JP2005314518A - Matte electrodeposition coating composition - Google Patents

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耕嗣 辻本
Shinichi Inoue
晋一 井上
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洋武 濱野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an anionic type matte electrodeposition coating composition having a low contamination property and excellent in coated film properties, finishing appearance and a coating operation property. <P>SOLUTION: The anionic type matte electrodeposition coating composition excellent in low contamination property comprises (A) 100 pts.wt. vinyl copolymer having a carboxy group, a hydroxy group and a crosslinking functional group, (B) 30-100 pts.wt. amino resin and (C) 0.5-40 pts.wt. tetraethoxysilane and/or its partially hydrolysed and condensed product. In the coating composition, the coated film obtained by electrodeposition coating has ≤70° contact angle of the coated film with water when the film is allowed to stand within 240 hr in an atmosphere of ≥98% relative humidity. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、アニオン型艶消し電着塗料組成物に関するものであり、該塗料から得られる塗膜は汚染性に優れた特性を発揮する。   The present invention relates to an anionic matte electrodeposition coating composition, and a coating film obtained from the coating exhibits characteristics excellent in contamination.

従来、陽極酸化処理したアルミニウム材は軽量でかつ強度が強く、さらには耐食性に優れることから、ビルや住宅の窓枠、ドアー、エクステリア等の建材関係に広く使用されている。アルミニウム材の塗装には、ワンコートで仕上り性の良いアニオン型電着塗料が一般的に使用されている。その中でも艶消しタイプのものが好まれる傾向にあり、そのアニオン型艶消し電着塗料としては、カルボキシル基および水酸基を含有する水性アクリル樹脂にメラミン樹脂架橋剤を配合し、水分散してなるメラミン硬化型電着塗料が代表的である。   Conventionally, anodized aluminum materials are light and strong, and are excellent in corrosion resistance. Therefore, they are widely used in building materials such as window frames, doors, and exteriors of buildings and houses. An anionic electrodeposition coating with a single coat and good finish is generally used for coating an aluminum material. Of these, matte-type paints tend to be preferred, and as anionic matte electrodeposition paints, melamine is obtained by mixing a water-borne acrylic resin containing a carboxyl group and a hydroxyl group with a melamine resin cross-linking agent and dispersing in water. A curable electrodeposition coating is typical.

しかしながら、近年アルミニウム建材のニーズが多様化し、その一つとして、塗膜に付着した汚染物質を降雨等により洗い流し、長期間に渡りアルミニウム建材の美観を維持したいというニーズがある。塗膜に付着した汚染物質が降雨等により洗い流されるためには、塗膜の水接触角が70度より小さいことが好ましいが、上記アニオン型艶消し電着塗料では得られる硬化塗膜の水接触角が80度以上であるため、降雨等により汚染物質が洗い流されることが期待できない。   However, in recent years, the needs for aluminum building materials have diversified, and as one of them, there is a need to wash away contaminants adhering to the coating film by rain or the like to maintain the aesthetics of aluminum building materials for a long period of time. In order for the contaminants adhering to the coating film to be washed away due to rain or the like, the water contact angle of the coating film is preferably smaller than 70 degrees. Since the angle is 80 degrees or more, it cannot be expected that contaminants will be washed away due to rainfall or the like.

溶剤系塗料においては、例えば、特許第2869443号公報(特許文献1)において、水酸基含有フッ素樹脂およびアミノ樹脂架橋剤を含有する有機溶剤系塗料組成物にオルガノシリケートおよび/またはその縮合物を配合してなる塗料組成物(請求項1)、および水酸基含有フッ素樹脂および/または水酸基含有アクリル樹脂と(ブロック化)ポリイソシアネート化合物架橋剤を含有する有機溶剤系塗料組成物にオルガノシリケートおよび/またはその縮合物を配合してなる塗料組成物(請求項2)が開示されており、これらの塗料組成物より得られた硬化塗膜を酸で処理し、その結果、水接触角が70度以下となった塗膜は汚れ難い(耐汚染性の良い)塗膜であるとしている。   In the solvent-based paint, for example, in Japanese Patent No. 2869443 (Patent Document 1), an organosilicate and / or a condensate thereof is blended with an organic solvent-based paint composition containing a hydroxyl group-containing fluororesin and an amino resin crosslinking agent. An organosilicate and / or condensation thereof to a coating composition (Claim 1) and an organic solvent-based coating composition containing a hydroxyl group-containing fluororesin and / or a hydroxyl group-containing acrylic resin and a (blocked) polyisocyanate compound crosslinking agent. A coating composition (Claim 2) formed by blending a product is disclosed, and cured coatings obtained from these coating compositions are treated with an acid, resulting in a water contact angle of 70 degrees or less. The coating film is said to be a stain-resistant coating film (having good stain resistance).

しかしながら、上記方法は有機溶剤系塗料組成物には適用可能であるものの、後述するように、水系塗料であるアニオン型電着塗料組成物には適用することができず、これまで水接触角が70度以下である低汚染性の良好なアニオン型艶消し電着塗膜を得ることはできなかった。   However, although the above method can be applied to an organic solvent-based paint composition, as described later, it cannot be applied to an anionic electrodeposition paint composition that is a water-based paint. It was not possible to obtain a good anionic matte electrodeposition coating film having a low contamination of 70 degrees or less.

一方、水系塗料においては、特開平11−315254号公報(特許文献2)において、オルガノシリケートおよび/またはその縮合物、アルコキシシリル基を有するビニル共重合体、およびメラミン樹脂を水中に分散してなる水性分散液を含有する水性艶消し塗料組成物が開示されており、オルガノシリケートおよび/またはその縮合物を配合することで、高硬度で耐擦傷性に優れた塗膜が得られるとしているが、後述するように水接触角の低減や汚染性についての記述はない。
特許第2869443号公報 特開平11−315254号公報
On the other hand, a water-based paint is obtained by dispersing organosilicate and / or a condensate thereof, a vinyl copolymer having an alkoxysilyl group, and a melamine resin in water in JP-A-11-315254 (Patent Document 2). An aqueous matte coating composition containing an aqueous dispersion is disclosed, and it is said that a coating film having high hardness and excellent scratch resistance can be obtained by blending an organosilicate and / or a condensate thereof. As will be described later, there is no description about reduction of water contact angle or contamination.
Japanese Patent No. 2869443 JP-A-11-315254

そこで、本発明は低汚染性を有し、かつ耐候性、耐薬品性、耐溶剤性、硬度等の塗膜性能、および塗膜の仕上り外観、塗装作業性、塗料の安定性等にも優れる、アニオン型艶消し電着塗料組成物を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has low contamination and is excellent in coating film performance such as weather resistance, chemical resistance, solvent resistance, hardness, and the finished appearance of the coating film, coating workability, coating stability, etc. An object of the present invention is to provide an anionic matte electrodeposition coating composition.

