(57)【要約】【課題】  １回の塗装で厚膜の塗膜が形成でき、優れた塗膜性能を発揮する厚膜電着塗料を得る。【解決手段】  酸洗いした冷延鋼板や圧延鋼板などの金属材１の表面に化学的処理による前処理を行って電着塗装に適する表面状態にし、ウレタン変性アクリル樹脂２０〜２５重量％、ポリアミン樹脂１〜２重量％、ポリアクリル樹脂２〜３重量％、非鉛系防錆顔料、着色顔料、硬化触媒を含有する厚膜電着塗料によって、金属材１に１回の電着塗装を施し、塗膜厚さ４０〜７０μｍの厚膜の第１の塗膜２を形成することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウレタン変性アクリル樹脂２０〜２５重量％、ポリアミン樹脂１〜２重量％、ポリアクリル樹脂２〜３重量％、非鉛系防錆顔料、着色顔料、硬化触媒を含有することを特徴とする厚膜電着塗料。
【請求項２】
請求項１に記載の厚膜電着塗料を、前処理後の金属材に電着塗装し、１回の塗装で厚膜の第１の塗膜を形成することを特徴とする厚膜電着塗料の塗装方法。
【請求項３】
前記第１の塗膜の厚さを、４０〜７０μｍとすることを特徴とする請求項２に記載の厚膜電着塗料の塗装方法。
【請求項４】
前記第１の塗膜の表面に、熱硬化型メラミン樹脂塗料を塗布して第２の塗膜を形成したことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の厚膜電着塗料の塗装方法。
【請求項５】
前記第１の塗膜の表面に、常温硬化型ラッカー系塗料を塗布して第２の塗膜を形成したことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の厚膜電着塗料の塗装方法。
【請求項６】
前記請求項１に記載の厚膜電着塗料を、金属材に塗装することを特徴とする厚膜電着塗料の塗装物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗膜の厚さを良好に形成し得る厚膜電着塗料、その塗装方法および塗装物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、制御盤、配電盤などを構成する金属材に対して、前処理実施後、エポキシ樹脂系塗料による電着塗装で塗膜厚さ２０μｍの下塗りをし、熱硬化後、熱硬化型塗料を吹き付けて塗膜厚さ２０μｍの中塗りをし、熱硬化後、更に同様の塗料で上塗りをして熱硬化させる塗装方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そして、塗膜の厚さは、下塗りから上塗りまで合わせると６０μｍ以上、中塗りを省いた下塗りと上塗りとでは４０μｍ以上となる。なお、客先指定などにより、マルセン表色記号５Ｙ７／１、ＪＩＳ  Ｋ  ５６００に準拠した６０度鏡面光沢度４０±１０（半つや）の塗膜を要求されるものがある。
【特許文献１】特開平６−８０９２８号公報  （第２ページ、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の従来の塗装においては、次のような問題がある。  
下塗りから上塗りまでの塗膜を熱硬化させているので、多大の硬化時間が必要であり、各工程でのリードタイムが長時間となっていた。また、中塗りや上塗りでは、吹き付け時の飛散により、塗料のロスが発生していた。
【０００５】
このため、１回の塗装で、塗膜の厚さが下塗りと上塗りとを合わせた４０μｍ以上、更には、下塗りから上塗りまでを合わせた６０μｍ以上の厚膜が形成できるとともに、その塗膜が優れた初期物性のみならず耐久性能をも有する電着塗料が望まれていた。
【０００６】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、１回の塗装で厚膜の塗膜が形成でき、優れた塗膜性能を発揮する厚膜電着塗料、その塗装方法および塗装物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の厚膜電着塗料は、ウレタン変性アクリル樹脂２０〜２５重量％、ポリアミン樹脂１〜２重量％、ポリアクリル樹脂２〜３重量％、非鉛系防錆顔料、着色顔料、硬化触媒を含有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の厚膜電着塗料の塗装方法は、上述の厚膜電着塗料を前処理後の金属材に電着塗装し、１回の塗装で厚膜の第１の塗膜を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、金属材を前処理後、厚膜電着塗料を用いて電着塗装を行っているので、１回の塗装で４０〜７０μｍの厚膜の塗膜を形成することができ、初期物性のみならず、長期間に亘っても優れた耐久性能を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１１】
