JP2002356647A - Lead-less cationic-electrodeposition paint composition and painting process - Google Patents

Lead-less cationic-electrodeposition paint composition and painting process

Info

Publication number
JP2002356647A
JP2002356647A JP2002061658A JP2002061658A JP2002356647A JP 2002356647 A JP2002356647 A JP 2002356647A JP 2002061658 A JP2002061658 A JP 2002061658A JP 2002061658 A JP2002061658 A JP 2002061658A JP 2002356647 A JP2002356647 A JP 2002356647A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coating composition
lead
acid
cationic
solid content
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002061658A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4130086B2 (en
Inventor
Yoshio Kojima
与志夫 児島
Mitsuo Yamada
光夫 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Paint Co Ltd
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Nippon Paint Co Ltd
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Paint Co Ltd, Toyota Motor Corp filed Critical Nippon Paint Co Ltd
Priority to JP2002061658A priority Critical patent/JP4130086B2/en
Publication of JP2002356647A publication Critical patent/JP2002356647A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4130086B2 publication Critical patent/JP4130086B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an lead-less cationic-electrodeposition paint composition which contains low concentrations of VOC and metal ions and is environmental friendly because the small amount of the electrodeposition paint is required, and to provide an electrodeposition process using this. SOLUTION: The unleaded cationic-electrodeposition paint composition contains an aqueous medium, a binder resin which contains a cationic epoxy resin and a block isocyanate curing agent and is dispersed or dissolved in the aqueous medium, a neutralizing acid for neutralizing the cationic epoxy resin, an organic solvent and a metal catalyst. Its nonvolatile solid content is 22-35 wt.%. Its volatile organic content is not more than 1 wt.%. Its metal ion content is not more than 500 ppm. The amount of the neutralizing acid is 10-30 mg equivalent against 100 g of the resin solid content. The resistance of a 20 μm- thick film electrodeposited on a substrate is 1,000-1,500 kΩ/cm<2> .

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、無鉛性カチオン電
着塗料組成物に関し、特に、揮発性有機分含有量(VO
C)及び金属イオン濃度が低い高つきまわり性の無鉛性
カチオン電着塗料組成物、及びこれを用いる電着塗装方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lead-free cationic electrodeposition coating composition, and more particularly to a volatile organic content (VO).
C) and a high throwing power lead-free cationic electrodeposition coating composition having a low metal ion concentration and an electrodeposition coating method using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】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。カチオン電着塗装は、カチオン電着塗料中に被
塗物を陰極として浸漬させ、電圧を印加することにより
行われる。
2. Description of the Related Art Electrodeposition coating can be applied to even small objects having complicated shapes, and can be applied automatically and continuously. It has a complicated shape and is widely used as an undercoating method for an object requiring high rust prevention. Further, the use efficiency of the paint is extremely high as compared with other coating methods, so that it is economical and widely used as an industrial coating method. The cationic electrodeposition coating is performed by immersing the object to be coated as a cathode in the cationic electrodeposition coating and applying a voltage.

【0003】これまで電着塗料には、塗膜の耐食性を改
良するため、鉛を含む金属触媒(耐食性付与剤等)が添
加されてきた。近年、金属イオン、特に鉛イオンは環境
に対して悪影響を与えることから、電着塗料に使用する
金属触媒の量を削減することが要求されている。
Heretofore, metal catalysts containing lead (such as a corrosion resistance imparting agent) have been added to electrodeposition paints in order to improve the corrosion resistance of the coating film. In recent years, since metal ions, particularly lead ions, have a bad influence on the environment, it has been required to reduce the amount of metal catalyst used in electrodeposition paints.

【0004】一方、最近、環境に対する意識が高まるに
つれ、先進国では、有害大気汚染物質(HAPs)の量
を規制する方向に進んでいる。電着塗料は樹脂を合成す
る際の溶剤として、及び電着塗膜のフロー助剤や塗装作
業性の調整剤として、揮発性有機溶媒を含んでいる。そ
のため、環境規制基準が強化された場合は使用が困難と
なる怖れがある。
On the other hand, recently, as awareness of the environment has increased, developed countries have been moving toward regulating the amount of harmful air pollutants (HAPs). The electrodeposition paint contains a volatile organic solvent as a solvent for synthesizing a resin, and as a flow aid for an electrodeposition coating film or as a regulator of coating workability. Therefore, when the environmental regulation standards are strengthened, there is a fear that use becomes difficult.

【0005】他方、塗装コストの低減の為、塗料自体の
使用量の減少も望まれている。
[0005] On the other hand, in order to reduce coating costs, it is also desired to reduce the amount of paint used.

【0006】カチオン電着塗装の過程における塗膜の析
出は電気化学的な反応によるものであり、電圧の印加に
より、被塗物表面に塗膜が析出する。析出した塗膜は絶
縁性を有するので、塗装過程において、塗膜の析出が進
行して析出膜の膜厚が増加するのに従い、塗膜の電気抵
抗は大きくなる。
[0006] The deposition of a coating film in the process of cationic electrodeposition coating is due to an electrochemical reaction, and the coating film is deposited on the surface of an object to be coated by applying a voltage. Since the deposited coating has insulating properties, the electrical resistance of the coating increases as the deposition of the coating proceeds and the thickness of the deposited film increases in the coating process.

【0007】その結果、当該部位への塗料の析出は低下
し、代わって未析出部位への塗膜の析出が始まる。この
ようにして、順次未被着部分に塗料固形分が被着して塗
装を完成させる。本明細書中、被塗物の未着部位に塗膜
が順次形成される性質をつきまわり性という。
[0007] As a result, the deposition of the paint on the portion concerned is reduced, and instead, the deposition of the coating film on the undeposited portion starts. In this way, the paint solids are sequentially applied to the unapplied portions to complete the coating. In the present specification, the property that a coating film is sequentially formed on a non-adhered portion of an object to be coated is referred to as throwing power.

【0008】カチオン電着塗装においては、上述したよ
うに被塗物表面に絶縁性の塗膜が順次形成されていくの
で、理論的には無限のつきまわり性を有しており、被塗
物の全ての部分に均一に塗膜を形成することができるは
ずである。
In the cationic electrodeposition coating, as described above, an insulating coating film is sequentially formed on the surface of the object to be coated, and thus has theoretically infinite throwing power. It should be possible to form a coating film uniformly on all parts of.

【0009】しかしながら、被塗物の未着部位において
は、被着部位と比較して浴中で印加される電圧が弱くな
るため塗料固形分が着き難く、電着塗料のつきまわり性
は必ずしも充分でなく、膜厚のムラが生じる。
However, the voltage applied in the bath is weaker in the uncoated portion of the object to be coated than in the coated portion, so that the solid content of the coating is less likely to be deposited, and the throwing power of the electrodeposition coating is not necessarily sufficient. However, unevenness in film thickness occurs.

【0010】カチオン電着塗装は、通常は下塗り塗装に
使用され、防錆等を主目的として行われることから、複
雑な構造を有する被塗物であっても、すべての部分でそ
の塗膜の膜厚を所定値以上にする必要がある。そのた
め、膜厚にムラがあると、厚い部分は塗り過ぎであり、
塗料が過剰に使用されていることとなる。従って、塗料
の使用量を減少させるためには、電着塗料のつきまわり
性を改良する必要がある。
[0010] Cationic electrodeposition coating is usually used for undercoating and is performed mainly for the purpose of rust prevention and the like. Therefore, even in the case of an object having a complicated structure, the coating film is applied to all parts. It is necessary to make the film thickness more than a predetermined value. Therefore, if there is unevenness in the film thickness, the thick part is overpainted,
This means that the paint is used excessively. Therefore, in order to reduce the amount of paint used, it is necessary to improve the throwing power of the electrodeposition paint.

【0011】つきまわり性低下の要因としては、形成さ
せる塗膜中に、塗料に含まれているイオン性基、水和官
能基等が残存し、これらが電荷移動媒体となることによ
って塗膜の電気抵抗値を下げてしまうことが考えられ
る。従って、カチオン電着塗装において、高いつきまわ
り性を実現するためには、このような要因を除去して塗
膜の電気抵抗値を上げる必要がある。
The cause of the decrease in throwing power is that ionic groups, hydrated functional groups, and the like contained in the paint remain in the paint film to be formed, and these serve as a charge transfer medium. It is conceivable that the electric resistance value is reduced. Therefore, in the cationic electrodeposition coating, in order to realize high throwing power, it is necessary to eliminate such factors and increase the electric resistance value of the coating film.

【0012】つきまわり性低下の他の要因は、バインダ
ー樹脂の析出性が低いことが考えられる。被塗物の未着
部位に印加される電圧は弱く、当該部位に塗料固形分が
被塗物に析出し難くなるのである。この場合、塗料エマ
ルションから被塗物ヘのバインダー樹脂の析出性を高め
ることができれば、被塗物の未着部位に印加される弱い
電圧によっても塗料固形分が析出し、被塗物の全ての部
分に均一に塗膜が形成されることとなる。
Another cause of the decrease in throwing power is considered to be the low precipitation of the binder resin. The voltage applied to an unattached portion of the object to be coated is weak, and it is difficult for the solid content of the coating material to deposit on the object to be coated at the portion. In this case, if the precipitability of the binder resin from the coating emulsion to the object to be coated can be enhanced, the coating solids are precipitated even by a weak voltage applied to the non-adhered portion of the object to be coated, and all of the object to be coated are A coating film is uniformly formed on the portion.

【0013】また、従来のカチオン電着塗料組成物は、
不揮発固形分が20重量%程度と比較的低く、バインダ
ー樹脂の析出性を十分に高めることが困難であった。
Further, the conventional cationic electrodeposition coating composition comprises:
The non-volatile solid content was relatively low at about 20% by weight, and it was difficult to sufficiently enhance the precipitation property of the binder resin.

