JPH0339370A - 艶消電着塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は艶消電着塗料組成物に関し、−回の電着塗装で
厚膜でかつ外観に優れる艶消電着塗膜ができる塗料組成
物に関する。

（従来技術） 近年、電着塗装においては艶消外観を形成しうる艶消型
＠塗装が広〈実施されるようになっている。この方法は
、系外から艶消剤を添加することなく、電着塗料組成物
を特殊な条件で反応させて得られる特定の塗料組成物を
使用するものである。

（特開昭５８−８４８６９号公報参照）しかしながら、
この塗料組成物を電着塗装に用いた場合、低光沢の美麗
な艶消電着塗膜外観が形成されるが、厚膜の塗膜が形成
出来ないという欠点があった。

〈発明の目的〉 本発明は、前記特定の電着塗料組成物が有する欠点を解
消することを目的とし、−回の電着塗装で厚膜の表面外
観に優れる艶消型＠塗膜を形成しうる艶消電着塗料組成
物を提供するものである。

（発明の構成〉 本発明者等の研究によると、本発明が対象とする特定の
艶消型＠塗料に、ポリビニルアルコールを特定量配合す
ることにより、厚膜でかつ美麗な外観を有する艶消電着
塗膜が形成できるという知見を得て、本発明を完成した
のである。

本発明の艶消電着塗料組成物について解説すると（ａ）
α、β−エチレン性不飽和ポリカルボン酸樹脂及び（ｂ
）アルコキシル化メチロールメラミンを塗膜形成成分と
し、この（ａ）成分及び（ｂ）成分を混合し塩基性化合
物で中和し、これを水に分散してなるエマルジョンを４
０℃〜環流温度で加熱して得られる生成物を有効成分と
して含有する樹脂組成物に、（ｃ）ポリビニルアルコー
ルを樹脂組成物の不揮発成分１００重量部に対し１．５
〜４．５重量部の割合で配合してなるものである。

本発明をより詳細に説明すると、本発明で使用する（ａ
）成分のα、β−エチレン性不飽和ポリカルボン酸樹脂
は、（イ〉α、β−エチレン性不飽和カルボン酸３〜３
０重量％、（口〉α、β−エチレン性不飽和カルボン酸
のヒドロキシアルキル含有エステル又はアミド若しくは
アミド誘導体５〜３０重量％、（ハ）α、β−エチレン
性不飽和カルボン酸のアルチルエステル ％、（二〉その他の共重性単量体Ｏ〜２ＯＩ量％よりな
り、総量が１００重量％となるように配合した単量体組
成を反応させて得られるものであって、酸価１０〜２０
０のものが好ましい。

適当な（イ）α、β−エチレン性不飽和カルボン酸とし
ては、アクリル酸、α−クロロアクリル酸、メタクリル
酸、イタコン酸、無水マレイン酸、フマル酸、クロトン
酸、シトラコン酸、メサコン酸等の単独又は混合物、あ
るいは少なくとも１個のカルボキシル基を有するそれら
の官能性誘導体、例えば不飽和のジー又はポリ−カルボ
ン酸の部分的エステル又はアミドである。

次に（口〉α、β−エチレン性不飽和カルボン酸のヒド
ロキシアルキル含有エステル又はアミド若しくはアミド
誘導体としては、２−ｔｌニトロキシエチルアクリレー
ト、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロ
キシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメ
タクリレート、３−ヒドロキシプロピルアクリレート、
３−ヒドロキシプロピルメタクリレート、４−ヒドロキ
シブチルメタクリレート、ジエチレングリコールモノ７
クリレート、ジエチレングリコールモノメタクリレート
、アクリルアミド、メタクリルアミド、メチロールアク
リルアミド、メチロールメタクリルアミド、アルコキシ
メチロールアクリルアミド、アルコキシメチロールメタ
クリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、ジアセトン
メタクリルアミド等がある。（ハ）α、β−エチレン性
不飽和カルボン酸のアルキルエステルの例としては、メ
チルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアク
リレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルアクリ
レート、ｎ−プロピルメタクリレート、イソプロピルア
クリレート、イソプロピルメタクリレート、ブチルアク
リレート、ブチルメタクリレート、ラウリルアクリレー
ト、ラウリルメタクリレート、ステアリルアクリレート
、ステアリルメタクリレート、ヘキシルアクリレート、
２−エチルへキシルメタクリレート、ヘプチルアクリレ
ート、ヘプチルメタクリレート等があり、アルキル基内
に炭素原子約２０までを有する同様なエステルが使用で
きる。

（二）その他の共重合性単量体としては、スチレン、α
−アルキルスチレン、α−クロロスチレン、ビニルトル
エン、アクリロニトリル、酢酸ビニル等がある。

一方（ｂ）成分として使用するアルコキシル化メチロー
ルメラミンは、メチロール基の少なくとも一部を低級ア
ルコールでアルコキシル化したものであればよい。低級
アルコールとしてはメチルアルコール、エチルアルコー
ル、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブ
チルアルコール等の一種又は二種以上を使用する。

本発明における前記α、β−不飽和ポリカルボン酸樹脂
とアルコキシル化メチロールメラミンとの組成割合は、
α、β−エチレン性不飽和ポリカルボン酸樹脂５〜９５
重量部、アルコキシル化メチロールメラミン５〜９５重
量部の範囲で使用できる。

本発明では前記（ａ）成分と（ｂ）成分を混合して得ら
れる生成分を有効成分として含有する樹脂組成物にポリ
ビニルアルコールを添加配合することによって艶消電着
塗膜の増膜をはかるものである。ポリビニルアルコール
は、ポリ酢酸ビニルをアルカリ、酸、アンモニア水など
でケン化する事により得られるが、多少の酢酸基を残存
する部分ケン化型であってもよい。

これらのポリビニルアルコールは、前記艶消電着塗料樹
脂組成物の不揮発成分１００重量部に対し、１．５〜４
．５重量部の範囲の割合で添加配合する。配合量が１．
５重量部未満の場合は、艶消電着塗膜の増膜効果が認め
られず、一方４．５重量部よりも多くなると、異常電着
による外観不良が生じる為好ましくない。

本発明の艶消Ｎ＠塗料組成物は、例えば次のような方法
で製造することができる。

撹拌装置、温度計及び環流冷却器を備えた反応容器に、
（ａ）α、β−エチレン性不飽和ポリカルボン酸樹脂、
（ｂ）アルコキシル化メチロールメラミンを有機溶剤の
存在下で混合する。この混合時、又は混合後に撹拌を続
けながら親水性塩基を添加し、更に水を加えエマルジョ
ン化を行う。

次いで４０℃〜環流温環流界温し、更に撹拌を続けて反
応を終了する。この加熱温度が低いほど反応時間又は常
温放置時間が長くなる。ポリビニルアルコールは、反応
終了後の水系エマルジョンに添加するか、又は該水系エ
マルジョンを希釈した後に添加し、十分撹拌を行い混合
する。

有機溶剤としては、例えばメタノール、エタノール、ｎ
−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−
ブタノール、イソブタノール、５ｅｃ−ブタノール、ｔ
−ブタノール、ペンタノールなどのようなアルコール類
、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、イソプロピル
セロソルブ、ブチルセロソルブ、５ｅＣ−ブチルセロソ
ルブなどのようなセロソルブを使用する。

親水性塩基としては、アンモニア、モノメチルアミン、
ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン
、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノイソプロピ
ルアミン、ジイソプロピルアミン、トリイソプロピルア
ミン、モノブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチル
アミン等のようなアルキルアミン類、モノエタノールア
ミン、ジェタノールアミン、トリエタノールアミン、モ
ノ（２−ヒドロキシプロピル〉アミン、ジ（２−ヒドロ
キシプロピル）アミン、トリ（２−ヒドロキシプロピル
）アミン、ジメチルアミノエタノール、ジエチルアミノ
エタノール アミン類、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジ
エチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等のアル
キレンポリアミン類、エチレンイミン、プロピレンイミ
ン等のアルキレンイミン類、ピペラジン、モルホリン、
ピラジン、ピリジンの他、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム、水酸化リチウム等の金属水酸化物が挙げられる
。親水性塩基は、α、β−エチレン性不飽和ポリカルボ
ン酸樹脂のカルボキシル基に対し、モル比が０．　１〜
０．８となるように添加すればよい。

本発明の艶消電着塗料の樹脂組成物においては、酸を配
合すると、反応時間の短縮及び塗膜焼付時間の短縮がな
され好ましい結果が得られる。これは、酸がα、β−エ
チレン性不飽和ポリカルボン酸樹脂とアルコキシル化メ
チロールメラミンとの反応生成物の生成反応を促進し、
また塗膜の加熱焼付時に架橋触媒として働くためである
と推定される。

本発明で、樹脂組成物に配合可能な酸としては、有機酸
及び無機酸がある。有機酸としては、ギ酸、酢酸、シュ
ウ酸、スルホン酸化合物などがあり、一方無機酸として
は、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸などが挙げられる。本発
明では有機酸又は無機酸の少なくとも一種以上、あるい
は有機酸と無機酸との混合いずれも使用できる。本発明
では、スルホン酸化合物の使用が特に優れた効果を発揮
するため好ましい。スルホン酸化合物としては、脂肪族
スルホン酸あるいは芳香族スルホン酸がある。

脂肪族スルホン酸としては、メタンスルホン酸、エタン
スルホン酸等のフルカンスルホン酸、芳香族スルホン酸
としては、ｍ−ノニルベンゼンスルホン酸、ｐ−デシル
ベンゼンスルホン酸、ｐ−ウンデシルベンゼンスルホン
酸、ｐ−ドデシルベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンス
ルホン酸等のアルキルベンゼンスルホン酸、ジノニルナ
フタレンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸
、ジアキルナフタレンスルホン酸、ジアルキルナフタレ
ンスルホン酸、ジオクチルナフタレンジスルホン酸、ジ
デシルナフタレンジスルホン酸等のジアルキルナフタレ
ンスルホン酸又はジスルホン酸等を使用する。

酸の配合は任意になされ、その添加は塗膜形成成分の混
合時又は混合後、例えば親水性塩基の添加前に行えばよ
い。又、酸を添加するにあたり、疎水性塩基と同時にあ
るいは別々に添加してもよく、場合により、該塩基との
反応生成物を含む塩含有物を配合してもよく、これらの
場合は、酸単独添加と同じ効果が得られる。

本発明において、酸の中和に疎水性塩基を使用する理由
は、酸は通常塩基により中和され水溶化するが、疎水性
塩基を用いると中和されても疎水化しており、このよう
な疎水化した中和物は、塗膜形成成分の樹脂中に包含さ
れる形となるため、塗料をイオン交換処理しても除去さ
れず、したがって連続稼働によっても塗料中の酸の量の
変動を小さく保持するためである。

前記の酸又は塩含有物は、樹脂組成物の塗膜形成成分に
対して１０重量％以内、好ましくは、５重量％以内、特
に好ましくは１．０重量％以内の量を添加することが適
当である。これは、得られる艶消塗膜の優れた物理的性
質を保持する為に必要なことである。

前記の疎水性塩基としては、水難溶性又は水不溶性のも
のが特に好ましい。その例としては、長鎖アルキルアミ
ン又はアラルキル基含有アミン等がある。

本発明の艶消塗装用樹脂組成物は、樹脂固形分濃度が３
〜５０重量％の範囲で使用でき、各種塗装手段より適当
な濃度に水で希釈して使用すればよい。その際常用の着
色剤、その他塗料用添加剤を混合して使用することもで
きる。

また、本発明の艶消塗装用樹脂組成物は、光沢に優れる
塗膜を形成する塗料組成物と混合して塗膜の光沢を任意
に調製する事もできる。

このように調製した艶消電着塗料で被塗物を塗装すると
被塗物の材質、形状、大きざにかかわらず均一かつ厚膜
の美麗な艶消塗膜が形成できる。

（発明の実施例） 以下、本発明をより具体的に説明するため実施例を示す
。

（艶消電着塗料原液の調整） 撹拌装置、温度計及び環流冷却器を備えた容器にアクリ
ル酸　１０部、２−とドロキシエチルメタクリレート　
１５部、スチレン　１５部、オクチルアクリレート　１
５部、ブチルアクリレート１０部、メチルメタクリレー
ト　３５部、アゾビスイソブチロニトリル　１．５部、
エチレングリコールモノブチルエーテル　１２部、イソ
プロピルアルコール　３５部を仕込み、環流下で６時間
撹拌を行いα、β−エチレン性不飽和ポリカルボン酸樹
脂溶液（酸価７８）を調製した。

別に用意した撹拌装置、温度計及び環流冷却器を備えた
反応容器に前記のα、β−エチレン性不飽和ポリカルボ
ン酸樹脂溶液　１００部、メトキシブトキシ混合メチロ
ールメラミン（商品名　ＭＸ−４０三相ケミカル社製＞
３０部を仕込み撹拌を行ない混合した。次いで、撹拌を
続けながらトリエチルアミン　４．２部を添加した後、
更に脱イオン水を１５０部加え、エマルジョン化した。

このエマルジョン化した内容を約９０℃に昇温し１２時
間撹拌を続けて反応を終了し艶消電着塗料原液を調製し
た。

実施例１ 艶消電＠塗料原液２７０重量部を脱イオン水７２０１量
部と混合し、更にエチレングリフールモノブチルエーテ
ル　１２重量部、ジメチルアミノエタノール　１重量部
を添加し、更にポリビニルアルコール（商品名　ゴーセ
ノールにロー１７日本合成化学工業株式会社製）を樹脂
組成分の不揮発成分１００重量部に対し３．５重量部添
加し十分に混合して艶消電着塗料を調製した。

実施例２〜７及び比較例１〜３ 実施例１の方法においてポリビニルアルコールの添加量
を第１表に示すように変量させる以外は、すべて同じ方
法を実施し、艶消電着塗料をそれぞれ調製した。

以下余白 実施例８〜１０ 実施例１の方法において、ポリビニルアルコールを次に
示す種類のものを用いる以外はすべて同じ方法を実施し
艶消電着塗料をそれぞれ調製した。

第２表 応用例１ 実施例１〜１０、比較例１〜３で調製した各塗料中に陽
極酸化処理を施し、更に無機電解着色したアルミニウム
板を陽極に、陰極にステンレス板を結線して浸漬し、両
極間に電圧１８０ボルトを印加し、初期電流密度１．〇
へ／ｄ＋ｎで２分間直流通電を行った。この時の塗料液
温は、すべて２３℃で行った。電着塗装終了後、各アル
ミニウム板を取出し、十分に水洗処理をした後、１８０
℃で３０分間熱風乾燥を行った。

この結果、各アルミニウム板上に形成された電着塗膜は
、第３表に示すとおりであった。

以　　下　　余　　白 応用例２ 実施例１、比較例１で調製した各塗料中に陽極酸化処理
を施し、更に無機電解着色したアルミニウム板を陽極に
、陰極にステンレス板を結線して浸漬し電圧、通電時間
、液温を第４表の条件にて、通電を行った。電着塗装終
了後、各アルミニウム板を取出し十分に水洗処理をした
後、１８０℃で３０分間熱風乾燥を行った。この結果台
アルミニウム板上に形成された電着塗膜は、第４表に示
すとおりであった。

以　　下　　余　　白 第 表 比較例１・・・ポリビニルアルコール 添加なし 応用例３ 実施例１で調製した塗料中に応用例１の方法にて処理し
たアルミニウム板上に形成された電着塗膜を性能試験実
施した結果は、第５表に示すとおりであった。

以 下 余 白 第 表 （１）、（２）、〈３〉は接触試験 （発明の効果） 以上、結果より明らかなように本発明の艶消電着塗料組
成物は１回の電着塗装で厚膜でかつ外観に優れる艶消電
着塗膜を形成できるものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （ａ）α、β−エチレン性不飽和ポリカルボン酸樹脂及
   び（ｂ）アルコキシル化メチロールメラミンを塗膜形成
   成分とし、この（ａ）成分及び（ｂ）成分を混合し塩基
   性化合物で中和し、これを水に分散してなるエマルジョ
   ンを４０℃〜環流温度で加熱して得られる生成分を有効
   成分として含有する樹脂組成物に（ｃ）ポリビニルアル
   コールを樹脂組成物の不揮発成分１００重量部に対し１
   ．５〜４．５重量部配合してなる艶消電着塗料組成物。