JPH10292131A - 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

Publication number
JPH10292131A
JPH10292131A JP9114242A JP11424297A JPH10292131A JP H10292131 A JPH10292131 A JP H10292131A JP 9114242 A JP9114242 A JP 9114242A JP 11424297 A JP11424297 A JP 11424297A JP H10292131 A JPH10292131 A JP H10292131A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
coating composition
containing acrylic
electrodeposition coating
cationic electrodeposition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9114242A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4823402B2 (ja
JPH10292131A5 (ja
Inventor
Tsuyoshi Inoue
強 井上
Toshiyuki Ishii
俊行 石井
Takeshi Tatsumi
武志 辰巳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Paint Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paint Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Paint Co Ltd filed Critical Nippon Paint Co Ltd
Priority to JP11424297A priority Critical patent/JP4823402B2/ja
Publication of JPH10292131A publication Critical patent/JPH10292131A/ja
Publication of JPH10292131A5 publication Critical patent/JPH10292131A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4823402B2 publication Critical patent/JP4823402B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Paints Or Removers (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属素地側で耐食性にすぐれたエポキシ樹脂
の濃度勾配が高く、表面付近で耐候性にすぐれたアクリ
ル樹脂の濃度勾配が高い硬化塗膜を形成する、分散安定
性にすぐれたカチオン電着塗料組成物を提供する。 【解決手段】 カチオン電着塗料のバインダー樹脂とし
て、(a)アミン変性ポリフェノールエポキシ樹脂、
(b)アミン変性エポキシ樹脂(a)より低いSP値を
有する第1のアミノ基含有樹脂、(c)第1のアミノ基
含有アクリル樹脂より低いSP値を有する第2のアクリ
ル樹脂を使用し、ブロックポリイソシアネート硬化剤と
共に中和剤を含む水性媒体中に分散する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明の背景 本発明は、カチオン電着塗料組成物、特に耐食性と耐候
性にすぐれていることが要求される電着塗料のみの1コ
ート仕上げまたはその上に上塗り層が施される2コート
仕上げに適したカチオン電着塗料組成物に関する。
【0002】カチオン電着塗料に使用されるバインダー
樹脂としては、アミン変性エポキシ樹脂、アミン変性ア
クリル樹脂などが知られており、そのうちアミン変性エ
ポキシ樹脂は耐食性にすぐれ、アミン変性アクリル樹脂
は耐候性にすぐれている。単独で両方の性能にすぐれた
樹脂は知られていないので、耐食性および耐候性の両方
が要求される分野では、エポキシ系およびアクリル系の
カチオン樹脂をブレンドして用いるほかはなかった。し
かしながら当然のことながら、均一なブレンド系の耐食
性および耐候性は、それぞれエポキシ系カチオン樹脂お
よびアクリル系カチオン樹脂を単独で使用した場合に及
ばない。
【0003】そこで電着塗装後焼付時に、金属素地側に
耐食性にすぐれたエポキシ系カチオン樹脂に富む層が形
成され、表面側に耐候性にすぐれたアクリル系カチオン
樹脂に富む層が形成されるように、二層に分離するブレ
ンド組成物が提案されている。このようなエポキシ/ア
クリルブレンド系カチオン電着塗料組成物は、例えば特
開昭60−223875、特開昭62−174277等
に開示されている。
【0004】ところがブレンド樹脂が焼付時に二層にう
まく分離する一方、塗料中では安定な分散液として存在
することは相反する要求である。つまり二層に分離する
性能が高ければ高いほど塗料の安定性が低くなる。
【0005】また両樹脂をブレンドする方法には、両樹
脂をあらかじめブレンドした後エマルション化する方法
(プレブレンド法)と、両樹脂を別々にエマルション化
した後にブレンドする方法(ポストブレンド法)とがあ
るが、プレブレンド法では安定なエマルションを得るた
