状は球状である。この球状という意味は、長径
と短径の比が１〜１．２５の範囲にある真球状又は楕球状を言う。アルミナ超微粒子粒子
の粒形が球状であると、塗膜に良好な耐傷付き性を付与でき、塗料組成物液の流動性も良
好である。
【００３１】
セラミックス等の粒子の大きさは、通常、体積平均粒径又は重量平均粒径が使用される。
また、Ｄ５０％径（メディアン径）がごく一般的に用いられている。本発明で用いるアル
ミナ超微粒子の大きさは、体積積算メディアン径Ｄ５０％で５０ｎｍ以下、好ましくは１
０〜５０ｎｍである。
【００３２】
なお、市販の超微粒子は、平均粒径として、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）や走型電子顕微
鏡（ＳＥＭ）によって撮影した超微粒子の写真から簡易的に求めた体積平均粒径を表示し
たものや、顕微鏡写真に写った各粒子の粒径を測定し、各球状粒子の体積を計算して求め
、積算計算により体積平均粒径を正確に表示したものなどがあるが、体積積算メディアン
径Ｄ５０％と実質的な差がないので、本発明の体積積算メディアン径Ｄ５０％が５０ｎｍ
以下のアルミナ超微粒子としては、市販品に表示された平均粒径を参酌して適宜選択して
使用できる。なお、アルミナ超微粒子の一次粒子の粒度分布は、例えば、日機装(株)扱い
のマイクロトラック粒度分布測定器（ＬＥＤ光源を使う粒度分布測定器）を用いて測定す
ることができる。
【００３３】
アルミナ超微粒子を製造する方法には、物理的方法と化学的方法（液相法、気相法）があ
る。気相法による微粒子の合成には，熱源により原料を高温蒸気にした後、冷却固化する
PVD法と気相中で原料ガスを化学反応させて微粒子を合成するCVD法がある。微粒子の合成
に用いられているPVD法には、熱源に熱プラズマを使用するプラズマトーチ法又はヒータ
を用いるガス中蒸発法があり、本発明に用いる球状アルミナ超微粒子は好ましくはCVD法
により製造された球状アルミナ超微粒子である。
【００３４】
気相法で合成されるアルミナ超微粒子は通常凝集した二次粒子になっている。アルミナ超
微粒子を塗料組成物液の流動性を損ねない一次粒子として機能させるには、一次粒子が凝
集した二次粒子であってはならず、二次粒子の粉末に予め有機溶媒を加えて分散処理した
分散液（スラリー）の状態で塗料組成物中に配合する。有機溶媒は、エポキシ樹脂の溶媒
と同じく、極性有機溶媒を使うのが好ましい。また、極性溶媒中に酸化物粉末を分散させ
るのに有効な分散剤を添加するのが好ましい。例えば、アルミナ超微粒子と分散剤と溶媒
を所定の割合で混合し、ジルコニアボールと一緒に容器に入れてボールミルの架台に載せ
て、６０ＲＰＭで約２４時間程回転させてから、中味を篩網上に流し出すことにより分散
液が得られる。
【００３５】
分散状態を安定化させるために、この分散液に微量のチタンテトラノルマルブトキシド等
を添加してもよい。分散処理されたアルミナ超微粒子は、塗料組成物中に均等に分散した
状態で含まれ、塗膜中にも均等に分散された状態で分布しており、硬化した塗膜は無色透
明である。
【００３６】
エポキシ樹脂には必ず硬化剤が配合され、通常は、塗料組成物を塗布して乾燥後、加熱し
て硬化させる。エポキシ樹脂に使われる硬化剤の種類は非常に多くあり、硬化剤の種類に
よって得られる塗膜の特性に差異がある。本発明の塗料組成物では、硬化剤は特に限定さ