先ず、本発明の実施例１に係る厚膜電着塗料を図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る金属材への塗装系を示す断面図である。
【００１２】
図１に示すように、交通機器や産業機器を構成する酸洗した冷延鋼板、熱延鋼板のような金属材１の表面には、１回の電着塗装で形成させた第１の塗膜２が設けられている。塗装には、アクリルカチオン厚膜電着塗料を用いた。
【００１３】
以下、この塗装方法を説明する。
【００１４】
先ず、金属材１の表面を前処理し、電着塗装に適する表面状態にする。前処理には、脱脂後、表面調整し、リン酸亜鉛被膜を設ける化学的処理を用いる。脱脂剤には、例えば、日本パーカライジング社製ファインクリーナーＬ４４６０、また、表面調整剤には、例えば同社製プレパレンＸ、また、リン酸亜鉛処理剤には、例えば同社製パルボンドＬ３０２０を用いる。
【００１５】
次に、アクリルカチオン厚膜電着塗料で塗装し、１３０〜１４０℃の乾燥炉内で３０分間乾燥させ、熱硬化させる。第１の塗膜２の厚さは、電着塗装時の電流を制御することにより、客先指定の４０μｍ以上（４５μｍ程度）、あるいは６０μｍ以上（６５μｍ程度）とすることができる。このような４０〜７０μｍの塗膜厚さを、厚膜と定義する。
【００１６】
アクリルカチオン厚膜電着塗料は、ＢＡＳＦコーティングスジャパン社製アクアＮｏ４８３０Ｌを用いた。これは、アクアＮｏ４８３０Ｌクリヤー：アクアＮｏ４８３０Ｌピグメント＝６：１（重量比）の比率で混合し、脱イオン水で加熱残分１４％に調整したものである。アクアＮｏ４８３０Ｌクリヤーの成分を表１、アクアＮｏ４８３０Ｌピグメントの成分を表２に示す。
【表１】
2007321053.tif 000003
【表２】
2007321053.tif 000004
【００１７】
アクアＮｏ４８３０ＬクリヤーとアクアＮｏ４８３０Ｌピグメントとを混合した後のアクリルカチオン厚膜電着塗料のそれぞれの成分は、ウレタン変性アクリル樹脂が２１．４重量％（２０〜２５重量％）、ポリアミン樹脂が１．５重量％（１〜２重量％）、ポリアクリル樹脂が２．４重量％（２〜３重量％）、着色顔料が４．８重量％（４〜５重量％）、非鉛系防錆顔料が０．４２重量％（０．４〜０．５重量％）となる。かっこ内は、許容範囲である。
【００１８】
なお、この厚膜電着塗料は、マルセン表色記号５Ｙ７／１、ＪＩＳ  Ｋ  ５６００に準拠した６０度鏡面光沢度４０±１０（半つや）にすることができる。
【００１９】
ここで、１回の塗装で４０〜７０μｍの厚膜化を実現するためには、高クーロン収量化、析出膜抵抗の制御、特殊造膜性の付与が必要であり、具体的には、分散相樹脂の導入、官能基濃度の調整、硬質樹脂と軟質樹脂との併用、マイクロゲルの併用により可能となっている。
【００２０】
塗膜形成の初期段階では、硬質樹脂および軟質樹脂のジュール熱発生を抑制することにより、樹脂変形融着が抑制され、粒子形態を保持した状態で塗膜の成長が進む。塗膜形成の後期段階では、ジュール熱により、軟質樹脂は粒子変形して融着を開始するが、硬質樹脂は粒子形態を保持している。更に、マイクロゲルを併用していることにより、増膜の効果が向上し、粒子形態を保持した状態で、表面層で微細な凸凹を形成するので、半つやの調整を容易とすることができる。
【００２１】
この状態で最終的に熱硬化させれば、架橋結合が行われ、厚膜の第１の塗膜２を得ることができる。熱硬化には、温度１４０℃以下の低温硬化を採用しているので、黄変が生じ難くなる。これは、低温解離タイプのブロック剤（ブロックイソシアネート）の適用、およびスズ系の解離触媒の選定、調合により得られるものである。
【００２２】
第１の塗膜２の付着性および耐久性は、ウレタン変性アクリル樹脂の特性のみならず、高分子可撓性樹脂の導入による内部応力緩和機能の付与、長鎖ＡＣモノマーの導入による付着性の向上、多官能架橋剤の併用による架橋密度の向上、非鉛系防錆顔料による素地の不動体化により得られるものである。
【００２３】
上塗りに相当する美観機能は、ウレタン変性アクリル樹脂、ポリアミン樹脂、ポリアクリル樹脂が有している特性から得られる。ポリアミン樹脂で着色顔料を均等に分散でき、ポリアクリル樹脂で安定した光沢度の調整をすることができる。６０度鏡面光沢度４０±１０（半つや）の調整も容易となる。
【００２４】
次に、表１、表２の厚膜電着塗料で４０〜７０μｍの厚さに形成させた第１の塗膜２について、以下のような試験を行った。
