JP3447821B2 - カチオン電着塗料組成物 - Google Patents
カチオン電着塗料組成物Info
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- JP3447821B2 JP3447821B2 JP26862594A JP26862594A JP3447821B2 JP 3447821 B2 JP3447821 B2 JP 3447821B2 JP 26862594 A JP26862594 A JP 26862594A JP 26862594 A JP26862594 A JP 26862594A JP 3447821 B2 JP3447821 B2 JP 3447821B2
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Description
物、特に低温焼付け時の耐食性と顔料分散安定性とが両
立したカチオン電着塗料組成物に関する。
するカチオン電着塗料組成物はカチオン性樹脂と硬化
剤、並びに顔料分散樹脂で分散された顔料を含む顔料ペ
ーストが水性媒体中に分散された形で提供される。
記カチオン電着塗料を低温でかつ短時間で焼き付けるこ
とが要求されている。一方、カチオン電着塗料は当然顔
料分散安定性が必要である。この2つの条件は現在まで
の技術において両立は難しい。
ニウム塩を含む樹脂を用いた場合、顔料分散安定性は優
れるが、160℃以下のいわゆる低温焼付け時には耐食
性は十分ではない。
を用いることも提案されている。この顔料分散樹脂を用
いた場合、低温焼付け時の耐食性は優れるが、顔料の分
散安定性に劣り、塗料浴の安定性が十分でない。
分散樹脂も提案されているが、前記スルホニウム塩を用
いだ顔料分散樹脂と同様の欠点を有する。
定性と160℃以下の、いわゆる低温焼付け時の耐食性
とを両立したカチオン電着塗料組成物を提供する。
(A)カチオン性樹脂、(B)低温解離型ブロックイソ
シアネート硬化剤、および(C)顔料分散用樹脂で分散
された顔料を含有する顔料ペーストからなる電着塗料組
成物であって、該顔料分散用樹脂がカチオン化する前の
疎水性樹脂のSP値が10.0〜11.0であり、1分子
中に一級アミノ基を1.6〜4.0個を有し、かつ各成分
比率がA/B/C=10〜88/10〜50/2〜50
であることを特徴とするカチオン電着塗料組成物を提供
する。
知の任意のカチオン性樹脂でよい。例えば、特公昭54
−4978号、同56−34186号などのアミン変性
エポキシ樹脂系、同55−115476号などのアミン
変性ポリウレタンポリオール樹脂系、特公昭62−61
077号、特開昭63−86766号などのアミン変性
ポリブタジエン樹脂系、特開昭63−139909号、
特公平1−60516号などのアミン変性アクリル樹脂
系などである。スルホニウム基含有樹脂系、ホスホニウ
ム基含有樹脂系なども知られている。好ましいカチオン
性樹脂はアミン変性カチオン樹脂である。
10〜88重量%、好ましくは30〜70重量%の量で
配合する。88重量%を越えると硬化性が不足し、10
重量%より少ないと防錆性能が低下する。
温度が100〜160℃のブロックポリイソシアネート
(B)を含有する。ブロックポリイソシアネート(B)は別
の成分として組成物中に存在してもよく、また他の成分
と一体化してもよい。例えばハーフブロック化ポリイソ
シアネートをカチオン樹脂(A)と反応して、カチオン樹
脂(A)に架橋能力を付与してもよい。ブロックポリイソ
シアネートを含有しない場合には、硬化性が不足し、ブ
ロックポリイソシアネートの解離温度が100℃未満で
あると塗膜の流動性が非常に悪いため平面部の平滑性が
低下し、好ましくない。また、塗料の安定性にも問題が
ある。他方、解離温度が160℃を越えると本発明の目
的である低温焼付時での硬化性が不足し、防食性が低下
する。
ロックポリイソシアネートは従来電着塗料用ビヒクル成
分として用いられている全てのポリイソシアネート類が
使用できるが、低温硬化においてはブロック剤を選択す
る必要がある。代表的なポリイソシアネート類を以下に
例示する。トリメチレンジイソシアネート、テトラメチ
レンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネー
ト、ヘキサメチレンジイソシアネート、1,2−プロピ
レンジイソシアネート、1,2−ブチレンジイソシアネ
ート、2,3−ブチレンジイソシアネート、1,3−ブチ
レンジイソシアネート、エチリデンジイソシアネート、
ブチリデンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネ
ート、1,3−シクロペンタンジイソシアネート、1,4
−シクロヘキサンジイソシアネート、1,2−シクロヘ
キサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート
などの脂肪族環式ジイソシアネート、m−フェニレンジ
イソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、
