JP2008050689A - Cationic electrodeposition coating material, electrodeposition coating method and coated article obtained by the electrodeposition coating method - Google Patents

Cationic electrodeposition coating material, electrodeposition coating method and coated article obtained by the electrodeposition coating method Download PDF

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幸宏 根本
Naoyuki Yoshikawa
直幸 吉川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cationic electrodeposition coating material which is excellent in throwing power property, electrodeposition coatability on a hot-dip galvannealed steel sheet, and finishing property. <P>SOLUTION: The cationic electrodeposition coating material is characterized in that the width (Δi) of a second peak current value (i<SB>2</SB>) of the current value (i) is lower than 0.05 mA/cm<SP>2</SP>under energizing condition that a first peak current value (i<SB>1</SB>) of the current value (i) at an energizing time (t) during electrodeposition coating becomes 4.0-6.0 mA/cm<SP>2</SP>, in the cationic electrodeposition coating, wherein a metal to be coated is dipped in a coating material tank having the cationic electrodeposition coating material and an electrode and then a current is applied. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、つきまわり性、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板上の電着塗装適性及び仕上り性に優れるカチオン電着塗料及び塗装物品に関する。   The present invention relates to a cationic electrodeposition coating material and a coated article excellent in throwing power, suitability for electrodeposition coating on a galvannealed steel sheet, and finish.

カチオン電着塗料は、塗装作業性が優れ形成した塗膜の防食性が良好なことから、これらの性能が要求される自動車ボディなどの導電性金属製品の下塗り塗料として広く使用されている。
最近、自動車ボディの衝突安全性向上の面から自動車ボディの強度アップが図られ、袋構造部などにおいて補強部材が重なり合った構造が多く用いられるようになってきた。そのような袋構造部では電着塗装時の電気が流れにくく電流密度が低下することから電着塗膜が形成し難くなる。
また従来では、自動車ボディの耐クレタリング(ガスピンホール)向上を目的として自動車ボディの一部に電気亜鉛メッキ鋼板を使用していたが、最近では合金化溶融亜鉛メッキ鋼板が多く使用されるようになってきた。
従来からこのような袋構造の内板膜厚を確保して耐食性を得るために電着塗装条件の工夫がなされているものの、内板膜厚(例えば、10μm)を確保するために電着塗装電圧を上げると、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板上を用いた外板面にクレタリング(ガスピンホール)が発生する。一方、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板上の外板面にクレタリング発生のないように塗装電圧を低く設定すると、内板膜厚(例えば、10μm)を確保できないという課題があった。
Cationic electrodeposition paints are widely used as undercoating paints for conductive metal products such as automobile bodies that require these performances because of the excellent coating workability and good corrosion resistance of the formed coating film.
Recently, the strength of the automobile body has been increased from the viewpoint of improving the collision safety of the automobile body, and a structure in which reinforcing members are overlapped in a bag structure portion or the like has been used in many cases. In such a bag structure part, it is difficult for electricity during electrodeposition coating to flow, and the current density decreases, so that it is difficult to form an electrodeposition coating film.
In the past, electrogalvanized steel sheets have been used as part of automobile bodies for the purpose of improving creter resistance (gas pinholes) of automobile bodies. Recently, however, galvannealed steel sheets are often used. It has become.
Conventionally, electrodeposition coating conditions have been devised in order to secure the inner plate film thickness of such a bag structure and obtain corrosion resistance, but electrodeposition coating has been made to ensure the inner plate thickness (for example, 10 μm). When the voltage is increased, cretering (gas pinhole) is generated on the outer plate surface using the galvannealed steel plate. On the other hand, when the coating voltage is set low so that the outer plate surface on the alloyed hot-dip galvanized steel plate does not generate cretering, there is a problem that the inner plate thickness (for example, 10 μm) cannot be secured.

自動車ボディのクレタリング性を改良する塗装方法として、カチオン電着塗装時の電流値の第1ピークと第2ピークにおいて、第2ピークに着目してクレタリング(ガスピンホール)の発生との関係について検討した文献が開示されている(非特許文献1)。しかし非特許文献1に記載されたカチオン電着塗料及び塗装方法では、高つきまわり性及び仕上り性が達成できるものでなかった。   As a painting method to improve the creterability of automobile bodies, the relationship between the occurrence of cretering (gas pinholes) focusing on the second peak at the first peak and second peak of the current value during cationic electrodeposition coating The literature which examined about is disclosed (nonpatent literature 1). However, the cationic electrodeposition paint and the coating method described in Non-Patent Document 1 cannot achieve high throwing power and finish.

また、カチオン電着塗料の塗装において、電流密度の最高値(I)が通電開始から5秒の間に発現し、かつ電流密度の最高値(I)の1/2の電流密度(0.5I)以上を有する時刻が通電開始から5秒の間であることを特徴とした、隙間部における塗膜形成方法が開示されている(特許文献1)。特許文献1に記載の塗膜形成方法では、高つきまわり性、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板上の電着塗装適性及び仕上り性が達成できなかった。   In addition, in the application of the cationic electrodeposition paint, the maximum value (I) of the current density appears within 5 seconds from the start of energization, and the current density that is 1/2 the maximum value (I) of the current density (0.5I ) A method for forming a coating film in a gap is disclosed, characterized in that the time having the above is between 5 seconds from the start of energization (Patent Document 1). In the coating film forming method described in Patent Document 1, high throwing power, suitability for electrodeposition coating on a galvannealed steel sheet, and finishability cannot be achieved.

他に、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、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が開示されている(特許文献2)。しかし特許文献2の塗膜形成方法では、袋部(シル)膜厚少なくとも9μmを確保し、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板上にピンホールの発生がなく、さらに仕上り性に優れた外板(ドア)膜厚15〜17μmの被塗物を得るには不十分であった。   In addition, in the electrodeposition coating, an electrodeposition coating material in which the minimum film forming temperature of the cationic electrodeposition coating material is within ± 5 ° C. of the electrodeposition coating setting temperature and the electric conductivity during coating is adjusted to 1000 to 1500 μS / cm, An electrodeposition coating film forming method of electrodeposition coating at the electrodeposition coating set temperature is disclosed (Patent Document 2). However, in the coating film forming method of Patent Document 2, a bag part (sill) film thickness of at least 9 μm is secured, no pinholes are generated on the alloyed hot-dip galvanized steel sheet, and the finish is excellent in finishing (door). It was insufficient to obtain an article having a film thickness of 15 to 17 μm.

他に、外板膜厚(μm)を増膜させることなく、内板膜厚(μm)が確保できる均一塗装性を有し、さらに合金化溶融亜鉛メッキ鋼板上の電着塗装適性が良好なカチオン電着塗料塗膜形成方法が開示されている(特許文献3)。
しかし、特許文献3の単位膜厚当たりの分極抵抗値(a)が120〜300kΩ・cm/μm、単位電気量当たりの塗料析出量(b)が50〜150mg/C及び実効電圧(V)230V以下で形成される塗膜は、袋部(シル)膜厚少なくとも9μmを確保し、外板(ドア)膜厚15〜17μmの被塗物を得るには不十分であった。
In addition, it has a uniform coating property that can ensure the inner film thickness (μm) without increasing the outer film thickness (μm), and also has good electrodeposition coating suitability on galvannealed steel sheets. A method for forming a cationic electrodeposition coating film has been disclosed (Patent Document 3).
However, in Patent Document 3, the polarization resistance value (a) per unit film thickness is 120 to 300 kΩ · cm 2 / μm, the coating deposition amount (b) per unit quantity of electricity is 50 to 150 mg / C, and the effective voltage (V). The coating film formed at 230 V or less ensured a bag part (sill) film thickness of at least 9 μm, and was insufficient to obtain an article to be coated having an outer plate (door) film thickness of 15 to 17 μm.

他に、袋構造を有する被塗物において、外板の膜厚を抑えながら内部の造膜性を向上させる「均一塗装性」に優れる電着塗膜形成方法で、塗膜の析出開始に必要な電気量が100〜400C/mであること、単位膜厚当たりの分極抵抗値が50〜300kΩ・cm/μmであることを特徴とする塗膜形成方法が開示されている(特許文献4)。特許文献4は、4枚ボックスつきまわり性試験において、10μm(内板膜厚)/14μm(外板膜厚)=71%、のつきまわり性が得られるものの、高い電圧を必要とする為に合金化溶融亜鉛メッキ鋼板上の電着塗装適性や仕上り性が不十分であった。 In addition, it is an electrodeposition coating film formation method with excellent “uniform coating properties” that improves the internal film-forming property while suppressing the film thickness of the outer plate, and is necessary for the start of coating film deposition. A coating film forming method is disclosed, characterized in that the amount of electricity is 100 to 400 C / m 2 and the polarization resistance value per unit film thickness is 50 to 300 kΩ · cm 2 / μm (Patent Document) 4). In Patent Document 4, although a throwing power of 10 μm (inner plate thickness) / 14 μm (outer plate thickness) = 71% is obtained in a four-box throwing power test, a high voltage is required. The suitability and finish of electrodeposition coating on galvannealed steel sheets were insufficient.

他に、基体樹脂としてアルキルフェノール及びポリカプロラクトンで変性したアミン付加エポキシ樹脂、硬化成分としてブロック化ポリイソシアネート硬化剤を含有するカチオン電着塗料組成物を用い、電着塗装時における塗膜の単位膜厚当たりの分極抵抗値(a)が125〜150kΩ・cm/μm、単位電気量当たりの塗料析出量(b)が28〜50mg/C、4枚ボックスつきまわり性試験における内板と外板の膜厚(c)が、内板膜厚が10μmで外板膜厚が10μm〜12μmである塗膜を得ることを特徴とした、電着塗膜形成方法が開示されている(特許文献5)。特許文献5は、10μm(内板膜厚)/10〜12μm(外板膜厚)=83〜100%のつきまわり性が得られるが、高い電圧を必要とする為に合金化溶融亜鉛メッキ鋼板上の電着塗装適性及び仕上り性に優れた塗膜は得られない。 In addition, the unit film thickness of the coating film during electrodeposition coating using an amine-added epoxy resin modified with alkylphenol and polycaprolactone as the base resin and a cationic electrodeposition coating composition containing a blocked polyisocyanate curing agent as the curing component Polarization resistance value (a) per unit is 125 to 150 kΩ · cm 2 / μm, and coating amount per unit quantity of electricity (b) is 28 to 50 mg / C. An electrodeposition coating film forming method is disclosed, characterized in that a coating film having a film thickness (c) of 10 μm for the inner plate and 10 μm to 12 μm for the outer plate is disclosed (Patent Document 5). . In Patent Document 5, a throwing power of 10 μm (inner plate film thickness) / 10 to 12 μm (outer plate film thickness) = 83 to 100% is obtained, but an alloyed hot dip galvanized steel sheet is required because a high voltage is required. A coating film excellent in electrodeposition coating suitability and finishability cannot be obtained.

佐藤 登、外1名、「カチオン電着塗装のクレータリング現象におよぼす表面処理鋼板の表面性状」、塗装工学(1985)、第20巻No.4、p138〜147Noboru Sato and one other, “Surface Properties of Surface-treated Steel Sheets Affecting the Cratering Phenomenon of Cationic Electrodeposition Coating”, Painting Engineering (1985), Vol. 4, p138-147 特開2001−19878号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-19878 特開2003−82498号公報JP 2003-82498 A 特開2002−275690号公報JP 2002-275690 A 特開2003−306796号公報JP 2003-306796 A 特開2004−83824号公報JP 2004-83824 A

発明が解決しようとする課題は、袋構造を有する被塗物において、つきまわり性、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板上の電着塗装適性及び仕上り性に優れるカチオン電着塗料及び塗装物品を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a cationic electrodeposition paint and a coated article excellent in throwing power, suitability for electrodeposition coating on an alloyed hot-dip galvanized steel sheet, and finish in a coated article having a bag structure. It is.

上記課題を解決するために鋭意検討した結果、カチオン電着塗料を浴としてカチオン電着塗装するに際して、電着塗装時における通電時間(t)に対する電流値(i)において、第1番目のピーク電流値(i)が4.0〜6.0mA/cmとなる通電条件としたときに、電流値(i)の第2番目のピーク電流値の幅(Δi)が0.05mA/cm未満、好ましくは電流値(i)の第2番目のピーク電流値(i)が発現しないことを特徴とするカチオン電着塗料。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the first peak current in the current value (i) with respect to the energization time (t) at the time of electrodeposition coating when the cationic electrodeposition coating is used as a bath. When the energization condition is such that the value (i 1 ) is 4.0 to 6.0 mA / cm 2 , the width (Δi) of the second peak current value of the current value (i) is 0.05 mA / cm 2. The cationic electrodeposition coating composition is characterized in that the second peak current value (i 2 ) of the current value (i) is preferably not less than 1.

さらにはカチオン電着塗料を浴としてカチオン電着塗装するに際して、電流密度0.2mA/cmの定電流密度の電着塗装時において、被塗物上に塗膜を析出することを特徴とするカチオン電着塗料を用いることによって達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。 Furthermore, when cationic electrodeposition coating is performed using a cationic electrodeposition coating as a bath, a coating film is deposited on an object to be coated at the time of electrodeposition coating at a constant current density of 0.2 mA / cm 2. The inventors have found that this can be achieved by using a cationic electrodeposition paint, and have completed the present invention.

即ち、本発明は、一定の特性を有するカチオン電着塗料、及び該カチオン電着塗料を用いた電着塗装方法によって、従来にない、つきまわり性、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板上の電着塗装適性及び仕上り性に優れる塗装物品を得ることができる。   That is, the present invention provides an electrodeposition coating on a hot-dip, galvannealed steel sheet that has never been achieved by a cationic electrodeposition coating material having certain characteristics and an electrodeposition coating method using the cationic electrodeposition coating material. A coated article excellent in suitability and finish can be obtained.

