JP2005163068A - Cationic electrodeposition coating method - Google Patents

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雅博 堀江
Eriko Sato
絵理子 佐藤
Mitsuyuki Mashita
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrodeposition coating method using a cationic electrodeposition coating material composition which prevents the generation of gas pinholes, also has excellent laying property, and exerts corrosion preventability to a coating film and stability to a coating material. <P>SOLUTION: The cationic electrodeposition coating method is characterized in that a cationic electrodeposition coating composition in which minimum film formation temperature (MFT) is controlled to 15 to <20°C by adding an organic solvent in which solubility in water is 0.1 to 10 mass%, the value of solubility parameter (SP) is 9.0 to 12.0, and the boiling point is ≥120°C to a coating material composition is electrodeposition-coated. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、カチオン電着塗料組成物を用いたカチオン電着塗装方法に関する。更に詳しくは、導電性基材、特に合金化溶融亜鉛メッキ鋼板に対するガスピンホール発生を抑制し、かつ高いつきまわり性が得られ、塗膜の防食性などの塗膜性能、及び塗料の安定性に優れているカチオン電着塗料組成物を用いたカチオン電着塗装方法に関する。 The present invention relates to a cationic electrodeposition coating method using a cationic electrodeposition coating composition. More specifically, it suppresses the occurrence of gas pinholes on conductive substrates, especially alloyed hot-dip galvanized steel sheets, and provides high throwing power, coating performance such as coating corrosion resistance, and coating stability. The present invention relates to a cationic electrodeposition coating method using a cationic electrodeposition coating composition which is excellent in the above.

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することができ、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広く使用されている。
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。カチオン電着塗装の被塗物は、従来鋼板を表面処理したものが大部分を占めているが、近年では、鋼板の表面に亜鉛がメッキされた亜鉛メッキ鋼板に電着を施すことも多くなってきた。特に、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板は、その優れた防錆性と、加工性の為広く普及している。
Electrodeposition coating can be applied to the details even if the object has a complicated shape, and can be applied automatically and continuously, so it has a large and complicated shape such as an automobile body. However, it is widely used as an undercoating method for objects to be coated that requires high rust prevention.
Cationic electrodeposition coating is performed by immersing an object to be coated in a cationic electrodeposition paint as a cathode and applying a voltage. The majority of the cationic electrodeposition coatings that have been surface-treated from conventional steel sheets have been electrodeposited on galvanized steel sheets with zinc plated on the surface of steel sheets in recent years. I came. In particular, alloyed hot-dip galvanized steel sheets are widely used because of their excellent rust prevention and workability.

しかし、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板は電着塗膜にクレーター状の異常が発生することがある。カチオン電着塗料では、塗装時に水の電気分解で発生した水素ガスが存在しており、膜厚の増加に伴って塗膜抵抗が増加し、塗膜にかかる電圧が大きくなることより、火花放電が起こり、放電熱によって放電近傍の塗膜樹脂が硬化し、フロー性が不十分となってクレーター状の異常が残る現象が見られる。このクレーター状の異常はガスピンホールと呼ばれる。 However, alloyed hot-dip galvanized steel sheets may have crater-like abnormalities in the electrodeposition coating. In cationic electrodeposition paints, hydrogen gas generated by electrolysis of water is present at the time of painting, and as the film thickness increases, the resistance of the paint film increases and the voltage applied to the paint film increases. The coating resin in the vicinity of the discharge is cured by the discharge heat, the flowability becomes insufficient, and a crater-like abnormality remains. This crater-like abnormality is called a gas pinhole.

このガスピンホールを防止する簡便な方法として、塗料中の有機溶剤を増量することや中和剤である酸濃度を高めることは知られていたが、これらの方法は電着塗料の特徴の一つであるつきまわり性(電極部から遠い位置にある部位には、電着塗膜が十分に形成されずに未塗装のままで残ることがあり、この未塗装の部分を少なくできる性能のことをいう。)に悪影響を及ぼし、有機溶剤の増量は環境へ放出される揮発性有機化合物(VOC)を増加させ好ましくなかった。そこで、ガスによる塗膜クレーター発生の防止剤として、HLB値が10.0〜13.5である2級アルコールのエチレンオキシド付加体を含ませたカチオン電着塗料組成物が知られている(特許文献1参照)。 As simple methods for preventing gas pinholes, it has been known to increase the amount of organic solvent in the paint and to increase the acid concentration as a neutralizing agent. However, these methods are one of the characteristics of electrodeposition paints. The throwing power (the part that is far from the electrode part may be left unpainted without sufficiently forming an electrodeposition coating, and the ability to reduce this unpainted part) And an increase in the amount of organic solvent is undesirable because it increases the amount of volatile organic compounds (VOC) released to the environment. Therefore, a cationic electrodeposition coating composition containing an ethylene oxide adduct of a secondary alcohol having an HLB value of 10.0 to 13.5 is known as an inhibitor for the generation of paint film craters due to gas (Patent Literature). 1).

しかしながら、このような樹脂の分子量やTgを下げる効果を有する可塑剤等を添加することによって、柔軟な析出塗膜を形成させ、水素ガスが抜け易くする方法では、塗膜の成分を変えてしまい、塗膜の防食性を大きく低下させる欠点があった。
また、希釈塗料の電導度が1000〜1300μS/cm、3分間電着塗装時のクーロン効率が40mg/クーロン以上であることを特徴とするカチオン電着塗料組成物が知られている(特許文献2参照)。しかしながら、このような調整方法ではガスピンホールに対する効果と、つきまわり性の両立は非常に困難であるばかりでなく、それが他の塗装作業性および浴塗料安定性へ悪影響を及ぼす場合があった。
However, by adding a plasticizer or the like having the effect of lowering the molecular weight or Tg of such a resin, a method for forming a flexible deposited coating and facilitating the escape of hydrogen gas changes the components of the coating. There was a drawback that the corrosion resistance of the coating film was greatly reduced.
Further, a cationic electrodeposition coating composition is known in which the electric conductivity of the diluted coating is 1000 to 1300 μS / cm 2 , and the coulomb efficiency at the time of electrodeposition coating for 3 minutes is 40 mg / coulomb or more (Patent Document) 2). However, with such an adjustment method, it is not only difficult to achieve both the effect on gas pinholes and throwing power, but it may adversely affect other paint workability and bath paint stability. .

また、電着塗装において、カチオン電着塗料の最低造膜温度を電着塗装設定温度の±5℃以内に、塗装時電導度を1000〜1500μS/cmに調整された電着塗料を使用し、前記電着塗装設定温度で電着塗装する電着塗膜形成方法も知られている(特許文献3参照)。しかしながら、実施例に示された設定温度25〜30℃で、この塗装時電導度を用いても、このような調整方法ではガスピンホールに対する効果と、つきまわり性の両立は充分ではなく、それが他の塗装作業性および浴塗料安定性へ悪影響を及ぼす場合があった。 In addition, in electrodeposition coating, an electrodeposition paint in which the minimum film-forming temperature of the cationic electrodeposition paint is within ± 5 ° C. of the electrodeposition coating set temperature and the electric conductivity during painting is adjusted to 1000 to 1500 μS / cm, There is also known an electrodeposition coating film forming method in which electrodeposition coating is performed at the electrodeposition setting temperature (see Patent Document 3). However, even if the electric conductivity at the time of painting is used at the set temperature of 25 to 30 ° C. shown in the examples, such an adjustment method does not provide both the effect on the gas pinhole and the throwing power. May adversely affect other paint workability and bath paint stability.