4,4'−ジフェニルジイソシアネート、1,5−ナフタ
レンジイソシアネート、1,4−ナフタレンジイソシア
ネートなどの芳香族ジイソシアネート、4,4'−ジフェ
ニルメタンジイソシアネート、2,4−または2,6−ト
ルエンジイソシアネートまたはそれらの混合物、4,4'
−トルイジンジイソシアネート、1,4−キシレンジイ
ソシアネートなどの脂肪族−芳香族ジイソシアネート、
ジアニシジンジイソシアネート、4,4'−ジフェニルエ
ーテルジイソシアネート、クロロジフェニルジイソシア
ネートなどの核置換芳香族ジイソシアネート、トリフェ
ニルメタン−4,4',4"−トリイソシアネート、1,3,
5−トリイソシアネートベンゼン、2,4,6−トリイソ
シアネートトルエンなどのトリイソシアネート、4,4'
−ジフェニル−ジメチルメタン−2,2',5,5'−テト
ライソシアネートなどのテトライソシアネート、トルエ
ンジイソシアネートダイマー、トルエンジイソシアネー
トトリマーなどの重合したポリイソシアネートなどがあ
る。
ック剤としては、触媒の存在下であってもよい。このよ
うなブロック剤としては、例えば芳香族系ポリイソシア
ネートの場合には、1−クロロ−2−プロパノール、エ
チレンクロルヒドリンなどのハロゲン化炭化水素、n−
プロパノール、フリフリルアルコール、アルキル基置換
フリフリルアルコールなどの脂肪族または複素環式アル
コール類、フェノール、m−クレゾール、p−ニトロフェ
ノール、p−クロロフェノール、ノニルフェノールなど
のフェノール類、メチルエチルケトンオキシム、メチル
イソブチルケトンオキシム、アセトンオキシム、シクロ
ヘキサンオキシムなどのオキシム類、アセチルアセト
ン、アセト酢酸エチル、マロン酸エチルなどの活性メチ
レン化合物、その他、カプロラクタムなどを挙げること
ができ、特に好ましいものはオキシム類、フェノール
類、アルコール類ではフリフリルアルコールとアルキル
基置換フリフリルアルコールである。脂肪族ポリイソシ
アネートの場合は、上記のうちフェノール類とオキシム
類がよい。
解離触媒を用いる場合は、ジブチル錫ラウレート、ジブ
チル錫オキシド、ジオクチル錫などの有機錫化合物や、
N−メチルモルホリンなどのアミン類、酢酸鉛やストロ
ンチウム、コバルト、銅などの金属塩が使用できる。触
媒の濃度は、通常カチオン電着塗料中の塗膜形成樹脂固
形分に対し0.1〜6重量%である。
組成物中への配合量は塗料固形分比に対し10〜50重
量%、好ましくは15〜40重量%である。10重量%
より少ないと硬化性不足の欠点を有し、50重量%を越
えると塗膜焼付け時の脱離物が大量に発生するため、塗
膜の平滑性低下や大量のヤニ、煙による公害発生等の問
題がある。
用樹脂は第1級アミノ基を疎水性樹脂に導入して、次い
で酸で中和することにより得られる。疎水性樹脂はSP
値が10.0〜11.0を有し、それに導入されるアミノ
基の数は1分子中に平均1.6〜4.0個である。
好適なものは、ビスフェノールA型エポキシ樹脂と1分
子中のイソシアネートの残基が1.0〜0.5モル当量有
すイソシアネートとを反応させて得られる疎水性エポキ
シ樹脂に、第一級アミノ基を導入させたものが好まし
い。
リエポキシドである。このポリエポキシドは1分子中に
平均1個以上の1,2−エポキシ基を有する。これらの
ポリエポキシドは180〜1000のエポキシ当量、特
に、375〜800のエポキシ当量を有することが好ま
しい。エポキシ当量が180を下回ると、電着時に造膜
できず塗膜を得ることができない。1000を上回る
と、1分子当たりのカチオン基量が不足し十分な水溶性
が得られない。
は、ポリフェノール(例えば、ビスフェノールA)のポリ
グリシジルエーテルが挙げられる。これらは、例えば、
アルカリ存在下にて、ポリフェノールと、エピクロルヒ
ドリンまたはジクロルヒドリンとをエーテル化すること
により調製される。このポリフェノールは、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−エタンまたはその類似物であり得る。
発明で用いるイソシアネートは、1分子中のイソシアネ
ートの残基が1.0〜0.5モル当量有すイソシアネート
で、エポキシ樹脂と反応することにより生成する疎水性
エポキシ樹脂のSP値を10.0〜11.0に調製できる
ものであれば特に限定されない。イソシアネート基の導
入はエポキシ樹脂をより疎水性にする。
は、ブチルイソシアネートの様なモノイソシアネート
類、有機ポリイソシアネート類を部分的にブロックする
事により調製されるハーフブロック化イソシアネート等
があるが、ハーフブロック化イソシアネートを用いるの
が好ましい。
の反応は、必要に応じて錫系触媒の存在のもとで、撹拌
下、ブロック剤を滴下しながら40〜50℃に冷却する
ことにより行うことが好ましい。有機ポリイソシアネー
トとブロック化剤との反応割合は、生成したハーフブロ
ック化イソシアネート1分子中のイソシアネート残基
が、1.0〜0.5モル当量、好ましくは、0.99〜0.