れないが、メンセンジアミンが好ましい。メンセンジアミンは粒状の固体として入手され
るので、例えば、固体の状態で塗料組成物中に混ぜ、メンセンジアミンが樹脂溶液中に溶
けるのを確認してから次にアルミナ分散液を塗料組成物中に混合するようにして使う。
【００３７】
本発明で使用するメトキシシラン変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂はメチルエチルケ
トン(ＭＥＫ)を溶媒として含む樹脂溶液の状態で市販品を入手できるので、分散処理され
たアルミナ超微粒子の分散液と樹脂溶液との混合は、容器中に入れた樹脂溶液に所定量の
分散液を投入して回転撹拌翼付きの撹拌機で撹拌しても良いし、ホモジナイザーのシャフ
トを容器中に入れた樹脂溶液と分散液の混合液中に差し込んで分散処理しても良い。また
、少量の塗料組成物を混合する場合は、容器中に入れた樹脂溶液と所定量の分散液をポリ
プロピレン容器中に入れ、蓋で密閉した状態の容器を手で揺動して混合しても良い。
【００３８】
本発明の塗料組成物は、スプレー塗装法、浸漬引き上げ法、ディップスピン法等によって
軽金属合金部材に塗布し、焼付けて硬化させる。軽金属合金部材の表面に形成する塗膜の
厚さは、少なすぎると十分な防錆性能が得られず、厚くし過ぎても得られる効果の割に塗
料組成物が多く必要になりコスト高になるため、２〜２５μｍが好ましく、より好ましく
は５〜２０μｍである。
【００３９】
本発明の塗料組成物は、軽金属合金部材の表面を予め化成処理してから塗装することによ
り、塗膜の密着性と防錆性能を顕著に向上させられる。軽金属合金部材表面の化成処理に
はクロム成分を含まない化成処理剤を用いる。クロム成分を使わない化成処理剤には市販
品があるので、市販のクロムフリー化成処理剤を使うことが出来る。
【００４０】
金属部材の化成処理は、通常容器に入れた化成処理剤の水性液中に金属部材を所定時間（
数十秒）浸した後引き上げて水洗する方法で行なわれる。このとき、反応速度を速くする
ため化成処理剤の水溶液の温度を室温より高く加温することもある。また、化成処理剤に
よっては化成処理剤の水溶液をスプレーなどで金属部材表面に塗布して化成処理する方法
もある。軽金属合金部材に使う化成処理剤には、クロム成分を含む化成処理剤も多くある
が、毒性や発癌性のあるクロム成分の使用を避け、クロムフリーの化成処理剤を使うのが
好ましい。軽金属合金に使える有用なクロムフリーの化成処理剤には、リン酸塩系の化成
処理剤や、ジルコニウム化合物を含む化成処理剤などがある。
【実施例】
【００４１】
＜塗料組成物（以下「塗料」という）の樹脂と硬化剤＞
メトキシシランで変性されたビスフェノールＡ型エポキシ樹脂には、荒川化学工業（株）
製の商品名コンポセランE103（ＭＥＫ溶媒を含み、硬化残分50重量％、メチルトリメトキ
シシランで変性されたエポキシ樹脂、樹脂中のシリカ成分35重量％）と商品名コンポセラ
ンE102（ＭＥＫ／メタノールの混合溶媒を含み、硬化残分50重量％、テトラメトキシシラ
ンで変性されたエポキシ樹脂、樹脂中のシリカ成分36重量％）を入手して使用した。
【００４２】
他に、比較例用のエポキシ樹脂として、商品名アデカレジンEPU-78-11（ウレタン変性エ
ポキシ樹脂、(株)アデカ製品、硬化残分97重量％）を使用した。
【００４３】