また、カチオン電着塗装において、単位膜厚当たりの分極抵抗値(a)が120〜300kΩ・cm/μm、及び単位電気量当たりの塗料析出量(b)が50〜150mg/Cの範囲であるカチオン電着塗料を用い、実効電圧(V)230V以下で塗装することを特徴とする塗膜形成方法が知られている(特許文献4参照)。しかしながら、このような調整方法ではガスピンホールに対する効果と、つきまわり性の両立は充分ではなく、それが他の塗装作業性および浴塗料安定性へ悪影響を及ぼす場合があった。 In the cationic electrodeposition coating, the polarization resistance value (a) per unit film thickness is 120 to 300 kΩ · cm 2 / μm, and the coating deposition amount (b) per unit quantity of electricity is in the range of 50 to 150 mg / C. A coating film forming method is known which uses a certain cationic electrodeposition coating and is applied at an effective voltage (V) of 230 V or less (see Patent Document 4). However, in such an adjusting method, the effect on the gas pinhole and the throwing power are not sufficiently compatible, which may adversely affect other coating workability and bath paint stability.

また、無鉛性カチオン電着塗料組成物において、カチオン性エポキシ樹脂がアミン変性エポキシ樹脂及びスルホニウム変性エポキシ樹脂を含み、該アミン変性エポキシ樹脂及び該ブロックイソシアネート硬化剤の合計量100gに含まれるアミノ基を中和するのに必要な酸のミリ当量数が5〜30であり、該スルホニウム変性エポキシ樹脂及び該ブロックイソシアネート硬化剤の合計量100gに含まれるスルホニウム塩基のミリ当量数が5〜30であり、被塗物に電着された塗膜の最低造膜温度(MFT)が20〜35℃である塗料が知られている(特許文献5参照)。しかしながら、このMFTの範囲では、つきまわり性は良好でもガスピンホール耐性が十分満足なレベルとはいえなかった。 In the lead-free cationic electrodeposition coating composition, the cationic epoxy resin contains an amine-modified epoxy resin and a sulfonium-modified epoxy resin, and amino groups contained in a total amount of 100 g of the amine-modified epoxy resin and the blocked isocyanate curing agent. The number of milliequivalents of the acid required for neutralization is 5-30, and the number of milliequivalents of the sulfonium base contained in 100 g of the total amount of the sulfonium-modified epoxy resin and the blocked isocyanate curing agent is 5-30, A coating material having a minimum film-forming temperature (MFT) of a coating film electrodeposited on an object to be coated is 20 to 35 ° C. (see Patent Document 5). However, in this MFT range, the throwing power was good, but the gas pinhole resistance was not sufficiently satisfactory.

特開平10−36717号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-36717 特開2000−204299号公報JP 2000-204299 A 特開2001−019878号公報JP 2001-019878 A 特開2002−275690号公報JP 2002-275690 A 特開2002−356645号公報JP 2002-356645 A

本発明は、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板などの導電性基材に対し、ガスピンホール発生を防ぎ、かつ、つきまわり性、塗膜防食性、及び塗料安定性に優れたカチオン電着塗料組成物を用いた電着塗装方法を提供することを目的としている。 The present invention relates to a cationic electrodeposition coating composition that prevents gas pinholes from being generated on a conductive substrate such as an alloyed hot-dip galvanized steel sheet, and has excellent throwing power, anticorrosiveness, and coating stability. It aims to provide an electrodeposition coating method using

本発明者らは、上記問題を解決するために、鋭意研究を重ねた結果、カチオン電着塗料組成物中に特殊な有機溶剤を0.1〜1.0質量%加えることによって最低造膜温度(MFT)を15℃以上20℃未満としたカチオン電着塗料組成物を電着塗装することによって、ガスピンホールの発生を防ぐことができ、その他の性能も満足する塗膜等が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、水に対する溶解度が0.1〜10質量%であり、溶解性パラメーター(SP)値が9.0〜12.0であり、かつ沸点が120℃以上である有機溶剤を塗料組成物中に0.1〜1.0質量%含有し、最低造膜温度(MFT)が15℃以上20℃未満であるカチオン電着塗料組成物を電着塗装することを特徴とするカチオン電着塗装方法を提供する。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have added a special organic solvent to the cationic electrodeposition coating composition in an amount of 0.1 to 1.0% by mass, thereby reducing the minimum film-forming temperature. By electrodeposition coating a cationic electrodeposition coating composition with (MFT) of 15 ° C. or more and less than 20 ° C., it is possible to prevent the occurrence of gas pinholes and obtain a coating film that satisfies other performances. As a result, the present invention has been completed.
That is, the present invention paints an organic solvent having a solubility in water of 0.1 to 10% by mass, a solubility parameter (SP) value of 9.0 to 12.0, and a boiling point of 120 ° C. or higher. A cationic electrodeposition coating composition comprising 0.1 to 1.0% by mass in a composition and electrodeposition coating a cationic electrodeposition coating composition having a minimum film-forming temperature (MFT) of 15 ° C. or higher and lower than 20 ° C. Providing a coating method.

また、本発明は、上記カチオン電着塗装方法において、有機溶剤が、フェニルエーテル基、グリコールエーテル基及びケトン基から選ばれる少なくとも1種の置換基を有するカチオン電着塗装方法を提供する。
また、本発明は、上記カチオン電着塗装方法において、有機溶剤が、フェニルエーテル基を有するアニソール及び/又はプロピレングリコールフェニルエーテルであるカチオン電着塗装方法を提供する。
また、本発明は、上記カチオン電着塗装方法において、有機溶剤が、グリコールエーテル基を有するプロピレングリコールモノブチルエーテルであるカチオン電着塗装方法を提供する。
さらに、本発明は、上記カチオン電着塗装方法において、有機溶剤が、ケトン基を有するイソホロンであるカチオン電着塗装方法を提供する。
The present invention also provides a cationic electrodeposition coating method wherein the organic solvent has at least one substituent selected from a phenyl ether group, a glycol ether group and a ketone group.
The present invention also provides a cationic electrodeposition coating method, wherein the organic solvent is anisole and / or propylene glycol phenyl ether having a phenyl ether group.
The present invention also provides a cationic electrodeposition coating method wherein the organic solvent is propylene glycol monobutyl ether having a glycol ether group.
Furthermore, the present invention provides the cationic electrodeposition coating method, wherein the organic solvent is isophorone having a ketone group.

本発明の電着塗装方法により、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板などの導電性基材に対して、塗装時にはガスピンホールの発生を抑制でき、また、つきまわり性も良好であり、得られた電着塗膜は、防食性に優れている。 With the electrodeposition coating method of the present invention, the occurrence of gas pinholes during coating can be suppressed on conductive substrates such as galvannealed steel sheets, and the throwing power is good. The coating film is excellent in corrosion resistance.

本発明において用いるカチオン電着塗料組成物には、水への溶解度が0.1〜10質量%であり、SP値が9.0〜12.0であり、更には沸点が120℃以上の有機溶剤が含有されている。この有機溶剤の配合により、他の優位点を低下させずに、効果的に、かつ簡単にMFTを下げることができる。水に溶けない有機溶剤の添加は塗料の安定性を著しく低下させる。一方、水への溶解性が高い有機溶剤はMFT低下への効果が低い為、必要量が多くなる。また、SP値がこの範囲外の溶剤は樹脂との相溶性が低く、外観不良を生じるか、又は、塗料安定性を低下させる。また、沸点が120℃未満の溶剤は塗料組成物中から蒸発してしまい、経時的に安定ではない。   The cationic electrodeposition coating composition used in the present invention has an organic solubility of 0.1 to 10% by mass in water, an SP value of 9.0 to 12.0, and a boiling point of 120 ° C. or higher. Contains a solvent. By blending this organic solvent, it is possible to effectively and easily lower the MFT without lowering other advantages. The addition of an organic solvent that is insoluble in water significantly reduces the stability of the paint. On the other hand, an organic solvent having high solubility in water has a low effect on lowering MFT, and therefore requires a large amount. In addition, a solvent having an SP value outside this range has a low compatibility with the resin, resulting in poor appearance or reduced paint stability. Further, the solvent having a boiling point of less than 120 ° C. evaporates from the coating composition and is not stable with time.