【0014】[0014]

【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、V
OC及び金属イオン濃度が低く、また、電着塗料自体の
使用量も少なくて済むために、環境に与える影響が少な
い高つきまわり性の無鉛性カチオン電着塗料組成物、及
びこれを用いる電着塗装方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems.
A high throwing power lead-free cationic electrodeposition coating composition having a low OC and metal ion concentration and a low effect on the environment because the amount of the electrodeposition coating material itself used is small, and an electrodeposition using the same. An object of the present invention is to provide a painting method.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は、水性媒体、水
性媒体中に分散するか又は溶解した、カチオン性エポキ
シ樹脂及びブロックイソシアネート硬化剤を含むバイン
ダー樹脂、カチオン性エポキシ樹脂を中和するための中
和酸、有機溶媒、金属触媒を含有する無鉛性カチオン電
着塗料組成物において、不揮発固形分が22〜35重量
%であり、揮発性有機分含有量(VOC)が1重量%以
下であり、金属イオン濃度が500ppm以下であり、
中和酸の量がバインダー樹脂固形分100gに対して1
0〜30mg当量であり、被塗物に対して厚さ10〜2
0μmに電着された塗膜の膜抵抗が1000〜1500
kΩ/cm2である無鉛性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。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to an aqueous medium, a binder resin containing a cationic epoxy resin and a blocked isocyanate hardener dispersed or dissolved in the aqueous medium, and a method for neutralizing the cationic epoxy resin. In a lead-free cationic electrodeposition coating composition containing a neutralizing acid, an organic solvent, and a metal catalyst, the nonvolatile solid content is 22 to 35% by weight, and the volatile organic content (VOC) is 1% by weight or less. Yes, the metal ion concentration is 500 ppm or less,
The amount of neutralizing acid is 1 to 100 g of binder resin solids.
0 to 30 mg equivalent, and a thickness of 10 to 2
The film resistance of the coating film deposited at 0 μm is 1000 to 1500
An object of the present invention is to provide a lead-free cationic electrodeposition coating composition having a kΩ / cm 2 , which achieves the above object.

【0016】また、本発明は、水性媒体、水性媒体中に
分散するか又は溶解した、カチオン性エポキシ樹脂及び
ブロックイソシアネート硬化剤を含むバインダー樹脂、
カチオン性エポキシ樹脂を中和するための中和酸、有機
溶媒、金属触媒を含有し、不揮発固形分が22〜35重
量%であり、揮発性有機分含有量が1重量%以下であ
り、金属イオン濃度が500ppm以下であり、中和酸
の量がバインダー樹脂固形分100gに対して10〜3
0mg当量である無鉛性カチオン電着塗料組成物に被塗
物を浸漬する工程;及び該被塗物を陰極として電着塗装
を行なうことにより、被塗物表面に厚さ10〜20μ
m、膜抵抗1000〜1500kΩ/cm2の塗膜を形
成する工程;を包含する電着塗装方法を提供するもので
あり、そのことにより上記目的が達成される。
The present invention also provides an aqueous medium, a binder resin containing a cationic epoxy resin and a blocked isocyanate hardener dispersed or dissolved in the aqueous medium,
It contains a neutralizing acid for neutralizing a cationic epoxy resin, an organic solvent, and a metal catalyst, has a nonvolatile solid content of 22 to 35% by weight, a volatile organic content of 1% by weight or less, The ion concentration is 500 ppm or less, and the amount of the neutralizing acid is 10 to 3 with respect to 100 g of the binder resin solid content.
A step of immersing the object to be coated in a lead-free cationic electrodeposition coating composition having an equivalent weight of 0 mg;
m, a step of forming a coating film having a film resistance of 1000 to 1500 kΩ / cm 2 , whereby the above object is achieved.

【0017】ここで、「無鉛性」とは、実質上鉛を含ま
ないことをいい、環境に悪影響を与えるような量で鉛を
含まないことを意味する。具体的には、電着浴中の鉛化
合物濃度が50ppm、好ましくは20ppmを超える
量で鉛を含まないことをいう。
Here, "lead-free" means that it contains substantially no lead, and means that it does not contain lead in an amount that adversely affects the environment. Specifically, it means that the lead compound concentration in the electrodeposition bath does not contain lead in an amount exceeding 50 ppm, preferably 20 ppm.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】カチオン電着塗料組成物は、水性
媒体、水性媒体中に分散するか又は溶解した、バインダ
ー樹脂、中和酸、有機溶媒、金属触媒等種々の添加剤を
含有する。バインダー樹脂は官能基を有するカチオン性
樹脂とこれを硬化させるブロックイソシアネート硬化剤
とを含む。水性媒体としては、イオン交換水等が一般に
用いられる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The cationic electrodeposition coating composition contains various additives such as an aqueous medium, a binder resin, a neutralizing acid, an organic solvent, and a metal catalyst dispersed or dissolved in the aqueous medium. The binder resin contains a cationic resin having a functional group and a blocked isocyanate curing agent for curing the resin. As the aqueous medium, ion exchange water or the like is generally used.

【0019】本発明の無鉛性カチオン電着塗料組成物で
は、カチオン性樹脂としてエポキシ樹脂のエポキシ環に
アミン等活性水素化合物を反応させ、そのエポキシ基を
開環してカチオン性基を導入したカチオン性エポキシ樹
脂を用い、ブロックイソシアネート硬化剤としてポリイ
ソシアネートのイソシアネート基をブロックしたブロッ
クポリイソシアネートを用いることが好ましい。
In the lead-free cationic electrodeposition coating composition of the present invention, a cation obtained by reacting an active hydrogen compound such as an amine with an epoxy ring of an epoxy resin as a cationic resin and opening the epoxy group to introduce a cationic group. It is preferable to use a blocked polyisocyanate in which an isocyanate group of a polyisocyanate is blocked as a blocked isocyanate curing agent using a reactive epoxy resin.

【0020】カチオン性エポキシ樹脂 本発明で用いるカチオン性エポキシ樹脂には、アミンで
変性されたエポキシ樹脂が含まれる。このカチオン性エ
ポキシ樹脂は、特開昭54−4978号、同昭56−3
4186号などに記載されている公知の樹脂でよい。
Cationic Epoxy Resin The cationic epoxy resin used in the present invention includes an epoxy resin modified with an amine. This cationic epoxy resin is disclosed in JP-A-54-4978 and JP-A-56-3974.
A known resin described in, for example, Japanese Patent No. 4186 may be used.

【0021】カチオン性エポキシ樹脂は、典型的には、
ビスフェノール型エポキシ樹脂のエポキシ環の全部をカ
チオン性基を導入し得る活性水素化合物で開環するか、
または一部のエポキシ環を他の活性水素化合物で開環
し、残りのエポキシ環をカチオン性基を導入し得る活性
水素化合物で開環して製造される。
The cationic epoxy resin is typically
All of the epoxy ring of the bisphenol type epoxy resin is opened with an active hydrogen compound capable of introducing a cationic group,
Alternatively, it is produced by opening a part of the epoxy ring with another active hydrogen compound and opening the remaining epoxy ring with an active hydrogen compound capable of introducing a cationic group.

【0022】ビスフェノール型エポキシ樹脂の典型例は
ビスフェノールA型またはビスフェノールF型エポキシ
樹脂である。前者の市販品としてはエピコート828
(油化シェルエポキシ社製、エポキシ当量180〜19
0)、エピコート1001(同、エポキシ当量450〜
500)、エピコート1010(同、エポキシ当量30
00〜4000)などがあり、後者の市販品としてはエ
ピコート807、(同、エポキシ当量170)などがあ
る。
A typical example of the bisphenol type epoxy resin is a bisphenol A type or bisphenol F type epoxy resin. The former commercial product is Epikote 828
(Yuika Shell Epoxy Co., epoxy equivalent 180 ~ 19
0), epicoat 1001 (same as above, epoxy equivalent 450-
500), Epicoat 1010 (same epoxy equivalent 30)
00-4000), and the latter commercially available products include Epicoat 807 (same as above, epoxy equivalent: 170).

【0023】特開平5−306327号公報第0004
段落の式、化3に記載のような、オキサゾリドン環含有
エポキシ樹脂をカチオン性エポキシ樹脂に用いてもよ
い。耐熱性及び耐食性に優れた塗膜が得られるからであ
る。
JP-A-5-306327, No. 0004
An oxazolidone ring-containing epoxy resin as described in the formula in the paragraph, Chemical formula 3 may be used for the cationic epoxy resin. This is because a coating film having excellent heat resistance and corrosion resistance can be obtained.

【0024】エポキシ樹脂にオキサゾリドン環を導入す
る方法としては、例えば、メタノールのような低級アル
コールでブロックされたブロックポリイソシアネートと
ポリエポキシドを塩基性触媒の存在下で加熱保温し、副
生する低級アルコールを系内より留去することで得られ
る。
As a method for introducing an oxazolidone ring into an epoxy resin, for example, a blocked polyisocyanate and a polyepoxide blocked with a lower alcohol such as methanol are heated and maintained in the presence of a basic catalyst to reduce the by-produced lower alcohol. It is obtained by distilling off from the system.

【0025】特に好ましいエポキシ樹脂はオキサゾリド
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。
Particularly preferred epoxy resins are oxazolidone ring-containing epoxy resins. This is because a coating film having excellent heat resistance and corrosion resistance and also excellent impact resistance can be obtained.

【0026】二官能エポキシ樹脂とモノアルコールでブ
ロックしたジイソシアネート(すなわち、ビスウレタ
ン)とを反応させるとオキサゾリドン環を含有するエポ
キシ樹脂が得られることは公知である。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は、例え
ば、特開2000−128959号公報第0012〜0
047段落に記載されている。
It is known that the reaction of a bifunctional epoxy resin with a diisocyanate blocked with a monoalcohol (ie bisurethane) results in an epoxy resin containing an oxazolidone ring. Specific examples and production methods of this oxazolidone ring-containing epoxy resin are described, for example, in JP-A-2000-128959, 0012 to 0.
It is described in paragraph 047.

【0027】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。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。
[0027] These epoxy resins may be modified with suitable resins such as polyester polyols, polyether polyols, and monofunctional alkylphenols. Further, the epoxy resin can be chain-extended by utilizing a reaction between an epoxy group and a diol or dicarboxylic acid.

【0028】これらのエポキシ樹脂は、開環後0.3〜
4.0meq/gのアミン当量となるように、より好ま
しくはそのうちの5〜50%が1級アミノ基が占めるよ
うに活性水素化合物で開環するのが望ましい。
These epoxy resins are used in a range of 0.3 to 0.3 after ring opening.
It is desirable to open the ring with an active hydrogen compound such that the amine equivalent is 4.0 meq / g, more preferably 5 to 50% of which is occupied by a primary amino group.