80モル当量となるように、化学量論計算により、ブロ
ック化剤の反応割合を定めることができる。イソシアネ
ート残基が1.0モル当量を上回るとエポキシ樹脂との
反応時にゲル化する可能性が生じる。0.5モル当量を
下回るとエポキシ樹脂と反応せずに残存する全ブロック
化イソシアネートが増え、水溶性を阻害するので好まし
くない。
子中に平均で2個以上のイソシアネート基を有するもの
であれば特に限定されない。代表的な例としては、トリ
メチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシア
ネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチ
レンジイソシアネート、1,2−プロピレンジイソシア
ネート、1,2−ブチレンジイソシアネート、2,3−
ブチレンジイソシアネート、1,3−ブチレンジイソシ
アネート、エチリジンジイソシアネートおよびブチリデ
ンジイソシアネートのような脂肪族ジイソシアネート、
1,3−シクロペンタンジイソシアネート、1,4−シ
クロヘキサンジイソシアネートおよび1,2−シクロヘ
キサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート
などの脂肪族環式化合物、m−フェニレンジイソシアネ
ート、p−フェニレンジイソシアネート、4,4’−ジ
フェニルジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソ
シアネートおよび1,4−ナフタレンジイソシアネート
のような芳香族ジイソシアネート、4,4’−ジフェニ
レンメタンジイソシアネート、2,4−または2,6−
トリレンジイソシアネート、もしくはその混合物、4,
4’−トルイジンジイソシアネートおよび1,4−キシ
リレンジイソシアネートのような脂肪族−芳香族ジイソ
シアネート、ジアニシジンイソシアネート、4,4’−
ジフェニルエーテルジイソシアネートおよびクロロジフ
ェニレンジイソシアネートのような核置換芳香族ジイソ
シアネート、トリフェニルメタン−4,4’,4”−ト
リイソシアネート、1,3,5−トリイソシアネートベ
ンゼンおよび2,4,6−トリイソシアネートトルエン
のようなトリイソシアネート、4,4’−ジフェニルジ
メチルメタン−2,2’,5,5’−テトライソシアネ
ートのようなテトライソシアネート、トリレンジイソシ
アネート二量体および三量体のような重合ポリイソシア
ネート等が挙げられる。
分的ブロッキング反応を容易にする種々の反応性をもつ
イソシアネート基を有することが好ましい。ハーフブロ
ック化イソシアネートを調製するために適当なブロック
化剤は、4〜20個の炭素原子を有する低級脂肪族アル
キルモノアルコールである。ブロック化剤に含まれる炭
素原子数が4を下回ると適正なSP値が得られず、20
を上回ると防食性を低下させるので好ましくない。具体
的には、ブチルアルコール、アミルアルコール、ヘキシ
ルアルコール、2−エチルヘキシルアルコール、ヘプチ
ルアルコール、オクチルアルコール、ノニルアルコー
ル、3,3,5−トリメチルヘキサノール、デシルアル
コール、ラウリルアルコールおよびステアリルアルコー
ルのような低級脂肪族アルコールが挙げられる。
ック化イソシアネートとを反応させることにより疎水性
エポキシ樹脂を得る。反応は、好ましくは、140℃で
約1時間保つことにより行う。エポキシ樹脂とハーフブ
ロック化イソシアネートとの反応割合は、1:0.5〜
1:2.5とすることが好ましい。反応は、IRを用い
て追跡することによりイソシアネート基が実質的に消失
するまで行う。
酸基とハーフブロック化イソシアネートにおけるブロッ
クされていないイソシアネート基とが結合することによ
りエポキシ樹脂の疎水性が向上する。そのことにより、
これを用いて得られるカチオン性樹脂を分散剤とする顔
料分散ペーストは分散安定性を有することになる。この
疎水性エポキシ樹脂は、好ましくは、10.0〜11.