本発明のカチオン電着塗料は、つきまわり性、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の電着塗装適性及び仕上り性に優れた塗装物品を容易に得ることができる。例えば、自動車車体を塗装した場合、袋部(シル)膜厚少なくとも9μmを確保し、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板上にピンホールの発生がなく、さらに仕上り性に優れた外板(ドア)膜厚15〜17μmの被塗物を得ることができる。   The cationic electrodeposition paint of the present invention can easily provide a coated article excellent in throwing power, electrodeposition coating suitability and finish of an alloyed hot-dip galvanized steel sheet. For example, when an automobile body is painted, a bag (sill) film thickness of at least 9 μm is secured, pinholes are not generated on the galvannealed steel sheet, and the outer panel (door) film thickness is excellent in finish. An object to be coated having a thickness of 15 to 17 μm can be obtained.

上記のような効果を得るに至った理由としては、1.外板部の塗膜を早く形成させて内板部にまで電流をつきまわらせて電着塗装性の向上を図る。2.電着塗装時の水素ガスの発生を抑え、かつ強靭な析出塗膜によって合金化溶融亜鉛メッキ鋼板上のピンホール発生を抑制する。3.析出した塗膜は融着能に優れ、焼き付け時の熱フロー性によって仕上り性に優れた塗膜を得る等の技術的な工夫によって、本発明の効果を達成できたものと考える。   Reasons for achieving the above effects are as follows: The coating film on the outer plate is formed quickly, and an electric current is applied to the inner plate to improve the electrodeposition coating property. 2. The generation of hydrogen gas during electrodeposition coating is suppressed, and the generation of pinholes on the galvannealed steel sheet is suppressed by a tough precipitation coating. 3. The deposited coating is considered to have achieved the effects of the present invention by technical contrivance, such as obtaining a coating having excellent fusing ability and excellent finish by heat flow during baking.

本発明は、カチオン電着塗料と電極とを有する塗料槽に、金属被塗物を浸漬し通電してなるカチオン電着塗装において、通電時間(t)に対する電流値(i)における第1番目のピーク電流値(i)が4.0〜6.0mA/cmとなる通電条件としたときに、電流値(i)の第2番目のピーク電流値(i)を制御したカチオン電着塗料、に関する。
さらには、カチオン電着塗料を浴としてカチオン電着塗装するに際して、電流密度0.2mA/cmの定電流密度の電着塗装時において、被塗物上に塗膜を析出する、等を調整したカチオン電着塗料に関する。
In the cationic electrodeposition coating in which a metal object is immersed in a coating tank having a cationic electrodeposition coating and an electrode and energized, the first in current value (i) with respect to the energization time (t). Cationic electrodeposition in which the second peak current value (i 2 ) of the current value (i) is controlled when the energization conditions are such that the peak current value (i 1 ) is 4.0 to 6.0 mA / cm 2. Related to paints.
Furthermore, when cationic electrodeposition coating is performed using a cationic electrodeposition paint as a bath, a coating film is deposited on the object to be coated at the time of electrodeposition coating with a constant current density of 0.2 mA / cm 2. The present invention relates to a cationic electrodeposition paint.

上記特性を得るためのカチオン電着塗料について、以下詳細に述べる。   The cationic electrodeposition paint for obtaining the above characteristics will be described in detail below.

カチオン電着塗料のピーク電流値(i)について:
カチオン電着塗料を浴として電着塗装を行い、カチオン電着塗料を浴としてカチオン電着塗装するに際して、電着塗装時における通電時間(t)に対する電流値(i)をプロットしたグラフ(図1参照)において、第1番目のピーク電流値(i)が4.0〜6.0mA/cm範囲に入り、かつ電流値(i)の第2番目のピーク電流値の幅(Δi)(注1)が0.05mA/cm未満、好ましくは電流値(i)の第2番目のピーク電流値が発現しないカチオン電着塗料を用いることが、つきまわり性、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の電着塗装適性及び仕上り性に優れる塗装物品を得ることができる。
About the peak current value (i) of the cationic electrodeposition paint:
A graph in which the current value (i) is plotted against the energization time (t) during electrodeposition coating when the electrodeposition coating is performed using the cationic electrodeposition paint as a bath and the cationic electrodeposition paint is used as the bath. The first peak current value (i 1 ) falls within the range of 4.0 to 6.0 mA / cm 2 and the width (Δi) of the second peak current value of the current value (i) ( Note 1) is less than 0.05 mA / cm 2 , and it is preferable to use a cationic electrodeposition coating that does not develop the second peak current value of the current value (i). A coated article excellent in electrodeposition coating suitability and finish can be obtained.

ここで好ましくは、第1番目のピーク電流値(i)が4.0〜8.0mA/cm範囲に入り、かつ電流値(i)の第2番目のピーク電流値の幅(Δi)(注1)が0.05mA/cm未満、好ましくは電流値(i)の第2番目のピーク電流値(i)が発現しないカチオン電着塗料を用いること。 Preferably, the first peak current value (i 1 ) falls within the range of 4.0 to 8.0 mA / cm 2 and the width (Δi) of the second peak current value of the current value (i). (Note 1) Use a cationic electrodeposition paint that is less than 0.05 mA / cm 2 , and preferably does not develop the second peak current value (i 2 ) of the current value (i).

さらに好ましくは、第1番目のピーク電流値(i)が4.0〜10.0mA/cm範囲に入り、かつ電流値(i)の第2番目のピーク電流値の幅(Δi)(注1)が0.05mA/cm未満、好ましくは電流値(i)の第2番目のピーク電流値(i)が発現しないカチオン電着塗料を用いることが、つきまわり性と合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の電着塗装適性の面からよい。 More preferably, the first peak current value (i 1 ) falls within the range of 4.0 to 10.0 mA / cm 2 and the width (Δi) of the second peak current value of the current value (i) ( Note 1) is less than 0.05 mA / cm 2 , and it is preferable to use a cationic electrodeposition coating that does not exhibit the second peak current value (i 2 ) of the current value (i). Good in terms of suitability for electrodeposition coating of galvanized steel sheet.

なお従来のカチオン電着塗料は、「点線のグラフ」のように、電流密度のピーク電流値(i)が4.0〜6.0mA/cmの範囲に入る通電条件(注2)で電着塗装すると、図1中の2のような第2のピーク電流値(i)が発現する。 Note that the conventional cationic electrodeposition coating has a current density peak current value (i 1 ) in the range of 4.0 to 6.0 mA / cm 2 (Note 2) as shown in the “dotted line graph”. When electrodeposition is applied, a second peak current value (i 2 ) such as 2 in FIG. 1 appears.

ここで、本発明のカチオン電着塗料は、図1の「実線のグラフ」のように、電流密度のピーク電流値(i)が4.0〜6.0mA/cmの範囲に入る通電条件(注2)で電着塗装しても、第2番目のピーク電流値(図1中2参照)の幅(Δi)(注1中4参照)を0.05mA/cm未満に抑制することができた。 Here, the cationic electrodeposition paint of the present invention has a current density peak current value (i 1 ) in the range of 4.0 to 6.0 mA / cm 2 as shown by the “solid line graph” in FIG. Even if electrodeposition is applied under the condition (Note 2), the width (Δi) (see 4 in Note 1) of the second peak current value (see 2 in FIG. 1) is suppressed to less than 0.05 mA / cm 2. I was able to.

本発明のカチオン電着塗料を用いた塗膜形成は、カチオン電着塗料を浴としてカチオン電着塗装するに際して、電着塗装時における通電時間(t)に対する電流値(i)において、電着塗装時における第1番目のピーク電流値(i)の発現時点において緻密でかつ丈夫な析出膜を形成することによって、形成した析出膜を破壊してしまうこととなる第2番目のピーク電流値(i)の発現を抑制できる。これらの特徴を備えたカチオン電着塗料が自動車車体における袋部へ電流を早期に配分することができ、「つきまわり性」の向上につながると考えられる。 The coating film formation using the cationic electrodeposition paint of the present invention is carried out by applying the electrodeposition coating at the current value (i) with respect to the energization time (t) at the time of electrodeposition coating. When the first peak current value (i 1 ) at the time of onset is formed, a dense and strong deposited film is formed, so that the formed deposited film is destroyed, and the second peak current value ( The expression of i 2 ) can be suppressed. Cationic electrodeposition paint with these characteristics can distribute current to the bag part in the car body at an early stage, which is thought to lead to an improvement in “throwing power”.

また「第2番目のピーク電流値の幅(Δi)を抑制する」ことによって析出した塗膜を破壊することなく、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の電着塗装適性及び仕上り性の向上にも寄与する。上記、「第2番目のピーク電流値(i)の発生を抑制する」為には、電着塗料組成上の工夫が必要であるので、本願明細書中の後記「カチオン電着塗料」の記載で述べる。 Moreover, it contributes to the improvement of the electrodeposition coating suitability and finish of the galvannealed steel sheet without destroying the coating film deposited by “suppressing the width (Δi) of the second peak current value”. . In order to “suppress the occurrence of the second peak current value (i 2 )”, it is necessary to devise an electrodeposition paint composition. Therefore, the “cationic electrodeposition paint” described later in this specification Described in the description.

(注1)第2番目のピーク電流値(i)の幅(Δi):第2番目のピーク電流値(i)(図1の2)と電流値(i)(図1中3)の差を示し、図1中4で表される。ここで、図1の電着塗装時における通電時間(t)に対する電流値(i)をプロットした「点線のグラフ」は、従来からの電着塗料を浴として電着塗装を行った場合である。 (Note 1) width of the second peak current value (i 2) (.DELTA.i): second peak current value (i 2) (2 in FIG. 1) and current (i 3) (in Fig. 1 3 ) And is represented by 4 in FIG. Here, the “dotted line graph” in which the current value (i) with respect to the energization time (t) at the time of electrodeposition coating in FIG. 1 is plotted is a case where electrodeposition coating is performed using a conventional electrodeposition paint as a bath. .

(注2)通電条件:通電条件は、カチオン電着塗料を3リットル槽に入れて浴
として、浴温30℃にして、攪拌子(円筒型、長さ4.5cm、直径1cm)を用いてスターラーにて400rpmの回転を与えて攪拌する。次いで、りん酸亜鉛めっき処理(日本パーカライジング社製)を施した合金化溶融亜鉛めっき鋼板(亜鉛目付け量45g/m)を試験板(70mm(横)×150mm(縦)×0.8mm(厚))として、試験板が陰極となるように、極比(陽極/陰極=1/2)、極間距離15cmで電着塗装した。
印加電圧としては、150V〜350Vの間で20V刻み(150V、170V、190V・・・350V:各電圧到達には30秒間かけて昇圧し(所謂、30秒スロースタート)、定電圧にて2分30秒間通電し、電流密度の第1番目のピーク電流値(i)が4.0〜10.0mA/cmの範囲に入ったときの、第2番目のピーク電流値の幅(Δi)(注1参照)を観察した。
(Note 2) Energizing conditions: The energizing conditions were as follows: a cationic electrodeposition paint was placed in a 3 liter tank as a bath, the bath temperature was 30 ° C., and a stirrer (cylindrical type, length 4.5 cm, diameter 1 cm) was used. Stir with a rotation of 400 rpm with a stirrer. Next, an alloyed hot-dip galvanized steel sheet (having a zinc basis weight of 45 g / m 2 ) subjected to zinc phosphate plating (Nihon Parkerizing Co., Ltd.) was used as a test plate (70 mm (width) × 150 mm (length) × 0.8 mm (thickness)). )), Electrodeposition was applied at a pole ratio (anode / cathode = 1/2) and a distance between the electrodes of 15 cm so that the test plate was a cathode.
The applied voltage is between 150V and 350V in increments of 20V (150V, 170V, 190V ... 350V: each voltage is reached over 30 seconds (so-called slow start for 30 seconds), 2 minutes at constant voltage When the first peak current value (i 1 ) of current density is in the range of 4.0 to 10.0 mA / cm 2 when energized for 30 seconds, the width (Δi) of the second peak current value (See Note 1).

カチオン電着塗料の電流密度(mA/cm )について:
また、カチオン電着塗料を浴としてカチオン電着塗装するに際して、電流密度0.2mA/cmの定電流密度の電着塗装時において、被塗物上に塗膜析出(注3)することを特徴とする。
Regarding the current density (mA / cm 2 ) of the cationic electrodeposition paint :
In addition, when cationic electrodeposition coating is performed using a cationic electrodeposition paint as a bath, a coating film is deposited on the object to be coated (Note 3) at the time of electrodeposition coating with a constant current density of 0.2 mA / cm 2. Features.

なお、上記の電流密度0.2mA/cmの定電流密度の電着塗装時において、被塗物上に塗膜を析出する場合においては、カチオン電着塗料のピーク電流値(i)における「第2番目のピーク電流値の幅(Δi)」を制御したカチオン電着塗料であることが、つきまわり性、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板上の電着塗装適性及び仕上り性に優れる塗装物品を得るためには好ましい。 In addition, in the case of depositing a coating film on an object at the time of electrodeposition coating with a constant current density of 0.2 mA / cm 2 , the peak current value (i) of the cationic electrodeposition paint is “ A cationic electrodeposition coating with a controlled second peak current value width (Δi) ”provides a coated article having excellent throwing power, electrodeposition coating suitability on a galvannealed steel sheet, and finish. It is preferable for this purpose.

(注3)塗膜析出:カチオン電着塗料を、電流密度0.2mA/cmの定電流が得られるCCP500−1(高砂製作所株式会社製、商品名、定電流電着装置)を用いて電着塗装した時の電圧値を求め、「各電圧/電流=分極抵抗値」によって求めた分極抵抗値の上昇が認められることによって、「塗膜析出」が行われているとみなす。 (Note 3) Coating film deposition: Using CCP500-1 (trade name, constant current electrodeposition apparatus manufactured by Takasago Seisakusho Co., Ltd.), which can obtain a constant current with a current density of 0.2 mA / cm 2 , using a cationic electrodeposition paint. The voltage value at the time of electrodeposition coating is obtained, and when the increase of the polarization resistance value obtained by “each voltage / current = polarization resistance value” is recognized, it is considered that “coating film deposition” is performed.