めには、アクリル樹脂が耐候性を発現させるのに十分な
量で配合するのが困難である。ポストブレンド法ではア
クリル樹脂自体が安定なエマルションを形成するように
アミノ基等の親水基を導入する必要があり、そのためそ
のSP値が高くなり、エポキシ樹脂のSP値へ近付くた
め焼付時に塗膜表面へ十分に移行しなくなる。このため
硬化塗膜の耐候性が不十分なものとなり、ハジキやへこ
みなどの外観異常が発生することもある。
【0006】そこで本発明の課題は、焼付時金属素地側
に耐食性にすぐれたエポキシ系カチオン樹脂に富む層が
形成され、表面に耐候性にすぐれたアクリル系カチオン
樹脂に富む層が形成されるように分離するが、しかし塗
料状態では良好な安定性を有するカチオン塗料組成物を
提供することである。
【0007】本発明の開示 本発明は、電着可能なフィルム形成樹脂とブロックポリ
イソシアネート硬化剤を中和剤を含む水性媒体中に分散
してなるカチオン電着塗料組成物を提供する。
【0008】本発明によれば、前記電着可能なフィルム
形成樹脂が、前記水性媒体に分散している、(a)アミ
ン変性多価フェノールエポキシ樹脂、(b)前記アミン
変性エポキシ樹脂(a)より低いSP値を有する第1の
アミノ基含有アクリル樹脂、および(c)前記第1のア
ミノ基含有アクリル樹脂(b)より低いSP値を有する
第2のアクリル樹脂の混合物である。
【0009】好ましくは前記(a)成分と(b)成分の
SP値差、および前記(b)成分と(c)成分のSP値
差は少なくとも0.5であり、前記混合物は固形分とし
て、(a)成分30〜90重量部、(b)成分5〜50
重量部、(c)成分1〜20重量部を含んでいる。
【0010】本発明の塗料組成物は、電着塗装後焼付時
に(a)成分が金属素地側に移行して防食性のエポキシ
樹脂に富む層をつくり、(c)成分が表面側に移行して
耐候性のアクリル樹脂に富む層を形成し、防食性および
耐候性がともに優れた硬化塗膜を与える。しかしながら
(a)成分と(c)成分の中間のSP値を有する(b)
成分が存在するため、塗料組成物全体の分散安定性は相
対的に差が小さい(b)成分と(c)成分との間のSP
値差に主として依存し、相対的に差が大きい(a)成分
と(c)成分の間のSP値差に直接依存しないので、分
散安定性に悪影響することなく耐候性を実現するのに十
分な量のアクリル系カチオン樹脂をブレンドすることが
できる。
【0011】さらに最も低いSP値を有する第2のアク
リル樹脂の濃度勾配は塗膜表面近くで最も高くなり、そ
れによって耐候性向上に寄与すると同時に、ハジキやへ
こみ等の外観異常を抑制する効果も発揮する。
【0012】好ましい具体例 (a)成分 アミン変性エポキシ系カチオン樹脂はカチオン電着塗料
の分野では周知である。一般にこれらは分子内に複数の
エポキシ基を有する樹脂のエポキシ環を1級アミン、2
級アミンまたは3級アミン酸塩との反応によって開環し
て製造される。出発樹脂の典型例は、ビスフェノール
A,ビスフェノールF、ビスフェノールS,フェノール
ノボラック,クレゾールノボラック等の多環式フェノー
ル化合物のエピクロルヒドリンとの反応生成物であるポ
リフェノールポリグリシジルエーテル型エポキシ樹脂で
ある。
【0013】出発樹脂はアミンによるエポキシ環の開環
反応の前に、2官能のポリエステルポリオール,ポリエ
ーテルポリオール,ビスフェノール類,2塩基性カルボ
ン酸等を使用して鎖延長するか、またはアミンとの反応
の前に、分子量またはアミン当量の調節、熱フロー性の
改善等を目的として、一部のエポキシ環に対して2−エ
チルヘキサン酸、2−エチルヘキサノール、ノニルフェ
ノール、エチレングリコールモノ−2−エチルヘキシル
エーテル、プロピレングリコールモノ−2−エチルヘキ
シルエーテルのようなモノカルボン酸またはモノヒドロ
キシ化合物を付加して用いることもできる。
【0014】次にアミンとの反応によってエポキシ環を
開環し、アミノ基が導入される。使用し得るアミンの例
は、ブチルアミン、オクチルアミン、ジエチルアミン、
ジブチルアミン、メチルブチルアミン、モノエタノール
アミン、ジエタノールアミン、N−メチルエタノールア
ミン、トリエチルアミン酸塩、N,N−ジメチルエタノ
ールアミン酸塩などの1級,2級または3級アミン酸塩
である。アミノエチルエタノールアミンメチルイソブチ
ルケチミンのようなケチミンブロック1級アミノ基含有
2級アミンもしばしば使用される。これらのアミンは残
っているエポキシ環の全部を開環するようにエポキシ環
に対してほぼ当量で反応させることが好ましい。
【0015】(b)成分 (b)成分である第1のアミノ基含有アクリル樹脂は、
(i)アミノ基含有アクリルモノマー、(ii)水酸基含
有アクリルモノマー、および(iii )それ以外のエチレ
ン性不飽和モノマーの共重合によって得られる。さらに
アミノ基含有アクリルモノマーの代わりにエポキシ基含
有アクリルモノマーを水酸基含有アクリルモノマーおよ
びその他のエチレン性不飽和モノマーと共重合し、得ら
れた共重合体のエポキシ環をアミンで開環することによ
り得ることもできる。
【0016】アミノ基含有アクリルモノマーの典型例
は、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレー
ト、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレー
ト、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレ
ート、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリ
レートなどである。
【0017】水酸基含有アクリルモノマー(ii)はさま
ざまなものが使用できるが、例えば、2−ヒドロキシエ
チル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル
(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メ
タ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アク
リレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アク
リレート、1,6−ヘキサンジオールモノ(メタ)アク
リレート等のようなアルキレンジオールのモノ(メタ)
アクリレート類が好ましい。
【0018】また、N−ヒドロキシエチル(メタ)アク
リルアミド、N−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリル
アミド等のような(メタ)アクリルアミド類も好まし
く、さらにヒドロキシアルキルモノ(メタ)アクリレー
トとε−カプロラクトンとの反応生成物またはヒドロキ
シアルキルモノ(メタ)アクリレートと六員環カーボネ
ートとの反応生成物も好適に使用できる。
【0019】その他のエチレン性不飽和モノマーは、例
えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アク
リレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプ
ロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アク
リレート、イソブチル(メタ)アクリレート、シクロヘ
キシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メ
タ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ス
チレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、(メ
タ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、酢酸
ビニルなどである。
【0020】別法として、水酸基を有するアクリルモノ
マーおよびその他のエチレン性不飽和モノマーと、グリ
シジル(メタ)アクリレートのようなエポキシ基を有す
るモノマーを共重合させた後、エポキシ基に二級アミン
を反応させてもよい。エポキシ基との反応に使用し得る
二級アミンとしては、ジエチルアミン、ジブチルアミ
ン、ジシクロヘキシルアミン、モルホリン、ジエタノー
ルアミン、N−メチルエタノールアミン等の2級アミン
であり、特に分子内にヒドロキシル基と2級アミノ基を
有するアミンが好ましい。また、ジエチレントリアミン
のメチルイソブチルケトンジケチミン化物や2−(2−
アミノエチルアミノ)エタノールのメチルイソブチルケ
トンモノケチミン化物等も使用できる。
【0021】重合は常法により溶液重合法を使用して行
うことができる。共重合体の数平均分子量は1,000
〜50,000、好ましくは2,000〜20,000
の範囲であり、場合によりドデシルメルカプタンやチオ
グリコール酸2−エチルヘキシルのような連鎖移動剤を
使用して重合度を調節する。
【0022】アミノ基含有アクリル重合体へハーフブロ
ックジイソシアネートをウレタン結合により付加し、自
己架橋性を持たせてもよい。その場合ジイソシアネート
はトリレンジイソシアネート(TDI)、4,4’−ジ
フェニルメタンジイソシアネート(MDI)、キシリレ
ンジイソシアネート(XDI)のような芳香族ジイソシ
アネート、またはヘキサメチレンジイソシアネート(H
MDI)のような脂環族ジイソシアネートも使用できる
か、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、4,
4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)
(水添MDI)、ノルボルナンジイソシアネート(NB
DI)のような脂環族ジイソシアネートを使用するのが
好ましい。
【0023】ジイソシアネートの一方のイソシアネート
基をブロックするため公知のブロック剤、n−ブタノー
ル、2−エチルヘキサノール、エチレングリコールモノ
ブチルエーテル、シクロヘキサノール等のアルコール
類;フェノール、ニトロフェノール、クレゾール、ノニ
ルフェノール等のフェノール類;ジメチルケトオキシ
ム、メチルエチルケトオキシム、メチルイソブチルケト
オキシム等のオキシム類、ε−カプロラクタムなどのラ
クタム類などを使用することができる。
【0024】第1のアミノ含有アクリル樹脂(b)は、
アミン変性エポキシ樹脂(a)よりそのSP値が低く、
好ましくは0.5〜2.0低くなければならない。共重
合体のSP値は構成モノマーのホモポリマーのSP値
と、モノマー混合物中の各構成モノマーの重量分率に基
づいて計算によって推定することができるので、(a)
成分のSP値を周知の方法によって実測によって知れ
ば、所望のSP値を有するアミノ基含有アクリル共重合
体を設計することが可能である。
【0025】例えばSP値は次の方法によって実測する
ことができる。参考文献SUH,CLARKE〔J.
P.S.A−1,5,1671−1681(196
7)〕 ・測定温度 20℃ ・サンプル 樹脂0.5gを100mlビーカーに秤量