上記有機溶剤の水への溶解度は、好ましくは0.12〜8質量%であり、特に好ましくは0.13〜7質量%である。また、上記有機溶剤のSP値は、好ましくは9.2〜11.8である。また、上記有機溶剤の沸点の上限は、特に制限ないが、300℃以下が好ましい。
なお、上記のSP値は、次式においてフェドーズ(Fedors)が提案した25℃における△ei、△Viの値より化合物の基本構造式から計算した値である(参考文献:「技術者のための実学高分子」、P71〜77、講談社サイエンティフィク編集)。
SP値(δ)=√(Σ△ei/Σ△Vi)
(式中、△eiは原子又は原子団の蒸発エネルギー、△Viは原子又は原子団のモル体積であり、SP値の単位は、(cal/cm)の1/2乗である。)
The solubility of the organic solvent in water is preferably 0.12 to 8% by mass, particularly preferably 0.13 to 7% by mass. The SP value of the organic solvent is preferably 9.2 to 11.8. The upper limit of the boiling point of the organic solvent is not particularly limited, but is preferably 300 ° C. or lower.
In addition, said SP value is a value calculated from the basic structural formula of the compound from the values of Δei and ΔVi at 25 ° C. proposed by Fedors in the following formula (reference: “for engineers” Practical polymer ", P71-77, edited by Kodansha Scientific).
SP value (δ) = √ (ΣΔei / ΣΔVi)
(In the formula, Δei is the evaporation energy of the atom or atomic group, ΔVi is the molar volume of the atom or atomic group, and the unit of the SP value is the half power of (cal / cm 3 ).)

このような有機溶剤としては、フェニルエーテル基、グリコールエーテル基及びケトン基から選ばれる少なくとも1種の置換基を有することが好ましく、フェニルエーテル基及びグリコールエーテル基から選ばれる少なくとも1種の置換基を有することが特に好ましい。フェニルエーテル基を有する有機溶剤としては、アニソール、プロピレングリコールフェニルエーテルなどが挙げられ、グリコールエーテル基を有する有機溶剤としては、プロピレングリコールブチルエーテルなどが挙げられ、ケトン基を有する有機溶剤としては、シクロヘキサノン、イソホロンなどが挙げられる。最も好ましいのは、アニソール、プロピレングリコールフェニルエーテルである。
上記有機溶剤の含有量は、カチオン電着塗料組成物の全体量に対して0.1〜1.0質量%であり、好ましくは0.12〜0.95質量%である。
Such an organic solvent preferably has at least one substituent selected from a phenyl ether group, a glycol ether group and a ketone group, and has at least one substituent selected from a phenyl ether group and a glycol ether group. It is particularly preferable to have it. Examples of the organic solvent having a phenyl ether group include anisole and propylene glycol phenyl ether. Examples of the organic solvent having a glycol ether group include propylene glycol butyl ether. Examples of the organic solvent having a ketone group include cyclohexanone, Examples include isophorone. Most preferred are anisole and propylene glycol phenyl ether.
Content of the said organic solvent is 0.1-1.0 mass% with respect to the whole quantity of a cationic electrodeposition coating composition, Preferably it is 0.12-0.95 mass%.

本発明のカチオン電着塗装方法においては、最低造膜温度(MFT)が15℃以上20℃未満であることが必要であり、好ましくは15.8〜19℃であり、特に好ましくは16〜18℃である。ここで、最低造膜温度とは電着塗装時の浴温と膜厚の関係において、膜厚が極小値になる電着塗料浴温度をいう。20℃以上であるとガスピンホールが発生し始める。15℃未満では、つきまわり性が急激に低下する。通常、優れた防食性、およびつきまわり性を考慮した塗料は、高分子量、高Tgの樹脂設計となり、その結果として高いMFTとなる。この場合、ガスピンホールの発生が不具合点になる。MFTを低下するよう塗料パラメーターのバランスをとり配合調整することは、非常に困難であり、他の優位な性能を低下させる場合が多い。 In the cationic electrodeposition coating method of the present invention, the minimum film-forming temperature (MFT) needs to be 15 ° C. or higher and lower than 20 ° C., preferably 15.8 to 19 ° C., particularly preferably 16 to 18 °. ° C. Here, the minimum film-forming temperature refers to the electrodeposition paint bath temperature at which the film thickness becomes a minimum value in the relationship between the bath temperature and the film thickness during electrodeposition coating. When it is 20 ° C. or higher, gas pinholes start to be generated. If it is less than 15 degreeC, throwing power will fall rapidly. In general, a paint considering excellent anticorrosion and throwing power has a high molecular weight, high Tg resin design, resulting in a high MFT. In this case, the occurrence of gas pinholes becomes a problem. It is very difficult to balance and adjust the paint parameters so as to lower the MFT, and other advantageous performances are often lowered.

本発明で用いるカチオン電着塗料組成物は、ブロックイソシアネート硬化型のカチオン電着塗料組成物が好ましい。ブロックイソシアネート硬化型のカチオン電着塗料組成物は、カチオン電荷を有する樹脂およびブロックイソシアネート硬化剤を含み、その樹脂の電荷を利用して電着を行い、塗膜の硬化時にブロックイソシアネート硬化剤のブロック剤が解離して、樹脂成分中の活性水素が反応することにより硬化するタイプのカチオン電着塗料組成物である。   The cationic electrodeposition coating composition used in the present invention is preferably a blocked isocyanate curable cationic electrodeposition coating composition. The block isocyanate curable cationic electrodeposition coating composition contains a resin having a cationic charge and a blocked isocyanate curing agent, and performs electrodeposition using the charge of the resin, and blocks the blocked isocyanate curing agent when the coating film is cured. It is a cationic electrodeposition coating composition of a type that cures when the agent is dissociated and the active hydrogen in the resin component reacts.

カチオン電荷を有する樹脂は、塗膜形成樹脂として用いられるもので、基体樹脂にカチオン性を付与するカチオン性基が結合した熱硬化性型樹脂である。カチオン性基としては1〜4級アミノ基があり、これらの基が架橋点になるが、架橋点として水酸基のような他の活性水素を有する基が結合してもよい。基体樹脂としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、アルキド系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、ポリエステル系樹脂などの樹脂が挙げられる。基体樹脂は、1種単独で用いてもよいし、2種以上の異なる樹脂を併用してもよい。 The resin having a cationic charge is used as a coating film-forming resin, and is a thermosetting resin in which a cationic group imparting cationicity is bonded to the base resin. Cationic groups include primary to quaternary amino groups, and these groups serve as crosslinking points, but groups having other active hydrogens such as hydroxyl groups may be bonded as crosslinking points. Examples of the base resin include resins such as epoxy resins, acrylic resins, alkyd resins, polybutadiene resins, and polyester resins. The base resin may be used alone or in combination of two or more different resins.