0、さらに好ましくは10.2〜10.6のSP値を有す
る。SP値は、樹脂の極性を示す指標であり、例えば、
水、ヘキサン滴定による濁度法を用いて測定することが
できる。疎水性エポキシ樹脂のSP値が11.0を上回
ると樹脂の疎水性が低下し顔料との間の相互作用が乏し
くなるので顔料分散ペーストの分散安定性が不十分とな
り、10.0を下回ると樹脂の親水性が乏しくなるので
水性である電着塗料としての保存安定性が悪くなる。疎
水性エポキシ樹脂のSP値はハーフブロック化イソシア
ネートの反応割合とハーフブロックイソシアネートを調
製するブロック剤の適切な選択により調節することがで
きる。
アミノ基を導入し、これを中和することにより親水性を
付与する。そのことにより、顔料分散ペーストを水性媒
体で希釈した場合に分散性および保存安定性を示す電着
塗料を得ることができる。本発明では、1級アミノ基の
導入は部分ケチミンキャップ化ポリアミンと疎水性エポ
キシ樹脂中ののエポキシ基との反応により行われる。ケ
チミンキャップ化ポリアミンはキャップが外れて1級ア
ミノ基が再生し、これを中和することにより、親水性に
する。部分ケチミンキャップ化ポリアミンはポリアミン
化合物とケトンを1級アミンの一部がキャップ化する量
で反応させることにより得られる。
ては、ジエチレントリアミン、アミノエチルエタノール
アミン、アミノエチルピペラジンなどが挙げられる。こ
れらのポリアミンをアセトン、メチルエチルケトン、メ
チルイソブチルケトンの様なケトンと反応させ、ケチミ
ン誘導体とする。ケチミン生成反応は100℃以上で加
熱して、生成水を留去することにより容易に進行する。
エポキシ樹脂との反応は、120℃で1時間保つ条件の
もとで行い、その後90℃に冷却し、一級アミノ基を再
生させる為に適量の純水を入れケチミン化されていた一
級アミノ基を再生させる。
しその導入量を調整しても良い。アミド基は一般に親水
性基でありアミド基を導入することでアミノ基によらず
顔料分散樹脂の水溶性を補うことが出来る。1分子中の
一級アミノ基が1.6〜4.0個のものを無水酸でアミド
化し1分子中の一級アミノ基を平均1.0〜3.0個、好
ましくは平均1.2〜2.4個有するように調整する。ア
ミド基を導入することにより、水溶性を低下させること
なく再溶解性等の塗料作業性を向上させることが出来
る。アミド化に使用される無水酸の例としては、プロピ
オン酸無水物、無水酢酸等があげられるが無水酢酸が好
ましい。1分子中のアミド基の数は好ましくは平均0.
6〜3.0個、より好ましくは0.8〜2.0個である。
顔料分散樹脂と適当な顔料との混合物である。使用しう
る顔料の例としては、カーボンブラック、黒鉛、酸化チ
タン、亜鉛華などの着色顔料、ケイ酸アルミニウム、カ
オリンなどの体質顔料、ストロンチウムクロメート、塩
基性ケイ酸鉛、塩基性硫酸鉛、リンモリブデン酸アルミ
ニウムなどの合成顔料を用いることができる。この顔料
の濃度は電着塗料全体の固形分量に対し1〜35重量
%、好ましくは10〜30重量%である。顔料分散樹脂
の使用量は上記顔料の量に依存するが、電着塗料の全固
形分に対し1〜20重量%、好ましくは1〜15重量%
である。
記成分の他に必要に応じ種々の添加剤や溶剤を含むこと
ができる。
媒体中に分散する際に使用するギ酸、酢酸、乳酸、スル
ファミン酸などの酸類および界面活性剤が挙げられる。
これらの添加剤の濃度は、通常、電着塗料中の樹脂固形
分に対し0.1〜15重量%、好ましくは0.1〜5重量
%である。
媒体中に分散されるが、水性媒体中には水の他に種々の
有機溶剤を樹脂の溶解、粘度などの調整のために用いて
もよい。使用しうる溶剤の例としては炭化水素類(例え
ば、キシレンまたはトルエン)、アルコール類(例え
ば、メチルアルコール、n−ブチルアルコール、イソプ
ロピルアルコール、2−エチルヘキシルアルコール、エ
チレングリコール、プロピレングリコール)、エーテル
類(例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、
エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリ
コールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコールモ
ノエチルエーテル、3−メチル−3−メトキシブタノー
ル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノブチルエーテル)、ケトン類(例え
ば、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソ
ホロン、アセチルアセトン)、エステル類(例えば、エ
チレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチ
レングリコールモノブチルエーテルアセテート)あとは
それらの混合物が挙げられる。これらの溶剤の使用量は
塗料全体に対して約0.01〜25重量%、好ましくは
0.05〜15重量%である。
20〜40℃、印加電圧50〜500V、通電時間は被
塗物が塗料浴中に完全に浸漬している状態で30秒〜1
0分など従来から常用されている条件で行われる。必要
な電着塗膜の厚さは、焼付け塗膜として5〜50μm、
好ましくは10〜35μmである。
温度で100℃〜200℃、好ましくは130℃〜16
0℃であり、通常、5分〜50分間である。ただし、1
60℃以上の高温で焼付た場合でも本願発明による防食
性が低下するものではない。
は、従来一般に電着塗装される金属、例えば、鉄、銅、
亜鉛メッキ材、アルミおよびそれらの合金等であってよ
く、また、化成処理されたものでよい。
の無き限り「部」は重量部を表わす。
た反応容器に、ヘキサメチレンジイソシアネート840
部を入れ、メチルイソブチルケトン(以下、MIBKと
略す)609部で希釈した後、ジブチルスズラウレート
0.9部を加え、50℃に昇温後、トリメチロールプロ
パン(以下、TMPと略す)223.5部を樹脂温度が
60℃を越えないように徐々に加えた。次いで、メチチ
ルエチルケトオキシム(以下、MEKオキシムと略す)
435部を樹脂温度が70℃を越えないように加えた。
赤外吸収スペクトルによりイソシアネート基の吸収が実
質上消滅するまで70℃に1時間保持し、その後、n−
ブタノール32部で希釈した(樹脂固形分70.0
%)。
た反応容器に、エポキシ当量が950のビスフェノール
A型エポキシ樹脂(エポトートYD−014東都化成社
製)950部をMIBK237.5部と共に100℃に
加温し完全に溶解させた。次いで、ジエチレントリアミ
ンのメチルイソブチルジケチミン73%MIBK溶液7
3.4部、さらにn−メチルエタノールアミン60.1部
を添加し、この混合物を115℃に加熱、1時間反応さ
せた後取り出した(樹脂固形分80.5%)。
ノ化エポキシ樹脂、および調製例1で得られたポリウレ
タン架橋剤Aをn−ヘキシルセロソルブと混合し、氷酢
酸で中和した後、脱イオン水を加えてゆっくり希釈し
た。次いで、これを固形分36.0%になるまで減圧下
で有機溶媒を除去し、カチオン電着塗料用主樹脂の水分
散液Aを得た。
た反応容器に、イソホロンジイソシアネート(以下、I
PDIと略す)1110部を入れ、MIBK719部で
希釈した後、ジブチルスズラウレート1.1部を加え、
50℃に昇温後、TMP223.5部を樹脂温度が60
℃を越えないように徐々に加えた。次いで、MEKオキ
シム435部を樹脂温度が70℃を越えないように加え
た。赤外吸収スペクトルによりイソシアネート基の吸収
が実質上消滅するまで70℃に1時間保持し、その後、
n−ブタノール38部で希釈した(樹脂固形分70.0
%)。
延長ポリエーテルの調製 撹拌装置、冷却管、窒素導入管および温度計を備え付け
た反応容器に、エポキシ当量が190のビスフェノール
A型エポキシ樹脂(エピコート828 油化シェルエポ
キシ社製)690部、ポリカプロラクトンポリオール
(分子量500ダイセル化学工業社製)250部、ビス
フェノールA198部およびMIBK59.9部、ベン
ジルジメチルアミン1.5部の存在下、180℃で1時
間反応させ、さらにベンジルジメチルアミン2.2部を
添加、150℃で4時間反応させたエポキシ当量110
0を有する生成物を得た。このものにMIBK137.