エポキシ樹脂用硬化剤として、商品名MDA-220（メンセンジアミン、ポリメチレンポリフ
ェニルアミンとも言う。三井化学ポリウレタン（株）製品。以下MDAと略す。）、商品名
リカシッドMH-100（酸無水物系、新日本理科（株）製品）、商品名アデカハードナーEH-3
842（アデカ（株）製品）、商品名カヤボンドC-300-S（日本化薬（株）製）、商品名フェ
ノール樹脂PR-HF3（住友ベークライト（株）製）及びエポキシ樹脂用硬化促進剤の商品名
U-CAT SA 102（サンアプロ（株）製）を準備した。
【００４４】
＜アルミナ超微粒子＞
アルミナ超微粒子として球状アルミナ微粒子粉末（商品名；ナノテックNanoTec、シーア
イ化成（株）製、一次粒子の平均粒径は31nm）を準備した。また、比較例として、α-ア
ルミナ微粉末のAKP-3000（住友化学（株）製品、平均一次粒子径約0.7μｍ、一次粒子は
非球状）を準備した。
【００４５】
＜分散剤＞
分散剤として商品名BYK110（ビックケミー・ジャパン（株）製）を準備した。この分散剤
は、アルコール系溶媒など極性溶媒中に酸化物粉末を分散させるのに有効な分散剤である
。
【００４６】
＜溶媒＞
ＰＧＭＥを準備した。ＰＧＭＥはＯＨ基を持つ分子からなるアルコール溶媒の１種である
と同時に、負の電荷をもつ酸素原子が分子中に非対象に遍在しているので、双極子の分子
からなる極性溶媒である。
【００４７】
＜市販のアルミナ超微粒子分散液＞
また、市販のアルミナ超微粒子分散液、商品名NANOBYK-3610（ビックケミー・ジャパン（
株）製、アルミナ超微粒子濃度37重量％、メトキシプロピルアセテート溶媒、アルミナ超
微粒子の平均一次粒子径22nm、一次粒子は球状である）を準備した。
【００４８】
また、比較例用にシリカ超微粒子分散液NANOBYK-3650（ビックケミー・ジャパン（株）製
、シリカ超微粒子濃度31重量％、メトキシプロピルアセテート溶媒、シリカ超微粒子の平
均一次粒子径22nm、一次粒子は球状である）を入手し、準備した。
【００４９】
＜アルミナ超微粒子分散液の調製＞
一次粒子の平均粒径が３１ｎｍの商品名ナノテック（NanoTec）アルミナ超微粒子粉末と
分散剤のBYK110と溶媒のＰＧＭＥを重量比１４．４／０．２／４３．２（固形分濃度約25
重量％）の割合で混合し、アルミナ超微粒子粉末にＰＧＭＥ溶媒と分散剤を配合した混合
液３６０ｇを調製した。即ち、３ｍｍφのジルコニアボールと５ｍｍφのジルコニアボー
ル（ニッカトー（株）製YTZボール使用）を重量比１：１の割合で混合した合計４ｋｇの
ジルコニアボールと上記の混合液３６０ｇを２リットルの蓋付きポリプロピレン瓶に入れ
、蓋を締めて密封した。
【００５０】
ポリプロピレン瓶を縦方向に廻すようにボールミルの架台に載せた容器（鉄製の回転枠の
中に一斗缶を固定）中に２リットルのポリプロピレン瓶を入れて固定し、約６０ＲＰＭで
約２４時間回転させて分散処理をし、ポリプロピレン瓶の中味を篩孔が２ｍｍの篩の上に
流し出し、アルミナ超微粒子分散液をステンレス鋼製のボウル中に受けて採取した。
【００５１】
このアルミナ超微粒子分散液中に微量のチタンテトラノルマルブトキシド（マツモトファ
インケミカル（株）製TA-25）を添加（分散液350ｇに対し約0.2ｇ）して分散状態を安定
化させた。
【００５２】
他に、比較例として、α-アルミナ微粉末のAKP-3000についても同様に分散処理して固形
