JP2001504140A - ビニルアセテートの共重合体を用いて変性された水中で分散可能なエポキシ樹脂 - Google Patents
ビニルアセテートの共重合体を用いて変性された水中で分散可能なエポキシ樹脂Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/44—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for electrophoretic applications
- C09D5/4473—Mixture of polymers
Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、次のもの:(A)エポキシ樹脂1〜99.9重量%および(B)ビニルアセテートと、ビニルアルコール、ビニルアセタールおよびエチレンの群から選択された少なくとも1つの他の成分とからなる共重合体0.1〜99重量%をからなる被覆剤のための結合剤BMを製造する方法に関するものであり、この場合結合剤BMの成分(A)および(B)は、被覆剤への使用前に溶剤中および/または溶融液中で、特にエポキシ開環触媒の存在下で強力に混合される。更に、本発明は、電気泳動ラッカーの成分としての本発明による結合BMの使用、ならびに導電性支持体を被覆するためおよび多層ラッカー構造体を製造するためのかかる電気泳動ラッカーの使用を含む。
Description
【発明の詳細な説明】
ビニルアセテートの共重合体を用いて変性された水中で分散可能なエポキシ樹脂
技術分野
本発明は、ビニルアセテート単位ならびにビニルアルコール単位、ビニルアセ
タール単位およびエチレン単位の群から選択された少なくとも1つの単位を含有
する共重合体(B)と結合剤としてのエポキシ樹脂(A)とからなる混合物を基
礎とする、殊に電気泳動ラッカー浴のための水中で分散可能な合成樹脂に関する
。
記載された合成樹脂を含有する被覆は、殊に支持体の縁部での顕著な耐蝕性お
よび機械的応力に対する卓越した抵抗能力、例えば耐砕石衝撃性を有する。
背景技術
電気泳動ラッカー塗布は、導電性対象物の表面を被覆ための十分に公知の方法
である(そのための比較としては、次のものが例示される:Glasurit Handbuch
Lacke und Farben,Curt R.Vincentz Verlag,Hannover,1984,第374〜3
84頁および第457〜462頁、ならびにドイツ連邦共和国特許出願公開第3
518732号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第3518770号明細
書、欧州特許出願公開第0
040090号明細書、欧州特許出願公開第0012463号明細書、欧州特許
出願公開第0259181号明細書、欧州特許出願公開第0433783号明細
書および欧州特許出願公開第0262069号明細書)。前記方法は、金属から
なる物体を被覆するため、殊に自動車車体を下塗りするために使用されるかまた
は導電性プラスチックを被覆するために使用される。
電気泳動ラッカー塗布の際に使用されるラッカーは、結合剤として一般にアミ
ノ基含有またはカルボキシル基含有合成樹脂を含有し、この場合には、アミノ基
またはカルボキシル基を中和させることによって水分散可能性が達成される。特
殊なペースト樹脂および場合によっては水分散不可能な他の成分、例えばポリマ
ー、可塑剤、顔料、充填剤、添加剤および助剤は、電気泳動ラッカーの他の成分
であってよい。電気泳動ラッカー中に使用される架橋剤は、水分散不可能である
かまたは水分散可能であってもよく、この場合には、電気泳動ラッカーは、異質
架橋性であるか、または自己架橋性であるか、または縮合下で硬化可能である。
ラッカーの性質、例えば耐蝕性、付着力および流展性は、結合剤の変性、架橋
剤の選択および電気泳動ラッカーの成分組成の変化によって影響を及ぼされる。
即ち、殊にポリマー微粒子または懸濁されたかもしくは分散されたポリマー粉末
の添加によって、特に縁部での耐蝕性、付着力、殊に耐衝撃性および流展性が有
利に影響を及ぼされるような電気泳動ラッカーは、公知である。
即ち、欧州特許出願公開第0259181号明細書には、ラッカー塗布された
支持体の縁部に対して観察すべき、腐食に対して高められた敏感性を不十分な厚
さのラッカー層のためにポリマーミクロゲルの添加によって高めることが推奨さ
れており、この場合ポリマー微粒子は、浴温度よりも少なくとも10℃高い軟化
点、析出可能な合成樹脂の溶解パラメーターと1.0以下で区別される溶解パラ
メーター、析出可能な合成樹脂の屈折率と0.02〜0.3だけ偏倚している屈
折率、0.01〜5.05ミリモル/gの架橋密度によって特徴付けられており
、かつ例えばポリ(メト)アクリレート共重合体は、エチレン系不飽和ビニル化
合物との組合せ物でこのようなミクロゲルの成分であることができる。
ドイツ連邦共和国特許出願公告第2650611号明細書、欧州特許出願公開
第0052831号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第3940782号
明細書、欧州特許出願公開第0433783号明細書、ソ連特許第436890
号明細書、特開昭53−94346号公報、特開昭54−28410号公報およ
び特開平6−24820号公報には、
懸濁可能または分散可能なプラスチック粉末を有する電気泳動ラッカー被覆剤が
記載されており、この被覆
剤は、主にイオン性基を含有しておらず、場合によっては焼付けの際に溶融する
ことができ、架橋されていないかまたは架橋されており、この場合被覆剤は、付
加的に電気泳動ラッカー塗布にとって典型的な水分散可能な合成樹脂を含有する
。この場合、このようなプラスチック粉末の粒径は、明らかに公知の電気泳動ラ
ッカーの水分散可能な合成樹脂の粒径を上廻っている:特開平6−24820号
公報の場合の平均粒径は、1〜50μmであり、ドイツ連邦共和国特許出願公開
第3940782号明細書もしくは欧州特許出願公開第0433号明細書の場合
には、0.1〜100μmである。
このような粉末状プラスチックの例は、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリ
スチロール、ポリ(メト)アクリレート、ポリウレタン、ポリアミド、ポリ塩化
ビニル、ポリ(メト)アクリルニトリル、ポリオキシメチレン、ポリビニルアル
コール、ブチラール樹脂、エチレン−ビニルアセテート共重合体、アクリルニト
リル−スチロール共重合体、アクリルニトリル−スチロール−ブタジエン共重合
体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、架橋された尿
素−アルデヒド樹脂、架橋されたトリアジン−アルデヒド樹脂、フェノール−ア
ルデヒド樹脂、エポキシ樹脂またはセルロースアセテートである。
それとともに、ソ連特許第661637号明細書、
ソ連特許第998592号明細書およびソ連特許第310952号明細書には、
電気泳動による析出後にプラスチック粉末の非水性懸濁液から生成される被覆が
記載されており、この場合には、媒体として脂肪族アルコール、例えばイソプロ
パノール、またはテトラクロルメタンが利用され、かつ導電性塩、例えばアンモ
ニウムチオシアネートが添加されてもよい。プラスチック粉末としては、ポリビ
ニルブチラールが使用される。
この被覆は、ポリビニルアセタールを基礎とする溶剤含有の単層系の場合に知
られている、金属支持体上での付着特性、化学的安定性および機械的性質を示す
。
水性電気泳動ラッカーへの欧州特許出願公開第0259181号明細書、ドイ
ツ連邦共和国特許出願公告第2650611号明細書、欧州特許出願公開第00
52831号明細書、欧州特許出願公開第0433783号明細書、ソ連特許第
436890号明細書、特開昭53−94346号公報、特開昭54−2841
0号公報および特開平6−24820号公報に記載されたポリマー粒子の添加に
より、多くの場合には、縁部の覆いまたは耐砕石衝撃性の改善が生じる。これと
は異なり、特に縁部で析出された電気泳動ラッカー被膜の耐蝕性は、改善された
縁部での覆いにも拘わらず、不十分である。
プラスチック粉末の添加による不利な副作用により、電気泳動ラッカーのつき
まわりの劣化、支持体及び/又は次に続く被覆、例えば上塗りされたラッカー層
またはPVC下地保護層への付着力の劣化、機械的性質、例えば可撓性、伸び可
能性、耐破壊性および耐衝撃性の劣化、劣悪な流動性および流展性の著しい劣化
が生じる。
更に、欧州特許出願公開第0259181号明細書、ドイツ連邦共和国特許出
願公告第2650611号明細書、欧州特許出願公開第0052831号明細書
、欧州特許出願公開第0433783号明細書、ソ連特許第436890号明細
書、特開昭53−94346号公報、特開昭54−28410号公報、特開平6