連続被膜形成最低温度(MFT)について:
カチオン電着塗料は、上記に述べた、(1)カチオン電着塗料を浴として、電着塗装時における通電時間(t)に対する電流値(i)をプロットしたグラフにおいて、ピーク電流値(i)が4.0〜6.0mA/cmとなる通電条件で、かつ電流値(i)の第2番目のピーク電流値の幅(Δi)(注1)が0.05mA/cm未満、好ましくは電流値(i)の第2番目のピーク電流値(i)が発現しないカチオン電着塗料を用いること。(2)カチオン電着塗料を浴として、電流密度0.2mA/cmの定電流密度の電着塗装時において、被塗物上に「塗膜析出」すること。(3)さらにカチオン電着塗料の連続被膜形成最低温度(注4)が20〜35℃、好ましくは22〜28℃、さらに好ましくは23〜27℃の範囲であることが、つきまわり性、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板上の電着塗装適性及び仕上り性に優れるカチオン電着塗料を得る為には有効である。
About minimum continuous film formation temperature (MFT):
The cationic electrodeposition paint is a peak current value (i 1 ) in the above-described graph in which the current value (i) is plotted against the energization time (t) during electrodeposition coating using the cationic electrodeposition paint as a bath. ) Is 4.0 to 6.0 mA / cm 2 , and the width (Δi) (Note 1) of the second peak current value of the current value (i) is less than 0.05 mA / cm 2 , Preferably, a cationic electrodeposition paint that does not express the second peak current value (i 2 ) of the current value (i) is used. (2) “Deposition coating” on the object to be coated at the time of electrodeposition coating with a constant current density of 0.2 mA / cm 2 using a cationic electrodeposition paint as a bath. (3) Further, the minimum temperature (Note 4) for forming a continuous film of the cationic electrodeposition coating is in the range of 20 to 35 ° C., preferably 22 to 28 ° C., more preferably 23 to 27 ° C. This is effective for obtaining a cationic electrodeposition coating material that is excellent in suitability and finish for electrodeposition coating on a heat-treated galvanized steel sheet.

上記範囲であると、電着塗装時に析出した塗膜を破壊(例えば、亜鉛メッキ鋼板を電着塗装する場合に生じる異種電極間のスパークによる塗膜破壊)することなく緻密でかつ丈夫な析出膜を早期に形成できる。このことから、外板面の形成に過剰に電流が使われることなく、自動車車体における袋部へ電流を配分して「つきまわり性」の向上につながると考えられる。   Within the above range, the coating film deposited during electrodeposition coating is dense and strong without destroying the coating film (for example, coating film breakdown due to sparking between different electrodes that occurs when electrodepositing a galvanized steel sheet). Can be formed early. From this, it is considered that the current is distributed to the bag portion of the automobile body and the “throwing ability” is improved without excessively using the current for forming the outer plate surface.

(注4)連続被膜形成最低温度:連続被膜形成最低温度は、電着塗料を用いて
一定の印加電圧で電着塗装を実施する場合、浴温と膜厚の関係は、図3のように示される。図3によれば、電着塗装を行う時の浴温が、低温から高くなるに従って被塗物上に形成される電着塗膜の膜厚が低下し、一定の浴温以上になれば、逆に膜厚が増大する。このような浴温と膜厚の関係において、膜厚が最小になるときの浴温(カーブの極小値(図3中4)に対応する浴温)を連続被膜形成最低温度(MFT)という。連続被膜形成最低温度を求める場合は、各浴温に対して、一定の印加電圧で電着塗装して、膜厚が最小になるときの浴温(カーブの極小値を求める。
(Note 4) Minimum temperature for continuous film formation: The minimum temperature for continuous film formation is the relationship between bath temperature and film thickness when electrodeposition coating is performed with a constant applied voltage using electrodeposition paint as shown in FIG. Indicated. According to FIG. 3, as the bath temperature during electrodeposition coating decreases from a low temperature, the film thickness of the electrodeposition coating film formed on the article decreases, and if it reaches a certain bath temperature or higher, Conversely, the film thickness increases. In such a relationship between the bath temperature and the film thickness, the bath temperature at which the film thickness is minimized (the bath temperature corresponding to the minimum value of the curve (4 in FIG. 3)) is referred to as the continuous film formation minimum temperature (MFT). When obtaining the minimum continuous film formation temperature, electrodeposition is applied at a constant applied voltage for each bath temperature, and the bath temperature (the minimum value of the curve) when the film thickness is minimized is obtained.

[カチオン電着塗料について]
前記に述べたカチオン電着塗料が、つきまわり性、かつ合金化溶融亜鉛メッキ鋼板上の電着塗装適性及び仕上り性が良好とされる適性範囲内とするためには、通常のカチオン電着塗料とは異なった塗料設計が必要である。
[Cation electrodeposition coating]
In order for the cationic electrodeposition paint described above to fall within the suitability range where the throwing power and the electrodeposition coating suitability and finish on the galvannealed steel sheet are good, the usual cationic electrodeposition paint is used. Different paint design is required.

本発明に用いるカチオン電着塗料は、樹脂成分として、基体樹脂(a)及び硬化剤(b)を含有する。特に、基体樹脂としてカチオン性樹脂及び硬化剤としてブロック化ポリイソシアネート化合物を含んでなるカチオン電着塗料が好適である。   The cationic electrodeposition paint used in the present invention contains a base resin (a) and a curing agent (b) as resin components. In particular, a cationic electrodeposition paint comprising a cationic resin as a base resin and a blocked polyisocyanate compound as a curing agent is suitable.

カチオン電着塗料において、基体樹脂(a)として使用されるカチオン性樹脂は、分子中にアミノ基、アンモニウム塩基、スルホニウム塩基、ホスホニウム塩基などのカチオン化可能な基を有する樹脂であり、樹脂種としては、電着塗料の基体樹脂として通常使用されているもの、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリブタジエン樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられる。特に、エポキシ樹脂にアミノ基含有化合物を付加反応させて得られるアミン付加エポキシ樹脂が好適である。   The cationic resin used as the base resin (a) in the cationic electrodeposition coating is a resin having a cationizable group such as an amino group, an ammonium base, a sulfonium base, or a phosphonium base in the molecule. These include those usually used as base resins for electrodeposition paints, such as epoxy resins, acrylic resins, polybutadiene resins, alkyd resins, polyester resins, and the like. In particular, an amine-added epoxy resin obtained by addition reaction of an amino group-containing compound with an epoxy resin is suitable.

上記のアミン付加エポキシ樹脂としては、例えば、(1)エポキシ樹脂と第1級モノ−及びポリアミン、第2級モノ−及びポリアミン又は第1、2級混合ポリアミンとの付加物(例えば、米国特許第3,984,299号明細書参照);(2)エポキシ樹脂とケチミン化された第1級アミノ基を有する第2級モノ−及びポリアミンとの付加物(例えば、米国特許第4,017,438号 明細書参照);(3)エポキシ樹脂とケチミン化された第1級アミノ基を有するヒドロキシ化合物とのエーテル化により得られる反応物(例えば、特開昭59−43013号公報参照)等を挙げることができる。   Examples of the above amine-added epoxy resins include (1) adducts of epoxy resins with primary mono- and polyamines, secondary mono- and polyamines, or primary and secondary mixed polyamines (for example, US Pat. No. 3,984,299); (2) Adducts of epoxy resins with secondary mono- and polyamines having ketiminated primary amino groups (eg, US Pat. No. 4,017,438). (3) Reactants obtained by etherification of an epoxy resin and a ketiminated hydroxy compound having a primary amino group (for example, see JP-A-59-43013) be able to.

上記のアミン付加エポキシ樹脂の製造に使用されるエポキシ樹脂は、1分子中にエポキシ基を少なくとも1個、好ましくは2個以上有する化合物であり、一般に少なくとも200、好ましくは400〜4,000、さらに好ましくは800〜2,500の範囲内の[数平均分子量]及び少なくとも160、好ましくは180〜2,500、さらに好ましくは400〜1,500の範囲内のエポキシ当量を有するものが適しており、特に、ポリフェノール化合物とエピハロヒドリンとの反応によって得られるものが好ましい。   The epoxy resin used in the production of the above amine-added epoxy resin is a compound having at least one, preferably two or more epoxy groups in one molecule, generally at least 200, preferably 400 to 4,000, Those having a [number average molecular weight] preferably in the range of 800 to 2,500 and an epoxy equivalent weight in the range of at least 160, preferably 180 to 2,500, more preferably 400 to 1,500 are suitable, In particular, those obtained by a reaction between a polyphenol compound and epihalohydrin are preferred.

ここで、「数平均分子量」は、JIS K 0124−83に記載の方法に準じ、分離カラムとしてTSK 「GEL4000HXL」、「G3000HXL」、「G2500HXL」、「G2000HXL」(以上、東ソー株式会社製)の4本を用い、溶離液としてGPC用テトラヒドロフランを用い、40℃及び流速1.0ml/分において、RI屈折計で得られたクロマトグラムと標準ポリスチレンの検量線から求めた値である。   Here, “number average molecular weight” is a separation column of TSK “GEL4000HXL”, “G3000HXL”, “G2500HXL”, “G2000HXL” (above, manufactured by Tosoh Corporation) according to the method described in JIS K 0124-83. It is a value obtained from a chromatogram obtained with an RI refractometer and a standard polystyrene calibration curve at 40 ° C. and a flow rate of 1.0 ml / min, using four for GPC as eluent.

該エポキシ樹脂の形成のために用いられるポリフェノール化合物としては、例えば、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−2,2−プロパン、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1−エタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1−イソブタン、ビス(4−ヒドロキシ−2もしくは3−tert−ブチル−フェニル)−2,2−プロパン、ビス(2−ヒドロキシナフチル)メタン、テトラ(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,2,2−エタン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなどを挙げることができる。   Examples of the polyphenol compound used for forming the epoxy resin include bis (4-hydroxyphenyl) -2,2-propane, 4,4′-dihydroxybenzophenone, and bis (4-hydroxyphenyl) -1,1. -Ethane, bis (4-hydroxyphenyl) -1,1-isobutane, bis (4-hydroxy-2 or 3-tert-butyl-phenyl) -2,2-propane, bis (2-hydroxynaphthyl) methane, tetra (4-hydroxyphenyl) -1,1,2,2-ethane, 4,4′-dihydroxydiphenylsulfone, phenol novolak, cresol novolak, and the like can be mentioned.

該エポキシ樹脂は、ポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリアミドアミン、ポリカルボン酸、ポリイソシアネート化合物などと部分的に反応させたものであってもよく、さらにまた、ε−カプロラクトンなどのラクトン類、アクリルモノマーなどをグラフト重合させたものであってもよい。   The epoxy resin may be partially reacted with a polyol, a polyether polyol, a polyester polyol, a polyamidoamine, a polycarboxylic acid, a polyisocyanate compound or the like, and a lactone such as ε-caprolactone, An acrylic monomer or the like may be graft-polymerized.

上記(1)のアミン付加エポキシ樹脂の製造に使用される第1級モノ−及びポリアミン、第2級モノ−及びポリアミン又は第1、2級混合ポリアミンとしては、例えば、モノメチルアミン、ジメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、モノイソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、モノブチルアミン、ジブチルアミンなどのモノ−もしくはジ−アルキルアミン;モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノ(2−ヒドロキシプロピル)アミン、モノメチルアミノエタノールなど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、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどのアルキレンポリアミンなどを挙げることができる。   Examples of the primary mono- and polyamines, secondary mono- and polyamines, and primary and secondary mixed polyamines used in the production of the amine-added epoxy resin of (1) above include monomethylamine, dimethylamine, and monoamine. Mono- or di-alkylamines such as ethylamine, diethylamine, monoisopropylamine, diisopropylamine, monobutylamine, dibutylamine; alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine, mono (2-hydroxypropyl) amine, monomethylaminoethanol; ethylenediamine And alkylene polyamines such as propylenediamine, butylenediamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, and triethylenetetramine.

上記(2)のアミン付加エポキシ樹脂の製造に使用されるケチミン化された第1級アミノ基を有する第2級モノ−及びポリアミンとしては、例えば、上記(1)のアミン付加エポキシ樹脂の製造に使用される第1級モノ−及びポリアミン、第2級モノ−及びポリアミン又は第1、2級混合ポリアミンのうち、第1級アミノ基を有する化合物、例えば、モノメチルアミン、モノエタノールアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミンなどにケトン化合物を反応させてなるケチミン化物を挙げることができる。   Examples of the secondary mono- and polyamines having a ketimized primary amino group used in the production of the amine-added epoxy resin (2) include, for example, the production of the amine-added epoxy resin (1). Among primary mono- and polyamines, secondary mono- and polyamines or primary and secondary mixed polyamines used, compounds having primary amino groups, such as monomethylamine, monoethanolamine, ethylenediamine, diethylenetriamine Examples thereof include ketimine compounds obtained by reacting ketone compounds with the above.

上記(3)のアミン付加エポキシ樹脂の製造に使用されるケチミン化された第1級アミノ基を有するヒドロキシ化合物としては、例えば、上記(1)のアミン付加エポキシ樹脂の製造に使用される第1級モノ−及びポリアミン、第2級モノ−及びポリアミン又は第1、2級混合ポリアミンのうち、第1級アミノ基とヒドロキシル基を有する化合物、例えば、モノエタノールアミン、モノ(2−ヒドロキシプロピル)アミンなどにケトン化合物を反応させてなるヒドロキシル基含有ケチミン化物を挙げることができる。   Examples of the hydroxy compound having a ketiminated primary amino group used in the production of the amine-added epoxy resin (3) include, for example, a first compound used in the production of the amine-added epoxy resin (1). Of primary mono- and polyamines, secondary mono- and polyamines or primary and secondary mixed polyamines, compounds having a primary amino group and a hydroxyl group, such as monoethanolamine, mono (2-hydroxypropyl) amine Examples thereof include a hydroxyl group-containing ketimine compound obtained by reacting a ketone compound with the above.

特に、基体樹脂(a)として、エポキシ当量が180〜3,000、好ましくは250〜2,000のエポキシ樹脂に、キシレンホルムアルデヒド樹脂及びアミノ基含有化合物を反応させて得られるキシレンホルムアルデヒド樹脂変性アミノ基含有エポキシ樹脂を用いることが、本発明に用いるカチオン電着塗料(A)の塗料特性を得るには好ましく、つきまわり性、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板上の電着塗装適性及び仕上り性に優れた塗装物品を得ることができる。   In particular, as the base resin (a), an xylene formaldehyde resin-modified amino group obtained by reacting an xylene formaldehyde resin and an amino group-containing compound with an epoxy resin having an epoxy equivalent of 180 to 3,000, preferably 250 to 2,000. It is preferable to use the contained epoxy resin to obtain the paint properties of the cationic electrodeposition paint (A) used in the present invention, and it has excellent throwing power, suitability for electrodeposition coating on an alloyed hot-dip galvanized steel sheet, and finish. A coated article can be obtained.

上記アミノ基含有エポキシ樹脂の製造のための出発材料として用いられるエポキシ樹脂としては、前記のカチオン性樹脂について述べたものと同様のエポキシ樹脂を用いることができる。   As the epoxy resin used as a starting material for the production of the amino group-containing epoxy resin, the same epoxy resin as described for the cationic resin can be used.

キシレンホルムアルデヒド樹脂は、エポキシ樹脂の内部可塑化(変性)に役立つものであり、例えば、キシレン及びホルムアルデヒドならびにさらに場合によりフェノール類を酸性触媒の存在下に縮合反応させることにより製造することができる。   The xylene formaldehyde resin is useful for internal plasticization (modification) of the epoxy resin, and can be produced, for example, by subjecting xylene and formaldehyde and further optionally a phenol to a condensation reaction in the presence of an acidic catalyst.

上記のホルムアルデヒドとしては、工業的に入手容易なホルマリン、パラホルムアルデヒド、トリオキサン等のホルムアルデヒドを発生する化合物などを例示することができる。   As said formaldehyde, the compound etc. which generate | occur | produce formaldehyde, such as formalin, paraformaldehyde, and trioxane which are industrially easy to acquire, can be illustrated.

さらに、上記のフェノール類には、2もしくは3個の反応サイトを持つ1もしくは2価のフェノール性化合物が包含され、具体的には、例えば、フェノール、クレゾール、パラ−オクチルフェノール、ノニルフェノール、ビスフェノールプロパン、ビスフェノールメタン、レゾルシン、ピロカテコール、ハイドロキノン、パラ−tert−ブチルフェノール、ビスフェノールスルホン、ビスフェノールエーテル、パラ−フェニルフェノール等が挙げられ、これらはそれぞれ単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。この中で特に、フェノール、クレゾールが好適である。   Furthermore, the above phenols include mono- or divalent phenolic compounds having 2 or 3 reaction sites. Specifically, for example, phenol, cresol, para-octylphenol, nonylphenol, bisphenolpropane, Bisphenol methane, resorcin, pyrocatechol, hydroquinone, para-tert-butylphenol, bisphenol sulfone, bisphenol ether, para-phenylphenol and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination of two or more. Of these, phenol and cresol are particularly preferred.

以上に述べたキシレン及びホルムアルデヒドならびにさらに場合によりフェノール類の縮合反応に使用される酸性触媒としては、例えば、硫酸、塩酸、パラトルエンスルホン酸、シュウ酸等が挙げられるが、一般的には、特に硫酸が好適である。   Examples of the acidic catalyst used in the condensation reaction of xylene and formaldehyde as described above and further phenols include sulfuric acid, hydrochloric acid, paratoluenesulfonic acid, oxalic acid, etc. Sulfuric acid is preferred.

縮合反応は、例えば、反応系に存在するキシレン、フェノール類、水、ホルマリン等が還流する温度、通常、約80〜約100℃の温度に加熱することにより行うことができ、通常、2〜6時間程度で終了させることができる。   The condensation reaction can be performed, for example, by heating to a temperature at which xylene, phenols, water, formalin and the like existing in the reaction system are refluxed, usually about 80 to about 100 ° C. It can be completed in about hours.

上記の条件下に、キシレンとホルムアルデヒド及びさらに場合によりフェノール類を酸性触媒の存在下で加熱反応させることによって、キシレンホルムアルデヒド樹脂を得ることができる。   Under the above-mentioned conditions, xylene-formaldehyde resin can be obtained by heat-reacting xylene, formaldehyde and further phenols in the presence of an acidic catalyst.

かくして得られるキシレンホルムアルデヒド樹脂は、一般に、20〜50,000mPa・s(25℃)、好ましくは25〜30,000、さらに好ましくは30〜15,000mPa・s(25℃)の範囲内の粘度を有することができ、そして一般に100〜50,000、特に150〜30,000、さらに特に200〜10,000の範囲内の水酸基当量を有していることが好ましい。   The xylene formaldehyde resin thus obtained generally has a viscosity in the range of 20 to 50,000 mPa · s (25 ° C.), preferably 25 to 30,000, more preferably 30 to 15,000 mPa · s (25 ° C.). And preferably have a hydroxyl equivalent weight in the range of from 100 to 50,000, in particular from 150 to 30,000, more particularly from 200 to 10,000.

アミノ基含有化合物はエポキシ樹脂にアミノ基を導入して、該エポキシ樹脂をカチオン性化するためのカチオン性付与成分であり、前記カチオン性樹脂の製造の際に用いたものと同様のものを用いることができる。   The amino group-containing compound is a cationic component for introducing an amino group into an epoxy resin to make the epoxy resin cationic, and the same one as used in the production of the cationic resin is used. be able to.

前記エポキシ樹脂に対する上記のキシレンホルムアルデヒド樹脂及びアミノ基含有化合物の反応は任意の順序で行うことができるが、一般には、エポキシ樹脂に対して、キシレンホルムアルデヒド樹脂及びアミノ基含有化合物を同時に反応させるのが好適である。   Although the reaction of the xylene formaldehyde resin and the amino group-containing compound with the epoxy resin can be performed in any order, generally, the xylene formaldehyde resin and the amino group-containing compound are simultaneously reacted with the epoxy resin. Is preferred.

上記の付加反応は、通常、適当な溶媒中で、約80〜約170℃、好ましくは約90〜約150℃の温度で1〜6時間程度、好ましくは1〜5時間程度行うことができる。上記の溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、n−ヘキサンなどの炭化水素系溶媒;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトンなどのケトン系溶媒;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド系溶媒;メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノールなどのアルコール系溶媒;あるいはこれらの混合物などが挙げられる。   The above addition reaction can be usually performed in a suitable solvent at a temperature of about 80 to about 170 ° C., preferably about 90 to about 150 ° C. for about 1 to 6 hours, preferably about 1 to 5 hours. Examples of the solvent include hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, cyclohexane, and n-hexane; ester solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, and butyl acetate; acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and methyl amyl ketone. Ketone solvents; amide solvents such as dimethylformamide and dimethylacetamide; alcohol solvents such as methanol, ethanol, n-propanol, and iso-propanol; or a mixture thereof.

上記の付加反応における各反応成分の使用割合は、厳密に制限されるものではなく、適宜変えることができるが、エポキシ樹脂、キシレンホルムアルデヒド樹脂及びアミノ基含有化合物の3成分の合計固形分質量を基準にして以下の範囲内が適当である。すなわち、エポキシ樹脂は、一般に50〜90質量%、好ましくは50〜85質量%;キシレンホルムアルデヒド樹脂は、一般に5〜45質量%、好ましくは6〜43質量%;アミノ基含有化合物は、一般に5〜25質量%、好ましくは6〜20質量%の範囲内で用いることが好ましい。   The use ratio of each reaction component in the above addition reaction is not strictly limited and can be appropriately changed, but is based on the total solid content mass of the three components of epoxy resin, xylene formaldehyde resin and amino group-containing compound. Therefore, the following range is appropriate. That is, the epoxy resin is generally 50 to 90% by mass, preferably 50 to 85% by mass; the xylene formaldehyde resin is generally 5 to 45% by mass, preferably 6 to 43% by mass; It is preferably used within a range of 25% by mass, preferably 6 to 20% by mass.

上記のカチオン性樹脂は、カチオン化可能な基としてアミノ基を有する場合には、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸などの有機カルボン酸;塩酸、硫酸などの無機酸などの酸によって中和することにより水溶化ないしは水分散化することができる。   When the above cationic resin has an amino group as a cationizable group, it should be neutralized with an organic carboxylic acid such as formic acid, acetic acid, propionic acid or lactic acid; an acid such as inorganic acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid. Can be water-soluble or water-dispersed.

以上に述べた基体樹脂(a)と併用される硬化剤(b)としては、ポリイソシアネート化合物とブロック剤とのほぼ化学量論的に等量での付加反応生成物であるブロック化ポリイソシアネート化合物が塗膜の硬化性や防食性などの面から好ましい。   As the curing agent (b) used in combination with the base resin (a) described above, a blocked polyisocyanate compound which is an addition reaction product in a substantially stoichiometric amount of the polyisocyanate compound and the blocking agent. Is preferable from the viewpoints of the curability and anticorrosion of the coating film.

ここで使用されるポリイソシアネート化合物としては、従来から知られているものを使用することができ、例えば、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−2,4’−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート(通常「MDI」と呼ばれる)、クルードMDI[ポリメチレンポリフェニルイソシアネート]、ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどの芳香族、脂肪族又は脂環族ポリイソシアネート化合物;これらのポリイシアネート化合物の環化重合体、イソシアネートビゥレット体;これらのポリイソシアネート化合物の過剰量にエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、ヒマシ油などの低分子活性水素含有化合物を反応させて得られる末端イソシアネート含有化合物などを挙げることができる。これらはそれぞれ単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。   As the polyisocyanate compound used here, those conventionally known can be used. For example, tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, diphenylmethane-2,4′-diisocyanate, diphenylmethane-4 , 4′-diisocyanate (usually called “MDI”), crude MDI [polymethylene polyphenyl isocyanate], bis (isocyanate methyl) cyclohexane, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, methylene diisocyanate, isophorone diisocyanate Or cycloaliphatic polyisocyanate compounds; cyclized polymers of these polyisocyanate compounds, isocyanate bilet bodies; Ethylene glycol excess of cyanate compounds, propylene glycol, may be mentioned trimethylolpropane, hexanetriol, terminal isocyanate-containing compounds obtained by reacting a low molecular weight active hydrogen-containing compounds such as castor oil and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

一方、ブロック剤は、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に付加してブロックするものであり、そして付加によって生成するブロックポリイソシアネート化合物は常温においては安定であるが、塗膜の焼付け温度(通常約100〜約200℃)に加熱した際、ブロック剤が解離して遊離のイソシアネート基を再生しうるものであることが望ましい。   On the other hand, the blocking agent is added and blocked to the isocyanate group of the polyisocyanate compound, and the blocked polyisocyanate compound produced by the addition is stable at room temperature, but the baking temperature of the coating film (usually about 100 to When heated to about 200 ° C., it is desirable that the blocking agent dissociates and free isocyanate groups can be regenerated.

そのような要件を満たすブロック剤としては、例えば、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクタムなどのラクタム系化合物;メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシムなどのオキシム系化合物;フェノール、パラ−t−ブチルフェノール、クレゾールなどのフェノール系化合物;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;フェニルカルビノール、メチルフェニルカルビノールなどの芳香族アルキルアルコール類;エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルなどのエーテルアルコール系化合物等を挙げることができる。   Examples of the blocking agent that satisfies such requirements include lactam compounds such as ε-caprolactam and γ-butyrolactam; oxime compounds such as methyl ethyl ketoxime and cyclohexanone oxime; phenols such as phenol, para-t-butylphenol, and cresol. Compounds; aliphatic alcohols such as n-butanol and 2-ethylhexanol; aromatic alkyl alcohols such as phenyl carbinol and methyl phenyl carbinol; ether alcohol compounds such as ethylene glycol monobutyl ether and diethylene glycol monoethyl ether Can be mentioned.

基体樹脂(a)及び硬化剤(b)は、一般に、両者の合計固形分を基準にして、基体樹脂(a)は50〜95質量%、特に65〜85質量%の範囲内、そして硬化剤(b)は5〜50質量%、特に15〜35質量%の範囲内で使用することができる。   The base resin (a) and the curing agent (b) are generally in the range of 50 to 95% by weight, particularly 65 to 85% by weight of the base resin (a), based on the total solid content of both, and the curing agent. (B) can be used in the range of 5 to 50% by mass, particularly 15 to 35% by mass.

カチオン電着塗料には他に、硬化触媒、界面活性剤、表面調整剤及び有機溶剤などを適宜配合することができ、このうち、硬化触媒は、基体樹脂と硬化剤との架橋反応を促進するために有効である。   In addition to the cationic electrodeposition paint, a curing catalyst, a surfactant, a surface conditioner, an organic solvent, and the like can be appropriately blended. Among these, the curing catalyst promotes a crosslinking reaction between the base resin and the curing agent. It is effective for.

本発明のカチオン電着塗料において、つきまわり性、かつ合金化溶融亜鉛メッキ鋼板上の電着塗装適性及び仕上り性が良好とされる適性範囲内とするためには、基体樹脂(a)及び硬化剤(b)の固形分合計に対して、下記式(1)で示される芳香族カルボン酸のアルキル錫エステル化合物の少なくとも1種を0.01〜10質量%、好ましくは0.1〜5質量%、さらに0.5〜3質量%含有することが好ましい。   In the cationic electrodeposition coating composition of the present invention, the base resin (a) and curing are required in order to make it within the suitable range in which the throwing power and the electrodeposition coating suitability and finish on the galvannealed steel sheet are good. 0.01 to 10% by mass, preferably 0.1 to 5% by mass, based on the total solid content of the agent (b), at least one of alkyltin ester compounds of aromatic carboxylic acids represented by the following formula (1): %, Preferably 0.5 to 3% by mass.

Figure 2008050689
Figure 2008050689

式(1)
(式中、Rは1〜12個の炭素原子を有するアルキル基を表わし、Rは水素原子又は1〜4個の炭素原子を有するアルキル基を表す)
式(1)で表される芳香族カルボン酸のアルキル錫エステル化合物としては、具体的には、ジオクチル錫ジベンゾエート、ジブチル錫ジベンゾエートが好ましい。
Formula (1)
(Wherein R 1 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms)
Specifically, the alkyltin ester compound of the aromatic carboxylic acid represented by the formula (1) is preferably dioctyltin dibenzoate or dibutyltin dibenzoate.

カチオン電着塗料は、基体樹脂(a)、硬化剤(b)に加え、適宜に、芳香族カルボン酸のアルキル錫エステル化合物、界面活性剤、表面調整剤及び有機溶剤等を十分に混合して調合樹脂とした後、通常水性媒体中において、水溶性有機カルボン酸で中和して、調合樹脂を水溶化ないし水分散化することによって得られた水分散体を使用できる。
なお調合樹脂の中和のための有機カルボン酸としては、特に、酢酸、ギ酸又はこれらの混合物が好適であり、これらの酸の使用により、形成される塗料組成物の均一塗装性、防錆性、仕上り性、塗料の安定性が向上する。上記有機カルボン酸の使用量は、中和価としては樹脂固形分合計1g当りのmgKOH換算で6〜15、好ましくは8〜13の範囲がよい。
In addition to the base resin (a) and the curing agent (b), the cationic electrodeposition coating is appropriately mixed with an alkyl tin ester compound of an aromatic carboxylic acid, a surfactant, a surface conditioner, an organic solvent, and the like. After preparing the compounded resin, it is possible to use an aqueous dispersion obtained by neutralizing with a water-soluble organic carboxylic acid in a normal aqueous medium and water-dispersing or dispersing the compounded resin in water.
As the organic carboxylic acid for neutralizing the compounded resin, in particular, acetic acid, formic acid or a mixture thereof is suitable. By using these acids, uniform coating properties and antirust properties of the coating composition to be formed are obtained. , Finish and paint stability are improved. The amount of the organic carboxylic acid used is in the range of 6 to 15, preferably 8 to 13 in terms of mgKOH per 1 g of resin solids in total as the neutralization value.

また、適宜に水分散性の向上を目的として添加する界面活性剤としては、例えばHLBが3〜18、好ましくは5〜15の範囲内にあるアセチレングリコール系、ポリエチレングリコール系、多価アルコール系などのノニオン系界面活性剤があげられる。カチオン電着塗料の製造は、基体樹脂(a)及び硬化剤(b)などを分散したエマルションと、あらかじめ製造しておいた顔料分散ペーストを混合して製造することが好ましい。   Further, as a surfactant to be appropriately added for the purpose of improving water dispersibility, for example, acetylene glycol type, polyethylene glycol type, polyhydric alcohol type having HLB in the range of 3-18, preferably 5-15, etc. Nonionic surfactants. The cationic electrodeposition coating is preferably produced by mixing an emulsion in which the base resin (a) and the curing agent (b) are dispersed and a pigment dispersion paste prepared in advance.

前記エマルションと混合する顔料分散ペーストは、上記した着色顔料、防錆顔料及び体質顔料などをあらかじめ微細粒子に分散したものであって、例えば、顔料分散用樹脂、中和剤及び顔料類、さらに必要に応じてビスマス化合物を配合し、ボールミル、サンドミル、ペブルミルなどの分散混合機中で分散処理して顔料分散ペーストを調製することにより行なうことができる。   The pigment dispersion paste to be mixed with the emulsion is obtained by previously dispersing the above-mentioned colored pigment, rust preventive pigment, extender pigment, etc. into fine particles, for example, a pigment dispersion resin, a neutralizing agent and pigments, and further necessary The pigment dispersion paste can be prepared by blending a bismuth compound according to the above and dispersing in a dispersion mixer such as a ball mill, sand mill, or pebble mill.

顔料分散用樹脂としては既知のものが使用でき、例えば水酸基及びカチオン性基を有する基体樹脂や界面活性剤などが使用でき、さらに、3級アミン型、4級アンモニウム塩型、3級スルホニウム塩型などの樹脂が分散用樹脂として使用できる。顔料分散剤の使用量は、顔料100重量部あたり、1〜150重量部、特に10〜100重量部の範囲内が好適である。   As the pigment dispersing resin, known resins can be used. For example, a base resin or a surfactant having a hydroxyl group and a cationic group can be used. Further, a tertiary amine type, a quaternary ammonium salt type, a tertiary sulfonium salt type can be used. Resins such as can be used as the dispersing resin. The amount of the pigment dispersant used is preferably 1 to 150 parts by weight, particularly 10 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of the pigment.

顔料は、特に制限なく使用でき、例えば、酸化チタン、カーボンブラック、ベンガラ等の着色顔料;クレー、マイカ、バリタ、炭酸カルシウム、シリカなどの体質顔料;リンモリブデン酸アルミニウム、トリポリリン酸アルミニウム等の防錆顔料などが挙げられる。
その他に、腐食抑制や防錆を目的としてビスマス化合物を含有することができ、例えば、酸化ビスマス、水酸化ビスマス、塩基性炭酸ビスマス、硝酸ビスマス、ケイ酸ビスマス、2種以上の有機酸と上記の如きビスマス化合物とを反応させることによって製造され且つ該有機酸の少なくとも1種が脂肪族ヒドロキシカルボン酸である有機酸ビスマスが挙げられる。
The pigment can be used without any particular limitation, for example, colored pigments such as titanium oxide, carbon black, bengara, etc .; extender pigments such as clay, mica, barita, calcium carbonate, silica; rust prevention such as aluminum phosphomolybdate and aluminum tripolyphosphate And pigments.
In addition, a bismuth compound can be contained for the purpose of inhibiting corrosion or preventing rust, for example, bismuth oxide, bismuth hydroxide, basic bismuth carbonate, bismuth nitrate, bismuth silicate, two or more organic acids and the above-mentioned An organic acid bismuth produced by reacting such a bismuth compound and at least one of the organic acids is an aliphatic hydroxycarboxylic acid can be mentioned.

さらに芳香族カルボン酸のアルキル錫エステル化合物以外の有機錫化合物として、ジオクチル錫オキサイド、ジブチル錫オキサイド等を添加することができる。これらの顔料類の配合量は、基体樹脂及び硬化剤との合計固形分100質量部あたり1〜100質量部、特に10〜50質量部の範囲内が好ましい。   Furthermore, dioctyltin oxide, dibutyltin oxide, etc. can be added as organic tin compounds other than the alkyl tin ester compound of aromatic carboxylic acid. The blending amount of these pigments is preferably in the range of 1 to 100 parts by weight, particularly 10 to 50 parts by weight, per 100 parts by weight of the total solid content of the base resin and the curing agent.

なお本発明に使用するカチオン電着塗料に使用する有機溶剤は、例えば、アルコール系、例えば、メチルアルコール(水溶解度:自由混合)、エチルアルコール(水溶解度:自由混合)、n−ブチルアルコール(水溶解度:7.7質量%)、イソプロピルアルコール(水溶解度:自由混合)、2−エチルヘキサノール(水溶解度:0.07)、ベンジルアルコール(水溶解度:3.8質量%)、エチレングリコール(水溶解度:自由混合)、プロピレングリコール(水溶解度:自由混合);エーテル系、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル(水溶解度:自由混合)、エチレングリコールモノブチルエーテル(水溶解度:自由混合)、エチレングリコールモノヘキシルエーテル(水溶解度:0.99質量%)、エチレングリコールモノ2−エチルヘキシルエーテル(水溶解度:0.09質量%)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(水溶解度:自由混合)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(水溶解度:自由混合)、プロピレングリコールモノフェニルエーテル(水溶解度:不溶)、3−メチル−3−メトキシブタノール(水溶解度:自由混合)、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(水溶解度:自由混合);ケトン系、例えば、アセトン(水溶解度:自由混合)、メチルイソブチルケトン(水溶解度:2.0質量%)、シクロヘキサノン(水溶解度:5.0質量%)、イソホロン(水溶解度:1.2質量%)、アセチルアセトン(水溶解度:12.5質量%);エステル系、例えば、エチレングルコールモノエチルエーテルアセテート(水溶解度:22.9質量%)、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(水溶解度:0.9質量%)やこれらの混合物が挙げられる。   The organic solvent used in the cationic electrodeposition coating composition used in the present invention is, for example, alcohol-based, for example, methyl alcohol (water solubility: free mixing), ethyl alcohol (water solubility: free mixing), n-butyl alcohol (water Solubility: 7.7% by mass), isopropyl alcohol (water solubility: free mixing), 2-ethylhexanol (water solubility: 0.07), benzyl alcohol (water solubility: 3.8% by mass), ethylene glycol (water solubility) : Free mixing), propylene glycol (water solubility: free mixing); ether type, for example, ethylene glycol monoethyl ether (water solubility: free mixing), ethylene glycol monobutyl ether (water solubility: free mixing), ethylene glycol monohexyl ether (Water solubility: 0.99% by mass), ethylene glycol 2-ethylhexyl ether (water solubility: 0.09% by mass), diethylene glycol monobutyl ether (water solubility: free mixing), propylene glycol monomethyl ether (water solubility: free mixing), propylene glycol monophenyl ether (water solubility: insoluble) 3-methyl-3-methoxybutanol (water solubility: free mixing), diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether (water solubility: free mixing); ketone systems such as acetone (water solubility: free mixing), methyl isobutyl ketone (Water solubility: 2.0 mass%), cyclohexanone (water solubility: 5.0 mass%), isophorone (water solubility: 1.2 mass%), acetylacetone (water solubility: 12.5 mass%); ester system, For example, ethylene gluco Monoethyl ether acetate (solubility in water: 22.9 wt%), ethylene glycol monobutyl ether acetate (solubility in water: 0.9 wt%) and mixtures thereof.

なお、カチオン電着塗料の浴中に含まれる有機溶剤の種類と有機溶剤の含有量を調整することによって、1.カチオン電着塗料を浴としてカチオン電着塗装するに際して、電着塗装時における通電時間(t)に対する電流値(i)において、第1番目のピーク電流値(i)が4.0〜6.0mA/cmとなる通電条件としたときに、電流値(i)の第2番目のピーク電流値の幅(Δi)(図1中4)を0.05mA/cm未満とする。
2.カチオン電着塗料を浴としてカチオン電着塗装するに際して、電流密度0.2mA/cmの定電流密度の電着塗装時において、被塗物上に塗膜を析出する。3.連続被膜形成最低温度(MFT)を一定範囲内とする、ことを特徴とするカチオン電着塗料が得られることを見出した。
In addition, by adjusting the kind of organic solvent contained in the bath of the cationic electrodeposition paint and the content of the organic solvent, 1. In cationic electrodeposition coating using a cationic electrodeposition paint as a bath, the first peak current value (i 1 ) is 4.0 to 6.6 in the current value (i) with respect to the energization time (t) during electrodeposition coating. When the energization condition is 0 mA / cm 2 , the width (Δi) (4 in FIG. 1) of the second peak current value of the current value (i) is less than 0.05 mA / cm 2 .
2. When cationic electrodeposition coating is performed using a cationic electrodeposition coating as a bath, a coating film is deposited on an object to be coated at the time of electrodeposition coating at a constant current density of 0.2 mA / cm 2 . 3. It has been found that a cationic electrodeposition paint characterized in that the minimum continuous film formation temperature (MFT) is within a certain range.

有機溶剤(c)の種類と有機溶剤量に関しては、カチオン電着塗料浴の質量を基準にして、溶解性パラメーター8〜10で水溶解度が95質量%以上である有機溶剤(c)の含有量が0.01〜1.0質量%、好ましくは0.01〜0.5質量%、かつカチオン電着塗料浴の有機溶剤総合計量が0.01〜2.0質量%、好ましくは0.05〜1.0質量%であることがよい。   Regarding the type of organic solvent (c) and the amount of organic solvent, the content of the organic solvent (c) having a solubility parameter of 8 to 10 and a water solubility of 95% by mass or more based on the mass of the cationic electrodeposition paint bath Is 0.01 to 1.0% by mass, preferably 0.01 to 0.5% by mass, and the total amount of organic solvent in the cationic electrodeposition coating bath is 0.01 to 2.0% by mass, preferably 0.05. It is good that it is -1.0 mass%.

このような有機溶剤(c)として、好ましくはエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルが、本発明の塗料特性を得る為にもよい。
カチオン電着塗料の製造は、顔料分散ペースト、エマルション、添加剤、中和剤、脱イオン水を加えて、固形分濃度が約5〜25質量%、pHが5〜8の範囲内になるように調整する。
As such an organic solvent (c), preferably ethylene glycol monobutyl ether or diethylene glycol monobutyl ether may be used to obtain the coating properties of the present invention.
The cationic electrodeposition coating is produced by adding a pigment dispersion paste, emulsion, additive, neutralizing agent, and deionized water so that the solid content concentration is within the range of about 5 to 25% by mass and the pH is within the range of 5 to 8. Adjust to.

なお本発明のカチオン電着塗料を用いた電着塗装条件は、特に制限されるものではないが、一般的には、スロースタート電着塗装にて10〜90秒、好ましくは30〜60秒の時間で一定電圧まで昇電圧し、通電時間は30秒〜10分間、浴温は15〜35℃、好ましくは20〜30℃、電圧は100〜450V、好ましくは200〜350Vの範囲である。なお、極比(陰極/陽極)=1/2〜1/8、極間距離0.1〜1mの撹拌状態で電着塗装することが望ましい。   The conditions for electrodeposition coating using the cationic electrodeposition paint of the present invention are not particularly limited, but generally 10 to 90 seconds, preferably 30 to 60 seconds by slow start electrodeposition coating. The voltage is raised to a constant voltage over time, the energization time is 30 seconds to 10 minutes, the bath temperature is 15 to 35 ° C, preferably 20 to 30 ° C, and the voltage is 100 to 450V, preferably 200 to 350V. In addition, it is desirable to perform electrodeposition coating in a stirring state with an electrode ratio (cathode / anode) = 1/2 to 1/8 and an interelectrode distance of 0.1 to 1 m.

カチオン電着塗料による電着塗膜の膜厚は目的とする性能に応じて適宜選定すればよいが、本発明の電着塗装方法を用いることによって、自動車車体を塗装した場合、袋部(シル)膜厚少なくとも9〜10μmを確保し、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板上にピンホールの発生がなく、さらに仕上り性に優れた外板(ドア)膜厚15〜17μmの被塗物を得ることができる。
電着塗装後、余分に付着したカチオン電着塗料を落とすために、ウルトラフィルトレーションろ液(UFろ液)、RO透過水、工業用水、純水などで、塗装物表面に余分に付着したカチオン電着塗料が残らないよう十分に水洗する。
The film thickness of the electrodeposition coating film by the cationic electrodeposition coating may be appropriately selected according to the intended performance. However, when the automobile body is painted by using the electrodeposition coating method of the present invention, ) It is possible to obtain an object to be coated having an outer plate (door) film thickness of 15 to 17 μm with a film thickness of at least 9 to 10 μm, no pinholes on the galvannealed steel sheet, and excellent finish. it can.
After electrodeposition coating, in order to remove the excessively deposited cationic electrodeposition paint, ultrafiltration filtrate (UF filtrate), RO permeated water, industrial water, pure water, etc., adhered to the surface of the paint. Wash thoroughly with cationic electrodeposition paint so that it does not remain.

カチオン電着塗料の被塗物としては、自動車ボディ、2輪車部品、家庭用機器、その他の機器等が挙げられ、金属であれば特に制限はなく、鋼板として、合金化溶融亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛−鉄二層めっき鋼板、有機複合めっき鋼板、Al素材、Mg素材など、並びにこれらの鋼板や冷延鋼板などの基材を必要に応じてアルカリ脱脂などの表面を洗浄化した後、リン酸塩化成処理、クロメート処理などの表面処理を行ったものが挙げられる。   Examples of the object to be coated with the cationic electrodeposition coating include automobile bodies, motorcycle parts, household equipment, other equipment, and the like, and are not particularly limited as long as they are metals. Electrogalvanized steel sheets, electrogalvanized iron double-layer plated steel sheets, organic composite plated steel sheets, Al materials, Mg materials, etc., and the surfaces of these materials such as steel sheets and cold-rolled steel plates are cleaned as necessary. After that, surface treatment such as phosphate chemical treatment and chromate treatment can be mentioned.

次に、電着塗膜の焼付け乾燥手段としては特にこだわらず、電気炉、ガス炉などの直接または間接の熱風乾燥方法、赤外線や遠赤外線による加熱方法、高周波による誘導加熱方法、液媒浸漬加熱方法などの乾燥設備を用いて、塗物表面の温度で110℃〜200℃、好ましくは140〜180℃、時間としては10分間〜180分間、好ましくは20分間〜50分間加熱して塗膜を硬化させることができる。   Next, the method of baking and drying the electrodeposition coating is not particularly limited, but direct or indirect hot air drying methods such as electric furnaces and gas furnaces, heating methods using infrared rays or far infrared rays, induction heating methods using high frequencies, liquid medium immersion heating Using a drying equipment such as a method, the temperature of the coating surface is 110 ° C. to 200 ° C., preferably 140 ° C. to 180 ° C., and the time is 10 minutes to 180 minutes, preferably 20 minutes to 50 minutes. It can be cured.

以下、製造例、実施例及び比較例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。各例中の「部」は質量部、「%」は質量%を示す。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Production Examples, Examples, and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto. In each example, “parts” indicates mass parts, and “%” indicates mass%.

製造例1 基体樹脂No.1の製造例
PP−400(三洋化成社製、商品名、ポリプロピレングリコール 分子量400)400部にε−カプロラクトン300部を加えて、130℃まで昇温した。その後、テトラブトキシチタン0.01部を加え、170℃に昇温した。この温度を保ちながら経時でサンプリングし、赤外吸収スペクトル測定にて未反応のε−カプロラクトン量を追跡し、反応率が98%以上になった時点で冷却し、変性剤1を得た。
別に、jER828EL(ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名、エポキシ樹脂 エポキシ当量190 分子量350)1000部にビスフェノールA 400部及びジメチルベンジルアミン0.2部を加え、130℃でエポキシ当量750になるまで反応させた。
その中にノニルフェノール120部を加え、130℃でエポキシ当量1000になるまで反応させた。次いで変性剤1を200部、ジエタノールアミンを95部及びジエチレントリアミンのケチミン化物を65部加え、120℃で4時間反応させた後、メチルイソブチルケトン470部を加え、アミン価40mgKOH/g、数平均分子量2,000、樹脂固形分80%のノニルフェノールを付加したポリオール変性のアミノ基含有エポキシ樹脂である基体樹脂No.1を得た。
Production Example 1 Base resin No. Example 1
300 parts of ε-caprolactone was added to 400 parts of PP-400 (manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd., trade name, polypropylene glycol molecular weight 400), and the temperature was raised to 130 ° C. Thereafter, 0.01 part of tetrabutoxy titanium was added and the temperature was raised to 170 ° C. Sampling was carried out over time while maintaining this temperature, the amount of unreacted ε-caprolactone was monitored by infrared absorption spectrum measurement, and the mixture was cooled when the reaction rate reached 98% or more to obtain modifier 1.
Separately, 400 parts of bisphenol A and 0.2 part of dimethylbenzylamine are added to 1000 parts of jER828EL (trade name, epoxy resin, epoxy equivalent 190, molecular weight 350, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) until the epoxy equivalent becomes 750 at 130 ° C. Reacted.
120 parts of nonylphenol was added thereto, and the mixture was reacted at 130 ° C. until the epoxy equivalent was 1000. Next, 200 parts of modifier 1, 95 parts of diethanolamine and 65 parts of diethylenetriamine ketiminate were added and reacted at 120 ° C. for 4 hours, followed by addition of 470 parts of methyl isobutyl ketone, amine value of 40 mg KOH / g, number average molecular weight of 2 Substrate resin No. 1 which is a polyol-modified amino group-containing epoxy resin to which nonylphenol having a resin solid content of 80% is added. 1 was obtained.

製造例2 基体樹脂No.2の製造例
温度計、還流冷却器、及び攪拌機を備えた内容積2リットルのセパラブルフラスコに50%ホルマリン480部、フェノール110部、98%工業用硫酸202部及びメタキシレン424部を仕込み、84〜88℃で4時間反応させる。反応終了後、静置して樹脂相と硫酸水相とを分離した後、樹脂相を3回水洗し、20〜30mmHg/120〜130℃の条件で20分間未反応メタキシレンをストリッピングして、粘度1050mPa・s(25℃)のフェノール変性のキシレンホルムアルデヒド樹脂 480部を得た。
別のフラスコに、jER828EL(ジャパンエポキシレジン社製、商品名、エポキシ樹脂 、エポキシ当量190、分子量350)1000部、ビスフェノールA 400部及びジメチルベンジルアミン0.2部を加え、130℃でエポキシ当量750になるまで反応させた。
次に、キシレンホルムアルデヒド樹脂を300部、ジエタノールアミンを137部及びジエチレントリアミンのケチミン化物を95部加え120℃で4時間反応させた後、メチルイソブチルケトンを403部加え、アミン価57mgKOH/g、数平均分子量2,000、樹脂固形分80%のキシレンホルムアルデヒド樹脂変性のアミノ基含有エポキシ樹脂である基体樹脂No.2を得た。
Production Example 2 Base resin no. Example 2
480 parts of 50% formalin, 110 parts of phenol, 202 parts of 98% industrial sulfuric acid and 424 parts of metaxylene were charged into a 2 liter separable flask equipped with a thermometer, a reflux condenser, and a stirrer at 84 to 88 ° C. For 4 hours. After the reaction is completed, the resin phase is separated from the sulfuric acid aqueous phase by standing, then the resin phase is washed with water three times, and unreacted metaxylene is stripped for 20 minutes under the condition of 20-30 mmHg / 120-130 ° C. 480 parts of a phenol-modified xylene formaldehyde resin having a viscosity of 1050 mPa · s (25 ° C.) were obtained.
To another flask, 1000 parts of jER828EL (manufactured by Japan Epoxy Resin, trade name, epoxy resin, epoxy equivalent 190, molecular weight 350), 400 parts of bisphenol A and 0.2 part of dimethylbenzylamine were added, and epoxy equivalent of 750 at 130 ° C. The reaction was continued until
Next, after adding 300 parts of xylene formaldehyde resin, 137 parts of diethanolamine and 95 parts of ketimine compound of diethylenetriamine, the mixture was reacted at 120 ° C. for 4 hours. A base resin No. 2,000 which is an amino group-containing epoxy resin modified with xylene formaldehyde resin having a resin solid content of 80% and 2,000%. 2 was obtained.

製造例3 基体樹脂No.3の製造例
攪拌機、温度計、窒素導入管および還流冷却器を取りつけたフラスコに、ビスフェノールAとエピクロルヒドリンとの反応によって得られた数平均分子量370、エポキシ当量185のエポキシ樹脂518部を仕込み、ビスフェノールA 205部及びε−カプロラクトン213部及びテトラブトキシチタン0.05部、テトラエチルアンモニウムブロマイド0.05部を加え、170℃に昇温し、この温度で2時間反応させついでトリフェニルエチルホスホニウムアイオダイド0.05部仕込み、さらに2時間反応し、エポキシ当量936となるまで反応させた。
次いで、メチルイソブチルケトン257.4部、ジエチルアミン25.6部ジエタノールアミン68.3部を加え80℃で2時間反応し、アミン価54.5mgKOH/g、数平均分子量2,000、樹脂固形分80%のアミノ基含有エポキシ樹脂である基体樹脂No.3を得た。
Production Example 3 Base resin no. Production Example 3 A flask equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen inlet tube and a reflux condenser was charged with 518 parts of an epoxy resin having a number average molecular weight of 370 and an epoxy equivalent of 185 obtained by the reaction of bisphenol A and epichlorohydrin. A 205 parts, 213 parts of ε-caprolactone, 0.05 parts of tetrabutoxytitanium and 0.05 parts of tetraethylammonium bromide were added, the temperature was raised to 170 ° C., the reaction was carried out at this temperature for 2 hours, and then triphenylethylphosphonium iodide 0 .05 parts was charged and reacted for another 2 hours until the epoxy equivalent was 936.
Next, 257.4 parts of methyl isobutyl ketone and 28.3 parts of diethylamine 68.3 parts of diethanolamine were added and reacted at 80 ° C. for 2 hours. The amine value was 54.5 mgKOH / g, the number average molecular weight was 2,000, and the resin solid content was 80%. Base resin No. which is an amino group-containing epoxy resin. 3 was obtained.

製造例4 基体樹脂No.4の製造例
容量2リットルの4つ口フラスコにメチルイソブチルケトン15部を仕込み、窒素置換後、110℃に保った。この中に、以下に示す混合物を3時間かけて滴下した。
スチレン 8部
n−ブチルアクリレート 8部
イソブ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 20部
2−ヒドロキシエチルアクリレート 25部
ジメチルアミノエチルメタクリレート 9部
滴下終了後から1時間経過後、この中に2,2'−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)8部をメチルイソブチルケトン10部に溶かした溶液を1時間かけて滴下した。滴下終了後、これをさらに1時間110℃に保持し、水酸基価100mgKOH/g、アミン価30mgKOH/g、重量平均分子量16,000、固形分80%のアミノ基含有アクリル樹脂である基体樹脂No.4を得た。
Production Example 4 Base resin No. 4 Production Example 15 parts of methyl isobutyl ketone was charged into a 2-liter four-necked flask having a volume of 2 liters, and maintained at 110 ° C. after nitrogen substitution. In this, the mixture shown below was dripped over 3 hours.
Styrene 8 parts n-Butyl acrylate 8 parts Isobutyl methacrylate 30 parts 2-Ethylhexyl methacrylate 20 parts 2-Hydroxyethyl acrylate 25 parts Dimethylaminoethyl methacrylate 9 parts 1,2'-Azobis A solution prepared by dissolving 8 parts of (2-methylbutyronitrile) in 10 parts of methyl isobutyl ketone was added dropwise over 1 hour. After completion of the dropwise addition, this was further maintained at 110 ° C. for 1 hour, and the base resin No. 1 was an amino group-containing acrylic resin having a hydroxyl value of 100 mgKOH / g, an amine value of 30 mgKOH / g, a weight average molecular weight of 16,000 and a solid content of 80%. 4 was obtained.

製造例5 硬化剤No.1の製造例
反応容器中に、コスモネートM−200(注5) 270部及びメチルイソ
ブチルケトン25部を加え70℃に昇温した。この中に2,2−ジメチロール
ブタン酸15部を徐々に添加し、ついでメチルイソブチルケトン70部を滴下して加え、70℃で1時間反応させた後、60℃に冷却し、プロピレングリコール152部を添加した。この温度を保ちながら、経時でサンプリングし、赤外線吸収スペクトル測定にて未反応のイソシアナト基の吸収がなくなったことを確認し、固形分が80%の硬化剤No.1を得た。
(注5)コスモネートM−200 :商品名、三井化学社製、クルードMDI。
Production Example 5 Curing Agent No. Production Example 1 In a reaction vessel, 270 parts of Cosmonate M-200 (Note 5) and 25 parts of methyl isobutyl ketone were added and heated to 70 ° C. In this, 15 parts of 2,2-dimethylolbutanoic acid was gradually added, and then 70 parts of methyl isobutyl ketone was added dropwise, reacted at 70 ° C. for 1 hour, cooled to 60 ° C., and propylene glycol 152 Parts were added. While maintaining this temperature, sampling was carried out over time, and it was confirmed by infrared absorption spectrum measurement that there was no absorption of unreacted isocyanato groups. 1 was obtained.
(Note 5) Cosmonate M-200: trade name, manufactured by Mitsui Chemicals, Crude MDI.

製造例6 硬化剤No.2の製造例
反応容器中に、イソホロンジイソシアネート222部及びメチルイソブチル
ケトン80部を加え、50℃に昇温した。この中にメチルエチルケトキシム1
74部をゆっくり加えた後、60℃に昇温した。この温度を保ちながら、経時
でサンプリングし、赤外線吸収スペクトル測定にて未反応のイソシアネートの
吸収がなくなったことを確認し、固形分80%の硬化剤No.2を得た。
Production Example 6 Curing Agent No. Production Example 2 In a reaction vessel, 222 parts of isophorone diisocyanate and 80 parts of methyl isobutyl ketone were added, and the temperature was raised to 50 ° C. In this, methyl ethyl ketoxime 1
After adding 74 parts slowly, it heated up at 60 degreeC. While maintaining this temperature, sampling was conducted over time, and it was confirmed by infrared absorption spectrum measurement that there was no absorption of unreacted isocyanate. 2 was obtained.

エマルションの製造:
製造例7 エマルションNo.1の製造例
製造例1で得られた基体樹脂No.1を87.5部(固形分70部)、製造例5で得られた硬化剤No.1 を33.3部(固形分30部)を混合し、さらに10%酢酸13部を配合して均一に攪拌した後、脱イオン水156.2部を強く攪拌しながら約15分間を要して滴下してエマルションを得た。
次いで、得られたエマルションを35℃、減圧下(50mmHg以下)にて、有機溶剤の抜き取り(いわゆる、脱ソルベント)を行って、エマルション中のメチルイソブチルケトンの含有量を1質量%以下とした。
次に、該エマルション中にエチレングリコールモノブチルエーテル4部を加え、固形分34%のエマルションNo.1を得た。
Emulsion production:
Production Example 7 Emulsion No. Production Example 1 Substrate resin No. obtained in Production Example 1 No. 1 87.5 parts (solid content 70 parts), the curing agent No. 1 obtained in Production Example 5. 1 is mixed with 33.3 parts (solid content 30 parts), and further mixed with 13 parts of 10% acetic acid and stirred uniformly, and then 156.2 parts of deionized water is vigorously stirred and takes about 15 minutes. To obtain an emulsion.
Subsequently, the obtained emulsion was extracted (so-called desolvation) at 35 ° C. under reduced pressure (50 mmHg or less), so that the content of methyl isobutyl ketone in the emulsion was 1% by mass or less.
Next, 4 parts of ethylene glycol monobutyl ether was added to the emulsion, and emulsion No. 3 having a solid content of 34% was added. 1 was obtained.

製造例8〜19 エマルションNo.2〜No.13の製造例
表1の配合内容とする以外は、製造例7と同様にして、エマルションNo.2〜No.13を得た。
Production Examples 8 to 19 Emulsion No. 2-No. Production Example No. 13 Emulsion No. 13 was prepared in the same manner as in Production Example 7 except that the contents of Table 1 were used. 2-No. 13 was obtained.

Figure 2008050689
Figure 2008050689

製造例20 顔料分散用樹脂の製造例
jER828EL(ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名、エポキシ樹脂)1010部に、ビスフェノールA 390部、ポリカプロラクトンジオール(数平均分子量約1200)240部及びジメチルベンジルアミン0.2部を加え、130℃でエポキシ当量が約1090になるまで反応させた。
次に、ジメチルエタノールアミン134部及び酢酸90部を加え、120℃で4時間反応させた後、メチルイソブチルケトンを加えて固形分を調整し、アンモニウム塩価44mgKOH/g、固形分60%のアンモニウム塩型樹脂系の顔料分散用樹脂を得た。
Production Example 20 Pigment Dispersion Resin Production Example jER828EL (trade name, epoxy resin, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) 1010 parts, bisphenol A 390 parts, polycaprolactone diol (number average molecular weight about 1200) 240 parts and dimethylbenzylamine 0.2 part was added and reacted at 130 ° C. until the epoxy equivalent was about 1090.
Next, 134 parts of dimethylethanolamine and 90 parts of acetic acid were added and reacted at 120 ° C. for 4 hours. Then, methyl isobutyl ketone was added to adjust the solid content, and the ammonium salt value was 44 mg KOH / g, and the ammonium content was 60%. A salt-type resin for pigment dispersion was obtained.

製造例21 顔料分散ペーストの製造例
製造例20で得た固形分60%の顔料分散用樹脂8.3部(固形分5部)、酸化チタン14.5部、精製クレー7.0部、カーボンブラック0.3部、ジオクチル錫オキサイド1部、水酸化ビスマス1部、脱イオン水20.3部を加え、ボールミルにて20時間分散し固形分55%の顔料分散ペーストを得た。
Production Example 21 Production Example of Pigment Dispersion Paste 8.3 parts of pigment dispersion resin obtained in Production Example 20 (solid content 5 parts), titanium oxide 14.5 parts, refined clay 7.0 parts, carbon 0.3 parts of black, 1 part of dioctyl tin oxide, 1 part of bismuth hydroxide and 20.3 parts of deionized water were added and dispersed in a ball mill for 20 hours to obtain a pigment dispersion paste having a solid content of 55%.

カチオン電着塗料の製造:
製造例22
カチオン電着用のエマルションNo.1を294部(固形分100部)、55%の顔料分散ペーストを52.4部(固形分28.8部)、脱イオン水297.6部を加え、固形分20%のカチオン電着塗料No.1を製造した。
Production of cationic electrodeposition paints:
Production Example 22
Emulsion no. 1 was added to 294 parts (solid content: 100 parts), 55% pigment dispersion paste was added to 52.4 parts (solid content: 28.8 parts), and deionized water (297.6 parts). No. 1 was produced.

製造例23〜34
表2で示されるような配合内容にて、カチオン電着塗料No.2〜No.13を製造した。
Production Examples 23 to 34
With the formulation as shown in Table 2, the cationic electrodeposition paint No. 2-No. 13 was produced.

Figure 2008050689
Figure 2008050689

実施例及び比較例
実施例1
カチオン電着塗料No.1(3リットル)を槽に入れて浴温を30℃に調整し、リン酸亜鉛処理を施した冷延鋼板(0.8mm×70mm×150mm)を陰極として浸漬し、極間距離15cm、極比(陽極/陰極)=1/2にて、 電流値測定(注6)を行った。
さらに、下記の試験方法に従って、定電流電着塗装(注7)、連続被膜形成最低温度(注8)を測定した。
Examples and Comparative Examples Example 1
Cationic electrodeposition paint no. 1 (3 liters) was placed in a bath, the bath temperature was adjusted to 30 ° C., and a cold-rolled steel sheet (0.8 mm × 70 mm × 150 mm) treated with zinc phosphate was immersed as a cathode. Current value measurement (Note 6) was performed at a ratio (anode / cathode) = 1/2.
Furthermore, constant current electrodeposition coating (Note 7) and continuous film formation minimum temperature (Note 8) were measured according to the following test methods.

(注6)電流値測定:電流値測定は、電着塗装時に1秒毎に電流値を測定して電流値(mA/cm)を求め、通電時間に対する電流値(mA/cm)をグラフ化し、第1番目のピーク値(i)と第2番目のピーク値(i)を求めた。なお通電条件は、前記(注2)の内容に従って行った。
A:電流値(i)の第1番目のピーク値(i)が4.0〜6.0mA/cmの範囲に発現し、かつ電流値(i)の第2番目のピーク値が発現しない
B:電流値(i)の第1番目のピーク値(i)が4.0〜6.0mA/cmの範囲に発現し、かつ電流値(i)の第2番目のピーク値の幅(Δi)(図1中4参照)が0.05mA/cm未満である
C:電流値(i)の第1番目のピーク値(i)が4.0〜6.0mA/cmの範囲に発現し、かつ電流値(i)の第2番目のピーク値の幅(Δi)(図1中4参照)が0.05mA/cm以上である。
(Note 6) current value measurement: current measurement obtains a current value (mA / cm 2) by measuring the current value every second during electrodeposition coating, the current value for the current time (mA / cm 2) The first peak value (i 1 ) and the second peak value (i 2 ) were obtained by graphing. The energization conditions were performed according to the contents of the above (Note 2).
A: The first peak value (i 1 ) of the current value (i) is expressed in the range of 4.0 to 6.0 mA / cm 2 and the second peak value of the current value (i) is expressed. No B: The first peak value (i 1 ) of the current value (i) appears in the range of 4.0 to 6.0 mA / cm 2 and the second peak value of the current value (i) The width (Δi) (see 4 in FIG. 1) is less than 0.05 mA / cm 2 C: the first peak value (i 1 ) of the current value (i) is 4.0 to 6.0 mA / cm 2 And the width (Δi) (see 4 in FIG. 1) of the second peak value of the current value (i) is 0.05 mA / cm 2 or more.

(注7)定電流電着塗装:CCP500−1(高砂製作所株式会社製、商品名、定電流電着装置)を用いて定電流密度にて電着塗装(浴温30℃、極間距離15cm、極比(陽極/陰極=1/2)し、分極抵抗値をグラフ化(図3参照)して分極抵抗値の上昇を観察した。
A:電流密度0.2mA/cmにて分極抵抗値の上昇がみられ被塗物上
に塗膜の析出が認められる。
B:電流密度0.2mA/cmにて分極抵抗値の上昇がみられず、電流
密度0.25mA/cmにて分極抵抗値の上昇がみられ被塗物上に塗膜の析出が認められる。
C:電流密度0.25mA/cmにて、通電開始から15分経過しても分極抵抗の上昇がなく、被塗物上に塗膜の析出がない。
(Note 7) Constant current electrodeposition coating: CCP500-1 (trade name, constant current electrodeposition apparatus manufactured by Takasago Seisakusho Co., Ltd.) is used for electrodeposition coating at a constant current density (bath temperature 30 ° C., distance between electrodes 15 cm) The pole ratio (anode / cathode = 1/2) was measured, and the polarization resistance value was graphed (see FIG. 3) to observe the increase in polarization resistance value.
A: An increase in polarization resistance is observed at a current density of 0.2 mA / cm 2 , and deposition of a coating film is observed on the object to be coated.
B: No increase in polarization resistance value was observed at a current density of 0.2 mA / cm 2, and an increase in polarization resistance value was observed at a current density of 0.25 mA / cm 2 . Is recognized.
C: At a current density of 0.25 mA / cm 2 , there is no increase in polarization resistance even after 15 minutes from the start of energization, and no coating film is deposited on the object to be coated.

(注8)連続被膜形成最低温度:
各カチオン電着塗料を用い、(注4)に記載した内容に従って連続被膜形成最低温度(MFT)を求めた。
(Note 8) Continuous film formation minimum temperature:
Using each cationic electrodeposition paint, the minimum continuous film formation temperature (MFT) was determined according to the contents described in (Note 4).

(注9)浴中の有機溶剤量:各カチオン電着塗料をマイクロシリンジで10μlを採取し、GC−15A(島津製作所製、商品名、ガスクロマトグラフィー)に注入して、下記の条件で測定した。
条件:カラムWAX−10(スペルコ社製)、 カラム温度は5℃/min昇温にて、200℃まで、 キャリアガスは、Heにて測定した。
(Note 9) Amount of organic solvent in bath: 10 μl of each cationic electrodeposition paint is collected with a micro syringe and injected into GC-15A (manufactured by Shimadzu Corporation, trade name, gas chromatography) and measured under the following conditions: did.
Conditions: Column WAX-10 (manufactured by Spelco), column temperature at 5 ° C./min temperature increase, up to 200 ° C., carrier gas was measured with He.

実施例2〜8
表3の内容とする以外は、実施例1と同様にして、実施例2〜8の結果を得た。 さらに、これらの実施例によって得られた塗膜の試験結果を表3に併せて示す。
Examples 2-8
The results of Examples 2 to 8 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the contents in Table 3 were used. Furthermore, the test result of the coating film obtained by these Examples is combined with Table 3, and is shown.

Figure 2008050689
Figure 2008050689

(注10)有機溶剤A:エチレングリコールモノブチルエーテル、SP値8.87、水溶解度は100質量%。   (Note 10) Organic solvent A: ethylene glycol monobutyl ether, SP value 8.87, water solubility is 100% by mass.

(注11)有機溶剤B:ジエチレングリコールモノブチルエーテル、SP値9.78、水溶解度は100質量%。   (Note 11) Organic solvent B: diethylene glycol monobutyl ether, SP value 9.78, water solubility is 100% by mass.

比較例1
製造例19で得たカチオン電着塗料No.1に、電着塗料の質量に対して、有機溶剤Aを1.6%加えて電着塗料No.1Bを作製した。
上記カチオン電着塗料を浴温30℃として、リン酸亜鉛処理を施した冷延鋼板(0.8mm×70mm×150mm)を陰極として浸漬し、極間距離15cm、極比(陽極/陰極)=1/2にて電流値測定(注6)を行った。さらに、下記の試験方法に従って、定電流電着塗装(注7)、連続被膜形成最低温度(注8)を測定した。
Comparative Example 1
Cationic electrodeposition paint No. obtained in Production Example 19 1, 1.6% of the organic solvent A is added to the mass of the electrodeposition paint, and the electrodeposition paint No. 1 is added. 1B was produced.
The above cationic electrodeposition coating was bathed at 30 ° C., and a cold-rolled steel sheet (0.8 mm × 70 mm × 150 mm) treated with zinc phosphate was immersed as a cathode, the distance between the electrodes was 15 cm, and the electrode ratio (anode / cathode) = Current value measurement (Note 6) was performed at 1/2. Furthermore, constant current electrodeposition coating (Note 7) and continuous film formation minimum temperature (Note 8) were measured according to the following test methods.

比較例2
製造例20で得たカチオン電着塗料No.2に、電着塗料の質量に対して、有機溶剤Aを1.8%加えて電着塗料No.2Bを作製した。電着塗装は、比較例1と同様に行った。
Comparative Example 2
Cationic electrodeposition paint No. obtained in Production Example 20 2 was added 1.8% of organic solvent A with respect to the mass of the electrodeposition paint. 2B was produced. Electrodeposition coating was performed in the same manner as in Comparative Example 1.

比較例3〜7
表4の内容とする以外は、比較例1と同様にして、比較例2〜7の結果を得た。さらに、これらの比較例によって得られた塗膜の試験結果を表4に併せて示す。
Comparative Examples 3-7
The results of Comparative Examples 2 to 7 were obtained in the same manner as Comparative Example 1 except that the contents of Table 4 were used. Furthermore, the test result of the coating film obtained by these comparative examples is combined with Table 4, and is shown.

Figure 2008050689
Figure 2008050689

(注12)つきまわり性:図4のような4枚ボックス法つきまわり性試験の治具を用い、塗装浴温30℃、外板膜厚(A面)15μmとなる電圧にて電着塗装を3分間行った。つきまわり性の評価としては、外板(A面)膜厚、内板(G面)膜厚及び「内板(G面)/外板(A面)=つきまわり性(%)」を測定して評価した。   (Note 12) Throwing power: Using a four-box method throwing power test jig as shown in Fig. 4, electrodeposition coating at a coating bath temperature of 30 ° C and a film thickness (side A) of 15 µm For 3 minutes. For evaluation of throwing power, the outer plate (A surface) film thickness, inner plate (G surface) film thickness, and "inner plate (G surface) / outer plate (A surface) = throwing power (%)" are measured. And evaluated.

(注13)合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の電着塗装適性:パルボンド#3020(日本パーカライジング社製、商品名、リン酸亜鉛処理剤)で化成処理した0.8×150×70mmの合金化溶融亜鉛メッキ鋼板を電着塗料浴(30℃)の陰極として浸漬し、(注12)のつきまわり性を評価した場合と同様の電圧にて3分間電着塗装し、得られた塗膜を170℃で20分間焼付け硬化を行った後のテストピースについて、10×10cm中のピンホールの数を数える。
◎は、ピンホールの発生なし、
○は、小さいピンホール(ガスヘコ)が1個発生が認められるが、中塗り塗膜にて隠蔽できる程度で問題なし。
△は、ピンホールが2〜5個発生、
×は、ピンホールが10個以上発生を示す。
(Note 13) Suitability for electrodeposition coating of galvannealed steel sheet: 0.8 x 150 x 70 mm galvannealed alloy treated with Palbond # 3020 (trade name, zinc phosphate treatment agent, manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) The plated steel sheet is immersed as a cathode in an electrodeposition paint bath (30 ° C.) and electrodeposition is applied for 3 minutes at the same voltage as when the throwing power of (Note 12) is evaluated. The resulting coating film is 170 ° C. The number of pinholes in 10 × 10 cm is counted for the test piece after baking and curing for 20 minutes.
◎ indicates no pinholes.
○ indicates that one small pinhole (gas dent) is generated, but there is no problem as long as it can be covered with an intermediate coating film.
△ is 2-5 pinholes,
X indicates occurrence of 10 or more pinholes.

(注14)防食性:パルボンド#3020(日本パーカライジング社製、商品名、リン酸亜鉛処理剤)で化成処理した0.8×150×70mmの冷延鋼板を各カチオン電着塗料に浸漬して電着塗装を行った。
次いで、熱風乾燥機によって170℃で20分間焼き付けて乾燥膜厚20μmの試験板を得た。試験板の素地に達するように塗膜にカッターナイフでクロスカット傷を入れ、これをJIS Z−2371に準じて、35℃ソルトスプレー試験を840時間行い、カット部からの傷、フクレ幅及び一般部の塗面状態(ブリスター)によって以下の基準で評価した。
◎は、錆、フクレの最大幅がカット部より2.0mm以下(片側)
○は、錆、フクレの最大幅がカット部より2.0を超え、かつ3.0mm以下(片側)
△は、錆、フクレの最大幅がカット部より3.0mmを超え、かつ3.5mm以下(片側)
×は、錆、フクレの最大幅がカット部より3.5mmを超える。
(Note 14) Anticorrosion property: A 0.8 × 150 × 70 mm cold-rolled steel sheet chemically treated with Palbond # 3020 (trade name, zinc phosphate treatment agent manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) is immersed in each cationic electrodeposition coating. Electrodeposition coating was performed.
Subsequently, it baked for 20 minutes at 170 degreeC with the hot air dryer, and obtained the test board with a dry film thickness of 20 micrometers. A crosscut flaw is made in the coating film with a cutter knife so as to reach the base of the test plate, and this is subjected to a 35 ° C. salt spray test in accordance with JIS Z-2371 for 840 hours. Evaluation was made according to the following criteria depending on the coating surface state (blister) of the part.
◎: The maximum width of rust and blisters is 2.0 mm or less from the cut part (one side)
○ indicates that the maximum width of rust and blistering exceeds 2.0 and 3.0 mm or less (one side)
△ indicates that the maximum width of rust and blistering exceeds 3.0 mm from the cut and 3.5 mm or less (one side)
X indicates that the maximum width of rust and swelling exceeds 3.5 mm from the cut portion.

(注15)仕上り性:パルボンド#3020(日本パーカライジング社製、商品名、リン酸亜鉛処理剤)で化成処理した0.8×150×70mmの冷延鋼板を、各カチオン電着塗料に浸漬し、電着塗装を行って得た塗膜を熱風乾燥機によって170℃で20分間焼き付けて、外板部の電着塗膜の表面粗度を、サーフテスト301(株式会社 ミツトヨ社製、商品名、表面粗さ測定機)でRa値を測定した。
○は、Ra値が、0.25未満
△は、Ra値が、0.25以上で、かつ0.35未満
×は、Ra値が、0.35を越える
(Note 15) Finishing property: 0.8 × 150 × 70 mm cold-rolled steel sheet chemically treated with Palbond # 3020 (manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd., trade name, zinc phosphate treating agent) is immersed in each cationic electrodeposition paint. The coating film obtained by electrodeposition coating was baked at 170 ° C. for 20 minutes with a hot air dryer, and the surface roughness of the electrodeposition coating film on the outer plate portion was measured using Surf Test 301 (trade name, manufactured by Mitutoyo Corporation). The Ra value was measured with a surface roughness measuring machine.
○: Ra value is less than 0.25 Δ: Ra value is 0.25 or more and less than 0.35 ×: Ra value exceeds 0.35

カチオン電着塗料を浴としてカチオン電着塗装するに際して、電着塗装時における通電時間(t)に対する電流値(i)をプロットしたグラフである。It is the graph which plotted the electric current value (i) with respect to the electricity supply time (t) at the time of electrodeposition coating, when performing cationic electrodeposition coating using a cationic electrodeposition coating material as a bath. カチオン電着塗料を浴としてカチオン電着塗装するに際して、定電流電着塗装を行った時の分極抵抗値の上昇を示すグラフである。It is a graph which shows the raise of the polarization resistance value when performing constant current electrodeposition coating, when performing cationic electrodeposition coating using a cationic electrodeposition paint as a bath. 連続被膜形成最低温度を示すグラフである。It is a graph which shows the continuous film formation minimum temperature. つきまわり性試験に用いる「4枚ボックスつきまわり性試験用治具」のモデル図である。FIG. 3 is a model diagram of a “four-sheet throwing power test jig” used for a throwing power test.

符号の説明Explanation of symbols

1.第1番目のピーク電流値(i)を示す。
2.第2番目のピーク電流値(i)を示す。
3.第2番目のピーク電流値(i)が発現する直前の最小電流値(i)を示す。
4.第2番目のピーク電流値の幅(Δi)を示す。
5.電流密度0.2mA/cmでの分極抵抗値の上昇を示すグラフである。
6.連続被膜形成最低温度を示す。
7.4枚ボックス法のつきまわり性試験用治具における外板(A面)を示す。
8.4枚ボックス法のつきまわり性試験用治具における内板(G面)を示す。
9.電着塗料浴を示す。
1. The first peak current value (i 1 ) is shown.
2. The second peak current value (i 2 ) is shown.
3. The minimum current value (i 3 ) immediately before the second peak current value (i 2 ) appears is shown.
4). The width (Δi) of the second peak current value is shown.
5. It is a graph which shows the raise of the polarization resistance value in electric current density 0.2mA / cm < 2 >.
6). Indicates the lowest continuous film formation temperature.
7. The outer plate (A surface) in the throwing power test jig of the four-sheet box method is shown.
8 shows the inner plate (G surface) in the throwing power test jig of the 4-box method.
9. An electrodeposition paint bath is shown.

本発明は、つきまわり性、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板上の電着塗装適性及び仕上り性に優れた塗装物品を提供できる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide a coated article excellent in throwing power, suitability for electrodeposition coating on a galvannealed steel sheet, and finish.

Claims (8)

カチオン電着塗料と電極とを有する塗料槽に、金属被塗物を浸漬し通電してなるカチオン電着塗装において、電着塗装時における通電時間(t)に対する電流値(i)における第1番目のピーク電流値(i)が4.0〜6.0mA/cmとなる通電条件としたときに、電流値(i)の第2番目のピーク電流値の幅(Δi)が0.05mA/cm未満であることを特徴とするカチオン電着塗料。 In a cationic electrodeposition coating in which a metal coating is immersed in a paint tank having a cationic electrodeposition coating and an electrode and energized, the first current value (i) with respect to the energization time (t) during the electrodeposition coating When the current-carrying conditions are such that the peak current value (i 1 ) is 4.0 to 6.0 mA / cm 2 , the width (Δi) of the second peak current value of the current value (i) is 0.05 mA. Cationic electrodeposition paint characterized by being less than / cm 2 . カチオン電着塗料と電極とを有する塗料槽に、金属被塗物を浸漬し、電流密度0.2mA/cmの定電流密度のカチオン電着塗装において、被塗物上に塗膜を析出することを特徴とする請求項1に記載のカチオン電着塗料。 A metal coating is immersed in a coating tank having a cationic electrodeposition coating and an electrode, and a coating film is deposited on the coating in the cationic electrodeposition coating at a constant current density of 0.2 mA / cm 2. The cationic electrodeposition paint according to claim 1. カチオン電着塗料と電極とを有する塗料槽に、金属被塗物を浸漬し通電してなるカチオン電着塗装において、カチオン電着塗料の連続被膜形成最低温度(MFT)が20〜35℃であることを特徴とする請求項1又は2に記載のカチオン電着塗料。 In a cationic electrodeposition coating in which a metal coating is immersed in a coating tank having a cationic electrodeposition coating and an electrode and energized, the minimum continuous film formation temperature (MFT) of the cationic electrodeposition coating is 20 to 35 ° C. The cationic electrodeposition paint according to claim 1 or 2, wherein カチオン電着塗料浴の質量を基準にして、溶解性パラメーター8〜10で水溶解度が95質量%以上である有機溶剤(c)の含有量が0.01〜1.0質量%で、かつカチオン電着塗料浴における有機溶剤の総合計量が0.01〜2.0質量%以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のカチオン電着塗料。 Based on the mass of the cationic electrodeposition coating bath, the content of the organic solvent (c) having a solubility parameter of 8 to 10 and a water solubility of 95% by mass or more is 0.01 to 1.0% by mass, and the cation The cationic electrodeposition paint according to any one of claims 1 to 3, wherein the total amount of the organic solvent in the electrodeposition paint bath is 0.01 to 2.0 mass% or less. カチオン電着塗料の基体樹脂(a)及び硬化剤(b)の固形分合計に対して、下記式(1)
Figure 2008050689

式(1)
(式中、Rは1〜12個の炭素原子を有するアルキル基を表わし、Rは水素原子又は1〜4個の炭素原子を有するアルキル基を表す)で示される芳香族カルボン酸のアルキル錫エステル化合物の少なくとも1種を0.01〜10質量%含有する請求項1〜4のいずれか1項に記載のカチオン電着塗料。
For the total solid content of the base resin (a) and the curing agent (b) of the cationic electrodeposition paint, the following formula (1)
Figure 2008050689

Formula (1)
(Wherein R 1 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms). The cationic electrodeposition paint according to any one of claims 1 to 4, comprising 0.01 to 10% by mass of at least one tin ester compound.
エポキシ当量が180〜2,500のエポキシ樹脂に、キシレンホルムアルデヒド樹脂及びアミノ基含有化合物を反応させてなるキシレンホルムアルデヒド樹脂変性アミノ基含有エポキシ樹脂を基体樹脂(a)として含有する請求項1〜5のいずれか1項に記載のカチオン電着塗料。 The xylene formaldehyde resin-modified amino group-containing epoxy resin obtained by reacting an xylene formaldehyde resin and an amino group-containing compound with an epoxy resin having an epoxy equivalent of 180 to 2,500 as the base resin (a). The cationic electrodeposition paint according to any one of the above. 請求項1〜6のいずれか1項に記載のカチオン電着塗料を用いた電着塗装方法。 The electrodeposition coating method using the cationic electrodeposition coating material of any one of Claims 1-6. 請求項1〜6に記載のカチオン電着塗料を電着塗装して得られた塗装物品。 A coated article obtained by electrodeposition coating the cationic electrodeposition paint according to claim 1.
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