分濃度約２５重量％のアルミナ微粒子粉末のＰＧＭＥ分散液を準備した。
【００５３】
また、市販のアルミナ超微粒子分散液NANOBYK-3610（実施例用）と、シリカ超微粒子分散
液NANOBYK-3650（比較例用）を以下に説明する塗料の調製に使用した。
【００５４】
本発明の実施例と比較例で使用しているエポキシ樹脂は有機溶媒を含む溶液の状態で入手
できるので、予め分散処理されたアルミナ超微粒子の分散液（スラリーとも言う）と樹脂
溶液との混合は、容量２５０ｍｌの蓋付きポリプロピレン容器に樹脂溶液４１．２ｇと所
定量の分散液を入れ、手で約５分間揺動して攪拌し塗料を製造した。
【００５５】
塗料は上記の各成分を配合して調製し、表１に示す実施例の塗料Ａ〜塗料Ｉ及び比較例の
塗料Ｊ〜Ｎを準備した。
【００５６】
塗料Ｊは、アルミナ超微粒子分散液を用いず、シリカ超微粒子粉末の分散液を使用した。
塗料Ｋは、アルミナ超微粒子分散液を配合せず、他については塗料Ａと同様に配合した。
塗料Ｌは、エポキシ樹脂としてウレタン変性エポキシ樹脂を使用した。
塗料Ｍは、アルミナ超微粒子分散液を用いず、代わりに平均一次粒子径が０．７μｍであ
るα-アルミナ微粒子粉末の分散液を使用した。
塗料Ｎは、アルミナ超微粒子分散液を配合しなかった。
【００５７】
塗装基材として、構造用Ａｌ合金板(6061,5052P)、ダイカスト用Ａｌ合金板（ADC12)、構
造用Ｍｇ合金板(AZ31)、ダイカスト用Ｍｇ合金板(AZ91D)を準備した。 
【００５８】
塗料Ａ〜Ｈを用いてスプレー塗装した実施例１〜１１及び塗料Ｊ〜Ｍを用いてスプレー塗
装した比較例１〜４について塗装条件と評価結果を表２に示す。
【００５９】
【表１】
0005547527.tif 000002
【００６０】
【表２】
0005547527.tif 000003
【実施例１】
【００６１】
塗料Ａを、３枚の６０６１アルミニウム合金板（厚さ1mm、幅35.5mm、長さ75mm）にスプ
レーで塗装した。スプレー塗装機は、アネスト岩田(株)製のWIDER SPRAY GUN W-61小型モ
デルを使用した。コンプレッサーの空気圧をレギュレーターで0.16メガパスカルに調整し
てスプレー塗装機に圧縮空気を供給し、塗装した。塗装したアルミニウム合金板を乾燥器
に入れて８０℃で２０分保持して乾燥後、硬化温度の１８０℃に加熱して３０分保持し、
塗膜を焼付けた。アルミニウム合金板の裏面についても同じ塗料を同様にして塗装し、乾
燥後加熱して硬化させた（以下同じ）。
【００６２】
得られた塗膜の厚さは平均約１５μｍであった。この塗膜の膜厚の測定は米国フィルメト
リックス社製の膜厚測定システムＦ２０を用い、５か所の測定値の平均を求めた（以下同
様）。この塗膜の鉛筆硬度を調べたところ４Ｈであった。また、三和電気計測器(株）製
絶縁抵抗計のDM5218Sを用いて基材と塗膜表面の間の絶縁抵抗を調べたところ、１０００
ＭΩ以上あった。
【００６３】
次いで、塗装したアルミニウム合金板３枚をJIS-Z-2371に準拠した塩水噴霧試験機に入れ
、防錆性能を評価（評価は２４時間毎に白錆発生の有無を調べ、３枚の内の２枚目に白錆
を認めた時の経過時間を記録、以下同じ）した結果、３０２４時間を経過しても白錆の発
生がなく、３０２４時間超の防錆性能を有することが分かった。
【実施例２】