−24820号公報、ソ連特許第661637号明細書、ソ連特許第99859
2号明細書およびソ連特許第310952号明細書に記載された水性配合物およ
び非水性配合物の本質的な欠点は、沈降傾向のあるラッカーの安定性が不足して
いることである。この場合には、水性電気泳動ラッカー中で粗粒状プラスチック
粒子を用いての限外濾過膜の実質的な被覆を生じる。
課題と解決
即ち、本発明の基礎となる課題は、公知技術水準と比較して改善された性質を
有するラッカー被膜を供給する被覆剤、殊に陰極または陽極で析出可能な合成樹
脂を含有する水性電気泳動ラッカーを調製することで
あった。
見出すべき被覆剤を用いた場合には、殊に改善されたレオロジーに基づいてラ
ッカー塗布された支持体の縁部を良好に被覆し、殊に顔料の添加なしのラッカー
系の場合にも良好な機械的性質、例えば耐衝撃性(良好な耐砕石衝撃性に関連し
て)を有する被覆を生じるラッカー被膜が得られるはずである。
この課題は、意外なことに、溶剤中および/または溶融液中で次のもの:
(A)エポキシ樹脂1〜99.9重量%および
(B)ビニルアセテートと、ビニルアルコール、ビニルアセタールおよびエチレ
ンの群から選択された少なくとも1つの成分とからなる共重合体0.1〜99重
量%を強力に混合することによって得られた結合剤成分BMを含有する被覆剤に
よって解決される。
好ましくは成分(A)と(B)との混合は、15〜250℃、有利に70〜2
00℃の温度でエポキシ開環触媒の存在で実施される。エポキシ開環触媒として
好ましいのは、第三アミンまたは中和塩である。
好ましい結合剤BMは、混合過程後に残存するエポキシ樹脂A)のエポキシ基
をアミン基含有またはカルボキシル基含有の化合物と引続き部分的または完全に
反応させることによって得られ、この場合この化合物は、エポキシ基との反応後
に中和によってイオン性基に変換させることができる。
本発明の1つの好ましい実施態様の場合には、イオン性基を有する結合剤BM
は、他の方法で水中に分散される。
特に好ましくは、結合剤BMから生じる安定な水性分散液は、電気泳動ラッカ
ーの成分として使用され、この場合このような系中で結合剤の成分(A)は、有
利にエポキシ当量170〜10000g/eqを有するエポキシ樹脂であり、この
場合エポキシ樹脂は、特に好ましくは環式ポリオールのグリシジルエーテル、殊
に好ましくはポリフェノールのグリシジルエーテルおよび/またはこのグリシジ
ルエーテルと脂肪族ヒドロキシル化合物および/または脂環式ヒドロキシル化合
物と反応生成物である。
更に、好ましくは、共重合体(B)は、次のものから形成されている:
(b1)RがC1〜C11−アルキル基を表わすような式I:
で示される、単量体単位0〜5000のアルキルビニルアセタール、
(b2)単量体単位3〜6500のビニルアセテート、
(b3)単量体単位0〜12500のビニルアルコールおよび
(b4)単量体単位0〜20000のエチレン。
好ましくは、本発明による結合剤BMを含有するラッカー、殊に電気泳動ラッ
カーは、耐衝撃性のラッカー構造物、殊に自動車用の耐砕石衝撃性のラッカー構
造物の製造のために使用され、この場合には、特に導電性支持体は、まず本発明
によるラッカーで被覆され、次に常用の充填剤で被覆され、最後に常用の上塗り
ラッカーおよび/または透明ラッカーで被覆され、この場合これらのラッカー層
は、個別的にかまたは一緒に導入される。
こうして得られたラッカー構造物は、高い耐砕石衝撃性を示し、かつ明らかに
減少された耐縁部腐食性を示す。
発明の実施
結合剤BMの成分(A)
エポキシ樹脂(A)としては、平均で1分子当たり1個を上廻るエポキシ樹脂
を含有する場合には、全ての低分子量ポリマーおよび高分子量ポリマーを使用す
ることができる。好ましいのは、1分子当たり2個またはそれ以上のエポキシ基
を有するエポキシ樹脂である。
好ましいエポキシ樹脂(A)は、環式ポリオールのポリグリシジルエーテルで
あり、この場合特に好ましいエポキシドには、ポリフェノール、殊にビスフェノ
ールAまたはビスフェノールFのポリグリシジルエーテルが使用される。このポ
リエポキシドは、ポリフェノールをエピハロゲンヒドリンまたはジハロゲンヒド
リン、例えばエピクロルヒドリンまたはジクロルヒドリンを用いてアルカリ金属
の存在で自体公知の方法でエーテル化することによって製造されることができる
。
ポリフェノールの例は、次の通りである:2,2−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)プロパン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2−メチ
ル−1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−プロパン、2,2−ビス(4−
ヒドロキシ−3−第三ブチルフェニル)プロパン、ビス−(2−ヒドロキシナフ
チル)メタンおよび1,5−ジヒドロキシ−3−ナフタリン。他の環式ポリオー
ルの例は、脂環式ポリオール、例えば1,2−シクロヘキサンジオール、1,4
−シクロヘキサンジオール、1,2−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン
、1,3−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサンおよび水素化ビスフェノー
ルAである。更に、オキシアルキル化付加物、例えば前記の脂環式ポリオールお
よびポリフェノールのエチレンオキシド付加物およびプロピレンオキシド付加物
を使用することができる。
更に、エポキシ樹脂(A)としては、多価アルコール、例えばエチレングリコ
ール、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピ
レングリコール、1,4−ブチレングリコールおよび1,5−ペンタンジオール
のポリグリシジルエーテルを使用することができる。
また、オレフィン系不飽和の脂環式化合物をエポキシ化することによって得ら
れるエポキシドもエポキシ樹脂(A)として適当である。この種のエポキシ樹脂
(A)は、ジエポキシドまたは高級エポキシドならびにこれらのエポキシドと1
個またはそれ以上のモノエポキシドとの混合物を含む。このエポキシドは、脂環
式オレフィンを、例えば酸素および選択された金属触媒、ペルオキシ化合物、例
えば過安息香酸、アセトアルデヒドモノペルオキシアセテートまたは過酢酸を用
いてエポキシ化することによって得られる。このようなエポキシドの例は、1.
5−ジエポキシシクロオクタンおよびシクロペンタンジエンジオキシドの異性体
である。
同様に、ポリジエンおよびその共重合体を部分的にエポキシ化することによっ
て得られるエポキシ樹脂(A)を使用してもよい。例示的に、部分エポキシ化さ
れたポリブタジエンおよびポリイソプレンが挙げられる。
エポキシ樹脂(A)のもう1つの適当な種類は、フェノール系ノボラック樹脂
または類似のフェノール樹脂のポリグリシジルエーテルである。
エポキシ樹脂(A)の合成は、公知技術水準の公知方法によって実施される。
この場合、ビスフェノールAまたはビスフェノールFの型の製造の場合には、
エポキシ基とフェノール系ヒドロキシル基との間で選択された触媒反応で十分に
副反応のない反応が起こる。そのために、典型的には、ビスフェノールAまたは
ビスフェノールFを基礎とするエポキシ樹脂とフェノールは、適当な触媒、例え
ばトリフェニルホスフィン、またはホスホニウム塩、例えばエチルトリフェニル
ホスホニウムヨージドの存在で反応される。フェノールとしては、モノフェノー
ルおよび/またはポリフェノールを使用することができ、この場合には、アルキ
ル置換フェノールおよびアルコキシ置換フェノールが含まれている。モノフェノ
ールの例は、次の通りである:フェノール、2−ヒドロキシトルオール、3−ヒ
ドロキシトルオール、4−ヒドロキシトルオール、2−第三ブチルフェノール、
4−第三ブチルフェノール、2−第三ブチル−4−メチルフェノール、2−メト
キシフェノール、4−メトキシフェノール、2−ヒドロキシベンジルアルコール
、4−ヒドロキシベンジルアルコール、ノニルフェノール、ドデシルフェノール
、1−ヒドロキシナフタリン、2−ヒドロキシナフタリン、ビフェニル−2−オ
ール、ビフェニル−4−オールおよび2−アリルフェノール。例えば、ビスフェ
ノールAまたはビスフェノ
ールFは、ポリフェノールの典型的な代表例と見なされている。他のポリフェノ
ールは、例えば次の通りである:1,4−ジヒドロキシベンゾール、1,3−ジ
ヒドロキシベンゾール、1,2−ジヒドロキシベンゾール、2,2−ビス(4−
ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)エ
タン、2−メチル−1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2