【0029】カチオン性基を導入し得る活性水素化合物
としては1級アミン、2級アミン、3級アミンの酸塩、
スルフィド及び酸混合物がある。本発明の1級、2級又
は/及び3級アミノ基含有エポキシ樹脂を調製するため
には1級アミン、2級アミン、3級アミンの酸塩をカチ
オン性基を導入し得る活性水素化合物として用いる。
Examples of the active hydrogen compound capable of introducing a cationic group include primary amine, secondary amine and tertiary amine acid salt,
There are sulfide and acid mixtures. In order to prepare the primary, secondary and / or tertiary amino group-containing epoxy resin of the present invention, an acid salt of a primary amine, a secondary amine or a tertiary amine is used as an active hydrogen compound capable of introducing a cationic group. Used.

【0030】具体例としては、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、ジエ
チルジスルフィド・酢酸混合物などのほか、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。
Specific examples include butylamine, octylamine, diethylamine, dibutylamine, methylbutylamine, monoethanolamine, diethanolamine, N-methylethanolamine, triethylamine hydrochloride, N, N-dimethylethanolamine acetate, diethyl disulfide. In addition to the acetic acid mixture, there are secondary amines in which primary amines such as aminoethylethanolamine ketimine and diethylenetriamine diketimine are blocked. The amines may be used in combination of two or more.

【0031】ブロックイソシアネート硬化剤 本発明のブロックイソシアネート硬化剤で使用するポリ
イソシアネートとは、1分子中にイソシアネート基を2
個以上有する化合物をいう。ポリイソシアネートとして
は、例えば、脂肪族系、脂環式系、芳香族系および芳香
族−脂肪族系等のうちのいずれのものであってもよい。
Blocked Isocyanate Curing Agent The polyisocyanate used in the blocked isocyanate curing agent of the present invention is a compound having two isocyanate groups in one molecule.
Or more compounds. The polyisocyanate may be, for example, any of aliphatic, alicyclic, aromatic, and aromatic-aliphatic.

【0032】ポリイソシアネートの具体例には、トリレ
ンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイ
ソシアネート(MDI)、p−フェニレンジイソシアネ
ート、及びナフタレンジイソシアネート等のような芳香
族ジイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート
(HDI)、2,2,4−トリメチルヘキサンジイソシ
アネート、及びリジンジイソシアネート等のような炭素
数3〜12の脂肪族ジイソシアネート;1,4−シクロ
ヘキサンジイソシアネート(CDI)、イソホロンジイ
ソシアネート(IPDI)、4,4´−ジシクロヘキシ
ルメタンジイソシアネート(水添MDI)、メチルシク
ロヘキサンジイソシアネート、イソプロピリデンジシク
ロヘキシル−4,4´−ジイソシアネート、及び1,3
−ジイソシアナトメチルシクロヘキサン(水添XD
I)、水添TDI、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(ノルボルナンジイソシアネートとも称される。)等
のような炭素数5〜18の脂環式ジイソシアネート;キ
シリレンジイソシアネート(XDI)、及びテトラメチ
ルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)等のよう
な芳香環を有する脂肪族ジイソシアネート;これらのジ
イソシアネートの変性物(ウレタン化物、カーボジイミ
ド、ウレトジオン、ウレトイミン、ビューレット及び/
又はイソシアヌレート変性物);等があげられる。これ
らは、単独で、または2種以上併用することができる。
Specific examples of the polyisocyanate include aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), p-phenylene diisocyanate, and naphthalene diisocyanate; hexamethylene diisocyanate (HDI); Aliphatic diisocyanates having 3 to 12 carbon atoms, such as 1,4-trimethylhexane diisocyanate and lysine diisocyanate; 1,4-cyclohexane diisocyanate (CDI), isophorone diisocyanate (IPDI), 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate (water MDI), methylcyclohexane diisocyanate, isopropylidene dicyclohexyl-4,4'-diisocyanate, and 1,3
-Diisocyanatomethylcyclohexane (hydrogenated XD
I), C5-C18 such as hydrogenated TDI, 2,5- or 2,6-bis (isocyanatomethyl) -bicyclo [2.2.1] heptane (also referred to as norbornane diisocyanate), and the like. Aliphatic diisocyanates having an aromatic ring such as xylylene diisocyanate (XDI) and tetramethyl xylylene diisocyanate (TMXDI); modified products of these diisocyanates (urethane compounds, carbodiimides, uretdione, uretimines, Viewlets and / or
Or isocyanurate modified product); These can be used alone or in combination of two or more.

【0033】ポリイソシアネートをエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、
ヘキサントリオールなどの多価アルコールとNCO/O
H比2以上で反応させて得られる付加体ないしプレポリ
マーもブロックイソシアネート硬化剤に使用してよい。
The polyisocyanate is ethylene glycol, propylene glycol, trimethylolpropane,
Polyhydric alcohols such as hexanetriol and NCO / O
An adduct or prepolymer obtained by reacting at an H ratio of 2 or more may be used as a blocked isocyanate curing agent.

【0034】ブロック剤は、ポリイソシアネート基に付
加し、常温では安定であるが解離温度以上に加熱すると
遊離のイソシアネート基を再生し得るものである。
The blocking agent is one that is added to the polyisocyanate group and is stable at normal temperature, but can regenerate free isocyanate group when heated to a temperature higher than the dissociation temperature.

【0035】ブロック剤としては、ε−カプロラクタム
やブチルセロソルブ等通常使用されるものを用いること
ができる。しかしながら、これらの内、揮発性のブロッ
ク剤はHAPsの対象として規制されているものが多
く、使用量は必要最小限とすることが好ましい。
As the blocking agent, a commonly used blocking agent such as ε-caprolactam and butyl cellosolve can be used. However, among these, many volatile blocking agents are regulated as targets of HAPs, and it is preferable to use the necessary minimum amount.

【0036】顔料 一般に、電着塗料組成物には着色剤として一般に顔料を
含有させる。しかしながら、本発明の無鉛性カチオン電
着塗料組成物には着色顔料を含有させないことが好まし
い。塗料のつきまわり性が向上するからである。
Pigment In general, the electrodeposition coating composition generally contains a pigment as a colorant. However, it is preferable that the lead-free cationic electrodeposition coating composition of the present invention does not contain a coloring pigment. This is because the throwing power of the paint is improved.

【0037】塗膜に耐食性を付与するため防錆顔料や体
質顔料は含有させてもよい。但しその量は塗料組成物中
に含まれる顔料と樹脂固形分との重量比(P/V)が1
/9以下になる量とする。塗料組成物中の顔料の量が樹
脂固形分との重量比1/9を越えると塗料固形分の析出
性が低下するため、つきまわり性が低下する。
In order to impart corrosion resistance to the coating film, a rust preventive pigment or extender may be contained. However, the amount is such that the weight ratio (P / V) of the pigment and the resin solids contained in the coating composition is 1
/ 9 or less. If the amount of the pigment in the coating composition exceeds 1/9 by weight with respect to the solid content of the resin, the depositing property of the solid content of the coating decreases, and the throwing power decreases.

【0038】本発明の無鉛性カチオン電着塗料組成物に
含有させてよい顔料の例としては、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、リンモリブデン酸アルミニウム亜鉛のような防錆
顔料等が挙げられる。
Examples of the pigment which may be contained in the lead-free cationic electrodeposition coating composition of the present invention include kaolin, talc,
Extenders such as aluminum silicate, calcium carbonate, mica, clay and silica, zinc phosphate, iron phosphate,
Aluminum phosphate, calcium phosphate, zinc phosphite, zinc cyanide, zinc oxide, aluminum tripolyphosphate, zinc molybdate, aluminum molybdate,
Rust preventing pigments such as calcium molybdate, aluminum phosphomolybdate, and aluminum zinc phosphomolybdate are included.

【0039】顔料分散ペースト 顔料を電着塗料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。一般にこのようなペーストを顔料分散ペーストとい
う。
Pigment-dispersed paste When a pigment is used as a component of an electrodeposition coating material, the pigment is generally dispersed in an aqueous medium at a high concentration in advance to form a paste.
This is because, since the pigment is in a powder form, it is difficult to disperse the pigment in a low concentration uniform state used in the electrodeposition coating composition in one step. Generally, such a paste is called a pigment dispersion paste.

【0040】顔料分散ペーストは、顔料を顔料分散樹脂
と共に水性媒体中に分散させて調製する。顔料分散樹脂
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カチオ
ン性重合体を用いる。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。一般に、顔料
分散樹脂は5〜40重量部、顔料は20〜50重量部の
固形分比で用いる。
The pigment-dispersed paste is prepared by dispersing a pigment together with a pigment-dispersed resin in an aqueous medium. As the pigment-dispersing resin, a cationic or nonionic low-molecular-weight surfactant or a cationic polymer such as a modified epoxy resin having a quaternary ammonium group and / or a tertiary sulfonium group is generally used. As the aqueous medium, ion exchange water, water containing a small amount of alcohols, or the like is used. Generally, the pigment dispersion resin is used at a solid content ratio of 5 to 40 parts by weight, and the pigment is used at a solid content ratio of 20 to 50 parts by weight.

【0041】金属触媒 本発明の無鉛性カチオン電着塗料組成物には塗膜の耐食
性を改良するための触媒として、金属触媒を金属イオン
として含有させる。その金属イオンとしては、セリウム
イオン、ビスマスイオン、銅イオン、亜鉛イオンが好ま
しい。これらは適当な酸と組み合わせた塩や金属イオン
を含有する顔料からの溶出物として電着塗料組成物に配
合される。酸としては、カチオン性エポキシ樹脂を中和
するための中和酸として後に説明する塩酸、硝酸、リン
酸、ギ酸、酢酸、乳酸のような無機酸または有機酸のい
ずれかであればよい。好ましい酸は酢酸である。
Metal Catalyst The lead-free cationic electrodeposition coating composition of the present invention contains a metal catalyst as a metal ion as a catalyst for improving the corrosion resistance of the coating film. As the metal ions, cerium ions, bismuth ions, copper ions, and zinc ions are preferable. These are incorporated into the electrodeposition coating composition as eluates from pigments containing salts or metal ions combined with an appropriate acid. The acid may be any one of inorganic acids and organic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, formic acid, acetic acid and lactic acid which will be described later as neutralizing acids for neutralizing the cationic epoxy resin. The preferred acid is acetic acid.