【００６４】
塗料Ｂを実施例１と同じ条件で塗装し、乾燥後焼付けた。この塗膜の絶縁抵抗は１０００
ＭΩ以上であり、３０２４時間超の防錆性能を有することが分かった。
【実施例３】
【００６５】
塗料Ｃを実施例１と同じ条件で塗装し、乾燥後焼付けた。この塗膜の絶縁抵抗は１０００
ＭΩ以上であり、３０２４時間超の防錆性能を有することが分かった。
【実施例４】
【００６６】
塗料Ｄを実施例１と同じ条件で塗装し、乾燥後焼付けた。この塗膜の絶縁抵抗は１０００
ＭΩ以上であり、３０２４時間超の防錆性能を有することが分かった。
【実施例５】
【００６７】
使用した硬化剤（リカシッドMH-700）の硬化温度に合わせ、硬化温度を１５０℃に変更し
た以外は実施例１と同じ条件で塗料Ｅを塗装し、乾燥後焼付けた。この塗膜の絶縁抵抗は
１０００ＭΩ以上であり、防錆性能を評価した結果、１１７６時間後アルミニウム合金板
（２枚目）に白錆の発生を認めた。
【実施例６】
【００６８】
使用した硬化剤（リカシッドMH-700）の硬化温度に合わせ、硬化温度を１５０℃に変更し
た以外は実施例１と同じ条件で塗料Ｆを塗装し、乾燥後焼付けた。この塗膜の絶縁抵抗は
１０００ＭΩ以上であり、防錆性能を評価した結果、３１２時間後アルミニウム合金板（
２枚目）に白錆の発生を認めた。
【実施例７】
【００６９】
使用した硬化剤（カヤボンドC-300-S）の硬化温度に合わせ、硬化温度を２００℃、硬化
時間を６０分に変更した以外は実施例１と同じ条件で塗料Ｇを塗装し、乾燥後焼付けた。
この塗膜の絶縁抵抗は、１０００ＭΩ以上であり、防錆性能を評価した結果、３１２時間
後アルミニウム合金板（２枚目）に白錆の発生を認めた。
【実施例８】
【００７０】
使用した硬化剤（フェノール樹脂PR-HF-3）の硬化温度に合わせ、硬化温度を１８０℃、
硬化時間を６０分に変更した以外は実施例１と同じ条件で塗料Ｈを塗装し、乾燥後焼付け
た。この塗膜の絶縁抵抗は、１０００ＭΩ以上であり、防錆性能を評価した結果、６５２
時間後アルミニウム合金板（２枚目）に白錆の発生を認めた。
【実施例９】
【００７１】
塗布基材を５０５２Ｐのアルミニウム合金板に変更し、硬化処理時間を２０分に変更した
以外は実施例１と同じ条件で塗料Ａを塗装し、乾燥後焼付けた。この塗膜の絶縁抵抗は１
０００ＭΩ以上であった。同様にして防錆性能を評価した結果、２２０８時間後アルミニ
ウム合金板（２枚目）に白錆の発生を認めた。
【実施例１０】
【００７２】
塗布基材を予めクロム成分を含まないケミボンダー5075（日本シービーケミカル(株)製、
リン酸塩系化成処理剤）の化成処理液で化成処理したことと、硬化保持時間を２０分に変
更したこと以外は実施例３と同じ条件で塗料Ｃを塗装し、乾燥後、焼付けた。この塗膜の
絶縁抵抗は１０００ＭΩ以上あった。同様にして防錆性能を評価した結果、４０００時間
経過しても白錆の発生を認めなかった。
【実施例１１】
【００７３】
化成処理剤をアルサーフ501M（日本ペイント(株）製、リン酸ジルコニウム系化成処理剤
）に変更した以外は実施例３と同じ条件で塗料Ｃを塗装し、乾燥後焼付けた。この塗膜の
絶縁抵抗は１０００ＭΩ以上あった。同様にして防錆性能を評価した結果、４０００時間
を経過しても白錆の発生を認めなかった。
［比較例１］
【００７４】
比較例の塗料Ｊを使用した以外は実施例１と同じ条件で塗装し、乾燥後、焼付けた。この