2部を添加し、100℃まで冷却した後、ジエチレント
リアミンのメチルイソブチルジケチミン73%MIBK
溶液72.3部、さらにn−メチルエタノールアミン5
9.1部を添加し、この混合物を115℃に加熱、1時
間反応させた。次いで、MIBK132部で希釈して樹
脂ワニスを得た(樹脂固形分78.0%)。
カプロラクトンジオール鎖延長ポリエーテル、および調
製例4で得られたポリウレタン架橋剤Bをn−ヘキシル
セロソルブと混合し、氷酢酸で中和した後、脱イオン水
を加えてゆっくり希釈した。次いで、これを固形分3
6.0%になるまで減圧下で有機溶媒を除去し、カチオ
ン電着塗料用主樹脂の水分散液Bを得た。
製 撹拌装置、冷却管、窒素導入管および温度計を備えつけ
た反応容器に、エチレングリコールモノヘキシルエーテ
ル45部を仕込み、120℃に加熱した。これへスチレ
ン20部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート30
部、エチルアクリレート35部、ジメチルアミノエチル
メタクリレート15部、t−ドデシルメルカブタン3
部、アゾビスイソブチロニトリル2部よりなる混合物を
2時間かけて滴下した。滴下終了後120℃で30分保
持した後、エチレングリコールモノヘキシルエーテル5
部、アゾビスイソブチロニトリル0.2部の混合物を5
分かけて滴下し、ついで120℃で1時間保持し、樹脂
固形分68.0%、重量平均分子量約10,000のア
クリル共重合体ワニスを得た。
リル系カチオン性樹脂、および調製例4で得られたポリ
ウレタン架橋剤Bを混合し、氷酢酸で中和した後、脱イ
オン水を加えてゆっくり希釈し、固形分36.0%のカ
チオン電着塗料用主樹脂の水分散液Cを加えて得た。
反応容器に、イソホロンジイソシアネート(以下、IP
DIと略す)222.0部を入れ、メチルイソブチルケ
トン(以下、MIBKと略す)39.1部で希釈した
後、ジブチルスズラウレート0.2部を加え、50℃に
昇温後、2−エチルヘキサノール(以下、2EHと略
す)131.5部を撹拌下乾燥窒素雰囲気中で2時間か
けて滴下した。適宜、冷却することにより反応温度を5
0℃に維持した。その結果、2−エチルヘキサノールハ
ーフブロック化IPDIを得た(樹脂固形分90.0
%)。
コート828およびビスフェノールAを撹拌装置、冷却
管、窒素導入管および温度計を備え付けた反応容器に仕
込み、窒素雰囲気中130℃へ加熱し、ジメチルベンジ
ルアミンを添加し、発熱反応のもと170℃で1時間反
応させることにより、490のエポキシ当量を有するビ
スフェノールA型エポキシ樹脂を得た。次いで、140
℃へ冷却後、2−エチルヘキサノールハーフブロック化
IPDIを加えた。混合物を140℃に1時間保ち反応
させることにより、10.6のSP値を有する疎水性エ
ポキシ樹脂を得た。エチレングリコールモノブチルエー
テルを加えて希釈した後に、反応混合物を100℃に冷
却しアミノエチルエタノールアミンのメチルイソブチル
モノケチミン78.8%MIBK溶液を加えた。この混
合物を110℃で1時間保温後90℃まで冷却し、脱イ
オン水を加えさらに30分間撹拌を継続しケチミン化さ
れていた一級アミノ基を再生させた。この混合物から過
剰の水とMIBKを減圧下で除去した後、エチレングリ
コールモノブチルエーテルで希釈し、顔料分散樹脂ワニ
スAとした(樹脂固形分50%)。
樹脂のエポキシ当量、エポキシ樹脂1分子へのハーフブ
ロック化イソシアネートの付加モル数、エポキシ基に対
するケチミン基の個数、疎水性エポキシ樹脂のSP値を
以下の実施例2〜6および比較例1〜4で得られる結果
とともに表1に示す。
せることにより顔料分散用カチオン樹脂を得、顔料分散
用ワニスBとした(樹脂固形分50%)。
素導入管および温度計を備え付けた反応容器にエピコー