【0042】金属触媒の配合量は、電着塗料中の金属イ
オン濃度が500ppm以下とする。環境への影響をよ
り少なくするためである。好ましくは、電着塗料中の金
属イオン濃度は200〜400ppmである。但し、塗
料組成物に顔料を含ませる場合は、顔料から溶出する金
属イオンの量も考慮して、上記範囲内に制御する必要が
ある。顔料から溶出する金属イオンの例としては、亜鉛
イオン、モリブデンイオン、アルミニウムイオン等があ
る。
The amount of the metal catalyst is adjusted so that the metal ion concentration in the electrodeposition paint is 500 ppm or less. This is to reduce the impact on the environment. Preferably, the metal ion concentration in the electrodeposition paint is from 200 to 400 ppm. However, when a pigment is included in the coating composition, it is necessary to control within the above range in consideration of the amount of metal ions eluted from the pigment. Examples of metal ions eluted from the pigment include zinc ions, molybdenum ions, and aluminum ions.

【0043】電着塗料中の金属イオン濃度が500pp
mを越えると環境に対して与える影響が大きくなり、ま
た、金属イオンの濃度が高くなると塗膜の析出性も低下
することとなるため、塗料のつきまわり性も低下する。
電着塗料中の金属イオン濃度は遠心分離処理により得ら
れた上澄み液を原子吸光分析することにより測定する。
The metal ion concentration in the electrodeposition paint is 500 pp
If it exceeds m, the effect on the environment will be large, and if the concentration of metal ions is high, the depositability of the coating film will also decrease, and the throwing power of the coating material will also decrease.
The metal ion concentration in the electrodeposition paint is measured by atomic absorption analysis of the supernatant obtained by centrifugation.

【0044】電着塗料組成物 本発明の無鉛性カチオン電着塗料組成物は、上に述べた
金属触媒、カチオン性エポキシ樹脂、ブロックイソシア
ネート硬化剤、及び顔料分散ペーストを水性媒体中に分
散することによって調製される。また、通常、水性媒体
にはカチオン性エポキシ樹脂を中和して、バインダー樹
脂エマルションの分散性を向上させるために中和酸を含
有させる。中和酸は塩酸、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。
Electrodeposition Coating Composition The lead-free cationic electrodeposition coating composition of the present invention is obtained by dispersing the above-mentioned metal catalyst, cationic epoxy resin, blocked isocyanate curing agent, and pigment dispersion paste in an aqueous medium. Prepared by Usually, the aqueous medium contains a neutralizing acid to neutralize the cationic epoxy resin and improve the dispersibility of the binder resin emulsion. Neutralizing acid is hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, formic acid, acetic acid,
Inorganic or organic acids such as lactic acid.

【0045】塗料組成物に含有させる中和酸の量が多く
なるとカチオン性エポキシ樹脂の中和率が高くなり、バ
インダー樹脂粒子の水性媒体に対する親和性が高くな
り、分散安定性が増加する。このことは、電着塗装時に
被塗物に対してバインダー樹脂が析出し難い特性を意味
し、塗料固形分の析出性は低下する。
When the amount of the neutralizing acid contained in the coating composition increases, the neutralization ratio of the cationic epoxy resin increases, the affinity of the binder resin particles for the aqueous medium increases, and the dispersion stability increases. This means that the binder resin hardly precipitates on the object to be coated at the time of electrodeposition coating, and the depositing property of the coating solids decreases.

【0046】逆に、塗料組成物に含有させる中和酸の量
が少ないとカチオン性エポキシ樹脂の中和率が低くな
り、バインダー樹脂粒子の水性媒体に対する親和性が低
くなり、分散安定性が減少する。このことは、塗装時に
被塗物に対してバインダー樹脂が析出し易い特性を意味
し、塗料固形分の析出性は増大する。
Conversely, if the amount of the neutralizing acid contained in the coating composition is small, the neutralization rate of the cationic epoxy resin will decrease, the affinity of the binder resin particles for the aqueous medium will decrease, and the dispersion stability will decrease. I do. This means that the binder resin easily precipitates on the object to be coated at the time of coating, and the deposition property of the coating solids increases.

【0047】従って、電着塗料のつきまわり性を改良す
るためには、塗料組成物に含有させる中和酸の量を減ら
してカチオン性エポキシ樹脂の中和率を低レベルに抑え
ることが好ましい。
Therefore, in order to improve the throwing power of the electrodeposition coating composition, it is preferable to reduce the amount of neutralizing acid contained in the coating composition to suppress the neutralization ratio of the cationic epoxy resin to a low level.

【0048】具体的には、中和酸の量は、カチオン性エ
ポキシ樹脂及びブロックイソシアネート硬化剤を含むバ
インダー樹脂固形分100gに対して10〜30mg当
量、好ましくは15〜25mg当量とする。中和酸の量
が10mg当量未満であると水への親和性が十分でなく
水への分散ができないか、著しく安定性に欠ける状態と
なり、30mg当量を越えると析出に要する電気量が増
加し、塗料固形分の析出性が低下し、つきまわり性が劣
る状態となる。
Specifically, the amount of the neutralizing acid is 10 to 30 mg equivalent, preferably 15 to 25 mg equivalent, per 100 g of the solid content of the binder resin containing the cationic epoxy resin and the blocked isocyanate curing agent. If the amount of the neutralizing acid is less than 10 mg equivalent, the affinity for water is not sufficient, and the dispersion in water cannot be performed or the state is extremely lacking in stability. If the amount exceeds 30 mg equivalent, the amount of electricity required for precipitation increases. As a result, the precipitation of paint solids is reduced and the throwing power is inferior.

【0049】尚、本明細書において中和酸の量は塗料組
成物に含まれているバインダー樹脂固形分100gに対
するmg当量数で表わし、MEQ(A)と表示する。
In the present specification, the amount of the neutralizing acid is represented by the number of mg equivalent relative to 100 g of the solid content of the binder resin contained in the coating composition, and is expressed as MEQ (A).

【0050】ブロックイソシアネート硬化剤の量は、硬
化時にカチオン性エポキシ樹脂中の1級、2級アミノ
基、水酸基等の活性水素含有官能基と反応して良好な硬
化塗膜を与えるのに十分でなければならず、一般にカチ
オン性エポキシ樹脂のブロックイソシアネート硬化剤に
対する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。
The amount of the blocked isocyanate curing agent is sufficient to react with active hydrogen-containing functional groups such as primary and secondary amino groups and hydroxyl groups in the cationic epoxy resin during curing to give a good cured coating film. And should generally be expressed as a weight ratio of solid content of the cationic epoxy resin to the blocked isocyanate curing agent of 90/10 to 50/50.
50, preferably in the range of 80/20 to 65/35.

【0051】塗料組成物は、ジラウリン酸ジブチルス
ズ、ジブチルスズオキサイドのようなスズ化合物や、通
常のウレタン開裂触媒を含むことができる。鉛を実質的
に含まないため、その量は樹脂固形分の0.1〜5重量
%とすることが好ましい。
The coating composition can contain tin compounds such as dibutyltin dilaurate and dibutyltin oxide, and a conventional urethane cleavage catalyst. Since substantially no lead is contained, the amount is preferably 0.1 to 5% by weight of the resin solids.

【0052】有機溶媒はカチオン性エポキシ樹脂、ブロ
ックイソシアネート硬化剤、顔料分散樹脂等の樹脂成分
を合成する際に溶剤として必ず必要であり、完全に除去
するには煩雑な操作を必要とする。また、バインダー樹
脂に有機溶媒が含まれていると造膜時の塗膜の流動性が
改良され、塗膜の平滑性が向上する。
An organic solvent is indispensable as a solvent when synthesizing resin components such as a cationic epoxy resin, a blocked isocyanate curing agent, and a pigment dispersion resin, and a complicated operation is required to completely remove it. Further, when an organic solvent is contained in the binder resin, the fluidity of the coating film during film formation is improved, and the smoothness of the coating film is improved.

【0053】塗料組成物に通常含まれる有機溶媒として
は、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、エチレングリコール
モノマーエチルヘキシルエーテル、プロピレングリコー
ルモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブ
チルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエー
テル等が挙げられる。
The organic solvents usually contained in the coating composition include ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol monomer ethylhexyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monophenyl ether and the like. No.

【0054】従って、従来、樹脂成分からこれらの有機
溶媒を完全には除去せず、また、別途有機溶媒を加える
ことにより、電着塗料のVOCをある程度高め、重量基
準で1〜5%程度に調節されている。ここで、VOC
(揮発性有機分含有量)で表現されている、揮発性有機
分とは、沸点250℃以下の有機溶媒のことをいい、上
記で具体的に列挙したものが該当する。
Therefore, conventionally, these organic solvents have not been completely removed from the resin component, and the VOC of the electrodeposition paint has been increased to some extent by adding an organic solvent separately, to about 1 to 5% by weight. Has been adjusted. Where VOC
The volatile organic content expressed by (volatile organic content) refers to an organic solvent having a boiling point of 250 ° C. or lower, and corresponds to those specifically listed above.

【0055】これに対し、本発明の無鉛性カチオン電着
塗料組成物では、有機溶媒の含有量を従来と比較して低
くするすることが好ましい。環境に対して悪影響を与え
るのを防止するためである。具体的には、塗料組成物の
VOCを1重量%以下、好ましくは0.5〜0.8重量
%、より好ましくは0.2〜0.5重量%とする。塗料
組成物のVOCが1重量%を越えると環境に対して与え
る影響が大きくなり、また、析出塗膜に対する流動性改
良により塗膜抵抗値も減少するので、塗料のつきまわり
性も低下する。
On the other hand, in the lead-free cationic electrodeposition coating composition of the present invention, the content of the organic solvent is preferably reduced as compared with the conventional one. This is to prevent adverse effects on the environment. Specifically, the VOC of the coating composition is 1% by weight or less, preferably 0.5 to 0.8% by weight, more preferably 0.2 to 0.5% by weight. If the VOC of the coating composition exceeds 1% by weight, the effect on the environment is increased, and the flow resistance of the coating film is reduced by improving the fluidity of the deposited coating film, so that the throwing power of the coating material is also reduced.

