JP2000204299A - Cation electrodeposition paint composition and method of forming coating film - Google Patents
Cation electrodeposition paint composition and method of forming coating filmInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、カチオン電着塗料
組成物およびそれを用いた塗膜形成方法に関する。更に
詳しくは、亜鉛鋼板又は亜鉛めっき鋼板に対するガスピ
ンホール発生を抑制し、且つ高いつきまわり性を有する
塗膜が得られるカチオン電着塗料組成物およびそれを用
いた塗膜形成方法に関する。The present invention relates to a cationic electrodeposition coating composition and a method for forming a coating film using the same. More specifically, the present invention relates to a cationic electrodeposition coating composition capable of suppressing generation of gas pinholes on a zinc steel sheet or a galvanized steel sheet and obtaining a coating film having high throwing power, and a coating film forming method using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】自動車ボディーなどの塗装に用いられる
カチオン電着塗料組成物は、一般にカチオン性樹脂、硬
化剤及び中和剤等を含む樹脂分散体(エマルション)
と、顔料分散樹脂及び顔料を含む顔料分散ペーストとを
水性媒体中に分散した形で提供される。2. Description of the Related Art A cationic electrodeposition coating composition used for coating an automobile body or the like is generally a resin dispersion (emulsion) containing a cationic resin, a curing agent and a neutralizing agent.
And a pigment dispersion paste containing a pigment dispersion resin and a pigment are provided in a form dispersed in an aqueous medium.
【0003】亜鉛めっき鋼板にカチオン電着塗装した場
合、塗膜面にクレーター状の異常が発生することがあ
る。カチオン型電着塗料では、塗装初期に、水の電気分
解で発生した水素ガスが析出膜間に存在しており、電着
が進むに従って膜抵抗が増加し、塗膜にかかる電圧が水
素ガス放電電圧より大きくなると火花放電が起こり、そ
の際の熱によって放電近傍の塗膜の樹脂が硬化し、以後
の工程での塗膜の熱フローが不十分となってクレーター
として残る現象が見られる。このクレーターはガスピン
ホールと呼ばれ、このガスピンホールの発生を抑制でき
る傾向をガスピンホール性と呼んでいる。When a galvanized steel sheet is subjected to cationic electrodeposition coating, a crater-like abnormality may occur on the coating film surface. In the cationic electrodeposition paint, hydrogen gas generated by electrolysis of water is present between the deposited films in the initial stage of coating, and the film resistance increases as the electrodeposition proceeds, and the voltage applied to the coated film is reduced by hydrogen gas discharge. When the voltage becomes higher than the voltage, spark discharge occurs, and the heat at that time hardens the resin of the coating film near the discharge, and the heat flow of the coating film in the subsequent steps becomes insufficient and remains as a crater. This crater is called a gas pinhole, and the tendency to suppress the generation of the gas pinhole is called gas pinhole property.
【0004】ガスピンホール性は、亜鉛のようなスパー
ク電圧が低い金属をめっきした亜鉛鋼板、亜鉛めっき鋼
板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を被塗物に用いた場合に
特に問題となる。[0004] The gas pinhole property is particularly problematic when a zinc steel sheet, a galvanized steel sheet, or an alloyed hot-dip galvanized steel sheet plated with a metal having a low spark voltage, such as zinc, is used as an object to be coated.
【0005】従来、ガスピンホール性を向上するため
に、溶剤、可塑剤等を添加して柔軟な析出塗膜を形成す
ることによって、発生した水素ガスが抜け易くする方法
があったが、逆につきまわり性が低下するという問題点
が生じていた。つきまわり性とは、電極部から遠い所の
電着膜が十分に形成されずに未塗装の部分が残ることが
あり、この未塗装の部分を少なくできる性能のことを示
す。Conventionally, in order to improve the gas pinhole property, there has been a method of adding a solvent, a plasticizer, or the like to form a soft deposited film, thereby facilitating the escape of generated hydrogen gas. This causes a problem that the turning property is reduced. The throwing power refers to a performance in which an unpainted portion may remain without sufficiently forming an electrodeposition film far from the electrode portion, and the unpainted portion may be reduced.
【0006】その他、電着塗膜を厚く形成することで、
析出時に発生したピンホールを修復させる方法等もあっ
たが、塗料の使用量が増えてしまうという問題点があっ
た。[0006] In addition, by forming a thick electrodeposition coating film,
Although there was a method of repairing pinholes generated at the time of deposition, there was a problem that the amount of paint used was increased.
【0007】そこで、つきまわり性などの他の性能に悪
影響することなく、ガスピンホールの発生を防止する対
策の開発が望まれている。Therefore, it is desired to develop a measure for preventing gas pinholes from occurring without adversely affecting other performances such as throwing power.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、鋼板、特に
亜鉛鋼板又は亜鉛めっき鋼板に対するガスピンホール発
生を抑制し、且つ高いつきまわり性塗膜が得られるカチ
オン電着塗料組成物およびそれを用いた塗膜形成方法を
提供することを目的とするものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention relates to a cationic electrodeposition coating composition which suppresses the generation of gas pinholes on a steel sheet, especially a zinc steel sheet or a galvanized steel sheet, and which can provide a high throwing power coating film. It is an object of the present invention to provide a coating film forming method used.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、希釈塗料の電
導度が1000〜1300μS/cm2、3分間電着塗
装時のクーロン効率が40mg/クーロン以上であるこ
とを特徴とするカチオン電着塗料組成物を提供する。According to the present invention, there is provided a cationic electrodeposition wherein the electric conductivity of the diluted paint is 1000-1300 μS / cm 2 , and the coulombic efficiency at the time of electrodeposition coating for 3 minutes is 40 mg / coulomb or more. A coating composition is provided.
【0010】希釈塗料の電導度は、好ましくは1050
〜1250μS/cm2である。The conductivity of the diluted paint is preferably 1050
121250 μS / cm 2 .
【0011】希釈塗料の3分間電着塗装時のクーロン効
率は、好ましくは45〜55mg/クーロンである。The coulomb efficiency at the time of electrodeposition coating of the diluted paint for 3 minutes is preferably 45 to 55 mg / coulomb.
【0012】希釈塗料は、中和剤濃度が20mg当量/
100g固形分以下であるのが好ましく、より好ましく
は10〜20mg当量/100g固形分である。The diluted paint has a neutralizing agent concentration of 20 mg equivalent /
It is preferably 100 g solids or less, more preferably 10 to 20 mg equivalent / 100 g solids.