し、良溶媒10mlをホールピペットを用いて加え、マ
グネティックスターラーにより溶解する。 ・濁点測定 50mlビュレットを用いて貧溶媒を滴下
し、濁りが生じた点を滴下量とする。 ・計算 樹脂のSP値δは次式によって与えられ
る。
【0026】δ=(Vml 1/2 δml+Vmh 1/2 δmh)/
(Vml 1/2 +Vmh 1/2 ) Vm =V1 2 /(φ1 2 +φ2 1 ) δm =φ1 δ1 +φ2 δ2i :溶媒の分子容(ml/mol) φi :濁点における各溶媒の体積分率 δi :溶媒のSP値 ml:低SP貧溶媒混合系 mh:高SP貧溶媒混合系
【0027】具体的なモノマー組成は、このほか少なく
とも10meq/gのアミン価および少なくとも50m
gKOH/gの水酸基を持つように定めればよい。
【0028】(c)成分 第2のアクリル樹脂(c)は、必ずしもアミノ基を持た
なくても良いことおよびSP値を除く共重合体の諸物性
に関し一般に第1のアミノ基含有アクリル樹脂(b)と
同じでよい。すなわち、水酸基含有アクリルモノマー
と、それ以外のエチレン性不飽和モノマーを必須モノマ
ーとし、アミノ基を含有する場合はアミノ基含有アクリ
ルモノマーを共重合するか、またはエポキシ基含有アク
リルモノマーを共重合後アミンとの反応によってアミノ
基を導入する。
【0029】しかしながら(c)成分は(b)成分より
低い、好ましくは0.5〜2.0低いSP値を持たなけ
ればならないので、モノマー組成として、t−ブチル
(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)ア
クリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリ
ル(メタ)アクリレートなどのホモポリマーのSP値が
低いモノマーを相対的に多くするか、または反対に高S
Pモノマーの割合を減らして所望SP値範囲に設計すれ
ばよい。
【0030】ハーフブロックジイソシアネートを付加し
て使用するができることも(b)成分と同様である。
【0031】(c)成分は塗膜の表面付近においてその
濃度勾配が最大になることが意図されるので、ハジキ、
へこみなどの外観異常が発生し難いことが望ましい。そ
のため他のエチレン性不飽和モノマーの一部として、エ
ーテル基含有アクリルモノマーを使用するのが有効であ
る。そのようなアクリルモノマーの例は、2−メトキシ
エチル(メタ)アクリレート、4−メトキシブチル(メ
タ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)ア
クリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレー
ト、2−プロポキシエチル(メタ)アクリレート、4−
(2−エチルヘキシルオキシ)ブチル(メタ)アクリレ
ート、フルフリル(メタ)アクリレートなどである。
【0032】ブロックイソシアネート硬化剤 塗料分野において活性水素含有基を有するバインダー樹
脂の硬化剤としてブロックポリイソシアネートを使用す
ることは周知である。ポリイソシアネートとして、TD
I,XDI,MDIのような芳香族ポリシアネート、H
MDIのような脂肪族ポリイソシアネートも使用し得る
が、耐食性および非黄変性の理由で、本発明にあっては
IPDI,水添MDI,NBDI(ノルボルナンジイソ
シアネート)、それらの二量体および三量体、およびト
リメチロールプロパンなどの脂肪族多価アルコールとの
付加物など脂環式ポリイソシアネートが好ましい。
【0033】ブロック剤も先にハーフブロックジイソシ
アネートに関して述べた任意のブロック剤でよいが、低
温硬化(160℃)を望む場合はラクタム類およびオキ
シム類を使用するのがよい。
【0034】塗料組成物 一般にカチオン電着塗料の調製は、最初バインダー樹脂
と硬化剤を中和剤を含む水性媒体中に分散してメインエ
マルションをつくり、これへ顔料分散ペーストを添加
し、混合して行われる。
【0035】本発明においてはバインダー樹脂として
(a)成分、(b)成分および(c)成分の3種類を使
用するのでこれらのブレンド方法はいく通りかが存在す
る。
【0036】第1の方法はすべての成分を分散前にブレ
ンドし、同時に分散する方法(プレブレンド)であり、
第2の方法はすべての成分を別々に分散し、エマルショ
ン化してからブレンドする方法(ポストブレンド)であ
る。しかしながらこれら成分相互間のSP値差から自明
なように、第2の方法は焼付時意図したそれぞれの層へ
の分離が不十分となり易く、逆に第1の方法は塗料の分
散安定性を害するおそれがあるので好ましくない。
【0037】そこで好ましい方法は、(b)成分および
(c)成分の全量をプレブレンド法によってエマルショ
ン化し、これへ(a)成分をポストブレンド法によって
ブレンドする第3の方法か、または(a)成分の全量と
(c)成分の一部をプレブレンド法によってエマルショ
ン化し、(b)成分の全量と残りの(c)成分をプレブ
レンド法によってエマルション化し、両方のエマルショ
ンを混合する第4の方法である。(a)成分は硬化剤と
同時にエマルション化しなければならないが、(b)成
分および(c)成分のエマルション化に際し外部硬化剤
は必ずしも添加しなくても良い。
【0038】中和剤は塩酸、硝酸、リン酸、ギ酸、酢
酸、乳酸のような無機酸および有機酸である。その量は
少なくとも20%,好ましくは30〜60%の中和率を
達成する量である。
【0039】硬化剤の量はバインダー樹脂中の活性水素
含有基と反応して所望の性能を発揮する硬化塗膜を与え