本発明者らは、上記問題を解決するため、塗膜の水接触角を小さくできる塗料改質成分について鋭意検討を行った結果、テトラエトキシシランおよび/またはその部分加水分解縮合物が優れた効果を発揮することを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、(A)カルボキシル基、水酸基、および架橋官能基を有するビニル共重合体100重量部に対し、(B)アミノ樹脂を30重量部から100重量部、および(C)テトラエトキシシランおよび/またはその部分加水分解縮合物を0.5重量部から40重量部を含有するアニオン型艶消し電着塗料組成物であり、電着塗装することにより得られた塗膜が相対湿度98%以上の雰囲気での240時間以内の放置により塗膜の水接触角が70度以下となる低汚染性に優れたアニオン型艶消し電着塗料組成物である。
In order to solve the above problems, the present inventors have conducted extensive studies on a paint modifying component capable of reducing the water contact angle of the coating film, and as a result, tetraethoxysilane and / or its partial hydrolysis condensate have excellent effects. The present invention has been completed.
That is, the present invention relates to (A) 100 parts by weight of a vinyl copolymer having a carboxyl group, a hydroxyl group, and a cross-linking functional group, and (B) 30 to 100 parts by weight of an amino resin and (C) tetraethoxysilane. And / or an anionic matte electrodeposition coating composition containing 0.5 to 40 parts by weight of a partially hydrolyzed condensate thereof, the coating film obtained by electrodeposition coating having a relative humidity of 98% It is an anionic matte electrodeposition coating composition excellent in low contamination, in which the water contact angle of the coating film becomes 70 degrees or less when left in the above atmosphere for 240 hours or less.

本発明のアニオン型艶消し電着塗料および電着塗装方法を適用することにより、塗膜外観及び塗膜性能に優れ、特に低汚染性に秀でた塗膜を提供することが可能となった。
また用途としては、特にアルミニウム素材の意匠性を高めるための塗装に好適である。
By applying the anionic matte electrodeposition coating material and electrodeposition coating method of the present invention, it has become possible to provide a coating film that is excellent in coating film appearance and coating film performance and particularly excellent in low contamination. .
Moreover, as a use, it is suitable for the coating especially for improving the designability of an aluminum raw material.

以下に、本発明の電着塗料について詳細に説明する。
〔(A)ビニル共重合体〕
本発明に使用される(A)ビニル共重合体は、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸単量体、水酸基含有α,β−エチレン性不飽和単量体、架橋官能基含有α,β−エチレン性不飽和単量体、およびその他のα,β−エチレン性不飽和単量体を共重合したものである。
Below, the electrodeposition coating material of this invention is demonstrated in detail.
[(A) Vinyl copolymer]
The vinyl copolymer (A) used in the present invention is composed of an α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer, a hydroxyl group-containing α, β-ethylenically unsaturated monomer, and a crosslinking functional group-containing α, β. -Copolymerized with ethylenically unsaturated monomer and other α, β-ethylenically unsaturated monomer.

α,β−エチレン性不飽和カルボン酸単量体は、ビニル共重合体に水分散性並びに電気泳動性を付与するものである。例示すると、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ビニル酢酸、イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸等が挙げられる。これらの1種あるいは2種以上を混合して用いることができる。   The α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer imparts water dispersibility and electrophoretic properties to the vinyl copolymer. Illustrative examples include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, vinyl acetic acid, itaconic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, citraconic acid and the like. These 1 type (s) or 2 or more types can be mixed and used.

α,β−エチレン性不飽和カルボン酸単量体は、ビニル共重合体中の酸価が好ましくは10〜150mgKOH/g固形分、より好ましくは20〜100mgKOH/g固形分となるような範囲で使用される。ビニル共重合体の酸価が10未満では充分な水分散安定性が得られにくく、また150を超えると電気泳動性、塗膜析出性が低下すると共に、塗膜の耐水性、耐アルカリ性が低下する。   The α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer has an acid value in the vinyl copolymer of preferably 10 to 150 mg KOH / g solid, more preferably 20 to 100 mg KOH / g solid. used. If the acid value of the vinyl copolymer is less than 10, sufficient water dispersion stability is difficult to obtain, and if it exceeds 150, the electrophoretic properties and coating film deposition properties deteriorate, and the water resistance and alkali resistance of the coating materials also deteriorate. To do.

また、水酸基含有α,β−エチレン性不飽和単量体は、塗膜の焼き付けに際して、アミノ樹脂と反応して硬化性を付与するものである。例示すると、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、ジエチレングリコールモノアクリレート、ジエチレングリコールモノメタクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ジプロピレングリコールモノアクリレート、ジプロピレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、およびこれらのラクトン変性物等が挙げられ、1種あるいは2種以上を混合して用いることができる。   The hydroxyl group-containing α, β-ethylenically unsaturated monomer reacts with an amino resin to impart curability when the coating film is baked. For example, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, polyethylene glycol mono Examples include acrylate, polyethylene glycol monomethacrylate, dipropylene glycol monoacrylate, dipropylene glycol monomethacrylate, polypropylene glycol monoacrylate, polypropylene glycol monomethacrylate, and lactone-modified products thereof. Can be used.

このような水酸基含有α,β−エチレン性不飽和単量体はビニル共重合体中の水酸基価が好ましくは20〜200mgKOH/g固形分、より好ましくは40〜160mgKOH/g固形分となるような範囲で使用される。水酸基価が20未満では充分な硬化性が確保されず、また200を超えると塗膜が脆化し、耐水性が低下して充分な性能が得られにくい。   Such a hydroxyl group-containing α, β-ethylenically unsaturated monomer preferably has a hydroxyl value in the vinyl copolymer of 20 to 200 mg KOH / g solid, more preferably 40 to 160 mg KOH / g solid. Used in range. When the hydroxyl value is less than 20, sufficient curability cannot be ensured, and when it exceeds 200, the coating film becomes brittle, water resistance is lowered, and sufficient performance is hardly obtained.

また、架橋官能基含有α,β−エチレン性不飽和単量体は、塗料中のビニル共重合体を部分的に架橋することでミクロゲルを生成させ、艶消し性能を付与するものである。例示すると、アセトアセトキシエチルアクリレート、アセトアセトキシエチルメタクリレート、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、β−メチル置換グリシジルアクリレート、β−メチル置換グリシジルメタクリレート等が挙げられ、後述する方法で水分散化した後、分散粒子内にミクロゲルを生成させ光沢の低減を図る。アセトアセトキシ基含有不飽和単量体、およびアルコキシシリル基含有単量体が好ましく使用でき、またアセトアセトキシエチルアクリレート、アセトアセトキシエチルメタクリレートについては、ホルムアルデヒドを併用することでミクロゲルの生成が促進されるので、ホルムアルデヒドを併用することが好ましい。   The cross-linked functional group-containing α, β-ethylenically unsaturated monomer is one that partially crosslinks the vinyl copolymer in the paint to form a microgel and impart matte performance. Examples include acetoacetoxyethyl acrylate, acetoacetoxyethyl methacrylate, γ-acryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-acryloxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, β -Methyl-substituted glycidyl acrylate, β-methyl-substituted glycidyl methacrylate and the like can be mentioned. After water dispersion by the method described later, a microgel is formed in the dispersed particles to reduce gloss. An acetoacetoxy group-containing unsaturated monomer and an alkoxysilyl group-containing monomer can be preferably used. Also, for acetoacetoxyethyl acrylate and acetoacetoxyethyl methacrylate, the use of formaldehyde together promotes the formation of microgels. It is preferable to use formaldehyde in combination.

さらに、その他のα,β−エチレン性不飽和単量体については、アクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエステル、あるいはその他のビニル単量体およびアミド系単量体を用いることができる。具体的な化合物を例示すると、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルアクリレート、n−プロピルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタクリレート、n−ブチルアクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、t−ブチルアクリレート、t−ブチルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ラウリルアクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルアクリレート、ステアリルメタクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ヘプチルアクリレート、ヘプチルメタクリレート等のアクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエステル、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニル単量体、アクリルアミド、メタクリルアミド、メチロールアクリルアミド、メチロールメタクリルアミド、メトキシメチルアクリルアミド、n−ブトキシメチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、ジアセトンメタクリルアミド等のアミド系単量体が挙げられる。これらは1種あるいは2種以上を混合して用いることができる。   Furthermore, for other α, β-ethylenically unsaturated monomers, alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid, or other vinyl monomers and amide monomers can be used. Specific examples include methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, n-propyl acrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl acrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl acrylate, isobutyl. Acrylic acid such as methacrylate, t-butyl acrylate, t-butyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, lauryl acrylate, lauryl methacrylate, stearyl acrylate, stearyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, heptyl acrylate, heptyl methacrylate or the like Methacrylic acid Alkyl ester, styrene, α-methylstyrene, vinyl toluene, vinyl acetate, acrylonitrile, methacrylonitrile and other vinyl monomers, acrylamide, methacrylamide, methylol acrylamide, methylol methacrylamide, methoxymethyl acrylamide, n-butoxymethyl acrylamide, Examples thereof include amide monomers such as diacetone acrylamide and diacetone methacrylamide. These may be used alone or in combination of two or more.

ビニル共重合体の好ましい重量平均分子量は、10,000〜100,000であり、より好ましくは20,000〜70,000である。重量平均分子量が10,000以下の場合は、塗膜耐久性が充分に得られず、また100,000以上の場合は、水分散性が低下し、塗料の取り扱い性が不良になる。   The preferred weight average molecular weight of the vinyl copolymer is 10,000 to 100,000, more preferably 20,000 to 70,000. When the weight average molecular weight is 10,000 or less, the coating film durability is not sufficiently obtained. When the weight average molecular weight is 100,000 or more, the water dispersibility is lowered, and the handleability of the coating becomes poor.

上述したようなビニル共重合体は、前記の各単量体を溶液重合、非水性分散重合、塊状重合、エマルジョン重合、懸濁重合等の公知の方法で重合することによって得られるが、特に溶液重合が好ましく、反応温度としては通常40〜170℃が選ばれる。   The vinyl copolymer as described above is obtained by polymerizing each of the above monomers by a known method such as solution polymerization, non-aqueous dispersion polymerization, bulk polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization, etc. Polymerization is preferred, and the reaction temperature is usually 40 to 170 ° C.

反応溶剤としては、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、プロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等の親水性溶剤を用いるのが好ましい。また、重合開始剤としては、有機過酸化物、アゾ系化合物、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等、公知のものを用いることができる。   Reaction solvents include n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, sec-butyl alcohol, t-butyl alcohol, propyl cellosolve, butyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono It is preferable to use a hydrophilic solvent such as butyl ether. Moreover, as a polymerization initiator, well-known things, such as an organic peroxide, an azo compound, ammonium persulfate, potassium persulfate, can be used.

〔(B)アミノ樹脂〕
本発明に使用される(B)アミノ樹脂としては、従来から公知のメラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂等が挙げられるが、中でも好適なものは、メチロール基の少なくとも一部を低級アルコールでアルコキシ化したアルキルエーテル化メチロールメラミン樹脂であって、低級アルコールとしては、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール等の1種または2種以上が使用できる。また1種のメラミン樹脂であっても、また2種以上のメラミン樹脂が組み合わされても問題はない。
[(B) amino resin]
Examples of the (B) amino resin used in the present invention include conventionally known melamine resins, benzoguanamine resins, urea resins, and the like. Among them, preferred is alkoxylation of at least a part of methylol group with a lower alcohol. In the alkyl etherified methylol melamine resin, as the lower alcohol, one or more of methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol and the like can be used. Moreover, even if it is 1 type of melamine resin and 2 or more types of melamine resins are combined, there is no problem.

アルキルエーテル化メチロールメラミン樹脂を例示すると、三井サイテック(株)製のサイメル266、232、235、238、236、マイコート506、508、548、住友化学工業(株)製のスミマールM−66B、(株)三和ケミカル製のニカラックMX−40、MX−45等があるが、これらに限定されるものではない。   Examples of alkyl etherified methylol melamine resins include Cymel 266, 232, 235, 238, 236 manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd., My Coat 506, 508, 548, Sumimar M-66B manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. ( Nicalak MX-40, MX-45, etc. manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd. are not limited thereto.