【0013】樹脂分散体(エマルション)のグリシジル
基とアミンの反応当量比率は、好ましくは1/0.7〜
1/0.9である。The reaction equivalent ratio of the glycidyl group to the amine of the resin dispersion (emulsion) is preferably from 1 / 0.7 to
1 / 0.9.
【0014】また、本発明は、上記カチオン電着塗料組
成物を鋼板に塗膜形成することを特徴とする塗膜形成方
法を提供する。[0014] The present invention also provides a method for forming a coating film, comprising forming a coating film on a steel sheet using the above-mentioned cationic electrodeposition coating composition.
【0015】前記鋼板は、例えば亜鉛鋼板又は亜鉛めっ
き鋼板である。The steel sheet is, for example, a zinc steel sheet or a galvanized steel sheet.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【0017】本発明のカチオン電着塗料組成物は、希釈
塗料の電導度が1000〜1300μS/cm2である
ことが必要である。電導度が1300μS/cm2を越
えるとガスピンホール性が悪くなる。電着塗装時におい
て電着塗料に電圧を印加すると、電圧印加直後に大きな
電流が流れた後に急減し、その後は漸減して定常電流と
なる。水素ガス起因の放電はこの電圧印加直後に流れる
電流量が多いほど起こり易いことが確認されている。し
たがって、希釈塗料の電導度を下げて流れる電流量を抑
えれば、ガスピンホールの発生を抑制することができ
る。しかし、電導度が1000μS/cm2未満である
と電極部から遠い所に電流が流れにくくなり、つきまわ
り性が悪くなる。より好ましい電導度は1050〜12
50μS/cm2である。In the cationic electrodeposition coating composition of the present invention, the conductivity of the diluted coating must be 1000 to 1300 μS / cm 2 . If the electric conductivity exceeds 1300 μS / cm 2 , the gas pinhole property deteriorates. When a voltage is applied to the electrodeposition paint at the time of electrodeposition coating, a large current flows immediately after the voltage is applied, and then suddenly decreases, and thereafter gradually decreases to a steady current. It has been confirmed that the discharge caused by hydrogen gas is more likely to occur as the amount of current flowing immediately after the application of the voltage increases. Therefore, the generation of gas pinholes can be suppressed by reducing the amount of current flowing by lowering the conductivity of the diluted paint. However, when the electric conductivity is less than 1000 μS / cm 2 , it becomes difficult for a current to flow far from the electrode portion, and the throwing power becomes poor. More preferred conductivity is 1050-12
50 μS / cm 2 .
【0018】電導度を1000〜1300μS/cm2
に調整する方法としては、カチオン性樹脂をカチオン化
する際に反応させるアミンの未反応物(フリーアミン)
を減少させて調節する。例えばエポキシ樹脂をアミノ化
して得られるアミノ変性エポキシ樹脂を用いる場合は、
グリシジル基とアミンの反応当量比率を1/0.7〜1
/0.9の範囲にすることが挙げられる。また、上記ア
ミン付加後、例えばジイソシアネートの1当量部を2−
エチルヘキシルセロソルブ等のブロック剤でブロックし
たハーフブロックイソシアネートを加えてフリーアミン
を消失させれば、さらに良好な結果が得られる。The conductivity is 1000 to 1300 μS / cm 2
As a method for adjusting the amount of unreacted amine, unreacted amine (free amine) is reacted when the cationic resin is cationized.
To decrease and adjust. For example, when using an amino-modified epoxy resin obtained by amination of an epoxy resin,
The reaction equivalent ratio of glycidyl group to amine is 1 / 0.7 to 1
/0.9. After the addition of the amine, for example, one equivalent of
Even better results are obtained if half-blocked isocyanate blocked with a blocking agent such as ethylhexyl cellosolve is added to eliminate free amines.
【0019】また、カチオン電着塗料組成物は、希釈塗
料とした場合の3分間電着塗装時のクーロン効率が40
mg/クーロン以上であることが必要である。ここで、
クーロン効率は、電流を流すことによって消費された電
荷量(クーロン)に対して析出した塗料の量(mg)の
割合を示す。本発明では希釈塗料の電導度を従来よりも
低くするので、電着塗装時に流れる電流量が従来より少
なくなり、特に電極部から遠い所は電流が少なくなるた
め、つきまわり性の低下が顕著となる。したがって、こ
の3分間電着塗装時において少ない電流(電荷量)で多
くの塗料を析出することができれば、言い換えるとクー
ロン効率を高めれば、つきまわり性を向上させることが
できる。すなわち、3分間電着塗装時のクーロン効率を
40mg/クーロン以上とすることにより十分なつきま
わり性が得られる。3分間電着塗装時のクーロン効率
は、より好ましくは45〜55mg/クーロンである。Further, the cationic electrodeposition coating composition has a coulomb efficiency of 40 minutes at the time of electrodeposition coating for 3 minutes when used as a diluted coating.
It is necessary to be at least mg / coulomb. here,
The Coulomb efficiency indicates the ratio of the amount of paint (mg) deposited to the amount of electric charge (Coulomb) consumed by passing an electric current. In the present invention, since the electric conductivity of the diluted paint is lower than before, the amount of current flowing during electrodeposition coating is smaller than before, and the current is particularly small in areas far from the electrode portion, so that the throwing power is significantly reduced. Become. Therefore, if a large amount of paint can be deposited with a small current (amount of charge) during the three-minute electrodeposition coating, in other words, if the Coulomb efficiency is increased, the throwing power can be improved. That is, sufficient throwing power can be obtained by setting the Coulomb efficiency during electrodeposition coating for 3 minutes to 40 mg / Coulomb or more. The coulomb efficiency at the time of electrodeposition coating for 3 minutes is more preferably 45 to 55 mg / coulomb.
【0020】3分間電着塗装時のクーロン効率を40m
g/クーロン以上に調整する方法としては、例えば希釈
塗料中の中和剤濃度を20mg当量/100g固形分以
下とすることが挙げられ、より好ましくは10〜20m
g当量/100g固形分である。具体的には、酢酸、乳
酸、蟻酸、スルファミン酸等の一種又は二種以上を組み
合わせた酸でカチオン性樹脂のカチオン基を中和させ
る。特に蟻酸やスルファミン酸のような強酸を用いるの
が好ましい。Coulomb efficiency during electrodeposition coating for 3 minutes is 40 m
Examples of the method for adjusting the concentration to g / coulomb or more include, for example, setting the concentration of the neutralizing agent in the diluted paint to 20 mg equivalent / 100 g solid content or less, and more preferably 10 to 20 m.
g equivalent / 100 g solids. Specifically, the cationic group of the cationic resin is neutralized with one or a combination of two or more of acetic acid, lactic acid, formic acid, and sulfamic acid. In particular, it is preferable to use a strong acid such as formic acid or sulfamic acid.
