JP2008106134A - Cationic electrodeposition coating composition and its application - Google Patents

Cationic electrodeposition coating composition and its application Download PDF

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輝三 東井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for simultaneously satisfying both the surface smoothness and the end-face coatability of a cationic electrodeposition coating material. <P>SOLUTION: The cationic electrodeposition coating composition having excellent smoothness and end-face coatability gives an uncured deposition coating film formed by the electrodeposition coating of the cationic electrodeposition coating composition and having a storage elastic modulus (G') of 80-500 dyn/cm<SP>2</SP>at 140°C and a loss elastic modulus (G") of 10-150 dyn/cm<SP>2</SP>at 80°C. The invention further provides a method for satisfying the smoothness and the end-face coatability by using the coating composition. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は平滑性および端面被覆性に優れたカチオン電着塗料組成物およびそれを用いるカチオン電着塗膜の平滑性および端面被覆性を両立させる方法に関する。   The present invention relates to a cationic electrodeposition coating composition excellent in smoothness and end face coverage, and to a method for achieving both smoothness and end face coverage of a cationic electrodeposition coating film using the same.

電着塗装は、電着塗料組成物中に被塗物を浸漬させ電圧を印加することにより行なわれる塗装方法である。この方法は、複雑な形状を有する被塗物であっても細部にまで塗装を施すことができ、自動的かつ連続的に塗装することができるので特に自動車車体などの大型で複雑な形状を有する被塗物の下塗塗装方法として広く実用化されている。   Electrodeposition coating is a coating method performed by immersing an object to be coated in an electrodeposition coating composition and applying a voltage. In this method, even an object to be coated having a complicated shape can be painted in detail, and can be painted automatically and continuously, so that it has a large and complicated shape, particularly for an automobile body. Widely used as an undercoating method for objects to be coated.

電着塗装であっても、物品上への被覆塗装であるので、塗装面が平滑であることが望ましい。また、金属の打ち抜き部分などは鋭角的な端面を有しており、その部分にも塗膜が充分被覆されなければ防食性能が劣化する。したがって、表面平滑性と端面被覆性はともに電着塗膜の必要とする性能である。一方で、表面平滑性は焼付硬化時に未硬化の塗膜が粘度を下げることにより流動化して平滑になるが、端面被覆性は未硬化の塗膜の粘度が下がらないようにすることによりタレを抑制し、鋭角的な端面にも塗膜が残ることが必要である。即ち、平滑性と端面被覆性は相反する性能とされている。   Even if it is electrodeposition coating, since it is coating coating on articles | goods, it is desirable that the coating surface is smooth. In addition, a metal punched portion or the like has an acute end surface, and the anticorrosion performance deteriorates if the coating film is not sufficiently coated on the portion. Therefore, both surface smoothness and end face coverage are performances required by the electrodeposition coating film. On the other hand, the surface smoothness is fluidized and smoothed by lowering the viscosity of the uncured coating during bake curing, but the end surface coverage is sagging by preventing the viscosity of the uncured coating from decreasing. It is necessary to suppress and to leave a coating film on an acute end face. In other words, smoothness and end face coverage are contradictory performances.

電着塗膜の塗膜粘度について検討した技術としては、特開2002−285077号公報(特許文献1)があり、塗膜硬化過程における最低塗膜粘度が30〜150PaSの間にあることを特徴とする電線用電着塗料組成物が記載されている(請求項3)。特許文献1には、塗膜硬化過程における最低塗膜粘度を調整することにより、溶融時のタレがなく、エッジ被覆性などを向上させることができると記載されている。   As a technique for examining the coating film viscosity of the electrodeposition coating film, there is JP-A-2002-285077 (Patent Document 1), and the minimum coating film viscosity in the coating film curing process is between 30 and 150 PaS. An electrodeposition coating composition for electric wires is described (claim 3). Patent Document 1 describes that by adjusting the minimum coating film viscosity in the coating film curing process, there is no sagging at the time of melting, and edge coverage and the like can be improved.

特開平6−65791号公報(特許文献2)には、カチオン電着塗料を塗装し形成された未硬化塗膜面に耐チッピング性プライマーを塗装し、さらに中塗りまたは上塗りを塗装して三層を同時に硬化させる方法において、カチオン電着塗料が塗膜硬化時の最小溶融粘度が10〜10cpsであることが開示されている。この塗膜は、三層を一度に焼きつけるために塗装工程が短縮できると共に、エッジカバー性にすぐれ、形成される複層塗膜は仕上がり性および耐チッピング性に優れることが開示されている。この公報では、複層塗膜における仕上り性及びエッジカバー性について開示されているが、電着塗膜自体の仕上り性およびエッジカバー性については検討されていない。一方、本発明のカチオン電着塗料を含む一般塗料において、後述する粒子を用いて塗膜の粘性を制御することが従来より行われていた。
特開2002−285077号公報 特開平6−65791号公報
In JP-A-6-65791 (Patent Document 2), an uncured coating surface formed by applying a cationic electrodeposition coating is coated with a chipping-resistant primer, and further an intermediate coating or top coating is applied to form a three-layer coating. In the method of simultaneously curing the cationic electrodeposition paint, it is disclosed that the minimum melt viscosity when the coating film is cured is 10 4 to 10 8 cps. It is disclosed that this coating film can shorten the coating process because three layers are baked at a time, is excellent in edge cover property, and the formed multilayer coating film is excellent in finish and chipping resistance. This publication discloses the finish and edge cover properties of the multilayer coating film, but does not discuss the finish and edge cover properties of the electrodeposition coating film itself. On the other hand, in the general paint including the cationic electrodeposition paint of the present invention, it has been conventionally performed to control the viscosity of the coating film using particles described later.
JP 2002-285077 A JP-A-6-65791

本発明では、上述のように、カチオン電着塗料において表面平滑性と端面被覆性という相反する性能を両立させる方法を提供することを目的とする。   In the present invention, as described above, it is an object to provide a method for making the contradictory performances of surface smoothness and end face coverage compatible in cationic electrodeposition coatings.

すなわち、本発明はカチオン電着塗料組成物であって、該カチオン電着塗料組成物を電着塗装して得られた未硬化の析出塗膜の140℃における貯蔵弾性率(G’)が80〜500dyn/cmであり、80℃における損失弾性率(G”)が10〜150dyn/cmである平滑性および端面被覆性に優れたカチオン電着塗料組成物を提供する。 That is, the present invention is a cationic electrodeposition coating composition, and the storage elastic modulus (G ′) at 140 ° C. of an uncured deposited coating obtained by electrodeposition coating of the cationic electrodeposition coating composition is 80. Provided is a cationic electrodeposition coating composition excellent in smoothness and end face coverage, which is ˜500 dyn / cm 2 and has a loss elastic modulus (G ″) at 80 ° C. of 10 to 150 dyn / cm 2 .

上記カチオン電着塗料組成物は、カチオン性エポキシ樹脂、ブロックイソシアネート硬化剤、樹脂粒子および/または顔料分を含むものが好ましい。   The cationic electrodeposition coating composition preferably contains a cationic epoxy resin, a blocked isocyanate curing agent, resin particles and / or a pigment component.

また、本発明は、カチオン電着塗料中に被塗物を浸漬して電圧を印加することによるカチオン電着塗膜の形成方法において、カチオン電着塗料の未硬化の析出塗膜において、140℃における貯蔵弾性率(G’)を80〜500dyn/cmに調整し、80℃における損失弾性率(G”)を10〜150dyn/cmに調整することによりカチオン電着塗膜の平滑性および端面被覆性を両立させる方法を提供する。 Further, the present invention relates to a method for forming a cationic electrodeposition coating film by immersing an object to be coated in a cationic electrodeposition coating material and applying a voltage. By adjusting the storage elastic modulus (G ′) at 80 to 500 dyn / cm 2 and adjusting the loss elastic modulus (G ″) at 80 ° C. to 10 to 150 dyn / cm 2 , A method for achieving both end face coverage is provided.

貯蔵弾性率と損失弾性率の調整は、好ましくは架橋樹脂粒子の添加や無機顔料の配合により行われ、架橋樹脂粒子の場合は平均粒子径1.0〜3.0μmが好ましく、その添加量はカチオン電着塗料組成物の塗料樹脂固形分中3〜15重量%の量であるのが好ましい。   The storage elastic modulus and loss elastic modulus are preferably adjusted by adding crosslinked resin particles or blending an inorganic pigment. In the case of crosslinked resin particles, the average particle size is preferably 1.0 to 3.0 μm, and the amount added is The amount is preferably 3 to 15% by weight in the solid content of the coating resin in the cationic electrodeposition coating composition.

無機顔料による貯蔵弾性率と損失弾性率の調整は、無機顔料をカチオン電着塗料組成物の固形分中10〜20重量%の量で配合するのが好ましい。   Adjustment of the storage elastic modulus and loss elastic modulus with an inorganic pigment is preferably performed by blending the inorganic pigment in an amount of 10 to 20% by weight in the solid content of the cationic electrodeposition coating composition.

無機顔料と架橋樹脂粒子の両方による貯蔵弾性率と損失弾性率の調整も可能であり、架橋樹脂粒子は、平均粒子径1.0〜3.0μmを有し、かつ無機顔料はカチオン電着塗料組成物の固形分中0.5〜10重量%の量で用いるのが好ましい。   The storage elastic modulus and loss elastic modulus can be adjusted by both the inorganic pigment and the crosslinked resin particles, the crosslinked resin particles have an average particle diameter of 1.0 to 3.0 μm, and the inorganic pigment is a cationic electrodeposition coating. It is preferably used in an amount of 0.5 to 10% by weight in the solid content of the composition.

上記無機顔料と架橋樹脂粒子の両方による貯蔵弾性率と損失弾性率の調整の場合に、架橋樹脂粒子はカチオン電着塗料組成物の塗料樹脂固形分中3〜15重量%の量で配合されるのが好ましい。   In the case of adjusting the storage elastic modulus and loss elastic modulus by both the inorganic pigment and the crosslinked resin particles, the crosslinked resin particles are blended in an amount of 3 to 15% by weight in the coating resin solid content of the cationic electrodeposition coating composition. Is preferred.

本発明によれば、電着塗装において析出した未硬化塗膜の動的粘弾性のうち、損失弾性率G”および貯蔵弾性率G’を同時に調整することにより平滑性と端面被覆性との両立を可能にすることができるようになった。従来技術では、動的粘弾性測定における複素粘性率η*の制御により最低溶融粘度を管理することだけで平滑性を確保してきたが、単なる粘度だけでは上記平滑性と端面被覆性との両立が不可能であることが解った。本発明では、カチオン電着塗料の未硬化塗膜の動的粘弾性においては、平滑性の制御の際、損失弾性率:G”(粘性項)を特定の範囲にコントロールすることが重要であることを見出した。また端面被覆性の制御の際、貯蔵弾性率G’(弾性項)を特定の範囲にコントロールすることが重要であることを見出した。さらに本発明では、従来相反事象とされていた電着塗膜の平滑性と端面被覆性との両立を確保する上で、損失弾性率G”を特定の範囲にコントロールし、同時に貯蔵弾性率G’を特定の範囲にコントロールすることが重要であることを見出し、これらG”とG’を独立のパラメーターであるとして、これらパラメーターを各々特定の範囲にコントロールすることにより、得られる電着塗膜の平滑性と端面被覆性の両立を達成したものである。   According to the present invention, smoothness and end face coverage can be achieved by simultaneously adjusting the loss elastic modulus G ″ and the storage elastic modulus G ′ among the dynamic viscoelasticity of the uncured coating deposited in the electrodeposition coating. In the prior art, smoothness was ensured only by controlling the minimum melt viscosity by controlling the complex viscosity η * in the dynamic viscoelasticity measurement. In the present invention, in the dynamic viscoelasticity of the uncured coating film of the cationic electrodeposition paint, a loss is caused when controlling the smoothness. It was found that it is important to control the elastic modulus: G ″ (viscosity term) within a specific range. Further, it has been found that it is important to control the storage elastic modulus G ′ (elastic term) within a specific range when controlling the end face coverage. Furthermore, in the present invention, the loss elastic modulus G ″ is controlled to a specific range, and at the same time, the storage elastic modulus G is secured in order to ensure both smoothness and end face coverage of the electrodeposition coating film, which has been regarded as a reciprocal event. The electrodeposition coating film obtained by finding that it is important to control 'to a specific range, and by controlling these parameters to a specific range, assuming that G ″ and G ′ are independent parameters. This achieves both smoothness and end face coverage.

本発明によれば、電着において析出した未硬化塗膜の損失弾性率と貯蔵弾性率の2つを制御するだけで、表面平滑性と端面被覆性との両立を評価することができ、カチオン電着塗料の有用な性能検査あるいは性能管理の方法を提供できる。   According to the present invention, it is possible to evaluate the coexistence of surface smoothness and end face coverage only by controlling the loss elastic modulus and storage elastic modulus of the uncured coating film deposited during electrodeposition. A useful performance inspection or performance management method for electrodeposition paints can be provided.

動的粘弾性とは、線形粘弾性体に振動的(周期的)な歪みまたは力を与えた場合に観測される弾性率で、振動数および温度に関係する。以下の動的粘弾性に関する記載は、講座レオロジー(日本レオロジー学会編)、第2章高分子液体のレオロジー、p31−39および高分子化学序論(岡村誠三、中島章夫、小野木重治、西島安則、東村敏延、伊勢典夫共著)、第4章高分子物質の諸性能 粘弾性、p149−155に記載されている内容を参考にしたものである。   Dynamic viscoelasticity is an elastic modulus observed when a vibration (periodic) strain or force is applied to a linear viscoelastic body, and is related to frequency and temperature. The following descriptions of dynamic viscoelasticity include: lecture rheology (edited by the Japan Society of Rheology), Chapter 2 Rheology of Polymer Liquids, p31-39 and Introduction to Polymer Chemistry (Seizo Okamura, Akio Nakajima, Shigeharu Onoki, Yasunori Nishijima, Higashimura Toshinobu and Norio Ise), Chapter 4 Performances of Polymeric Materials, Viscoelasticity, p149-155.

角速度ω(2π×周波数f)における応力及び歪みは下記式にて与えられる。
歪み γ(t)=γiωt (dyn/cm
応力 σ(t)=σi(ωt+δ) (dyn/cm
(ここでγ(t)は時間tにおける歪み、σ(t)は時間tにおける応力であり、γはt=0における歪み、σはt=0における応力、δは位相差を示す。)
このときの複素弾性率Gは、
=(σ/γ)eiδ=(σ/γ)(cosδ−i sinδ)
で表される。一般的に塗料の粘度制御因子として用いられている複素粘性率η=G/ω(ポイズ)は、塗料の粘性と弾性、双方の性質を併せ持つ粘弾性を定量化したものである。
The stress and strain at the angular velocity ω (2π × frequency f) are given by the following equations.
Strain γ (t) = γ 0 e iωt (dyn / cm 2 )
Stress σ (t) = σ 0 e i (ωt + δ) (dyn / cm 2 )
(Where γ (t) is the strain at time t, σ (t) is the stress at time t, γ 0 is the strain at t = 0, σ 0 is the stress at t = 0, and δ is the phase difference. )
The complex elastic modulus G * at this time is
G * = (σ 0 / γ 0 ) e = (σ 0 / γ 0 ) (cos δ−i sin δ)
It is represented by The complex viscosity η * = G * / ω (poise), which is generally used as a viscosity control factor of a paint, is a quantification of viscoelasticity having both the viscosity and elasticity of the paint.

即ち、本発明では、この粘性と弾性を個別にとらえ、それぞれを制御することにより平滑性と端面被覆性との両立を可能にした。平滑性を確保するには焼き付け過程における塗料の流動を制御する必要がある。この流動には、粘性的性質がかかわっており、これは応力と歪みの関係より、下記式で表される。
損失弾性率(粘性) G”=Gsinδ(dyn/cm
That is, in the present invention, both the smoothness and the end face coverage can be achieved by separately treating the viscosity and elasticity and controlling them. In order to ensure smoothness, it is necessary to control the flow of the paint during the baking process. This flow is associated with a viscous property, which is expressed by the following equation from the relationship between stress and strain.
Loss modulus (viscosity) G ″ = G * sin δ (dyn / cm 2 )

一方、端面被覆性の確保には、焼き付け過程において、その場に留まろうとする力を制御する必要があり、この力は、弾性的性質がかかわっており、これは応力と歪みの関係より、下記式で表される。
貯蔵弾性率(弾性) G’=Gcosδ(dyn/cm
On the other hand, in order to ensure end face coverage, it is necessary to control the force to stay in place during the baking process, and this force is related to the elastic property, which is based on the relationship between stress and strain. It is represented by the following formula.
Storage elastic modulus (elasticity) G ′ = G * cos δ (dyn / cm 2 )

カチオン電着塗料を含む一般的な塗料の場合、焼き付け初期段階で未硬化塗膜は粘性項支配となり、損失弾性率G”の影響を大きく受ける。後期段階では未硬化塗膜が融着や擬似架橋によりゲル化点(見かけ上、端から端まで繋がった状態)を迎え、それ以降は弾性項支配となり、貯蔵弾性率G’の影響を大きく受ける。ゲル化点とは、焼付過程における粘弾性挙動の損失弾性率G”(粘性項)と貯蔵弾性率G’(弾性項)の関係が損失弾性率G”<貯蔵弾性率G’となる温度のことである。即ち、粘性項支配から弾性項支配へと変化する点を意味する。   In the case of general paints including cationic electrodeposition paints, the uncured coating film is governed by the viscosity term at the initial stage of baking, and is greatly affected by the loss elastic modulus G ″. The gelation point (apparently connected from end to end) is reached by cross-linking, after which it becomes governed by the elastic term and is greatly influenced by the storage elastic modulus G '. The relationship between the loss elastic modulus G ″ (viscosity term) and the storage elastic modulus G ′ (elastic term) of the behavior is the temperature at which the loss elastic modulus G ″ <the storage elastic modulus G ′. It means a point that changes to term rule.

本発明において、ゲル化点以下の温度(80℃)の損失弾性率G”を制御する事と、ゲル化点以上の温度(140℃)の貯蔵弾性率G’を制御する事で、平滑性と端面被覆性の両立が可能となる事を見出し、本発明を完成するに到った。   In the present invention, smoothness is controlled by controlling the loss elastic modulus G ″ at a temperature below the gel point (80 ° C.) and controlling the storage elastic modulus G ′ at a temperature above the gel point (140 ° C.). The present invention has been completed.

ここでは、発明を完成するに到る過程を述べることにより、本発明を説明する。まず、予備的な実験として以下の事を行った。
いくつかの塗料、具体的には顔料などを配合した従来の塗料系、それらを配合しないもの、種々の架橋樹脂粒子を配合したもので粘弾性挙動を測定した。塗料は、温度が上がるにつれて、40〜80℃にかけて粘度が下がり始め、また80〜100℃ぐらいの間では少し粘度が上昇して、100℃を越えると大きく粘度が減少してフローする。このフロー後に硬化反応が開始し始めて粘度が再び上昇し始め150℃前後まで徐々に上がり始め、その後急激に粘度が上昇して硬化が完結する。それを確認しつつ塗料の動的粘弾性を調べるために、5種類の塗料について株式会社ユービーエムのレオゾール(Rheosol)−G3000を用いて測定し、歪み0.5度、周波数0.02Hzで温度上昇率2℃/分の条件で、加えた応力値σ(t)に対する歪み値γ(t)および応力と歪みの位相差δを測定した。得られた応力値σ(t)、歪み値γ(t)および位相差δの関係から前述式にて貯蔵弾性率(G’)、損失弾性率(G”)および複素粘性率(η)を算出し、それぞれを図1〜図3に示す。図1〜3中において用いた塗料は次のようなものである:『STD』はPN−310(日本ペイント社製:カチオン電着塗料)、『顔料free』はPN−310から顔料成分を除いたもの(PWC=0%)、『樹脂粒子1』に関しては『顔料free』に架橋樹脂粒子(平均粒子径1〜3μm)を15重量%配合したもの、『樹脂粒子2』に関しては『顔料free』に架橋樹脂粒子(平均粒子径100nm)を5重量%配合したもの、『樹脂粒子3』に関しては『顔料free』に『樹脂粒子2』で用いた架橋樹脂粒子とは異なる架橋樹脂粒子(平均粒子径100nm)を10重量%配合したものである。
The present invention will now be described by describing the process leading to the completion of the invention. First, the following was performed as a preliminary experiment.
Viscoelastic behavior was measured with some paints, specifically, conventional paint systems containing pigments, those without them, and those with various crosslinked resin particles. As the temperature rises, the viscosity starts to decrease from 40 to 80 ° C., the viscosity increases slightly between about 80 and 100 ° C., and when the temperature exceeds 100 ° C., the viscosity greatly decreases and flows. After this flow, the curing reaction starts to start, the viscosity starts to increase again, gradually begins to increase to around 150 ° C., and then the viscosity rapidly increases to complete the curing. In order to check the dynamic viscoelasticity of the paint while confirming it, five kinds of paints were measured using Rheosol-G3000 of BM Co., Ltd., and the temperature was 0.5 degree and the frequency was 0.02 Hz. The strain value γ (t) with respect to the applied stress value σ (t) and the phase difference δ between stress and strain were measured under the condition of an increase rate of 2 ° C./min. From the relationship between the obtained stress value σ (t), strain value γ (t) and phase difference δ, the storage elastic modulus (G ′), loss elastic modulus (G ″), and complex viscosity (η * ) are calculated according to the above formula. 1 to 3 are shown in Fig. 1 to Fig. 3. The coating materials used in Fig. 1 to 3 are as follows: "STD" is PN-310 (Nippon Paint Co., Ltd .: Cationic electrodeposition coating) ”Pigment free” is obtained by removing the pigment component from PN-310 (PWC = 0%), and “resin particle 1” is 15% by weight of “pigment free” with crosslinked resin particles (average particle diameter of 1 to 3 μm). For “Resin particles 2”, 5% by weight of crosslinked resin particles (average particle size 100 nm) are blended with “Pigment free”, and for “Resin particles 3”, “Resin particles 2” are added to “Pigment free”. Crosslinked resin particles (average) Child diameter 100 nm) is obtained by blending 10 wt%.

この図1〜図3をみると明らかなように、各塗料によって、その挙動がかなり違うことがわかる。大まかには、三つの態様(40〜80℃、80〜100℃、および100℃以上)に分かれるが、塗料の配合、特に粒子等の存在により、動的粘弾性の挙動が大きく変化することも5種類の塗料によって描かれるグラフが異なることも解る。従って、配合を変化させることにより、粘弾性の挙動を最適にコントロールすることも可能であるということが判る。   As is apparent from FIGS. 1 to 3, it can be seen that the behavior varies considerably depending on the paint. Roughly divided into three modes (40 to 80 ° C., 80 to 100 ° C., and 100 ° C. or more), the dynamic viscoelastic behavior may change greatly depending on the composition of the paint, particularly the presence of particles and the like. It can also be seen that the graphs drawn by the five types of paints are different. Therefore, it can be seen that the viscoelastic behavior can be optimally controlled by changing the composition.

特に、図1〜図3を見てそれぞれの塗料間において大きく異なるのは、80℃付近の粘弾性挙動および140℃付近の粘弾性挙動というのが基準となると理解できる。   In particular, it can be understood that the viscoelastic behavior near 80 ° C. and the viscoelastic behavior near 140 ° C. are the standards that greatly differ between the respective paints with reference to FIGS.

この基準に基づいて、更に次の実験を行った。PN−310(日本ペイント(株)社製カチオン電着塗料)およびPN−310塗料の無機顔料成分量を変更したもの、PN−310から無機顔料成分を除いたものおよびその塗料に架橋樹脂粒子の種類、配合量を変更したいくつかの種類を作成し、それぞれの粘性挙動を測定した。それらの粘弾性の結果から、各温度での変化が判りやすいように図4には80℃の三つの粘弾性挙動、即ちG’値と電着肌(図4A)、η値と電着肌(図4B)およびG”値と電着肌(図4C)をすべて表示し、図5には同じく140℃の三つの粘弾性挙動、即ちG’値と電着肌(図5A)、η値と電着肌(図5B)およびG”値と電着肌(図5C)のすべてを表示した。尚、電着肌は表面粗さ(Ra)で表した。ここで評価した電着肌とは、後述する電着塗膜の外観、即ち平滑性を意味し、粗さ曲線の算術平均粗さ(Ra)の測定値で表示されるものをいう。即ち、前述の平滑性を電着肌で見ることにより、この電着肌と粘弾性挙動との関係を見たのである。 Based on this standard, the following experiment was further conducted. PN-310 (Cation Electrodeposition Paint manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) and PN-310 paint with the amount of inorganic pigment component changed, PN-310 with the inorganic pigment component removed, and the paint containing crosslinked resin particles Several types with different types and blending amounts were created and their viscous behavior was measured. From these viscoelastic results, FIG. 4 shows three viscoelastic behaviors at 80 ° C., that is, G ′ value, electrodeposition skin (FIG. 4A), η * value, and electrodeposition so that changes at each temperature can be easily understood. The skin (FIG. 4B) and G ″ value and electrodeposition skin (FIG. 4C) are all displayed, and FIG. 5 also shows three viscoelastic behaviors at 140 ° C., namely G ′ value and electrodeposition skin (FIG. 5A), η * Values and electrodeposited skin (FIG. 5B) and G ″ values and electrodeposited skin (FIG. 5C) were all displayed. The electrodeposited skin was represented by surface roughness (Ra). The electrodeposition skin evaluated here means the appearance of the electrodeposition coating film described later, that is, smoothness, and is indicated by the measured value of the arithmetic average roughness (Ra) of the roughness curve. That is, the relationship between the electrodeposited skin and the viscoelastic behavior was observed by looking at the smoothness described above on the electrodeposited skin.

この図4および図5の挙動から明らかなように、各測定点および測定塗料の粘弾性変化と電着肌との関係において一定の関係を持っていると認められるのが80℃の電着肌との関係である(図4C参照)。また、同じく端面被覆性と粘弾性挙動の三つの挙動を測定したものを図6A〜Cおよび図7A〜Cに同様に記載する。この図6および図7から明らかなように140℃の貯蔵弾性率(G’)と端面被覆性との関係が相関関係を示すことがわかる(図7A参照)。すなわち、粘度の値の変化と電着肌(平滑性)あるいは端面被覆性とが相関関係を持っているということになる。ここで、上記の端面被覆性は、後述の評価方法により求められたものである。尚、図6、図7で表示する「被覆性」とは、ここでいう「端面被覆性」と同意義である。   As apparent from the behaviors of FIGS. 4 and 5, the electrodeposition skin at 80 ° C. is recognized to have a certain relationship in the relationship between the measurement points and the change in viscoelasticity of the measurement paint and the electrodeposition skin. (See FIG. 4C). Moreover, what measured the three behaviors of end face coverage and viscoelastic behavior is similarly described in FIGS. As is apparent from FIGS. 6 and 7, it can be seen that the relationship between the storage elastic modulus (G ′) at 140 ° C. and the end face coverage shows a correlation (see FIG. 7A). That is, the change in the viscosity value and the electrodeposition skin (smoothness) or end face coverage are correlated. Here, the end face coverage is determined by an evaluation method described later. The “coverability” displayed in FIGS. 6 and 7 has the same meaning as the “end surface coverage” herein.

この測定結果から本発明では、電着肌(平滑性)に対しては80℃の損失弾性率(G”)を用い、端面被覆性に関しては140℃の貯蔵弾性率(G’)を基準として用いればよいことを導きだした。このことにより本発明を完成したのである。また上記図4Aおよび図7Aを参考にすると貯蔵弾性率(G’)と損失弾性率(G”)の好ましい範囲を選択することができる。すなわち、140℃におけるG’は図7Aを参考にすると、80〜500dyn/cmが好適であり、80℃におけるG”は図4Cを参考にすると10〜150dyn/cm(電着肌Raは小さい方が平滑性がよい)を選択することができる。好ましくは、貯蔵弾性率(G’)は90〜500dyn/cmであり、より好ましくは100〜500dyn/cmである。また、80℃における損失弾性率(G”)が好ましくは10〜120dyn/cmであり、より好ましくは10〜100dyn/cmである。 From this measurement result, in the present invention, a loss elastic modulus (G ″) of 80 ° C. is used for electrodeposited skin (smoothness), and a storage elastic modulus (G ′) of 140 ° C. is used as a reference for end face coverage. In this way, the present invention has been completed, and the preferred ranges of storage elastic modulus (G ′) and loss elastic modulus (G ″) can be obtained by referring to FIGS. You can choose. That is, G ′ at 140 ° C. is preferably 80 to 500 dyn / cm 2 with reference to FIG. 7A, and G ″ at 80 ° C. is 10 to 150 dyn / cm 2 with reference to FIG. 4C (the electrodeposition skin Ra is smaller can be selected good) smoothness. preferably, the storage elastic modulus (G ') is 90~500dyn / cm 2, more preferably 100~500dyn / cm 2. also, 80 The loss elastic modulus (G ″) at ° C. is preferably 10 to 120 dyn / cm 2 , more preferably 10 to 100 dyn / cm 2 .

貯蔵弾性率G’の望ましい下限を下回ると、得られる電着塗膜の端面被覆性が悪化する恐れがあり、望ましい上限を上回ると平滑性が低下する恐れがある。損失弾性率G”の望ましい加減を下回ると、平滑性は向上するものの得られる電着塗膜の端面被覆性が悪化する恐れがあり、望ましい上限を上回ると平滑性が低下する恐れがある。   If the storage elastic modulus G ′ is less than the desired lower limit, the end face coverage of the obtained electrodeposition coating film may be deteriorated, and if it exceeds the desirable upper limit, the smoothness may be lowered. If the loss elastic modulus G "is less than the desired adjustment, the smoothness is improved, but the end face coverage of the obtained electrodeposition coating film may be deteriorated, and if it exceeds the desired upper limit, the smoothness may be lowered.

ここで、上記で述べた貯蔵弾性率G’、損失弾性率G”は未硬化の析出塗膜の弾性率であるが、その未硬化とは、カチオン電着塗料を電着塗装して得られた析出塗膜が、未だ焼き付けして硬化されていない状態を言う。   Here, the storage elastic modulus G ′ and the loss elastic modulus G ″ described above are the elastic moduli of the uncured deposited coating, and the uncured is obtained by electrodeposition-coating a cationic electrodeposition paint. The state where the deposited coating is still not baked and cured.

カチオン電着塗料用組成物は、上述のように架橋樹脂粒子および/または無機顔料を添加もしくは配合させるが、これら以外に水性媒体、水性媒体中に分散するかまたは溶解したカチオン性エポキシ樹脂およびブロックイソシアネート硬化剤を含むバインダー樹脂、中和酸、有機溶媒を含有するものである。   In the composition for cationic electrodeposition coating, crosslinked resin particles and / or inorganic pigments are added or blended as described above. In addition to these, an aqueous medium, a cationic epoxy resin and a block dispersed or dissolved in the aqueous medium It contains a binder resin containing an isocyanate curing agent, a neutralizing acid, and an organic solvent.

上記の粘弾性挙動を調整するためには、第1の方法として架橋樹脂粒子を添加する方法がある。この架橋樹脂粒子の平均粒子径は1.0〜3.0μmが好ましい。この粒子径が1.0μmより小さいと、表面積の割合が増大し、カチオン電着塗料組成物に含まれているバインダー樹脂成分であるカチオン性エポキシ樹脂等との相互作用が増大し、析出塗膜の粘度が急上昇するため、上述のような粘弾性挙動の調整が難しくなる。一方、粒子径が3.0μmより大きくなると、電着塗料の無撹拌時の沈降や電着塗料時における水平面への粒子の降り積もりによる平滑性の低下が起こる。ここでの平均粒子径は、以下の方法により測定することができるものである。   In order to adjust the viscoelastic behavior, there is a method of adding crosslinked resin particles as a first method. The average particle diameter of the crosslinked resin particles is preferably 1.0 to 3.0 μm. When the particle size is smaller than 1.0 μm, the ratio of the surface area increases, and the interaction with the cationic epoxy resin, which is a binder resin component contained in the cationic electrodeposition coating composition, increases, and the deposited coating film Since the viscosity of the liquid increases rapidly, it is difficult to adjust the viscoelastic behavior as described above. On the other hand, when the particle diameter is larger than 3.0 μm, the smoothness decreases due to sedimentation when the electrodeposition paint is not stirred and accumulation of particles on the horizontal surface during the electrodeposition paint. Here, the average particle diameter can be measured by the following method.

樹脂粒子の平均粒子径を、日機装(株)社製、MICROTRAC9340UPAを用いて、粒状粒子透過測定法にて測定した。また、この測定器において、樹脂粒子の粒度分布を測定し、その測定値から累積相対度数F(x)=0.5における平均粒子径を算出した。これらの測定および算出においては、溶媒(水)の屈折率1.33、樹脂分の屈折率1.59を用いた。   The average particle diameter of the resin particles was measured by a granular particle permeation measurement method using MICROTRAC 9340UPA manufactured by Nikkiso Co., Ltd. Further, with this measuring instrument, the particle size distribution of the resin particles was measured, and the average particle diameter at the cumulative relative frequency F (x) = 0.5 was calculated from the measured value. In these measurements and calculations, a solvent (water) refractive index of 1.33 and a resin refractive index of 1.59 were used.

架橋樹脂粒子は、架橋構造を持っていることが必須である。架橋構造が無い場合、上記140℃における貯蔵弾性率G’の値が80dyn/cm以下となり、端面被覆性を確保することができず好ましくない。架橋樹脂粒子はカチオン電着塗料組成物の樹脂固形分中3〜15重量%の量で用いるのが好ましい。3重量%より少ないと、平滑性と端面被覆性の両立が難しくなり、15重量%を超えると、腐食性などの塗膜性能の低下を引き起こす恐れがある。ここで、上記「樹脂固形分」とは、カチオン電着塗料組成物に含まれている、架橋樹脂粒子を含む全ての樹脂固形分中を意味する。 It is essential that the crosslinked resin particles have a crosslinked structure. When there is no cross-linked structure, the value of the storage elastic modulus G ′ at 140 ° C. is 80 dyn / cm 2 or less, which is not preferable because end face coverage cannot be secured. The crosslinked resin particles are preferably used in an amount of 3 to 15% by weight based on the resin solid content of the cationic electrodeposition coating composition. If it is less than 3% by weight, it becomes difficult to achieve both smoothness and end face coverage, and if it exceeds 15% by weight, the coating performance such as corrosivity may be deteriorated. Here, the above-mentioned “resin solid content” means all the resin solid contents including the crosslinked resin particles contained in the cationic electrodeposition coating composition.

架橋樹脂粒子の平均粒子径が1.0〜3.0μmの大きさであることを考慮すると、懸濁重合により製造されることが好ましい。乳化重合などその他の方法で製造することも、粒径が上記範囲を満足すれば、可能であるが、粒径を所望の範囲にそろえる観点から懸濁重合が好適である。   Considering that the average particle size of the crosslinked resin particles is 1.0 to 3.0 μm, it is preferably produced by suspension polymerization. Production by other methods such as emulsion polymerization is also possible if the particle size satisfies the above range, but suspension polymerization is preferred from the viewpoint of aligning the particle size within a desired range.

上記架橋樹脂粒子としては、特に限定されず、例えば、エチレン性不飽和単量体を主体として得られた架橋構造を有する樹脂からなる樹脂粒子、内部架橋したウレタン樹脂からなる樹脂粒子、内部架橋したメラミン樹脂からなる微小樹脂粒子等を挙げることができる。   The cross-linked resin particles are not particularly limited. For example, resin particles made of a resin having a cross-linked structure obtained mainly from an ethylenically unsaturated monomer, resin particles made of an internally cross-linked urethane resin, and internally cross-linked. Examples thereof include fine resin particles made of melamine resin.

上記エチレン性不飽和単量体を主体として得られた架橋構造を有する樹脂としては特に限定されず、例えば、架橋性単量体を必須成分とし、エチレン性不飽和単量体を含有する単量体組成物を、水性媒体中で懸濁重合させて調製した水分散体、上記水分散体を溶媒置換等の方法により得られる内部架橋した樹脂粒子、又は、脂肪族炭化水素等の低SP有機溶媒又はエステル、ケトン、アルコール等の高SPである有機溶媒のようにモノマーは溶解するが重合体は溶解しない非水性有機溶媒中で架橋性単量体を必須成分とし、エチレン性不飽和単量体を含有する単量体組成物を共重合させて得られる内部架橋した樹脂粒子を分散するNAD法又は沈澱析出法等の方法によって得られる内部架橋した樹脂粒子等を挙げることができる。   The resin having a cross-linked structure obtained mainly from the ethylenically unsaturated monomer is not particularly limited. For example, a single monomer containing a cross-linkable monomer as an essential component and containing an ethylenically unsaturated monomer. An aqueous dispersion prepared by subjecting a body composition to suspension polymerization in an aqueous medium, internally crosslinked resin particles obtained by a method such as solvent replacement of the aqueous dispersion, or a low SP organic such as an aliphatic hydrocarbon In a non-aqueous organic solvent that dissolves the monomer but does not dissolve the polymer, such as an organic solvent having a high SP, such as a solvent or ester, ketone, alcohol, etc., an ethylenically unsaturated monomer Examples thereof include internally crosslinked resin particles obtained by a method such as the NAD method or precipitation method in which internally crosslinked resin particles obtained by copolymerizing a monomer composition containing a body are dispersed.

上記の粘性挙動を調整する第2の方法としては、無機顔料をカチオン電着塗料組成物の固形分中10〜20重量%(以下、「PWC」と呼ぶこともある。)の量で用いる方法がある。従来のカチオン電着塗料では、上記PWCを20重量%を越え、25重量%以下としており、平滑性および端面被覆性の両立を図ることができなかったが、このPWCを10〜20重量%の範囲で用いることにより、これらの性能の両立を図ることができる。ここでPWCとは、カチオン電着塗料組成物に含まれる樹脂成分、顔料成分全ての固形分に対する割合をいう。無機顔料のPWCが10重量%未満であると、樹脂の含有量が多くなり、温度の上昇により樹脂が軟化するため、目的とする高粘度を得ることができず、上記の粘性挙動を調整することができない。一方、PWCが20重量%を超えると、逆に顔料が多くなり、樹脂による融着効果を得ることができず、その結果高粘度の発現がされず、粘弾性の制御が困難となる。尚、無機顔料では、上記のようにPWCが粘性挙動に影響を与えるが、その粒子径は粘性挙動にさほど影響しない。   As a second method for adjusting the above viscous behavior, the inorganic pigment is used in an amount of 10 to 20% by weight (hereinafter also referred to as “PWC”) in the solid content of the cationic electrodeposition coating composition. There is. In the conventional cationic electrodeposition coating, the PWC is more than 20% by weight and not more than 25% by weight, and it has been impossible to achieve both smoothness and end face coverage, but this PWC is 10 to 20% by weight. By using in the range, it is possible to achieve both of these performances. Here, PWC refers to the ratio of the resin component and the pigment component contained in the cationic electrodeposition coating composition to the solid content. If the PWC of the inorganic pigment is less than 10% by weight, the resin content increases, and the resin softens due to an increase in temperature. Therefore, the desired high viscosity cannot be obtained, and the above viscous behavior is adjusted. I can't. On the other hand, if the PWC exceeds 20% by weight, the amount of pigment increases, and the fusing effect by the resin cannot be obtained. As a result, the high viscosity is not exhibited, and it becomes difficult to control the viscoelasticity. In inorganic pigments, PWC affects the viscous behavior as described above, but its particle size does not significantly affect the viscous behavior.

ここで用いる無機顔料としては、電着塗料組成物に通常用いられている顔料であれば、特に制限されない。顔料の例としては、通常使用される無機顔料、例えば、チタンホワイト及びベンガラのような着色顔料;カオリン、タルク、ケイ酸アルミニウム、炭酸カルシウム、マイカおよびクレーのような体質顔料;リン酸亜鉛、リン酸鉄、リン酸アルミニウム、リン酸カルシウム、亜リン酸亜鉛、シアン化亜鉛、酸化亜鉛、トリポリリン酸アルミニウム、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸アルミニウム、モリブデン酸カルシウム及びリンモリブデン酸アルミニウム、リンモリブデン酸アルミニウム亜鉛、ビスマス系化合物、セリウム系化合物のような防錆顔料等、が挙げられる。   The inorganic pigment used here is not particularly limited as long as it is a pigment usually used in an electrodeposition coating composition. Examples of pigments include commonly used inorganic pigments, for example colored pigments such as titanium white and bengara; extender pigments such as kaolin, talc, aluminum silicate, calcium carbonate, mica and clay; zinc phosphate, phosphorus Iron oxide, aluminum phosphate, calcium phosphate, zinc phosphite, zinc cyanide, zinc oxide, aluminum tripolyphosphate, zinc molybdate, aluminum molybdate, calcium molybdate and aluminum phosphomolybdate, aluminum zinc phosphomolybdate, bismuth series Examples thereof include rust preventive pigments such as compounds and cerium compounds.

上述の粘弾性挙動を調整する第3の方法としては、上記架橋樹脂粒子と無機顔料を併用する方法である。この場合、上記架橋樹脂粒子の平均粒子径は1.0〜3.0μmであり、その用いる量は塗料固形分中に3〜15重量%である。一方、無機顔料の使用量はカチオン電着塗料組成物の固形分中(PWC)0.5〜10重量%の範囲に減少させることができる。その下限値としては好ましくは1重量%、更に好ましくは2重量%である。一方、上限値としては、好ましくは7重量%、更に好ましくは5重量%である。10重量%を超える量で使用すると顔料が必要以上に多くなり、顔料の沈降による水平外観の悪化となる恐れがある。また、0.5重量%未満にすると、色隠蔽性が低下する恐れがある。   A third method for adjusting the above viscoelastic behavior is a method in which the crosslinked resin particles and an inorganic pigment are used in combination. In this case, the average particle diameter of the crosslinked resin particles is 1.0 to 3.0 μm, and the amount used is 3 to 15% by weight in the solid content of the paint. On the other hand, the amount of the inorganic pigment used can be reduced to a range of 0.5 to 10% by weight in the solid content (PWC) of the cationic electrodeposition coating composition. The lower limit is preferably 1% by weight, more preferably 2% by weight. On the other hand, the upper limit is preferably 7% by weight, more preferably 5% by weight. If it is used in an amount exceeding 10% by weight, the amount of the pigment is increased more than necessary, and the horizontal appearance may be deteriorated due to the sedimentation of the pigment. On the other hand, if it is less than 0.5% by weight, the color hiding property may be lowered.

無機顔料および架橋樹脂粒子の両方を用いることにより、無機顔料の量を更に減少させることができ、その結果電着塗料の固形分の沈降防止のためのエネルギーや労力の削減が期待できる。また、無機顔料を用いずに架橋樹脂粒子だけを用いて粘性挙動を調整すると、上記の固形分の沈降防止のためのエネルギーや労力を大幅に減少させることができる。また無機顔料を含まないか又は含んでいても極めて少量の場合には、電着塗装後に被塗物の水洗が行われるのであるが、水洗工程が大きく短縮され、設備の簡略化や資源の使用の削減となる大きな効果がえられる。   By using both the inorganic pigment and the crosslinked resin particles, the amount of the inorganic pigment can be further reduced, and as a result, reduction of energy and labor for preventing sedimentation of the solid content of the electrodeposition paint can be expected. Further, when the viscous behavior is adjusted using only the crosslinked resin particles without using the inorganic pigment, the energy and labor for preventing the settling of the solid content can be greatly reduced. In addition, if the inorganic pigment is not contained or is contained in a very small amount, the object to be coated is washed with water after electrodeposition coating, but the washing process is greatly shortened, simplifying equipment and using resources. A great effect is achieved.

次に、一般的なカチオン電着塗料組成物に用いられる成分を説明する。   Next, components used in a general cationic electrodeposition coating composition will be described.

カチオン性エポキシ樹脂
本発明で用いるカチオン性エポキシ樹脂には、アミンで変性されたエポキシ樹脂が含まれる。カチオン性エポキシ樹脂は、典型的には、ビスフェノール型エポキシ樹脂のエポキシ環の全部をカチオン性基を導入し得る活性水素化合物で開環するか、または一部のエポキシ環を他の活性水素化合物で開環し、残りのエポキシ環をカチオン性基を導入し得る活性水素化合物で開環して製造される。
Cationic Epoxy Resin The cationic epoxy resin used in the present invention includes an amine-modified epoxy resin. Cationic epoxy resins typically open all of the epoxy rings of a bisphenol-type epoxy resin with an active hydrogen compound capable of introducing a cationic group, or some epoxy rings with other active hydrogen compounds. It is produced by opening the ring and opening the remaining epoxy ring with an active hydrogen compound capable of introducing a cationic group.

ビスフェノール型エポキシ樹脂の典型例はビスフェノールA型またはビスフェノールF型エポキシ樹脂である。前者の市販品としてはエピコート828(油化シェルエポキシ社製、エポキシ当量180〜190)、エピコート1001(同、エポキシ当量450〜500)、エピコート1010(同、エポキシ当量3000〜4000)などがあり、後者の市販品としてはエピコート807、(同、エポキシ当量170)などがある。   A typical example of the bisphenol type epoxy resin is a bisphenol A type or bisphenol F type epoxy resin. As the former commercial product, there are Epicoat 828 (manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Epoxy Equivalent 180-190), Epicoat 1001 (Same, Epoxy Equivalent 450-500), Epicoat 1010 (Same, Epoxy Equivalent 3000-4000), etc. Examples of the latter commercially available product include Epicoat 807 (same as above, epoxy equivalent 170).

特開平5−306327号公報に記載される、下記式   The following formula described in JP-A-5-306327

Figure 2008106134
Figure 2008106134

[式中、Rはジグリシジルエポキシ化合物のグリシジルオキシ基を除いた残基、R’はジイソシアネート化合物のイソシアネート基を除いた残基、nは正の整数を意味する。]で示されるオキサゾリドン環含有エポキシ樹脂をカチオン性エポキシ樹脂に用いてもよい。耐熱性及び耐食性に優れた塗膜が得られるからである。 [Wherein R represents a residue excluding the glycidyloxy group of the diglycidyl epoxy compound, R ′ represents a residue excluding the isocyanate group of the diisocyanate compound, and n represents a positive integer. An oxazolidone ring-containing epoxy resin represented by the above formula may be used as the cationic epoxy resin. This is because a coating film having excellent heat resistance and corrosion resistance can be obtained.

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

これらのエポキシ樹脂は、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、および単官能性のアルキルフェノールのような適当な樹脂で変性しても良い。また、エポキシ樹脂はエポキシ基とジオール又はジカルボン酸との反応を利用して鎖延長することができる。   These epoxy resins may be modified with suitable resins such as polyester polyols, polyether polyols, and monofunctional alkylphenols. In addition, the epoxy resin can be chain-extended using a reaction between an epoxy group and a diol or dicarboxylic acid.

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

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

具体例としては、ブチルアミン、オクチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、メチルブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、トリエチルアミン塩酸塩、N,N−ジメチルエタノールアミン酢酸塩、ジエチルジスルフィド・酢酸混合物などのほか、アミノエチルエタノールアミンのケチミン、ジエチレントリアミンのジケチミンなどの1級アミンをブロックした2級アミンがある。アミン類は複数の種類を併用して用いてもよい。   Specific examples include butylamine, octylamine, diethylamine, dibutylamine, methylbutylamine, monoethanolamine, diethanolamine, N-methylethanolamine, triethylamine hydrochloride, N, N-dimethylethanolamine acetate, diethyl disulfide / acetic acid mixture, etc. In addition, there are secondary amines in which primary amines such as aminoethylethanolamine ketimine and diethylenetriamine diketimine are blocked. A plurality of amines may be used in combination.

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

ポリイソシアネートの具体例には、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、p−フェニレンジイソシアネート、及びナフタレンジイソシアネート等のような芳香族ジイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、2,2,4−トリメチルヘキサンジイソシアネート、及びリジンジイソシアネート等のような炭素数3〜12の脂肪族ジイソシアネート;1,4−シクロヘキサンジイソシアネート(CDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(水添MDI)、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、イソプロピリデンジシクロヘキシル−4,4’−ジイソシアネート、及び1,3−ジイソシアナトメチルシクロヘキサン(水添XDI)、水添TDI、2,5−もしくは2,6−ビス(イソシアナートメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン(ノルボルナンジイソシアネートとも称される。)等のような炭素数5〜18の脂環式ジイソシアネート;キシリレンジイソシアネート(XDI)、及びテトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)等のような芳香環を有する脂肪族ジイソシアネート;これらのジイソシアネートの変性物(ウレタン化物、カーボジイミド、ウレトジオン、ウレトンイミン、ビューレット及び/又はイソシアヌレート変性物);等があげられる。これらは、単独で、または2種以上併用することができる。   Specific examples of polyisocyanates include aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), p-phenylene diisocyanate, and naphthalene diisocyanate; hexamethylene diisocyanate (HDI), 2,2,4- C3-C12 aliphatic diisocyanates such as trimethylhexane diisocyanate and lysine diisocyanate; 1,4-cyclohexane diisocyanate (CDI), isophorone diisocyanate (IPDI), 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI) , Methylcyclohexane diisocyanate, isopropylidene dicyclohexyl-4,4'-diisocyanate, and 1,3-diisocyanatomethylcyclo Carbon such as xane (hydrogenated XDI), hydrogenated TDI, 2,5- or 2,6-bis (isocyanatomethyl) -bicyclo [2.2.1] heptane (also referred to as norbornane diisocyanate). Aliphatic diisocyanates having a number of 5 to 18; aliphatic diisocyanates having an aromatic ring such as xylylene diisocyanate (XDI) and tetramethyl xylylene diisocyanate (TMXDI); Uretdione, uretonimine, burette and / or isocyanurate modified product); These may be used alone or in combination of two or more.

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

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

ブロック剤としては、通常使用されるε−カプロラクタムやブチルセロソルブ等を用いることができる。   As a blocking agent, normally used epsilon caprolactam, butyl cellosolve, etc. can be used.

架橋樹脂粒子を電着塗料の成分として用いる場合、その電着塗料を製造するどの段階で配合してもよいが、好ましくは製造されたカチオン電着塗料に直接添加する方法が良い。   When the crosslinked resin particles are used as a component of the electrodeposition paint, they may be blended at any stage of producing the electrodeposition paint, but a method of adding directly to the produced cationic electrodeposition paint is preferred.

無機顔料を電着塗料の成分として用いる場合、一般に無機顔料を予め高濃度で水性媒体に分散させてペースト状(顔料分散ペースト)にする。無機顔料は粉体状であるため、電着塗料組成物で用いる低濃度均一状態に一工程で分散させるのは困難だからである。一般にこのようなペーストを顔料分散ペーストという。   When an inorganic pigment is used as a component of an electrodeposition paint, generally, the inorganic pigment is previously dispersed in an aqueous medium at a high concentration to form a paste (pigment dispersion paste). This is because the inorganic pigment is in a powder form, and it is difficult to disperse it in a single step in a low concentration uniform state used in the electrodeposition coating composition. Such a paste is generally called a pigment dispersion paste.

顔料分散ペーストは、無機顔料を顔料分散樹脂ワニスと共に水性媒体中に分散させて調製する。顔料分散樹脂としては、一般に、カチオン性又はノニオン性の低分子量界面活性剤や4級アンモニウム基及び/又は3級スルホニウム基を有する変性エポキシ樹脂等のようなカチオン性重合体を用いる。水性媒体としてはイオン交換水や少量のアルコール類を含む水等を用いる。   The pigment dispersion paste is prepared by dispersing an inorganic pigment in an aqueous medium together with a pigment dispersion resin varnish. As the pigment dispersion resin, a cationic polymer such as a cationic or nonionic low molecular weight surfactant or a modified epoxy resin having a quaternary ammonium group and / or a tertiary sulfonium group is generally used. As the aqueous medium, ion-exchanged water or water containing a small amount of alcohol is used.

一般に、顔料分散樹脂は、無機顔料100質量部に対して固形分比20〜100質量部の量で用いる。顔料分散樹脂ワニスと顔料とを混合した後、その混合物中の顔料の粒径が所定の均一な粒径となるまで、ボールミルやサンドグラインドミル等の通常の分散装置を用いて分散させて、顔料分散ペーストを得る。   In general, the pigment dispersion resin is used in an amount of 20 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic pigment. After the pigment dispersion resin varnish and the pigment are mixed, the pigment is dispersed using a normal dispersing device such as a ball mill or a sand grind mill until the particle size of the pigment in the mixture reaches a predetermined uniform particle size. Obtain a dispersion paste.

本発明で使用されるカチオン電着塗料組成物は、上記成分の他に、ジブチル錫ラウレート、ジブチル錫オキシド、ジオクチル錫オキシドなどの有機錫化合物、N−メチルモルホリンなどのアミン類、ストロンチウム、コバルト、銅などの金属塩を触媒として含んでもよい。これらは、硬化剤のブロック剤解離のための触媒として作用し得る。触媒の濃度は、電着塗料組成物中のカチオン性エポキシ樹脂と硬化剤合計の100固形分質量部に対して0.1〜6質量部であるのが好ましい。   In addition to the above components, the cationic electrodeposition coating composition used in the present invention includes organic tin compounds such as dibutyltin laurate, dibutyltin oxide and dioctyltin oxide, amines such as N-methylmorpholine, strontium, cobalt, A metal salt such as copper may be included as a catalyst. These can act as a catalyst for the dissociation of the blocking agent of the curing agent. The concentration of the catalyst is preferably 0.1 to 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total of the cationic epoxy resin and the curing agent in the electrodeposition coating composition.

カチオン電着塗料組成物の調製
本発明のカチオン電着塗料組成物は、上に述べたカチオン性エポキシ樹脂、ブロックイソシアネート硬化剤、および必要に応じて架橋樹脂粒子および/または顔料分散ペーストおよび触媒を、水性媒体中に分散させることによって調製することができる。また、通常、水性媒体にはカチオン性エポキシ樹脂を中和して分散性を向上させるために中和酸を含有させる。中和酸は塩酸、硝酸、リン酸、ギ酸、酢酸、乳酸、スルファミン酸、アセチルグリシン等の無機酸または有機酸である。本明細書中における水性媒体とは、水か、水と有機溶剤との混合物である。水としてイオン交換水を用いるのが好ましい。使用しうる有機溶剤の例としては炭化水素類(例えば、キシレンまたはトルエン)、アルコール類(例えば、メチルアルコール、n−ブチルアルコール、イソプロピルアルコール、2−エチルヘキシルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール)、エーテル類(例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、3−メチル−3−メトキシブタノール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル)、ケトン類(例えば、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン、アセチルアセトン)、エステル類(例えば、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート)またはそれらの混合物が挙げられる。
Preparation of cationic electrodeposition coating composition The cationic electrodeposition coating composition of the present invention comprises the above-described cationic epoxy resin, blocked isocyanate curing agent, and optionally crosslinked resin particles and / or pigment dispersion paste and catalyst. Can be prepared by dispersing in an aqueous medium. Usually, the aqueous medium contains a neutralizing acid in order to neutralize the cationic epoxy resin and improve the dispersibility. The neutralizing acid is inorganic acid or organic acid such as hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, formic acid, acetic acid, lactic acid, sulfamic acid, acetylglycine. The aqueous medium in this specification is water or a mixture of water and an organic solvent. It is preferable to use ion exchange water as water. Examples of organic solvents that can be used include hydrocarbons (for example, xylene or toluene), alcohols (for example, methyl alcohol, n-butyl alcohol, isopropyl alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol), ethers (For example, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, propylene glycol monoethyl ether, 3-methyl-3-methoxybutanol, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether), ketones (for example, Methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, isophorone, acetylacetone), esters (eg, ethylene glycol monoester) Ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate) or mixtures thereof.

ブロックイソシアネート硬化剤の量は、硬化時にカチオン性エポキシ樹脂中の1級、2級アミノ基、水酸基、等の活性水素含有官能基と反応して良好な硬化塗膜を与えるのに十分でなければならず、一般にカチオン性エポキシ樹脂とブロックイソシアネート硬化剤との固形分重量比(エポキシ樹脂/硬化剤)で表して一般に90/10〜50/50、好ましくは80/20〜65/35の範囲である。中和酸の量はカチオン性エポキシ樹脂のカチオン性基の少なくとも20%、好ましくは30〜60%を中和するのに足りる量である。   The amount of blocked isocyanate curing agent must be sufficient to react with active hydrogen-containing functional groups such as primary, secondary amino groups, hydroxyl groups, etc. in the cationic epoxy resin during curing to give a good cured coating In general, it is generally 90/10 to 50/50, preferably 80/20 to 65/35 in terms of solid content weight ratio (epoxy resin / curing agent) between the cationic epoxy resin and the blocked isocyanate curing agent. is there. The amount of neutralizing acid is that which is sufficient to neutralize at least 20%, preferably 30-60%, of the cationic groups of the cationic epoxy resin.

有機溶媒はカチオン性エポキシ樹脂、ブロックイソシアネート硬化剤等の樹脂成分を調製する際に溶剤として必ず必要であり、完全に除去するには煩雑な操作を必要とする。   The organic solvent is indispensable as a solvent when preparing resin components such as a cationic epoxy resin and a blocked isocyanate curing agent, and complicated operation is required for complete removal.

塗料組成物に通常含まれる有機溶媒としては、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノエチルヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル等が挙げられる。   Examples of the organic solvent usually contained in the coating composition include ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol monoethyl hexyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monophenyl ether and the like.

カチオン電着塗料組成物は、上記成分のほかに、可塑剤、界面活性剤、酸化防止剤、及び紫外線吸収剤など、通常使用される塗料用添加剤を含むことができる。   In addition to the above components, the cationic electrodeposition coating composition may contain commonly used coating additives such as a plasticizer, a surfactant, an antioxidant, and an ultraviolet absorber.

カチオン電着塗料組成物の塗装方法
上記カチオン電着塗料組成物は被塗物に電着塗装され、電着塗膜を形成する。被塗物としては導電性のあるものであれば特に限定されず、例えば、鉄板、鋼板、アルミニウム板及びこれらを表面処理したもの、これらの成型物等を挙げることができる。
Method for applying cationic electrodeposition coating composition The above-mentioned cationic electrodeposition coating composition is electrodeposited on an object to form an electrodeposition coating film. The material to be coated is not particularly limited as long as it is electrically conductive, and examples thereof include iron plates, steel plates, aluminum plates, those obtained by surface treatment thereof, and molded products thereof.

カチオン電着塗料組成物の電着塗装は、被塗物を陰極として陽極との間に、通常、50〜450Vの電圧を印加して行う。印加電圧が50V未満であると電着が不充分となり、450Vを超えると、塗膜が破壊され異常外観となる。電着塗装時、塗料組成物の浴液温度は、通常10〜45℃に調節される。   The electrodeposition coating of the cationic electrodeposition coating composition is usually performed by applying a voltage of 50 to 450 V between the object to be coated as a cathode and the anode. When the applied voltage is less than 50V, electrodeposition is insufficient, and when it exceeds 450V, the coating film is destroyed and an abnormal appearance is obtained. At the time of electrodeposition coating, the bath temperature of the coating composition is usually adjusted to 10 to 45 ° C.

電着塗装工程は、カチオン電着塗料組成物に被塗物を浸漬する工程、及び、上記被塗物を陰極として陽極との間に電圧を印加し、被膜を析出させる工程、から構成される。また、電圧を印加する時間は、電着条件によって異なるが、一般には、2〜4分とすることができる。   The electrodeposition coating step is composed of a step of immersing an object to be coated in a cationic electrodeposition coating composition, and a step of applying a voltage between the above object to be coated as a cathode and an anode to deposit a film. . Moreover, although the time which applies a voltage changes with electrodeposition conditions, generally it can be made into 2 to 4 minutes.

電着塗膜の膜厚は、一般に5〜25μmの範囲で形成することができる。膜厚が5μm未満であると、防錆性が不充分となる恐れがある。また、電着塗膜の膜抵抗は膜厚15μmにおいて1000〜1600kΩ/cm2であることが好ましい。塗膜の膜抵抗が1000kΩ/cm2未満であると十分な電気抵抗が得られていない状態であり、つきまわり性に劣る恐れがあり、また1600kΩ/cm2を超えると塗膜外観が劣る恐れがある。塗膜の膜抵抗は、より好ましくは1100〜1500kΩ/cm2である。 The film thickness of the electrodeposition coating film can generally be formed in the range of 5 to 25 μm. If the film thickness is less than 5 μm, the rust prevention property may be insufficient. The film resistance of the electrodeposition coating film is preferably 1000 to 1600 kΩ / cm 2 at a film thickness of 15 μm. If the film resistance of the coating film is less than 1000 kΩ / cm 2, it is in a state where sufficient electrical resistance is not obtained, and there is a risk of poor throwing power, and if it exceeds 1600 kΩ / cm 2 , the coating film appearance may be inferior. There is. The film resistance of the coating film is more preferably 1100 to 1500 kΩ / cm 2 .

塗膜の膜抵抗値は、最終塗装電圧(V)における、塗膜の残余電流値(A)より、下記の式にて求められる。
膜抵抗値(FR)=V/A
The film resistance value of the coating film is determined by the following formula from the residual current value (A) of the coating film at the final coating voltage (V).
Membrane resistance value (FR) = V / A

上述のようにして得られる電着塗膜を、電着過程の終了後、そのまま又は水洗した後、120〜260℃、好ましくは140〜220℃で、10〜30分間焼き付けることにより硬化し、硬化電着塗膜が得られる。   The electrodeposition coating film obtained as described above is cured by baking at 120 to 260 ° C., preferably 140 to 220 ° C. for 10 to 30 minutes after completion of the electrodeposition process, or after washing with water. An electrodeposition coating is obtained.

以下の実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。尚、特に断らない限り、「部」は重量部を表わす。   The following examples further illustrate the present invention, but the present invention is not limited thereto. Unless otherwise specified, “parts” represents parts by weight.

製造例1 ブロックイソシアネート硬化剤の製造
攪拌機、冷却器、窒素注入管、温度計および滴下ロートを取り付けたフラスコにヘキサメチレンジイソシアネートの3量体(コロネートHX:日本ポリウレタン(株)製)199部とメチルイソブチルケトン32部、およびジブチルスズジラウレート0.03部を秤りとり、攪拌、窒素をバブリングしながら、メチルエチルケトオキシム87.0部を滴下ロートより1時間かけて滴下した。温度は50℃からはじめ70℃まで昇温した。そのあと1時間反応を継続し、赤外線分光計によりNCO基の吸収が消失するまで反応させた。その後n−ブタノール0.74部、メチルイソブチルケトン39.93部を加え、不揮発分80%とした。
Production Example 1 Production of Blocked Isocyanate Curing Agent 199 parts of hexamethylene diisocyanate trimer (Coronate HX: manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) and methyl in a flask equipped with a stirrer, cooler, nitrogen injection tube, thermometer and dropping funnel 32 parts of isobutyl ketone and 0.03 part of dibutyltin dilaurate were weighed, and 87.0 parts of methyl ethyl ketoxime was added dropwise from the dropping funnel over 1 hour while stirring and bubbling nitrogen. The temperature was increased from 50 ° C. to 70 ° C. Thereafter, the reaction was continued for 1 hour, and the reaction was continued until the absorption of the NCO group disappeared with an infrared spectrometer. Thereafter, 0.74 parts of n-butanol and 39.93 parts of methyl isobutyl ketone were added to obtain a nonvolatile content of 80%.

製造例2 アミン変性エポキシ樹脂エマルションの製造
攪拌機、冷却器、窒素注入管および滴下ロートを取り付けたフラスコに、2,4/2,6−トリレンジイソシアネート(80/20wt%)71.34部と、メチルイソブチルケトン111.98部と、ジブチルスズジラウレート0.02部を秤り取り、攪拌、窒素バブリングしながらメタノール14.24部を滴下ロートより30分かけて滴下した。温度は室温から発熱により60℃まで昇温した。その後30分間反応を継続した後、エチレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエーテル46.98部を滴下ロートより30分かけて滴下した。発熱により70〜75℃へ昇温した。30分間反応を継続した後、ビスフェノールAプロピレンオキシド(5モル)付加体(三洋化成工業(株)製BP−5P)41.25部を加え、90℃まで昇温し、IRスペクトルを測定しながらNCO基が消失するまで反応を継続した。
Production Example 2 Production of amine-modified epoxy resin emulsion In a flask equipped with a stirrer, a cooler, a nitrogen injection tube and a dropping funnel, 71.34 parts of 2,4 / 2,6-tolylene diisocyanate (80/20 wt%), Methyl isobutyl ketone 111.98 parts and dibutyltin dilaurate 0.02 parts were weighed and 14.24 parts of methanol was added dropwise from a dropping funnel over 30 minutes with stirring and nitrogen bubbling. The temperature was raised from room temperature to 60 ° C. due to heat generation. Thereafter, the reaction was continued for 30 minutes, and then 46.98 parts of ethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether was added dropwise from the dropping funnel over 30 minutes. The temperature was raised to 70 to 75 ° C. due to heat generation. After continuing the reaction for 30 minutes, 41.25 parts of bisphenol A propylene oxide (5 mol) adduct (BP-5P manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) was added, the temperature was raised to 90 ° C., and the IR spectrum was measured. The reaction was continued until the NCO group disappeared.

続いてエポキシ当量475のビスフェノールA型エポキシ樹脂(東都化成(株)製YD−7011R)475.0部を加え、均一に溶解した後、130℃から142℃まで昇温し、MIBKとの共沸により反応系から水を除去した。125℃まで冷却した後、ベンジルジメチルアミン1.107部を加え、脱メタノール反応によるオキサゾリドン環形成反応を行った。反応はエポキシ当量1140になるまで継続した。   Subsequently, 475.0 parts of a bisphenol A type epoxy resin having an epoxy equivalent of 475 (YD-7011R manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.) was added and dissolved uniformly, then the temperature was raised from 130 ° C. to 142 ° C., and azeotrope with MIBK To remove water from the reaction system. After cooling to 125 ° C., 1.107 parts of benzyldimethylamine was added to carry out an oxazolidone ring formation reaction by a demethanol reaction. The reaction was continued until an epoxy equivalent of 1140.

その後100℃まで冷却し、N−メチルエタノールアミン24.56部,ジエタノールアミン11.46部およびアミノエチルエタノールアミンケチミン(78.8%メチルイソブチルケトン溶液)26.08部を加え、110℃で2時間反応させた。その後エチレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエーテル20.74部とメチルイソブチルケトン12.85部を加えて希釈し、不揮発物82%に調節した。数平均分子量(GPC法)1380、アミン当量94.5meq/100gであった。   Thereafter, the mixture was cooled to 100 ° C., 24.56 parts of N-methylethanolamine, 11.46 parts of diethanolamine and 26.08 parts of aminoethylethanolamine ketimine (78.8% methyl isobutyl ketone solution) were added, and 110 ° C. for 2 hours. Reacted. Thereafter, 20.74 parts of ethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether and 12.85 parts of methyl isobutyl ketone were added to dilute to adjust to 82% non-volatile matter. The number average molecular weight (GPC method) was 1380, and the amine equivalent was 94.5 meq / 100 g.

別の容器にイオン交換水145.11部と酢酸5.04部を秤り取り、70℃まで加温した上記アミン変性エポキシ樹脂320.11部(固形分として75.0部)および製造例1のブロックイソシアネート硬化剤190.38部(固形分として25.0部)の混合物を徐々に滴下し、攪拌して均一に分散させた。そのあとイオン交換水を加え固形分36%に調整した。   In a separate container, 145.11 parts of ion-exchanged water and 5.04 parts of acetic acid were weighed, and 320.11 parts of the amine-modified epoxy resin heated to 70 ° C. (75.0 parts as a solid content) and Production Example 1 A mixture of 190.38 parts of the blocked isocyanate curing agent (25.0 parts as a solid content) was gradually added dropwise and stirred to disperse uniformly. Thereafter, ion exchange water was added to adjust the solid content to 36%.

製造例3 顔料分散樹脂の製造
攪拌機、冷却器、窒素注入管、温度計および滴下ロートを取り付けたフラスコに、エポキシ当量188のビスフェノールA型エポキシ樹脂(商品名DER−331J)382.20部と、ビスフェノールA111.98部を秤り取り、80℃まで昇温し、均一に溶解した後、2−エチル−4−メチルイミダゾール1%溶液1.53部を加え、170℃で2時間反応させた。140℃まで冷却した後、これに2−エチルヘキサノールハーフブロック化イソホロンジイソシアネート(不揮発分90%)196.50部を加え、NCO基が消失するまで反応させた。これにジプロピレングリコールモノブチルエーテル205.00部を加え、続いて1−(2−ヒドロキシエチルチオ)−2−プロパノール408.00部、ジメチロールプロピオン酸134.00部を添加し、イオン交換水144.00部を加え、70℃で反応させた。反応は酸価が5以下になるまで継続した。得られた樹脂ワニスはイオン交換1150.50部で不揮発分35%に希釈した。
Production Example 3 Production of Pigment Dispersing Resin A flask equipped with a stirrer, a cooler, a nitrogen injection tube, a thermometer, and a dropping funnel, and 382.20 parts of bisphenol A type epoxy resin (trade name DER-331J) having an epoxy equivalent of 188, 111.98 parts of bisphenol A was weighed, heated to 80 ° C. and dissolved uniformly, and then 1.53 parts of a 1% solution of 2-ethyl-4-methylimidazole was added and reacted at 170 ° C. for 2 hours. After cooling to 140 ° C., 196.50 parts of 2-ethylhexanol half-blocked isophorone diisocyanate (non-volatile content: 90%) was added thereto and reacted until the NCO group disappeared. To this was added 205.00 parts of dipropylene glycol monobutyl ether, followed by 408.00 parts of 1- (2-hydroxyethylthio) -2-propanol and 134.00 parts of dimethylolpropionic acid. 0.000 part was added and it was made to react at 70 degreeC. The reaction was continued until the acid value was 5 or less. The resulting resin varnish was diluted to 350.5% non-volatile content with 1150.50 parts of ion exchange.

製造例4 顔料分散ペーストの製造
サンドグラインドミルに製造例3で得られた顔料分散樹脂ワニスを120部、カオリン100部、二酸化チタン92部、ジブチルスズオキシド8.0部およびイオン交換水184部を入れ、粒度10μm以下になるまで分散して、顔料分散ペーストを得た。(固形分48%)
Production Example 4 Production of Pigment Dispersion Paste 120 parts of pigment dispersion resin varnish obtained in Production Example 3 in a sand grind mill, 100 parts of kaolin, 92 parts of titanium dioxide, 8.0 parts of dibutyltin oxide and 184 parts of ion-exchanged water The pigment dispersion paste was obtained by dispersing until the particle size became 10 μm or less. (Solid content 48%)

製造例5 架橋樹脂粒子の製造
反応容器にブチルセロソルブ120部を入れ120℃に加熱攪拌した。ここにt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート2部およびブチルセロソルブ10部を混合した溶液と、グリシジルメタクリレート15部、2−エチルヘキシルメタクリレート50部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート20部およびn−ブチルメタクリレート15部からなるSP値が10.1であるモノマー混合物とを3時間で滴下した。30分間エージングした後、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート0.5部およびブチルセルソルブ5部を混合した溶液を30分で滴下し、2時間のエージングを行った後、冷却した。ここにN,N−ジメチルアミノエタノール7部および50%乳酸水溶液15部を加えて80℃で加熱攪拌することにより4級化を行った。酸価が1以下になり、粘度上昇が止まった時点で加熱を停止し、アンモニウム基を有するアクリル樹脂を得た。このアンモニウム基を有するアクリル樹脂の1分子あたりのアンモニウム基の個数は6.0個であった。
Production Example 5 Production of Crosslinked Resin Particles 120 parts of butyl cellosolve was placed in a reaction vessel and heated to 120 ° C. with stirring. A solution prepared by mixing 2 parts of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate and 10 parts of butyl cellosolve, 15 parts of glycidyl methacrylate, 50 parts of 2-ethylhexyl methacrylate, 20 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate and n-butyl methacrylate A monomer mixture consisting of 15 parts and having an SP value of 10.1 was dropped in 3 hours. After aging for 30 minutes, a solution in which 0.5 part of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate and 5 parts of butyl cellosolve were added dropwise in 30 minutes, and after aging for 2 hours, the mixture was cooled. . To this, 7 parts of N, N-dimethylaminoethanol and 15 parts of 50% lactic acid aqueous solution were added, followed by quaternization by heating and stirring at 80 ° C. When the acid value became 1 or less and the viscosity increase stopped, heating was stopped to obtain an acrylic resin having an ammonium group. The number of ammonium groups per molecule of the acrylic resin having ammonium groups was 6.0.

反応容器に、アンモニウム基を有するアクリル樹脂120部と脱イオン水270部とを加え、75℃で加熱攪拌した。ここに2,2'−アゾビス(2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン)1.5部の酢酸100%中和水溶液を5分かけて滴下した。5分間エージングした後、メチルメタクリレート30部を5分かけて滴下した。さらに5分間エージングした後、アンモニウム基を有するアクリル樹脂170部と脱イオン水250部とを混合した溶液にメチルメタクリレート170部、スチレン40部、n−ブチルメタクリレート30部、グリシジルメタクリレート5部およびネオペンチルグリコールジメタクリレート30部からなるα,β−エチレン性不飽和モノマー混合物を加え攪拌して得られたプレエマルションを40分かけて滴下した。60分間エージングした後、冷却し、架橋樹脂粒子1の分散液を得た。得られた架橋樹脂粒子の分散液の不揮発分は35%、pHは5.0、平均粒子径は100nmであった。   To the reaction vessel, 120 parts of an acrylic resin having an ammonium group and 270 parts of deionized water were added and stirred with heating at 75 ° C. To this, 1.5 parts of 2,2′-azobis (2- (2-imidazolin-2-yl) propane) 1.5% acetic acid neutralized aqueous solution was added dropwise over 5 minutes. After aging for 5 minutes, 30 parts of methyl methacrylate was added dropwise over 5 minutes. After further aging for 5 minutes, 170 parts of methyl methacrylate, 40 parts of styrene, 30 parts of n-butyl methacrylate, 5 parts of glycidyl methacrylate, and neopentyl were added to a solution obtained by mixing 170 parts of an acrylic resin having an ammonium group and 250 parts of deionized water. A pre-emulsion obtained by adding and stirring an α, β-ethylenically unsaturated monomer mixture consisting of 30 parts of glycol dimethacrylate was added dropwise over 40 minutes. After aging for 60 minutes, the mixture was cooled to obtain a dispersion of crosslinked resin particles 1. The resulting dispersion of the crosslinked resin particles had a nonvolatile content of 35%, a pH of 5.0, and an average particle size of 100 nm.

製造例6 非架橋樹脂粒子の製造
スチレン104部、2−エチルヘキシルメタクリレート20部、ラウリルメタクリレート76部を混合した溶液にラウロイルパーオキサイド2部を溶解した。これを、ポリビニルアルコール(ゴウセノールGH−17、日本合成社製)8部を脱イオン水に溶解してなる水溶液497部に攪拌しながら添加し、ホモミックラインフロー30型(特殊機化工業社製の高速分散機)3500rpmで懸濁液を製造した。
Production Example 6 Production of Non-crosslinked Resin Particles 2 parts of lauroyl peroxide was dissolved in a solution in which 104 parts of styrene, 20 parts of 2-ethylhexyl methacrylate, and 76 parts of lauryl methacrylate were mixed. This was added with stirring to 497 parts of an aqueous solution obtained by dissolving 8 parts of polyvinyl alcohol (Gosenol GH-17, manufactured by Nihon Gosei Co., Ltd.) in deionized water, and homomic line flow type 30 (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.). The suspension was prepared at 3500 rpm.

この懸濁液を通常のバッチ式反応容器を用いて攪拌速度150rpm、反応温度81〜83℃で5時間かけて懸濁重合を行い、冷却後、得られた分散液を200メッシュ網で濾過し、非架橋樹脂粒子を得た。得られた非架橋樹脂粒子の分散液の不揮発成分は30%、平均粒子径3μmであった。   This suspension is subjected to suspension polymerization for 5 hours at a stirring speed of 150 rpm and a reaction temperature of 81 to 83 ° C. using a normal batch reaction vessel. After cooling, the obtained dispersion is filtered through a 200 mesh screen. Non-crosslinked resin particles were obtained. The non-crosslinked resin particle dispersion obtained had a non-volatile component of 30% and an average particle size of 3 μm.

実施例1
製造例2で得られたエマルション2222部及び製造例4で得られた顔料分散ペースト417部と、イオン交換水2361部とを混合して、PWC=16.5%、架橋樹脂粒子0重量%、固形分20重量%のカチオン電着塗料組成物を得た。
Example 1
2222 parts of the emulsion obtained in Production Example 2 and 417 parts of the pigment dispersion paste obtained in Production Example 4 and 2361 parts of ion-exchanged water were mixed to obtain PWC = 16.5%, crosslinked resin particles 0% by weight, A cationic electrodeposition coating composition having a solid content of 20% by weight was obtained.

比較例1
製造例2で得られたエマルション738部及びジブチルスズオキシド4部と、イオン交換水4598部とを混合して、PWC=0%、架橋樹脂粒子0重量%、固形分5重量%のカチオン電着塗料組成物を得た。
Comparative Example 1
738 parts of emulsion obtained in Production Example 2 and 4 parts of dibutyltin oxide were mixed with 4598 parts of ion-exchanged water, and a cationic electrodeposition coating composition having PWC = 0%, crosslinked resin particles 0% by weight, and solid content 5% by weight. A composition was obtained.

比較例2
製造例2で得られたエマルション702部及び製造例5で得られた架橋樹脂粒子38部及びジブチルスズオキシド4部と、イオン交換水4596部とを混合して、PWC=0%、架橋樹脂粒子5重量%、固形分5重量%のカチオン電着塗料組成物を得た。
Comparative Example 2
702 parts of the emulsion obtained in Production Example 2, 38 parts of the crosslinked resin particles obtained in Production Example 5 and 4 parts of dibutyltin oxide, and 4596 parts of ion-exchanged water were mixed to obtain PWC = 0%, crosslinked resin particles 5 A cationic electrodeposition coating composition having a weight percentage of 5% and a solid content of 5% was obtained.

比較例3
製造例2で得られたエマルション665部及び製造例5で得られた架橋樹脂粒子76部及びジブチルスズオキシド4部と、イオン交換水4596部とを混合して、PWC=0%、架橋樹脂粒子10重量%、固形分5重量%のカチオン電着塗料組成物を得た。
Comparative Example 3
665 parts of the emulsion obtained in Production Example 2, 76 parts of the crosslinked resin particles obtained in Production Example 5 and 4 parts of dibutyltin oxide, and 4596 parts of ion-exchanged water were mixed to obtain PWC = 0%, crosslinked resin particles 10 A cationic electrodeposition coating composition having a weight percentage of 5% and a solid content of 5% was obtained.

比較例4
製造例2で得られたエマルション665部及び製造例6で得られた非架橋樹脂粒子89部及びジブチルスズオキシド4部と、イオン交換水4582部とを混合して、PWC=0%、非架橋樹脂粒子10重量%、固形分5重量%のカチオン電着塗料組成物を得た。
Comparative Example 4
665 parts of the emulsion obtained in Production Example 2 and 89 parts of the non-crosslinked resin particles and 4 parts of dibutyltin oxide obtained in Production Example 6 were mixed with 4582 parts of ion-exchanged water so that PWC = 0%, non-crosslinked resin A cationic electrodeposition coating composition having 10% by weight of particles and 5% by weight of solid content was obtained.

比較例5
製造例2で得られたエマルション389部及び製造例4で得られた顔料ペースト125部と、イオン交換水3486部とを混合して、PWC=25%、架橋樹脂粒子0%、固形分5重量%のカチオン電着塗料組成物を得た。
Comparative Example 5
389 parts of the emulsion obtained in Production Example 2 and 125 parts of the pigment paste obtained in Production Example 4 and 3486 parts of ion-exchanged water are mixed to obtain PWC = 25%, crosslinked resin particles 0%, solid content 5%. % Cationic electrodeposition coating composition was obtained.

実施例2
製造例2で得られたエマルション702部、架橋樹脂粒子(メタクリル酸メチルを主成分とする架橋樹脂粒子;東洋紡績(株)社製、タフチック(登録商標)F−200)42部及びジブチルスズオキシド4部と、イオン交換水4592部とを混合して、PWC=0%、架橋樹脂粒子5%、固形分5重量%のカチオン電着塗料組成物を得た。
Example 2
702 parts of the emulsion obtained in Production Example 2, cross-linked resin particles (cross-linked resin particles containing methyl methacrylate as a main component; manufactured by Toyobo Co., Ltd., Tuftic (registered trademark) F-200) and dibutyltin oxide 4 And 4592 parts of ion-exchanged water were mixed to obtain a cationic electrodeposition coating composition having PWC = 0%, crosslinked resin particles 5%, and solid content 5% by weight.

実施例3
製造例2で得られたエマルション665部、架橋樹脂粒子(メタクリル酸メチルを主成分とする架橋樹脂粒子;東洋紡績(株)社製、タフチック(登録商標)F−200)84部及びジブチルスズオキシド4部と、イオン交換水4587部とを混合して、PWC=0%、架橋樹脂粒子10%、固形分5重量%のカチオン電着塗料組成物を得た。
Example 3
665 parts of the emulsion obtained in Production Example 2, crosslinked resin particles (crosslinked resin particles containing methyl methacrylate as a main component; manufactured by Toyobo Co., Ltd., Tuftic (registered trademark) F-200), and dibutyltin oxide 4 Part and 4587 parts of ion-exchanged water were mixed to obtain a cationic electrodeposition coating composition having PWC = 0%, crosslinked resin particles 10%, and solid content 5% by weight.

実施例4
製造例2で得られたエマルション628部、架橋樹脂粒子(メタクリル酸メチルを主成分とする架橋樹脂粒子;東洋紡績(株)社製、タフチック(登録商標)F−200)127部及びジブチルスズオキシド4部と、イオン交換水4581部とを混合して、PWC=0%、架橋樹脂粒子15%、固形分5重量%のカチオン電着塗料組成物を得た。
Example 4
628 parts of the emulsion obtained in Production Example 2, 127 parts of crosslinked resin particles (crosslinked resin particles mainly composed of methyl methacrylate; manufactured by Toyobo Co., Ltd., Tuftic (registered trademark) F-200) and dibutyltin oxide 4 Part and 4581 parts of ion-exchanged water were mixed to obtain a cationic electrodeposition coating composition having PWC = 0%, crosslinked resin particles 15%, and solid content 5% by weight.

実施例5
製造例2で得られたエマルション628部、架橋樹脂粒子(スチレンモノマーを主成分とする架橋樹脂粒子;綜研化学(株)社製、ケミスノーSX500H、平均粒子径3μm)40部及びジブチルスズオキシド4部と、イオン交換水4668部とを混合して、PWC=0%、架橋樹脂粒子15%、固形分5重量%のカチオン電着塗料組成物を得た。
Example 5
628 parts of the emulsion obtained in Production Example 2, cross-linked resin particles (cross-linked resin particles containing styrene monomer as a main component; manufactured by Soken Chemical Co., Ltd., Chemisnow SX500H, average particle size 3 μm), and 4 parts of dibutyltin oxide Then, 4668 parts of ion-exchanged water were mixed to obtain a cationic electrodeposition coating composition having PWC = 0%, crosslinked resin particles 15%, and solid content 5% by weight.

実施例6
製造例2で得られたエマルション567部、製造例4で得られた顔料分散ペースト54部及び架橋樹脂粒子(スチレンモノマーを主成分とする架橋樹脂粒子;綜研化学(株)社製、ケミスノーSX500H、平均粒子径3μm)40部と、イオン交換水4739部とを混合して、PWC=8%、架橋樹脂粒子15%、固形分5重量%のカチオン電着塗料組成物を得た。
Example 6
567 parts of the emulsion obtained in Production Example 2, 54 parts of the pigment dispersion paste obtained in Production Example 4 and crosslinked resin particles (crosslinked resin particles containing styrene monomer as a main component; manufactured by Soken Chemical Co., Ltd., Chemisnow SX500H, 40 parts of (average particle diameter 3 μm) and 4739 parts of ion-exchanged water were mixed to obtain a cationic electrodeposition coating composition having PWC = 8%, crosslinked resin particles 15%, and solid content 5% by weight.

こうして得られたカチオン電着塗料組成物について、動的粘弾性における80℃での損失弾性率および140℃での貯蔵弾性率、平滑性および端面被覆性を以下の方法により評価を行なった。   About the cationic electrodeposition coating composition obtained in this way, the loss elastic modulus in 80 degreeC in dynamic viscoelasticity, the storage elastic modulus in 140 degreeC, smoothness, and end surface coverage were evaluated with the following method.

電着塗膜の損失弾性率および貯蔵弾性率の測定
上記で得られたカチオン電着塗料にブリキ板を浸漬し、焼付後の膜厚が15μmとなるような塗装電圧で塗装して電着塗膜を形成し、これを水洗して余分な電着塗料組成物を取り除いた。次いで水分を取り除いた後、乾燥させることなくすぐにその未硬化状態の塗膜片を取り出して、試料を調製した。こうして得られた試料を、回転型動的粘弾性測定装置であるレオゾール(Rheosol)−G3000(株式会社ユービーエム製)を用いて、動的粘弾性における温度依存測定を、設定条件:歪み0.5deg、周波数0.02Hzで行った。調製した試料をセットし、測定温度を50℃に保った。測定開始後、コーンプレート内で電着塗膜が均一に広がった状態となった時点で塗膜の粘度の測定を行った。
Measurement of loss modulus and storage modulus of electrodeposition coating film Dipping a tin plate in the cationic electrodeposition coating obtained as described above, and coating with a coating voltage such that the film thickness after baking is 15 μm. A film was formed and washed with water to remove excess electrodeposition coating composition. Next, after removing moisture, the uncured coating film piece was taken out immediately without drying to prepare a sample. The sample obtained in this manner was subjected to temperature-dependent measurement in dynamic viscoelasticity using a rotational dynamic viscoelasticity measuring device Rheosol-G3000 (manufactured by UBM Co., Ltd.) under setting conditions: strain 0. The measurement was performed at 5 deg and a frequency of 0.02 Hz. The prepared sample was set and the measurement temperature was kept at 50 ° C. After the measurement was started, the viscosity of the coating film was measured when the electrodeposition coating film was spread uniformly in the cone plate.

電着塗膜の外観(平滑性)評価
電着塗膜の外観評価は、粗さ曲線の算術平均粗さ(Ra)を測定することにより行った。上記で得られたカチオン電着塗料にリン酸亜鉛処理した冷間圧延鋼板を浸漬し、焼付後の膜厚が15μmとなるような塗装電圧で塗装して得られた未硬化の電着塗膜を、160℃で10分間焼付した。その後、この硬化電着塗膜のRa値を、JIS−B0601に準拠し、評価型表面粗さ測定機(株式会社ミツトヨ製、SURFTEST SJ−201P)を用いて測定した。2.5mm幅カットオフ(区画数5)を入れたサンプルを用いて7回測定し、上下消去平均によりRa値を得た。結果を表1、2に示す。このRa値が小さい程、凹凸が少なく、塗膜外観が良好であるといえる。
Appearance (Smoothness) Evaluation of Electrodeposition Coating Film The appearance evaluation of the electrodeposition coating film was performed by measuring the arithmetic average roughness (Ra) of the roughness curve. An uncured electrodeposition coating film obtained by immersing a cold-rolled steel sheet treated with zinc phosphate in the cationic electrodeposition coating obtained as described above and coating at a coating voltage such that the film thickness after baking is 15 μm. Was baked at 160 ° C. for 10 minutes. Then, Ra value of this cured electrodeposition coating film was measured using an evaluation type surface roughness measuring machine (manufactured by Mitutoyo Corporation, SURFTEST SJ-201P) according to JIS-B0601. Measurement was performed 7 times using a sample with a 2.5 mm width cut-off (number of sections: 5), and an Ra value was obtained by an average of vertical erasure. The results are shown in Tables 1 and 2. It can be said that the smaller the Ra value, the less the unevenness and the better the coating film appearance.

端面被覆性評価方法
カチオン電着塗料組成物にリン酸亜鉛処理を施したカッターナイフ(OLFA製:LB−50K)の被塗物を浸漬し、上記被塗物を陰極として陽極との間に電圧を印加し、被膜を析出させる。また上記電着条件はカッターナイフに析出膜厚が15μmとなる様に調整した印加電圧及び時間とした。得られた電着塗膜を水洗した後、160℃にて10分焼き付ける事により、硬化電着塗膜を得た。
End surface coverage evaluation method A coating material of a cutter knife (OLFA: LB-50K) that has been subjected to zinc phosphate treatment is immersed in a cationic electrodeposition coating composition, and a voltage is applied between the coating material as a cathode and an anode. Is applied to deposit a coating. The electrodeposition conditions were an applied voltage and time adjusted to a cutter knife so that the deposited film thickness was 15 μm. The obtained electrodeposition coating film was washed with water and then baked at 160 ° C. for 10 minutes to obtain a cured electrodeposition coating film.

電着塗膜が被覆したカッターナイフの中心を折り、カッターナイフ先端(鋭角部)から30ミクロン部位に被覆した電着塗膜の膜厚をデジタルマイクロスコープ(株式会社キーエンス社製:VH−8000)にて測定した。図8には、カッターナイフの先端から30ミクロン部位を模式的に示した。   Fold the center of the cutter knife covered with the electrodeposition coating film, and measure the film thickness of the electrodeposition coating film coated on the 30-micron region from the tip of the cutter knife (acute angle): Digital microscope (manufactured by Keyence Corporation: VH-8000) Measured with FIG. 8 schematically shows a 30-micron region from the tip of the cutter knife.

Figure 2008106134
Figure 2008106134

上記表1から明らかなように、動的粘弾性の損失弾性率(G”)および貯蔵弾性率(G’)を所定の範囲にしたものは、平滑性および端面被覆性において優れた性能を示すことがわかった。具体的には、比較例1は貯蔵弾性率(G’)が本発明の範囲を外れており、端面被覆性がよくない。比較例2は製造例5の架橋樹脂粒子を配合したものであるが、損失弾性率(G”)および貯蔵弾性率(G’)共に本発明の範囲を外れており、平滑性も端面被覆性もよくない。比較例2と同様に、比較例3も製造例5の架橋樹脂粒子を配合したものであるが、ここで用いた架橋樹脂粒子の平均粒子径が100nmと小さく損失弾性率(G”)の値が本発明の範囲を外れるものであり、平滑性が不足する。比較例4では非架橋粒子を配合するもので、貯蔵弾性率(G’)の値が本発明の範囲を外れるもので、端面被覆性が劣る結果となる。更に比較例5は、樹脂粒子ではなく無機顔料を含むが、損失弾性率(G”)において本発明の範囲を外れるものであり、その結果平滑性がよくない。また実施例1では、製造例4の顔料を含むものであり、本発明の範囲に全ては入り、平滑性も端面被覆性も優れている。実施例2〜6では、特定の粒子を配合することにより、貯蔵弾性率(G’)と損失弾性率(G”)を本発明の範囲内にコントロールするもので、平滑性も端面被覆性も共に優れている。   As is apparent from Table 1 above, the dynamic viscoelastic loss elastic modulus (G ″) and storage elastic modulus (G ′) in the predetermined ranges exhibit excellent performance in smoothness and end face coverage. Specifically, in Comparative Example 1, the storage elastic modulus (G ′) is out of the range of the present invention, and the end face coverage is not good, and in Comparative Example 2, the crosslinked resin particles of Production Example 5 are used. Although blended, both the loss elastic modulus (G ″) and the storage elastic modulus (G ′) are out of the scope of the present invention, and neither smoothness nor end face coverage is good. Similar to Comparative Example 2, Comparative Example 3 is a blend of the crosslinked resin particles of Production Example 5. The average particle diameter of the crosslinked resin particles used here was as small as 100 nm, and the value of loss elastic modulus (G ″). This is outside the scope of the present invention and lacks smoothness.Comparative Example 4 contains non-crosslinked particles, and the storage elastic modulus (G ') is outside the scope of the present invention. In addition, Comparative Example 5 contains inorganic pigments instead of resin particles, but the loss elastic modulus (G ″) is out of the range of the present invention, and as a result, the smoothness is not good. In Example 1, the pigment of Production Example 4 was included, and everything was within the scope of the present invention, and the smoothness and end face coverage were excellent. In Examples 2 to 6, by blending specific particles, the storage elastic modulus (G ′) and loss elastic modulus (G ″) are controlled within the scope of the present invention. Both are excellent.

5種類の塗料の動的粘弾性における損失弾性率(G”)値の挙動を示すグラフである。It is a graph which shows the behavior of the loss elastic modulus (G ") value in the dynamic viscoelasticity of five types of coating materials. 5種類の塗料の動的粘弾性における損失弾性率(G’)値の挙動を示すグラフである。It is a graph which shows the behavior of the loss elastic modulus (G ') value in the dynamic viscoelasticity of five types of paints. 5種類の塗料の動的粘弾性における複素粘性率(η)値の挙動を示すグラフである。It is a graph which shows the behavior of the complex viscosity ((eta) * ) value in the dynamic viscoelasticity of five types of coating materials. いくつかの塗料の80℃での動的粘弾性(G’)と電着肌との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the dynamic viscoelasticity (G ') in 80 degreeC of some coating materials, and electrodeposition skin. いくつかの塗料の80℃での動的粘弾性(η)と電着肌との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the dynamic viscoelasticity ((eta) * ) and electrodeposition skin in 80 degreeC of some coating materials. いくつかの塗料の80℃での動的粘弾性(G”)と電着肌との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the dynamic viscoelasticity (G ") in 80 degreeC of some coating materials, and electrodeposition skin. いくつかの塗料の140℃での動的粘弾性(G’)と電着肌との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the dynamic viscoelasticity (G ') in 140 degreeC of some coating materials, and electrodeposition skin. いくつかの塗料の140℃での動的粘弾性(η)と電着肌との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the dynamic viscoelasticity ((eta) * ) of some coating materials at 140 degreeC, and electrodeposition skin. いくつかの塗料の140℃での動的粘弾性(G”)と電着肌との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the dynamic viscoelasticity (G ") in 140 degreeC of some coating materials, and electrodeposition skin. いくつかの塗料の80℃での動的粘弾性(G’)と端面被覆性との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the dynamic viscoelasticity (G ') in 80 degreeC of some coating materials, and end surface coverage. いくつかの塗料の80℃での動的粘弾性(η)と端面被覆性との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the dynamic viscoelasticity ((eta) * ) in 80 degreeC of some coating materials, and end surface coverage. いくつかの塗料の80℃での動的粘弾性(G”)と端面被覆性との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the dynamic viscoelasticity (G ") in 80 degreeC of some coating materials, and end surface coverage. いくつかの塗料の140℃での動的粘弾性(G’)と端面被覆性との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the dynamic viscoelasticity (G ') in 140 degreeC of some coating materials, and end surface coverage. いくつかの塗料の140℃での動的粘弾性(η)と端面被覆性との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the dynamic viscoelasticity ((eta) * ) in 140 degreeC of some coating materials, and end surface coverage. いくつかの塗料の140℃での動的粘弾性(G”)と端面被覆性との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the dynamic viscoelasticity (G ") in 140 degreeC of some coating materials, and end surface coverage. カッターナイフの先端から30ミクロン部位を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically a 30 micron site | part from the front-end | tip of a cutter knife.

Claims (8)

カチオン電着塗料組成物であって、該カチオン電着塗料組成物を電着塗装して得られた未硬化の析出塗膜の140℃における貯蔵弾性率(G’)が80〜500dyn/cmであり、80℃における損失弾性率(G”)が10〜150dyn/cmである平滑性および端面被覆性に優れたカチオン電着塗料組成物。 A storage elastic modulus (G ′) at 140 ° C. of an uncured deposited coating obtained by electrodeposition coating of the cationic electrodeposition coating composition is a cationic electrodeposition coating composition of 80 to 500 dyn / cm 2. A cationic electrodeposition coating composition excellent in smoothness and end face coverage, wherein the loss elastic modulus (G ″) at 80 ° C. is 10 to 150 dyn / cm 2 . カチオン電着塗料組成物が、カチオン性エポキシ樹脂、ブロックイソシアネート硬化剤、架橋樹脂粒子および/または無機顔料分を含む請求項1記載のカチオン電着塗料組成物。   The cationic electrodeposition coating composition according to claim 1, wherein the cationic electrodeposition coating composition contains a cationic epoxy resin, a blocked isocyanate curing agent, crosslinked resin particles and / or an inorganic pigment component. カチオン電着塗料組成物中に被塗物を浸漬して電圧を印加することによるカチオン電着塗膜の形成方法において、カチオン電着塗料の未硬化の析出塗膜について、140℃における貯蔵弾性率(G’)を80〜500dyn/cmに調整し、80℃における損失弾性率(G”)を10〜150dyn/cmに調整することによりカチオン電着塗膜の平滑性および端面被覆性を両立させる方法。 In a method of forming a cationic electrodeposition coating film by immersing an object to be coated in a cationic electrodeposition coating composition and applying a voltage, the storage modulus at 140 ° C. of the uncured deposited coating film of the cationic electrodeposition coating composition By adjusting (G ′) to 80 to 500 dyn / cm 2 and adjusting the loss elastic modulus (G ″) at 80 ° C. to 10 to 150 dyn / cm 2 , the smoothness and end face coverage of the cationic electrodeposition coating film can be improved. How to make it compatible. 平均粒子径が1.0〜3.0μmの架橋樹脂粒子をカチオン電着塗料組成物に添加することにより、貯蔵弾性率と損失弾性率を調整する請求項3記載の方法。   The method according to claim 3, wherein the storage elastic modulus and loss elastic modulus are adjusted by adding crosslinked resin particles having an average particle size of 1.0 to 3.0 µm to the cationic electrodeposition coating composition. 架橋樹脂粒子がカチオン電着塗料組成物の塗料樹脂固形分中3〜15重量%の量で添加する請求項4記載の方法。   The method according to claim 4, wherein the crosslinked resin particles are added in an amount of 3 to 15% by weight in the solid content of the coating resin of the cationic electrodeposition coating composition. 無機顔料をカチオン電着塗料組成物の固形分中10〜20重量%の量で用いて、貯蔵弾性率と損失弾性率を調整する請求項3記載の方法。   The method according to claim 3, wherein the storage elastic modulus and the loss elastic modulus are adjusted by using an inorganic pigment in an amount of 10 to 20% by weight in the solid content of the cationic electrodeposition coating composition. カチオン電着塗料組成物に、平均粒子径が1.0〜3.0μmの架橋樹脂粒子を添加し、かつ無機顔料をカチオン電着塗料組成物の塗料樹脂固形分中0.5〜10重量%の量で配合させることにより、貯蔵弾性率と損失弾性率を調整する請求項3記載の方法。   Cross-linked resin particles having an average particle size of 1.0 to 3.0 μm are added to the cationic electrodeposition coating composition, and the inorganic pigment is added in an amount of 0.5 to 10% by weight in the solid content of the coating resin of the cationic electrodeposition coating composition. The method according to claim 3, wherein the storage elastic modulus and the loss elastic modulus are adjusted by blending in an amount of 5%. 架橋樹脂粒子がカチオン電着塗料組成物の塗料樹脂固形分中3〜15重量%の量で添加する請求項7記載の方法。   The method according to claim 7, wherein the crosslinked resin particles are added in an amount of 3 to 15% by weight in the solid content of the coating resin of the cationic electrodeposition coating composition.
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