【００２５】
１．初期物性試験
１−１硬度：ＪＩＳ  Ｋ  ５６００  鉛筆引っかき試験
１−２付着力：ＡＳＴＭ  ３３５９（碁盤目またはクロスカット＋粘着テープ試験）
２．耐久性試験
２−１塩水噴霧試験：ＪＩＳ  Ｚ２３７１  塩水噴霧試験７５０時間実施後の外観判定および２次物性試験
２−２耐湿試験：ＪＩＳ  Ｋ  ５６００  耐湿試験（５０℃、９５％ＲＨ）７５０時間実施後の外観判定および２次物性試験
２−３亜硫酸ガス試験：２０ｐｐｍ、４０℃、９０％ＲＨ、５００時間実施後の外観判定および２次物性試験
２−４塩素ガス試験：１ｐｐｍ、４０℃、９０％ＲＨ、５００時間実施後の外観判定および２次物性試験
２−５耐候性試験：ＪＩＳ  Ｋ  ５６００  促進耐候性試験（サンシャインカーボンアーク灯式）４００時間実施後の外観判定、初期状態に対する色差ΔＥ、光沢度保持率、および２次物性試験
【００２６】
これらの試験結果を表３に示す。
【表３】
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【００２７】
表３の結果から、厚膜電着塗料による第１の塗膜２は、初期物性のみならず、各試験において、試験後の物性値が初期値と変化せず、優れた耐久性能を有することがわかる。また、マルセン表色記号５Ｙ７／１や、６０度鏡面光沢度４０±１０の半つやにすることができる。
【００２８】
上記実施例の厚膜電着塗料によれば、金属材１を化学的処理による前処理後、アクリルカチオン厚膜電着塗料を用いて電着塗装を行っているので、１回の塗装で４０〜７０μｍの厚膜の第１の塗膜２を形成することができ、初期物性のみならず、長期間に亘っても優れた耐久性能を得ることができる。
【実施例２】
【００２９】
次に、本発明の実施例２に係る厚膜電着塗料を図２を参照して説明する。図２は、本発明の実施例２に係る金属材への塗装系を示す断面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、第１の塗膜に第２の塗膜を設けたことである。図２において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３０】
図２に示すように、第１の塗膜２の表面には、第２の塗膜３を設けている。この第２の塗膜３は、第１の塗膜２との付着力が重要となる。このため、付着力のよい熱硬化型メラミン樹脂塗料を厚さ１５〜３０μｍに例えばスプレー塗装で塗布している。なお、熱硬化型メラミン樹脂塗料単独でもよいが、エポキシ樹脂を含有させると、更に付着力が向上する。この塗料として、例えば、関西ペイント社製ＴＦアミラックタイプ２、アスカベークＨＳがある。
【００３１】
熱硬化型メラミン樹脂塗料で形成させた第２の塗膜３について、実施例１と同様の試験を行った。ただし、２−５項の耐候性試験を除く。結果を表４に示す。
【表４】
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【００３２】
表４から、第２の塗膜３は、第１の塗膜２との付着力がよく、初期物性のみならず、各試験において、試験後の物性値が初期値と変化せず、優れた耐久性能を有することがわかる。このような第２の塗膜３は、マルセン表色記号５Ｙ７／１以外や、半つや以外の客先指定に用いることができる。また、出荷前や据付後の化粧塗装や、傷の補修塗装にも用いることができる。
【００３３】
上記実施例の厚膜電着塗料によれば、実施例１による効果のほかに、第１の塗膜２に付着力のよい第２の塗膜３を設けることができる。
【００３４】
上記実施例２では、第１の塗膜２の表面に熱硬化型メラミン樹脂塗料を塗布したが、例えば、関西ペイント社製ＦＫバインダーや、テロソン社製ミッチャクロンなどを５〜２０μｍの厚さで第１の塗膜２の表面に塗布して付着力を向上させた後、常温硬化型ラッカー系塗料を１５〜３０μｍの厚さで塗布することができる。この常温硬化型ラッカー系塗料による塗膜においても、初期物性のみならず、優れた耐久性能を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例１に係る金属材への塗装系を示す断面図。
【図２】本発明の実施例２に係る金属材への塗装系を示す断面図。
【符号の説明】
【００３６】
１  金属材
２  第１の塗膜
３  第２の塗膜
【図１】
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【図２】
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