【0056】VOCを1重量%以下にする方法として
は、反応時の粘度調整に使用される有機溶媒について
は、反応温度を上げ低溶剤又は無溶剤で反応させること
で削減する。また反応時にどうしても必要な有機溶媒に
ついては、脱ソルベントなどの工程で回収されるよう低
沸点の溶媒を使用するなどして、最終製品の揮発性有機
分含有量を削減することができる。塗装時の粘性調整な
どに用いる有機溶媒については、ソフトセグメントによ
る変性等、樹脂を低粘度化するなどして、その含有量を
削減することができる。
As a method for reducing the VOC to 1% by weight or less, the amount of the organic solvent used for adjusting the viscosity during the reaction is reduced by raising the reaction temperature and reacting with a low or no solvent. For the organic solvent which is absolutely necessary during the reaction, the content of volatile organic components in the final product can be reduced by using a solvent having a low boiling point so as to be recovered in a step such as solvent removal. The content of the organic solvent used for adjusting the viscosity at the time of coating can be reduced by lowering the viscosity of the resin, for example, by modification with a soft segment.

【0057】VOCの測定は、内部標準法によるガスク
ロ測定を実施し、有機溶媒として配合されているVOC
成分量を測定することにより行なうことができる。
For the measurement of VOC, gas chromatography was carried out by the internal standard method, and VOC mixed as an organic solvent was measured.
It can be performed by measuring the amount of the component.

【0058】また、本発明の無鉛性カチオン電着塗料組
成物では、不揮発固形分を22〜35重量%、好ましく
は24〜27重量%の範囲に調節する。塗料固形分の析
出性を十分に高めるためである。塗料組成物の不揮発固
形分が22重量%未満になると従来の固形分濃度とかわ
らず析出性を高める効果が少なくなり、35重量%を越
えると乾きムラや2次タレワキなどの塗装作業性が劣化
し、塗膜欠陥の原因となる。
In the lead-free cationic electrodeposition coating composition of the present invention, the non-volatile solid content is adjusted to 22 to 35% by weight, preferably 24 to 27% by weight. This is in order to sufficiently enhance the solidification of the paint solids. When the non-volatile solid content of the coating composition is less than 22% by weight, the effect of enhancing the precipitation property is reduced irrespective of the conventional solid content concentration, and when it exceeds 35% by weight, coating workability such as uneven drying and secondary tare is deteriorated. However, this may cause coating film defects.

【0059】塗料組成物の不揮発固形分の増加は、水性
媒体に配合する固形成分の量を増やすことによって行な
えばよい。また、塗料組成物の不揮発固形分の測定は、
一定量の塗料サンプルを105℃で3時間乾燥させた後
の重量を測定することにより行なうことができる。
The increase in the non-volatile solid content of the coating composition may be carried out by increasing the amount of the solid component mixed in the aqueous medium. In addition, the measurement of the non-volatile solid content of the coating composition is as follows:
It can be performed by measuring the weight after drying a certain amount of the paint sample at 105 ° C. for 3 hours.

【0060】塗料組成物は、上記のほかに、可塑剤、界
面活性剤、酸化防止剤、及び紫外線吸収剤などの常用の
塗料用添加剤を含むことができる。
The coating composition may contain, in addition to the above, conventional coating additives such as a plasticizer, a surfactant, an antioxidant, and an ultraviolet absorber.

【0061】本発明の無鉛性カチオン電着塗料組成物は
被塗物に電着塗装され、電着塗膜(未硬化)を形成す
る。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。
The lead-free cationic electrodeposition coating composition of the present invention is electrodeposited on an object to be coated to form an electrodeposition coating film (uncured). The object to be coated is not particularly limited as long as it has electrical conductivity, and examples thereof include an iron plate, a steel plate, an aluminum plate, a surface-treated one thereof, and a molded product thereof.

【0062】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、塗膜が破壊され異常外観となる。電着
塗装時、塗料組成物の浴液温度は、通常10〜45℃に
調節される。
The electrodeposition coating is usually carried out by applying a voltage of 50 to 450 V between an object to be coated as a cathode and an anode. If the applied voltage is less than 50 V, electrodeposition becomes insufficient,
When the voltage exceeds 0 V, the coating film is destroyed and has an abnormal appearance. At the time of electrodeposition coating, the bath temperature of the coating composition is usually adjusted to 10 to 45 ° C.

【0063】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。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。
The electrodeposition step includes (i) a step of immersing the object to be coated in the cationic electrodeposition coating composition, and (ii) a step of applying a voltage between the above-mentioned object to be used as a cathode and an anode to form a coating. Deposition process. The time for applying the voltage varies depending on the electrodeposition conditions, but can be generally 2 to 4 minutes.

【0064】電着塗膜の膜厚は10〜20μmとするこ
とが好ましい。膜厚が10μm未満であると、防錆性が
不充分であり、20μmを超えると、塗料の浪費につな
がる。また、電着塗膜の膜抵抗は膜厚10〜20μmに
おいて1000〜1500kΩ/cm2であることが好
ましい。塗膜の膜抵抗が1000kΩ/cm2未満であ
ると十分な電気抵抗が得られていない状態であり、つき
まわり性に劣る状態となり、1500kΩ/cm2を越
えると塗膜外観が著しく劣ることとなる。塗膜の膜抵抗
は、好ましくは1000〜1300kΩ/cm2であ
る。
The thickness of the electrodeposited film is preferably 10 to 20 μm. When the film thickness is less than 10 μm, the rust prevention property is insufficient, and when it exceeds 20 μm, the paint is wasted. Further, the film resistance of the electrodeposition coating film is preferably 1000 to 1500 kΩ / cm 2 at a film thickness of 10 to 20 μm. Film resistance of the coating film is in a state where no sufficient electrical resistivity can be obtained is less than 1000kΩ / cm 2, a state in which poor throwing power, and the appearance of the coating film significantly inferior exceeds 1500kΩ / cm 2 Become. The film resistance of the coating is preferably 1000 to 1300 kΩ / cm 2 .

【0065】電着塗膜の膜抵抗は、析出膜の電荷移動媒
体量や粘性を制御することにより調節できる。
The film resistance of the electrodeposited film can be adjusted by controlling the amount and viscosity of the charge transfer medium of the deposited film.

【0066】上述のようにして得られる電着塗膜は、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る。
After completion of the electrodeposition process, the electrodeposited coating film obtained as described above is used as it is or after washing with water.
It is cured by baking at 60C, preferably 160-220C for 10-30 minutes.

【0067】[0067]

【発明の効果】本発明の無鉛性カチオン電着塗料組成物
はVOC及び金属イオン濃度が低く、つきまわり性が高
く、塗料自体の使用量も少なくて済むために、環境に与
える影響が少ない。
The lead-free cationic electrodeposition coating composition of the present invention has a low VOC and metal ion concentration, a high throwing power, and requires a small amount of the coating itself, so that it has little effect on the environment.

【0068】[0068]

【実施例】以下の実施例により本発明を更に詳細に説明
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、ことわりのない限り、重量基準
による。
The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the present invention is limited thereto. In the examples,
“Parts” and “%” are based on weight unless otherwise specified.

【0069】製造例1 アミン変性エポキシ樹脂の製造 攪拌機、冷却管、窒素導入管、温度計および滴下漏斗を
装備したフラスコに、2,4−/2,6−トリレンジイ
ソシアネート(重量比=8/2)92部、メチルイソブ
チルケトン(以下、MIBKと略す)95部およびジブ
チル錫ジラウレート0.5部を仕込んだ。反応混合物を
攪拌下、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。
Production Example 1 Production of Amine-Modified Epoxy Resin A flask equipped with a stirrer, cooling tube, nitrogen inlet tube, thermometer and dropping funnel was charged with 2,4- / 2,6-tolylene diisocyanate (weight ratio = 8 / 2) 92 parts, 95 parts of methyl isobutyl ketone (hereinafter abbreviated as MIBK) and 0.5 part of dibutyltin dilaurate were charged. While stirring the reaction mixture, 21 parts of methanol was added dropwise. The reaction was started at room temperature and heated to 60 ° C. due to exotherm. Then 30
After the reaction was continued for 2 minutes, ethylene glycol mono-2-
57 parts of ethylhexyl ether were dropped from the dropping funnel. Further, 42 parts of a bisphenol A-propylene oxide 5 mol adduct was added to the reaction mixture. The reaction was carried out mainly in the range of 60 to 65 ° C., and was continued until the absorption based on the isocyanate group disappeared in the measurement of the IR spectrum.

【0070】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になるまで130℃で反
応させた。
Next, 365 parts of an epoxy resin having an epoxy equivalent of 188 synthesized from bisphenol A and epichlorohydrin by a known method was added to the reaction mixture, and the temperature was raised to 125 ° C. Thereafter, 1.0 part of benzyldimethylamine was added and reacted at 130 ° C. until the epoxy equivalent reached 410.

【0071】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、ガラス転移温度が22℃のアミン変性エポキ
シ樹脂(樹脂固形分80%)を得た。
Subsequently, when 87 parts of bisphenol A was added and reacted at 120 ° C., the epoxy equivalent was 1190.
It became. Thereafter, the reaction mixture was cooled and 11 parts of diethanolamine, 24 parts of N-ethylethanolamine and 79 parts of ketimine compound of aminoethylethanolamine were obtained.
25 parts by weight of a MIBK solution was added and reacted at 110 ° C. for 2 hours. Thereafter, the mixture was diluted with MIBK until the nonvolatile content became 80% to obtain an amine-modified epoxy resin having a glass transition temperature of 22 ° C (resin solid content 80%).