ト828、ビスフェノールAを入れ、さらにノニルフェ
ノールを加えること以外は実施例1と同様の反応条件で
反応させることにより顔料分散用カチオン樹脂を得、顔
料分散用ワニスCとした(樹脂固形分50%)。
条件で反応させることにより顔料分散用カチオン樹脂を
得、顔料分散用ワニスDとした(樹脂固形分50%)。
条件で反応させることにより顔料分散用カチオン樹脂を
得、顔料分散用ワニスEとした(樹脂固形分50%)。
条件で反応させることにより顔料分散用カチオン樹脂を
得、顔料分散用ワニスFとした(樹脂固形分50%)。
実施例3と同様の反応条件で反応させ一級アミノ基を再
生させる。その後、反応混合物を80℃に冷却し無水酢
酸を30分かけ滴下した。この混合物からMIBKを減
圧下で除去したのち、エチレングリコールモノブチルエ
ーテルで希釈し、顔料分散樹脂ワニスGとした。(樹脂
固形分50%)
ルハーフブロック化IPDIを付加させない以外は実施
例1と同様の反応条件で反応させることにより顔料分散
用カチオン樹脂を得、顔料分散用ワニスHとした(樹脂
固形分50%)。
条件で反応させることにより顔料分散用カチオン樹脂を
得、顔料分散用ワニスIとした(樹脂固形分50%)。
ルアミンのメチルイソブチルモノケチミン78.8%M
IBK溶液の代わりにN−メチルエタノールアミンを用
い、脱イオン水の添加と減圧濃縮工程を実施しないこと
以外は実施例1と同様の反応条件で反応させることによ
り顔料分散用カチオン樹脂を得、顔料分散用ワニスJと
した(樹脂固形分50%)。
い、室温で2−エチルヘキサノールハーフブロック化T
DIをジメチルエタノールアミンに加えた。混合物は発
熱し、これを80℃で1時間撹拌した。次いで、乳酸を
仕込み、さらにブチルセロソルブを反応混合物を65℃
で約半時間撹拌し、四級化剤を得た。
93〜203、シェル・ケミカル・カンパニー製
ビスフェノールAを適当な反応容器に仕込み、窒素雰囲
気下150〜160℃へ加熱した。初期発熱反応が起こ
った。反応混合物を150〜160℃で約1時間反応さ
せ、次いで、120℃へ冷却後、2−エチルヘキサノー
ルハーフブロック化TDIを加えた。反応混合物を11
0〜120℃に約1時間保ち、次いで、ブチルセロソル
ブを加えた。次いで、85〜95℃に冷却し、均一化
し、さらに1)の四級化剤を加えた。酸価が1となるま
で反応混合物を85〜85℃に保持し、顔料分散用ワニ
スKを得た(樹脂固形分50%)。
顔料分散用ワニスを用いる各種の顔料分散ペーストの調
製と、これらの顔料ペーストを用いる各種のカチオン電
着塗料の調製を示す。
粒度10μ以下まで粉砕した顔料分散ペーストを調製し
た。
形分7.3%、顔料固形分48.7%であった。
Aを調製した。 成分 重量部 カチオン電着塗料用主樹脂の水分散液A 1979.2 本実施例の顔料ペースト 513.4 脱イオン水 2507.4
顔料ペーストを加えて均一に混合し、脱イオン水を加え
て固形分20.0%のカチオン電着塗料Aを得た。撹拌
下40℃で2週間貯安した後の380メッシュ網濾過性
および残渣量を評価することにより得られたカチオン電
着塗料Aの経時安定性を評価した。
処理冷延鋼板に、20μ電着し、160℃で10分焼き
付けた後にカットを入れ、次いで55℃の5%NaCl水
に240時間投入した。この試料に幅2.4cmの粘着テ
ープ(ニチバン社製)を指で確実に張り付けた後に急激に
粘着テープを剥離し、鋼板からの塗膜の最大剥離幅を測
定することにより、電着塗料Aの耐塩水防食性を評価し
た。これらの評価結果を、以下の実施例9〜14および
比較例5〜9で得られる結果と共に表2に示す。
ワニスを用いること以外は、実施例8と同様にして顔料
分散ペーストを調製し、それを用いたカチオン電着塗料
Bを調製した。
ワニスを用いて、脱イオン水72.6部、50%乳酸2.