【0021】本発明のカチオン電着塗料組成物は、鋼板
に塗膜形成することを特徴とし、特に亜鉛のようなスパ
ーク電圧が低い金属をめっきした亜鉛鋼板、亜鉛めっき
鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板に塗膜形成する場合に
有用である。The cationic electrodeposition coating composition of the present invention is characterized in that a coating film is formed on a steel sheet, particularly a zinc steel sheet plated with a metal having a low spark voltage such as zinc, a galvanized steel sheet, and a galvannealed alloy. It is useful when forming a coating on a steel sheet.
【0022】次に、本発明のカチオン電着塗料組成物を
構成する成分例について説明する。Next, examples of components constituting the cationic electrodeposition coating composition of the present invention will be described.
【0023】本発明で用いるカチオン性樹脂は特に限定
されないが、好ましいカチオン性樹脂はアミン変性樹脂
であり、特に好ましくはアミノ変性エポキシ樹脂であ
る。アミノ変性エポキシ樹脂の例としては、ビスフェノ
ールA型エポキシ樹脂を2級アミンでアミノ化したもの
が挙げられる。The cationic resin used in the present invention is not particularly limited, but a preferred cationic resin is an amine-modified resin, particularly preferably an amino-modified epoxy resin. Examples of the amino-modified epoxy resin include those obtained by aminating a bisphenol A type epoxy resin with a secondary amine.
【0024】本発明で用いるエポキシ樹脂は、一般にポ
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180〜1200のエポキシ当量、
特に375〜1000のエポキシ当量を有することが好
ましい。The epoxy resin used in the present invention is generally a polyepoxide. This polyepoxide has an average of one or more 1,2-epoxy groups in one molecule. These polyepoxides have an epoxy equivalent of 180-1200,
It is particularly preferred to have an epoxy equivalent of 375 to 1000.
【0025】このようなポリエポキシドの有用な部類に
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。Useful classes of such polyepoxides include the polyglycidyl ethers of polyphenols (eg, bisphenol A). These are prepared, for example, by etherifying a polyphenol with epichlorohydrin or dichlorohydrin in the presence of an alkali. This polyphenol is bis (4-hydroxyphenyl) -2,2-propane, 4,
It can be 4'-dihydroxybenzophenone, bis (4-hydroxyphenyl) -1,1-ethane or an analog thereof.
【0026】これらのエポキシ樹脂は、ポリエステルポ
リオール、ポリエーテルポリオールや単官能性のアルキ
ルフェノールのような適当な樹脂で変性しても良い。こ
の変性に用いる樹脂の例としてはポリカプロラクトンジ
オール、エチレンオキサイド付加重合物等が挙げられ
る。These epoxy resins may be modified with a suitable resin such as polyester polyol, polyether polyol or monofunctional alkylphenol. Examples of the resin used for this modification include polycaprolactone diol, ethylene oxide addition polymer and the like.
【0027】エポキシ樹脂のアミノ化に用いる2級アミ
ンとしては、n−メチルエタノールアミン、ジエタノー
ルアミン及びジイソプロパノールアミンのようなアルカ
ノールアミン;及びジエチルアミン及びジブチルアミン
のようなアルキルアミン等が挙げられる。また、ジエチ
レントリアミン及びアミノエチルエタノールアミンのよ
うな少なくとも1個の1級アミノ基を有するポリアミン
を、メチルイソブチルケトン及びメチルエチルケトンの
ようなケトン類で1級アミノ基をブロックしたケチミン
化合物を用いてもよい。これらのアミン類は2種以上を
混合して使用してもよい。The secondary amine used for amination of the epoxy resin includes alkanolamines such as n-methylethanolamine, diethanolamine and diisopropanolamine; and alkylamines such as diethylamine and dibutylamine. Further, a polyamine having at least one primary amino group such as diethylenetriamine and aminoethylethanolamine may be used as a ketimine compound in which the primary amino group is blocked with a ketone such as methyl isobutyl ketone and methyl ethyl ketone. These amines may be used as a mixture of two or more.
【0028】本発明で用いる硬化剤としては、ブロック
ポリイソシアネートが好ましい。特に好ましいブロック
ポリイソシアネートは、解離温度が100〜180℃の
ものである。ブロックポリイソシアネートは別の成分と
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
トをカチオン性樹脂と反応して、カチオン性樹脂に架橋
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180℃を越えると現行の多くの塗装ライン
における焼付け条件では硬化性が不足し、防食性が低下
する。As the curing agent used in the present invention, a blocked polyisocyanate is preferable. Particularly preferred blocked polyisocyanates are those having a dissociation temperature of 100 to 180 ° C. The blocked polyisocyanate may be present in the composition as a separate component, or may be integrated with other components. For example, a half-blocked polyisocyanate may be reacted with a cationic resin to impart a crosslinking ability to the cationic resin. When the block polyisocyanate is not contained, the curability is insufficient, and if the dissociation temperature of the block polyisocyanate is less than 100 ° C., the fluidity of the coating film is extremely poor, so that the smoothness of the plane portion is reduced, which is not preferable. . There is also a problem with the stability of the paint. On the other hand,
If the dissociation temperature exceeds 180 ° C., the curability will be insufficient under the baking conditions of many current coating lines, and the corrosion resistance will decrease.
【0029】かかる解離温度が100〜180℃のブロ
ックポリイソシアネートとしては、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。代表的なポリイソシアネート類とし
ては、例えば、トルエンジイソシアネート、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
ネートなどが挙げられる。As the blocked polyisocyanate having a dissociation temperature of 100 to 180 ° C., all polyisocyanates conventionally used as a vehicle component for electrodeposition coatings can be used. Representative polyisocyanates include, for example, toluene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 1,2-propylene diisocyanate, 1,2-butylene diisocyanate, 2,3-butylene diisocyanate Aliphatic cyclic isocyanates such as 1,3-butylene diisocyanate, ethylidene diisocyanate, butylidene diisocyanate, 1,3-cyclopentane diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 1,2-cyclohexane diisocyanate and isophorone diisocyanate Diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 4 Aromatic diisocyanates such as 4'-diphenyl diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, 1,4-naphthalene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4- or 2,6-toluene diisocyanate or mixtures thereof; Aliphatic-aromatic diisocyanate such as 4,4'-toluidine diisocyanate, 1,4-xylene diisocyanate, nucleus-substituted aromatic diisocyanate such as 4,4'-diphenylether diisocyanate, chlorodiphenyl diisocyanate, triphenylmethane-4 , 4 ', 4 "-triisocyanate, 1,
3,5-triisocyanate benzene, triisocyanates such as 2,4,6-triisocyanate toluene,
4,4'-diphenyl-dimethylmethane-2,2 ',
Examples thereof include tetraisocyanates such as 5,5′-tetraisocyanate, and polymerized polyisocyanates such as toluene diisocyanate dimer and toluene diisocyanate trimer.