−ビス(4−ヒドロキシ−3−第三ブチルフェニル)プロパン、4,4−ジヒド
ロキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、1,4−ジヒド
ロキシナフタリン、ビス−(2−ヒドロキシナフチル)メタンおよび1,5−ジ
ヒドロキシ−3−ナフタリン。
これは、脂肪族ヒドロキシル化合物および/または脂環式ヒドロキシル化合物
の不在下で(別々に)かまたは場合によっては存在下で(原位置で)80〜20
0℃、特に100〜150℃の温度で行なうことができる。脂肪族ヒドロキシル
化合物および/または脂環式ヒドロキシル化合物との反応のために、原理的には
全てのモノアルコール、ジオール、トリオールおよびポリオールが適当であり、
この場合には、80〜200℃、特に100〜150℃の温度が適当である。
陰極電気泳動ラッカーのための本発明による結合剤BMを有利に使用する場合
には、モノアルコールをエポキシ樹脂(A)中に導入することによって結合剤が
得られ、この結合剤は、付加的な可撓性化を示す。それとともに、厚手のラッカ
ー被膜の形成は促進され、もしくは同時に低い非揮発性含量の場合および/また
は可塑剤含量の減少時の場合に層厚について通常観察される損失は補償される。
適当なモノアルコールは、例えばメタノール、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、イソブチルアルコール
、アミルアルコール、イソアミルアルコール、2−エチルブチルアルコール、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、2−エチルヘキ
シルアルコール、ノニルアルコール、3,3,5−トリメチルヘキシルアルコー
ル、イソノニルアルコール、デシルアルコール、イソデシルアルコール、ラウリ
ルアルコール、イソトリデシルアルコール、イソヘキサデシルアルコール、イソ
オクタデシルアルコールおよびネオペンチルアルコール、3,7−ジメチル−3
−オクタノール、3−シクロヘキシルプロパノール、2,4−ジメチルペンタン
−3−オールである。
同様に、不飽和モノアルコール、例えばアリルアルコール、1−ブテン−3−
オール、2−メチルブテン−3−オール−2、3−メチルペンテン−1−オール
−3、クロチルアルコール、9−デセン−1−オール、桂皮アルコールおよび9
−オクタデセン−1−オールが適当である。
更に、モノアルコールとしては、次のものが適当である:ベンジルアルコール
、1−フェニルエタノール、2−フェニルエタノール、4−メチルベンジルアル
コール、2−フェニルプロパノール−1、ジフェニルカルビノールおよびフェニ
ルメチルカルビノール、脂環式アルコール、例えばシクロペンタノール、シクロ
ヘキサノールおよび4−第三ブチルシクロヘキサノール、エーテルアルコール、
例えばメチルグリコール、エチルグリコール、ブチルグリコール、メチルジグリ
コール、エチルジグリコールおよびブチルジグリコール、メチルトリグリコール
、エチルトリグリコールおよびブチルトリグリコール、メチルポリグリコール、
エチルポリグリコールおよびブチルポリグリコールならびにヘキシルグリコール
、ヘキシルジグリコール、フェニルグリコール、フェニルジグリコール、メトキ
シプロパノール、メトキシブタノール、フェノキシプロパノールおよびフェノキ
シブタノール、ポリオキシアルキレンモノオール、例えばポリオキシメチレン、
ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレンおよびポリオキシテトラメチレンの
モノアルコール、例えばテゴマー(Tegomer(登録商標))H−3304のポリ
オキシプロピレン(Th.Goldschmidt社)、エトキシル化またはプロポキシル化
アルキルフェノール、例えばトリトン(TRITON(登録商標))X−15、トリト
ン(TRITON(登録商標))X−35またはトリトン(TRITO
N(登録商標))X−405(Rohm und Haas社)およびプラスチライト(PLASTI
LIT)(登録商標)3060(BASF社)、この場合このようなポリオキシアルキ
レンモノオールの好ましい分子量は、350〜6000g/モルの範囲内にあり
、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ブタジエンとイソプレンとの共重合体、ブ
タジエンまたはイソプレンとスチロールとの共重合体、ブタジエンとイソプレン
とスチロールとの共重合体、これらの水素化または部分水素化ポリマーを基礎と
する末端ヒドロキシル基を有する一官能性オリゴマー、殊に記載された型のブロ
ック共重合体、例えばクラトン(KRATON(登録商標))HPVM−1101、ク
ラトン(KRATON(登録商標))HPVM−1202、クラトン(KRATON(登録商
標))HPVM−1301(Shell社)、ジオール、例えば有利にアルキレング
リコール、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレング
リコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレング
リコール、ブチレングリコールおよびネオペンチルグリコール、プロパン−1,
2−ジオール、プロパン−1,3−ジオール、ブタン−1,4−ジオール、ブタ
ン−1,3−ジオール、2−ブチン−1,4−ジオール、ヘキサン−1,6−ジ
オール、デカン−1,10−ジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,
2−シクロヘキサンジオール、1−フェニル−1,2−エ
タンジオールならびにテトラフェニル−1,2−エタンジオール、ポリオキシア
ルキレングリコール、例えばポリオキシメチレングリコール、ポリオキシエチレ
ングリコール、ポリオキシプロピレングリコールおよびポリオキシプロピレング
リコールのプルリオール(PLURIOL(登録商標))E400、P900、P200
0(BASF社)、共重合体、殊にブロック共重合体、例えばエチレンオキシドとプ
ロピレンオキシドとのブロック共重合体、例えばプルロニック(PLURONIC(登録
商標))PE3100、PE6100(BASF社)、この場合ポリオキシアルキレ
ングリコールの好ましい分子量は、350〜6800g/モルの範囲内にあり、
ポリブタジエン、ポリイソプレン、ブタジエンとイソプレンとの共重合体、ブタ
ジエンまたはイソプレンとスチロールとの共重合体、ブタジエンとイソプレンと
スチロールとの共重合体、これらの水素化または部分水素化ポリマーの共重合体
を基礎とする末端のヒドロキシル基を有する二官能性オリゴマー、殊に記載され
た型のブロック共重合体、例えば(登録商標)45HT(Metallgesellschaft社
)、クラトン(KRATON(登録商標))HPVM−2202またはクラトン(KRAT
ON(登録商標))WRC−91−102(Shell社)。
多価の脂肪族ヒドロキシル化合物および/または脂環式ヒドロキシル化合物は
、同様にエポキシ樹脂(A)の製造に適当であり、この場合には、例示的にトリ
メチロールプロパン、1,2,6−ヘキサントリオール、ペンタエリトリット、
ジペンタエリトリット、トリペンタエリトリット、ポリペンタエリトリット、メ
チルグルコシド、サッカロースおよびこれらの化合物とエチレンオキシドまたは
プロピレンオキシドとの反応生成物もしくはこれらの混合物、例えばエトキシル
化またはプロポキシル化トリメチロールプロパン(ポリオール(POLYOL)(登録
商標)TP08;TS30 Perstop Polyols社)、エトキシル化またはプロポキシル化ペ
ンタエリトリット(ポリオール(POLYOL)(登録商標)PP30,PP50,PS50 Perst
op Polyols社)が記載される。
結合剤BMの成分(B)
結合剤の成分(B)として、次のもの:
(b1)RがC1〜C11−アルキル基を表わすような式I:
で示される、単量体単位0〜5000のアルキルビニルアセタール、
(b2)単量体単位3〜6500のビニルアセテート、
(b3)単量体単位0〜12500のビニルアルコールおよび
(b4)単量体単位0〜20000のエチレン。
からなる本発明による好ましい共重合体が使用される。
式Iの化合物の例は、次のものが挙げられる:ビニルアセタールは、アセトア
ルデヒド、プロピオンアルデヒドまたはブチルアルデヒドとビニルアルコールと
を反応させることによって形成される。
特に好ましいのは、次のもの:
(b1)式Iで示される、単量体単位3〜4600のビニルアセタール、
(b2)単量体単位3〜6200のビニルアセテート、
(b3)単量体単位0〜12100のビニルアルコールからなる共重合体(B)、
例えばHoechst社のモウィタール(MOWITAL(登録商標))型もしくはWacker社の