るのに必要な量でなければならず、固形分としてバイン
ダー樹脂:硬化剤の比で表わして、一般に95:5〜4
5:55,好ましくは85:15〜70:30の範囲で
ある。
【0040】電着塗料は、ジラウリン酸ジブチルスズ、
ジブチルスズオキサイドのようなスズ化合物や、通常の
ウレタン開裂触媒を含むことができる。その量はブロッ
クポリイソシアネート化合物の0.1〜10重量%が通
常である。
【0041】電着塗料は、二酸化チタン、カーボンブラ
ック、ベンガラ等の着色顔料、塩基性ケイ酸鉛、リンモ
リブデン酸アルミ等の防錆顔料、カオリン、クレー、タ
ルク等の体質顔料のほか、水混和性有機溶剤、界面活性
剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの常用の塗料用添加
剤を含むことができる。
【0042】以下の製造例および実施例は、限定ではな
く例示目的のみで与えられる。これらにおいて「部」お
よび「%」は特記しない限り重量基準による。
【0043】製造例1 顔料ペースト エポキシ系4級アンモニウム塩型顔料分散樹脂(固形分
50%)19.1部、二酸化チタン30.4部、カオリ
ン14.0部、塩基性珪酸鉛1.4部、カーボンブラッ
ク0.9部、イオン交換水34.3部の混合物をサンド
グラインドミルで分散し、粒度10μm以下まで粉砕し
た顔料ペースト(固形分56%)を調製した。
【0044】製造例2 ポリウレタン架橋剤 攪拌装置、温度計、冷却管および窒素導入管を備えた反
応容器にイソホロンジイソシアネート222部を入れ、
メチルイソブチルケトン56部で希釈した後ジブチルス
ズジラウレート0.2部を加え、50℃に昇温後、メチ
ルエチルケトオキシム174部を樹脂温度が70℃を超
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℃で1時間
保持し、その後、n−ブタノール43部で希釈した。
【0045】製造例3 (a)成分エポキシエマルショ
攪拌装置、窒素導入管、冷却管および温度計を備えた反
応容器にエポキシ当量(以下、「EE」という。)が9
50のビスフェノールA型エポキシ樹脂(東都化成社製
エポトートYD−014)950部をメチルイソブチル
ケトン237.5部と共に100°Cに加熱し完全に溶
解させた。次いで、N−メチルエタノールアミン60
部、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%メチルイソブチルケトン溶液73部を添加しこ
の混合物を120°Cで1時間保温し、SP値11.4
のカチオン性樹脂を得た。このカチオン性樹脂1320
部に、製造例2のポリウレタン架橋剤330部、エチレ
ングリコールモノヘキシルエーテル150部を混合し、
氷酢酸34部、イオン交換水479部の混合液中に加え
十分攪拌した後、さらにイオン交換水2215部をゆっ
くりと加えた。次いで、これを固形分36%になるまで
減圧下で有機溶媒と水を除去しメインエマルションを得
た。
【0046】製造例4 (c)成分アクリル樹脂 攪拌器、温度計、デカンター、還流冷却器、窒素導入管
および滴下ロートを備えた反応容器にMIBK1500
部を仕込み、窒素ガスを導入しつつ120°Cに昇温
し、メタクリル酸メチル627部、メタクリル酸ラウリ
ル191部、アクリル酸−4−ヒドロキシブチル182
部、アクリル酸−2−メトキシエチル300部、メタク
リル酸ブチル200部およびt−ブチルパーオキシ−2
−エチルヘキサノエート50部の混合物を3時間かけて
等速滴下した。滴下終了後3時間さらに120°Cで反
応後冷却しSP値9.7のアクリル共重合体を得た。得
られた樹脂は不揮発分50%で数平均分子量10000
であった。
【0047】製造例5 (c)成分アクリル樹脂 攪拌器、温度計、デカンター、還流冷却器、窒素導入管
および滴下ロートを備えた反応容器にMIBK1050
部を仕込み、窒素ガスを導入しつつ120°Cに昇温
し、アクリル酸−4−ヒドロキシブチル128部、メタ
クリル酸グリシジル116部、メタクリル酸ラウリル7
56部、アクリル酸−2−メトキシエチル50部および
t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート14
0部の混合物を3時間かけて等速滴下した。滴下終了後
3時間さらに120°Cで反応後、N−メチルエタノー
ルアミン61部を加え、さらに120°Cで1時間反応
させた後、冷却しSP値9.7のカチオン性アクリル樹
脂を得た。得られた樹脂は不揮発分50%で数平均分子
量2000であった。
【0048】製造例6 ハーフブロックジイソシアネー
還流冷却器、攪拌機、滴下ロートを備えた5つ口フラス
コに、メチルイソブチルケトン187.2部およびヘキ
サメチレンジイソシアネート168部を仕込み、窒素雰
囲気下50℃に加熱保持した。これへジブチルスズジラ
ウレート0.5部を加え、メチルエチルケトオキシム1
13.1部を滴下ロートから約30分かけて滴下し、滴
下終了後同温度で約1時間反応させ、冷却し、NCO当
量402のハーフブロックジイソシアネート溶液を得
た。固形分60%
【0049】製造例7 メインエマルション 還流冷却器、攪拌機、滴下ロートおよび窒素導入管を備
えた5つ口フラスコに、メチルイソブチルケトン56.
3部を仕込み、窒素雰囲気下115℃に加熱保持する。
これへ、グリシジルメタクリレート16.0部、2−ヒ
ドロキシエチルメタクリレート4.2部、2−ヒドロキ
シプロピルメタクリレート14.8部、n−ブチルメタ
クリレート58.1部、t−ブチルメタクリレート6.