【0030】100〜180℃で解離するブロック剤
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、メタノール、エタノール、ブタノ
ール、2−エチルヘキサノールのような低級及び高級ア
ルコール類、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ及び
ヘキシルセロソルブのようなセロソルブ類、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
の脂肪族又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る。The blocking agent that dissociates at 100 to 180 ° C. may be in the presence of a catalyst. Examples of such a blocking agent include lower and higher alcohols such as methanol, ethanol, butanol and 2-ethylhexanol, cellosolves such as ethyl cellosolve, butyl cellosolve and hexyl cellosolve, furfuryl alcohol, and alkyl group-substituted furfuryl. Aliphatic or heterocyclic alcohols such as alcohol, phenol, m-
Phenols such as cresol, p-nitrophenol, p-chlorophenol and nonylphenol, oximes such as methyl ethyl ketone oxime, methyl isobutyl ketone oxime, acetone oxime and cyclohexane oxime, and active methylene compounds such as acetylacetone, ethyl acetoacetate and ethyl malonate And caprolactam.
【0031】ブロックポリイソシアネート硬化剤に解離
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。When a dissociation catalyst is used as the blocked polyisocyanate curing agent, an organic tin compound such as dibutyltin laurate, dibutyltin oxide, dioctyltin or the like,
Amines such as methyl morpholine and metal salts such as lead acetate, strontium, cobalt and copper can be used. The concentration of the catalyst is usually 0.1 to 6% by weight based on the solid content of the film-forming resin in the cationic electrodeposition paint.
【0032】ブロックポリイソシアネート硬化剤の組成
物中への配合量は、塗料固形分比に対し10〜15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。The compounding amount of the blocked polyisocyanate curing agent in the composition is from 10 to 15% by weight, preferably from 15 to 40% by weight, based on the solid content of the coating composition. If the amount is less than 10% by weight, the curability is insufficient. If the amount is more than 50% by weight, a large amount of debris is generated at the time of baking of the coating film. There are problems such as occurrence.
【0033】樹脂分散体には、上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。添加剤の例
としては、塗膜形成成分を水性媒体中に分散する際に中
和剤として使用する蟻酸、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。但し、酸類の添加量は前述したように中和剤濃度と
して20mg当量/100g固形分以下とすることが望
ましい。The resin dispersion may contain various additives and solvents as required in addition to the above components. Examples of the additives include acids such as formic acid, acetic acid, lactic acid, and sulfamic acid and a surfactant, which are used as a neutralizing agent when the film-forming component is dispersed in an aqueous medium. The concentration of these additives is usually 0.1 to 15% by weight, preferably 0.1 to 5% by weight, based on the resin solid content in the electrodeposition paint. However, as described above, the amount of the acid added is desirably 20 mg equivalent / 100 g solid content or less as a neutralizing agent concentration.
【0034】本発明で用いる顔料分散ペーストは、顔料
分散樹脂と適当な顔料との混合物である。使用し得る顔
料分散樹脂には、上記カチオン性樹脂等周知のものが含
まれる。使用し得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。The pigment dispersion paste used in the present invention is a mixture of a pigment dispersion resin and a suitable pigment. Pigment dispersion resins that can be used include known resins such as the above-mentioned cationic resins. Examples of pigments that can be used include carbon black, graphite, titanium oxide, coloring pigments such as zinc oxide, extenders such as aluminum silicate and kaolin, strontium chromate, basic lead silicate, basic lead sulfate, and phosphomolybdenum. Synthetic pigments such as aluminum oxide can be used. The concentration of this pigment is 1 to 35% by weight, preferably 10 to 30% by weight, based on the solid content of the entire electrodeposition paint. The amount of the pigment-dispersed resin used depends on the amount of the pigment, but is 1 to 20% by weight, preferably 1 to 15% by weight, based on the total solid content of the electrodeposition paint.
【0035】本発明では、低鉛化のため鉛系防錆顔料は
全く使用しないか、または使用しても希釈塗料(電着浴
へ加えられる状態)の全金属イオン濃度が500ppm
以下となる量で使用するのが好ましい。金属イオンの濃
度が高いと平滑性が低下することがある。In the present invention, a lead-based rust-preventive pigment is not used at all to reduce the lead content, or even if used, the total metal ion concentration of the diluted paint (the state added to the electrodeposition bath) is 500 ppm.
It is preferable to use the following amount. If the concentration of metal ions is high, the smoothness may decrease.
【0036】上記成分を水性媒体中に分散させることに
より本発明のカチオン電着塗料組成物が得られる。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。使用し得る溶剤の
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)や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0.1
〜5重量%、好ましくは0.2〜3重量%である。The cationic electrodeposition coating composition of the present invention is obtained by dispersing the above components in an aqueous medium. In the aqueous medium, various organic solvents may be used in addition to water to adjust the dissolution and viscosity of the resin. Examples of solvents that can be used include hydrocarbons (eg, xylene or toluene), alcohols (eg, methyl alcohol, n
-Butyl alcohol, isopropyl alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol), ethers (eg, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, propylene glycol monoethyl ether, 3-methyl) -3-methoxybutanol, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether), ketones (eg, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, isophorone, acetylacetone), esters (eg, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate) And mixtures thereof. The amount of these solvents used is about 0.1
-5% by weight, preferably 0.2-3% by weight.
【0037】[0037]
【実施例】次に、本発明について実施例及び比較例を挙
げてさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施
例にのみ限定されるものではない。EXAMPLES Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.
【0038】(製造例1)還流冷却器、撹拌機、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、ヘキ
サメチレンジイソシアネート168部、メチルイソブチ
ルケトン(以下「MIBK」と略す。)73.2部、お
よびジブチル錫ジラウレート0.2部を仕込み、50℃
へ昇温し、これへトリメチロールプロパン34.6部を
内温が60℃を越えないように保って徐々に滴下した。
次いで、メチルエチルケトオキシム106.7部を内温
が70℃を越えないように保って滴下した。滴下終了
後、IRスペクトルによりイソシアネート基のピークが
消失するまで70℃に1時間保持し、ブタノール3.9
部を加え、冷却し、ブロックイソシアネート硬化剤を調
製した。固形分は80%であった。(Production Example 1) 168 parts of hexamethylene diisocyanate and methyl isobutyl ketone (hereinafter abbreviated as "MIBK") are placed in a five-necked flask equipped with a reflux condenser, a stirrer, a dropping funnel and a nitrogen inlet tube. 2 parts and 0.2 parts of dibutyltin dilaurate were charged at 50 ° C.