【0072】製造例2 ブロックイソシアネート硬化剤の製造 ジフェニルメタンジイソシアナート1250部およびM
IBK266.4部を反応容器に仕込み、これを80℃
まで加熱した後、ジブチル錫ジラウレート2.5部を加
えた。ここに、ε−カプロラクタム226部をブチルセ
ロソルブ944部に溶解させたものを80℃で2時間か
けて滴下した。さらに100℃で4時間加熱した後、I
Rスペクトルの測定において、イソシアネート基に基づ
く吸収が消失したことを確認し、放冷後、MIBK33
6.1部を加えてブロックイソシアネート硬化剤を得
た。
Production Example 2 Production of a blocked isocyanate curing agent 1250 parts of diphenylmethane diisocyanate and M
266.4 parts of IBK were charged into a reaction vessel,
After heating to 2.5 parts, 2.5 parts of dibutyltin dilaurate were added. A solution prepared by dissolving 226 parts of ε-caprolactam in 944 parts of butyl cellosolve was dropped at 80 ° C over 2 hours. After further heating at 100 ° C. for 4 hours, I
In the measurement of the R spectrum, it was confirmed that the absorption based on the isocyanate group had disappeared.
6.1 parts were added to obtain a blocked isocyanate curing agent.

【0073】製造例3 顔料分散樹脂の製造 まず、攪拌装置、冷却管、窒素導入管および温度計を装
備した反応容器に、イソホロンジイソシアネート(以
下、IPDIと略す)222.0部を入れ、MIBK3
9.1部で希釈した後、ここヘジブチル錫ジラウレート
0.2部を加えた。その後、これを50℃に昇温した
後、2−エチルヘキサノール131.5部を攪拌下、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。
Production Example 3 Production of Pigment-Dispersed Resin First, 222.0 parts of isophorone diisocyanate (hereinafter abbreviated as IPDI) were placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a cooling pipe, a nitrogen introduction pipe, and a thermometer.
After dilution with 9.1 parts, here 0.2 part of heptbutyltin dilaurate was added. Thereafter, the temperature was raised to 50 ° C., and 131.5 parts of 2-ethylhexanol was added dropwise with stirring in a dry nitrogen atmosphere over 2 hours. The reaction temperature was maintained at 50 ° C. by cooling appropriately. As a result, 2-ethylhexanol half-blocked IPDI
(Resin solid content 90.0%) was obtained.

【0074】次いで、適当な反応容器に、ジメチルエタ
ノールアミン87.2部、75%乳酸水溶液117.6
部およびエチレングリコールモノブチルエーテル39.
2部を順に加え、65℃で約半時間攪拌して、4級化剤
を調製した。
Next, 87.2 parts of dimethylethanolamine and 117.6% aqueous lactic acid solution 117.6 were placed in an appropriate reaction vessel.
Part and ethylene glycol monobutyl ether
2 parts were added in order and stirred at 65 ° C. for about half an hour to prepare a quaternizing agent.

【0075】次に、エポン(EPON)829(シェル
・ケミカル・カンパニー社製ビスフェノールA型エポキ
シ樹脂、エポキシ当量193〜203)710.0部と
ビスフェノールA289.6部とを適当な反応容器に仕
込み、窒素雰囲気下、150〜160℃に加熱したとこ
ろ、初期発熱反応が生じた。反応混合物を150〜16
0℃で約1時間反応させ、次いで、120℃に冷却した
後、先に調製した2−エチルヘキサノールハーフブロッ
ク化IPDI(MIBK溶液)498.8部を加えた。
Next, 710.0 parts of EPON 829 (bisphenol A type epoxy resin manufactured by Shell Chemical Company, epoxy equivalent 193 to 203) and 289.6 parts of bisphenol A were charged into a suitable reaction vessel. When heated to 150 to 160 ° C. in a nitrogen atmosphere, an initial exothermic reaction occurred. 150-16 reaction mixture
The reaction was carried out at 0 ° C. for about 1 hour, and then cooled to 120 ° C., and then 498.8 parts of the previously prepared 2-ethylhexanol half-blocked IPDI (MIBK solution) was added.

【0076】反応混合物を110〜120℃に約1時間
保ち、次いで、エチレングリコールモノブチルエーテル
1390.2部を加え、混合物を85〜95℃に冷却
し、均一化した後、先に調製した4級化剤196.7部
を添加した。酸価が1となるまで反応混合物を85〜9
5℃に保持した後、脱イオン水37.0部を加えて、エ
ポキシ−ビスフェノールA樹脂において4級化を終了さ
せ、4級アンモニウム塩部分を有する顔料分散用樹脂を
得た(樹脂固形分50%)。
The reaction mixture is kept at 110 to 120 ° C. for about 1 hour, and then 1390.2 parts of ethylene glycol monobutyl ether is added. The mixture is cooled to 85 to 95 ° C., homogenized, and then the quaternary mixture prepared above is prepared. 196.7 parts of the agent were added. The reaction mixture is brought to 85-9 until the acid value is 1.
After maintaining the temperature at 5 ° C., 37.0 parts of deionized water was added to complete the quaternization of the epoxy-bisphenol A resin to obtain a pigment dispersion resin having a quaternary ammonium salt portion (resin solid content of 50%). %).

【0077】製造例4 顔料分散ペーストの製造 サンドグラインドミルに製造例3で得た顔料分散用樹脂
を120部、カーボンブラック2.0部、カオリン10
0.0部、二酸化チタン80.0部、リンモリブデン酸
アルミニウム18.0部およびイオン交換水221.7
部を入れ、粒度10μm以下になるまで分散して、顔料
分散ペーストを得た(固形分48%)。
Production Example 4 Production of Pigment Dispersion Paste 120 parts of the pigment dispersing resin obtained in Production Example 3, 2.0 parts of carbon black, kaolin 10
0.0 parts, 80.0 parts of titanium dioxide, 18.0 parts of aluminum phosphomolybdate and 221.7 of ion-exchanged water
And dispersed until the particle size became 10 μm or less to obtain a pigment dispersion paste (solid content: 48%).

【0078】実施例1 製造例1で得られたアミン変性エポキシ樹脂と製造例2
で得られたブロックイソシアネート硬化剤とを固形分比
で70/30で均一になるよう混合した。その後、エチ
レングリコール−2−エチルヘキシルエーテルを固形分
に対して2重量%になるよう添加した。これに樹脂固形
分100g当たり酸のミリグラム当量(MEQ(A))
が24になるよう氷酢酸を添加し、さらにイオン交換水
をゆっくりと加えて希釈した。減圧下でMIBKを除去
することにより、固形分が36%のエマルションを得
た。
Example 1 The amine-modified epoxy resin obtained in Production Example 1 and Production Example 2
Was mixed with the blocked isocyanate curing agent obtained in the above at a solid content ratio of 70/30 to be uniform. Thereafter, ethylene glycol-2-ethylhexyl ether was added so as to be 2% by weight based on the solid content. Milligram equivalent of acid per 100 g of resin solid content (MEQ (A))
Glacial acetic acid was added so that the solution became 24, and ion-exchanged water was slowly added to dilute the solution. By removing MIBK under reduced pressure, an emulsion having a solid content of 36% was obtained.

【0079】このエマルション2670部に、イオン交
換水1310部と10%酢酸セリウム水溶液20部およ
びジブチル錫オキサイド15部とを混合して、固形分2
4重量%のカチオン電着塗料組成物を得た。このカチオ
ン電着塗料組成物において実質的に顔料は含まず、塗料
中の溶剤量(VOC)は0.5%、樹脂固形分100g
当たり酸のミリグラム当量は25.8、溶出しているセ
リウムイオンと亜鉛イオンの合計濃度は210ppmで
あった。また浴温30℃における20μm塗装電圧は2
50Vで、電着終了時の残余電流から算出される塗膜抵
抗値は1000kΩ/cm2であった。
To 2670 parts of this emulsion, 1310 parts of ion-exchanged water, 20 parts of a 10% cerium acetate aqueous solution and 15 parts of dibutyltin oxide were mixed to give a solid content of 2 parts.
4% by weight of a cationic electrodeposition coating composition was obtained. This cationic electrodeposition coating composition contains substantially no pigment, the solvent content (VOC) in the coating is 0.5%, and the resin solid content is 100 g.
The milligram equivalent of acid was 25.8, and the total concentration of eluted cerium ions and zinc ions was 210 ppm. The coating voltage of 20 μm at a bath temperature of 30 ° C. is 2
At 50 V, the coating resistance calculated from the residual current at the end of electrodeposition was 1000 kΩ / cm 2 .

【0080】実施例2 実施例1と同様にして製造例1で得られたアミン変性エ
ポキシ樹脂と製造例2で得られたブロックイソシアネー
ト硬化剤とを固形分比で70/30で均一になるよう混
合した。その後、エチレングリコール−2−エチルヘキ
シルエーテルを固形分に対して2重量%になるよう添加
した。これに樹脂固形分100g当たり酸のミリグラム
当量が20になるよう氷酢酸を添加し、さらにイオン交
換水をゆっくりと加えて希釈した。減圧下でMIBKを
除去することにより、固形分が36%のエマルションを
得た。
Example 2 In the same manner as in Example 1, the amine-modified epoxy resin obtained in Production Example 1 and the blocked isocyanate curing agent obtained in Production Example 2 were made uniform at a solid content ratio of 70/30. Mixed. Thereafter, ethylene glycol-2-ethylhexyl ether was added so as to be 2% by weight based on the solid content. Glacial acetic acid was added to this so that the milligram equivalent of acid per 20 g of resin solid content was 20, and further, ion-exchanged water was slowly added for dilution. By removing MIBK under reduced pressure, an emulsion having a solid content of 36% was obtained.