9部、およびt−ブチルパーオクトエート4.0部の混
合物を滴下ロートから3時間かけて滴下した。滴下終了
後115℃に約1時間保持し、t−ブチルパーオクトエ
ート0.5部を滴下し、115℃で約30分保持し、固
形分65%の樹脂溶液を得た。数平均分子量(Mn)6
000
【0050】冷却後これへN−メチルエタノールアミン
8.5部を加え、窒素雰囲気下120℃で2時間反応さ
せ、樹脂SP10.3および固形分約67%のアミン付
加アクリル樹脂溶液を得た。
【0051】次にこの溶液を70℃へ冷却し、ジブチル
スズジラウレート0.1部を加え、製造例6のハーフブ
ロックジイソシアネート溶液を固形分として10.3部
滴下ロートより約30分間かけて滴下し、IRスペクト
ルでイソシアネート基のピークが消失させるまで反応さ
せた。
【0052】この溶液を60℃に保持し、製造例2のブ
ロックポリイソシアネート硬化剤27.1部および製造
例4のアクリル樹脂47.5部を加えて混合した後、窒
素雰囲気下50℃で30分間保持し、酢酸2.6部を加
え、十分攪拌しながら脱イオン水を徐々に加え、固形分
36%のアクリルエマルションを得た。
【0053】得られたアクリルエマルション340部へ
製造例3で得たエポキシエマルション660部を加え、
メインエマルションを調製した。
【0054】製造例8 メインエマルション 製造例7と同様なフラスコに、メチルイソブチルケトン
56.3部を仕込み、窒素雰囲気下115℃に加熱保持
する。これへ、グリシジルメタクリレート16.0部、
2−ヒドロキシエチルメタクリレート4.2部、2−ヒ
ドロキシプロピルメタクリレート14.8部、n−ブチ
ルメタクリレート58.1部、t−ブチルメタクリレー
ト6.9部、およびt−ブチルパーオクトエート4.0
部の混合物を滴下ロートから3時間かけて滴下した。滴
下終了後115℃に約1時間保持し、t−ブチルパーオ
クトエート0.5部を滴下し、115℃で約30分保持
し、固形分65%の樹脂溶液を得た。数平均分子量(M
n)6000
【0055】冷却後これへN−メチルエタノールアミン
8.5部を加え、窒素雰囲気下120℃で2時間反応さ
せ、樹脂SP10.3および固形分約67%のアミン付
加アクリル樹脂溶液を得た。
【0056】この溶液を60℃に保持し、製造例2のブ
ロックポリイソシアネート硬化剤27.1部および製造
例4のアクリル樹脂47.5部を加えて混合した後、窒
素雰囲気下50℃で30分間保持し、酢酸2.6部を加
え、十分攪拌しながら脱イオン水を徐々に加え、固形分
36%のアクリルエマルションを得た。
【0057】得られたアクリルエマルション340部へ
製造例3で得たエポキシエマルション660部を加え、
メインエマルションを調製した。
【0058】製造例9 メインエマルション 製造例8において、アクリルエマルション580部へ、
製造例3のエポキシエマルション420部を混合したほ
かは製造例8に同じ。
【0059】製造例10 製造例8において、アクリルエマルション720部へ、
製造例3のエポキシエマルション380部を混合したほ
かは製造例8に同じ。
【0060】製造例11 メインエマルション 製造例7において、製造例4のアクリル樹脂を製造例5
のアクリル樹脂に変更した以外は製造例7に同じ。
【0061】製造例12 比較例用メインエマルション 製造例7において、製造例4のアクリル樹脂を添加しな
かった以外の製造例7に同じ。
【0062】製造例13 比較例用メインエマルション 製造例5で得られたアクリル樹脂1389部を80℃に
加熱して減圧下、固形分80%になるまで濃縮し、これ
へ酢酸20部を加え、十分に攪拌しながら脱イオン水を
徐々に加えていき、固形分36%のエマルションを得
た。得られたアクリルエマルション350部に対して製
造例3で得られたエポキシエマルション650部を加え
カチオン電着塗料用エマルションとした。
【0063】実施例1−5および比較例1−3 製造例7−13および製造例3で得られたメインエマル
ションを、製造例1で得られた顔料分散ペーストおよび
脱イオン水を使用して顔料/樹脂比率が20/80とな
り、かつ固形分濃度が20%となるような配合でカチオ
ン電着塗料化し、りん酸亜鉛処理鋼板に対して焼付後の
膜厚が20ミクロンになるような電着塗装し、160℃
で15分間焼付を行った。得られた電着塗装鋼板は目視
にて耐ハジキ性を評価した後、各種試験に供した。得ら
れた性能評価結果を表1に示す。
【0064】SDT試験:電着塗装鋼板にクロスカット
を入れて50℃の5%食塩水に480時間浸漬した後、
室温で1時間風乾し、テープ剥離試験を行い、カット部
からのテープ剥離幅を測定した。 SWM試験:電着塗装鋼板をサンシャインウエザオメー
ターへ取り付け、400時間照射後の60°グロスを測
定し、初期60°グロスに対する保持率を求めた。 上塗り密着性:電着塗装鋼板上にアルキッド系上塗り塗
料(日本ペイント社製オルガセレクトシルバー)を乾燥
膜厚25−30μの膜厚になるようスプレー塗装し、1
40℃で20分焼付けた。室温で24時間放置後2mm
×2mmのゴバン目100個をナイフでカットし、その
表面に粘着テープを張り付け急激に剥離した後の塗面に
残ったゴバン目の数を評価した。 耐スキャブ性:電着塗装鋼板に上塗り塗装(塗料名 日
本ペイント社製 オルガS142,膜厚35μ,140
℃,20分焼付)を行った。得られた塗装板は下に示す
サイクルを100回繰り返し、カット部からのスキャブ
幅を測定した。 ※塩水噴霧試験(35℃×4時間)→乾燥(65℃×4
時間)→95%耐湿(50℃×4時間)→※
【0065】
【表1】

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電着可能なフィルム形成樹脂とブロックポ
    リイソシアネート硬化剤とを中和剤を含む水性媒体中に
    分散してなるカチオン電着塗料組成物において、前記電
    着可能なフィルム形成樹脂が、前記水性媒体中に分散し
    ている、 (a)アミン変性多価フェノールエポキシ樹脂、 (b)前記アミン変性エポキシ樹脂(a)より低いSP
    値を有する第1のアミノ基含有アクリル樹脂、および (c)前記第1のアミノ含有アクリル樹脂より低いSP
    値を有する第2のアクリル樹脂の混合物であることを特
    徴とするカチオン電着塗料組成物。
  2. 【請求項2】前記第1のアミノ基含有アクリル樹脂
    (b)のSP値は前記アミン変性エポキシ樹脂(a)の
    SP値より少なくとも0.5低く、前記第2のアクリル
    樹脂(c)のSP値は前記第1のアミノ基含有アクリル
    樹脂(b)のSP値より少なくとも0.5低い請求項1
    のカチオン電着塗料組成物。
  3. 【請求項3】前記混合物は、固形分として(a)成分3
    0〜90重量部、(b)成分5〜50重量部、(c)成
    分1〜20重量部を含んでいる請求項1または2のカチ
    オン電着塗料組成物。
  4. 【請求項4】前記第1のアミノ基含有アクリル樹脂
    (b)は、(i)アミノ基含有アクリルモノマー、(i
    i)水酸基含有アクリルモノマー、および(iii )それ
    以外のエチレン性不飽和モノマーとの共重合体である請
    求項1ないし3のいずれかのカチオン電着塗料組成物。
  5. 【請求項5】前記第1のアミノ基含有アクリル樹脂
    (b)は、(i)エポキシ基含有アクリルモノマー、
    (ii)水酸基含有アクリルモノマー、および(iii )そ
    れ以外のエチレン性不飽和モノマーとの共重合体をアミ
    ンとの反応によって変性した樹脂である請求項1ないし
    3のいずれかのカチオン電着塗料組成物。
  6. 【請求項6】前記第2のアクリル樹脂(c)は、(i)
    水酸基含有アクリルモノマー、および(ii)それ以外の
    エチレン性不飽和モノマーとの共重合体である請求項1
    ないし5のいずれかのカチオン電着塗料組成物。
  7. 【請求項7】前記第2のアクリル樹脂(c)は、(i)
    アミノ基含有アクリルモノマー、(ii)水酸基含有アク
    リルモノマー、および(iii )それ以外のエチレン性不
    飽和ものまーとの共重合体である請求項1ないし5のい
    ずれかのカチオン電着塗料組成物。
  8. 【請求項8】前記第2のアクリル樹脂(c)は、(i)
    エポキシ基含有アクリルモノマー、(ii)水酸基含有ア
    クリルモノマー、および(iii )それ以外のエチレン性
    不飽和モノマーとの共重合体をアミンとの反応によって
    変性した樹脂である請求項1ないし5のいずれかのカチ
    オン電着塗料組成物。
  9. 【請求項9】前記ブロックポリイソシアネート硬化剤
    が、脂環族ブロックポリイソシアネートである請求項1
    ないし8のいずれかのカチオン電着塗料組成物。
  10. 【請求項10】前記第1のアミノ基含有アクリル樹脂
    (b)は、ハーフブロックジイソシアネートがウレタン
    結合によって付加されている請求項1のカチオン電着塗
    料組成物。
  11. 【請求項11】前記混合物は、前記(b)成分の全量と
    前記(c)成分の少なくとも一部を分散前にブレンドし
    た後にエマルション化し、これへ前記(a)成分単独で
    または(c)成分の残りと分散前にブレンドした後にエ
    マルション化して添加することによって調製される請求
    項1ないし10のいずれかのカチオン電着塗料組成物。
  12. 【請求項12】金属被塗物に請求項1ないし11のいず
    れかの塗料組成物を電着塗装し、焼付け硬化させた後、
    上塗り塗料を塗装し、焼付け硬化させることを特徴とす
    る2コート2ベーク塗装方法。
JP11424297A 1997-04-16 1997-04-16 カチオン電着塗料組成物 Expired - Fee Related JP4823402B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11424297A JP4823402B2 (ja) 1997-04-16 1997-04-16 カチオン電着塗料組成物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11424297A JP4823402B2 (ja) 1997-04-16 1997-04-16 カチオン電着塗料組成物