, And 34.6 parts of trimethylolpropane was gradually added dropwise while maintaining the internal temperature not to exceed 60 ° C.
Next, 106.7 parts of methyl ethyl ketoxime was added dropwise while keeping the internal temperature not exceeding 70 ° C. After the completion of the dropwise addition, the mixture was kept at 70 ° C. for 1 hour until the peak of the isocyanate group disappeared in the IR spectrum, and 3.9 parts of butanol was added.
Then, the mixture was cooled and a blocked isocyanate curing agent was prepared. The solids content was 80%.
【0039】(製造例2)別に用意した製造例1と同じ
反応容器に、エポキシ当量188の液状エポキシ樹脂
(ダウケミカル社製、商品名「DER−331J」)6
81重量部、ビスフェノールA269部、ノニルフェノ
ール88部およびMIBK115部を仕込み、140℃
に加温して完全に溶解させた。反応触媒として2−エチ
ル−4−メチルイミダゾール2%溶液(キシレン98
%)5部を加えた後、140〜150℃で反応させ、エ
ポキシ当量1210を終点としてMIBK146部を加
えた後、105℃まで冷却させた。次いで、n−メチル
エタノールアミン47部、ジエチレントリアミンのメチ
ルイソブチレンケチミン73%(MIBK溶液)54部
を添加し、120℃で1時間保温し、カチオン性樹脂A
を得た。(Production Example 2) A liquid epoxy resin having an epoxy equivalent of 188 (trade name “DER-331J”, manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) was placed in the same reaction vessel as that of Production Example 1 prepared separately.
81 parts by weight, 269 parts of bisphenol A, 88 parts of nonylphenol and 115 parts of MIBK were charged at 140 ° C.
And completely dissolved. As a reaction catalyst, a 2-% solution of 2-ethyl-4-methylimidazole (xylene 98
%), And reacted at 140 to 150 ° C. After adding 146 parts of MIBK with epoxy equivalent 1210 as an end point, the mixture was cooled to 105 ° C. Next, 47 parts of n-methylethanolamine and 54 parts of 73% of methyl isobutylene ketimine of diethylenetriamine (MIBK solution) were added, and the mixture was kept at 120 ° C. for 1 hour, and cationic resin A was added.
I got
【0040】(製造例3)製造例2で得たカチオン性樹
脂A1405部に、製造例1で得た硬化剤692部およ
びn−ヘキシルセロソルブ59部を90℃で30分混合
し、88%蟻酸14.6部で中和した後、可塑剤(三洋
化成社製、商品名「ニューポールYG−1」)を18部
および脱イオン水3113部でゆっくり希釈し、減圧下
で有機溶剤を除去し、固形分36.0%のエポキシエマ
ルションXを得た。(Production Example 3) To 1405 parts of the cationic resin A obtained in Production Example 2, 692 parts of the curing agent obtained in Production Example 1 and 59 parts of n-hexyl cellosolve were mixed at 90 ° C. for 30 minutes, and 88% formic acid was added. After neutralization with 14.6 parts, a plasticizer (trade name "New Pole YG-1" manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) was slowly diluted with 18 parts and 3113 parts of deionized water, and the organic solvent was removed under reduced pressure. Thus, an epoxy emulsion X having a solid content of 36.0% was obtained.
【0041】(製造例4)製造例2で得たカチオン樹脂
A1405部に、製造例1で得た硬化剤692部および
n−ヘキシルセロソルブ59部を混合し、90%酢酸2
5.1部で中和した後、可塑剤(三洋化成社製、商品名
「ニューポールYG−1」)を18部および脱イオン水
3100部でゆっくり希釈し、減圧下で有機溶剤を除去
し、固形分36.0%のエポキシエマルションYを得
た。(Production Example 4) To 1405 parts of the cationic resin A obtained in Production Example 2, 692 parts of the curing agent obtained in Production Example 1 and 59 parts of n-hexyl cellosolve were mixed, and 90% acetic acid 2
After neutralization with 5.1 parts, a plasticizer (trade name "New Pole YG-1" manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) was slowly diluted with 18 parts and 3100 parts of deionized water, and the organic solvent was removed under reduced pressure. Thus, an epoxy emulsion Y having a solid content of 36.0% was obtained.
【0042】(製造例5)別に用意した製造例1と同じ
反応容器に、エポキシ当量188の液状エポキシ樹脂
(ダウケミカル社製、商品名「DER−331J」)6
81重量部、ビスフェノールA269部、ノニルフェノ
ール88部およびMIBK115部を仕込み、140℃
に加温して完全に溶解させた。反応触媒として2−エチ
ル−4−メチルイミダゾール2%溶液(キシレン98
%)5部を加えた後、140〜150℃で反応させ、エ
ポキシ当量1210を終点としてMIBK146部を加
えた後、105℃まで冷却させた。次いで、n−メチル
エタノールアミン43部、ジエチレントリアミンのメチ
ルイソブチレンケチミン73%MIBK溶液54部を添
加し、120℃で1時間保温し、カチオン性樹脂Bを得
た。(Production Example 5) A liquid epoxy resin having an epoxy equivalent of 188 (trade name “DER-331J”, manufactured by Dow Chemical Company) was placed in the same reaction vessel as that of Production Example 1 prepared separately.
81 parts by weight, 269 parts of bisphenol A, 88 parts of nonylphenol and 115 parts of MIBK were charged at 140 ° C.
And completely dissolved. As a reaction catalyst, a 2-% solution of 2-ethyl-4-methylimidazole (xylene 98
%), And reacted at 140 to 150 ° C. After adding 146 parts of MIBK with epoxy equivalent 1210 as an end point, the mixture was cooled to 105 ° C. Next, 43 parts of n-methylethanolamine and 54 parts of a 73% MIBK solution of diethylenetriamine in methyl isobutylene ketimine were added, and the mixture was kept at 120 ° C. for 1 hour to obtain a cationic resin B.