【0081】このエマルション2670部に、イオン交
換水1310部と10%酢酸セリウム水溶液20部およ
びジブチル錫オキサイド15部とを混合して、固形分3
0重量%のカチオン電着塗料組成物を得た。このカチオ
ン電着塗料組成物において実質的に顔料は含まず、塗料
中の溶剤量は0.5%、樹脂固形分100g当たり酸の
ミリグラム当量は21.8、溶出しているセリウムイオ
ンと亜鉛イオンの合計濃度は200ppmであった。ま
た浴温30℃における20μm塗装電圧は200Vで、
電着終了時の残余電流から算出される塗膜抵抗値は13
00kΩ/cm 2であった。
In 2670 parts of this emulsion, ion exchange
1310 parts of water replacement, 20 parts of a 10% cerium acetate aqueous solution and
And 15 parts of dibutyltin oxide to give a solid content of 3
0% by weight of the cationic electrodeposition coating composition was obtained. This katio
The electrodeposition coating composition contains substantially no pigment,
The amount of solvent in 0.5% of acid per 100g of resin solids
The milligram equivalent is 21.8, the eluted cerium ion
The total concentration of zinc and zinc ions was 200 ppm. Ma
The coating voltage of 20 μm at a bath temperature of 30 ° C. was 200 V,
The coating film resistance calculated from the residual current at the end of electrodeposition is 13
00kΩ / cm TwoMet.

【0082】実施例3 実施例1と同様にして製造例1で得られたアミン変性エ
ポキシ樹脂と製造例2で得られたブロックイソシアネー
ト硬化剤とを固形分比で70/30で均一になるよう混
合した。その後、エチレングリコール−2−エチルヘキ
シルエーテルを固形分に対して1重量%になるよう添加
した。これに樹脂固形分100g当たり酸のミリグラム
当量が20になるよう氷酢酸を添加し、さらにイオン交
換水をゆっくりと加えて希釈した。減圧下でMIBKを
除去することにより、固形分が36%のエマルションを
得た。
Example 3 In the same manner as in Example 1, the amine-modified epoxy resin obtained in Production Example 1 and the blocked isocyanate curing agent obtained in Production Example 2 were made uniform at a solid content ratio of 70/30. Mixed. Thereafter, ethylene glycol-2-ethylhexyl ether was added so as to be 1% by weight based on the solid content. Glacial acetic acid was added to this so that the milligram equivalent of acid per 20 g of resin solid content was 20, and further, ion-exchanged water was slowly added for dilution. By removing MIBK under reduced pressure, an emulsion having a solid content of 36% was obtained.

【0083】このエマルション3330部に、イオン交
換水650部と10%酢酸セリウム水溶液19部および
ジブチル錫オキサイド15部とを混合して、固形分34
重量%のカチオン電着塗料組成物を得た。このカチオン
電着塗料組成物において実質的に顔料は含まず、塗料中
の溶剤量は0.3%、樹脂固形分100g当たり酸のミ
リグラム当量は21.4、溶出しているセリウムイオン
と亜鉛イオンの合計濃度は190ppmであった。また
浴温30℃における20μm塗装電圧は300Vで、電
着終了時の残余電流から算出される塗膜抵抗値は145
0kΩ/cm2であった。
To 3330 parts of this emulsion, 650 parts of ion-exchanged water, 19 parts of a 10% cerium acetate aqueous solution and 15 parts of dibutyltin oxide were mixed to give a solid content of 34 parts.
By weight, a cationic electrodeposition coating composition was obtained. This cationic electrodeposition coating composition contains substantially no pigment, the amount of solvent in the coating is 0.3%, the milligram equivalent of acid per 100 g of resin solid content is 21.4, and cerium ion and zinc ion eluted Was 190 ppm. The coating voltage at 20 μm at a bath temperature of 30 ° C. was 300 V, and the coating resistance calculated from the residual current at the end of electrodeposition was 145.
It was 0 kΩ / cm 2 .

【0084】比較例 実施例1と同様にして製造例1で得られたアミン変性エ
ポキシ樹脂と製造例2で得られたブロックイソシアネー
ト硬化剤とを固形分比で70/30で均一になるよう混
合した。その後、エチレングリコール−2−エチルヘキ
シルエーテルを固形分に対して1重量%になるよう添加
した。これに樹脂固形分100g当たり酸のミリグラム
当量が35になるよう氷酢酸を添加し、さらにイオン交
換水をゆっくりと加えて希釈した。減圧下でMIBKを
除去することにより、固形分が36%のエマルションを
得た。
[0084] Comparative Example Example 1 In a similar manner so as to be uniform and a block isocyanate curing agent obtained amine modified epoxy resin as in Preparation Example 2 obtained in Production Example 1 at a solid content ratio 70/30 mixture did. Thereafter, ethylene glycol-2-ethylhexyl ether was added so as to be 1% by weight based on the solid content. Glacial acetic acid was added to this so that the milligram equivalent of acid was 35 per 100 g of resin solids, and ion-exchanged water was added slowly to dilute. By removing MIBK under reduced pressure, an emulsion having a solid content of 36% was obtained.

【0085】このエマルション1500部および製造例
4で得られた顔料分散ペースト542部と、イオン交換
水1901部と10%酢酸セリウム水溶液57部および
ジブチル錫オキサイド9部とを混合して、固形分20重
量%のカチオン電着塗料組成物1を得た。このカチオン
電着塗料組成物における顔料と樹脂固形分との比率(P
/V)は1/3、塗料中の溶剤量は1.5%、樹脂固形
分100g当たり酸のミリグラム当量は30.3、溶出
しているセリウムイオンと亜鉛イオンの合計濃度は61
0ppmであった。また浴温30℃における20μm塗
装電圧は200Vで、電着終了時の残余電流から算出さ
れる塗膜抵抗値は600kΩ/cm2であった。
1500 parts of this emulsion and 542 parts of the pigment-dispersed paste obtained in Production Example 4, 1901 parts of ion-exchanged water, 57 parts of a 10% cerium acetate aqueous solution and 9 parts of dibutyltin oxide were mixed to give a solid content of 20 parts. By weight, a cationic electrodeposition coating composition 1 was obtained. In the cationic electrodeposition coating composition, the ratio of the pigment to the resin solid content (P
/ V) is 1/3, the amount of solvent in the paint is 1.5%, the milligram equivalent of acid per 100 g of resin solids is 30.3, and the total concentration of eluted cerium and zinc ions is 61.
It was 0 ppm. The coating voltage at 20 μm at a bath temperature of 30 ° C. was 200 V, and the coating film resistance calculated from the residual current at the end of electrodeposition was 600 kΩ / cm 2 .

【0086】実施例および比較例で得られたカチオン電
着塗料組成物を焼き付けて得られたカチオン電着塗膜に
ついて、以下の評価試験を行い、その結果を表1に示し
た。
The cationic electrodeposition coating films obtained by baking the cationic electrodeposition coating compositions obtained in Examples and Comparative Examples were subjected to the following evaluation tests, and the results are shown in Table 1.

【0087】つきまわり性 フォードパイプ法により評価した。そのときの評価基準
は以下の通りとした。
The throwing power was evaluated by the Ford pipe method. The evaluation criteria at that time were as follows.

【0088】○:つきまわり性良好(21cm以上) ×:つきまわり性不良(21cm未満):: Good throwing power (21 cm or more) ×: Poor throwing power (less than 21 cm)

【0089】塩水浸積耐食性 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
に乾燥塗膜の膜厚が20μmになるように電着を行っ
た。これを170℃で25分焼き付けて得られたカチオ
ン電着塗膜を、5%食塩水に55℃で240時間浸漬し
た後、カット部をテープ剥離した。カット部両側の剥離
幅を以下の基準で評価した。
Electrodeposition was performed on a cold-rolled steel sheet obtained by treating the saltwater immersion corrosion-resistant cationic electrodeposition coating composition with zinc phosphate so that the thickness of the dried coating film became 20 μm. This was baked at 170 ° C. for 25 minutes, and the resulting cationic electrodeposition coating film was immersed in a 5% saline solution at 55 ° C. for 240 hours, and the cut portion was tape-peeled. The peel width on both sides of the cut portion was evaluated according to the following criteria.

【0090】○: <3mm △:3〜6mm ×: >6mm:: <3 mm Δ: 3 to 6 mm ×:> 6 mm

【0091】平滑性 未処理リン酸亜鉛鋼板に、上記で得られたカチオン電着
塗料を乾燥膜厚20μmになるように電着し、水洗後、
160℃で10分間焼付けし、得られた塗膜の表面を表
面粗さ計Surftest−211(Mitutoyo社製)で、カット
オフ0.8mmおよび走査長4mmの基準で表面粗度
(Ra)を測定した。
The cationic electrodeposition paint obtained above was electrodeposited on a smooth untreated zinc phosphate steel sheet so as to have a dry film thickness of 20 μm.
The coated film was baked at 160 ° C. for 10 minutes, and the surface of the obtained coating film was measured with a surface roughness meter Surftest-211 (manufactured by Mitutoyo) based on a cutoff of 0.8 mm and a scan length of 4 mm.
(Ra) was measured.

【0092】○:Ra値0.2μm未満 ×:Ra値0.2μm以上:: Ra value less than 0.2 μm ×: Ra value 0.2 μm or more

【0093】電着塗料の安定性 カチオン電着塗料組成物を40℃で2週間貯蔵し、その
後380メッシュのふるいにかけたときの濾過性を観察
し、以下の基準で評価した。
Stability of the electrodeposition coating composition The cationic electrodeposition coating composition was stored at 40 ° C. for 2 weeks, and then the filterability when sifted through a 380 mesh sieve was observed and evaluated according to the following criteria.