基体樹脂としては、防食性の点から、エポキシ系の樹脂が最適であり、カチオン電着塗料ではアミン付加エポキシ樹脂が一般に用いられる。例えば、ポリグリシジルエーテルと、1級モノもしくはポリアミン、2級モノもしくはポリアミン、又は1級及び2級混合モノもしくはポリアミンとの付加物;ポリグリシジルエーテルと、ケチミン化された1級アミノ基を有する2級モノ又はポリアミンとの付加物等が挙げられる。
上記エポキシ系樹脂として、本発明では平均で1分子あたり1個よりも多いグリシジル基を有する限り、全ての低分子および高分子化合物を用いることができる。特に、2個又はそれ以上のグリシジル基を有するポリグリシジルエーテルが好ましい。
As the base resin, an epoxy resin is optimal from the viewpoint of anticorrosion, and an amine-added epoxy resin is generally used in the cationic electrodeposition coating. For example, an adduct of polyglycidyl ether and primary mono or polyamine, secondary mono or polyamine, or primary and secondary mixed mono or polyamine; polyglycidyl ether and 2 having a ketiminated primary amino group And adducts with grade mono- or polyamines.
As the epoxy resin, all low molecular weight and high molecular weight compounds can be used as long as they have an average of more than one glycidyl group per molecule in the present invention. Particularly preferred are polyglycidyl ethers having two or more glycidyl groups.

ポリグルシジルエーテルとしては、ポリフェノールのポリグリシジルエーテル、例えば、ビスフェノールA又はビスフェノールFに代表されるようなポリフェノールとしては、例えば、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2、2−ビス(4−ヒドロキシ−3−第3ブチルフェニル)プロパン、1−5−ジヒドロキシ−3−ナフタリン等が挙げられる。
ポリフェノール以外の他の環式ポリオールのポリグリシジルエーテルも用いることができる。他の環式ポリオールとしては、脂環式ポリオールが挙げられ、その具体例としては、1,2−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,2−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン等や水添されたビスフェノールAやビスフェノールFが挙げられる。
Examples of the polyglycidyl ether include polyglycidyl ethers of polyphenols such as 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, 2,2-bis ( 4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-tert-butylphenyl) propane, 1-5-dihydroxy-3-naphthalene and the like.
Polyglycidyl ethers of other cyclic polyols other than polyphenols can also be used. Examples of other cyclic polyols include alicyclic polyols, and specific examples thereof include 1,2-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,2-bis (hydroxymethyl) cyclohexane, and hydrogenated products. Bisphenol A and bisphenol F which have been prepared.

さらに、その他のポリグリシジルエーテルとしては、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールをはじめとするポリアルキレングリコールのポリグリシジルエーテルとモノフェノール化合物との反応によって得られるポリグリシジルエーテル、さらにフェノール性ノボラック樹脂又は類似のポリフェノール樹脂のポリグリシジルエーテルやエポキシ化合物とカルボキシルターミネイテッドブタジエン−アクリロニトリルコポリマーとの反応によって得られるポリグリシジルエーテル等が挙げられる。   Further, as other polyglycidyl ethers, for example, polyglycidyl ethers obtained by reacting polyglycidyl ethers of polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol with monophenol compounds, phenolic novolac resins or similar polyphenols. Examples thereof include polyglycidyl ethers of resins and polyglycidyl ethers obtained by reaction of epoxy compounds with carboxyl-terminated butadiene-acrylonitrile copolymers.

上記ポリグリシジルエーテルと反応させる1級モノ−及びポリアミン、2級モノ−及びポリアミンとしては、例えばメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、メチルブチルアミン等のモノ及びジアルキルアミン;エタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、ジエタノールアミン等のモノおよびジアルカノールアミン;ならびにポリアミンとして、ジメチルアミノエチルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン等のジアルキルアミノアルキルアミン;およびN−N−ジメチル−2−ヒドロキシエチル−プロピレンジアミン等が挙げられる。   Examples of the primary mono- and polyamines, secondary mono- and polyamines to be reacted with the polyglycidyl ether include mono- and dialkyls such as methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, and methylbutylamine. Amines; mono- and dialkanolamines such as ethanolamine, N-methylethanolamine, diethanolamine; and dialkylaminoalkylamines such as dimethylaminoethylamine, diethylaminopropylamine as polyamines; and NN-dimethyl-2-hydroxyethyl- Examples include propylene diamine.

ケチミン化された1級アミノ基を有するモノ−およびポリアミンとしては、例えば、N−メチルアミノプロピルアミンやジエチレントリアミンとメチルイソブチルケトンとの反応物が挙げられる。
本発明に用いるカチオン電着塗料組成物が顔料を含む場合は、顔料分散用樹脂を用いるのが好ましい。顔料分散用樹脂としての制限はなく、前記カチオン電荷を有する樹脂を使用することができるが、顔料の分散性を高めたものが好ましく、例えば、エポキシ4級アンモニウム型あるいは3級アミン型、アクリル4級アンモニウム型の樹脂が好適である。
Examples of the mono- and polyamine having a ketiminated primary amino group include N-methylaminopropylamine and a reaction product of diethylenetriamine and methyl isobutyl ketone.
When the cationic electrodeposition coating composition used in the present invention contains a pigment, it is preferable to use a pigment dispersing resin. There is no restriction as a resin for dispersing the pigment, and the resin having the cationic charge can be used. However, a resin having improved pigment dispersibility is preferable, for example, an epoxy quaternary ammonium type or a tertiary amine type, acrylic 4 A quaternary ammonium type resin is preferred.

本発明におけるカチオン電着塗料組成物に用いる塗膜形成樹脂は、前記カチオン電荷を有する樹脂および顔料分散用樹脂からなるのが好ましいが、必要に応じて他の樹脂が含まれていても良い。
本発明で用いられる顔料としては、通常電着塗料で用いられる顔料であれば特に制限はなく、必要に応じて配合することができるができる。このような顔料としては、例えば、酸化チタン、ベンガラ、カーボンブラック、黄酸化鉄などの着色顔料;クレー、タルク、マイカ、シリカ、炭酸カルシウムなどの体質顔料;リンモリブデン酸亜鉛、リン酸アルミニウム、ポリリン酸アルミニウムなどの防錆顔料などが挙げられる。
The coating film-forming resin used in the cationic electrodeposition coating composition in the present invention is preferably composed of the resin having the cationic charge and the pigment dispersing resin, but may contain other resins as necessary.
The pigment used in the present invention is not particularly limited as long as it is a pigment that is usually used in electrodeposition paints, and can be blended as necessary. Examples of such pigments include, for example, colored pigments such as titanium oxide, bengara, carbon black, and yellow iron oxide; extender pigments such as clay, talc, mica, silica, and calcium carbonate; zinc phosphomolybdate, aluminum phosphate, and polyphosphorus Examples include rust preventive pigments such as aluminum oxide.

本発明で用いられるブロックイソシアネート硬化剤は、基体樹脂の分子中に含まれる自己架橋タイプでもよく、また基体樹脂の外部に含まれる外部架橋タイプもよい。自己架橋タイプ、外部架橋タイプのどちらの場合に用いられるブロックイソシアネート硬化剤を調製するためのイソシアネートおよびブロック剤は、次に挙げるようなポリイソシアネート化合物や100〜200℃の加熱により解離するブロック剤が適している。   The blocked isocyanate curing agent used in the present invention may be a self-crosslinking type contained in the molecule of the base resin, or an external crosslinking type contained outside the base resin. The isocyanate and blocking agent for preparing the blocked isocyanate curing agent used for both the self-crosslinking type and the external crosslinking type are the following polyisocyanate compounds and blocking agents that dissociate when heated at 100 to 200 ° C. Are suitable.

