(57)【要約】【課題】エッジカバー性、ポーラス部カバー性に優れた熱硬化型カチオン電着塗装方法を提供する。【解決手段】磁性金属と非磁性金属とを焼結させてなる円筒状の磁性焼結金属体であり、その円筒状の上部もしくは低部の外周部に９０度の鋭角なエッジ部を有する鋭角なエッジ部や金属粒子による間隙からなるポーラス部を有する被塗物に、熱硬化型カチオン電着塗料を電着塗装し、水洗後、乾燥温度が、１００℃〜１２０℃の温度で、該且つ熱硬化型カチオン電着塗料が熱硬化しない温度で乾燥し、次いで同じ熱硬化型カチオン電着塗料を電着塗装することを特徴とする熱硬化型カチオン電着塗装方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋭角なエッジ部を有する被塗物に、熱硬化型カチオン電着塗料を電着塗装し、水洗後、水が揮発する温度で、該且つ熱硬化型カチオン電着塗料が熱硬化しない温度で乾燥し、次いで同じ熱硬化型カチオン電着塗料を電着塗装することを特徴とする熱硬化型カチオン電着塗装方法。
【請求項２】
該乾燥温度が、１００℃〜１２０℃の温度であることを特徴とする請求項１に記載の熱硬化型カチオン電着塗装方法。
【請求項３】
該被塗物が、磁性金属と非磁性金属とを焼結させてなる円筒状の磁性焼結金属体であり、その円筒状の上部もしくは低部の外周部に９０度の鋭角なエッジ部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の熱硬化型カチオン電着塗装方法。
【請求項４】
該被塗物が、表面に金属粒子による間隙を有する円筒状の磁性焼結金属体であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の熱硬化型カチオン電着塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、熱硬化型カチオン電着塗装方法に関し、さらに詳しくは、電気製品部材、機械部材、家具部材、建築部材、パソコン関係部材、車両関係部材等エッジ部を有する被塗物に対して、同じ熱硬化型カチオン電着塗料を２回塗装することによって外板部の高仕上り性とエッジ部の高防食性を両立せしめる熱硬化型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、焼き付け過程における熱流動により、平滑性のすぐれた塗膜を得るものである。しかしながら、エッジ部（一般にバリ高さ：０．０３ｍｍ以上）において焼き付け前のウェット塗膜の状態では、電流の集中により塗膜が形成されていても、焼き付け段階の熱流動によってエッジ部等で素地が露出し未塗装状態となり、錆易くなるという問題を有する。
【０００３】
そのため、従来より、エッジカバー電着塗料や２コート１ベーク型のダブルコート電着塗料（特許文献１参照）の採用によってエッジカバー性を改良させてきたが、エッジ防食性と仕上り性（平滑性）を両立させることは難しく、実際には仕上り性を多少犠牲にせざるを得ない状況であり、これら両性能を十分に満足しうるカチオン電着塗装方法の開発が強く望まれている。
【０００４】
また、パソコン関係の部品などに使用される、例えば、電動機などの金属磁性体は、磁性粉体と非磁性粉体との金属混合粉末を目的とする型に圧縮成型した後、これらの金属の溶融温度以上で加熱し、金属の焼結体を製造している。この様な粉末冶金工法は安価な方法から多く一般的に使用されている。また、該粉末冶金工法により製造された金属の焼結体は焼結により無数のポーラス（金属粒子による間隙、以下同様の意味を示す。）を有しており、このポーラスが製品の性能に悪影響を与えるといった問題点がある。この様なポーラス部を、例えば、通常の電着塗装方法で塗膜で埋めることは不可能であり、満足できる製品が得られないといった問題点があった。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６４−１７８９５号公報
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、高エッジカバー性と高仕上り性との両立を図るべく、鋭意研究を重ねた結果、１回目の電着塗装において水洗後、硬化反応が始まる前の熱フローが発生する程度まで塗装膜を乾燥し、次いで、２回目の電着塗装において同じ電着塗料を塗装し焼き付けることによって、１回目の電着で発生した未塗装状態となったエッジ部やポーラス部を十分にカバーしうることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち本発明は、鋭角なエッジ部を有する被塗物に、熱硬化型カチオン電着塗料を電着塗装し、水洗後、水が揮発する温度で、該且つ熱硬化型カチオン電着塗料が熱硬化しない温度で乾燥し、次いで同じ熱硬化型カチオン電着塗料を電着塗装することを特徴とする熱硬化型カチオン電着塗装方法に関する。
【０００８】
更に、本発明は、該乾燥温度が、１００℃〜１２０℃の温度であることを特徴とする熱硬化型カチオン電着塗装方法に関する。
【０００９】
更に、本発明は　該被塗物が、磁性金属と非磁性金属とを焼結させてなる円筒状の磁性焼結金属体であり、その円筒状の上部もしくは低部の外周部に９０度の鋭角なエッジ部を有することを特徴とする熱硬化型カチオン電着塗装方法に関する。
【００１０】
更に、本発明は、　該被塗物が、表面に金属粒子による間隙を有する円筒状の磁性焼結金属体であることを特徴とする熱硬化型カチオン電着塗装方法に関する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明において使用する熱硬化型カチオン電着塗料は、熱硬化型のカチオン電着性樹脂を主成分とするものである。
【００１２】
上記カチオン電着性樹脂は、従来から公知のエポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ポリブタジエン樹脂系などいずれの樹脂系も使用でき、特にエポキシ樹脂系が好ましく使用される。
【００１３】
かかるエポキシ樹脂系としては、アミン付加エポキシ樹脂が挙げられ、該アミン付加エポキシ樹脂は、電着塗料において通常使用されているポリアミン樹脂、例えば、（ｉ）ポリエポキシド化合物と１級モノ−及びポリアミン、２級モノ−及びポリアミン又は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号明細書参照）；（ｉｉ）ポリエポキシド化合物とケチミン化された１級アミノ基を有する２級モノ−及びポリアミンとの付加物（例えば米国特許第４，０１７，４３８号明細書参照）；（ｉｉｉ）ポリエポキシド化合物とケチミン化された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）などを包含しうる。
【００１４】
上記ポリアミン樹脂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分子中に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、更に好ましくは８００〜２，０００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。該ポリエポキシド化合物の形成のために用いう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−ジ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´−ジヒドロキシジフェニルスルホン、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。
【００１５】
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、ポリアシドアミン、ポリカルボン酸、ポリイソシアネート化合物などと一部反応させたものであってもよく、更にまた、ε−カプロラクトン、アクリルモノマーなどをグラフト重合させたものであってもよい。
【００１６】
上記アミン付加エポキシ樹脂は、アルコール類などでブロックしたポリイソシアネート化合物の架橋剤を用いて硬化させる。
【００１７】
また、上記架橋剤を使用しないで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。
【００１８】
上記カチオン電着塗料は、必要に応じて通常の塗料添加物、例えば、カーボンブラック、チタン白、ベンガラのような着色顔料；クレー、タルク、炭酸カルシウムのような体質顔料；クロム酸ストロンチウム、クロム酸鉛、ケイ酸鉛などの防錆顔料；或はさらに他の添加剤を配合することができる。他の添加剤としては、例えば、分散助剤（非イオン系界面活性剤）；塗面のハジキ防止剤（アクリル樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂など）；硬化促進剤（例えば鉛、ビスマス、スズなどの金属の塩）等が挙げられる。また、カチオン電着塗料は、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い。
【００１９】
上記カチオン電着塗料は、適宜脱イオン水で希釈して固形分濃度が約５〜２５重量％、ｐＨが約５．５〜８の範囲内になるように調整することができる。
【００２０】
上記カチオン電着塗料を用いて被塗物に電着塗装を行なう本発明の方法について以下に述べる。
【００２１】
電着装置としては、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板、フェライト金属板などを用いるのが好ましい。
【００２２】
本発明方法において、エッジ部を有する被塗物に最初にカチオン電着塗料が電着塗装される塗装条件は、浴温：１５〜３５℃（好ましくは２０〜３０℃）、電圧：１００〜４００Ｖ（好ましくは２００〜３００Ｖ）、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で撹拌状態で電着することが望ましい。
【００２３】
被塗物上に形成された電着塗膜は、脱イオン水、ＵＦ（ウルトラフィルトレーション）透過液、逆浸透透過液等で洗浄後、約９０〜１３０℃、好ましくは１００〜１２０℃で１分間〜１０分間、好ましくは２分間〜８分間の範囲で乾燥される。
【００２４】
次いで、エッジ部を有する被塗物に最初にカチオン電着塗装された塗装物を再度電着塗装するための塗装条件は、浴温：１５〜３５℃（好ましくは２０〜３０℃）、電圧：１００〜４００Ｖ（好ましくは２００〜３００Ｖ）、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で撹拌状態で電着することが望ましい。
１回目と２回目との電着槽は同一の電着浴塗料を使用することができる。
【００２５】
再度電着塗装された被塗物は、必要に応じて脱イオン水、ＵＦ（ウルトラフィルトレーション）透過液、逆浸透透過液等で洗浄後、約１３０〜１８０℃、好ましくは１４０〜１７０℃で１０分間〜４０分間、好ましくは１５分間〜３０分間の範囲で加熱される。
【００２６】
本発明方法により形成された電着塗膜には必要に応じて中塗り及び上塗り塗料を適宜塗り重ねて仕上げることができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の方法に従い、エッジ部を有する被塗物やポーラス部を有する被塗物に第１回目の電着塗装を行なうと、エッジ部やポーラス部に電着塗料が析出するが、次いで水洗、乾燥熱フローによりエッジ部やポーラス部は数μｍの薄膜しか形成されず、また荒い（表面の凹凸が大きい個所）部分には電着塗膜にピンホールが発生する。
【００２８】
次いで、２回目の電着塗装では膜抵抗の小さいエッジ部やポーラス部に優先的に電着塗装され、よってエッジ部、ポーラス部以外の一般部の仕上り性（平滑性）は高レベルを保ったままで、エッジ部、ポーラス部等の防食性を確保することができ、仕上り性とエッジカバー性とポーラス部遮蔽性いう相反する性質を高水準で両立させることが可能となる。これより本発明の方法は、自動車、電気機器など、仕上り性と防食性の両方が高度に要求される工業塗料分野の塗装方法として広く応用することができる。
【００２９】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。実施例および比較例において、「部」および「％」はそれぞれ「重量部」および「重量％」を示す。
【００３０】
実施例１
カチオン電着塗料エレクロン（関西ペイント社製商品名、エレクロンＫＧ４００（ＰＦ）グレー）を１回目の電着浴塗料（固形分１９％）とし、浴温２０℃、印加電圧２００Ｖ、通電時間３分で撹拌状態でステンレス板を陽極とし、被塗物（図１に示す鋭角なエッジ部を有し、且つ金属表面にポーラスを有する円筒状磁性焼結金属体を使用した。）を陰極としてカチオン電着塗装を行った。
【００３１】
被塗物上に形成された電着塗膜をＵＦ（ウルトラフィルトレーション）透過液で洗浄後、約１２０℃、５分間で乾燥した。該塗膜はキシロールなどの溶剤に溶解し塗膜は未硬化であった。
【００３２】
次いで、上記により得られた電着塗装部材を上記と同様のカチオン電着塗料エレクロンを２回目の電着浴塗料（固形分１９％）とし、浴温２０℃、印加電圧２００Ｖ、通電時間１分で撹拌状態でステンレス板を陽極とし、被塗物を陰極としてカチオン電着塗装を行った。
【００３３】
被塗物上に形成された電着塗膜をＵＦ（ウルトラフィルトレーション）透過液で洗浄後、約１４０℃、２０分間で焼付け硬化させた。該塗膜はキシロールなどの溶剤に不溶であり塗膜は硬化していた。
【００３４】
試験結果
仕上がり性：被塗物の表面を目視で観察した。○：焼結金属体によるポーラスの後が残らないもの、△：焼結金属体によるポーラスの後が若干残るもの、×：焼結金属体によるポーラスの後が著しく残るもの。
【００３５】
エッジ部防食性：塗装物をＪＩＳ−Ｚ−２３７１に従って塩水噴霧試験を行ない２４０時間後のエッジ部（図１のＡ部）に発生した錆を観察して、評価した。○：錆がなく良好なもの、△：錆が若干発生して劣るもの、×：錆が著しく発生して劣るもの。
【００３６】
ポーラス部の防食性：　塗装物をＪＩＳ−Ｚ−２３７１に従って塩水噴霧試験を行ない２４０時間後のポーラス部（図１のＢ部）に発生した錆を観察して、評価した。○：錆がなく良好なもの、△：錆が若干発生して劣るもの、×：錆が著しく発生して劣るもの。
【００３７】
比較例１
カチオン電着塗料エレクロン（関西ペイント社製商品名、エレクロンＫＧ４００（ＰＦ）グレー）を１回目の電着浴塗料（固形分１９％）とし、浴温２０℃、印加電圧２００Ｖ、通電時間３分で撹拌状態でステンレス板を陽極とし、被塗物（図１に示す鋭角なエッジ部を有し、且つ金属表面にポーラス部を有する円筒状磁性焼結金属体を使用した。）を陰極としてカチオン電着塗装を行った。
【００３８】
被塗物上に形成された電着塗膜をＵＦ（ウルトラフィルトレーション）透過液で洗浄後、約１４０℃、２０分間で焼付け硬化させた。
【００３９】
試験結果
仕上がり性（試験方法、評価は上記と同じ）は×で悪かった、エッジ部防食性（試験方法、評価は上記と同じ）は×で悪かった、ポーラス部の防食性（試験方法、評価は上記と同じ）は×で悪かった。
【００４０】
【表１】
表１
塩水噴霧性試験結果（２４０時間）
2004143487.tif 000002
【００４１】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は実施例及び比較例で使用した被塗物の概念図を示す。
【図１】
2004143487.tif 000003