本発明の(B)アミノ樹脂の使用量の好ましい範囲は、(A)ビニル共重合体100重量部に対し30〜100重量部である。この範囲より少ない場合は、塗膜の架橋が不充分なため硬度、機械特性、耐溶剤性、耐薬品性等が低下する。逆に100重量部を超える場合はビニル共重合体との親和性が不充分になり、水分散液の安定性不良、分散粒径の不均一化、電着後の水洗性不良、撥水現象、塗膜の光沢ムラ、乳白化等の問題が生じると共に、過剰のアミノ樹脂が、硬化しないで可塑剤として残存する為、硬度不足が起こり、好ましくない。   A preferred range of the amount of the (B) amino resin used in the present invention is 30 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the (A) vinyl copolymer. If the amount is less than this range, the coating film is insufficiently crosslinked, resulting in a decrease in hardness, mechanical properties, solvent resistance, chemical resistance, and the like. On the other hand, when the amount exceeds 100 parts by weight, the affinity with the vinyl copolymer becomes insufficient, the stability of the aqueous dispersion is poor, the dispersion particle size is not uniform, the water washability after electrodeposition, the water repellency phenomenon. In addition, problems such as uneven gloss of the coating film and opacification occur, and an excessive amino resin remains as a plasticizer without being cured.

〔(C)テトラエトキシシランおよび/またはその部分加水分解縮合物〕
本発明に使用される(C)テトラエトキシシランおよび/またはその部分加水分解縮合物(以後、エチルシリケートという)は、塗膜の水接触角を小さくし、塗膜に低汚染性を付与するものである。
本発明による電着塗装により得られた塗膜は、相対湿度98%以上の雰囲気での240時間以内の放置により、水接触角が70度以下になる。本発明における塗膜の水接触角とは、水平な塗膜表面に脱イオン水の水滴を滴下し、23℃にて30秒間保持した時の水滴の接触角であり、その測定法、測定機器は各種提案されているが、たとえば測定機器としては協和化学(株)製接触角測定装置LCD−400Sなどが適用できる。放置時間については、短い放置時間で塗膜の水接触角が70度以下になる方が、実際の使用において低汚染性の効果が発現するまでの期間が短くなるため好ましく、240時間より長い放置においても塗膜の水接触角が70度以下にならない場合は、実際の使用において低汚染性の効果が発現するまでの期間が長くなり実用的でない。
[(C) tetraethoxysilane and / or its partial hydrolysis condensate]
(C) Tetraethoxysilane and / or its partially hydrolyzed condensate (hereinafter referred to as ethyl silicate) used in the present invention reduces the water contact angle of the coating film and imparts low contamination to the coating film. It is.
The coating film obtained by the electrodeposition coating according to the present invention has a water contact angle of 70 degrees or less when left for 240 hours in an atmosphere having a relative humidity of 98% or more. The water contact angle of the coating film in the present invention is the contact angle of water droplets when a drop of deionized water is dropped on the horizontal coating film surface and held at 23 ° C. for 30 seconds. Have been proposed. For example, a contact angle measuring device LCD-400S manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd. can be applied as a measuring instrument. Regarding the standing time, it is preferable that the water contact angle of the coating film is 70 degrees or less in a short standing time because the period until the effect of low contamination is realized in actual use is shortened, and the standing time is longer than 240 hours. However, when the water contact angle of the coating film does not become 70 degrees or less, the period until the effect of low contamination is manifested in actual use becomes long and is not practical.

エチルシリケートが、本発明におけるアニオン型艶消し電着塗料組成物において、塗膜の水接触角を小さくできる塗料改質成分として効果を発揮する理由を以下に述べる   The reason why ethyl silicate is effective as a coating modifying component capable of reducing the water contact angle of the coating film in the anionic matte electrodeposition coating composition of the present invention will be described below.

本発明のビニル共重合体は、塗料中で部分的に架橋された構造のミクロゲルを形成しており、硬化前の塗膜中での動きが、ミクロゲルを形成していないビニル共重合体と比較して抑制されている。そのためビニル共重合体と相溶性の良好なメチルシリケートは、塗膜中に拡散して塗膜表面で濃度高く分布することができない。本発明のビニル共重合体との組合せでは、相溶性のあまり良好でないエチルシリケートにおいてはじめて、塗膜表面で濃度高く分布することが達成される。   The vinyl copolymer of the present invention forms a microgel having a partially cross-linked structure in the paint, and the movement in the coating film before curing is compared with the vinyl copolymer not forming the microgel. Is suppressed. Therefore, methyl silicate having good compatibility with the vinyl copolymer cannot be diffused into the coating film and distributed at a high concentration on the coating film surface. In combination with the vinyl copolymer of the present invention, it is achieved only in ethyl silicate that is not very compatible with a high concentration distribution on the coating film surface.

特許第2869443号公報(特許文献1)において、メチルシリケート、エチルシリケートの何れにおいてもそれらが塗膜表面で濃度高く分布するとなっているのは、ビニル共重合体が、本発明と異なり、ミクロゲルを形成しない、硬化前の塗膜中で動き易いビニル共重合体を使用しているためである。   In Japanese Patent No. 2869443 (Patent Document 1), in both methyl silicate and ethyl silicate, they are distributed at a high concentration on the surface of the coating film. This is because a vinyl copolymer that does not form and is easy to move in the coating film before curing is used.

本発明の電着塗装により得られた塗膜は、エチルシリケートが本発明におけるビニル共重合体に対する相溶性があまり良好でないため、分子間力の反発作用によりエチルシリケートが塗膜表面に容易に移行し、塗膜内部と比較して塗膜表面に濃度高く分布することになる。さらにエチルシリケートの水に対する反応性があまり高くないことから、塗膜表面で濃度高く分布するエチルシリケートにはエトキシシリル基が相当量残存することになり、このエトキシシリル基が相対湿度98%以上の雰囲気に放置されることによりはじめて加水分解され、親水性の高いシラノール基となることで塗膜の水接触角が70度以下となるものと考えられる。   The coating obtained by the electrodeposition coating of the present invention is not very good in compatibility with the vinyl copolymer in the present invention, so that the ethyl silicate easily migrates to the coating surface due to the repulsive action of intermolecular force. However, it is highly distributed on the surface of the coating film as compared with the inside of the coating film. Furthermore, since the reactivity of ethyl silicate to water is not so high, a considerable amount of ethoxysilyl groups remain in ethyl silicate distributed at a high concentration on the surface of the coating film, and this ethoxysilyl group has a relative humidity of 98% or more. It is considered that the water contact angle of the coating film becomes 70 degrees or less by being hydrolyzed only by being left in the atmosphere and becoming a highly hydrophilic silanol group.

一方、メチルシリケートおよび/またはその部分加水分解縮合物(以後、メチルシリケートという)は、それらの水に対する反応性が高いことより、塗膜を形成する前の塗料中でほとんどのメトキシシリル基が加水分解反応を起こし、加水分解前よりもさらに親水性が大きくなり、本発明におけるビニル共重合体に対する相溶性が良好となるため、塗膜表面に濃度高く分布することができない。   On the other hand, methyl silicate and / or its partially hydrolyzed condensate (hereinafter referred to as methyl silicate) is highly reactive to water, so that most methoxysilyl groups are hydrolyzed in the paint before forming a coating film. It causes a decomposition reaction, becomes more hydrophilic than before hydrolysis, and has good compatibility with the vinyl copolymer in the present invention, so that it cannot be distributed at a high concentration on the coating film surface.

つまり、本発明において得られる塗膜は、エチルシリケートが塗膜表面に濃度高く分布すること、そのエチルシリケートにエトキシシリル基が残存すること、残存したエトキシシリル基の加水分解が進行することにより、水接触角が70度以下となるのに対し、メチルシリケートを用いて得られる塗膜は、メチルシリケートが塗膜表面に濃度高く分布せず、メトキシシリル基がほとんど残存しないため、加水分解は進行せず、塗膜の水接触角は70度以下とはならないのである。   That is, in the coating film obtained in the present invention, ethyl silicate is distributed at a high concentration on the coating film surface, the ethoxysilyl group remains in the ethylsilicate, and the hydrolysis of the remaining ethoxysilyl group proceeds, Whereas the water contact angle is 70 degrees or less, the coating obtained using methyl silicate is not highly concentrated on the surface of the coating and the methoxysilyl group hardly remains, so hydrolysis proceeds. Without, the water contact angle of the coating film cannot be less than 70 degrees.

特開平11−315254号公報(特許文献2)において、オルガノシリケートおよび/またはその縮合物、アルコキシシリル基を有するビニル共重合体、メラミン樹脂を水中に分散してなる水性分散液を含有する水性艶消し塗料組成物が開示されており、高硬度で耐擦傷性に優れた塗膜が得られるとしている。実施例において、オルガノシリケートおよび/またはその縮合物としてメチルシリケートを使用したもののみが例示されており、また汚染性についての記述や実施例において水接触角の測定結果や汚染性評価については記されていない。メチルシリケートは、水に対する反応性が高いことより、塗料中での加水分解反応、あるいは焼付過程での加水分解、および縮合反応によりほとんどのメトキシシリル基は消失し、高度の縮合物となる。特開平11−315254号公報(特許文献2)は、メチルシリケートの高い反応性を利用して高硬度塗膜を得るという発明であり、本発明とは全く異なるものである。   In Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-315254 (Patent Document 2), an aqueous gloss containing an aqueous dispersion obtained by dispersing an organosilicate and / or a condensate thereof, a vinyl copolymer having an alkoxysilyl group, and a melamine resin in water. An erase coating composition has been disclosed, and it is said that a coating film having high hardness and excellent scratch resistance can be obtained. In the examples, only organosilicates and / or those using methyl silicate as the condensate thereof are exemplified, and the description of contamination and the measurement results of water contact angle and evaluation of contamination are described in the examples. Not. Methyl silicate is highly reactive to water, and therefore, most of the methoxysilyl groups disappear due to hydrolysis reaction in the paint, hydrolysis during the baking process, and condensation reaction, resulting in a highly condensed product. Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-315254 (Patent Document 2) is an invention that obtains a high-hardness coating film by utilizing the high reactivity of methyl silicate, and is completely different from the present invention.

また、プロピルシリケートやブチルシリケートは、それらの水に対する反応性においてエチルシリケートと比較して低く、この点においては塗膜にプロポキシシリル基やブトキシシリル基を残存させることが可能であるものの、その反応性が低いゆえに相対湿度98%以上の雰囲気での放置においてプロポキシシリル基やブトキシシリル基の加水分解がエチルシリケートほどには進行せず、塗膜の水接触角は70度以下とはならない。   Propyl silicate and butyl silicate are lower in reactivity to water than ethyl silicate. In this respect, propoxysilyl groups and butoxysilyl groups can remain in the coating film, but the reaction Due to its low nature, hydrolysis of propoxysilyl groups and butoxysilyl groups does not proceed as much as ethyl silicate when left in an atmosphere with a relative humidity of 98% or more, and the water contact angle of the coating does not become 70 degrees or less.

本発明の(C)エチルシリケートを例示すると、多摩化学工業(株)製の正珪酸エチル、シリケート40、シリケート45、シリケート48、コルコート(株)製のエチルシリケート28、エチルシリケート40、エチルシリケート48等があるが、これらに限定されるものではない。   Examples of the (C) ethyl silicate of the present invention are: normal ethyl silicate, silicate 40, silicate 45, silicate 48 manufactured by Tama Chemical Co., Ltd., ethyl silicate 28, ethyl silicate 40, ethyl silicate 48 manufactured by Colcoat Co., Ltd. However, it is not limited to these.

本発明の(C)エチルシリケートの使用量の好ましい範囲は、(A)ビニル共重合体100重量部に対し0.5〜40重量部である。この範囲より少ない場合は、水の接触角が70度以下とならず低汚染性が充分に得られない。一方、40重量部を超えると、塗料の安定性が悪化し、好ましくない。また、より好ましい範囲は1〜30重量部である。   The preferred range of the amount of the (C) ethyl silicate used in the present invention is 0.5 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the (A) vinyl copolymer. When it is less than this range, the contact angle of water does not become 70 degrees or less, and low contamination is not sufficiently obtained. On the other hand, if it exceeds 40 parts by weight, the stability of the paint deteriorates, which is not preferable. A more preferred range is 1 to 30 parts by weight.

本発明の艶消し電着塗料の調製は、ビニル共重合体(A)、アミノ樹脂(B)、およびエチルシリケート(C)を40〜100℃で攪拌混合し、有機アミンあるいは無機塩基等の塩基性物質で中和した後、20〜80℃で脱イオン水と撹拌混合して乳化分散するのが一般的な方法である。更に必要に応じて、加温反応を行ったり、あるいは脱イオン水、または親水性溶剤を一部含有する脱イオン水で希釈し、電着塗装に供せられる。   The matte electrodeposition paint of the present invention is prepared by mixing a vinyl copolymer (A), an amino resin (B), and ethyl silicate (C) with stirring at 40 to 100 ° C., and a base such as an organic amine or an inorganic base. After neutralizing with a chemical substance, it is a general method to carry out emulsification dispersion by stirring and mixing with deionized water at 20 to 80 ° C. Further, if necessary, a warming reaction is carried out, or deionized water or diluted with deionized water partially containing a hydrophilic solvent is used for electrodeposition coating.

前述の塩基性物質はビニル共重合体(A)のカルボキシル基の少なくとも一部を中和して水分散化するための物質であり、例示すると、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノイソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、モノブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン等のアルキルアミン、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン等のアルカノールアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等のアルキレンポリアミン、アンモニア、エチレンイミン、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。このような塩基性物質による中和率は30〜120%が適当であるが、特に50〜100%であると水分散性が良好で、光沢ムラを生じないので好ましい。   The aforementioned basic substance is a substance for neutralizing at least a part of the carboxyl group of the vinyl copolymer (A) to be dispersed in water. For example, monomethylamine, dimethylamine, trimethylamine, monoethylamine, diethylamine Alkylamines such as triethylamine, monoisopropylamine, diisopropylamine, triisopropylamine, monobutylamine, dibutylamine, tributylamine, alkanolamines such as diethanolamine, diisopropanolamine, triethanolamine, dimethylethanolamine, diethylethanolamine, ethylenediamine , Propylenediamine, diethylenetriamine, alkyleneethylenes such as triethylenetetramine, ammonia, ethyleneimine, pyrrolidine, piperidine Piperazine, morpholine, sodium hydroxide and potassium hydroxide. The neutralization rate with such a basic substance is suitably 30 to 120%, but particularly 50 to 100% is preferable because water dispersibility is good and gloss unevenness does not occur.

また、電着塗料の調製には更に必要に応じて、硬化触媒や消泡剤、レベリング剤等といった界面活性剤等の添加剤を加えて用いられる場合もある。
また、本発明の技術は、顔料と併用して着色タイプの電着塗料にも適用可能である。
In addition, the electrodeposition coating material may be further used with an additive such as a surfactant such as a curing catalyst, an antifoaming agent, and a leveling agent, if necessary.
The technique of the present invention can also be applied to a colored type electrodeposition paint in combination with a pigment.

〔電着塗装方法〕
電着塗装を実施する場合における、塗料の固形分濃度は4〜20重量%が適当である。4重量%より低い場合には、必要な塗膜厚を得るのに長時間を要し、20重量%を超えると浴液の状態が不安定となり、塗装系外に持ち出される塗料量も多く経済性において問題となる。
[Electrodeposition coating method]
In the case of carrying out electrodeposition coating, the solid content concentration of the coating is suitably 4 to 20% by weight. If it is lower than 4% by weight, it takes a long time to obtain the required coating thickness. If it exceeds 20% by weight, the bath liquid becomes unstable and the amount of paint taken out of the coating system is large. It becomes a problem in gender.

塗装方法については、被塗物を陽極として電着塗装を行うが、塗装電圧は30〜350V、好ましくは50〜300Vであり、通電時間は0.5〜7分、好ましくは1〜5分である。電圧が高いほど通電時間は短く、逆に電圧が低いほど通電時間は長くなる。塗装電圧は通電と同時に設定電圧をかける方法、あるいは徐々に設定電圧まで上げていく方法のどちらでも適用できる。電着塗装された被塗物は必要により水洗し、次いで150〜200℃で15〜60分間加熱し最終塗膜を得る。塗膜厚は5〜30μmが好ましい。   As for the coating method, electrodeposition is performed using the object to be coated as an anode. The coating voltage is 30 to 350 V, preferably 50 to 300 V, and the energization time is 0.5 to 7 minutes, preferably 1 to 5 minutes. is there. The higher the voltage, the shorter the energization time, and conversely, the lower the voltage, the longer the energization time. The painting voltage can be applied either by applying a set voltage simultaneously with energization or by gradually increasing the set voltage to the set voltage. The electrodeposition-coated object is washed with water if necessary, and then heated at 150 to 200 ° C. for 15 to 60 minutes to obtain a final coating film. The coating thickness is preferably 5 to 30 μm.

本発明の電着塗装方法が適用される被塗物の素材は、導電性を有するものであれば特に限定されないが、アルミニウムあるいはアルミニウム合金を用いた素材に好適である。
また、得られる塗膜は、平滑性や均一性等の外観に優れ、機械特性、耐溶剤性、耐薬品性、耐候性等の性能にも優れたものとなる。
The material of the object to be coated to which the electrodeposition coating method of the present invention is applied is not particularly limited as long as it has conductivity, but is suitable for a material using aluminum or an aluminum alloy.
Moreover, the obtained coating film is excellent in appearance such as smoothness and uniformity, and also in performance such as mechanical properties, solvent resistance, chemical resistance, and weather resistance.

次に、本発明について実施例を挙げ、更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、表中の配合量は特別な記載のない限り、重量部を表す。   EXAMPLES Next, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these. In addition, the compounding quantity in a table | surface represents a weight part unless there is special description.

〔ビニル共重合体(A)の製造〕
製造例1(ビニル共重合体樹脂液A1の製造)
撹拌装置、還流冷却装置、温度計を備えた4つ口フラスコにイソプロピルアルコール40部、プロピレングリコール−t−ブチルエーテル10部を仕込み、還流温度で保持した中に、n−ブチルアクリレート16部、メチルメタクリレート30部、2−エチルヘキシルメタクリレート8部、スチレン10部、2−ヒドロキシエチルアクリレート23部、アクリル酸7部、アセトアセトキシエチルメタクリレート6部、およびアゾビスイソブチロニトリル1部の混合物を3時間で滴下した。滴下終了後、87℃で1時間保持し、アゾビスイソブチロニトリル1部を加え、さらに同温度で2時間保持して、酸価55mgKOH/g固形分、水酸基価111mgKOH/g固形分、重量平均分子量約45000のビニル共重合体の樹脂液A1を得た。
製造例2(ビニル共重合体樹脂液A2の製造)
撹拌装置、還流冷却装置、温度計を備えた4つ口フラスコにイソプロピルアルコール40部、プロピレングリコール−t−ブチルエーテル10部を仕込み、還流温度で保持した中に、n−ブチルアクリレート20部、メチルメタクリレート34部、2−エチルヘキシルメタクリレート8部、スチレン10部、2−ヒドロキシエチルアクリレート20部、アクリル酸7部、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン1部、およびアゾビスイソブチロニトリル1部の混合物を3時間で滴下した。滴下終了後、87℃で1時間保持し、アゾビスイソブチロニトリル1部を加え、さらに同温度で2時間保持して、酸価55mgKOH/g固形分、水酸基価97mgKOH/g固形分、重量平均分子量約47000のビニル共重合体の樹脂液A2を得た。
[Production of vinyl copolymer (A)]
Production Example 1 (Production of vinyl copolymer resin liquid A1)
A four-necked flask equipped with a stirrer, reflux condenser, and thermometer was charged with 40 parts of isopropyl alcohol and 10 parts of propylene glycol-t-butyl ether, and kept at the reflux temperature. 16 parts of n-butyl acrylate, methyl methacrylate 30 parts, 8 parts 2-ethylhexyl methacrylate, 10 parts styrene, 23 parts 2-hydroxyethyl acrylate, 7 parts acrylic acid, 6 parts acetoacetoxyethyl methacrylate, and 1 part azobisisobutyronitrile are added dropwise over 3 hours. did. After completion of dropping, the mixture is kept at 87 ° C. for 1 hour, 1 part of azobisisobutyronitrile is added, and further kept at the same temperature for 2 hours, acid value 55 mgKOH / g solid content, hydroxyl value 111 mgKOH / g solid content, weight A vinyl copolymer resin liquid A1 having an average molecular weight of about 45,000 was obtained.
Production Example 2 (Production of vinyl copolymer resin liquid A2)
A four-necked flask equipped with a stirrer, reflux condenser, and thermometer was charged with 40 parts of isopropyl alcohol and 10 parts of propylene glycol-t-butyl ether, and kept at the reflux temperature. 20 parts of n-butyl acrylate and methyl methacrylate A mixture of 34 parts, 8 parts 2-ethylhexyl methacrylate, 10 parts styrene, 20 parts 2-hydroxyethyl acrylate, 7 parts acrylic acid, 1 part γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and 1 part azobisisobutyronitrile. It was dripped in 3 hours. After completion of dropping, the mixture is kept at 87 ° C. for 1 hour, 1 part of azobisisobutyronitrile is added, and further kept at the same temperature for 2 hours, acid value 55 mgKOH / g solid content, hydroxyl value 97 mgKOH / g solid content, weight A vinyl copolymer resin liquid A2 having an average molecular weight of about 47,000 was obtained.

〔分散樹脂液D1〜D12の製造〕
撹拌装置、還流冷却装置、温度計を備えた4つ口フラスコに、表1および表2に示す配合に従って(1)〜(9)を仕込み、60℃で2時間撹拌混合し、これに(10)を加えた後、(11)を徐々に添加して乳化した。さらに(12)を添加して(分散樹脂液D2、D4は添加しない)、50℃で4時間保温し、ミクロゲル化の反応を行った。保温後、それぞれに(13)を加えて分散樹脂液のD1〜D12を得た。
また、分散樹脂液D7〜D12は比較例用であり、D7はエチルシリケート(C)を含まない場合、D8はエチルシリケートが40重量部を超える場合、D9およびD10はメチルシリケートの場合、D11はプロピルシリケートの場合、D12はブチルシリケートの場合である。
[Production of dispersion resin liquids D1 to D12]
According to the composition shown in Table 1 and Table 2, (1) to (9) are charged into a four-necked flask equipped with a stirrer, reflux condenser, and thermometer, and stirred and mixed at 60 ° C. for 2 hours. ) Was added, and (11) was gradually added to emulsify. Further, (12) was added (dispersion resin liquids D2 and D4 were not added), and the mixture was kept at 50 ° C. for 4 hours to carry out a microgelation reaction. After keeping the temperature, (13) was added to each to obtain dispersed resin liquids D1 to D12.
Further, the dispersion resin liquids D7 to D12 are for comparative examples. When D7 does not contain ethyl silicate (C), D8 is when ethyl silicate exceeds 40 parts by weight, D9 and D10 are methyl silicate, D11 is In the case of propyl silicate, D12 is the case of butyl silicate.

Figure 2005314518
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Figure 2005314518
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使用原料
サイメル238: 日本サイテック(株)製の混合エーテル型メラミン樹脂
エチルシリケート40: コルコート(株)製のエチルシリケート
平均5量体 SiO分40%
エチルシリケート48: コルコート(株)製のエチルシリケート
平均10量体 SiO分48%
MS51: 三菱化学(株)製のメチルシリケート
平均5量体 SiO分51%
MS56S: 三菱化学(株)製のメチルシリケート
平均10量体 SiO分58%
プロピルシリケート: 多摩化学工業(株)製
ブチルシリケート: 多摩化学工業(株)製
Used raw material Cymel 238: Mixed ether type melamine resin ethyl silicate manufactured by Nippon Cytec Co., Ltd. 40: Ethyl silicate manufactured by Colcoat Co., Ltd.
Average pentamer SiO 2 min 40%
Ethyl silicate 48: Ethyl silicate manufactured by Colcoat Co., Ltd.
Average 10-mer SiO 2 min 48%
MS51: Methyl silicate manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
Average pentamer SiO 2 min 51%
MS56S: Methyl silicate manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
Average 10-mer SiO 2 min 58%
Propyl silicate: Tama Chemical Industry Co., Ltd. Butyl silicate: Tama Chemical Industry Co., Ltd.

〔電着塗料E1〜E12の製造〕
上記の分散樹脂液D1〜D12に脱イオン水を加えて固形分を10%に調製した後、トリエチルアミンを加えてpHを8.0に調整して、それぞれに相当する電着塗料E1〜E12を得た。
[Production of electrodeposition paints E1 to E12]
After adding deionized water to the dispersion resin liquids D1 to D12 to adjust the solid content to 10%, triethylamine is added to adjust the pH to 8.0, and the corresponding electrodeposition paints E1 to E12 are added. Obtained.

〔電着塗装および塗膜性能評価〕
上記で得られた電着塗料(実施例1〜6はそれぞれの電着塗料E1〜E6、比較例1〜6はそれぞれの電着塗料E7〜E12を使用)を塩化ビニル製の浴槽に入れ、陰極をSUS304鋼板とし、6063Sアルミニウム合金板にアルマイト処理(アルマイト膜厚=9μm)を施し、常法により湯洗されたアルミニウム材を陽極(被塗物)として電着塗装を行った。電着塗装の具体的条件は浴温22℃、極間距離12cm、極比(+/−)2/1として、常法により、130Vで塗膜厚が10μmとなる様に通電し、電着終了後洗浄し、引き続いて185℃で30分間焼き付けた。得られた塗膜を性能評価し、結果を表3および表4に示した。
[Electrodeposition coating and coating film performance evaluation]
The electrodeposition paints obtained above (Examples 1 to 6 are the respective electrodeposition paints E1 to E6, and Comparative Examples 1 to 6 are the respective electrodeposition paints E7 to E12) are placed in a vinyl chloride bath, The cathode was a SUS304 steel plate, an alumite treatment (alumite film thickness = 9 μm) was applied to a 6063S aluminum alloy plate, and electrodeposition coating was performed using an aluminum material washed with hot water by a conventional method as an anode (coating material). The specific conditions for the electrodeposition coating were as follows: the bath temperature was 22 ° C., the distance between the electrodes was 12 cm, and the electrode ratio (+/−) 2/1. After completion, it was washed and subsequently baked at 185 ° C. for 30 minutes. The performance of the obtained coating film was evaluated, and the results are shown in Tables 3 and 4.

Figure 2005314518
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Figure 2005314518
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塗装板の評価方法は次の通りである。
(1)光沢値 :グロスメーターで60°鏡面反射率[%]を測定。
(2)鉛筆硬度 :JIS K−5600−5−4引っかき硬度(鉛筆法に準拠。凝集破壊判定。)
(3)碁盤目付着性 :JIS K−5600−5−6付着性(クロスカット法)に準じた方法で判定。結果の数値は碁盤目数100個中の剥がれずに残存した碁盤目数。
(4)耐アルカリ性 :0.5%の水酸化ナトリウム水溶液に20℃で120時間浸漬後に塗面状態を観察。
(5)耐酸性 :5%の硫酸水溶液に20℃で120時間浸漬後に塗面状態を観察。
(6)珪素濃度比(表面/内部):XPS(X線光電子分光)で測定した、塗膜表面の珪素濃度と塗膜を研磨後の塗膜内部の珪素濃度の比。
(7)水接触角(焼付後) :協和化学(株)製接触角測定装置LCD−400Sで塗装板の水接触角を測定。
(8)水接触角(120時間後):塗装板を相対湿度98%の雰囲気下に120時間放置した後、(7)同様に水接触角を測定。
(9)水接触角(240時間後):塗装板を相対湿度98%の雰囲気下に240時間放置した後、(7)同様に水接触角を測定。
(10)汚染性 :塗装板を相対湿度98%の雰囲気下に5日間放置した後、下記の汚染性試験を実施。
旧建設省土木研究所案による促進汚染評価方法に準拠。
汚染液は水/カーボン=95/5の分散液。
約3ccの汚染液を塗装板に落とし、60℃で1時間乾燥。
乾燥後、水洗し、拭取らずに60℃で10分間乾燥。
試験部と非試験部のL値の測定を行い、|ΔL|を算出する。
|ΔL|<3 の場合 汚染性は良好で○とした
|ΔL|>3 の場合 汚染性は不良で×とした
(11)塗料安定性 :電着塗料を30℃に調整、4週間攪拌下で保持し、
保持前後の電着塗装結果を比較する。
塗膜外観、光沢にほとんど差のない場合は○とした
塗膜外観、光沢に差がみられた場合は×とした



























The evaluation method of the coated plate is as follows.
(1) Gloss value: 60 ° specular reflectance [%] was measured with a gloss meter.
(2) Pencil hardness: JIS K-5600-5-4 scratch hardness (conforms to the pencil method. Cohesive failure determination.)
(3) Cross-cut adhesion: Judged by a method according to JIS K-5600-5-6 adhesion (cross-cut method). The numerical value of the result is the number of grids remaining without peeling in 100 grids.
(4) Alkali resistance: The surface of the coating was observed after being immersed in a 0.5% aqueous sodium hydroxide solution at 20 ° C. for 120 hours.
(5) Acid resistance: The coated surface state was observed after immersion in a 5% sulfuric acid aqueous solution at 20 ° C. for 120 hours.
(6) Silicon concentration ratio (surface / inside): Ratio of silicon concentration on the coating film surface and silicon concentration in the coating film after polishing the coating film, measured by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy).
(7) Water contact angle (after baking): The water contact angle of the coated plate is measured with a contact angle measuring device LCD-400S manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd.
(8) Water contact angle (after 120 hours): After leaving the coated plate in an atmosphere with a relative humidity of 98% for 120 hours, the water contact angle was measured in the same manner as in (7).
(9) Water contact angle (after 240 hours): After leaving the coated plate in an atmosphere with a relative humidity of 98% for 240 hours, the water contact angle was measured in the same manner as in (7).
(10) Contamination: After leaving the coated plate in an atmosphere with a relative humidity of 98% for 5 days, the following contamination test was conducted.
Compliant with the accelerated pollution assessment method proposed by the Ministry of Construction, Public Works Research Institute.
The contaminated liquid is a dispersion of water / carbon = 95/5.
About 3 cc of contaminated liquid is dropped on the painted plate and dried at 60 ° C for 1 hour.
After drying, wash with water and dry at 60 ° C. for 10 minutes without wiping.
The L value of the test part and the non-test part is measured, and | ΔL | is calculated.
In case of | ΔL | <3
In the case of | ΔL |> 3, the contamination property was poor and x was determined. (11) Paint stability: The electrodeposition paint was adjusted to 30 ° C. and kept under stirring for 4 weeks.
Compare electrodeposition results before and after holding.
○ when there is almost no difference in coating film appearance and gloss
When there was a difference in the appearance and gloss of the coating film, it was marked as x.



























Claims (4)

(A)カルボキシル基、水酸基、および架橋官能基を有するビニル共重合体100重量部に対し、(B)アミノ樹脂を30重量部から100重量部、および(C)テトラエトキシシランおよび/またはその部分加水分解縮合物を0.5重量部から40重量部を含有するアニオン型艶消し電着塗料組成物であり、電着塗装することにより得られた塗膜が相対湿度98%以上の雰囲気での240時間以内の放置により塗膜の水接触角が70度以下となる低汚染性に優れたアニオン型艶消し電着塗料組成物。   (A) 30 parts by weight to 100 parts by weight of (B) amino resin and (C) tetraethoxysilane and / or part thereof with respect to 100 parts by weight of vinyl copolymer having a carboxyl group, a hydroxyl group, and a cross-linking functional group An anionic matte electrodeposition coating composition containing 0.5 to 40 parts by weight of hydrolyzed condensate, and the coating film obtained by electrodeposition coating has an atmosphere with a relative humidity of 98% or more. An anionic matte electrodeposition coating composition that is excellent in low-contamination property, with a water contact angle of the coating film of 70 degrees or less when left for 240 hours or less. ビニル共重合体(A)が、酸価10〜150mgKOH/g固形分および水酸基価20〜200mgKOH/g固形分である請求項1に記載のアニオン型艶消し電着塗料組成物。   The anionic matte electrodeposition coating composition according to claim 1, wherein the vinyl copolymer (A) has an acid value of 10 to 150 mg KOH / g solid and a hydroxyl value of 20 to 200 mg KOH / g solid. 架橋官能基がアセトアセチル基である請求項1及び2に記載のアニオン型艶消し電着塗料組成物。   The anionic matte electrodeposition coating composition according to claim 1 or 2, wherein the cross-linking functional group is an acetoacetyl group. 架橋官能基がアルコキシシリル基である請求項1及び2に記載のアニオン型艶消し電着塗料組成物。












The anionic matte electrodeposition coating composition according to claim 1 or 2, wherein the cross-linking functional group is an alkoxysilyl group.












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