JPH06157950A

JPH06157950A - カチオン電着塗料組成物

Info

Publication number: JPH06157950A
Application number: JP33103892A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Tanaka; 茂樹田中; Norihide Fujiki; 法秀藤基
Original assignee: Shinto Paint Co Ltd
Current assignee: Shinto Paint Co Ltd
Priority date: 1992-11-16
Filing date: 1992-11-16
Publication date: 1994-06-07

Abstract

(57)【要約】【構成】一般式であらわされるアルキルシラン化合物をアルキルシラン
含有量で全固形分中０．０５〜５重量％含有することを
特徴とするカチオン電着塗料組成物。【効果】本発明のカチオン電着塗料組成物は、アルキ
ルシラン化合物を配合することにより１０μｍ以下の薄
膜での防食性を向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属の防錆を目的とし
た、プライマー塗装に用いられるカチオン電着塗料に関
するもので、膜厚１０μｍ以下の薄膜でも充分な防錆力
と耐久性を有するため、自動車、鋼製家具、家電製品
等、金属製品の防錆塗装として広く使用され得るもので
ある。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】自動
車、鋼製家具、家電製品等、金属製品の防錆塗装とし
て、従来よりかかる分野の高防錆プライマーとして、ア
ニオン型又はカチオン型の電着塗装が行われている。一
般に電着プライマーの防錆力はその膜厚に依存すること
が多く、通常２０〜３０μｍに設定し、溶接による合わ
せ目部、切断による端部バリ、袋状構造物の内部といっ
た、塗装膜厚が物理的に不足する部分で１０〜１５μｍ
の膜厚を確保し、防錆能力を維持している。しかし最近
は、省エネルギー、省資源の立場から、１０μｍ以下の
薄膜で従来と同等の防錆能力を持つ塗料が必要とされて
きている。鉛等の防錆顔料を多く用いる事によって、薄
膜での防錆能力を向上させる事が可能ではあるが、その
人体への有害性が問題となる。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明者はこの課題を解
決すべく検討を重ねた結果、アルキルシラン化合物を配
合する事によりこの問題が解決できることを見いだし
た。すなわちアルキルシラン化合物の配合により、被
塗物の金属素地と塗膜との間の密着力が向上し、酸
素、Ｎａイオン、Ｃｌイオン等腐食に関与する物質の塗
膜の通過を抑制する、といった理由で防錆力が向上する
と思われる。

【０００４】

【化２】

【０００５】であらわされるアルキルシラン化合物をア
ルキルシラン含有量で全固形分中０．０５〜５重量％含
有することを特徴とするカチオン電着塗料組成物であ
る。本発明において用いられるアルキルシラン化合物
は、これを配合する電着塗料中の他の組成物と相溶性が
ある物が望ましい。相溶性がないと塗膜中で相分離を起
こし、力が加わった場合その界面が剥離してしまう。

【０００６】上記、アルキルシラン化合物としては、例
えば、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、
３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３
−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、２−
（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキ
シシラン、３−（２−アミノエチルアミノプロピル）ト
リメトキシシラン、３−（２−アミノエチルアミノプロ
ピル）メチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルト
リメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、ｎ−オクタドデシルトリメトキシシラン、３−メ
ルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプト
プロピルメチルジメトキシシラン、ビニルトリメトキシ
シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセト
キシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン
等がある。

【０００７】アルキルシラン化合物の配合量は、化合物
中のアルキルシラン量が電着塗料の固形分中の０．０５
〜５重量％の範囲になるように配合する。０．０５％未
満では薄膜防錆の能力がなくなり、５％を越えると塗料
の安定性に悪影響を与える。本発明のカチオン電着塗料
組成物は上記アルキルシラン化合物を、カチオン型水溶
性樹脂を主バインダー成分とする通常のカチオン電着塗
料に添加することによって得られる。このカチオン電着
塗料組成物に用いられるカチオン型水性樹脂は従来公知
のいかなる物であっても良い。例えば、アミン変性エポ
キシ樹脂系（特開昭５４−４９７８号公報、特開昭５４
−９３０２４号公報、特開昭５３−４７１４３号公報、
特開昭５３−８６７３号公報、、特開昭５５−８０４３
６号公報、特開昭５９−２０６４４２号公報）、アミン
変性ポリウレタンポリオール樹脂系（特開昭５４−１５
４４９号公報及び特開昭５５−１１５４７６号公報）、
アミン変性ポリブタジエン樹脂系（特開昭５３−１６０
４８号公報、特開昭５３−１４２４４４号公報、特開昭
６０−９０２７３号公報）等のアミノ基含有樹脂また
は、スルホニュウム基含有樹脂等があげられる。

【０００８】上記カチオン型水性樹脂は酸で中和して水
分散型または水可溶性にして使用される。使用し得る酸
は無機酸または有機酸のいずれであってもよく、例えば
硝酸、塩酸、燐酸、硫酸、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、
乳酸及び酪酸があげられる。上記カチオン型水性樹脂の
水分散は通常、加熱攪拌混合した樹脂を所定の酸を配合
した水中に、攪拌しながら徐々に投入することにより行
なわれるが、この時アルキルシラン化合物の添加方法と
して、水分散前の樹脂にアルキルシラン化合物を投入
し、攪拌混合した後水中に投入して水分散を行う。酸
を配合した水中にアルキルシラン化合物を投入し、攪拌
混合した後、樹脂を投入して水分散を行う。樹脂分散
液を作った後、アルキルシラン化合物を投入、攪拌混合
する。等が考えられるが、アルキルシラン化合物が水溶
性の場合、の方法を用いるのが好ましい。

【０００９】本発明のカチオン電着塗料組成物は、カチ
オン型水性樹脂に必要に応じて公知の硬化剤、例えばメ
ラミン樹脂またはブロック化ポリイソシアネート化合物
またはエステル交換型硬化剤等をを配合してもよい。本
発明のカチオン電着塗料組成物はさらに顔料、例えば、
珪酸アルミニュウム、沈降性硫酸バリュウム、カオリ
ン、沈降性炭酸カルシュウム、等の体質顔料、酸化チタ
ン、カーボンブラック、亜鉛華、ベンガラ、二酸化マン
ガン、等の着色顔料、ストロンチュウムクロメート、ク
ロム酸鉛、塩基性珪酸鉛、リンモリブデン酸アルミニュ
ウム等の防錆顔料、さらに有機錫、マンガンや亜鉛の有
機酸塩といった硬化触媒を添加してもよい。本発明のカ
チオン電着塗料組成物はさらに他の添加物を添加しても
よい。例えば、アルコール、ケトン、エーテル、等の有
機溶剤、流れ調整剤、紫外線吸収剤、界面活性剤及びレ
オロジーコントロール剤等である。電着塗装を行うため
には、塗装浴中の固形分は５〜４５重量％、特に１０〜
３０重量％が好ましい。析出は慣例の通り１５〜４０℃
の温度で３０〜３６０秒間行う。塗装浴のＰＨ値は、
４．５〜９．０、特に５．０〜８．０％が好ましい。ま
た析出電圧は５０〜５００Ｖが好ましい。塗装されるべ
き対象物は陰極として設定し、塗膜は硬化剤の種類に応
じて８０〜２２０℃で３〜４０分間焼付けされる。

【００１０】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。部及び％は、それぞれ重量部及び重量％を示す。製造例１；カチオン型水溶性アミン変性エポキシ樹脂
の製造攪拌装置、温度計、冷却管、及び加熱用マントルヒータ
ーを備えた３リットルフラスコに表１に示す量の各成分
を通常の方法で仕込み、攪拌下１２０℃で３時間反応さ
せて固形分７０％のアミン変性エポキシ樹脂を得た。

【００１１】

【表１】

【００１２】＊１エピコート＃１００１；エポキシ当
量４７５のエピービス型エポキシ樹脂シェル化学社製＊２エピコート＃８２８；エポキシ当量１８６のエピ
ービス型エポキシ樹脂シェル化学社製

【００１３】製造例２；ブロックイソシアネート硬化
剤樹脂の製造攪拌装置、温度計、冷却管、及び加熱用マントルヒータ
ーを備えた３リットルフラスコに表２に示す量の各成分
の内、先ず、メチルイソブチルケトン、トリレンジイソ
シアネートを仕込み、攪拌下６０℃に昇温した。続いて
ブトキシエタノールを１時間で等速滴下した後、９０℃
で１時間反応させた。その後トリメチロールプロパンを
加え、１００℃で遊離イソシアネートがなくなるまで反
応させて固形分７０％のブロックイソシアネート硬化剤
樹脂を得た。

【００１４】

【表２】

【００１５】製造例３；顔料ペーストの製造ステンレス製円筒容器に表３に示す量の原料を仕込み、
ディゾルバーで３０分攪拌した後、横型サンドミルにて
粒ゲージ粒度１０μｍ以下になるまで分散し、固形分５
０％の顔料ペーストを得た。

【００１６】

【表３】

【００１７】実施例１〜４、比較例１〜４表４、表５に示す配合にてカチオン型電着塗料を調整し
た。まず各樹脂とフェノキシプロパノールを混合し、脱
イオン水とアルキルシラン化合物と蟻酸の混合液中に充
分な攪拌下に等速投入し、乳化させて樹脂分散液とし
た。さらにこれに前記顔料分散液と水を加え固形分２０
％のカチオン電着塗料とした。得られたカチオン電着塗
料を、塗料温度２８℃とし、２００Ｖの直流電流を印加
し、焼き付け後の平均膜厚が１０μｍになるように被塗
物に塗装した。被塗物としては、冷延鋼板（１５０×７
０×０．８ｍｍ）を、予め燐酸亜鉛処理をして用いた。
このようにして得られた塗料および塗膜の性能を下記の
方法で試験した結果、表４、表５に示すように本発明の
カチオン電着塗料は、外観、耐食性、浴液安定性とも優
れたものであった。試験方法（１）外観目視判定 ○：良好 △：やや不良
×：不良（２）浴液安定性評価方法塗料を２週間攪拌した後、４００メッシュステンレス網
で濾過したとき、ステンレス網上に残る凝集物を充分洗
浄し、乾燥させた後秤量し、凝集物の重量の塗料固形分
との百分率を持って評価した。この百分率が ○：０．５％未満 △：０．５〜２％未満 ×：２
％以上として評価した。（３）耐食試験方法ＪＩＳＺ２３７１に規定される塩水噴霧試験を行っ
た。ＳＰＣＣ板は電着塗装表面に素地に達する傷をカッ
ターナイフにて入れ塩水噴霧試験を１０００時間行い赤
錆の発錆程度を確認した。評価はカット部からの錆幅
（片幅）を測定して行った。 ○：錆幅２ｍｍ未満 △：錆幅２〜３ｍｍ未満
×：錆幅３ｍｍ以上

【００１８】

【表４】

【００１９】＊３熱可塑性樹脂；ニカノールＧ三菱
ガス化学社製キシレン樹脂＊４ＧＰＴＭＳ；３−グリシドキシプロピルトリメト
キシシラン＊５ＡＥＡＰＴＭＳ；３−（２−アミノエチルアミノ
プロピル）トリメトキシシラン

【００２０】

【表５】

【００２１】＊３熱可塑性樹脂；ニカノールＧ三菱
ガス化学社製キシレン樹脂＊４ＧＰＴＭＳ；３−グリシドキシプロピルトリメト
キシシラン＊５ＡＥＡＰＴＭＳ；３−（２−アミノエチルアミノ
プロピル）トリメトキシシラン

【００２２】

【発明の効果】本発明のカチオン電着塗料組成物は、ア
ルキルシラン化合物を配合することにより１０μｍ以下
の薄膜での防食性を向上することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式【化１】であらわされるアルキルシラン化合物をアルキルシラン
含有量で全固形分中０．０５〜５重量％含有することを
特徴とするカチオン電着塗料組成物。