ポリイソシアネート化合物としては、例えばトリレンイソシアネート、キシリ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、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、3,3’−ジメチルジフェニル4,4’−ジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、1,6−へキサンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネートなどの芳香族、脂肪族、脂環族があげられる。これらのポリイソシアネート化合物は、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、トリメチロールプロパン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリカプロラクトン、ポリカーボネートポリオールをはじめとするポリオールや、アジピン酸、フタル酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸等のカルボン酸と反応させ、末端にイソシアネートを有するようなものでもよい。   Examples of the polyisocyanate compound include tolylene isocyanate, xylylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, polymethylene polyphenyl polyisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 3,3′-dimethyldiphenyl 4,4 ′. -Aromatic, aliphatic and alicyclic groups such as diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, 1,6-hexane diisocyanate, lysine diisocyanate, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate and norbornane diisocyanate. These polyisocyanate compounds include, for example, polyols such as ethylene glycol, propylene glycol, tetramethylene glycol, trimethylolpropane, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polycaprolactone, polycarbonate polyol, adipic acid, phthalic acid, azelaic acid, sebacin It may be reacted with a carboxylic acid such as acid or maleic acid to have an isocyanate at the end.

ブロック剤としては、例えばメタノール、エタノール、n−ブタノール、2−エチルヘキサノールなどの脂肪族アルコール類、メチルエチルケトオキシム、ジアセトケトオキシム、ブタノン−2−オキシム、シクロヘキサノンオキシムなどのオキシム類、フェノール、p−クレゾール、p−ターシャリーブチルフェノールなどのフェノール類、ε−カプロラクタムなどのラクタム類、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ブチルエーテル、エチ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、エチレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテルなどのエーテルアルコール類、フェニルカルビトールなどの芳香族アルキルアルコール類が挙げられる。特に低温硬化性が求められる塗料においてはカプロラクタム類やオキシム類が好適である。   Examples of the blocking agent include aliphatic alcohols such as methanol, ethanol, n-butanol and 2-ethylhexanol, oximes such as methyl ethyl ketoxime, diacetketoxime, butanone-2-oxime and cyclohexanone oxime, phenol, p- Cresol, phenols such as p-tertiary butylphenol, lactams such as ε-caprolactam, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, Ether alcohols such as propylene glycol monophenyl ether, phenyl carbitol Which aromatic alkyl alcohols. Caprolactams and oximes are particularly suitable for coatings that require low-temperature curability.

上記ブロックポリイソシアネート硬化剤のブロック剤の解離に解離触媒を用いる場合は、ジブチル錫ラウレート、ジブチル錫オキシド、ジオクチル錫などの有機錫化合物や、N−メチルモルホリンなどのアミン類、亜鉛、コバルト、ビスマス、ジルコニウムなどの金属塩が使用できる。解離触媒の濃度は、通常カチオン電着塗料組成物中の塗膜形成固形分に対し、0.1〜5質量%である。
ブロックイソシアネート含有カチオン電着塗料組成物において、基体樹脂中にブロックイソシアネートを有している自己架橋タイプでは、従来既知の方法を用いることができ、例えば、部分的にブロックしたポリイソシアネ-ト化合物中の遊離のイソシアネートを基体樹脂中の活性水素に反応させる方法などにより、基体樹脂中へのブロックイソシアネートは導入される。また外部架橋タイプの場合、全ブロックされた上記ポリイソシアネートが用いられる。
When a dissociation catalyst is used for dissociation of the block agent of the block polyisocyanate curing agent, organic tin compounds such as dibutyltin laurate, dibutyltin oxide and dioctyltin, amines such as N-methylmorpholine, zinc, cobalt and bismuth Metal salts such as zirconium can be used. The density | concentration of a dissociation catalyst is 0.1-5 mass% normally with respect to the coating-film formation solid content in a cationic electrodeposition coating-material composition.
In the blocked isocyanate-containing cationic electrodeposition coating composition, in the self-crosslinking type having a blocked isocyanate in the base resin, a conventionally known method can be used, for example, in a partially blocked polyisocyanate compound. The blocked isocyanate is introduced into the base resin by, for example, a method of reacting free isocyanate with active hydrogen in the base resin. In the case of the external cross-linking type, the polyisocyanate that is completely blocked is used.

本発明に用いるカチオン電着塗料組成物は、前記カチオン電荷を有する樹脂等の電着塗料樹脂ブロックイソシアネート、および必要により、配合される前記顔料のほか、可塑剤、界面活性剤、消泡剤、ハジキ防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤を配合することができる。上記各成分の配合割合は特に限定されない。
このような水溶液やエマルションを形成するための電着塗料樹脂の水性化は酸で中和することによって可能となり、中和酸として用いられる酸としては、例えば、蟻酸、酢酸、乳酸などの水溶性有機酸を挙げることができる。これらの酸の使用量は中和に必要な量であるが、配合量は、塗料の安定性や塗装作業性から適宜選択される。一般的には中和滴定で測定される樹脂の塩基のモル量に対し、40%以上の中和率となるような酸量を配合する。
The cationic electrodeposition coating composition used in the present invention is an electrodeposition coating resin blocked isocyanate such as a resin having a cationic charge, and, if necessary, a pigment, a plasticizer, a surfactant, an antifoaming agent, Additives such as repellency inhibitors, antioxidants, and UV absorbers can be blended. The blending ratio of the above components is not particularly limited.
The aqueous electrodeposition coating resin for forming such an aqueous solution or emulsion can be made aqueous by neutralizing with an acid. Examples of the acid used as the neutralizing acid include water-soluble substances such as formic acid, acetic acid, and lactic acid. Mention may be made of organic acids. The amount of these acids used is an amount necessary for neutralization, but the amount of the acid is appropriately selected from the stability of the paint and the coating workability. In general, the acid amount is such that the neutralization rate is 40% or more with respect to the molar amount of the base of the resin measured by neutralization titration.

本発明に用いるカチオン電着塗料組成物は、通常ボールミル、サンドミル、スーパーミル、連続分散機などを用いて、顔料を所望の大きさに砕き、十分湿潤、分散するまで行い、顔料ペーストを製造し、樹脂の水性化に当たっては、連続的な水の相ができるのに十分な水の量を配合し、攪拌機、乳化装置などを用い水溶液やエマルションを製造する。
本発明に用いるカチオン電着塗料組成物は、必要により水等の水性媒体を添加して、一般的に塗料固形分が5〜35質量%、pHが5.0〜6.5になるように調整して電着塗装を行う。塗装条件としては、例えば塗料温度が25〜35℃、電圧が40〜400V、硬化塗膜の膜厚が10〜40μmの範囲となるように塗装を行うのが好ましい。さらに塗膜の硬化時の焼付温度は100〜200℃の範囲が適している。
The cationic electrodeposition coating composition used in the present invention is usually produced using a ball mill, a sand mill, a super mill, a continuous disperser or the like until the pigment is crushed into a desired size and sufficiently wetted and dispersed to produce a pigment paste. In making the resin aqueous, an amount of water sufficient to form a continuous water phase is blended, and an aqueous solution or emulsion is produced using a stirrer, an emulsifying device, or the like.
The cationic electrodeposition coating composition used in the present invention may be added with an aqueous medium such as water if necessary so that the coating solid content is generally 5 to 35% by mass and the pH is 5.0 to 6.5. Adjust and apply electrodeposition. As the coating conditions, for example, it is preferable to perform the coating so that the coating temperature is 25 to 35 ° C., the voltage is 40 to 400 V, and the thickness of the cured coating film is 10 to 40 μm. Furthermore, the range of 100-200 degreeC is suitable for the baking temperature at the time of hardening of a coating film.

本発明に用いるカチオン電着塗装組成物は導電性基材、例えば、冷延鋼、熱延鋼、アルミ二ウム、マグネシウム、マグネシウム合金、などの金属、ならびにこれらの基材を必要に応じて表面処理、例えば、リン酸亜鉛処理、リン酸鉄処理、クロメート処理、有機皮膜処理などを施したもの等、求められる品質にあわせた所望のものに塗装できる。
特に好ましいのは合金化溶融亜鉛メッキ鋼等の亜鉛メッキ鋼である。溶融亜鉛メッキ鋼板は、非常に優れた耐食性を有するが、特性上塗装性については、塗膜下ブリスター発生が起き易く、塗装剥離の原因になりやすい。また、溶接性についても低下するケースがある。これらの欠点を補うために、溶融亜鉛メッキ後、加熱によりメッキ層をZn−Feの合金にしたのが合金化溶融亜鉛メッキ鋼板である。メッキ付着量としてF06(片面付着量45g/m)、F08(片面付着量60g/m)、F12(片面付着量90g/m)、などの種類があり、市販されているものとして、新日本製鐵(株)製「シルバーアロイ」、NKK(株)製「パームジンクアロイ」、川崎製鉄(株)製「リバーアロイ」、神戸製鋼(株)製「ガルバエースアロイ」等がある。
本発明に用いられる電着塗料組成物は亜鉛メッキ鋼板に塗装した場合でも塗膜にピンホールやクレーターが発生し難く、優れた外観の塗装物を提供できる。
本発明の電着塗装方法により得られる電着塗膜の上に塗装する中塗り塗料および上塗り塗料としては、特に制限はなく、一般に使用されている中塗り塗料および上塗り塗料を挙げることができる。
The cationic electrodeposition coating composition used in the present invention is a conductive substrate, for example, a metal such as cold-rolled steel, hot-rolled steel, aluminum, magnesium, magnesium alloy, and the surface of these substrates as necessary. It can be applied to a desired one according to the required quality, such as those subjected to treatment, for example, zinc phosphate treatment, iron phosphate treatment, chromate treatment, organic film treatment and the like.
Particularly preferred is galvanized steel such as alloyed hot dip galvanized steel. Although the hot dip galvanized steel sheet has very excellent corrosion resistance, the coating property is likely to cause blistering under the coating film and cause peeling of the coating. In addition, there are cases where the weldability is also lowered. In order to make up for these drawbacks, an alloyed hot-dip galvanized steel sheet is obtained by heating the plated layer to an alloy of Zn-Fe by heating after hot-dip galvanizing. There are types of plating adhesion such as F06 (single-sided adhesion 45 g / m 2 ), F08 (single-sided adhesion 60 g / m 2 ), F12 (single-sided adhesion 90 g / m 2 ), etc. There are “Silver Alloy” manufactured by Nippon Steel Corporation, “Palm Zinc Alloy” manufactured by NKK Corporation, “River Alloy” manufactured by Kawasaki Steel Co., Ltd., “Galba Ace Alloy” manufactured by Kobe Steel Co., Ltd., and the like.
Even when the electrodeposition coating composition used in the present invention is applied to a galvanized steel sheet, pinholes and craters are hardly generated in the coating film, and an excellent appearance can be provided.
The intermediate coating material and the top coating material applied on the electrodeposition coating film obtained by the electrodeposition coating method of the present invention are not particularly limited, and examples thereof include commonly used intermediate coating materials and top coating materials.

次に本発明の実施例について、詳細に説明するが、本特許はこれらの説明に限定されるものではない。なお各例中、「部」および「%」に関するすべての記載は、別記しない限り、「質量部」又は「質量%」である。 Next, although the Example of this invention is described in detail, this patent is not limited to these description. In each example, all the descriptions regarding “parts” and “%” are “parts by mass” or “% by mass” unless otherwise specified.

(製造例1 顔料分散用樹脂の製造)
エポキシ当量が188であるビスフェノールA−ジグリシジルエーテル2598部、ビスフェノールA787部、ドデシルフェノール603部およびブチルグリコール206部をトリフェニルフォスフィン 4部の存在下に、130℃で反応させてエポキシ当量856にする。冷却の間にブチルグリコール849部およびポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル(Dow Chemical社製、商品名「DER732」)1534部で希釈し、かつ90℃で2,2−アミノエトキシエタノール 266部およびN,N−ジメチルアミノプロピルアミン212部と更に反応させる。2時間後、粘度が一定になった後、ブチルグリコール1512部で希釈し、氷酢酸201部で中和し、更に脱イオン水1228部を加えることにより固形分60%の顔料分散用樹脂水溶液を作成した。
(Production Example 1 Production of pigment dispersion resin)
2598 parts of bisphenol A-diglycidyl ether having an epoxy equivalent of 188, 787 parts of bisphenol A, 603 parts of dodecylphenol and 206 parts of butyl glycol are reacted at 130 ° C. in the presence of 4 parts of triphenylphosphine to obtain an epoxy equivalent of 856. To do. While cooling, dilute with 849 parts of butyl glycol and 1534 parts of polypropylene glycol diglycidyl ether (Dow Chemical, trade name “DER732”), and at 90 ° C., 266 parts of 2,2-aminoethoxyethanol and N, N— Further reaction with 212 parts of dimethylaminopropylamine. After 2 hours, after the viscosity became constant, diluted with 1512 parts of butyl glycol, neutralized with 201 parts of glacial acetic acid, and further added with 1228 parts of deionized water, a pigment-dispersing resin aqueous solution having a solid content of 60% was obtained. Created.

(製造例2 硬化剤の製造)
攪拌機、還流冷却器、内部温度調節計および不活性ガス供給管を備えている反応器に、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(BASF社製、商品名「Luprant」)10552部を窒素雰囲気下に予め装入する。ジブチルスズジラウレート18部を添加し、かつ、反応温度が60℃を超えないように、時折、冷却をしながら、少しずつブチルジグリコール9498部を滴下する。添加の終了後に温度を更に60分間、60℃に保ち、メチルイソブチルケトン7768部に溶解させた後に生成物が100℃を上回らない速度で、溶解したトリメチロールプロパン933部を添加する。添加終了後、更に60分間反応させると遊離NCO基は検出されなかった。65℃に冷却し、かつ同時にn−ブタノール965部およびメチルイソブチルケトン267部で希釈し、固形分70%のブロックポリイソシアネートを得た。
(Production Example 2 Production of curing agent)
In a reactor equipped with a stirrer, reflux condenser, internal temperature controller, and inert gas supply pipe, 10552 parts of polymethylene polyphenyl polyisocyanate (manufactured by BASF, trade name “Luprant”) was previously placed in a nitrogen atmosphere. Enter. 18 parts of dibutyltin dilaurate are added, and 9498 parts of butyl diglycol are added dropwise little by little with occasional cooling so that the reaction temperature does not exceed 60 ° C. After the addition is complete, the temperature is maintained at 60 ° C. for an additional 60 minutes, and 933 parts of dissolved trimethylolpropane is added at a rate such that the product does not exceed 100 ° C. after dissolution in 7768 parts of methyl isobutyl ketone. When the reaction was further continued for 60 minutes after the addition was completed, no free NCO group was detected. The mixture was cooled to 65 ° C. and simultaneously diluted with 965 parts of n-butanol and 267 parts of methyl isobutyl ketone to obtain a blocked polyisocyanate having a solid content of 70%.

(製造例3 バインダーエマルションの製造)
攪拌機、還流冷却器、内部温度計および不活性ガス供給管を備えた反応器中で、エポキシ当量188を有するビスフェノールAをベースとするエポキシ樹脂6150部をビスフェノールA1400部、ドデシルフェノール335部、p−クレゾール470部およびキシレン441部と共に窒素雰囲気下に125℃に加熱し、発熱反応を冷却で温度調整をしながら10分間125℃を維持する。引き続き130℃に加熱し、かつN,N’−ジメチルベンジルアミン23部を添加する。エポキシ当量が880に達するまでこの温度に維持する。製造例2で得られた硬化剤7097部および添加剤ポリエーテル(BYK Chemie社製、商品名「K−2000」)90部からなる混合物を添加し、100℃に維持する。30分後にブチルアルコール211部およびイソブタノール1210部を添加する。
(Production Example 3 Production of binder emulsion)
In a reactor equipped with a stirrer, reflux condenser, internal thermometer and inert gas supply pipe, 6150 parts of epoxy resin based on bisphenol A having an epoxy equivalent of 188 is added to 1400 parts bisphenol A, 335 parts dodecylphenol, p- The mixture is heated to 125 ° C. in a nitrogen atmosphere together with 470 parts of cresol and 441 parts of xylene, and maintained at 125 ° C. for 10 minutes while adjusting the temperature by cooling the exothermic reaction. Subsequently it is heated to 130 ° C. and 23 parts of N, N′-dimethylbenzylamine are added. Maintain this temperature until the epoxy equivalent weight reaches 880. A mixture comprising 7097 parts of the curing agent obtained in Production Example 2 and 90 parts of additive polyether (manufactured by BYK Chemie, trade name “K-2000”) is added and maintained at 100 ° C. After 30 minutes, 211 parts of butyl alcohol and 1210 parts of isobutanol are added.

この直後ジエチレントリアミンとメチルイソブチルケトンを混合後、130〜150℃で加熱還流を行って生成水を除去し、150℃で生成水の留出が停止した時点で冷却して得られたケチミン467部とメチルエタノールアミン520部の混合物を反応器に添加し、100℃に温度調節する。更に30分後に温度を105℃に上げ、かつN,N’−ジメチルアミノプロピルアミン159部を添加する。アミン添加75分後、プロピレングリコール化合物(BASF社製、商品名「Plastilit 3060」)903部を添加し、プロピレングリコールフェニルエーテル522部で希釈し、95℃に冷却する。10分後に反応混合物14821部を分散器に移す。ここで、攪拌下に88%乳酸424部を脱イオン水7061部に溶かして滴下する。引き続き、20分間均一化し、その後に更なる脱イオン水12600部で少量ずつ更に希釈し、固形分34%のエマルションを得た。 Immediately after this, diethylenetriamine and methyl isobutyl ketone were mixed, and then heated and refluxed at 130 to 150 ° C. to remove the generated water, and 467 parts of ketimine obtained by cooling when the distillation of the generated water stopped at 150 ° C. A mixture of 520 parts of methylethanolamine is added to the reactor and the temperature is adjusted to 100 ° C. After a further 30 minutes, the temperature is raised to 105 ° C. and 159 parts of N, N′-dimethylaminopropylamine are added. 75 minutes after addition of the amine, 903 parts of a propylene glycol compound (trade name “Plastitit 3060” manufactured by BASF Corporation) is added, diluted with 522 parts of propylene glycol phenyl ether, and cooled to 95 ° C. After 10 minutes, 14821 parts of the reaction mixture are transferred to a disperser. Here, 424 parts of 88% lactic acid is dissolved in 7061 parts of deionized water and added dropwise with stirring. Subsequently, the mixture was homogenized for 20 minutes and then further diluted with 12600 parts of further deionized water to obtain an emulsion having a solid content of 34%.

(製造例4 顔料ペーストの製造)
製造例1で得た顔料分散樹脂1750部と脱イオン水1897部を予め混合する。次いでカーボンブラック42部、酸化チタン2667部、アルミ二ウムシリケート420部、およびジ−n−ブチルスズオキシド 189部を添加する。この混合物を十分に混合した後、ボールミルで分散して粒ゲージ5μm以下としかつ脱イオン水を加え、固形分60%の顔料ペーストを得た。
(Production Example 4 Production of pigment paste)
1750 parts of the pigment dispersion resin obtained in Production Example 1 and 1897 parts of deionized water are mixed in advance. Then 42 parts of carbon black, 2667 parts of titanium oxide, 420 parts of aluminum silicate, and 189 parts of di-n-butyltin oxide are added. After thoroughly mixing this mixture, it was dispersed by a ball mill to a particle gauge of 5 μm or less and deionized water was added to obtain a pigment paste having a solid content of 60%.

(製造例5 希釈塗料の製造)
製造例1で得たエマルションに製造例4で得た顔料ペーストを、脱イオン水を加えて固形分20%のカチオン電着塗料を調整した。
<実施例1〜4>
表1に示す各種有機溶剤を、表1に示す割合で希釈カチオン電着塗料組成物中に添加したあとで、カチオン電着塗料組成物のMFT、ガスピンホール性、つきまわり性、塗料安定性、塗膜性能について試験をした。
<比較例1〜3>
表2に示す各種有機溶剤を、表2に示す割合で希釈カチオン電着塗料組成物中に添加したあとで、カチオン電着塗料組成物のMFT、ガスピンホール性、つきまわり性、塗料安定性、塗膜性能について試験をした。
(Production Example 5 Production of diluted paint)
To the emulsion obtained in Production Example 1, the pigment paste obtained in Production Example 4 was added with deionized water to prepare a cationic electrodeposition paint having a solid content of 20%.
<Examples 1-4>
After adding various organic solvents shown in Table 1 to the diluted cationic electrodeposition coating composition in the proportions shown in Table 1, the MFT, gas pinhole property, throwing power, and coating stability of the cationic electrodeposition coating composition The coating performance was tested.
<Comparative Examples 1-3>
After adding various organic solvents shown in Table 2 to the diluted cationic electrodeposition coating composition in the proportions shown in Table 2, the MFT, gas pinhole property, throwing power, and coating stability of the cationic electrodeposition coating composition The coating performance was tested.

(ガスピンホール性)
PB−L3020(日本パーカーライジング社製)で化成処理を行った合金化溶融亜鉛メッキ鋼板(新日本製鉄(株)製、商品名「シルバーアロイ」、0.8mm×70mm×150mm)に、つきまわり性試験と同じ電着塗料浴温と塗装電圧で、開始瞬時に規定電圧に達する通電方法で、3分間電着塗装を実施した。塗装後、水洗し、170℃で20分間焼き付けし、塗膜状態を観察し、以下の判定基準で目視判定した。
○:ピンホールの発生が無い
△:10点以下のピンホールが発生
×:10点以上のピンホールが発生
(Gas pinhole property)
An alloyed hot-dip galvanized steel sheet (made by Nippon Steel Corporation, trade name “Silver Alloy”, 0.8 mm × 70 mm × 150 mm) subjected to chemical conversion treatment with PB-L3020 (manufactured by Nihon Parkerizing) The electrodeposition coating was carried out for 3 minutes by the energization method that reached the specified voltage at the start instant at the same electrodeposition paint bath temperature and coating voltage as in the property test. After painting, it was washed with water, baked at 170 ° C. for 20 minutes, the state of the coating film was observed, and visually judged according to the following criteria.
○: No pinholes are generated. Δ: Pinholes of 10 points or less are generated. ×: Pinholes of 10 points or more are generated.

(つきまわり性)
公開特許「特開2000−204299号」公報に記載された試験方法に準拠した。すなわち、いわゆる4枚ボックス法による評価であり、図1に示すように、4枚のリン酸亜鉛処SPC理鋼板(PB−L3020処理JIS G3141 SPCC−SD
鋼板、0.8mm×70mm×150mm)11〜14を立てた状態で、間隔20mmで平行に配置し、両側面下部および底面を布粘着テープ等の絶縁体で密閉したボックス10を用いる。なお、鋼板14以外の鋼板11〜13には下部に8mmΦの貫通穴15が設けられている。このボックス10を図2に示すようにカチオン電着塗料21を入れた容器内に浸漬し、各穴からのみ希釈塗料がボックス内に侵入する侵入するようにする。
(Throwing power)
The test method described in the published patent “Japanese Patent Laid-Open No. 2000-204299” was used. That is, the evaluation is based on the so-called four-sheet box method, and as shown in FIG. 1, four zinc phosphate-treated SPC steel sheets (PB-L3020-treated JIS G3141 SPCC-SD).
Steel box, 0.8 mm × 70 mm × 150 mm) 11 to 14 are used in a state where the boxes 10 are arranged in parallel at an interval of 20 mm, and the lower and bottom surfaces of both sides are sealed with an insulator such as cloth adhesive tape. In addition, the steel plates 11 to 13 other than the steel plate 14 are provided with a through hole 15 of 8 mmΦ at the bottom. As shown in FIG. 2, the box 10 is immersed in a container containing the cationic electrodeposition paint 21 so that the diluted paint enters the box only from each hole.

その状態で、各鋼板を電気的に接続し、最も近い鋼板11との距離が150mmとなるように対極22を配置した。各鋼板をカソード、対極22をアノードとして電圧を印加して鋼板にカチオン電着塗装を実施した。塗装は、印加開始から瞬時で鋼板11のA面に形成される塗膜の膜厚が20μmに達する電圧まで昇圧し、その後3分間その電圧を維持した。この時の電着塗料浴温は30℃に調節した。塗装後の各鋼板は水洗した後で、170℃で20分間焼き付けし、空冷後、対極22に最も近い鋼板11のA面に形成された塗膜の膜厚と、対極22から最も遠い鋼板14のG面に形成された膜厚とを測定し、膜厚(G面)/膜厚(A面)の比(G/A値)により、つきまわり性を評価した。この値が大きいほどつきまわり性が良いと評価できる。 In this state, the steel plates were electrically connected, and the counter electrode 22 was arranged so that the distance from the nearest steel plate 11 was 150 mm. Each steel plate was used as a cathode, and a counter electrode 22 was used as an anode to apply a voltage, and the steel plate was subjected to cationic electrodeposition coating. The coating was boosted to a voltage at which the film thickness of the coating film formed on the A surface of the steel plate 11 reached 20 μm instantaneously from the start of application, and then the voltage was maintained for 3 minutes. The electrodeposition paint bath temperature at this time was adjusted to 30 ° C. Each coated steel sheet was washed with water, baked at 170 ° C. for 20 minutes, and after air cooling, the film thickness of the coating film formed on the A surface of the steel sheet 11 closest to the counter electrode 22 and the steel sheet 14 farthest from the counter electrode 22 The film thickness formed on the G surface was measured, and throwing power was evaluated by the ratio (G / A value) of film thickness (G surface) / film thickness (A surface). It can be evaluated that the greater the value, the better the throwing power.

(防食性)
カチオン電着塗料組成物をリン酸亜鉛処理したSCP鋼板(PB−L3020処理JIS G3141 SPCC−SD鋼板、0.8mm×70mm×150mm)に膜厚が20μmになるよう30℃の電着塗料浴温で電着を行った。これを170℃で20分間焼き付けて得られた塗膜に、素地まで達するような傷をカッターで入れ、これを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。
○:3mm以下
△:3〜5mm
×:5mm以上
(Anti-corrosion)
An electrodeposition paint bath temperature of 30 ° C. so that the film thickness becomes 20 μm on an SCP steel sheet (PB-L3020-treated JIS G3141 SPCC-SD steel sheet, 0.8 mm × 70 mm × 150 mm) treated with zinc phosphate. I electrodeposited. The coating film obtained by baking this at 170 ° C. for 20 minutes was used to put scratches reaching the substrate with a cutter, and this was immersed in 5% saline at 55 ° C. for 240 hours, and then the cut part was tape-peeled. The peel width on both sides of the cut part was evaluated according to the following criteria.
○: 3 mm or less Δ: 3 to 5 mm
×: 5 mm or more

Figure 2005163068
表1中の有機溶剤の略号は、以下のものを示す。
AS:アニソール
PP:プロピレングリコールモノフェニルエーテル
PB:プロピレングリコールモノブチルエーテル
IP:イソホロン
Figure 2005163068
The abbreviations of organic solvents in Table 1 indicate the following.
AS: Anisole PP: Propylene glycol monophenyl ether PB: Propylene glycol monobutyl ether IP: Isophorone

Figure 2005163068
Figure 2005163068

表2中の有機溶剤の略号は、以下のものを示す。
AS:アニソール
PM:プロピレングリコールモノメチルエーテル
BC:ブチルセロソルブ
BA:ベンジルアルコール
実施例の結果より、本発明のカチオン電着塗装方法は、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板適性が良好でかつ、つきまわり性に優れており、塗膜性能および塗料安定性の低下もないことが確認された。
The abbreviations of organic solvents in Table 2 indicate the following.
AS: anisole PM: propylene glycol monomethyl ether BC: butyl cellosolve BA: benzyl alcohol From the results of the examples, the cationic electrodeposition coating method of the present invention has good suitability for galvannealed steel sheets and excellent throwing power. It was also confirmed that there was no decrease in coating film performance and paint stability.

つきまわり性を評価する際に用いるボックスの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the box used when evaluating throwing power. つきまわり性の評価方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the evaluation method of throwing power.

Claims (5)

水に対する溶解度が0.1〜10質量%であり、溶解性パラメーター値が9.0〜12.0であり、かつ沸点が120℃以上である有機溶剤を塗料組成物中に0.1〜1.0質量%含有し、最低造膜温度が15℃以上20℃未満であるカチオン電着塗料組成物を電着塗装することを特徴とするカチオン電着塗装方法。 An organic solvent having a solubility in water of 0.1 to 10% by mass, a solubility parameter value of 9.0 to 12.0, and a boiling point of 120 ° C. or higher is contained in the coating composition in an amount of 0.1 to 1. A cationic electrodeposition coating method comprising electrodeposition-coating a cationic electrodeposition coating composition containing 0.0% by mass and having a minimum film-forming temperature of 15 ° C. or higher and lower than 20 ° C. 有機溶剤が、フェニルエーテル基、グリコールエーテル基及びケトン基から選ばれる少なくとも1種の置換基を有する請求項1記載のカチオン電着塗装方法。 The cationic electrodeposition coating method according to claim 1, wherein the organic solvent has at least one substituent selected from a phenyl ether group, a glycol ether group and a ketone group. 有機溶剤が、フェニルエーテル基を有するアニソール及び/又はプロピレングリコールフェニルエーテルである請求項1記載のカチオン電着塗装方法。 The cationic electrodeposition coating method according to claim 1, wherein the organic solvent is anisole having a phenyl ether group and / or propylene glycol phenyl ether. 有機溶剤が、グリコールエーテル基を有するプロピレングリコールモノブチルエーテルである請求項1記載のカチオン電着塗装方法。 2. The cationic electrodeposition coating method according to claim 1, wherein the organic solvent is propylene glycol monobutyl ether having a glycol ether group. 有機溶剤が、ケトン基を有するイソホロンある請求項1記載のカチオン電着塗装方法。 The cationic electrodeposition coating method according to claim 1, wherein the organic solvent is isophorone having a ketone group.
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