塗膜の絶縁抵抗は、１０００ＭΩ以上あった。同様にして防錆性能を評価した結果、４８
０時間後アルミニウム合金板（２枚目）に白錆の発生を認めた。
［比較例２］
【００７５】
比較例の塗料Ｋを使用した以外は実施例１と同じ条件で塗装し、乾燥後焼付けた。この塗
膜の絶縁抵抗は、１０００ＭΩ以上あった。同様にして防錆性能を評価した結果、２６４
時間後アルミニウム合金板（２枚目）に白錆の発生を認めた。
［比較例３］
【００７６】
比較例の塗料Ｌを使用し、硬化温度を使用硬化剤のアデカハードナー3842に合わせて１６
０℃に下げ、硬化時間を２０分に変更した以外は実施例１と同じ条件で塗装し、乾燥後焼
付けた。この塗膜の絶縁抵抗を調べたところ、絶縁抵抗計の針がプローブを接触させる位
置によって振れ、絶縁抵抗は１００ＭΩ程度であった。同様にして防錆性能を評価した結
果、２８８時間後アルミニウム合金板（２枚目）に白錆の発生を認めた。
［比較例４］
【００７７】
比較例の塗料Ｍを使用した以外は実施例１と同じ条件で塗装し、乾燥後焼付けた。この塗
膜の絶縁抵抗は１０００ＭΩ以上あった。同様にして防錆性能を評価した結果、５７６時
間後アルミニウム合金板（２枚目）に白錆の発生を認めた。
【００７８】
【表３】
0005547527.tif 000004
【００７９】
塗料Ｉを用いてディップスピン塗装した実施例１２〜２１及び塗料Ｎを用いてディップス
ピン塗装した比較例５〜７の塗装条件と評価結果を表３に示す。
【実施例１２】
【００８０】
塗料Ａ〜Ｈよりも濃度が高く粘度が大きい塗料Ｉを用いた。寸法が３５．５ｍｍ×７０ｍ
ｍで厚さ１ｍｍである６０６１アルミニウム合金板1枚を、ケミボンダー5705を用いて化
成処理した。塗料Ｉを３５０ｇ入れたポリプロピレン容器（容量500ml)中にこのアルミニ
ウム合金板を浸漬して取り出し、遠心分離機に取り付けたステンレス鋼製の籠に入れ、回
転半径約１５ｃｍで６００ＲＰＭまで回転数を上げ、約１秒保持し塗料Ｉを塗装した。
【００８１】
塗装したアルミニウム合金板を実施例１と同じ条件で乾燥後、焼付けた。塗膜の絶縁抵抗
は、１０００ＭΩ以上あった。防錆性能を評価した結果、２８３４時間後に白錆の発生を
認めた。
【実施例１３】
【００８２】
化成処理をしていない以外は実施例１２と同じ条件で塗料Ｉを塗装し、乾燥後、焼付けた
。塗膜の絶縁抵抗は、１０００ＭΩ以上あった。防錆性能を評価した結果、２１１２時間
経過後に白錆の発生を認めた。
【実施例１４】
【００８３】
塗布基材を５０５２Ｐのアルミニウム合金板に変更した以外は実施例１２と同じ条件で塗
料Ｉを塗装し、乾燥後焼付けた。塗膜の絶縁性抵抗は１０００ＭΩ以上あった。防錆性能
を評価した結果、９６０時間経過後に白錆の発生を認めた。
【実施例１５】
【００８４】
化成処理をしていない以外は実施例１４と同じ条件で塗料Ｉを塗装し、乾燥後焼付けた。
塗膜の絶縁抵抗は、１０００ＭΩ以上あった。防錆性能を評価した結果、３８４時間経過
後に白錆の発生を認めた。
【実施例１６】
【００８５】
塗布基材をＡＤＣ１２のアルミニウム合金板に変更した以外は塗料Ｉを実施例１２と同じ
条件で塗装し、乾燥後焼付けた。塗膜の絶縁抵抗は、１０００ＭΩ以上あった。防錆性能
を評価した結果、５２８時間経過後に白錆の発生を認めた。
【実施例１７】
【００８６】
化成処理をしていない以外は実施例１６と同じ条件で塗料Ｉを塗装し、乾燥後焼付けた。
塗膜の絶縁抵抗を調べたところ、１０００ＭΩ以上であった。防錆性能を評価した結果、
１６８時間経過後に白錆の発生を認めた。
【実施例１８】
【００８７】
塗布基材をＡＺ９１Ｄマグネシウム合金板に変更し、予めGRMC1000（ミリオン化学（株）
製、リン酸塩系化成処理剤）を用いて化成処理した以外は実施例１２と同じ条件で塗料Ｉ
を塗装し、乾燥後焼付けた。塗膜の絶縁抵抗は、１０００ＭΩ以上であった。防錆性能を
評価した結果、９８４時間経過後に白錆の発生を認めた。
【実施例１９】
【００８８】
化成処理をしていない以外は実施例１８と同じ条件で塗料Ｉを塗装し、乾燥後焼付けた。
塗膜の絶縁抵抗は、１０００ＭΩ以上あった。防錆性能を評価した結果、３３６時間経過
後に白錆の発生を認めた。
【実施例２０】
【００８９】
塗布基材をＡＺ３１マグネシウム合金板に変更した以外は実施例１８と同じ条件で塗料Ｉ
を塗装し、乾燥後焼付けた。塗膜の絶縁抵抗は、１０００ＭΩ以上あった。防錆性能を評
価した結果、２１６時間経過後に白錆の発生を認めた。
【実施例２１】
【００９０】
化成処理をしていない以外は実施例２０と同じ条件で塗料Ｉを塗装し、乾燥後焼付けた。
塗膜の絶縁抵抗は、１０００ＭΩ以上あった。防錆性能を評価した結果、１６８時間経過
後に白錆の発生を認めた。
［比較例５］
【００９１】
比較例の塗料Ｎを用いた以外は実施例１８と同じ条件で塗装し、乾燥後焼付けた。塗膜の
絶縁抵抗は、１０００ＭΩ以上あった。防錆性能を評価した結果、１４４時間経過後に白
錆の発生を認めた。
［比較例６］
【００９２】
化成処理をしていない以外は比較例５と同じ条件で塗料Ｎを塗装し、乾燥後焼付けた。塗
膜の絶縁抵抗は、１０００ＭΩ以上あった。防錆性能を評価した結果、７２時間経過後に
白錆の発生を認めた。
［比較例７］
【００９３】
実施例１２と同寸法の６０６１アルミニウム合金板にアルマイト処理を施し、鉛筆硬度を
調べたところ９Ｈであった。同様にして絶縁抵抗は、１０００ＭΩ以上あった。防錆性能
を同様にして評価した結果、１０５６時間経過後に白錆の発生を認めた。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明の方法で製造した塗料組成物を用いた塗膜は、防錆性能に優れ、軽金属合金部材が
鋼製部材などと接触した状態で使用される場合に生じる軽金属合金部材の電食現象が塗膜
の電気絶縁性によって抑制でき、また、塗膜が機械的な力を受けたときに損傷を受けにく
いので、従来の陽極酸化皮膜に代替できる。よって、この塗料組成物は、屋外の腐食環境
で構造材として使用されるＡｌ合金板への塗装をはじめとして、締結部材のような電食防
止を必要とする軽金属合金部材への塗装に適する。特に、焼き付け硬化して使用されるた
め、自動車ボディやアルミ鉄道車両などに用いられる構造用Ａｌ合金(6061,6063)のよう
に、加工後の焼き付け塗装時に時効硬化させて強度を高める部材に適する。また、マグネ
シウム合金は軽量であるが、腐食し易い問題があり各種用途への普及が遅れていたが、本
発明の方法で製造した塗料組成物を用いた塗膜は、優れた防錆性、電食防止性能、耐スク
ラッチ性を発揮するので、携帯電話、デジタルカメラ、ノートパソコン等のモバイル製品
、医療機器、自動車、鉄道車両、航空機等へのＭｇ合金の利用を促進させることが期待さ
れる。