8部に変更し、カチオン電着塗料用主樹脂の水分散液B
を用いる以外は実施例8と同様にして、顔料分散液ペー
ストを調製し、それを用いたカチオン電着塗料Cを調製
した。
ワニスを用い、脱イオン水72.5部、50%乳酸2.9
部に変更する以外は実施例8と同様にして、顔料分散ペ
ーストを調製し、それを用いたカチオン電着塗料Dを調
製した。
ワニスを用い、顔料分散ワニス44.6部、脱イオン水
73.5部、50%乳酸5.1部に変更する以外は実施例
8と同様にして、顔料分散ペースト(総固形分56.0
%、樹脂固形分11.2%、顔料固形分44.8%)を調
製し、それを用いたカチオン電着塗料Eを下記組成に従
い調製した。
ワニスを用い、顔料分散ワニス89.3部、脱イオン水
73.4部、50%乳酸5.2部に変更する以外は実施例
8と同様にして、顔料分散ペースト(総固形分56.0
%、樹脂固形分18.7%、顔料固形分37.3%)を調
製し、それを用いたカチオン電着塗料Fを下記組成に従
い調製した。
ワニスを用い、顔料分散ワニス30.0部、脱イオン水
75.4部、50%乳酸配合無しに変更する以外は実施
例8と同様にして顔料分散ペースト(総固形分56.0
%、樹脂固形分7.3%、顔料固形分48.7%)を調製
し、それを用いたカチオン電着塗料Gを調製した。
用主樹脂の水分散液Cを用いる以外は実施例8と同様に
してカチオン電着塗料組成物Hを調整した。
散ワニスを用いる各種の顔料分散ペーストの調製と、こ
れらの顔料ペーストを用いる各種のカチオン電着塗料の
調製を示す。
ワニスを用い、脱イオン水70.9部、50%乳酸4.5
部に変更する以外は実施例8と同様にして、顔料分散ペ
ーストを調製し、それを用いたカチオン電着塗料Iを調
製した。
ワニスを用い、脱イオン水73.9部、50%乳酸2.0
部に変更する以外は実施例8と同様にして、顔料分散ペ
ーストを調製し、それを用いたカチオン電着塗料Jを調
製した。
ワニスを用い、脱イオン水71.8部、50%乳酸3.6
部に変更する以外は実施例8と同様にして、顔料分散ペ
ーストを調製し、それを用いたカチオン電着塗料Kを調
製した。
ワニスを用い、脱イオン水75.4部、50%乳酸は配
合無しに変更する以外は実施例8と同様にして、顔料分
散ペーストを調製し、それを用いたカチオン電着塗料L
を調製した。
スAに氷酢酸を均一に混合した後、カチオン電着塗料用
主樹脂の水分散液Aをゆっくりと加え完全に溶解させ
る。このものに顔料ペーストと脱イオン水を加えて固形
分20.0%のカチオン電着塗料Lを得た。
た後の380メッシュ網濾過残渣量で評価した。 (2)耐塩水防食性は、240時間で測定。最大剥離幅を
示す。
性に優れる塗膜を提供することができるカチオン性樹脂
が提供された。
Claims (5)
- 【請求項1】 (A)カチオン性樹脂、 (B)低温解離型ブロックイソシアネート硬化剤、およ
び (C)顔料分散用樹脂で分散された顔料を有する顔料ペ
ーストからなる電着塗料組成物であって、該顔料分散用
樹脂がカチオン化する前の疎水性樹脂のSP値が10.
0〜11.0であり、1分子中に一級アミノ基を1.6〜
4.0個を有し、かつ各成分比率がA/B/C=10〜
88/10〜50/2〜50であることを特徴とし、前
記疎水性樹脂がエポキシ樹脂であり、および該疎水性エ
ポキシ樹脂のSP値を1分子中のイソシアネートの残基
が1.0〜0.5モル当量有するイソシアネートをエポキ
シ樹脂1分子当たり0.5〜2.5個付加することにより
調節する、カチオン電着塗料組成物。 - 【請求項2】 1級アミノ基が部分ケチミンキャップ化
ポリアミンとエポキシ樹脂の反応により導入される請求
項1記載のカチオン電着塗料組成物。 - 【請求項3】 疎水性樹脂に付加した1級アミノ基の一
部を酸無水物と反応してアミド基を形成する請求項1記
載のカチオン電着塗料組成物。 - 【請求項4】 カチオン化する前の顔料分散樹脂1分子
中にアミノ基を平均1.0〜3.0個有し、アミド基を
0.6〜3.0個有する請求項3記載のカチオン電着塗料
組成物。 - 【請求項5】 成分Aのカチオン性樹脂がアミン変性エ
ポキシ樹脂である請求項1記載のカチオン電着塗料組成
物。
Priority Applications (1)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP5-274208 | 1993-11-02 | ||
JP27420893 | 1993-11-02 | ||
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Publication Number | Publication Date |
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JPH07173415A JPH07173415A (ja) | 1995-07-11 |
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ID=26548397
Family Applications (1)
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---|---|---|---|---|
JP2002275413A (ja) * | 2001-03-19 | 2002-09-25 | Nippon Paint Co Ltd | 電子部品用カチオン電着塗料組成物 |
JP2004076024A (ja) * | 2002-08-09 | 2004-03-11 | Nippon Paint Co Ltd | アルミニウム系基材の処理方法及び製品 |
JP6405083B2 (ja) | 2012-08-10 | 2018-10-17 | Ntn株式会社 | 金属製自動車部品の塗膜の形成方法 |
-
1994
- 1994-11-01 JP JP26862594A patent/JP3447821B2/ja not_active Expired - Lifetime
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