【0094】○:問題なく濾過できる ×:濾過できない:: Can be filtered without any problem ×: Cannot be filtered

【0095】[0095]

【表1】 [Table 1]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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) 4J038 DB001 DB061 DB301 DB391 DG302 GA08 HA236 HA416 JA36 KA04 KA06 KA08 MA06 MA08 NA27 PA04  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Mitsuo Yamada 19-17 Ikedanakamachi, Neyagawa-shi, Osaka F-term in Nippon Paint Co., Ltd. 4J038 DB001 DB061 DB301 DB391 DG302 GA08 HA236 HA416 JA36 KA04 KA06 KA08 MA06 MA08 NA27 PA04

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水性媒体、水性媒体中に分散するか又は
溶解した、カチオン性エポキシ樹脂及びブロックイソシ
アネート硬化剤を含むバインダー樹脂、カチオン性エポ
キシ樹脂を中和するための中和酸、有機溶媒、金属触媒
を含有する無鉛性カチオン電着塗料組成物において、 不揮発固形分が22〜35重量%であり、揮発性有機分
含有量が1重量%以下であり、金属イオン濃度が500
ppm以下であり、中和酸の量がバインダー樹脂固形分
100gに対して10〜30mg当量であり、被塗物に
対して厚さ10〜20μmに電着された塗膜の膜抵抗が
1000〜1500kΩ/cm2である無鉛性カチオン
電着塗料組成物。
1. An aqueous medium, a binder resin containing a cationic epoxy resin and a blocked isocyanate curing agent dispersed or dissolved in an aqueous medium, a neutralizing acid for neutralizing the cationic epoxy resin, an organic solvent, The lead-free cationic electrodeposition coating composition containing a metal catalyst has a nonvolatile solid content of 22 to 35% by weight, a volatile organic content of 1% by weight or less, and a metal ion concentration of 500% or less.
ppm or less, the amount of the neutralizing acid is 10 to 30 mg equivalent relative to 100 g of the binder resin solid content, and the film resistance of the coating film electrodeposited to a thickness of 10 to 20 μm on the object to be coated is 1000 to 100 mg. A lead-free cationic electrodeposition coating composition having a viscosity of 1500 kΩ / cm 2 .
【請求項2】 前記金属触媒がセリウムイオン、ビスマ
スイオン、銅イオン、亜鉛イオン、モリブデンイオン、
アルミニウムイオンからなる群から選択される一種以上
である請求項1記載の無鉛性カチオン電着塗料組成物。
2. The method according to claim 1, wherein the metal catalyst is cerium ion, bismuth ion, copper ion, zinc ion, molybdenum ion,
The lead-free cationic electrodeposition coating composition according to claim 1, which is at least one selected from the group consisting of aluminum ions.
【請求項3】 前記中和酸が酢酸、乳酸、蟻酸、スルフ
ァミン酸からなる群から選択される一種以上である請求
項1記載の無鉛性カチオン電着塗料組成物。
3. The lead-free cationic electrodeposition coating composition according to claim 1, wherein the neutralizing acid is at least one selected from the group consisting of acetic acid, lactic acid, formic acid, and sulfamic acid.
【請求項4】 更に顔料を含み、塗料組成物中に含まれ
る顔料と樹脂固形分との重量比(P/V)が1/9以下
である請求項1記載の無鉛性カチオン電着塗料組成物。
4. The lead-free cationic electrodeposition coating composition according to claim 1, further comprising a pigment, wherein the weight ratio (P / V) between the pigment and the resin solids contained in the coating composition is 1/9 or less. object.
【請求項5】 水性媒体、水性媒体中に分散するか又は
溶解した、カチオン性エポキシ樹脂及びブロックイソシ
アネート硬化剤を含むバインダー樹脂、カチオン性エポ
キシ樹脂を中和するための中和酸、有機溶媒、金属触媒
を含有し、不揮発固形分が22〜35重量%であり、揮
発性有機分含有量が1重量%以下であり、金属イオン濃
度が500ppm以下であり、中和酸の量がバインダー
樹脂固形分100gに対して10〜30mg当量である
無鉛性カチオン電着塗料組成物に被塗物を浸漬する工
程;及び該被塗物を陰極として電着塗装を行なうことに
より、被塗物表面に厚さ10〜20μm、膜抵抗100
0〜1500kΩ/cm2の塗膜を形成する工程;を包
含する電着塗装方法。
5. An aqueous medium, a binder resin containing a cationic epoxy resin and a blocked isocyanate curing agent dispersed or dissolved in the aqueous medium, a neutralizing acid for neutralizing the cationic epoxy resin, an organic solvent, It contains a metal catalyst, has a non-volatile solid content of 22 to 35% by weight, a volatile organic content of 1% by weight or less, a metal ion concentration of 500 ppm or less, and a neutralizing acid amount of the binder resin solids. A step of immersing the object to be coated in a lead-free cationic electrodeposition coating composition having an equivalent weight of 10 to 30 mg per 100 g per minute; 10 to 20 μm in thickness, 100 in film resistance
Forming a coating film of 0 to 1500 kΩ / cm 2 .
JP2002061658A 2001-03-28 2002-03-07 Lead-free cationic electrodeposition coating composition and coating method Expired - Fee Related JP4130086B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002061658A JP4130086B2 (en) 2001-03-28 2002-03-07 Lead-free cationic electrodeposition coating composition and coating method

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001-92689 2001-03-28
JP2001092689 2001-03-28
JP2002061658A JP4130086B2 (en) 2001-03-28 2002-03-07 Lead-free cationic electrodeposition coating composition and coating method

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008008200A Division JP2008156655A (en) 2001-03-28 2008-01-17 Lead-free cationic electrodeposition coating composition and coating method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002356647A true JP2002356647A (en) 2002-12-13
JP4130086B2 JP4130086B2 (en) 2008-08-06

Family

ID=26612362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002061658A Expired - Fee Related JP4130086B2 (en) 2001-03-28 2002-03-07 Lead-free cationic electrodeposition coating composition and coating method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4130086B2 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
JP2004286724A (en) * 2003-01-27 2004-10-14 Denso Corp Vehicle behavior detector, on-vehicle processing system, detection information calibrator and on-vehicle processor
JP2005194389A (en) * 2004-01-07 2005-07-21 Nippon Paint Co Ltd Lead-free cationic electrodeposition coating composition
JP2005194390A (en) * 2004-01-07 2005-07-21 Nippon Paint Co Ltd Lead-free cationic electrodeposition coating composition
JP2006167681A (en) * 2004-12-20 2006-06-29 Nippon Paint Co Ltd Method of forming multi-layer coating film
JP2008231452A (en) * 2007-03-16 2008-10-02 Nippon Paint Co Ltd Method for depositing multilayer coating film
WO2010100840A1 (en) * 2009-03-02 2010-09-10 日本パーカライジング株式会社 Electrocoating composition and method for electrocoating
WO2017051900A1 (en) * 2015-09-25 2017-03-30 日本ペイント・オートモーティブコーティングス株式会社 Cationic electrodeposition coating composition
WO2017051901A1 (en) * 2015-09-25 2017-03-30 日本ペイント・オートモーティブコーティングス株式会社 Method for preparing cationic electrodeposition coating composition

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004286724A (en) * 2003-01-27 2004-10-14 Denso Corp Vehicle behavior detector, on-vehicle processing system, detection information calibrator and on-vehicle processor
JP2004269627A (en) * 2003-03-06 2004-09-30 Mazda Motor Corp Non-leaded cation electrodeposition coating composition
JP4527944B2 (en) * 2003-03-06 2010-08-18 マツダ株式会社 Lead-free cationic electrodeposition coating composition
JP2005194389A (en) * 2004-01-07 2005-07-21 Nippon Paint Co Ltd Lead-free cationic electrodeposition coating composition
JP2005194390A (en) * 2004-01-07 2005-07-21 Nippon Paint Co Ltd Lead-free cationic electrodeposition coating composition
JP4518800B2 (en) * 2004-01-07 2010-08-04 日本ペイント株式会社 Lead-free cationic electrodeposition coating composition
JP2006167681A (en) * 2004-12-20 2006-06-29 Nippon Paint Co Ltd Method of forming multi-layer coating film
JP2008231452A (en) * 2007-03-16 2008-10-02 Nippon Paint Co Ltd Method for depositing multilayer coating film
WO2010100840A1 (en) * 2009-03-02 2010-09-10 日本パーカライジング株式会社 Electrocoating composition and method for electrocoating
JP2010202740A (en) * 2009-03-02 2010-09-16 Nippon Parkerizing Co Ltd Electrodeposition coating composition and electrodeposition coating method
WO2017051900A1 (en) * 2015-09-25 2017-03-30 日本ペイント・オートモーティブコーティングス株式会社 Cationic electrodeposition coating composition
WO2017051901A1 (en) * 2015-09-25 2017-03-30 日本ペイント・オートモーティブコーティングス株式会社 Method for preparing cationic electrodeposition coating composition

Also Published As

Publication number Publication date
JP4130086B2 (en) 2008-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4060620B2 (en) Electrodeposition coating method using lead-free cationic electrodeposition paint
JP4130086B2 (en) Lead-free cationic electrodeposition coating composition and coating method
JP2010095668A (en) Cationic electrodeposition coating composition
US20080257748A1 (en) Lead-free cationic electrodeposition coating composition, and electrodeposition coating process
JP2008037889A (en) Electroconductivity-controlling agent for cation electrodeposition coating, and method for controlling electroconductivity of electrodeposition coating by using the same
EP1707607A1 (en) Cationic electrodeposition coating composition
JP2004107654A (en) Cationic electrodeposition coating composition for galvanized steel sheet
JP2006348316A (en) Method for forming electrodeposition coating film
JP4527944B2 (en) Lead-free cationic electrodeposition coating composition
JP2002285391A (en) Electrodeposition coating method
JP2005194389A (en) Lead-free cationic electrodeposition coating composition
JP2002294146A (en) Non-lead cationic electrodeposition coating material composition
JP2002285392A (en) Electrodeposition coating method
JP2006002003A (en) Cathodic electrodeposition coating composition
JP2002356645A (en) Lead-less cationic electrodeposition coating composition
JP4518800B2 (en) Lead-free cationic electrodeposition coating composition
JP2008231452A (en) Method for depositing multilayer coating film
JP2008189960A (en) Method for forming electrodeposition paint film
JP2002294144A (en) Non-lead cationic electrodeposition coating material composition
JP2006348076A (en) Cationic electrodeposition coating composition
JP2008156655A (en) Lead-free cationic electrodeposition coating composition and coating method
JP4326351B2 (en) Method for forming cationic electrodeposition coating film
JP2006265689A (en) Cation electrodeposition painting method
JP2002294145A (en) Non-lead cationic electrodeposition coating material composition
JP2008214705A (en) Cation electrodeposition coating method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20041028

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070518

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070529

A521 Written amendment

Effective date: 20070730

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A521 Written amendment

Effective date: 20070730

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20070828

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Effective date: 20071026

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A02 Decision of refusal

Effective date: 20071120

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

A521 Written amendment

Effective date: 20071026

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

A521 Written amendment

Effective date: 20071220

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20080318

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Effective date: 20080422

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080520

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110530

Year of fee payment: 3

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110530

Year of fee payment: 3

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

Year of fee payment: 4

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120530

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees