【徹底解説】アニオン電着塗装とカチオン電着塗装の違い

※2023年9月22日に加筆修正致しました。

こんにちは。

群馬県高崎市にて各種表面処理をおこなっております、(株)三和鍍金と申します。

今回は弊社でも扱っております二つの電着塗装について触れていきます。

タイトルにございます「アニオン電着塗装」、そして「カチオン電着塗装」。

聞いたことはございますでしょうか。

弊社では「カチオン電着塗装」「アニオン電着塗装」も承っておりますのでお気軽にお問合せ下さい

それぞれ同じ塗装の仲間ではありますが、特長が異なるために採用される分野も違ってきます。

どんな違いがあるのか、徹底解説していきます。

三和鍍金では「アニオン電着塗装」「カチオン電着塗装」どちらも取り扱いがございます。

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アニオン電着塗装ってなに？

アニオン電着塗装とは「電着」という名の通り、電気の力によって塗装をおこなう手法です。

プールのような塗料槽に電流を流し、塗料を製品と別の極にすることによって塗膜を形成させます。

実はアニオン塗装とカチオン塗装ではアニオン塗装の方が歴史が古く、日本においては1964年に国内カーメーカーである現在のマツダ（当時は東洋工業）が採用したのが契機となりました。

そこからアニオン塗装が自動車業界において一世を風靡しましたが、品質の問題で紆余曲折ありまして、最終的には自動車に関してカチオン塗装の方が向いているという結論に至ります。

1977年くらいから「自動車はカチオン塗装」というのが一般的になったようです。

ただこの潮流は自動車においてのみの話で、今でも分野によってはカチオンよりアニオンの方が向いていて

多く採用されている業界もあります。

アニオンの皮膜はアクリル樹脂から成るためにクリアな見た目をしていますので、

めっきしたものに電着塗装あるいはアルマイトをしたものに電着塗装など、意匠性を目的とした場合はアニオン電着塗装の方が適正と言えます。

カラーの展開についても様々な顔料の種類があるために、多種多様な色味の対応が可能です。

主な使用用途

意匠性を目的として、眼鏡などの装飾品、家電製品、サッシ等建材などに用いられます。

アルミ製品に関してはカチオン塗装より密着性が上がるため、自動車部品において今でもアニオン塗装が採用されている部品もあります。

アニオン塗装のメリットとデメリット

メリットは皮膜がクリア色でカラーの表現が多彩なこと、アルミ材・下地めっきとの密着性が高いこと、焼き付け温度が低いため高温に弱い製品に適していることなどが挙げられます。

デメリットは皮膜が酸系であるために鉄材との相性が悪いこと、銅や真鍮に対してはめっき不可であること、カチオン塗装と比較した時に若干耐食性が劣ることなどです。

耐食性については膜厚や下地の種類、素地の種類によってかなり変わってきますので、

あくまでも参考程度にご確認いただけますと幸いです。

カチオン電着塗装ってなに？

カチオン電着塗装とは、アニオンと同じく電気の力を用いて塗装をおこなう電着塗装の一種です。

非常に錆に強く、塩水噴霧試験でも800～1000Hを腐食なく耐久することができます。

基本的には黒色がメジャーで、白やグレーなど他の色もありますが対応可能な業者様はかなり限られます。

元々防錆能力が高い下地塗装として普及したものなので、黒か白のカチオン塗装を施した上で、

溶剤塗装や粉体塗装などによってアクリルやウレタンなどの樹脂を上塗り塗装として施す手法が一般的です。

上塗り塗装においては言わずもがな、再現できる色に制限はほとんどありません。

見た目がそこそこ綺麗かつ安価なため、最近はカチオン塗装のみで上塗りなしという仕様で採用されることもあります。

カチオン塗装について、詳しくはこちらのコラムをご参照ください。

他の塗装についてはこちらのコラムをご参照ください。

主な使用用途

使用用途としてはやはりその高い耐食性を目的として、自動車部品や建築機械に用いられることが多いと言えます。

また上述した通りどちらかと言えば下地の意味合いが強く、装飾目的で使われるよりは機能を目的とする場合がほとんどです。

カチオン塗装のメリットとデメリット

メリットは安価・高耐食・付きまわりが比較的良いことなどが挙げられます。

デメリットは皮膜が柔らかい、直射日光に弱いことなどが挙げられます。

デメリットについて少し補足しますと、カチオンの皮膜はおよそ2H程度の硬度しかありません。

したがって、擦れキズのような負荷には比較的弱く、そういった側面での強度についてはあまり高くないと言えるでしょう。

直射日光に関しても使用しているエポキシ樹脂が紫外線の影響を受け、1年ほど屋外使用をすると皮膜の色が茶色っぽく変化し、じきに想定したより早く錆び始めてしまいます。

どちらのデメリットもクリアコートなどの上塗り塗装をおこなうことで補完できます。

実際、海沿いの郵便ポストなどにも下地にカチオン塗装が施されています。

似ている点

カチオン塗装とアニオン塗装の最も似ている点は「電着塗装である」ということです。

どちらの処理も電気の力を利用して塗装をおこないます。

それぞれ皮膜のPHの関係で、カチオン塗装は鉄材向き・アニオン塗装はアルミ材向きという適性はあるものの

金属という導電性のあるものに対して行う処理である点は共通しています。

異なる点

似ている点に比べて異なる点はたくさんあります。

色

カチオン塗装：黒、白など

アニオン塗装：カラークリア―による多様な色

樹脂の種類

カチオン塗装：エポキシ樹脂　※直射日光に比較的弱い

アニオン塗装：アクリル樹脂　※直射日光に比較的強い

被塗物の電極

カチオン塗装：塗料をプラス、被塗物をマイナスにする

アニオン塗装：塗料をマイナス、被塗物をプラスにする

焼き付け温度

カチオン塗装：高温で焼き付け

アニオン塗装：低温で焼き付け

樹脂のPH

カチオン塗装：弱アルカリ性　※鉄鋼向き

アニオン塗装：弱酸性　※アルミ向き

おまけ～ED塗装ってアニオン？カチオン？～

さて、最後に「ED塗装」について解説いたします。

「ED塗装」の「ED」とは「Electrodeposition（＝電着）」という英単語の略になりますので、

「電着塗装」を指しているということになります。

つまるところ、これだけではアニオン電着塗装なのかカチオン電着塗装なのかは不明です。

製品の使用用途・塗装の目的・材質の種類などによってどちらの方が適切なのかが変わってきます。

図面上に「ED塗装」と見かけた場合は、お客様に上記条件を加味した上でアニオンかカチオンかを選択する必要があります。

お問い合わせの前にご確認いただけますと幸いです。

いかがだったでしょうか。

今回はアニオン電着塗装とカチオン電着塗装の違いについて解説してきました。

弊社ではどちらの処理もご対応可能ですので、お気軽にお問い合わせください。

※アニオン電着塗装は協力工場様にて処理、カチオン電着塗装は社内処理可能です。

それではまた次回！