ピオロフォルム(PIOROFORM(登録商標))型、例えばモウィタール(MOWITAL(
登録商標))B 20 H、B 30 H、B 30 TまたはB 60 H、ピオロフォルム(PIOROFOR
M(登録商標))BN18、BL16、BL18、FN50またはFN65および/または
(b2)単量体単位3〜6200のビニルアセテート、
(b3)単量体単位0〜12100のビニルアルコールおよび
(b4)単量体単位3〜18000のエチレンからなる共重合体(B)、例えばBA
SF社のルポレン(LUPOLEN(登録商標))型、例えばルポレン(LUPOLEN(登録商標))
V3510Kまたは苛性ソーダで部分鹸化されたアルカ
リ性のルポレン(LUPOLEN(登録商標))V3510Kである。
本発明による結合剤BMの製造
本発明による結合剤BMを製造するために、成分(A)と(B)は、結合剤の
使用前に被覆剤中で強力に混合される。成分(A)と(B)との混合は、共通の
溶剤中または成分の溶融液中で行なわれ、この場合混合温度は、好ましくは15
ないし250℃の間、特に有利に70〜200℃の間にある。混合温度は、殊に
成分の溶融液混合物の場合には、成分(A)の場合にも成分(B)の場合にも言
うに価するほどの分子量の減少が起こらないような程度に有利に選択される。
適当な混合装置は、例えば胸中の溶剤中で成分(A)と(B)とを混合するた
めの攪拌釜または流動管ならびに溶融液中で成分を混合するための押出機である
。
成分(A)と(B)に適した共通の溶剤は、例えば次のものである:芳香族溶
剤、例えばトルオール、キシロールまたはエチルベンゾール、ジオキサンならび
にジアルキレングリコール誘導体、例えばジエチレングリコールジメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジブチルエーテルまたはジプロピレングリコールジメ
チルエーテル。
特に、成分(A)と(B)とを混合する場合には、エポキシ開環触媒は、(A
)と(B)とからなる混合
物に対して0.01〜0.8重量%、特に0.1〜0.5重量%の量で使用され
る。
エポキシ開環触媒としては、例えば:N,N−ジメチルベンジルアミン、N−
メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、N−メチルイミダゾール、過塩素酸
錫または過塩素酸マグネシウムのような第三アミンまたは中和塩が使用される。
本発明による結合剤BMを水性系中で使用するためには、イオン性基をエポキ
シ樹脂反応生成物(A)中に導入することが必要とされる。即ち、適当な手段に
よって酸基を導入することができ、この酸基は、アミンでの中和後に水溶性樹脂
を生じる。金属製支持体のさらに拡大された電気泳動ラッカー塗布のためには、
有利に陰極電気泳動ラッカー塗布が使用される。この場合、樹脂は正の電荷を有
している。そのために、エポキシ樹脂反応生成物(A)はアミンと反応され、カ
ルボン酸での引続く中和によって正の電荷が発生される。
アミン成分としては、第一アミン、第二アミンおよび第三アミンまたはこれら
の混合物を使用することができる。第一アミンおよび第二アミンは、エポキシド
環に直接に付加させることができる。第三アミンは、他の官能基上でのみ分子中
に導入することができる。好ましくは、使用されるアミンは水溶性である。この
ようなアミンの例は、モノアミンおよびジアルキルア
ミン、例えばメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ジ
メチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミンおよびメチルブチルアミンで
ある。更に、アルカノールアミン、例えばメチルエタノールアミンおよびジエタ
ノールアミンが適当である。更に、水溶性アミンとしては、ジアルキルアミノア
ルキルアミン、例えばジメチルアミノエチルアミン、ジエチルアミノプロピルア
ミンおよびジメチルアミノプロピルアミンが適当である。また、ケチミン基含有
アミン、例えばジエチレントリアミンのメチルイソブチルジケチミンを使用して
もよい。多くの場合には、低分子量アミンが使用されるが、しかし、高分子量モ
ノアミンを使用することもできる。同様に、混合物を使用してもよい。第一アミ
ノ基および第二アミノ基を有するポリアミンは、ケチミンの形でエポキシ基と反
応されることができる。ケチミンは、ポリアミンから公知方法で得られる。
また、アミンは、なお別の基を有していてもよいが、しかし、これは、アミン
とエポキシ基との反応を損なわず、また、反応性混合物のゲル化をも生じない。
好ましくは、第一アミンおよび第二アミンが使用される。
アミンとエポキシ基含有エポキシ樹脂反応生成物(A)との反応は、しばしば
既にエダクトの混合の際に起こる。しかし、高められた温度、例えば50〜15
0℃への加熱が必要とされてもよい。とにかく、反応は、よりいっそう低い温度
およびよりいっそう高い温度の場合にも可能である。
エポキシ基含有エポキシ樹脂反応生成物(A)との反応には、樹脂が陽イオン
の特性をとる、即ち樹脂が酸の添加によって可溶性になる場合に、電圧の影響下
で被覆浴中で陰極に向かって移動するような量のアミンが少なくとも使用される
。水希釈可能性および電着に必要とされる電荷は、水溶性の酸、例えば硼酸、蟻
酸、乳酸、プロピオン酸、有利に酢酸を用いてのプロトン化によって発生させる
ことができる。一般に、生成物を水中に分散させることができるように大量の酸
を添加することがだけが必要とされる。しかし、100%の理論的な中和度を上
廻るように大量な酸を使用してもよい。
陽イオン性基を導入するためのもう1つの方法は、エポキシ樹脂(A)をアミ
ン塩、例えば第三アミン塩と反応させることにある。アミン−酸塩のアミン成分
は、例えばヒドロキシルアミンの場合のように置換されていなくとも置換されて
いてもよいアミンであり、この場合置換基は、エポキシ樹脂反応生成物(A)の
エポキシ基との反応を損なわずかつ反応混合物をゲル化することがない。好まし
いアミンは、第三アミン、例えばジメチルエタノールアミン、トリエチルアミン
、トリメチルアミン、トリイソプロピルアミンおよび
類似物である。
本発明による電気泳動ラッカー中に含有されている陰極で析出可能なエポキシ
樹脂(A)は、一般に自己架橋性でもないしおよび/または架橋剤または架橋剤
からなる混合物と組み合わされてもいない。
自己架橋可能な合成樹脂は、焼付け条件下で互いに反応する反応性基をエポキ
シ樹脂分子(A)中に導入することにより、得ることができる。例えば、ヒドロ
キシル基含有エポキシ樹脂(A)および/またはアミノ基含有エポキシ樹脂(A
)中には、焼付け条件下で脱ブロック化しかつ架橋されたラッカー被膜の形成下
にヒドロキシル基もしくはアミノ基と反応するブロック化されたイソシアネート
基を導入することができる。自己架橋可能なエポキシ樹脂(A)は、ヒドロキシ
ル基含有エポキシ樹脂および/またはアミノ基含有エポキシ樹脂を、統計的平均
で1分子当たり1個の遊離NCO基を含有する部分的ブロック化されたポリイソ
シアネートと反応させることによって得ることもできる。
水性電気泳動ラッカー
更に、本発明による結合剤BMを含有する水性電気泳動ラッカーは、原理的に
電気泳動ラッカーに適当な全ての架橋剤、例えばフェノプラスト、多官能性マン
ニッヒ塩基、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂ならびにブロック化されたポ
リイソシアネートおよび活
性化されたエステル基含有化合物を含有していてもよい。特に、ブロック化され
たポリイソシアネートは、架橋剤として使用される。本発明の場合には、イソシ
アネート基が反応されている任意のポリイソシアネートを利用することができ、
したがって形成されブロック化されたポリイソシアネートは、ヒドロキシル基お
よびアミノ基に対して室温で安定性であるが、しかし、一般に約90〜約300
℃の範囲内の高められた温度の場合には、反応を生じる。ブロック化されたイソ
シアネートを製造する場合には、架橋に適当な任意の有機ジイソシアネートまた
はポリイソシアネート、例えば通常脂肪族、脂環式または芳香族のイソシアネー
トを使用することができる。これは、例えばポリエーテルポリオールまたはポリ
エステルポリオールを含むポリオールから誘導されるプレポリマーであってもよ
い。
イソシアネートは、公知の全てのブロック化剤、例えば上記の特許関連書類(
ドイツ連邦共和国特許出願公開第3518732号明細書、ドイツ連邦共和国特
許出願公開第3518770号明細書、欧州特許出願公開第0040090号明
細書、欧州特許出願公開第0012463号明細書、欧州特許出願公開第025
9181号明細書、欧州特許出願公開第0433783号明細書、欧州特許出願
公開第0262069号明細書)に既に詳細に記載されているように、例えばア
ルコール、フェノール、オキシム、ラクタム、アルカノールアミン、第二アミン
および芳香族アルコールでブロック化されていてもよい。
本発明による水性電気泳動ラッカーは、上記の成分とともに、なお他のそれ自
体常用されているラッカー成分、例えば有機溶剤、湿潤剤、抗クレーター添加剤
ならびに殊に顔料および充填剤を含有していてもよい。
顔料としては、常用の顔料および充填剤、例えばカーボンブラック、二酸化チ
タン、微粒状二酸化珪素、珪酸アルミニウム、金属効果顔料、有機有色顔料およ
び無機有色顔料ならびに耐蝕性顔料、例えば鉛化合物またはクロム酸塩化合物を
使用することができる。特に、顔料は、自体公知の方法でポリマー粉末と一緒に
顔料ペーストに加工され、この顔料ペースト中には、本発明による結合剤BMが
同様に存在していてもよい。
本発明による電気泳動ラッカーは、結合剤BMの上記の水性分散液および顔料
ペーストから製造され、この場合電気泳動ラッカーの適用粘度は、一般に結合剤
の水性分散液への顔料ペーストの添加に引き続いて脱イオン水の添加によって調
節される。
同様に、本発明により生じる顔料添加されていない電気泳動ラッカーには、勿
論、顔料ペーストの添加は不用である。
本発明による水性電気泳動ラッカーの非揮発性含量は、35〜100重量%、
特に35〜90重量%が陰極で析出可能な結合剤BMまたは陰極で析出可能な合
成樹脂と結合剤BMとの混合物からなり、0〜65重量%、有利に10〜65重
量%が架橋剤からなり、かつ0〜60重量%、特に0〜35重量%が顔料および
/または充填剤からなる。
本発明による水性電気泳動ラッカーの固体含量は、一般にラッカーに対して5
〜40重量%、有利に10〜40重量%、特に有利に20〜40重量%である。
更に、本発明は、導電性支持体をラッカー塗布するための方法を含み、この場
合には、
(1)導電性支持体を本発明による水性電気泳動ラッカー中に浸漬させ、
(2)支持体を陰極として接続し、
(3)直流によって被膜を支持体上に析出させ、
(4)ラッカー塗布された支持体を本発明による水性電気泳動ラッカーから取り
出し、かつ
(5)析出されたラッカー被膜を焼付ける。
析出の場合には、印加される電圧は、2〜1000Vの間にあることができる
。しかし、典型的には、50〜500Vの電圧を用いて作業される。電流密度は
、一般に約10〜100A/m2の間にある。析出の経過中、電流密度は、減少
する傾向にある。ラッカー被膜は、支持体上に析出されると直ちに、ラッカー塗
布された支持体は、電気泳動ラッカーから取出され、かつ洗浄される。その後に
、析出されたラッカー被膜は、焼付けられる。焼付け温度は、通常、90〜20
0℃、特に150〜180℃であり、焼付け時間は、一般に10〜60分、特に
15〜30分である。
本発明による方法を用いた場合には、原理的に全ての導電性支持体をラッカー
塗布することができる。導電性支持体の例としては、金属、例えば鋼、アルミニ
ウム、銅および類似物からなる支持体が挙げられる。
本発明を次の実施例で詳細に説明する。部および百分率についての全ての記載
は、表現的に別記しない限り、重量に対する記載である。
実施例:
例1:架橋剤(v1)の製造
撹拌機、還流冷却器、内部温度計および不活性ガス供給管を装備している反応
器中に、NCO当量135g/eqを有する4,4’−ジフェニルメタンジイソシ
アネートを基礎とする異性体および高級官能性オリゴマー10462部(BASF社
のルプラネート(Lupranat)M20S;NCO官能度約2.7;2,2’−ジフェニ
ルメタンジイソシアネートおよび2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート
5%未満)を窒素雰囲気下で装入する。ジブチル錫ジラウレート20部を添加し
、ブチルジグリコール9626部を、生成物の温度が60℃未満に留まるような
速度で滴加する。場合によっ
ては、冷却しなければならない。添加の終結後、温度をさらに60分間60℃に
維持し、1120g/eqのNCO当量を測定する(固体含量に対して)。メチル
イソブチルケトン7737部中での溶解およびジブチル錫ジラウレート24部の
添加の後、溶融されたトリメチロールプロパン867部を、生成物の温度が10
0℃を上廻らないような速度で添加する。添加の終結後、さらに60分間、後反
応させる。次の検出の場合には、NCO含量はもはや検出することができない。
65℃で冷却し、同時にn−ブタノール963部およびメチルイソブチルケトン
300部で希釈する。固体含量は、70.1%である(130℃で1時間)。
例2:アミン成分(A1)の前駆生成物(AV1)の製造
メチルイソブチルケトン中のジエチレントリアミンの70%の溶液から、11
0〜140℃で反応水を共沸的に遠心分離する。引続き、溶液がアミン当量13
1g/eqを有するまでメチルイソブチルケトンで希釈する。
例3:本発明による結合剤BMおよび架橋剤を含有す
る水性分散液Dの製造
例3.1分散液D1の製造
撹拌機、還流冷却器、内部温度計および不活性ガス供給管を装備している反応
器中で、エポキシ当量(EEW)188g/eqを有するビスフェノールAを基礎とす
るエポキシ樹脂5101部を、ビスフェノールA11
61部、ドデシルフェノール278部、p−クレゾール344部、成分(B1)1
795部(Hoechst社のモウィタール(MOWITAL)B 30 T:ビニルブチラール69〜
71重量%、ビニルアルコール24〜26重量%およびビニルアセテート3重量
%を有するポリ(ビニルブチラール−コ−ビニルアルコール−コ−ビニルアセテ
ート))およびキシロール966部と一緒に窒素雰囲気下に125℃に加熱し、か
つ10分間撹拌する。引続き、130℃に加熱し、かつN,N−ジメチルベンジ
ルアミン19部を添加する。この温度で、EEWが1026g/eqの値を達成す
るまで反応バッチを維持する。
ところで、例1に記載の架橋剤(V1)6872部を添加し、かつ100℃で維
持する。
架橋剤を添加してから30分後に、ブチルグリコール174部および第二ブタ
ノール881部を添加する。
その直後に、例2に記載のアミン成分の前駆物質(AV1)424部とメチルエタ
ノールアミン431部との混合物を反応器中に入れ、このバッチ量を100℃に
温度処理する。更に、30分後、温度を105℃に上昇させ、N,N−ジメチル
アミノプロピルアミン132部を添加する。
アミンを添加してから45分後に、プラスチライト(PLASTILIT)(登録商標
)3060 773部(BAS
F社のプロピレングリコール化合物)および添加剤K2000 45部(Byk Chem
ie社のポリエーテル)を添加し、プロピレングリコールフェニルエーテル431
部と第二ブタノール173部との混合物で希釈し、かつ同時に95℃に急速に冷
却する。
10分後、この反応混合物14933部を分散容器中に移す。そこで、滴下法
で撹拌しながら乳酸481部(水中で88%)を入れ、脱イオン水6964部中
に溶解する。引続き、20分間均質化し、その後に他の脱イオン水12600部
で少量ずつさらに希釈する。
真空中での蒸留によって、揮発性溶剤を除去し、引続き等量で脱イオン水によ
って代替する。
分散液D1は、次の特性値を有している:
固体含量:32.7%(130℃で1時間)
塩基含量:0.611ミリ当量/g固体
酸含量: 0.406ミリ当量/g固体
pH: 5.8
粒径: 68nm
(フォトン相関分光法からの質量平均)
例3.2:分散液D2の製造
例3.1における分散液D1の製造の場合と同様に処理を実施するが、成分(
B1)を成分(B2)(Hoechst社のモウィタール(MOWITAL)B 30 H:ビニルブチラー
ル75〜77重量%、ビニルアルコール20〜22重
量%およびビニルアセテート3重量%を有するポリ(ビニルブチラール−コ−ビ
ニルアルコール−コ−ビニルアセテート))によって代替する。
分散液D2は、次の特性値を有している:
固体含量:32.5%(130℃で1時間)
塩基含量:0.632ミリ当量/g固体
酸含量: 0.387ミリ当量/g固体
pH: 5.9
粒径: 95nm
例3.3:分散液D3の製造
撹拌機、還流冷却器、内部温度計および不活性ガス供給管を装備している反応
器中で、エポキシ当量(EEW)188g/eqを有するビスフェノールAを基礎とす
るエポキシ樹脂4955部を、ビスフェノールA1128部、ドデシルフェノー
ル270部、p−クレゾール334部、Hoechst社のモウィタール(MOWITAL)B3
0 H 2256部(成分(B2))およびキシロール996部と一緒に窒素雰囲気
下に125℃に加熱し、かつ10分間撹拌する。引続き、130℃に加熱し、か
つN,N−ジメチルベンジルアミン19部を添加する。この温度で、EEWが1
088g/eqの値を達成するまで反応バッチを維持する。
ところで、架橋剤(V1)6675部を添加し、かつ100℃で維持する。
架橋剤を添加してから30分後に、ブチルグリコー
ル169部および第二ブタノール856部を添加する。
その直後に、前駆物質(AVI)411部とメチルエタノールアミン419部と
の混合物を反応器中に入れ、このバッチ量を100℃に温度処理する。更に、3
0分後、温度を105℃に上昇させ、N,N−ジメチルアミノプロピルアミン1
28部を添加する。
アミンを添加してから45分後に、プラスチライト(PLASTILIT)(登録商標
)3060 751部(BASF社のプロピレングリコール化合物)および添加剤K2
000 45部(Byk Chemie社のポリエーテル)を添加し、プロピレングリコー
ルフェニルエーテル419部と第二ブタノール168部との混合物で希釈し、か
つ同時に95℃に急速に冷却する。
10分後、この反応混合物14848部を分散容器中に移す。そこで、滴下法
で撹拌しながら乳酸464部(水中で88%)を入れ、脱イオン水7066部中
に溶解する。引続き、20分間均質化し、その後に他の脱イオン水12600部
で少量ずつさらに希釈する。
真空中での蒸留によって、揮発性溶剤を除去し、引続き等量で脱イオン水によ
って代替する。
分散液D3は、次の特性値を有している:
固体含量:32.6%(130℃で1時間)
塩基含量:0.611ミリ当量/g固体
酸含量: 0.382ミリ当量/g固体
pH: 5.8
粒径: 96nm
例3.4:分散液D4の製造
撹拌機、還流冷却器、内部温度計および不活性ガス供給管を装備している反応
器中で、エポキシ当量(EEW)188g/eqを有するビスフェノールAを基礎とす
るエポキシ樹脂5239部を、ビスフェノールA1193部、ドデシルフェノー
ル286部、p−クレゾール353部、Hoechst社のモウィタール(MOWITAL)B3
0 H 1176部(成分(B2))およびキシロール919部と一緒に窒素雰囲気
下に125℃に加熱し、かつ10分間撹拌する。引続き、130℃に加熱し、かつ
N,N−ジメチルベンジルアミン20部を添加する。この温度で、EEWが94
9g/eqの値を達成するまで反応バッチを維持する。
ところで、架橋剤(V1)6866部を添加し、かつ100℃で維持する。
架橋剤を添加してから30分後に、ブチルグリコール179部および第二ブタ
ノール905部を添加する。
その直後に、前駆物質(AV1)435部とメチルエタノールアミン443部と
の混合物を反応器中に入れ、このバッチ量を100℃に温度処理する。更に、3
0分後、温度を105℃に上昇させ、N,N−ジメチル
アミノプロピルアミン135部を添加する。
アミンを添加してから45分後に、プラスチライト(PLASTILIT)(登録商標
)3060 930部(BASF社のプロピレングリコール化合物)および添加剤K2
000 44部(Byk Chemie社のポリエーテル)を添加し、プロピレングリコー
ルフェニルエーテル701部と第二ブタノール177部との混合物で希釈し、か
つ同時に95℃に急速に冷却する。
10分後、この反応混合物15198部を分散容器中に移す。そこで、滴下法
で撹拌しながら乳酸503部(水中で88%)を入れ、脱イオン水6678部中
に溶解する。引続き、20分間均質化し、その後に他の脱イオン水12600部
で少量ずつさらに希釈する。
真空中での蒸留によって、揮発性溶剤を除去し、引続き等量で脱イオン水によ
って代替する。
分散液D4は、次の特性値を有している:
固体含量:32.0%(130℃で1時間)
塩基含量:0.621ミリ当量/g固体
酸含量: 0.340ミリ当量/g固体
pH: 6.0
粒径: 87nm
例3.5:分散液D5の製造
撹拌機、還流冷却器、内部温度計および不活性ガス供給管を装備している反応
器中で、エポキシ当量(EE
W)188g/eqを有するビスフェノールAを基礎とするエポキシ樹脂4996部
を、ビスフェノールA1138部、ドデシルフェノール272部、p−クレゾー
ル337部、成分(B3)1758部(Hoechst社のモウィタール(MOWITAL)B 60
H:ビニルブチラール76〜78重量%、ビニルアルコール19〜21重量%およ
びビニルアセテート3重量%を有するポリ(ビニルブチラール−コ−ビニルアル
コール−コ−ビニルアセテート))およびキシロール947部と一緒に窒素雰囲気
下に125℃に加熱し、かつ10分間撹拌する。引続き、130℃に加熱し、か
つN,N−ジメチルベンジルアミン19部を添加する。この温度で、EEWが1
026g/eqの値を達成するまで反応バッチを維持する。
ところで、架橋剤(V1)6731部を添加し、かつ100℃で維持する。
架橋剤を添加してから30分後に、ブチルグリコール171部および第二ブタ
ノール863部を添加する。
その直後に、前駆物質(AV1)415部とメチルエタノールアミン422部と
の混合物を反応器中に入れ、このバッチ量を100℃に温度処理する。更に、3
0分後、温度を105℃に上昇させ、N,N−ジメチルアミノプロピルアミン1
29部を添加する。
アミンを添加してから45分後に、プラスチライト
(PLASTILIT)(登録商標)3060 758部(BASF社のプロピレングリコール
化合物)および添加剤K2000 44部(Byk Chemie社のポリエーテル)を添
加し、プロピレングリコールフェニルエーテル831部と第二ブタノール169
部との混合物で希釈し、かつ同時に95℃に急速に冷却する。
10分後、この反応混合物15244部を分散容器中に移す。そこで、滴下法
で撹拌しながら乳酸481部(水中で88%)を入れ、脱イオン水6653部中
に溶解する。引続き、20分間均質化し、その後に他の脱イオン水12600部
で少量ずつさらに希釈する。
真空中での蒸留によって、揮発性溶剤を除去し、引続き等量で脱イオン水によ
って代替する。
分散液D5は、次の特性値を有している:
固体含量:32.7%(130℃で1時間)
塩基含量:0.625ミリ当量/g固体
酸含量: 0.402ミリ当量/g固体
pH: 5.9
粒径: 189nm
例3.6:分散液D6の製造
撹拌機、還流冷却器、内部温度計および不活性ガス供給管を装備している反応
器中で、エポキシ当量(EEW)188g/eqを有するビスフェノールAを基礎とす
るエポキシ樹脂5503部を、ビスフェノールA12
53部、ドデシルフェノール300部、p−クレゾール371部、成分(B4)7
47部(Hoechst社のモウィタール(MOWITAL)B 20 H:ビニルブチラール75〜7
7重量%、ビニルアルコール20〜22重量%およびビニルアセテート3重量%
を有するポリ(ビニルブチラール−コ−ビニルアルコール−コ−ビニルアセテー
ト))およびキシロール664部と一緒に窒素雰囲気下に125℃に加熱し、かつ
10分間撹拌する。引続き、130℃に加熱し、かつN,N−ジメチルベンジル
アミン21部を添加する。この温度で、EEWが896g/eqの値を達成するま
で反応バッチを維持する。
ところで、架橋剤(V1)7407部を添加し、かつ100℃で維持する。
架橋剤を添加してから30分後に、ブチルグリコール188部および第二ブタ
ノール951部を添加する。
その直後に、前駆物質(AV1)430部とメチルエタノールアミン465部と
の混合物を反応器中に入れ、このバッチ量を100℃に温度処理する。更に、3
0分後、温度を105℃に上昇させ、N,N−ジメチルアミノプロピルアミン1
42部を添加する。
アミンを添加してから45分後に、プラスチライト(PLASTILIT)(登録商標
)3060 834部(BASF社のプロピレングリコール化合物)および添加剤K2
000 75部(Byk Chemie社のポリエーテル)を添
加し、プロピレングリコールフェニルエーテル465部と第二ブタノール186
部との混合物で希釈し、かつ同時に95℃に急速に冷却する。
10分後、この反応混合物14926部を分散容器中に移す。そこで、滴下法
で撹拌しながら乳酸491部(水中で88%)を入れ、脱イオン水6961部中
に溶解する。引続き、20分間均質化し、その後に他の脱イオン水12600部
で少量ずつさらに希釈する。
真空中での蒸留によって、揮発性溶剤を除去し、引続き等量で脱イオン水によ
って代替する。
分散液D6は、次の特性値を有している:
固体含量:31.8%(130℃で1時間)
塩基含量:0.682ミリ当量/g固体
酸含量: 0.346ミリ当量/g固体
pH: 6.1
粒径: 77nm
例3.7:分散液D7の製造
撹拌機、還流冷却器、内部温度計および不活性ガス供給管を装備している反応
器中で、エポキシ当量(EEW)188g/eqを有するビスフェノールAを基礎とす
るエポキシ樹脂5504部を、ビスフェノールA1253部、ドデシルフェノー
ル300部、p−クレゾール371部、Hoechst社のモウィタール(MOWITAL)B
30 H 1117部(成分(B2))およびキシロール9
52部と一緒に窒素雰囲気下に125℃に加熱し、かつ10分間撹拌する。引続
き、130℃に加熱し、かつN,N−ジメチルベンジルアミン20部を添加する
。この温度で、EEWが936g/eqの値を達成するまで反応バッチを維持する
。
ところで、架橋剤(V1)6311部を添加し、かつ100℃で維持する。
架橋剤を添加してから30分後に、ブチルグリコール188部および第二ブタ
ノール951部を添加する。
その直後に、前駆物質(AV1)484部とメチルエタノールアミン465部と
の混合物を反応器中に入れ、このバッチ量を100℃に温度処理する。更に、3
0分後、温度を105℃に上昇させ、N,N−ジメチルアミノプロピルアミン1
42部を添加する。
アミンを添加してから45分後に、プラスチライト(PLASTILIT)(登録商標
)3060 787部(BASF社のプロピレングリコール化合物)および添加剤K2
000 73部(Byk Chemie社のポリエーテル)を添加し、プロピレングリコー
ルフェニルエーテル466部と第二ブタノール186部との混合物で希釈し、か
つ同時に95℃に急速に冷却する。
10分後、この反応混合物149826部を分散容器中に移す。そこで、滴下
法で撹拌しながら乳酸455部(水中で88%)を入れ、脱イオン水6998部
中に溶解する。引続き、20分間均質化し、その後に他の脱イオン水12600
部で少量ずつさらに希釈する。
真空中での蒸留によって、揮発性溶剤を除去し、引続き等量で脱イオン水によ
って代替する。
分散液D7は、次の特性値を有している:
固体含量:32.9%(130℃で1時間)
塩基含量:0.753ミリ当量/g固体
酸含量: 0.475ミリ当量/g固体
pH: 6.0
粒径: 158nm
例4:公知技術水準の結合剤および架橋剤を含有する
水性分散液DVの製造
例4.1:分散液DV1の製造
撹拌機、還流冷却器、内部温度計および不活性ガス供給管を装備している反応
器中で、エポキシ当量(EEW)188g/eqを有するビスフェノールAを基礎とす
るエポキシ樹脂5797部を、ビスフェノールA1320部、ドデシルフェノー
ル316部、p−クレゾール391部およびキシロール413部と一緒に窒素雰
囲気下に125℃に加熱し、かつ10分間撹拌する。引続き、130℃に加熱し
、かつN,N−ジメチルベンジルアミン22部を添加する。この温度で、EEW
が814g/eqの値を達成するまで反応バッチを維持する。
ところで、例1に記載の架橋剤(V1)7810部を添加し、かつ100℃で維
持する。
架橋剤を添加してから30分後に、ブチルグリコール198部および第二ブタ
ノール1002部を添加する。
その直後に、例2に記載の前駆物質(AV1)481部とメチルエタノールアミ
ン490部との混合物を反応器中に入れ、このバッチ量を100℃に温度処理す
る。更に、30分後、温度を105℃に上昇させ、N,N−ジメチルアミノプロ
ピルアミン150部を添加する。
アミンを添加してから45分後に、プラスチライト(PLASTILIT)(登録商標
)3060 879部(BASF社のプロピレングリコール化合物)および添加剤K2
000 45部(ポリエーテル、Byk Chemie社)を添加し、プロピレングリコー
ルフェニルエーテル490部と第二ブタノール196部との混合物で希釈し、か
つ同時に95℃に急速に冷却する。
10分後、この反応混合物14930部を分散容器中に移す。そこで、滴下法
で撹拌しながら乳酸455部(水中で88%)を入れ、脱イオン水6993部中
に溶解する。引続き、20分間均質化し、その後に他の脱イオン水12600部
で少量ずつさらに希釈する。
真空中での蒸留によって、揮発性溶剤を除去し、引
続き等量で脱イオン水によって代替する。
分散液DV1は、次の特性値を有している:
固体含量:31.9%(130℃で1時間)
塩基含量:0.69ミリ当量/g固体
酸含量: 0.32ミリ当量/g固体
pH: 6.2
粒径: 113nm
例4.2:分散液DV2の製造
撹拌機、還流冷却器、内部温度計および不活性ガス供給管を装備している反応
器中で、エポキシ当量(EEW)188g/eqを有するビスフェノールAを基礎とす
るエポキシ樹脂6020部を、ビスフェノールA1371部、ドデシルフェノー
ル328部、p−クレゾール406部およびキシロール429部と一緒に窒素雰
囲気下に125℃に加熱し、かつ10分間撹拌する。引続き、130℃に加熱し
、かつN,N−ジメチルベンジルアミン22部を添加する。この温度で、EEW
が814g/eqの値を達成するまで反応バッチを維持する。
ところで、架橋剤(V1)6903部を添加し、かつ100℃で維持する。
架橋剤を添加してから30分後に、ブチルグリコール206部および第二ブタ
ノール1040部を添加する。
その直後に、前駆物質(AV1)529部とメチルエタ
ノールアミン509部との混合物を反応器中に入れ、このバッチ量を100℃に
温度処理する。更に、30分後、温度を105℃に上昇させ、N,N−ジメチル
アミノプロピルアミン155部を添加する。
アミンを添加してから45分後に、プラスチライト(PLASTILIT)(登録商標
)3060 861部(BASF社のプロピレングリコール化合物)および添加剤K2
000 73部(ポリエーテル、Byk Chemie社)を添加し、プロピレングリコー
ルフェニルエーテル509部と第二ブタノール204部との混合物で希釈し、か
つ同時に95℃に急速に冷却する。
10分後、この反応混合物14784部を分散容器中に移す。そこで、滴下法
で撹拌しながら乳酸474部(水中で88%)を入れ、脱イオン水7120部中
に溶解する。引続き、20分間均質化し、その後に他の脱イオン水12600部
で少量ずつさらに希釈する。
真空中での蒸留によって、揮発性溶剤を除去し、引続き等量で脱イオン水によ
って代替する。
分散液DV2は、次の特性値を有している:
固体含量:32.6%(130℃で1時間)
塩基含量:0.783ミリ当量/g固体
酸含量: 0.473ミリ当量/g固体
pH: 6.3
粒径: 102nm
例5:顔料ペーストPPの製造
例5.1:研磨樹脂溶液RLの製造
欧州特許第0505445号明細書、実施例1.3の記載により、第1工程で
ビスフェノール−A−ジグリシジルエーテル2598部(エポキシ当量(EEW)
:188g/eq)、ビスフェノールA787部、ドデシルフェノール603部お
よびブチルグリコール206部をトリフェニルホスフィン4部の存在下に、EE
Wが865g/eqになるまで、反応させることにより、有機水性研磨樹脂溶液R
Lを製造する。冷却の間、ブチルグリコール849部およびD.E.R.732
1534部(DOW Chemical社のポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル
)で希釈し、かつ90℃で2,2’−アミノエトキシエタノール266部および
N,N−ジメチルアミノプロピルアミン212部をさらに反応させる。2時間後
、この樹脂溶液の粘度は、一定になる(5.3dPa.s;セルベノン(Selvenon(登録商
標))PM(BASF社のメトキシプロパノール)中で40%;平板−円錐粘度計、23℃
で)。ブチルグリコール1512部で希釈し、塩基を氷酢酸201部で部分的に
中和し、さらに脱イオン水1228部で希釈し、かつ搬出させる。こうして、1
0%の希釈により6.0のpHを有する60%の水性有機研磨樹脂溶液RLが得
られる。
研磨樹脂溶液RLは、次にペースト製造のために使
用される。
例5.2:灰色の顔料ペーストPP1の製造
そのために、まず水280部および前記の研磨樹脂溶液250部を予め混合す
る。次に、カーボンブラック5部、塩基性珪酸鉛BSWL(登録商標)2023
5部(Chemag社;ドイツ国)、増量剤HEWP R 90部(English China Cl
ay Int.,英国)、二酸化チタンTI−PURE(登録商標)900 315部
(Du Pont社、米国)、ベントン R EW 5部(Rheox社、ドイツ国)および
ジ−n−ベンジル錫オキシド20部を添加する。この混合物を高速型ディソルバ
ーの下で30分間予め分散させる。引続き、この混合物を実験室用小型ミル(Mo
tor Mini Mill、Eiger Engineering Ltd.,英国)中で1〜1.5時間12以下の
ヘグマン(Hegmann)微細度になるまで分散させ、さらに水で加工粘度になるよ
うに調節する。
耐分離性の顔料ペーストPP1が得られる。
例5.3:黒色の顔料ペーストPP2の製造
欧州特許第0505445号明細書、実施例7の記載により、まず水407部
、前記の研磨樹脂溶液RL 170部および(90%の)酢酸4部を予め混合す
る。次に、カーボンブラック21部、塩基性珪酸鉛BSWL(登録商標)202
42部(Chemag社;ドイツ国)、増量剤Blanc fixe micro 341部(Sachtle
ben Chemie社;ドイツ国)およびジ−n−ブチル錫オ
キシド15部を添加する。この混合物を高速型ディソルバーの下で30分間予め
分散させる。引続き、この混合物を実験室用小型ミル(Motor Mini Mill、Eiger
Engineering Ltd.,英国)中で1〜1.5時間12以下のヘグマン(Hegmann)
微細度になるまで分散させ、さらに水で加工粘度になるように調節する。
耐分離性の顔料ペーストPP2が得られる。
例6:本発明による電気泳動ラッカーの製造
例6.1:顔料が添加された電気泳動ラッカーの製造
例6.1.1:灰色の電気泳動ラッカーの製造
例3および4に記載の分散液を用いて、次のそれぞれ
(GO)分散液DV1 2606部(例4.1)、
(G1)分散液D1 2543部(例3.1)、
(G2)分散液D2 2558部(例3.2)、
(G3)分散液D3 2550部(例3.3)、
(G4)分散液D5 2543部(例3.5)、
(G5)分散液D6 2614部(例3.6)
および脱イオン水1500部ならびに10%の乳酸水溶液25部の混合物からな
る灰色の電気泳動ラッカーG0〜G5を得る。こうして生成された混合物に例5
.2に記載の灰色の顔料ペーストPP1 646部を撹拌しながら添加する。こ
うして得られた電気泳動ラッカーを脱イオン水を用いて5000部に増量する。
例6.1.2:黒色の電気泳動ラッカーの製造
例3および4に記載の分散液から、次のそれぞれ(S0)分散液DV1 260
6部(例4.1)、
(S1)分散液D4 2598部(例3.4)
および脱イオン水1500部ならびに10%の乳酸水溶液25部の混合物からな
る黒色の電気泳動ラッカー浴S0およびS1を得る。こうして生成された混合物
に例5.3に記載の黒色の顔料ペーストPP2 720部を撹拌しながら添加す
る。こうして得られた電気泳動ラッカーを脱イオン水を用いて5000部に増量
する。
例6.2:顔料が添加されていない電気泳動ラッカー
(透明ラッカー)の製造
例3および4に記載の分散液から、次のそれぞれ(K0)分散液DV2 230
1部(例4.2)および
脱イオン水2699部、
(K1)分散液D7 2280部(例3.7)
および脱イオン水2720部の混合物からなる、顔料が添加されていない電気泳
動ラッカー浴K0およびK1を得る。
例7:電気泳動ラッカーの析出
室温で5日間の熟成後、150オームの前抵抗を有する陰極接続された鋼製試
験板上で析出する。
この目的のために、鋼製試験板およびケメタル(Chemetall)社の水洗され燐酸
亜鉛処理された鋼製試験板(Bo26 W OC)を使用する。析出時間は、30℃の浴
温
度で2分間である。析出電圧を、約20μmの焼き付けられたラッカー被膜の層
厚を生じるように選択された。
析出されたラッカー被膜を脱イオン水で洗浄し、かつ180℃で20分間焼付
ける。こうして得られた焼付けられたラッカー被膜を試験した。試験結果は、第
1表および第2表に記載されている。 第1表および第2表に対する凡例:
(o):水洗され燐酸亜鉛処理された鋼製試験板:B026 W60 OC(Chemetall社)、
水洗pH=6.0
(1):10回の作業周期の気候交換試験:
(2):浸潤[mm]=(全浸潤[mm]−亀裂の厚さ[m
m]):2
(3):目で見ての評価:0=最良の値;5=劣悪な値
(4):目で見ての評価:0=最良の値;5=劣悪な値
(5):この値は、50〜1000Vの電圧を被覆された縁部に印加しかつ浸透に
対する絶縁作用を測定することにより、測定する。電気的Q値が高まれば高まる
程、絶縁効果はますます高くなる。絶縁効果が高まれば高まる程、縁部は、電気
泳動ラッカー被膜でまるます良好に被覆される。
(6):目で見ての評価:1=最良の値;5=劣悪な値
(7):ASTM B 117による測定
(8):ASTM D 2794による測定(80℃での熟成後)
(9):メルセデス ベンツ(Mercedes Benz)社の規格LPV5200.4070
1による:構造ポリウレタン充填剤/メタリック水性下塗りラッカー/1K−ハ
イソリッドクリヤラッカー(High Solid Klarlack)
(10):目で見ての評価:0=最良の値;5=劣悪な値
(11):F/02−EU BI 20−2によるフォード(Ford)均一電着性
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
C09D 129/00 C09D 129/00
131/04 131/04
(72)発明者 ギュンター オット
ドイツ連邦共和国 ミュンスター フォン
―ホルテ―シュトラーセ 101 アー
(72)発明者 カール―ハインツ グローセ ブリンクハ
ウス
ドイツ連邦共和国 ノットゥルン ハーゲ
ンシュトラーセ 90
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.次のもの: (A)エポキシ樹脂1〜99.9重量%および (B)ビニルアセテートと、ビニルアルコール、ビニルアセタールおよびエチレ ンの群から選択された少なくとも1つの他の成分とからなる共重合体0.1〜9 9重量%をからなる被覆剤のための結合剤BMを製造する方法において、結合剤 BMの成分(A)および(B)を被覆剤への使用前に溶剤中および/または溶融 液中で強力に混合することを特徴とする、被覆剤のための結合剤BMの製造法。 2.混合過程でエポキシ開環触媒を使用する、請求項1記載の方法。 3.成分(A)および(B)を15〜250℃、特に70〜200℃の温度で 混合する、請求項1または2記載の方法。 4.請求項1記載の結合剤BMへの成分(A)および(B)の混合の間に結合 剤BMの未反応のエポキシ基を第2工程で、エポキシ基との反応後に中和によっ てイオン性基に変換できるアミノ基および/またはカルボキシル基を有する化合 物と、部分的または完全に反応させる、請求項1から3までのいずれか1項に記 載の方法。 5.請求項4記載の方法により得られる結合剤BM をもう1つの処理工程で水中に分散させる、請求項4記載の方法。 6.エポキシ樹脂(A)が170〜10000g/eqのエポキシ当量を有する 、請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法。 7.エポキシ樹脂(A)が環式ポリオール、有利にポリフェノールのポリグリ シジルエーテル、および/またはポリフェノールのグリシジルエーテルと脂肪族 ヒドロキシル化合物および/または脂環式ヒドロキシル化合物との反応生成物で ある、請求項1から6までのいずれか1項に記載の方法。 8.共重合体(B)が次のもの: (b1)RがC1〜C11−アルキル基を表わすような式I:で示される、単量体単位0〜5000のアルキルビニルアセタール、 (b2)単量体単位3〜6500のビニルアセテート、 (b3)単量体単位0〜12500のビニルアルコールおよび (b4)単量体単位0〜20000のエチレンから形成されている、請求項1から 7までのいずれか1項に記載の方法。 9.共重合体(B)が次のもの: (b1)式Iで示される、単量体単位3〜4600のビニルアセタール、 (b2)単量体単位3〜6200のビニルアセテートおよび (b3)単量体単位0〜12100のビニルアルコールからなる、請求項8記載の 方法。 10.共重合体(B)が次のもの: (b2)単量体単位3〜6200のビニルアセテート、 (b3)単量体単位0〜12100のビニルアルコールおよび (b4)単量体単位3〜18000のエチレンからなる、請求項8記載の方法。 11.請求項1から10までのいずれか1項に記載の方法により製造された結 合剤BMを含有する電気泳動ラッカー。 12.電気泳動ラッカーがそれ自体常用の成分とともに有機顔料および/また は充填剤を含有する、請求項11記載の電気泳動ラッカー。 13.(1)導電性支持体を水性電気泳動ラッカー中に浸漬させ、 (2)支持体を陰極として接続し、 (3)直流によって被膜を支持体上に析出させ、 (4)ラッカー塗布された支持体を電気泳動ラッカーから取り出し、かつ (5)析出されたラッカー被膜を焼付けることにより、導電性支持体をラッカー 塗布するための方法において、この方法の工程(1)で請求項11または12記 載の電気泳動ラッカーを使用することを特徴とする、導電性支持体をラッカー塗 布するための方法。 14.請求項11または12記載の電気泳動ラッカーおよび導電性支持体上、 殊に金属支持体上へ多層ラッカー構造体を製造するための請求項13記載の電気 泳動ラッカーをラッカー塗布するための方法の使用。 15.まず請求項11または12記載の電気泳動ラッカーを場合によっては予 め処理された導電性支持体上に析出させ、引続き析出された被膜を自体公知の充 填剤で被覆し、最後に充填剤層を上塗りラッカーおよび/または透明ラッカーで 被覆し、その際にラッカー層は、個別的または一緒に焼付けられてもよい、請求 項14記載の多層ラッカー構造体の製造法。
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