【0043】(製造例6)製造例5で得たカチオン樹脂
B1405部に、製造例1で得た硬化剤503部、n−
ヘキシルセロソルブ57部およびイソホロンジイソシア
ネートの1当量部を2−エチルヘキシルセロソルブでブ
ロックしたハーフブロックイソシアネート溶液(固形分
80%)63部を90℃で30分間混合し、88%蟻酸
15.2部で中和した後、可塑剤(三洋化成社製、商品
名「ニューポールYG−1」)を18部および脱イオン
水3113部でゆっくり希釈し、減圧下で有機溶剤を除
去し、固形分36.0%のエポキシエマルションZを得
た。(Production Example 6) The cationic resin B1405 parts obtained in Production Example 5 was combined with 503 parts of the curing agent obtained in Production Example 1 and n-
63 parts of a half-blocked isocyanate solution (solid content: 80%) obtained by blocking 57 parts of hexyl cellosolve and 1 equivalent of isophorone diisocyanate with 2-ethylhexyl cellosolve was mixed at 90 ° C. for 30 minutes, and neutralized with 15.2 parts of 88% formic acid. After that, a plasticizer (manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd., trade name “New Pole YG-1”) was slowly diluted with 18 parts and 3113 parts of deionized water, and the organic solvent was removed under reduced pressure to obtain a solid content of 36.0%. Epoxy emulsion Z was obtained.
【0044】(製造例7)別に用意した製造例1と同じ
反応容器に、エポキシ当量188の液状エポキシ樹脂
(ダウケミカル社製、商品名「DER−331J」)6
81重量部、ビスフェノールA269部、ノニルフェノ
ール77部およびMIBK114部を仕込み、140℃
に加温して完全に溶解させた。反応触媒として2−エチ
ル−4−メチルイミダゾール2%溶液(キシレン98
%)5部を加えた後、140〜150℃で反応させ、エ
ポキシ当量1180を終点としてMIBK144部を加
えた後、105℃まで冷却させた。次いで、n−メチル
エタノールアミン55部、ジエチレントリアミンのメチ
ルイソブチレンケチミン73%MIBK溶液54部を添
加し、120℃で1時間保温し、カチオン性樹脂Dを得
た。(Production Example 7) A liquid epoxy resin having an epoxy equivalent of 188 (trade name “DER-331J”, manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) was placed in the same reaction vessel as in Preparation Example 1 separately prepared.
81 parts by weight, 269 parts of bisphenol A, 77 parts of nonylphenol and 114 parts of MIBK were charged at 140 ° C.
And completely dissolved. As a reaction catalyst, a 2-% solution of 2-ethyl-4-methylimidazole (xylene 98
%), And the mixture was reacted at 140 to 150 ° C., 144 parts of MIBK was added with an epoxy equivalent of 1180 as an end point, and then cooled to 105 ° C. Next, 55 parts of n-methylethanolamine and 54 parts of a 73% MIBK solution of diethylenetriamine in methyl isobutylene ketimine were added, and the mixture was kept at 120 ° C. for 1 hour to obtain a cationic resin D.
【0045】(製造例8)製造例7で得たカチオン樹脂
D1400部に、製造例1で得た硬化剤500部および
n−ヘキシルセロソルブ54部を60℃で30分混合
し、90%酢酸34部で中和した後、可塑剤(三洋化成
社製、商品名「ニューポールYG−1」)を76部およ
び脱イオン水3426部でゆっくり希釈し、減圧下で有
機溶剤を除去し、固形分36.0%のエポキシエマルシ
ョンUを得た。(Production Example 8) 500 parts of the curing agent obtained in Production Example 1 and 54 parts of n-hexyl cellosolve were mixed with 1400 parts of the cationic resin D obtained in Production Example 7 at 60 ° C. for 30 minutes. After neutralizing with a solvent, a plasticizer (manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd., trade name “New Pole YG-1”) was slowly diluted with 76 parts and 3426 parts of deionized water, and the organic solvent was removed under reduced pressure. An epoxy emulsion U of 36.0% was obtained.
【0046】(製造例9)製造例7で得たカチオン樹脂
D1400部に、製造例1で得た硬化剤500部および
n−ヘキシルセロソルブ54部を60℃で30分混合
し、88%蟻酸27部で中和した後、可塑剤(三洋化成
社製、商品名「ニューポールYG−1」)を76部およ
び脱イオン水3419部でゆっくり希釈し、減圧下で有
機溶剤を除去し、固形分36.0%のエポキシエマルシ
ョンVを得た。(Production Example 9) 500 parts of the curing agent obtained in Production Example 1 and 54 parts of n-hexyl cellosolve were mixed with 1400 parts of the cationic resin D obtained in Production Example 7 at 60 ° C. for 30 minutes, and 88% formic acid 27 was added. After neutralizing with a solvent, the plasticizer (manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd., trade name “New Pole YG-1”) was slowly diluted with 76 parts and 3419 parts of deionized water, and the organic solvent was removed under reduced pressure. An epoxy emulsion V of 36.0% was obtained.
【0047】(製造例10)製造例5で得たカチオン樹
脂B1405部に、製造例1で得た硬化剤503部、n
−ヘキシルセロソルブ57部およびイソホロンジイソシ
アネートの1当量部を2−エチルヘキシルセロソルブで
ブロックしたハーフブロックイソシアネート溶液(固形
分80%MIBK)63部を90℃で30分間混合し、
90%酢酸18部で中和した後、可塑剤(三洋化成社
製、商品名「ニューポールYG−1」)を18部および
脱イオン水3100部でゆっくり希釈し、減圧下で有機
溶剤を除去し、固形分36.0%のエポキシエマルショ
ンWを得た。(Production Example 10) 503 parts of the curing agent obtained in Production Example 1 were added to 1405 parts of the cationic resin B obtained in Production Example 5,
63 parts of a half-blocked isocyanate solution (80% solids MIBK) obtained by blocking 57 parts of hexyl cellosolve and 1 equivalent part of isophorone diisocyanate with 2-ethylhexyl cellosolve were mixed at 90 ° C. for 30 minutes,
After neutralizing with 18 parts of 90% acetic acid, a plasticizer (trade name "Newpol YG-1", manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) is slowly diluted with 18 parts and 3100 parts of deionized water, and the organic solvent is removed under reduced pressure. Thus, an epoxy emulsion W having a solid content of 36.0% was obtained.
【0048】 (製造例11) 成 分 重量部 固形分量 2−エチルヘキサノールハーフブロック化 320.0 304 トルエンジイソシアネート(MIBK中) ジメチルエタノールアミン 87.2 87.2 乳酸水溶液 117.6 88.2 エチレングリコールモノブチルエーテル 39.2 − 上記組成に従って、適当な反応容器を用い、室温で2−
エチルエキサノールハーフブロック化トルエンジイソシ
アネート(MIBK中)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。(Production Example 11) Component Weight part Solid content 2-ethylhexanol half-blocked 320.0 304 Toluene diisocyanate (in MIBK) Dimethylethanolamine 87.2 87.2 Lactic acid aqueous solution 117.6 88.2 Ethylene glycol Monobutyl ether 39.2-According to the above composition, use a suitable reaction vessel at room temperature
Ethylexanol half-blocked toluene diisocyanate (in MIBK) was added to dimethylethanolamine. The mixture exothermed and was stirred for 1 hour. Next, lactic acid was charged, and butyl cellosolve was further stirred at 65 ° C. for about half an hour to obtain a quaternizing agent.
【0049】 成 分 重量部 固形分量 ビスフェノールA型エポキシ樹脂 710.0 681.2 (エポキシ当量193〜203、シェル・ケミ カル・カンパニー社製、商品名「エポン829」) ビスフェノールA 289.6 289.6 2−エチルヘキサノールハーフブロック化 406.4 386.1 トルエンジイソシアネート(MIBK中) 四級化剤 496.3 421.9 脱イオン水 71.2 エチレングリコールモノブチルエーテル 1584.1 − 上記組成に従って、ビスフェノールA型エポキシ樹脂お
よびビスフェノール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トルエンジイソシアネートを加
えた。反応混合物を110〜120℃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、85〜9
5℃に冷却して均一化し、さらに四級化剤を加えた。酸
価が1になるまで混合物を85〜95℃に保持し、顔料
分散用ワニスCを得た。樹脂固形分は50%であった。Ingredient Parts by weight Solid content Bisphenol A type epoxy resin 710.0 681.2 (Epoxy equivalent 193 to 203, manufactured by Shell Chemical Company, trade name “Epon 829”) Bisphenol A 289.6 289. 6 2-ethylhexanol half-blocked 406.4 386.1 Toluene diisocyanate (in MIBK) Quaternizing agent 496.3 421.9 Deionized water 71.2 Ethylene glycol monobutyl ether 1584.1-bisphenol A according to the above composition The epoxy resin and bisphenol A were charged into a suitable reaction vessel and heated to 150 to 160 ° C. under a nitrogen atmosphere. An initial exothermic reaction occurred. The reaction mixture was reacted at 150 to 160 ° C. for about 1 hour, and then cooled to 120 ° C., and then 2-ethylhexanol half-blocked toluene diisocyanate was added. Keeping the reaction mixture at 110-120 ° C. for about 1 hour,
Then, butyl cellosolve was added. Then, 85-9
After cooling to 5 ° C., the mixture was homogenized, and a quaternizing agent was further added. The mixture was kept at 85 to 95 ° C. until the acid value became 1, to obtain a pigment dispersion varnish C. The resin solid content was 50%.
【0050】(製造例12)顔料分散用ワニスC50
部、脱イオン水93部、カーボンブラック1.8部、ジ
ブチル錫オキサイド7部、カオリン20部、ケイ酸鉛6
部および二酸化チタン72.2部を混合し、サンドグラ
インドミルで分散し、粒度10μm以下になるまで粉砕
して顔料分散ペーストPを得た。(Production Example 12) Varnish C50 for dispersing pigment
Parts, 93 parts of deionized water, 1.8 parts of carbon black, 7 parts of dibutyltin oxide, 20 parts of kaolin, 6 parts of lead silicate
And 72.2 parts of titanium dioxide were mixed, dispersed by a sand grind mill, and pulverized until the particle size became 10 μm or less, to obtain a pigment-dispersed paste P.
【0051】(製造例13)エポキシ当量450のビス
フェノール型エポキシ樹脂に2−エチルヘキサノールハ
ーフブロック化イソホロンジイソシアネートを反応さ
せ、1−(2−ヒドロキシエチルチオ)−2−プロパノ
ールおよびジメチロールプロピオン酸で3級スルホニウ
ム化した顔料分散用樹脂ワニス135.3g(3級スル
ホニウム化率70.6%、樹脂固形分60%)、イオン
交換水435.0g、カーボンブラック8.5g、カオ
リン72.0g、二酸化チタン345.0g、リンモリ
ブデン酸アルミ75.0gおよびジブチル錫オキサイド
41gをサンドグラインドミルで分散し、これをさらに
粒度が10μm以下になるまで粉砕して顔料分散ペース
トQを得た。(Production Example 13) A bisphenol-type epoxy resin having an epoxy equivalent of 450 was reacted with 2-ethylhexanol half-blocked isophorone diisocyanate, and reacted with 1- (2-hydroxyethylthio) -2-propanol and dimethylolpropionic acid. 135.3 g of a resin varnish for pigment dispersion which has been converted to grade sulfonium (tertiary sulfonium conversion rate: 70.6%, resin solid content: 60%), 435.0 g of ion-exchanged water, 8.5 g of carbon black, 72.0 g of kaolin, titanium dioxide 345.0 g, 75.0 g of aluminum phosphomolybdate and 41 g of dibutyltin oxide were dispersed in a sand grind mill, and this was further pulverized until the particle size became 10 μm or less to obtain a pigment dispersion paste Q.
【0052】(実施例1〜5、比較例1〜4)上述した
製造例で得たエマルションX,Y、顔料分散ペースト
P,Qおよび脱イオン水を表1、2に示す組成に従って
配合し、実施例1〜5および比較例1〜4の希釈塗料を
得た。各希釈塗料の電導度、クーロン効率、中和剤濃
度、固形分、及び各希釈塗料のガスピンホール性、つき
まわり性についての評価結果を表3に示す。なお、ガス
ピンホール性及びつきまわり性による評価方法は後述の
通りである。(Examples 1 to 5, Comparative Examples 1 to 4) The emulsions X and Y, the pigment dispersion pastes P and Q, and the deionized water obtained in the above production examples were blended according to the compositions shown in Tables 1 and 2. The diluted paints of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 were obtained. Table 3 shows the electrical conductivity, coulomb efficiency, neutralizer concentration, solid content of each diluted paint, and the evaluation results of gas pinhole properties and throwing power of each diluted paint. In addition, the evaluation method by gas pinhole property and throwing power is as follows.
【0053】(ガスピンホール性)化成処理を行った合
金化溶融亜鉛めっき鋼板に、200V、220V、24
0V、260Vへそれぞれ5秒で昇圧後、175秒で各
実施例又は比較例の塗料を電着した後、水洗し、160
℃で10分間焼き付けし、塗面状態を観察した。クレー
ターが発生した電圧が高いほどガスピンホール性が良い
と評価できる。(Gas pinhole property) 200 V, 220 V, 24 V
After increasing the pressure to 0 V and 260 V in 5 seconds, the paint of each Example or Comparative Example was electrodeposited in 175 seconds, washed with water, and washed with water.
It was baked at 10 ° C. for 10 minutes and the state of the coated surface was observed. It can be evaluated that the higher the voltage at which the crater is generated, the better the gas pinhole property.
【0054】(つきまわり性)つきまわり性は、いわゆ
る4枚ボックス法により評価した。すなわち、図1に示
すように、4枚のリン酸亜鉛処理鋼板(JIS G 3
141 SPCC−SDのサーフダインSD−5000
処理)11〜14を、立てた状態で間隔20mmで平行
に配置し、両側面下部及び底面を布粘着テープ等の絶縁
体で密閉したボックス10を用いる。なお、鋼板14以
外の鋼板11〜13には下部に8mmφの貫通穴15が
設けられている。このボックス10を、図2に示すよう
に各実施例又は比較例の希釈塗料21を入れた電着塗装
容器20内に浸漬し、各貫通穴15からのみ希釈塗料2
1がボックス10内に侵入するようにする。そして、各
鋼板を電気的に接続し、最も近い鋼板11との距離が1
50mmとなるように対極22を配置した。各鋼板を陰
極、対極22を陽極として電圧を印加して鋼板にカチオ
ン電着塗装を行った。塗装は、印加開始から5秒間で鋼
板11のA面に形成される塗膜の膜厚が20μmに達す
る電圧まで昇圧し、その後175秒間その電圧を維持す
ることにより行った。このときの浴温は28℃に調節し
た。塗装後の各鋼板は、水洗した後、160℃で20分
間焼き付けし、空冷後、対極22に最も近い鋼板11の
A面に形成された塗膜の膜厚と、対極22から最も遠い
鋼板14のG面に形成された塗膜の膜厚とを測定し、膜
厚(G面)/膜厚(A面)の比(G/A値)によりつき
まわり性を評価した。この値が大きいほどつきまわり性
が良いと評価できる。(Throwing power) The throwing power was evaluated by a so-called four-box method. That is, as shown in FIG. 1, four zinc phosphate treated steel sheets (JIS G 3
141 Surfdyne SD-5000 of SPCC-SD
Treatment) A box 10 is used in which 11 to 14 are arranged in parallel in an upright state at an interval of 20 mm, and the lower part and the bottom part on both sides are sealed with an insulator such as cloth adhesive tape. In addition, the steel plates 11 to 13 other than the steel plate 14 are provided with 8 mmφ through holes 15 in the lower part. This box 10 is immersed in an electrodeposition coating container 20 containing the diluent paint 21 of each example or comparative example as shown in FIG.
1 to enter the box 10. Then, each steel plate is electrically connected, and the distance to the nearest steel plate 11 is 1
The counter electrode 22 was arranged so as to be 50 mm. A voltage was applied to each of the steel sheets as a cathode and the counter electrode 22 as an anode to perform cation electrodeposition coating on the steel sheets. The coating was performed by increasing the voltage of the coating film formed on the side A of the steel sheet 11 to a voltage of 20 μm within 5 seconds from the start of the application, and thereafter maintaining the voltage for 175 seconds. The bath temperature at this time was adjusted to 28 ° C. Each coated steel sheet is washed with water, baked at 160 ° C. for 20 minutes, and air-cooled, after which the thickness of the coating film formed on the surface A of the steel sheet 11 closest to the counter electrode 22 and the steel sheet 14 farthest from the counter electrode 22 are reduced. The film thickness of the coating film formed on the G surface was measured, and the throwing power was evaluated based on the ratio (G / A value) of the film thickness (G surface) / film thickness (A surface). The larger this value, the better the throwing power.
【0055】[0055]
【表1】 [Table 1]
【0056】[0056]
【表2】 [Table 2]
【0057】[0057]
【表3】 [Table 3]
【0058】[0058]
【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、特に
亜鉛鋼板又は亜鉛めっき鋼板に対するガスピンホール発
生を抑制し、かつ高いつきまわり性を有する塗膜が得ら
れるカチオン電着塗料組成物を提供できる。As described above, according to the present invention, there is provided a cationic electrodeposition coating composition which suppresses the generation of gas pinholes particularly on a zinc steel sheet or a galvanized steel sheet and can provide a coating film having high throwing power. Can be provided.
【図1】つきまわり性を評価する際に用いるボックスの
一例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an example of a box used for evaluating throwing power.
【図2】つきまわり性の評価方法を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a method for evaluating throwing power.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石渡 賢 東京都品川区南品川4丁目1番15号 日本 ペイント株式会社東京事業所内 Fターム(参考) 4D075 BB87X BB89X BB89Y BB89Z DB02 DB05 DC12 4J038 EA011 NA20 PA04 PC02 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Ken Ishiwatari 4-1-1-15 Minamishinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Japan Paint Co., Ltd. Tokyo Office F-term (reference) 4D075 BB87X BB89X BB89Y BB89Z DB02 DB05 DC12 4J038 EA011 NA20 PA04 PC02
Claims (3)
μS/cm2、3分間電着塗装時のクーロン効率が40
mg/クーロン以上であることを特徴とするカチオン電
着塗料組成物。1. The diluted paint has an electric conductivity of 1,000 to 1,300.
μS / cm 2 , Coulomb efficiency during electrodeposition coating for 3 minutes is 40
mg / Coulomb or more.
を、鋼板に塗膜形成することを特徴とする塗膜形成方
法。2. A method for forming a coating film, comprising forming a coating film on a steel sheet using the cationic electrodeposition coating composition according to claim 1.
板であることを特徴とする請求項2記載の塗膜形成方
法。3. The method according to claim 2, wherein the steel sheet is a zinc steel sheet or a galvanized steel sheet.
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JP452499A JP2000204299A (en) | 1999-01-11 | 1999-01-11 | Cation electrodeposition paint composition and method of forming coating film |
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Country | Link |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004269627A (en) * | 2003-03-06 | 2004-09-30 | Mazda Motor Corp | Non-leaded cation electrodeposition coating composition |
US7094324B2 (en) | 2002-03-26 | 2006-08-22 | Nippon Paint Co., Ltd. | Electrodeposition coating method using lead-free cationic electrodeposition coating composition |
KR101008315B1 (en) * | 2009-04-07 | 2011-01-14 | (주)진합 | Method for electropaint |
-
1999
- 1999-01-11 JP JP452499A patent/JP2000204299A/en active Pending
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