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JPH10292131A true JPH10292131A (ja) 1998-11-04
JPH10292131A5 JPH10292131A5 (ja) 2005-04-07
JP4823402B2 JP4823402B2 (ja) 2011-11-24

Family

ID=14632846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11424297A Expired - Fee Related JP4823402B2 (ja) 1997-04-16 1997-04-16 カチオン電着塗料組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4823402B2 (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000212475A (ja) * 1999-01-26 2000-08-02 Katsuo Miki 太陽熱遮蔽塗料
JP2000355673A (ja) * 1999-04-16 2000-12-26 Kansai Paint Co Ltd カチオン電着塗料組成物
JP2002129105A (ja) * 2000-10-26 2002-05-09 Nippon Paint Co Ltd 電着塗料組成物
WO2003044098A1 (en) * 2001-11-16 2003-05-30 Basf Corporation, Allman, Thomas Y., Senior Vice President, General Counsel Improved method for making an aqueous dispersion
WO2003044097A1 (en) * 2001-11-16 2003-05-30 Basf Corporation Aqueous dispersions and aqueous electrodepositable primers
US7077941B2 (en) 2002-03-08 2006-07-18 Kansai Paint Co.,Ltd. Multi-layer electrodeposition coating film-forming method and coating product formed by the same
JP2013185004A (ja) * 2012-03-06 2013-09-19 Shinto Paint Co Ltd カチオン型電着塗料組成物
CN103436153A (zh) * 2012-09-06 2013-12-11 湖北天鹅涂料股份有限公司 耐候型阴极电泳涂料组合物
JP2014208753A (ja) * 2012-09-28 2014-11-06 積水化学工業株式会社 バインダー用メタアクリル共重合体、無機微粒子分散ペースト組成物及び無機微粒子分散シート
WO2015125816A1 (ja) * 2014-02-19 2015-08-27 東亞合成株式会社 水性塗料組成物、及びそれを用いた塗装工法、並びに、塗装工法を実施して得られる塗装被膜及び物品

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000212475A (ja) * 1999-01-26 2000-08-02 Katsuo Miki 太陽熱遮蔽塗料
JP2000355673A (ja) * 1999-04-16 2000-12-26 Kansai Paint Co Ltd カチオン電着塗料組成物
JP2002129105A (ja) * 2000-10-26 2002-05-09 Nippon Paint Co Ltd 電着塗料組成物
WO2003044098A1 (en) * 2001-11-16 2003-05-30 Basf Corporation, Allman, Thomas Y., Senior Vice President, General Counsel Improved method for making an aqueous dispersion
WO2003044097A1 (en) * 2001-11-16 2003-05-30 Basf Corporation Aqueous dispersions and aqueous electrodepositable primers
US7077941B2 (en) 2002-03-08 2006-07-18 Kansai Paint Co.,Ltd. Multi-layer electrodeposition coating film-forming method and coating product formed by the same
JP2013185004A (ja) * 2012-03-06 2013-09-19 Shinto Paint Co Ltd カチオン型電着塗料組成物
CN103436153A (zh) * 2012-09-06 2013-12-11 湖北天鹅涂料股份有限公司 耐候型阴极电泳涂料组合物
JP2014208753A (ja) * 2012-09-28 2014-11-06 積水化学工業株式会社 バインダー用メタアクリル共重合体、無機微粒子分散ペースト組成物及び無機微粒子分散シート
WO2015125816A1 (ja) * 2014-02-19 2015-08-27 東亞合成株式会社 水性塗料組成物、及びそれを用いた塗装工法、並びに、塗装工法を実施して得られる塗装被膜及び物品
JPWO2015125816A1 (ja) * 2014-02-19 2017-03-30 東亞合成株式会社 水性塗料組成物、及びそれを用いた塗装工法、並びに、塗装工法を実施して得られる塗装被膜及び物品

Also Published As

Publication number Publication date
JP4823402B2 (ja) 2011-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4000575B2 (ja) カチオン電着塗料組成物
JP3593621B2 (ja) 複層塗膜形成カチオン電着塗料組成物
US7045575B2 (en) Cationic electro-deposition coating compositions
JP4823402B2 (ja) カチオン電着塗料組成物
US8945365B2 (en) Electrodepositable coating compositions exhibiting resistance to cratering
EP1101540A2 (en) Plural layered electrodeposited coating and method for forming multi layered coating containing the same
JP5555569B2 (ja) 硬化電着塗膜および多層塗膜の形成方法
JP4736144B2 (ja) 高耐食性高耐候性カチオン電着塗料組成物
JP2004169182A (ja) 硬化傾斜塗膜およびこの塗膜を含む積層塗膜の形成方法
JP2002201410A (ja) 二層分離型カチオン電着塗料組成物
JP4035836B2 (ja) 艶消しカチオン電着塗料組成物
EP0566096B1 (en) Cathodic electrodeposition paint
JP4201923B2 (ja) 複層電着塗膜およびこの塗膜を含む多層塗膜の形成方法
US7364645B2 (en) Process for forming cured gradient coating film and multi-layered coating film containing the same
JPH07166112A (ja) カチオン電着塗料組成物
JP2001234116A (ja) 高耐候性カチオン電着塗料組成物
JP2000336287A (ja) 低光沢鉛フリーカチオン電着塗料組成物、塗膜形成方法および塗装物
JP2000281943A (ja) 高耐候性電着塗料組成物及び塗装方法
JP2008239989A (ja) 高耐食性高耐候性電着塗料のハジキ防止方法
JP2002129105A (ja) 電着塗料組成物
JPH10204337A (ja) カチオン電着塗料組成物
JP4037714B2 (ja) 溶接部位を有する部品の塗装方法
JP2000136331A (ja) カチオン電着塗料用アクリル樹脂
JP4263302B2 (ja) 高耐候性黒色電着塗料組成物
JPH08511816A (ja) 電着塗料および導電性の支持体の塗装法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040223

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040602

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060511

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070807

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071001

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20071106

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080123

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110907

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140916

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees