JP2002069358A - 顔料分散ペースト、及びカチオン電着塗料組成物 - Google Patents
顔料分散ペースト、及びカチオン電着塗料組成物Info
- Publication number
- JP2002069358A JP2002069358A JP2000258954A JP2000258954A JP2002069358A JP 2002069358 A JP2002069358 A JP 2002069358A JP 2000258954 A JP2000258954 A JP 2000258954A JP 2000258954 A JP2000258954 A JP 2000258954A JP 2002069358 A JP2002069358 A JP 2002069358A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pigment
- electrodeposition coating
- coating composition
- ionic group
- parts
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電着時には流動性に優れるが、その後粘性が
増大して加熱硬化時には優れた耐ハジキ性を発揮する電
着塗膜を形成する顔料分散ペースト、及びこれを含有す
るカチオン電着塗料組成物を提供すること。 【解決手段】 カチオン電着塗料組成物を調製するため
の中間組成物である、水性媒体と顔料と顔料分散剤とを
含有する顔料分散ペーストにおいて、上記顔料分散剤が
イオン性基含有樹脂粒子とイオン性基含有エポキシ樹脂
とを含有する顔料分散ペースト。
増大して加熱硬化時には優れた耐ハジキ性を発揮する電
着塗膜を形成する顔料分散ペースト、及びこれを含有す
るカチオン電着塗料組成物を提供すること。 【解決手段】 カチオン電着塗料組成物を調製するため
の中間組成物である、水性媒体と顔料と顔料分散剤とを
含有する顔料分散ペーストにおいて、上記顔料分散剤が
イオン性基含有樹脂粒子とイオン性基含有エポキシ樹脂
とを含有する顔料分散ペースト。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は顔料分散ペースト、
及びカチオン電着塗料組成物に関し、特に、耐ハジキ性
等に優れる塗膜を形成する顔料分散ペースト、及びカチ
オン電着塗料組成物に関する。
及びカチオン電着塗料組成物に関し、特に、耐ハジキ性
等に優れる塗膜を形成する顔料分散ペースト、及びカチ
オン電着塗料組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】金属材料を腐蝕から保護しその美感を使
用期間中維持するため、その表面には一般に塗装が施さ
れる。カチオン電着塗装は、複雑な形状を有する被塗物
であっても細部にまで塗装を施すことができ、自動的か
つ連続的に塗装することができるので、自動車車体等の
大型で複雑な形状を有し、高い防錆性が要求される被塗
物の下塗り塗装方法として汎用されている。また、他の
塗装方法と比較して、塗料の使用効率が極めて高いこと
から経済的であり、工業的な塗装方法として広く普及し
ている。
用期間中維持するため、その表面には一般に塗装が施さ
れる。カチオン電着塗装は、複雑な形状を有する被塗物
であっても細部にまで塗装を施すことができ、自動的か
つ連続的に塗装することができるので、自動車車体等の
大型で複雑な形状を有し、高い防錆性が要求される被塗
物の下塗り塗装方法として汎用されている。また、他の
塗装方法と比較して、塗料の使用効率が極めて高いこと
から経済的であり、工業的な塗装方法として広く普及し
ている。
【0003】この電着塗膜のように金属材料の表面に直
接塗膜を設けるのは、主として防錆のためである。従っ
て、電着塗膜は、金属材料の表面が腐蝕物質と接触する
のを防止するため被塗面にわたって完全なものである必
要がある。塗膜に欠陥があると被塗面のその部分に錆が
発生し、これを起点として被塗金属材料全体が腐蝕する
からである。
接塗膜を設けるのは、主として防錆のためである。従っ
て、電着塗膜は、金属材料の表面が腐蝕物質と接触する
のを防止するため被塗面にわたって完全なものである必
要がある。塗膜に欠陥があると被塗面のその部分に錆が
発生し、これを起点として被塗金属材料全体が腐蝕する
からである。
【0004】電着塗膜の欠陥には、当業者に「ハジキ」
と呼ばれるものがある。この種の塗膜の欠陥は、例え
ば、塗料組成物に含まれる低分子量の有機化合物や外部
から塗料被膜に付着した油等が、その後の加熱硬化工程
で突沸して生じることが知られている。すなわち、電着
された塗料の被膜は加熱硬化工程では溶融し流動状態に
あるため、突沸による局所的な衝撃で容易に孔が空く。
その後、回りの樹脂が平坦化して孔が完全に埋まる前に
バインダー成分が硬化した場合に、塗料被膜の孔が固定
され、形状がクレーターに似た塗膜の欠陥が形成される
のである。
と呼ばれるものがある。この種の塗膜の欠陥は、例え
ば、塗料組成物に含まれる低分子量の有機化合物や外部
から塗料被膜に付着した油等が、その後の加熱硬化工程
で突沸して生じることが知られている。すなわち、電着
された塗料の被膜は加熱硬化工程では溶融し流動状態に
あるため、突沸による局所的な衝撃で容易に孔が空く。
その後、回りの樹脂が平坦化して孔が完全に埋まる前に
バインダー成分が硬化した場合に、塗料被膜の孔が固定
され、形状がクレーターに似た塗膜の欠陥が形成される
のである。
【0005】従って、塗料組成物中の不純物及び電着塗
装工程における油の飛散等を排除すればこのようなハジ
キは生じないのであるが、工業的規模で実施する場合は
特にそれを徹底することは困難である。
装工程における油の飛散等を排除すればこのようなハジ
キは生じないのであるが、工業的規模で実施する場合は
特にそれを徹底することは困難である。
【0006】ハジキは突沸した油の飛沫によって塗膜表
面が損傷するものであるため、電着塗装面の硬度や粘性
を高めることによりハジキは発生し難くなると考えられ
る。反対に、電着塗装面の硬度や粘性が低いとハジキが
発生し易い。
面が損傷するものであるため、電着塗装面の硬度や粘性
を高めることによりハジキは発生し難くなると考えられ
る。反対に、電着塗装面の硬度や粘性が低いとハジキが
発生し易い。
【0007】他方、塗膜の外観を良好なものにするため
には、塗料の流動性を高めて塗膜の厚さを均一にする必
要がある。近年では環境に対応した低VOC型塗料の開
発が進められ、低揮発性の可塑剤を用いてカチオン電着
塗料組成物を調製して塗料の流動性を高めることが行わ
れてきている。かかる流動性に優れる低粘度のカチオン
電着塗料組成物においては塗装面の硬度や粘度を上げる
ことは困難であり、ハジキの発生は特に問題となる。
には、塗料の流動性を高めて塗膜の厚さを均一にする必
要がある。近年では環境に対応した低VOC型塗料の開
発が進められ、低揮発性の可塑剤を用いてカチオン電着
塗料組成物を調製して塗料の流動性を高めることが行わ
れてきている。かかる流動性に優れる低粘度のカチオン
電着塗料組成物においては塗装面の硬度や粘度を上げる
ことは困難であり、ハジキの発生は特に問題となる。
【0008】ところで、カチオン電着塗料組成物は水性
塗料として十分な保存安定性を示す必要がある。しかし
ながら、電着塗料のような、水性媒体中に分散された顔
料成分を含む水性塗料を製造する場合、粉体である顔料
と水性媒体とを直接混合すると、顔料は一般に疎水性で
あるため水性媒体中に均一に分散しない。従つて、通常
は、顔料及び顔料分散剤を水性媒体中に分散させて顔料
分散ペーストを調製し、この顔料分散ペーストを、バイ
ンダー成分等を含む水性媒体で希釈することにより水性
塗料組成物とする。
塗料として十分な保存安定性を示す必要がある。しかし
ながら、電着塗料のような、水性媒体中に分散された顔
料成分を含む水性塗料を製造する場合、粉体である顔料
と水性媒体とを直接混合すると、顔料は一般に疎水性で
あるため水性媒体中に均一に分散しない。従つて、通常
は、顔料及び顔料分散剤を水性媒体中に分散させて顔料
分散ペーストを調製し、この顔料分散ペーストを、バイ
ンダー成分等を含む水性媒体で希釈することにより水性
塗料組成物とする。
【0009】顔料分散ペーストは、通常水性媒体と顔料
と顔料分散剤とを含有する。顔料分散剤は顔料分散ペー
ストに従って水性塗料組成物中に組み込まれ、硬化後は
塗膜のバインダー成分の一部を構成する。それゆえ、顔
料分散剤の特性は電着塗膜の性能に重大な影響を与え
る。
と顔料分散剤とを含有する。顔料分散剤は顔料分散ペー
ストに従って水性塗料組成物中に組み込まれ、硬化後は
塗膜のバインダー成分の一部を構成する。それゆえ、顔
料分散剤の特性は電着塗膜の性能に重大な影響を与え
る。
【0010】特開平2−22367号公報には顔料分散
剤として表面にイオン性基を有する架橋樹脂粒子を用い
て、顔料を水性媒体中に分散させた顔料分散ペースト、
及びこの顔料分散ペーストを含有する水性塗料組成物が
記載されている。しかし、この架橋樹脂粒子は顔料粒子
の表面に対する吸着力が弱いため、顔料粒子の流動性は
架橋樹脂粒子の添加によって影響を受けない。従って、
このような顔料分散ペーストを用いてカチオン電着塗料
組成物を製造しても電着塗膜の粘性は増大せず、耐ハジ
キ性は向上しない。
剤として表面にイオン性基を有する架橋樹脂粒子を用い
て、顔料を水性媒体中に分散させた顔料分散ペースト、
及びこの顔料分散ペーストを含有する水性塗料組成物が
記載されている。しかし、この架橋樹脂粒子は顔料粒子
の表面に対する吸着力が弱いため、顔料粒子の流動性は
架橋樹脂粒子の添加によって影響を受けない。従って、
このような顔料分散ペーストを用いてカチオン電着塗料
組成物を製造しても電着塗膜の粘性は増大せず、耐ハジ
キ性は向上しない。
【0011】特開平4−293973号公報には微小樹
脂粒子を含有するカチオン電着塗料組成物が記載されて
いる。この微小樹脂粒子はエチレン性不飽和単量体を水
性媒体中で乳化重合して得られるものである。カチオン
電着塗料組成物を調製するための中間組成物として顔料
分散ペーストも開示されている。
脂粒子を含有するカチオン電着塗料組成物が記載されて
いる。この微小樹脂粒子はエチレン性不飽和単量体を水
性媒体中で乳化重合して得られるものである。カチオン
電着塗料組成物を調製するための中間組成物として顔料
分散ペーストも開示されている。
【0012】しかしながら、この公報では微小樹脂粒子
は顔料分散ペーストに添加されることなく塗料化の直前
に顔料分散ペーストやその他の成分と混合されている。
すなわち、この微小樹脂粒子は比較的低濃度で顔料粒子
の表面に接触することとなる。それゆえ微小樹脂粒子は
顔料粒子に十分吸着することができず、架橋樹脂粒子の
添加によって顔料粒子の流動性が受ける影響は少ない。
従って、このような顔料分散ペーストを用いてカチオン
電着塗料組成物を製造しても電着塗膜の粘性はあまり増
大せず、耐ハジキ性の向上は不十分である。
は顔料分散ペーストに添加されることなく塗料化の直前
に顔料分散ペーストやその他の成分と混合されている。
すなわち、この微小樹脂粒子は比較的低濃度で顔料粒子
の表面に接触することとなる。それゆえ微小樹脂粒子は
顔料粒子に十分吸着することができず、架橋樹脂粒子の
添加によって顔料粒子の流動性が受ける影響は少ない。
従って、このような顔料分散ペーストを用いてカチオン
電着塗料組成物を製造しても電着塗膜の粘性はあまり増
大せず、耐ハジキ性の向上は不十分である。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の問
題を解決するものであり、その目的とするところは、電
着時には流動性に優れるが、その後粘性が増大して加熱
硬化時には優れた耐ハジキ性を発揮する電着塗膜を形成
する顔料分散ペースト、及びこれを含有するカチオン電
着塗料組成物を提供することにある。
題を解決するものであり、その目的とするところは、電
着時には流動性に優れるが、その後粘性が増大して加熱
硬化時には優れた耐ハジキ性を発揮する電着塗膜を形成
する顔料分散ペースト、及びこれを含有するカチオン電
着塗料組成物を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、カチオン電着
塗料組成物を調製するための中間組成物である、水性媒
体と顔料と顔料分散剤とを含有する顔料分散ペーストに
おいて、上記顔料分散剤がイオン性基含有樹脂粒子とイ
オン性基含有エポキシ樹脂とを含有する顔料分散ペース
トを提供するものであり、そのことにより上記目的が達
成される。
塗料組成物を調製するための中間組成物である、水性媒
体と顔料と顔料分散剤とを含有する顔料分散ペーストに
おいて、上記顔料分散剤がイオン性基含有樹脂粒子とイ
オン性基含有エポキシ樹脂とを含有する顔料分散ペース
トを提供するものであり、そのことにより上記目的が達
成される。
【0015】また、本発明は、中和剤を含む水性媒体中
に分散されたバインダー成分と顔料成分とを含むカチオ
ン電着塗料組成物において、上記顔料成分が上記顔料分
散ペーストにより導入されたものであるカチオン電着塗
料組成物を提供するものであり、そのことにより上記目
的が達成される。
に分散されたバインダー成分と顔料成分とを含むカチオ
ン電着塗料組成物において、上記顔料成分が上記顔料分
散ペーストにより導入されたものであるカチオン電着塗
料組成物を提供するものであり、そのことにより上記目
的が達成される。
【0016】
【発明の実施の形態】顔料分散ペースト 顔料をカチオン電着塗料組成物の成分として用いる場
合、一般に顔料を予め高濃度で水性媒体に分散させてペ
ースト状にする。顔料は粉体状であるため、電着塗料組
成物で用いる低濃度均一状態に、一工程で分散させるの
は困難だからである。一般にこのような混合物を顔料分
散ペーストという。
合、一般に顔料を予め高濃度で水性媒体に分散させてペ
ースト状にする。顔料は粉体状であるため、電着塗料組
成物で用いる低濃度均一状態に、一工程で分散させるの
は困難だからである。一般にこのような混合物を顔料分
散ペーストという。
【0017】本発明において顔料分散ペーストは他の成
分と配合し、水性媒体で希釈してカチオン電着塗料組成
物とされる。従って、顔料分散ペーストはカチオン電着
塗料組成物を調製するための中間組成物である。
分と配合し、水性媒体で希釈してカチオン電着塗料組成
物とされる。従って、顔料分散ペーストはカチオン電着
塗料組成物を調製するための中間組成物である。
【0018】顔料分散ペーストは、顔料を顔料分散剤と
共に水性媒体中に分散させて調製する。顔料としてはカ
チオン電着塗料組成物の製造に通常用いられるものを用
いる。かかる顔料の例としては、チタンホワイト、カー
ボンブラック及びベンガラのような着色顔料、カオリ
ン、タルク、ケイ酸アルミニウム、炭酸カルシウム、マ
イカ、クレー及びシリカのような体質顔料、リン酸亜
鉛、リン酸鉄、リン酸アルミニウム、リン酸カルシウ
ム、亜リン酸亜鉛、シアン化亜鉛、酸化亜鉛、トリポリ
リン酸アルミニウム、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸
アルミニウム、モリブデン酸カルシウム及びリンモリブ
デン酸アルミニウムのような防錆顔料等が挙げられる。
水性媒体としてはイオン交換水や少量のアルコール類を
含む水等を用いる。
共に水性媒体中に分散させて調製する。顔料としてはカ
チオン電着塗料組成物の製造に通常用いられるものを用
いる。かかる顔料の例としては、チタンホワイト、カー
ボンブラック及びベンガラのような着色顔料、カオリ
ン、タルク、ケイ酸アルミニウム、炭酸カルシウム、マ
イカ、クレー及びシリカのような体質顔料、リン酸亜
鉛、リン酸鉄、リン酸アルミニウム、リン酸カルシウ
ム、亜リン酸亜鉛、シアン化亜鉛、酸化亜鉛、トリポリ
リン酸アルミニウム、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸
アルミニウム、モリブデン酸カルシウム及びリンモリブ
デン酸アルミニウムのような防錆顔料等が挙げられる。
水性媒体としてはイオン交換水や少量のアルコール類を
含む水等を用いる。
【0019】本発明の顔料分散ペーストにおいて顔料の
含有量は10〜60重量%、好ましくは20〜55重量
%とする。顔料の含有量が10重量%未満であると目的
とする耐ハジキ性の効果が不十分となり、60重量%を
越えると塗膜の外観が不良となる。
含有量は10〜60重量%、好ましくは20〜55重量
%とする。顔料の含有量が10重量%未満であると目的
とする耐ハジキ性の効果が不十分となり、60重量%を
越えると塗膜の外観が不良となる。
【0020】この種の顔料分散ペーストを調製するため
の顔料分散剤としては、一般に、カチオン性又はノニオ
ン性の低分子量界面活性剤や4級アンモニウム基及び/
又は3級スルホニウム基を有する変性エポキシ樹脂等の
ようなイオン性重合体を用いる。
の顔料分散剤としては、一般に、カチオン性又はノニオ
ン性の低分子量界面活性剤や4級アンモニウム基及び/
又は3級スルホニウム基を有する変性エポキシ樹脂等の
ようなイオン性重合体を用いる。
【0021】但し、本発明ではこのようなイオン性重合
体にイオン性基含有樹脂粒子を更に含ませたものを顔料
分散剤として用いる。好ましくは、本発明では顔料分散
剤としてイオン性基含有樹脂粒子とイオン性基含有エポ
キシ樹脂とを組み合わせて含むものを用いる。
体にイオン性基含有樹脂粒子を更に含ませたものを顔料
分散剤として用いる。好ましくは、本発明では顔料分散
剤としてイオン性基含有樹脂粒子とイオン性基含有エポ
キシ樹脂とを組み合わせて含むものを用いる。
【0022】顔料分散剤中のイオン性基含有樹脂粒子と
イオン性基含有エポキシ樹脂との配合割合は固形分の重
量比で0.1/1〜5/1、好ましくは0.2/1〜3
/1とする。この配合割合が5/1を越えると顔料分散
性の低下により顔料分散ペーストの安定性が低下し、ま
た、塗膜の外観が不良となる。この配合割合が0.1/
1未満であると目的とする耐ハジキ性の効果が不十分と
なる。
イオン性基含有エポキシ樹脂との配合割合は固形分の重
量比で0.1/1〜5/1、好ましくは0.2/1〜3
/1とする。この配合割合が5/1を越えると顔料分散
性の低下により顔料分散ペーストの安定性が低下し、ま
た、塗膜の外観が不良となる。この配合割合が0.1/
1未満であると目的とする耐ハジキ性の効果が不十分と
なる。
【0023】本発明の顔料分散ペーストにおいて顔料分
散剤の含有量は、顔料と顔料分散剤との固形分の重量比
が0.5/1〜5/1、好ましくは1/1〜5/1とな
る量とする。この重量比が0.5/1未満であるとメイ
ンバインダー量が低下して塗膜の耐食性が低下し、5/
1を越えると顔料分散性の低下により顔料分散ペースト
の安定性が低下し、また、塗膜の外観が不良となる。
散剤の含有量は、顔料と顔料分散剤との固形分の重量比
が0.5/1〜5/1、好ましくは1/1〜5/1とな
る量とする。この重量比が0.5/1未満であるとメイ
ンバインダー量が低下して塗膜の耐食性が低下し、5/
1を越えると顔料分散性の低下により顔料分散ペースト
の安定性が低下し、また、塗膜の外観が不良となる。
【0024】イオン性基含有樹脂粒子 従来イオン性基含有樹脂粒子の製法としては各種の方法
が提案されているが、その一つはエチレン性不飽和単量
体と場合により架橋性の共重合単量体とを水性媒体中で
乳化重合させて微小樹脂粒子分散液をつくる方法であ
る。
が提案されているが、その一つはエチレン性不飽和単量
体と場合により架橋性の共重合単量体とを水性媒体中で
乳化重合させて微小樹脂粒子分散液をつくる方法であ
る。
【0025】エチレン性不飽和単量体としては、(メ
タ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、
(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イ
ソブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル等の
アクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエステルや、
これと共重合し得るエチレン性不飽和結合を有する他の
単量体、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ビニル
トルエン、t−ブチルスチレン、エチレン、プロピレ
ン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、(メタ)アクリル酸ジメチル
アミノエチルなどがある。これら単量体は二種類以上用
いてもよい。
タ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、
(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イ
ソブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル等の
アクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエステルや、
これと共重合し得るエチレン性不飽和結合を有する他の
単量体、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ビニル
トルエン、t−ブチルスチレン、エチレン、プロピレ
ン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、(メタ)アクリル酸ジメチル
アミノエチルなどがある。これら単量体は二種類以上用
いてもよい。
【0026】架橋性共重合単量体は、分子内に2個以上
のラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する多
官能単量体を含む。
のラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する多
官能単量体を含む。
【0027】分子内に2個以上のラジカル重合可能なエ
チレン性不飽和基を有する多官能単量体としては、多価
アルコールの重合性不飽和モノカルボン酸エステル、多
塩基酸の重合性不飽和アルコールエステル、および2個
以上のビニル基で置換された芳香族化合物などがあり、
それらの例としては以下のような化合物がある。
チレン性不飽和基を有する多官能単量体としては、多価
アルコールの重合性不飽和モノカルボン酸エステル、多
塩基酸の重合性不飽和アルコールエステル、および2個
以上のビニル基で置換された芳香族化合物などがあり、
それらの例としては以下のような化合物がある。
【0028】エチレングリコールジアクリレート、エチ
レングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコ
ールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメ
タクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリ
レート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ト
リメチロールプロパントリメタクリレート、1,4−ブ
タンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコール
ジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレ
一ト、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエ
リスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトール
テトラアクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリ
レート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペ
ンタエリスリトールテトラメタクリレート、グリセロー
ルジメタクリレート、グリセロールジアクリレート、グ
リセロールアリロキシジメタクリレート、1,1,1−
トリスヒドロキシメチルエタンジアクリレート、1,
1,1―トリスヒドロキシメチルエタントリアクリレー
ト、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエタンジメタ
クリレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエタ
ントリメタクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシ
メチルプロパンジアクリレート、1,1,1−トリスヒ
ドロキシメチルプロパントリアクリレート、1,1,1
−トリスヒドロキシメチルプロパンジメタクリレート、
1,1,1−トリスヒドロキシメチルプロパントリメタ
クリレート、ジアリルテレフタレート、ジアリルフタレ
ートおよびジビニルベンゼン。
レングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコ
ールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメ
タクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリ
レート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ト
リメチロールプロパントリメタクリレート、1,4−ブ
タンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコール
ジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレ
一ト、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエ
リスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトール
テトラアクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリ
レート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペ
ンタエリスリトールテトラメタクリレート、グリセロー
ルジメタクリレート、グリセロールジアクリレート、グ
リセロールアリロキシジメタクリレート、1,1,1−
トリスヒドロキシメチルエタンジアクリレート、1,
1,1―トリスヒドロキシメチルエタントリアクリレー
ト、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエタンジメタ
クリレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエタ
ントリメタクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシ
メチルプロパンジアクリレート、1,1,1−トリスヒ
ドロキシメチルプロパントリアクリレート、1,1,1
−トリスヒドロキシメチルプロパンジメタクリレート、
1,1,1−トリスヒドロキシメチルプロパントリメタ
クリレート、ジアリルテレフタレート、ジアリルフタレ
ートおよびジビニルベンゼン。
【0029】本発明に使用するイオン性基含有樹脂粒子
は、前記単量体混合物を公知の方法で乳化重合すること
により製造される。乳化剤としてはノニオン系界面活性
剤やカチオン系界面活性剤を用いることが好ましい。
は、前記単量体混合物を公知の方法で乳化重合すること
により製造される。乳化剤としてはノニオン系界面活性
剤やカチオン系界面活性剤を用いることが好ましい。
【0030】ノニオン系界面活性剤の例にはポリエチレ
ングリコールアルキルフェニルエーテル、ポリエチレン
グリコールアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンア
ルキルエーテル、ポリエチレングリコールソルビタンモ
ノステアレート、ポリプロピレングリコールポリエチレ
ングリコールエーテル等がある。カチオン系界面活性剤
の例にはラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、
ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、アルキ
ルビコリニウムクロライド等がある。
ングリコールアルキルフェニルエーテル、ポリエチレン
グリコールアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンア
ルキルエーテル、ポリエチレングリコールソルビタンモ
ノステアレート、ポリプロピレングリコールポリエチレ
ングリコールエーテル等がある。カチオン系界面活性剤
の例にはラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、
ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、アルキ
ルビコリニウムクロライド等がある。
【0031】顔料分散ペーストやカチオン電着塗料組成
物を調製するための顔料分散剤として汎用されるイオン
性重合体を上記乳化剤として用いてもよい。イオン性重
合体の具体例は、4級アンモニウム基及び/又は3級ス
ルホニウム基を有する変性エポキシ樹脂等である。
物を調製するための顔料分散剤として汎用されるイオン
性重合体を上記乳化剤として用いてもよい。イオン性重
合体の具体例は、4級アンモニウム基及び/又は3級ス
ルホニウム基を有する変性エポキシ樹脂等である。
【0032】この場合、得られるイオン性基含有樹脂粒
子とイオン性基含有エポキシ樹脂との親和性が良好とな
って顔料分散ペーストの安定性が改良される。更にイオ
ン性基含有樹脂粒子の顔料に対する吸着が促進されて電
着塗膜の耐ハジキ性が改良される。乳化剤として特に好
ましいものは顔料分散剤の一成分として用いるイオン性
基含有エポキシ樹脂である。
子とイオン性基含有エポキシ樹脂との親和性が良好とな
って顔料分散ペーストの安定性が改良される。更にイオ
ン性基含有樹脂粒子の顔料に対する吸着が促進されて電
着塗膜の耐ハジキ性が改良される。乳化剤として特に好
ましいものは顔料分散剤の一成分として用いるイオン性
基含有エポキシ樹脂である。
【0033】乳化重合は、水性媒体中に乳化剤を溶解ま
たは分散し、単量体混合物を滴下して実施される。得ら
れた架橋または非架橋樹脂粒子は乳化剤で覆われている
ことが必要であるため、被覆粒子はコア30〜97重量
部および被覆層70〜3重量部となるように、単量体混
合物と乳化剤の使用量を調節する。
たは分散し、単量体混合物を滴下して実施される。得ら
れた架橋または非架橋樹脂粒子は乳化剤で覆われている
ことが必要であるため、被覆粒子はコア30〜97重量
部および被覆層70〜3重量部となるように、単量体混
合物と乳化剤の使用量を調節する。
【0034】また、イオン性基含有樹脂粒子の平均粒径
は0.01〜1.0μm、好ましくは0.02〜0.5
μm、より好ましくは0.05〜0.2μmに調節す
る。この平均粒径が0.01μm未満であると目的とす
る耐ハジキ性の効果が充分に得られず、1.0μmを越
えるとイオン性基含有樹脂粒子の安定性が低下し、塗膜
の外観が不良となる。
は0.01〜1.0μm、好ましくは0.02〜0.5
μm、より好ましくは0.05〜0.2μmに調節す
る。この平均粒径が0.01μm未満であると目的とす
る耐ハジキ性の効果が充分に得られず、1.0μmを越
えるとイオン性基含有樹脂粒子の安定性が低下し、塗膜
の外観が不良となる。
【0035】樹脂粒子は乳化重合後のエマルジョンの形
で使用するのが好ましいが、カチオン性樹脂の被覆層が
失われない限り水混和性溶媒と溶媒置換して添加しても
よい。
で使用するのが好ましいが、カチオン性樹脂の被覆層が
失われない限り水混和性溶媒と溶媒置換して添加しても
よい。
【0036】イオン性基含有エポキシ樹脂 イオン性基含有エポキシ樹脂には、例えば、アミン変性
エポキシ樹脂、スルホニウム基含有エポキシ樹脂および
ホスホニウム基含有エポキシ樹脂等が含まれる。好まし
いイオン性基含有エポキシ樹脂はカチオン電着塗料組成
物のバインダー成分中、基体樹脂として用いられるアミ
ン変性エポキシ樹脂やスルホニウム基含有エポキシ樹脂
である。
エポキシ樹脂、スルホニウム基含有エポキシ樹脂および
ホスホニウム基含有エポキシ樹脂等が含まれる。好まし
いイオン性基含有エポキシ樹脂はカチオン電着塗料組成
物のバインダー成分中、基体樹脂として用いられるアミ
ン変性エポキシ樹脂やスルホニウム基含有エポキシ樹脂
である。
【0037】この場合、顔料分散剤を構成する樹脂とカ
チオン電着塗料組成物の基体樹脂とが共にカチオン電着
塗料組成物のバインダー用樹脂であるため、顔料分散剤
が塗膜のバインダー成分の一部を構成しても塗膜の性能
に影響を与えないからである。更にイオン性基含有樹脂
粒子の顔料に対する吸着が促進されて電着塗膜の耐ハジ
キ性が改良されるからである。
チオン電着塗料組成物の基体樹脂とが共にカチオン電着
塗料組成物のバインダー用樹脂であるため、顔料分散剤
が塗膜のバインダー成分の一部を構成しても塗膜の性能
に影響を与えないからである。更にイオン性基含有樹脂
粒子の顔料に対する吸着が促進されて電着塗膜の耐ハジ
キ性が改良されるからである。
【0038】顔料分散ペーストの製造方法 本発明の顔料分散ペーストは顔料を顔料分散剤と共に水
性媒体中に分散させることにより製造する。すなわち、
顔料、イオン性基含有樹脂粒子、及びイオン性基含有エ
ポキシ樹脂を混合した後、混合物に水性媒体を加え、顔
料が所定の均一な粒径となるまで分散させる。分散には
通常分散装置を用いる。例えば、ボールミルやサンドグ
ラインドミル等の分散装置を用いる。顔料分散ペースト
に含まれる顔料の粒径は、通常15μm以下である。
性媒体中に分散させることにより製造する。すなわち、
顔料、イオン性基含有樹脂粒子、及びイオン性基含有エ
ポキシ樹脂を混合した後、混合物に水性媒体を加え、顔
料が所定の均一な粒径となるまで分散させる。分散には
通常分散装置を用いる。例えば、ボールミルやサンドグ
ラインドミル等の分散装置を用いる。顔料分散ペースト
に含まれる顔料の粒径は、通常15μm以下である。
【0039】かかる処理により、イオン性基含有樹脂粒
子及びイオン性基含有エポキシ樹脂は高濃度の状態で顔
料粒子と接触し、イオン性基含有樹脂粒子はイオン性基
含有エポキシ樹脂と共に顔料粒子の表面に充分に吸着す
る。そのことにより顔料粒子の表面はイオン性基含有樹
脂粒子及びイオン性基含有エポキシ樹脂に覆われ、また
イオン性基含有樹脂粒子はそれ自体がイオン性基含有エ
ポキシ樹脂を巻き込んで嵩張っているため、個々の顔料
粒子の寸法がバルキーな状態となる。その結果、イオン
性基含有樹脂粒子を介して複数の顔料粒子間の相互作用
が増大し、電着塗膜の粘性が増大し、耐ハジキ性が改良
されると考えられる。
子及びイオン性基含有エポキシ樹脂は高濃度の状態で顔
料粒子と接触し、イオン性基含有樹脂粒子はイオン性基
含有エポキシ樹脂と共に顔料粒子の表面に充分に吸着す
る。そのことにより顔料粒子の表面はイオン性基含有樹
脂粒子及びイオン性基含有エポキシ樹脂に覆われ、また
イオン性基含有樹脂粒子はそれ自体がイオン性基含有エ
ポキシ樹脂を巻き込んで嵩張っているため、個々の顔料
粒子の寸法がバルキーな状態となる。その結果、イオン
性基含有樹脂粒子を介して複数の顔料粒子間の相互作用
が増大し、電着塗膜の粘性が増大し、耐ハジキ性が改良
されると考えられる。
【0040】カチオン電着塗料組成物 本発明のカチオン電着塗料組成物は中和剤を含む水性媒
体中に分散されたバインダー成分と顔料成分とを含む水
性塗料組成物である。バインダー成分は、一般に、カチ
オン化樹脂でなる基体樹脂と硬化剤とを含む熱硬化性樹
脂組成物である。顔料成分は、上述の顔料分散ペースト
を他の成分と配合することによりカチオン電着塗料組成
物に導入される。
体中に分散されたバインダー成分と顔料成分とを含む水
性塗料組成物である。バインダー成分は、一般に、カチ
オン化樹脂でなる基体樹脂と硬化剤とを含む熱硬化性樹
脂組成物である。顔料成分は、上述の顔料分散ペースト
を他の成分と配合することによりカチオン電着塗料組成
物に導入される。
【0041】顔料分散ペーストを配合してカチオン電着
塗料組成物とする場合、顔料分散ペーストの配合量は、
カチオン電着塗料組成物中固形分として顔料濃度が10
〜50重量%、好ましくは12〜40重量%、より好ま
しくは12〜35重量%の範囲となる量とすることが好
ましい。カチオン電着塗料組成物中の顔料濃度が10重
量%未満であると目的とする耐ハジキ性の効果が充分に
得られず、50重量%を越えると塗膜の外観が不良とな
る。
塗料組成物とする場合、顔料分散ペーストの配合量は、
カチオン電着塗料組成物中固形分として顔料濃度が10
〜50重量%、好ましくは12〜40重量%、より好ま
しくは12〜35重量%の範囲となる量とすることが好
ましい。カチオン電着塗料組成物中の顔料濃度が10重
量%未満であると目的とする耐ハジキ性の効果が充分に
得られず、50重量%を越えると塗膜の外観が不良とな
る。
【0042】硬化剤の量は、硬化時にカチオン化樹脂中
の1級、2級又は/及び3級アミノ基、スルホニウム
基、水酸基等の活性水素含有官能基と反応して良好な硬
化塗膜を与えるように調節する。アミン変性エポキシ樹
脂と硬化剤との固形分重量比で表して一般に90/10
〜50/50、好ましくは80/20〜65/35の範
囲である。
の1級、2級又は/及び3級アミノ基、スルホニウム
基、水酸基等の活性水素含有官能基と反応して良好な硬
化塗膜を与えるように調節する。アミン変性エポキシ樹
脂と硬化剤との固形分重量比で表して一般に90/10
〜50/50、好ましくは80/20〜65/35の範
囲である。
【0043】中和剤の量は、一般にはカチオン化樹脂に
含まれるカチオン性基の20〜60%の中和率を達成す
る量である。
含まれるカチオン性基の20〜60%の中和率を達成す
る量である。
【0044】バインダー成分 電着塗料組成物のバインダー成分はカチオン化樹脂でな
る基体樹脂と硬化剤とを含む。カチオン化樹脂は水分散
性を示す水性樹脂である必要がある。カチオン化樹脂に
は、例えば、アミン変性エポキシ樹脂、アミン変性ポリ
ウレタンポリオール樹脂、アミン変性ポリブタジエン樹
脂、アミン変性アクリル樹脂、またはスルホニウム基含
有樹脂系およびホスホニウム基含有樹脂系等が含まれ
る。好ましいカチオン化樹脂はアミン変性エポキシ樹脂
及びスルホニウム基含有エポキシ樹脂である。
る基体樹脂と硬化剤とを含む。カチオン化樹脂は水分散
性を示す水性樹脂である必要がある。カチオン化樹脂に
は、例えば、アミン変性エポキシ樹脂、アミン変性ポリ
ウレタンポリオール樹脂、アミン変性ポリブタジエン樹
脂、アミン変性アクリル樹脂、またはスルホニウム基含
有樹脂系およびホスホニウム基含有樹脂系等が含まれ
る。好ましいカチオン化樹脂はアミン変性エポキシ樹脂
及びスルホニウム基含有エポキシ樹脂である。
【0045】アミン変性エポキシ樹脂は、典型的には、
エポキシ樹脂のエポキシ基の全部をアミンで開環する
か、または一部のエポキシ基を他の活性水素化合物で開
環し、残りのエポキシ基をアミンで開環して製造され
る。
エポキシ樹脂のエポキシ基の全部をアミンで開環する
か、または一部のエポキシ基を他の活性水素化合物で開
環し、残りのエポキシ基をアミンで開環して製造され
る。
【0046】エポキシ樹脂は一般に分子量600〜40
00、好ましくは700〜3000、エポキシ当量30
0〜2000、好ましくは350〜1500のものを用
いる。典型的には、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
ールノボラックのような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。
00、好ましくは700〜3000、エポキシ当量30
0〜2000、好ましくは350〜1500のものを用
いる。典型的には、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
ールノボラックのような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。
【0047】好ましいエポキシ樹脂は、特願平10−3
05294号に記載のオキサゾリドン環含有エポキシ樹
脂である。耐熱性及び耐食性に優れ、更に耐衝撃性にも
優れた塗膜が得られるからである。このオキサゾリドン
環含有エポキシ樹脂の具体例及び製造方法については、
特願平10−305294号第0012〜0047段落
に記載されている。この部分に記載の内容は本願明細書
に援用する。
05294号に記載のオキサゾリドン環含有エポキシ樹
脂である。耐熱性及び耐食性に優れ、更に耐衝撃性にも
優れた塗膜が得られるからである。このオキサゾリドン
環含有エポキシ樹脂の具体例及び製造方法については、
特願平10−305294号第0012〜0047段落
に記載されている。この部分に記載の内容は本願明細書
に援用する。
【0048】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、および単官能性の
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が挙げ
られる。
リオール、ポリエーテルポリオール、および単官能性の
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が挙げ
られる。
【0049】また、エポキシ樹脂はエポキシ基とジオー
ル又はジカルボン酸との反応を利用して鎖延長すること
ができる。ジオールの例にはエチレングリコール、1,
2−プロピレングリコール、1,3−プロパンジオー
ル、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオー
ルなどのアルキレンジオール;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などの脂環
式ジオール;ビスフェノールA、ビスフェノールF、レ
ゾルシノール、ハイドロキノン等の芳香族ジオール等が
挙げられる。ジカルボン酸の例にはコハク酸、アジピン
酸、アゼライン酸、ドデカン二酸、ダイマー酸、C18〜
C20の長鎖脂肪族ジカルボン酸、末端カルボキシル基変
性ブタジエン−アクリロニトリル共重合体等の脂肪族ジ
カルボン酸、またはフタル酸、イソフタル酸、テレフタ
ル酸等の芳香族ジカルボン酸等が挙げられる。
ル又はジカルボン酸との反応を利用して鎖延長すること
ができる。ジオールの例にはエチレングリコール、1,
2−プロピレングリコール、1,3−プロパンジオー
ル、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオー
ルなどのアルキレンジオール;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などの脂環
式ジオール;ビスフェノールA、ビスフェノールF、レ
ゾルシノール、ハイドロキノン等の芳香族ジオール等が
挙げられる。ジカルボン酸の例にはコハク酸、アジピン
酸、アゼライン酸、ドデカン二酸、ダイマー酸、C18〜
C20の長鎖脂肪族ジカルボン酸、末端カルボキシル基変
性ブタジエン−アクリロニトリル共重合体等の脂肪族ジ
カルボン酸、またはフタル酸、イソフタル酸、テレフタ
ル酸等の芳香族ジカルボン酸等が挙げられる。
【0050】エポキシ基を開環させるのに用いるアミン
は、一般に、1級アミン、2級アミン、3級アミンであ
る。その例としては、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、トリエチルアミン塩酸塩、
N,N−ジメチルエタノールアミン酢酸塩、アミノエチ
ルエタノールアミンのケチミン、ジエチレントリアミン
のジケチミンなどの1級アミンをブロックした2級アミ
ンがある。アミン類は複数のものを併用して用いてもよ
い。
は、一般に、1級アミン、2級アミン、3級アミンであ
る。その例としては、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、トリエチルアミン塩酸塩、
N,N−ジメチルエタノールアミン酢酸塩、アミノエチ
ルエタノールアミンのケチミン、ジエチレントリアミン
のジケチミンなどの1級アミンをブロックした2級アミ
ンがある。アミン類は複数のものを併用して用いてもよ
い。
【0051】カチオン化樹脂としてスルホニウム基含有
エポキシ樹脂を用いても良い。スルホニウム基含有エポ
キシ樹脂は上述のエポキシ樹脂のエポキシ基の全部をス
ルフィドで開環するか、または一部のエポキシ基を他の
活性水素化合物で開環し、残りのエポキシ基をスルフィ
ドで開環して製造される。
エポキシ樹脂を用いても良い。スルホニウム基含有エポ
キシ樹脂は上述のエポキシ樹脂のエポキシ基の全部をス
ルフィドで開環するか、または一部のエポキシ基を他の
活性水素化合物で開環し、残りのエポキシ基をスルフィ
ドで開環して製造される。
【0052】エポキシ基を開環させるのに用いるスルフ
ィドとしては特に限定されず、例えば、脂肪族スルフィ
ド、脂肪族−芳香族混合スルフィド、アラルキルスルフ
ィド、環状スルフィド等を挙げることができる。具体的
には、例えば、ジエチルスルフィド、ジプロピルスルフ
ィド、ジブチルスルフィド、ジヘキシルスルフィド、ジ
フェニルスルフィド、エチルフェニルスルフィド、テト
ラメチレンスルフィド、ペンタメチレンスルフィド、チ
オジエタノール、チオジプロパノール、チオジブタノー
ル、1−(2−ヒドロキシエチルチオ)−2−プロパノ
ール、1−(2−ヒドロキシエチルチオ)−2−ブタノ
ール、1−(2−ヒドロキシエチルチオ)−3−ブトキ
シ−1−プロパノール等を挙げることができる。
ィドとしては特に限定されず、例えば、脂肪族スルフィ
ド、脂肪族−芳香族混合スルフィド、アラルキルスルフ
ィド、環状スルフィド等を挙げることができる。具体的
には、例えば、ジエチルスルフィド、ジプロピルスルフ
ィド、ジブチルスルフィド、ジヘキシルスルフィド、ジ
フェニルスルフィド、エチルフェニルスルフィド、テト
ラメチレンスルフィド、ペンタメチレンスルフィド、チ
オジエタノール、チオジプロパノール、チオジブタノー
ル、1−(2−ヒドロキシエチルチオ)−2−プロパノ
ール、1−(2−ヒドロキシエチルチオ)−2−ブタノ
ール、1−(2−ヒドロキシエチルチオ)−3−ブトキ
シ−1−プロパノール等を挙げることができる。
【0053】これらのカチオン化樹脂の数平均分子量は
600〜4000が好ましい。数平均分子量が600未
満であると造膜性が不十分であり、4000を越えると
乳化、水溶化が困難である。また、これらのカチオン化
樹脂のカチオン基当量は50〜250が好ましい。カチ
オン基当量が50未満であると、このカチオン化樹脂の
乳化、水溶化が困難となり、250を越えるとカチオン
化樹脂の親水性が高くなり、塗膜の耐食性が低下する。
600〜4000が好ましい。数平均分子量が600未
満であると造膜性が不十分であり、4000を越えると
乳化、水溶化が困難である。また、これらのカチオン化
樹脂のカチオン基当量は50〜250が好ましい。カチ
オン基当量が50未満であると、このカチオン化樹脂の
乳化、水溶化が困難となり、250を越えるとカチオン
化樹脂の親水性が高くなり、塗膜の耐食性が低下する。
【0054】硬化剤とは、カチオン化樹脂を架橋するこ
とによって電着塗料組成物の被膜を硬化させる成分をい
う。硬化剤は電着塗料組成物に通常用いられるもので良
い。一般には、メラミン樹脂やブロックポリイソシアネ
ートが好ましく、中でもブロックポリイソシアネートが
好ましい。ブロックポリイソシアネートとはブロック剤
でイソシアネート基が保護されたポリイソシアネートを
いう。
とによって電着塗料組成物の被膜を硬化させる成分をい
う。硬化剤は電着塗料組成物に通常用いられるもので良
い。一般には、メラミン樹脂やブロックポリイソシアネ
ートが好ましく、中でもブロックポリイソシアネートが
好ましい。ブロックポリイソシアネートとはブロック剤
でイソシアネート基が保護されたポリイソシアネートを
いう。
【0055】ブロックポリイソシアネートの調製に用い
ることができるポリイソシアネートの具体例には、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化合物、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(IPDI)などの脂
肪族環式化合物、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
化合物、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−芳香族化合物、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化合物
等がある。また、2,5−もしくは2,6−ビス(イソ
シアナートメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン
(NBDI)、1,3−ジイソシアナートメチルシクロ
ヘキサン(水添XDI)、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)等が挙げ
られる。
ることができるポリイソシアネートの具体例には、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化合物、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(IPDI)などの脂
肪族環式化合物、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
化合物、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−芳香族化合物、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化合物
等がある。また、2,5−もしくは2,6−ビス(イソ
シアナートメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン
(NBDI)、1,3−ジイソシアナートメチルシクロ
ヘキサン(水添XDI)、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)等が挙げ
られる。
【0056】ブロックポリイソシアネートの調製に用い
るブロック剤とはイソシアネートが室温で反応するのを
防止するために、イソシアネート中のイソシアネート基
と一時的に反応させる低分子量化合物をいう。一般に、
ブロック剤は加熱下イソシアネート基から脱離する。
るブロック剤とはイソシアネートが室温で反応するのを
防止するために、イソシアネート中のイソシアネート基
と一時的に反応させる低分子量化合物をいう。一般に、
ブロック剤は加熱下イソシアネート基から脱離する。
【0057】ブロック剤はこの分野では良く知られてい
るものを用いることができる。例えば、フェノール、ク
レゾール、キシレノール、クロロフェノールおよびエチ
ルフェノールなどのフェノール系ブロック剤;ε−カプ
ロラクタム、δ−バレロラクタム、γ−ブチロラクタム
およびβ−プロピオラクタムなどのラクタム系ブロック
剤;アセト酢酸エチルおよびアセチルアセトンなどの活
性メチレン系ブロック剤;メタノール、エタノール、プ
ロパノール、ブタノール、アミルアルコール、エチレン
グリコールモノメチルエーテル、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、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、プロ
ピレングリコールモノメチルエーテル、ベンジルアルコ
ール、グリコール酸メチル、グリコール酸ブチル、ジア
セトンアルコール、乳酸メチルおよび乳酸エチルなどの
アルコール系ブロック剤;ホルムアルドキシム、アセト
アルドキシム、アセトキシム、メチルエチルケトオキシ
ム、ジアセチルモノオキシム、シクロヘキサンオキシム
などのオキシム系ブロック剤;ブチルメルカプタン、ヘ
キシルメルカプタン、t−ブチルメルカプタン、チオフ
ェノール、メチルチオフェノール、エチルチオフェノー
ルなどのメルカプタン系ブロック剤;酢酸アミド、ベン
ズアミドなどの酸アミド系ブロック剤;コハク酸イミド
およびマレイン酸イミドなどのイミド系ブロック剤;イ
ミダゾール、2−エチルイミダゾールなどのイミダゾー
ル系ブロック剤;ピラゾール系ブロック剤;及びトリア
ゾール系ブロック剤等を挙げることができる。このう
ち、低温硬化(160℃以下)を望む場合には、ラクタ
ム系およびオキシム系ブロック剤を使用するのが良い。
るものを用いることができる。例えば、フェノール、ク
レゾール、キシレノール、クロロフェノールおよびエチ
ルフェノールなどのフェノール系ブロック剤;ε−カプ
ロラクタム、δ−バレロラクタム、γ−ブチロラクタム
およびβ−プロピオラクタムなどのラクタム系ブロック
剤;アセト酢酸エチルおよびアセチルアセトンなどの活
性メチレン系ブロック剤;メタノール、エタノール、プ
ロパノール、ブタノール、アミルアルコール、エチレン
グリコールモノメチルエーテル、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、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、プロ
ピレングリコールモノメチルエーテル、ベンジルアルコ
ール、グリコール酸メチル、グリコール酸ブチル、ジア
セトンアルコール、乳酸メチルおよび乳酸エチルなどの
アルコール系ブロック剤;ホルムアルドキシム、アセト
アルドキシム、アセトキシム、メチルエチルケトオキシ
ム、ジアセチルモノオキシム、シクロヘキサンオキシム
などのオキシム系ブロック剤;ブチルメルカプタン、ヘ
キシルメルカプタン、t−ブチルメルカプタン、チオフ
ェノール、メチルチオフェノール、エチルチオフェノー
ルなどのメルカプタン系ブロック剤;酢酸アミド、ベン
ズアミドなどの酸アミド系ブロック剤;コハク酸イミド
およびマレイン酸イミドなどのイミド系ブロック剤;イ
ミダゾール、2−エチルイミダゾールなどのイミダゾー
ル系ブロック剤;ピラゾール系ブロック剤;及びトリア
ゾール系ブロック剤等を挙げることができる。このう
ち、低温硬化(160℃以下)を望む場合には、ラクタ
ム系およびオキシム系ブロック剤を使用するのが良い。
【0058】バインダー成分の硬化性を調節するため、
必要に応じてジブチルチンジラウレート、ジブチルチン
オキサイドのようなスズ化合物や、通常のウレタン開裂
触媒を本発明のカチオン電着塗料組成物に含有させてよ
い。その量はブロックポリイソシアネートの0.1〜5
重量%とすることが好ましい。
必要に応じてジブチルチンジラウレート、ジブチルチン
オキサイドのようなスズ化合物や、通常のウレタン開裂
触媒を本発明のカチオン電着塗料組成物に含有させてよ
い。その量はブロックポリイソシアネートの0.1〜5
重量%とすることが好ましい。
【0059】中和剤 中和剤とはカチオン化樹脂に含まれるカチオン性基と結
合して塩を形成し、カチオン化樹脂を水性媒体に分散可
能にする成分をいう。一般には、中和剤は低分子量アニ
オン性化合物である。中和剤の具体例としては、塩酸、
硝酸、リン酸、ギ酸、酢酸、乳酸のような無機酸または
有機酸である。
合して塩を形成し、カチオン化樹脂を水性媒体に分散可
能にする成分をいう。一般には、中和剤は低分子量アニ
オン性化合物である。中和剤の具体例としては、塩酸、
硝酸、リン酸、ギ酸、酢酸、乳酸のような無機酸または
有機酸である。
【0060】好ましい有機酸の具体例には、乳酸、酢
酸、蟻酸及びスルファミン酸等が挙げられる。特に好ま
しい有機酸は乳酸である。
酸、蟻酸及びスルファミン酸等が挙げられる。特に好ま
しい有機酸は乳酸である。
【0061】その他の成分 本発明のカチオン電着塗料組成物には、上記成分の他に
必要に応じカチオン電着塗料組成物に通常含有させる成
分を通常使用する量添加することができる。かかる成分
としては、例えば、顔料、顔料分散樹脂、粘度調節剤、
界面活性剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等を挙げること
ができる。
必要に応じカチオン電着塗料組成物に通常含有させる成
分を通常使用する量添加することができる。かかる成分
としては、例えば、顔料、顔料分散樹脂、粘度調節剤、
界面活性剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等を挙げること
ができる。
【0062】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(以下、MIBKと略す)、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)あとは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0.01〜25重量
%、好ましくは0.05〜15重量%である。
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(以下、MIBKと略す)、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)あとは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0.01〜25重量
%、好ましくは0.05〜15重量%である。
【0063】カチオン電着塗料組成物の製造方法 本発明のカチオン電着塗料組成物は、上述のカチオン化
樹脂、硬化剤、顔料分散ペースト、及びその他のカチオ
ン電着塗料組成物に通常含有させる成分を、中和剤を含
む水性媒体中に分散させることによって調製される。成
分の分散は通常の方法で行えばよい。
樹脂、硬化剤、顔料分散ペースト、及びその他のカチオ
ン電着塗料組成物に通常含有させる成分を、中和剤を含
む水性媒体中に分散させることによって調製される。成
分の分散は通常の方法で行えばよい。
【0064】本発明のカチオン電着塗料組成物は、通常
固形分含有量が10〜30重量%、好ましくは15〜2
5重量%になるように濃度を調節する。
固形分含有量が10〜30重量%、好ましくは15〜2
5重量%になるように濃度を調節する。
【0065】電着塗装 本発明のカチオン電着塗料組成物を使用して電着塗装を
行う場合、被塗物としては導電性のあるものであれば特
に限定されず、例えば、鉄板、鋼板、アルミニウム板及
びこれらを表面処理したもの、これらの成型物等を挙げ
ることができる。
行う場合、被塗物としては導電性のあるものであれば特
に限定されず、例えば、鉄板、鋼板、アルミニウム板及
びこれらを表面処理したもの、これらの成型物等を挙げ
ることができる。
【0066】電着塗装は、被塗物を陰極として陽極との
間に、通常、50〜450Vの電圧を印加して行う。印
加電圧が50V未満であると電着が不充分となり、45
0Vを超えると、消費電力が大きくなり、不経済であ
る。本発明の組成物を使用して上述の範囲内で電圧を印
加すると、電着過程における急激な膜厚の上昇を生じる
ことなく、被塗物全体に均一な被膜を形成することがで
きる。
間に、通常、50〜450Vの電圧を印加して行う。印
加電圧が50V未満であると電着が不充分となり、45
0Vを超えると、消費電力が大きくなり、不経済であ
る。本発明の組成物を使用して上述の範囲内で電圧を印
加すると、電着過程における急激な膜厚の上昇を生じる
ことなく、被塗物全体に均一な被膜を形成することがで
きる。
【0067】上記電圧を印加する場合のカチオン電着塗
料組成物の浴液温度は、通常、10〜45℃が好まし
い。
料組成物の浴液温度は、通常、10〜45℃が好まし
い。
【0068】電着過程は、(i)カチオン電着塗料組成
物に被塗物を浸漬する過程、及び(ii)上記被塗物を陰
極として、陽極との間に電圧を印加し、被膜を析出させ
る過程、から構成されることが好ましい。また、電圧を
印加する時間は、電着条件によって異なるが、一般に
は、2〜4分とすることができる。
物に被塗物を浸漬する過程、及び(ii)上記被塗物を陰
極として、陽極との間に電圧を印加し、被膜を析出させ
る過程、から構成されることが好ましい。また、電圧を
印加する時間は、電着条件によって異なるが、一般に
は、2〜4分とすることができる。
【0069】上述のようにして得られる電着被膜は、電
着過程の終了後、そのまま又は水洗した後、120〜2
60℃、好ましくは160〜220℃で、10〜30分
間焼き付けることにより硬化させて、塗装を完了する。
着過程の終了後、そのまま又は水洗した後、120〜2
60℃、好ましくは160〜220℃で、10〜30分
間焼き付けることにより硬化させて、塗装を完了する。
【0070】本発明のカチオン電着塗料組成物を使用し
た場合、硬化後の電着塗膜の膜厚は10〜25μmが好
ましい。10μm未満であると、防錆性が不充分であ
り、25μmを超えると、塗料の浪費につながる。
た場合、硬化後の電着塗膜の膜厚は10〜25μmが好
ましい。10μm未満であると、防錆性が不充分であ
り、25μmを超えると、塗料の浪費につながる。
【0071】このようにして得られる塗膜が形成された
被塗物は、目的に応じて必要な中塗及び/又は上塗りが
更に施される。例えば、自動車用外板の場合には、一般
に、耐チッピング性を付与するための溶剤型、水性又は
粉体の中塗り塗料を塗布し焼き付けた後、更に、ベース
塗料を塗布し、これを硬化させずにクリア塗料を塗布す
る、いわゆるウェットオンウェット方法で塗装され、そ
の後これらの塗膜を同時に焼き付ける2コート1ベーク
塗装方法が適用される。
被塗物は、目的に応じて必要な中塗及び/又は上塗りが
更に施される。例えば、自動車用外板の場合には、一般
に、耐チッピング性を付与するための溶剤型、水性又は
粉体の中塗り塗料を塗布し焼き付けた後、更に、ベース
塗料を塗布し、これを硬化させずにクリア塗料を塗布す
る、いわゆるウェットオンウェット方法で塗装され、そ
の後これらの塗膜を同時に焼き付ける2コート1ベーク
塗装方法が適用される。
【0072】
【実施例】以下の実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明はこれらに限定されない。実施例中、
「部」および「%」は断らない限り重量基準による。
明するが、本発明はこれらに限定されない。実施例中、
「部」および「%」は断らない限り重量基準による。
【0073】製造例1 イオン性基含有エポキシ樹脂の合成 撹拌装置、冷却管、窒素導入管および温度計を装備した
反応容器に、IPDI222.0重量部を入れ、MIB
K39.1重量部で希釈した後、ジブチルチンジラウレ
ート0.2重量部を加えた。その後、50℃に昇温した
後、2−エチルヘキサノール(以下、2EHと略す)1
31.5重量部を撹拌下、乾燥窒素雰囲気中で2時間か
けて滴下した。適宜、冷却することにより、反応温度を
50℃に維持した。その結果、2−エチルヘキサノール
ハーフブロック化IPDI(樹脂固形分90.0%)が
得られた。
反応容器に、IPDI222.0重量部を入れ、MIB
K39.1重量部で希釈した後、ジブチルチンジラウレ
ート0.2重量部を加えた。その後、50℃に昇温した
後、2−エチルヘキサノール(以下、2EHと略す)1
31.5重量部を撹拌下、乾燥窒素雰囲気中で2時間か
けて滴下した。適宜、冷却することにより、反応温度を
50℃に維持した。その結果、2−エチルヘキサノール
ハーフブロック化IPDI(樹脂固形分90.0%)が
得られた。
【0074】別の反応容器に、エポキシ当量188のビ
スフェノールA型エポキシ樹脂(ダウ・ケミカル・カン
パニー社製)382.2重量部とビスフェノールA11
7.8重量部を仕込み、窒素雰囲気下、150〜160
℃で1時間反応させ、120℃に冷却した後、調製した
2−エチルヘキサノールハーフブロックIPDI(MI
BK溶液)209.8重量部を加えた。140〜150
℃で1時間反応させた後、ビスフェノールAのエチレン
オキサイド6モル付加物(三洋化成社製)205.0重
量部を加えて60〜65℃に冷却した。
スフェノールA型エポキシ樹脂(ダウ・ケミカル・カン
パニー社製)382.2重量部とビスフェノールA11
7.8重量部を仕込み、窒素雰囲気下、150〜160
℃で1時間反応させ、120℃に冷却した後、調製した
2−エチルヘキサノールハーフブロックIPDI(MI
BK溶液)209.8重量部を加えた。140〜150
℃で1時間反応させた後、ビスフェノールAのエチレン
オキサイド6モル付加物(三洋化成社製)205.0重
量部を加えて60〜65℃に冷却した。
【0075】そこへ、1−(2−ヒドロキシエチルチ
オ)−2−プロパノール408.0重量部、脱イオン水
144.0重量部、ジメチロールプロピオン酸134重
量部を加え、酸価が1となるまで65〜75℃で反応さ
せ、エポキシ樹脂に3級スルホニウム基を導入し、脱イ
オン水1595.2重量部を加えて3級化を終了させる
ことにより、3級スルホニウム基含有エポキシ樹脂を得
た(樹脂固形分30%)。
オ)−2−プロパノール408.0重量部、脱イオン水
144.0重量部、ジメチロールプロピオン酸134重
量部を加え、酸価が1となるまで65〜75℃で反応さ
せ、エポキシ樹脂に3級スルホニウム基を導入し、脱イ
オン水1595.2重量部を加えて3級化を終了させる
ことにより、3級スルホニウム基含有エポキシ樹脂を得
た(樹脂固形分30%)。
【0076】製造例2 イオン性基含有樹脂粒子の合成 反応容器に製造例1の3級スルホニウム基含有エポキシ
樹脂9.25部と脱イオン水80部とを仕込み、75℃
に昇温した。ここに、下記組成の開始剤液(A)20.
73部を加えた。
樹脂9.25部と脱イオン水80部とを仕込み、75℃
に昇温した。ここに、下記組成の開始剤液(A)20.
73部を加えた。
【0077】
【表1】開始剤液(A):
【0078】次いで、メタクリル酸メチル10部を5分
間かけて滴下し、更に、製造例1の3級スルホニウム基
含有エポキシ樹脂27.75部、脱イオン水70.88
部、及び下記組成のモノマー液(B)90部の混合物を
40分かけて滴下し、1時間撹拌を続けて反応を終了し
た。
間かけて滴下し、更に、製造例1の3級スルホニウム基
含有エポキシ樹脂27.75部、脱イオン水70.88
部、及び下記組成のモノマー液(B)90部の混合物を
40分かけて滴下し、1時間撹拌を続けて反応を終了し
た。
【0079】
【表2】モノマー液(B):
【0080】得られた3級スルホニウム基含有樹脂粒子
の平均粒子径は78nmであり、固形分濃度は36%で
あった。
の平均粒子径は78nmであり、固形分濃度は36%で
あった。
【0081】実施例1 顔料分散ペーストの調製 分散容器に、製造例2で得た3級スルホニウム基含有樹
脂粒子97.2部、脱イオン水55.8部、カーボンブ
ラック3部を入れ、ディスパーにて10分間混合撹拌し
た。製造例1で得た3級スルホニウム基含有エポキシ樹
脂100部、サテントン80部、二酸化チタン107
部、及びリンモリブデン酸アルミニウム10部を加え、
再びディスパーにて混合撹拌した。これにガラスビーズ
を加えてサンドグラインドミルにて40℃で一時間分散
させて顔料分散ペーストを得た。分散物の平均粒径は1
0μmであった。実施例2 顔料分散ペーストの調製 脱イオン水の配合量を7.1部とし、3級スルホニウム
基含有エポキシ樹脂の配合量を200部とすること以外
は実施例1と同様にして顔料分散ペーストを得た。分散
物の平均粒径は10μmであった。
脂粒子97.2部、脱イオン水55.8部、カーボンブ
ラック3部を入れ、ディスパーにて10分間混合撹拌し
た。製造例1で得た3級スルホニウム基含有エポキシ樹
脂100部、サテントン80部、二酸化チタン107
部、及びリンモリブデン酸アルミニウム10部を加え、
再びディスパーにて混合撹拌した。これにガラスビーズ
を加えてサンドグラインドミルにて40℃で一時間分散
させて顔料分散ペーストを得た。分散物の平均粒径は1
0μmであった。実施例2 顔料分散ペーストの調製 脱イオン水の配合量を7.1部とし、3級スルホニウム
基含有エポキシ樹脂の配合量を200部とすること以外
は実施例1と同様にして顔料分散ペーストを得た。分散
物の平均粒径は10μmであった。
【0082】比較例1 顔料分散ペーストの調製 分散容器に、製造例1で得た3級スルホニウム基含有エ
ポキシ樹脂100部、脱イオン水93.2部、及びカー
ボンブラック3部を入れ、ディスパーにて10分間混合
撹拌した。ここにサテントン80部、二酸化チタン10
7部、及びリンモリブデン酸アルミニウム10部を加
え、再びディスパーにて混合撹拌した。これにガラスビ
ーズを加えてサンドグラインドミルにて40℃で一時間
分散させて顔料分散ペーストを得た。分散物の平均粒径
は10μmであった。
ポキシ樹脂100部、脱イオン水93.2部、及びカー
ボンブラック3部を入れ、ディスパーにて10分間混合
撹拌した。ここにサテントン80部、二酸化チタン10
7部、及びリンモリブデン酸アルミニウム10部を加
え、再びディスパーにて混合撹拌した。これにガラスビ
ーズを加えてサンドグラインドミルにて40℃で一時間
分散させて顔料分散ペーストを得た。分散物の平均粒径
は10μmであった。
【0083】製造例3 アミン変性エポキシ樹脂の合成 撹拌機、冷却管、窒素導入管、温度計および滴下漏斗を
装備した反応容器に、2,4−/2,6−トリレンジイソ
シアネート(重量比=8/2)92部、MIBK95部
およびジブチルチンジラウレート0.5部を仕込んだ。
反応混合物を撹拌下、メタノール21部を滴下した。反
応は、室温から始め、発熱により60℃まで昇温した。
その後、30分間反応を継続した後、エチレングリコー
ルモノ−2−エチルヘキシルエーテル57部を滴下漏斗
より滴下した。更に、反応混合物に、ビスフェノールA
−プロピレンオキシド5モル付加体42部を添加した。
反応は主に、60〜65℃の範囲で行い、IRスペクト
ルの測定において、イソシアネート基に基づく吸収が消
失するまで継続した。
装備した反応容器に、2,4−/2,6−トリレンジイソ
シアネート(重量比=8/2)92部、MIBK95部
およびジブチルチンジラウレート0.5部を仕込んだ。
反応混合物を撹拌下、メタノール21部を滴下した。反
応は、室温から始め、発熱により60℃まで昇温した。
その後、30分間反応を継続した後、エチレングリコー
ルモノ−2−エチルヘキシルエーテル57部を滴下漏斗
より滴下した。更に、反応混合物に、ビスフェノールA
−プロピレンオキシド5モル付加体42部を添加した。
反応は主に、60〜65℃の範囲で行い、IRスペクト
ルの測定において、イソシアネート基に基づく吸収が消
失するまで継続した。
【0084】次に、ビスフェノールAとエピクロルヒド
リンから既知の方法で合成したエポキシ当量188のエ
ポキシ樹脂365部を反応混合物に加えて、125℃ま
で昇温した。その後、ベンジルジメチルアミン1.0部
を添加し、エポキシ当量410部になるまで130℃で
反応させた。
リンから既知の方法で合成したエポキシ当量188のエ
ポキシ樹脂365部を反応混合物に加えて、125℃ま
で昇温した。その後、ベンジルジメチルアミン1.0部
を添加し、エポキシ当量410部になるまで130℃で
反応させた。
【0085】続いて、ビスフェノールA87部を加えて
120℃で反応させたところ、エポキシ当量は1190
となった。その後、反応混合物を冷却し、ジエタノール
アミン11部、N−エチルエタノールアミン24部およ
びアミノエチルエタノールアミンのケチミン化物の79
重量%MIBK溶液25部を加え、110℃で2時間反
応させた。その後、MIBKで不揮発分80%となるま
で希釈し、アミン変性エポキシ樹脂(樹脂固形分80
%)を得た。
120℃で反応させたところ、エポキシ当量は1190
となった。その後、反応混合物を冷却し、ジエタノール
アミン11部、N−エチルエタノールアミン24部およ
びアミノエチルエタノールアミンのケチミン化物の79
重量%MIBK溶液25部を加え、110℃で2時間反
応させた。その後、MIBKで不揮発分80%となるま
で希釈し、アミン変性エポキシ樹脂(樹脂固形分80
%)を得た。
【0086】製造例4 硬化剤の合成 4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート1250
部及びMIBK266.4部を反応容器に仕込み、80
℃になるまでこれらを加熱し、ジブチルチンジラウレー
ト2.5部を加えた。ブチルセロソルブ(エチレングリ
コールモノブチルエーテル)944部にε−カプロラク
タム226部を溶解させた溶液を上記反応容器に80℃
にて2時間かけて滴下した。温度を100℃まで上げ、
4時間加熱してイソシアネート基の吸収スペクトルが消
失したことを確認した。ついで、MIBK336.1部
を加えてブロックポリイソシアネート硬化剤を得た。
部及びMIBK266.4部を反応容器に仕込み、80
℃になるまでこれらを加熱し、ジブチルチンジラウレー
ト2.5部を加えた。ブチルセロソルブ(エチレングリ
コールモノブチルエーテル)944部にε−カプロラク
タム226部を溶解させた溶液を上記反応容器に80℃
にて2時間かけて滴下した。温度を100℃まで上げ、
4時間加熱してイソシアネート基の吸収スペクトルが消
失したことを確認した。ついで、MIBK336.1部
を加えてブロックポリイソシアネート硬化剤を得た。
【0087】製造例5 硬化剤の合成 イソホロンジイソシアネート(IPDI)222部を反
応容器に入れ、MIBK56部で希釈した後、ジブチル
チンジラウレート0.2部を加え、50℃に昇温し、メ
チルエチルケトオキシム174部を樹脂温度が70℃を
越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℃に1時
間保温し、その後、n−ブタノール43部で希釈してブ
ロックポリイソシアネート硬化剤を得た。
応容器に入れ、MIBK56部で希釈した後、ジブチル
チンジラウレート0.2部を加え、50℃に昇温し、メ
チルエチルケトオキシム174部を樹脂温度が70℃を
越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℃に1時
間保温し、その後、n−ブタノール43部で希釈してブ
ロックポリイソシアネート硬化剤を得た。
【0088】実施例3 カチオン電着塗料組成物の調製 製造例3のアミン変性エポキシ性樹脂と、製造例4の硬
化剤を固形分配合比70:30で均一に混合した。その
後、エチレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエー
テルを、固形分に対して3%になるように加えた。この
バインダー成分1250部に対して50%乳酸を34.
4部加え、酢酸亜鉛を14.1部加えた。更にイオン交
換水を加えてゆっくり希釈した。固形分が36.0%と
なるように、減圧下でMIBKを除去することにより、
メインエマルジョンとした。
化剤を固形分配合比70:30で均一に混合した。その
後、エチレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエー
テルを、固形分に対して3%になるように加えた。この
バインダー成分1250部に対して50%乳酸を34.
4部加え、酢酸亜鉛を14.1部加えた。更にイオン交
換水を加えてゆっくり希釈した。固形分が36.0%と
なるように、減圧下でMIBKを除去することにより、
メインエマルジョンとした。
【0089】このメインエマルジョン1567.9部お
よび実施例1で得た顔料分散ペースト402.7部を、
イオン交換水2023.2部およびジブチルチンオキサ
イド6.5部と混合して、固形分20.0重量%のカチ
オン電着塗料を調製した。電着塗料中の顔料含有量と全
樹脂含有量の固形分重量比は1/3.5であった。
よび実施例1で得た顔料分散ペースト402.7部を、
イオン交換水2023.2部およびジブチルチンオキサ
イド6.5部と混合して、固形分20.0重量%のカチ
オン電着塗料を調製した。電着塗料中の顔料含有量と全
樹脂含有量の固形分重量比は1/3.5であった。
【0090】このように調製したカチオン電着塗料組成
物の耐ハジキ性、及び形成した硬化塗膜の外観を評価し
た。評価結果を表5に示した。
物の耐ハジキ性、及び形成した硬化塗膜の外観を評価し
た。評価結果を表5に示した。
【0091】評価手順 (A)耐ハジキ性 カチオン電着塗料組成物を、リン酸亜鉛処理した冷延鋼
板(寸法:10cm×15cm)に乾燥膜厚20μmと
なるように電着した。この電着塗装板を水洗し、10分
間室温放置した。
板(寸法:10cm×15cm)に乾燥膜厚20μmと
なるように電着した。この電着塗装板を水洗し、10分
間室温放置した。
【0092】電着塗装板を塗装面を上向きにして水平に
置き、直径15mm、高さ5mmのアルミホイル製のカ
ップを板の中央に両面テープで貼った。このアルミホイ
ル製カップに防錆油と水をスポイトで1滴づつ入れた。
置き、直径15mm、高さ5mmのアルミホイル製のカ
ップを板の中央に両面テープで貼った。このアルミホイ
ル製カップに防錆油と水をスポイトで1滴づつ入れた。
【0093】カップを付けた塗装板を160℃に設定し
たオーブン中に水平に維持して10分間焼付けた。焼付
け後のウエット板上の電着塗膜表面上に油が飛散して発
生したクレーター状の塗膜欠陥を、以下の評価基準によ
り目視評価した。
たオーブン中に水平に維持して10分間焼付けた。焼付
け後のウエット板上の電着塗膜表面上に油が飛散して発
生したクレーター状の塗膜欠陥を、以下の評価基準によ
り目視評価した。
【0094】
【表3】評価基準:
【0095】(B)塗膜外観 カチオン電着塗料組成物を、リン酸亜鉛処理した冷延鋼
板(寸法:10cm×15cm)に乾燥膜厚20μmと
なるように電着した。この電着塗装板を水洗し、10分
間室温放置した。この塗装板を160℃に設定したオー
ブン中に水平に維持して10分間焼付けた。塗膜外観
を、表面粗さ計により測定した。
板(寸法:10cm×15cm)に乾燥膜厚20μmと
なるように電着した。この電着塗装板を水洗し、10分
間室温放置した。この塗装板を160℃に設定したオー
ブン中に水平に維持して10分間焼付けた。塗膜外観
を、表面粗さ計により測定した。
【0096】
【表4】評価基準:
【0097】実施例4 カチオン電着塗料組成物の調製 実施例3で調製したメインエマルジョン1493.8
部、実施例2で得た顔料分散ペースト448.2部、イ
オン交換水2051.7部、及びジブチルチンオキサイ
ド6.2部を混合して、固形分20.0重量%のカチオ
ン電着塗料を調製した。電着塗料中の顔料含有量と全樹
脂含有量の固形分重量比は1/3.5であった。
部、実施例2で得た顔料分散ペースト448.2部、イ
オン交換水2051.7部、及びジブチルチンオキサイ
ド6.2部を混合して、固形分20.0重量%のカチオ
ン電着塗料を調製した。電着塗料中の顔料含有量と全樹
脂含有量の固形分重量比は1/3.5であった。
【0098】このように調製したカチオン電着塗料組成
物を実施例3と同様にして評価した。評価結果を表5に
示した。
物を実施例3と同様にして評価した。評価結果を表5に
示した。
【0099】比較例2 カチオン電着塗料組成物の調製 実施例3で調製したメインエマルジョン1567.9
部、比較例1で得た顔料分散ペースト349.5部、イ
オン交換水1990部、ジブチルチンオキサイド6.2
部、及び製造例2で得た3級スルホニウム基含有樹脂粒
子86.4部を混合して、固形分20.0重量%のカチ
オン電着塗料を調製した。電着塗料中の顔料含有量と全
樹脂含有量の固形分重量比は1/3.5であった。
部、比較例1で得た顔料分散ペースト349.5部、イ
オン交換水1990部、ジブチルチンオキサイド6.2
部、及び製造例2で得た3級スルホニウム基含有樹脂粒
子86.4部を混合して、固形分20.0重量%のカチ
オン電着塗料を調製した。電着塗料中の顔料含有量と全
樹脂含有量の固形分重量比は1/3.5であった。
【0100】このように調製したカチオン電着塗料組成
物を実施例3と同様にして評価した。評価結果を表5に
示した。
物を実施例3と同様にして評価した。評価結果を表5に
示した。
【0101】
【表5】
【0102】
【発明の効果】電着時には流動性に優れるが、その後粘
性が増大して加熱硬化時には優れた耐ハジキ性を発揮す
る電着塗膜を形成する顔料分散ペースト、及びこれを含
有するカチオン電着塗料組成物が提供された。
性が増大して加熱硬化時には優れた耐ハジキ性を発揮す
る電着塗膜を形成する顔料分散ペースト、及びこれを含
有するカチオン電着塗料組成物が提供された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三原 康央 大阪府寝屋川市池田中町19番17号 日本ペ イント株式会社内 (72)発明者 山田 光夫 大阪府寝屋川市池田中町19番17号 日本ペ イント株式会社内 Fターム(参考) 4J037 AA02 AA10 AA11 AA14 AA15 AA17 AA18 AA22 AA24 AA26 AA27 AA28 CC17 CC23 DD24 EE43 FF15 4J038 CA101 CG001 CG142 CH032 CH042 CJ012 CJ022 CJ102 CJ132 DB391 DB392 DB402 DG321 GA09 GA13 GA14 HA026 HA216 KA08 KA16 LA03 LA06 NA01 NA03 NA24 PA04 PB07 PC02
Claims (7)
- 【請求項1】 カチオン電着塗料組成物を調製するため
の中間組成物である、水性媒体と顔料と顔料分散剤とを
含有する顔料分散ペーストにおいて、 該顔料分散剤がイオン性基含有樹脂粒子とイオン性基含
有エポキシ樹脂とを含有する顔料分散ペースト。 - 【請求項2】 前記イオン性基含有樹脂粒子とイオン性
基含有エポキシ樹脂との配合割合が重量比で0.1/1
〜5/1である請求項1記載の顔料分散ペースト。 - 【請求項3】 前記顔料と顔料分散剤との配合割合が重
量比で0.5/1〜5/1である請求項1記載の顔料分
散ペースト。 - 【請求項4】 前記イオン性基含有樹脂粒子がカチオン
性基含有架橋アクリル樹脂粒子であり、前記イオン性基
含有エポキシ樹脂がカチオン性基含有エポキシ樹脂であ
る請求項1記載の顔料分散ペースト。 - 【請求項5】 前記イオン性基含有樹脂粒子が、イオン
性基含有エポキシ樹脂を乳化剤として用いて、エチレン
性不飽和単量体を水性媒体中で乳化重合させることによ
り製造されたものである、請求項1記載の顔料分散ペー
スト。 - 【請求項6】 顔料を顔料分散剤と共に水性媒体中に分
散させる工程を包含する、カチオン電着塗料組成物を調
製するための中間組成物である顔料分散ペーストを製造
する方法において、 該顔料分散剤がイオン性基含有樹脂粒子とイオン性基含
有エポキシ樹脂とを含有するものである方法。 - 【請求項7】 中和剤を含む水性媒体中に分散されたバ
インダー成分と顔料成分とを含むカチオン電着塗料組成
物において、 該顔料成分が請求項1記載の顔料分散ペーストにより導
入されたものであるカチオン電着塗料組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000258954A JP2002069358A (ja) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | 顔料分散ペースト、及びカチオン電着塗料組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000258954A JP2002069358A (ja) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | 顔料分散ペースト、及びカチオン電着塗料組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002069358A true JP2002069358A (ja) | 2002-03-08 |
Family
ID=18747185
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000258954A Pending JP2002069358A (ja) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | 顔料分散ペースト、及びカチオン電着塗料組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002069358A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10697081B2 (en) | 2018-06-22 | 2020-06-30 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Method of improving the corrosion resistance of a metal substrate |
-
2000
- 2000-08-29 JP JP2000258954A patent/JP2002069358A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10697081B2 (en) | 2018-06-22 | 2020-06-30 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Method of improving the corrosion resistance of a metal substrate |
US20200270758A1 (en) * | 2018-06-22 | 2020-08-27 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Method of improving the corrosion resistance of a metal substrate |
US11905610B2 (en) * | 2018-06-22 | 2024-02-20 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Method of improving the corrosion resistance of a metal substrate |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20050282936A1 (en) | Cationic electrodeposition coating composition | |
JP2002294165A (ja) | カチオン電着塗料用ハジキ防止方法及びハジキ防止剤 | |
JP2006342303A (ja) | カチオン電着塗料用ハジキ防止剤およびこれを含む塗料組成物 | |
JP4060620B2 (ja) | 無鉛性カチオン電着塗料を用いる電着塗装方法 | |
EP2752467B1 (en) | Method for preparing emulsion resin composition for cationic electrodeposition coating | |
JP2009235350A (ja) | カチオン電着塗料組成物 | |
JP5555569B2 (ja) | 硬化電着塗膜および多層塗膜の形成方法 | |
JP2002285393A (ja) | 積層塗膜形成方法及び積層塗膜 | |
JP2010037481A (ja) | カチオン電着塗料組成物およびカチオン電着塗装方法 | |
JP2010095668A (ja) | カチオン性電着塗料組成物 | |
JP2002294141A (ja) | カチオン電着塗料組成物 | |
JP2008037889A (ja) | カチオン電着塗料用電導度制御剤およびそれを用いるカチオン電着塗料の電気電導度調整方法 | |
JPWO2005068570A1 (ja) | カチオン電着塗料組成物 | |
JP2002060680A (ja) | カチオン電着塗料組成物 | |
JP2002356647A (ja) | 無鉛性カチオン電着塗料組成物及び塗装方法 | |
JP2008106134A (ja) | カチオン電着塗料組成物およびその応用 | |
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 | |
KR20040041073A (ko) | 경화된 구배형 피막 및 이를 함유하는 다층 피막을제조하는 방법 | |
JP2006348316A (ja) | 電着塗膜形成方法 | |
JP2002356646A (ja) | 架橋樹脂粒子を含有する無鉛性カチオン電着塗料組成物 | |
JP2009235351A (ja) | カチオン電着塗料組成物 | |
JP2002069358A (ja) | 顔料分散ペースト、及びカチオン電着塗料組成物 | |
JP2002275413A (ja) | 電子部品用カチオン電着塗料組成物 | |
JP2002356645A (ja) | 無鉛性カチオン電着塗料組成物 | |
JP2006257161A (ja) | カチオン電着塗料組成物、電着浴の管理方法および電着塗装システム |