[发明专利]阳离子电沉积涂料组合物

说明书

技术领域

本发明涉及阳离子电沉积涂料，其均镀性、合金化熔融镀锌钢板的电沉积涂装适用性、阳离子电沉积涂膜的精加工性特别是干燥膜厚为15μm的阳离子电沉积涂膜的精加工性、抗腐蚀性优异，并且形成在该阳离子电沉积涂膜上的3涂布1烘干方式的多层涂膜的精加工性也优异。

背景技术

因阳离子电沉积涂料的涂装操作性优异，形成的涂膜的抗腐蚀性良好，所以被广泛用作要求上述性能的汽车车身等导电性金属产品的底涂料。但是，最近几年来，从提高碰撞安全性方面考虑，希望提高汽车车身的强度，在通过点焊焊接的构件中添加加固件，导致具有复杂的袋部和间隙部的构造的被涂物增多。该构造使得在电沉积涂装时电流密度(mA/cm²)降低，所以涂膜难以析出，因袋部或间隙部未涂装，所以抗腐蚀性降低。

因此，在涂装条件上下工夫来确保袋部和间隙部的膜厚(μm)。但是，如果仅通过提高电沉积涂装时的涂装电压来进行涂装，就会导致间隙构造的开口部发生堵塞，从而难以在复杂的袋部和间隙部实现均镀性。另外，如果提高涂装电压进行涂装，则存在“合金化熔融镀锌钢板的电沉积涂装适用性”降低，被涂物的外板膜厚(μm)增厚，涂料使用量增加等问题。

另外，如果为了提高均镀性而采用例如提高涂料的极化电阻值的方法，则涂膜的热流动性降低，所以存在导致所得到的涂膜的精加工性降低这种倾向。

有人尝试通过维持袋部和间隙部等的内板膜厚来确保抗腐蚀性，进而实现外板膜厚的优化和均一化(例如，确保重视精加工性、抗腐蚀性的部位的膜厚)，由此提高汽车车身品质、降低成本。

但是，使用现有电沉积涂料得到的涂膜如果其膜厚变薄，则存在随着基底的凹凸或热流动性降低，精加工性降低，进而导致形成在电沉积涂膜上的多层涂膜的精加工性降低这样的问题。另外，抗腐蚀性趋于降低。

根据现有技术，在对汽车车身进行涂装时，通常采用下述方式，即，涂装电沉积涂料，在烘烤干燥的电沉积涂膜上涂装中涂层涂料，进行烘烤，然后涂装着色水性涂料，实施预加热(预热)，然后涂装透明涂料，进行烘烤干燥，形成多层涂膜(所谓利用“3C2B方式”的涂膜形成方法)。由此，通过烘烤将涂膜的凹凸平坦化，可以得到抗腐蚀性和精加工性良好的多层涂膜。

如果按照上述在涂装各涂料后进行烘烤干燥，那么，不仅烘烤干燥需要耗费大量的能量成本，烘烤设备的运转和维护同样也需要耗费巨大的人工及费用成本。另外，为了减少涂料中的低挥发性有机化合物(低VOC化)，越来越多地使用水性涂料来代替有机溶剂型涂料。

另外，为了实现低成本化而减小电沉积涂膜的干燥膜厚，例如，将膜厚由目前的20μm减小到15μm，这样，就存在下述问题，即：基底的凹凸或热流动性降低，电沉积涂膜的精加工性随之降低，进而导致形成在电沉积涂膜上的多层涂膜的精加工性降低。另外，抗腐蚀性趋于降低。

为了实现上述节能、减少工序及低VOC化的目的，要求通过下述涂膜形成方法获取抗腐蚀性及精加工性良好的多层涂膜(以下简称为“利用3C1B方式形成的多层涂膜”)，即，在电沉积涂膜上依次涂装第1着色水性涂料和第2着色水性涂料及透明涂料，将3层同时进行加热固化。

鉴于上述背景，要求开发出一种阳离子电沉积涂料，使用这种涂料能够在具有复杂的袋部和间隙部的被涂物上实现良好的均镀性，并且，在合金化熔融镀锌钢板的电沉积涂装适用性、阳离子电沉积涂膜的精加工性特别是干燥膜厚为15μm的电沉积涂膜的精加工性、抗腐蚀性、以及利用3C1B方式形成的多层涂膜的精加工性也很优异。

对此，在专利文献1中公开了一种涂膜形成方法，其特征在于，在电沉积涂装阳离子电沉积涂料时，开始析出涂膜所需的电量为100～400C/m²，每单位膜厚的极化电阻值为50～300kΩ·cm²/μm。

另外，在专利文献2中公开了一种多层涂膜形成方法，利用阳离子电沉积涂料在基材上形成的固化电沉积涂膜的玻璃化温度为110℃以上，并且，表面粗糙度(Ra)为0.3μm以下，在该电沉积涂膜面依次涂装中涂层涂料、上涂层底涂料以及上涂层透明涂料，形成未固化的中涂层涂膜、上涂层底涂膜以及上涂层透明涂膜这样3层涂膜后，将上述3层涂膜同时加热，使其固化。

根据上述专利文献1、专利文献2中公开的方法，并不足以确保电沉积涂膜的精加工性特别是干燥膜厚为15μm的电沉积涂膜的精加工性，也不足以确保利用3C1B方式形成的多层涂膜的精加工性。

专利文献1：日本国专利申请公开“特开2003-306796号”公报