JP2010043189A - Replenishing paint for cationic electrodeposition paint, and method for replenishing the same - Google Patents

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直孝 北村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make possible supply of electrodeposition paints in one pack by examining component of the replenishing paint. <P>SOLUTION: The replenishing paint for cationic electrodeposition paint to be replenished to a bathtub of electrodeposition paints is so controlled that its viscosity measured by the E-type viscometer at 5 rpm and at 25°C is 100-500 mPa s, and its thixotropy index (Ti-value) is in the range of 2-4, and the method of replenishing the cationic electrodeposition paint bath is to use the replenishing paint in one pack. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、カチオン電着塗料に補給する高濃度の樹脂を含有する補給塗料およびそれを用いるカチオン電着塗料への補給方法に関する。   The present invention relates to a replenishment paint containing a high concentration resin to be replenished to a cationic electrodeposition paint and a method for replenishing a cationic electrodeposition paint using the same.

カチオン電着塗装は、カチオン電着塗料組成物中に被塗物を陰極として浸漬させ、電圧を印加することにより行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り塗装方法として広く実用化されている。   Cationic electrodeposition coating is a coating method performed by immersing an object to be coated in a cationic electrodeposition coating composition as a cathode and applying a voltage. In this method, even a workpiece having a complicated shape can be applied to the details, and can be applied automatically and continuously. It has been widely put into practical use as an undercoating method for objects to be coated.

カチオン電着塗装は自動車の組立工場などの広い工場に据付けられた電着浴中で電着塗装処理された後、焼付られて、硬化した下塗塗膜を形成する。カチオン電着塗料浴は水性の粘度の低い塗料液であり、前述のように電圧を印加することにより被塗物上に塗料成分が析出して塗膜を形成するのであるが、塗装をしている間に顔料や樹脂成分が被塗物と共に持ち出されて、カチオン電着塗料浴中に塗料の被膜形成成分が少なくなる。したがって、一般にカチオン電着塗料浴には、補給塗料と呼ばれる濃度の高い塗料が塗料会社から自動車の組立工場に運ばれて、カチオン電着塗料浴に補給される。   The cationic electrodeposition coating is subjected to an electrodeposition coating treatment in an electrodeposition bath installed in a large factory such as an automobile assembly factory, and then baked to form a cured undercoat film. A cationic electrodeposition coating bath is a water-based low-viscosity coating liquid, and as described above, applying a voltage causes the coating components to deposit on the substrate to form a coating film. During this time, the pigment and the resin component are taken out together with the object to be coated, and the coating film forming component of the coating is reduced in the cationic electrodeposition coating bath. Therefore, generally, in the cationic electrodeposition paint bath, a high-concentration paint called a replenishment paint is transported from the paint company to the automobile assembly factory and replenished to the cationic electrodeposition paint bath.

繰り返し使用され、固形分濃度が少なくなったカチオン電着塗料浴槽に適用する補給塗料の場合、補給塗料の固形分濃度が高く、かつ配合される顔料の比重が大きいことが一般的である。さらに補給塗料の粘度が低いために、配合されている顔料の沈降が起こりやすい。顔料が沈降した補給塗料は、カチオン電着塗料浴槽に補給されるときに、十分に撹拌を施し、沈降した顔料を再分散する必要がある。しかし、再分散する際に、多大なエネルギーが消費されるだけでなく、顔料の再分散が不十分な場合、有効成分の設計通りの補給ができず、その結果カチオン電着塗料浴槽内の構成成分が設計から外れたものとなり、種々の不具合を引き起こす恐れがある。この原因は、カチオン電着塗料樹脂補給液(硬化剤を含む樹脂エマルション)の粘度が非常に低いことによる。従って、顔料分散ペーストとカチオン電着塗料樹脂補給液を分けて取り扱えば(ツーパック化)、もともと粘度の高い顔料分散ペーストは沈降が緩和されるために、比較的安定な状態を保つことができる。その一方で、上記カチオン電着用補給塗料のツーパック化は、輸送コストの増大を引き起こし、塗料のユーザーからは補給塗料を再度1液化し、なおかつ上記の不具合を解消した補給塗料の開発が望まれていた。   In the case of a replenishing paint that is used repeatedly and applied to a cationic electrodeposition paint bath having a reduced solid content, the replenishing paint generally has a high solid content and a high specific gravity of the pigment to be blended. Furthermore, since the viscosity of the replenishing paint is low, precipitation of the blended pigment tends to occur. When the replenishment paint in which the pigment has settled is replenished to the cationic electrodeposition paint bath, it is necessary to sufficiently stir and redisperse the settled pigment. However, when redispersing, not only a great amount of energy is consumed, but if the redispersion of the pigment is insufficient, the active ingredient cannot be replenished as designed, resulting in the composition of the cationic electrodeposition paint bath. Ingredients may become out of design and cause various problems. This is because the viscosity of the cationic electrodeposition coating resin replenisher (resin emulsion containing a curing agent) is very low. Accordingly, if the pigment dispersion paste and the cationic electrodeposition paint resin replenisher are handled separately (two-pack), the pigment dispersion paste having a high viscosity can be kept relatively stable because the sedimentation is moderated. On the other hand, the two-packing of the above-mentioned cationic electrodeposition replenishing paint causes an increase in transportation cost, and the paint user wants to develop a replenishing paint that is made into one liquid again and solves the above problems. It was.

カチオン電着塗料の補給塗料という概念が考察されている従来技術は非常に少ないが、たとえば特開2005−126749号公報(特許文献1)には、補給塗料の貯蔵スペースや貯蔵にかかるメンテナンスを削減するために、配送用容器を備えた移動体に補給塗料を入れることを記載する。この特許文献1は、単に補給塗料の置き場所を使用者(顧客)において削減する方法を記載しているのみであって、補給塗料の成分に関する特許ではない。   Although there is very little conventional technology in which the concept of replenishing paint for cationic electrodeposition paints is considered, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-126749 (Patent Document 1) reduces storage space for replenishing paint and maintenance for storage. In order to do this, it is described that the replenishing paint is put in the moving body equipped with the delivery container. This Patent Document 1 merely describes a method for reducing the place where the replenishing paint is placed at the user (customer), and is not a patent relating to the components of the replenishing paint.

特開2002−256495号公報(特許文献2)には、一つのカチオン電着塗料の色相を、別の色相に移行する際に、補給剤の色相を変えることにより徐々に移行することが記載されている。この補給塗料は単に色が違うだけであって、補給塗料の成分自体を検討したものではない。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-256495 (Patent Document 2) describes that when the hue of one cationic electrodeposition paint is shifted to another hue, the hue is gradually shifted by changing the hue of the replenisher. ing. This replenishing paint is merely different in color and does not consider the components of the replenishing paint itself.

特開平7−188987号公報(特許文献3)には、カチオン電着塗料の補給液中にジメチルラウリルアミンの有機酸塩を配合したものが開示されている。これは電着浴の酸成分/塩基成分の構成比をコントロールするために、ジメチルラウリルアミンの有機酸塩を添加したものにすぎず、これも補給塗料の成分をコントロールしたものではない。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-188987 (Patent Document 3) discloses a solution in which an organic acid salt of dimethyllaurylamine is blended in a replenisher of a cationic electrodeposition coating. This is merely an addition of an organic acid salt of dimethyllaurylamine in order to control the composition ratio of the acid component / base component of the electrodeposition bath, and this is not a control of the component of the replenishing paint.

以上述べたように、カチオン電着塗料の補給塗料について検討した例は非常に少ない。
特開2005−126749号公報 特開2002−256495号公報 特開平7−188987号公報
As described above, there are very few examples of examining the replenishment paint of the cationic electrodeposition paint.
Japanese Patent Laid-Open No. 2005-126749 JP 2002-256495 A JP-A-7-188987

本発明は、従来技術では殆ど検討されなかったカチオン電着塗料の補給塗料の成分の検討を行い、補給塗料をツーパックからワンパックにすると同時に、塗料成分の沈降を防止することを目的とする。   The object of the present invention is to examine the components of the replenishing paint of the cationic electrodeposition paint, which has hardly been studied in the prior art, and to reduce the replenishing paint from one pack to a one pack and at the same time prevent sedimentation of the paint components.

本発明は、カチオン電着塗料浴槽へ補給される補給塗料において、補給塗料のE型粘度計による25℃で5rpmでの粘度が100〜500mPa・Sであり、チクソトロピーインデックス(Ti値)が2〜4の範囲であることを特徴とするカチオン電着塗料用補給塗料を提供する。   The present invention relates to a replenishing paint to be replenished to a cationic electrodeposition paint bath, wherein the replenishing paint has a viscosity of 100 to 500 mPa · S at 25 rpm at 25 ° C. according to an E-type viscometer and a thixotropy index (Ti value) of 2 A replenishing paint for a cationic electrodeposition paint characterized by being in the range of 4.

また、本発明は固形分濃度が30質量%以上であるカチオン電着塗料用補給塗料を提供する。   The present invention also provides a replenishing paint for cationic electrodeposition paint having a solid content concentration of 30% by mass or more.

さらに本発明は、前記補給塗料は粘度調整剤を配合することにより粘度調節をおこなうことを提供する。   Furthermore, the present invention provides that the replenishing paint performs viscosity adjustment by blending a viscosity modifier.

さらにまた、本発明は、粘度調整剤が塗料中の樹脂固形分に対して0.1〜0.5質量%の量で含有するカチオン電着塗料用補給塗料を提供する。   Furthermore, the present invention provides a replenishing coating material for a cationic electrodeposition coating material containing a viscosity modifier in an amount of 0.1 to 0.5% by mass relative to the resin solid content in the coating material.

また本発明は、カチオン電着塗料浴槽へ塗料を補給する場合に、顔料分散ペーストと高濃度カチオン電着塗料樹脂補給液とのツーパックで補給する方法に代えて、顔料分散ペーストと高濃度カチオン電着塗料樹脂補給液を含むワンパック補給塗料をE型粘度計による25℃で5rpmでの粘度100〜500mPa・Sおよびチクソトロピーインデックス(Ti値)2〜4の範囲にすることを特徴とするカチオン電着塗料への補給塗料の補給方法を提供する。   The present invention also provides a pigment dispersion paste and a high-concentration cationic electrode instead of a two-pack replenishment of the pigment dispersion paste and the high-concentration cationic electrodeposition paint resin replenisher when replenishing the paint to the cationic electrodeposition paint bath. One-pack replenishment paint containing a coating resin replenisher is made to have a viscosity of 100 to 500 mPa · S and a thixotropy index (Ti value) of 2 to 4 at 25 rpm at 25 ° C. using an E-type viscometer. A method for supplying replenishment paint to a paint is provided.

本発明では、カチオン電着塗料の補給塗料中に粘度調整剤を単に配合することにより、これまで顔料分散ペーストと高濃度カチオン電着塗料樹脂補給液とのツーパックで補給していたが、それをワンパックにすることが可能になったのである。粘度調整剤を配合して、E型粘度計による25℃で5rpmでの粘度を100〜500mPa・Sかつチクソトロピーインデックス(Ti値)を2〜4の範囲に調整すれば、顔料の沈降が抑制され、再分散することが必要なくそのまま補給することができるので、補給塗料の作成が一液ですむということ、および顧客へ一液で配送できるということなどの大きな利点が存在する。   In the present invention, by simply blending a viscosity modifier in the replenishment paint of the cationic electrodeposition paint, it has been replenished with a two-pack of the pigment dispersion paste and the high-concentration cationic electrodeposition paint resin replenisher until now. It became possible to make one pack. If a viscosity modifier is blended and the viscosity at 5 rpm at 25 ° C. by an E-type viscometer is adjusted to 100 to 500 mPa · S and the thixotropy index (Ti value) is adjusted to a range of 2 to 4, precipitation of the pigment is suppressed. Since it can be replenished as it is without the need for redispersion, there are significant advantages such as the preparation of a replenishing paint being only one solution and the fact that it can be delivered to customers in one solution.

粘度調整剤は一般の粘性のある塗料には通常配合されるものであるが、カチオン電着塗料には粘度調整剤は通常必要ない。なぜならば、電着塗料は前述のように粘度の低い、いわゆるしゃぶしゃぶ状態の塗料であるので、粘度の調整は必要なかった。また、粘度調整剤を電着塗料に配合することは、塗着時に固形分が90重量%ぐらいに上昇するのであるが、その際に粘度調整剤の存在により、塗膜のフロー性が悪くなり、そのため仕上がり肌が悪くなる。本発明によれば、これまでカチオン電着塗料組成物には配合されなかった粘度調整剤を電着塗料の補給塗料に配合することにより、ツーパックの塗料をワンパックにすることができるのであり、産業的な貢献は図り知れない。粘度調整剤は補給塗料に配合される場合、電着槽本槽において希釈されることにより粘度調整作用が大きく低下する。また、粘度調整剤として塗着した塗膜に濃縮されないものを選択することにより、粘度調整剤がもたらす悪影響(フロー性の悪化)は低くすることができる。   Viscosity modifiers are usually blended in general viscous paints, whereas cationic electrodeposition paints usually do not require viscosity modifiers. This is because the electrodeposition paint is a so-called shabu-shabu paint having a low viscosity as described above, and thus it is not necessary to adjust the viscosity. In addition, adding a viscosity modifier to the electrodeposition paint increases the solid content to about 90% by weight at the time of coating. However, the flowability of the coating film deteriorates due to the presence of the viscosity modifier. Therefore, the finished skin becomes worse. According to the present invention, the two-pack paint can be made into one pack by blending the viscosity modifier, which has not been blended with the cationic electrodeposition paint composition, into the replenishment paint of the electrodeposition paint. The industrial contribution is immense. When the viscosity modifier is blended in the replenishing paint, the viscosity adjusting action is greatly reduced by dilution in the main electrodeposition tank. Moreover, the bad influence (deterioration of flow property) which a viscosity modifier brings can be made low by selecting what is not concentrated in the coating film applied as a viscosity modifier.

電着塗料の粘度が低くなるのは、前述したように、硬化剤を含むエマルションの粘度が低いために電着塗料全体の粘度が低くなるためである。この塗料に補給する場合、従来の電着塗料を高濃度化したワンパック化した補給用塗料としても、チクソ性を付与するなどの粘性設計がなされていないために、従来の補給用塗料をそのままワンパック化しても補給塗料に含まれている顔料成分が沈降するという不具合が発生するおそれがある。この不具合を解消するために、従来は補給用塗料の成分を顔料分散ペーストと、電着塗料樹脂補給液とからなるツーパック化するかあるいは、ワンパック化された補給用塗料を撹拌し続けるなどの措置を施す必要があった。ツーパック化した場合、前記顔料分散ペーストでは、比較的粘度が高いために、静置状態でも顔料が沈降することが少なく、また電着樹脂補給液は沈降のおそれのある顔料成分を含有しておらず、従って上記の不具合が解消されていたものであるが、前述の通り輸送コストの問題が生じていた。本発明では、ツーパック化などの手段を用いないで、補給塗料の粘度調整を行うだけで問題を解消することができた。   The reason why the viscosity of the electrodeposition paint is lowered is that, as described above, since the viscosity of the emulsion containing the curing agent is low, the viscosity of the entire electrodeposition paint is lowered. When replenishing this paint, the conventional replenishing paint is used as it is because it is not designed as a one-pack replenishing paint with a high concentration of the conventional electrodeposition paint. Even if it is made into one pack, there is a possibility that a problem that the pigment component contained in the replenishing paint settles may occur. In order to solve this problem, conventionally, the component of the replenishing paint is made into a two-pack consisting of a pigment dispersion paste and an electrodeposition paint resin replenishing solution, or the one-packed replenishing paint is continuously stirred. It was necessary to take measures. When two-packed, the pigment dispersion paste has a relatively high viscosity, so that the pigment hardly settles even in a stationary state, and the electrodeposition resin replenisher does not contain a pigment component that is likely to settle. Therefore, although the above-described problems have been solved, there has been a problem of transportation costs as described above. In the present invention, the problem can be solved only by adjusting the viscosity of the replenishing paint without using means such as two-packing.

本発明のカチオン電着塗料用補給塗料組成物中には、粘度調整剤が配合される。粘度調整剤としては、種々の市販品が使用できる。粘度制御剤が配合されたカチオン電着用補給塗料組成物の固形分濃度は、30質量%以上であることが望ましい。当該補給塗料組成物の固形分濃度が望ましい下限を下回ると、繰り返し使用され、固形分濃度が少なくなったカチオン電着塗料浴槽に十分な固形分の補給ができず好ましくないためである。   A viscosity modifier is blended in the replenishing coating composition for cationic electrodeposition coating of the present invention. Various commercially available products can be used as the viscosity modifier. The solid content concentration of the cationic electrodeposition replenishing coating composition containing the viscosity control agent is preferably 30% by mass or more. This is because if the solid content concentration of the replenishing coating composition is below the desired lower limit, it is not preferable because sufficient solid content cannot be replenished in the cationic electrodeposition coating bath that has been used repeatedly and has a reduced solid content concentration.

従来、ツーパックであったカチオン電着塗料用補給塗料の配合をワンパック化しても、補給等塗料全体の粘度が低いために、補給塗料に含まれている顔料成分が沈降するという不具合が発生するおそれがある。   Even if the composition of the replenishing paint for the cationic electrodeposition paint, which was a conventional two-pack, is made into a one-pack, the viscosity of the whole paint such as replenishment is low, so the problem that the pigment component contained in the replenishing paint settles occurs. There is a fear.

本発明に用いることができる粘性調整剤は、有機系あるいは無機系のいずれのものであってもよく、特に補給塗料のE型粘度計による25℃で5rpmでの粘度が100〜500mPa・Sでありなおかつ、Ti値が2〜4の範囲にすることができればよい。具体的な例としては、脂肪酸アマイドの膨潤分散体、アマイド系脂肪酸、長鎖ポリアミノアマイドの燐酸塩等のポリアマイド系のもの(楠本化成社製 ディスパロンシリーズなど)、有機酸スメクタイト粘土、モンモリロナイト等の有機ベントナイト系のもの(ズードケミー触媒社製 チクソゲルシリーズなど)、ケイ酸アルミ、硫酸バリウム等の無機顔料(竹原化学社製など)、顔料の形状により粘性が発現する扁平顔料、ポリエステル変性ウレタンエマルション、ポリエーテル変性ウレタンエマルション等の各種変性ウレタン化合物(ビックケミー社製 BYKシリーズなど)、等を挙げることができる。   The viscosity adjusting agent that can be used in the present invention may be either organic or inorganic, and in particular, the viscosity at 100 ° C. and 500 mPa · s at 25 rpm at 25 ° C. by an E-type viscometer of the replenishing paint In addition, it is only necessary that the Ti value can be in the range of 2 to 4. Specific examples include fatty acid amide swelling dispersions, amide fatty acids, polyamides such as long-chain polyaminoamide phosphates (such as the Dispalon series manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd.), organic acid smectite clay, montmorillonite, etc. Organic bentonite-based (such as thixogel series manufactured by Sud Chemie Catalyst), inorganic pigments such as aluminum silicate and barium sulfate (such as Takehara Chemical), flat pigments that develop viscosity depending on the shape of the pigment, polyester-modified urethane emulsion, Examples include various modified urethane compounds such as polyether-modified urethane emulsion (BYK series manufactured by BYK Chemie), and the like.

これらの中で好ましいものとしては各種変性ウレタンが挙げられる。   Among these, various modified urethanes are preferable.

本明細書中で、チクソトロピーインデックス(Ti値)とは、揺変性を示す指標であり、チクソトロピー性とは温度一定下で攪拌するとゾル状になり、これを放置すると再びゲル状に戻る性質を意味する。顔料粒子の特性やビヒクルにもよるが、分散系でよく見られる性質である。これは、外力によってゲルの内部構造が破壊されて流動性が増すが、静置すると粒子間の結合が再現するためである。一般に、ペーストのような分散系では回転速度に応じて粘度値が低下するが、異なる回転速度aとb(a>b)における粘度値の比を取ったものがチクソトロピーインデックスである。本発明では、E型粘度計を用いて5rpmおよび50rpmで測定し、その粘度の比、η5/η50をTi値とする(測定温度:25℃)。 In this specification, the thixotropy index (Ti value) is an index indicating thixotropy, and the thixotropy means the property of becoming a sol when stirred at a constant temperature and returning to a gel state when left untreated. To do. Although it depends on the characteristics of the pigment particles and the vehicle, it is a property often seen in dispersions. This is because the internal structure of the gel is destroyed by the external force and the fluidity is increased, but the bonds between the particles are reproduced when left standing. Generally, in a dispersion system such as a paste, the viscosity value decreases according to the rotation speed, but the thixotropy index is obtained by taking a ratio of viscosity values at different rotation speeds a and b (a> b). In the present invention, measurement is performed at 5 rpm and 50 rpm using an E-type viscometer, and the ratio of the viscosity, η 5 / η 50, is set as the Ti value (measurement temperature: 25 ° C.).

粘度調整剤は、カチオン電着塗料用補給塗料組成物の補給塗料樹脂固形分に対し0.1〜0.5質量%の量、好ましくは0.1〜0.3質量%、より好ましくは0.15〜0.25質量%の量で配合する。0.1質量%よりも少ないと、粘度調整の効果が得られず、補給塗料をワンパック型にすることがむずかしくなる。0.5質量%を越える量を配合しても、粘度調整の効果が得られず、逆に高粘度による不具合、例えば洗浄性や表面乾きなどの欠点を有する。   The viscosity modifier is an amount of 0.1 to 0.5% by mass, preferably 0.1 to 0.3% by mass, more preferably 0, based on the replenishing coating resin solid content of the replenishing coating composition for cationic electrodeposition coatings. It mix | blends in the quantity of 15-0.25 mass%. If it is less than 0.1% by mass, the effect of adjusting the viscosity cannot be obtained, and it becomes difficult to make the replenishing paint into a one-pack type. Even if the amount exceeds 0.5% by mass, the effect of adjusting the viscosity cannot be obtained, and conversely, there are defects due to high viscosity such as detergency and surface drying.

本発明では、カチオン電着塗料用補給塗料の粘度が、E型粘度計の5rpm(25℃)において100〜500mPa・S、好ましくは200〜400mPa・S、さらに好ましくは300〜400mPa・Sの範囲に調整することである。この粘度はE型粘度計による測定される。100mPa・Sよりも少ないと、補給塗料の粘度が足りず、顔料の沈降が生じる。500mPa・Sよりも高いと、粘度が高すぎて、洗浄性や表面乾きなどの欠点を有する。   In the present invention, the viscosity of the replenishment paint for the cationic electrodeposition paint is in the range of 100 to 500 mPa · S, preferably 200 to 400 mPa · S, more preferably 300 to 400 mPa · S at 5 rpm (25 ° C.) of an E-type viscometer. To adjust. This viscosity is measured with an E-type viscometer. When it is less than 100 mPa · S, the viscosity of the replenishing paint is insufficient and the pigment is precipitated. When it is higher than 500 mPa · S, the viscosity is too high, and there are defects such as cleanability and surface drying.

更に、本発明では、カチオン電着塗料用補給塗料のTi値が、2〜4、好ましくは3〜4に調製する必要がある。Ti値が2を下回ると、顔料の沈降安定性が悪化し、4を上回ると、塗料の粘度が上昇しすぎて、貯蔵安定性に悪影響を及ぼし、その結果塗膜外観が悪化して好ましくない。   Furthermore, in the present invention, it is necessary to prepare the Ti value of the replenishing paint for the cationic electrodeposition paint to be 2 to 4, preferably 3 to 4. When the Ti value is less than 2, the sedimentation stability of the pigment is deteriorated, and when it exceeds 4, the viscosity of the paint is excessively increased, and the storage stability is adversely affected. .

カチオン電着塗料組成物
本発明のカチオン電着塗料用補給塗料に用いられるカチオン電着塗料組成物は、補給塗料ということで高濃度であるが、一般のカチオン電着塗料組成物に用いられる組成と同じ物であってよい。以下それぞれの成分について説明する。
Cationic electrodeposition paint composition The cationic electrodeposition paint composition used in the replenishment paint for the cationic electrodeposition paint of the present invention has a high concentration because it is a replenishment paint, but it is a composition used in a general cationic electrodeposition paint composition. It may be the same thing. Each component will be described below.

カチオン性エポキシ樹脂
本発明のカチオン電着塗料用補給塗料に用いられ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 replenishment paint for the cationic electrodeposition paint of the present invention includes an epoxy resin modified with an amine. 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 2010043189
Figure 2010043189

[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ポリイソシアネートとポリエポキシドを塩基性触媒の存在下で加熱保温し、副生する低級アルコールを系内より留去することで得られる。   As a method for introducing an oxazolidone ring into an epoxy resin, for example, a block polyisocyanate 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 introduced from the system. Obtained by distilling off.

二官能エポキシ樹脂とモノアルコールでブロックしたジイソシアネート(すなわち、ビスウレタン)とを反応させるとオキサゾリドン環を含有するエポキシ樹脂が得られることは公知である。このオキサゾリドン環含有エポキシ樹脂の具体例及び製造方法は、例えば、特開2000−128959号公報第0012〜0047段落に記載されており、公知である。   It is known that an epoxy resin containing an oxazolidone ring can be obtained by reacting a bifunctional epoxy resin with a diisocyanate blocked with a monoalcohol (ie, bisurethane). Specific examples and production methods of the oxazolidone ring-containing epoxy resin are described in, for example, paragraphs 0012 to 0047 of JP-A No. 2000-128959 and are publicly known.

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。アミン類は複数のものを併用して用いてもよい。   Specific examples include butylamine, octylamine, diethylamine, dibutylamine, methylbutylamine, monoethanolamine, diethanolamine, N-methylethanolamine, triethylamine hydrochloride, N, N-dimethylethanolamine acetate, diethyl disulfide / 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.

硬化剤
本発明で使用する硬化剤は、ポリイソシアネートをブロック剤でブロックして得られたブロックポリイソシアネートが好ましく、ここでポリイソシアネートとは、1分子中にイソシアネート基を2個以上有する化合物をいう。ポリイソシアネートとしては、例えば、脂肪族系、脂環式系、芳香族系および芳香族−脂肪族系等のうちのいずれのものであってもよい。
Curing Agent The curing agent used in the present invention is preferably a blocked polyisocyanate obtained by blocking polyisocyanate with a blocking agent, where polyisocyanate refers to a compound having two or more isocyanate groups in one molecule. . The polyisocyanate may be, for example, any of aliphatic, alicyclic, aromatic and aromatic-aliphatic.

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 aromatic rings such as xylylene diisocyanate (XDI) and tetramethylxylylene diisocyanate (TMXDI); modified products of these diisocyanates (urethanes, carbodiimides, Uretdione, uretoimine, burette and / or isocyanurate modified product); and the like. 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硬化剤として使用してよい。   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 curing agents.

ポリイソシアネートは、脂肪族ポリイソシアネート又は脂環式ポリイソシアネートであることが好ましい。形成される塗膜が耐候性に優れるからである。   The polyisocyanate is preferably an aliphatic polyisocyanate or an alicyclic polyisocyanate. This is because the formed coating film is excellent in weather resistance.

脂肪族ポリイソシアネート又は脂環式ポリイソシアネートの好ましい具体例には、ヘキサメチレンジイソシアネート、水添TDI、水添MDI、水添XDI、IPDI、ノルボルナンジイソシアネート、それらの二量体(ビウレット)、三量体(イソシアヌレート)等が挙げられる。   Preferred specific examples of the aliphatic polyisocyanate or alicyclic polyisocyanate include hexamethylene diisocyanate, hydrogenated TDI, hydrogenated MDI, hydrogenated XDI, IPDI, norbornane diisocyanate, dimer (biuret) and trimer thereof. (Isocyanurate) etc. are mentioned.

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、低温硬化(160℃以下)を望む場合には、ε−カプロラクタム、δ−バレロラクタム、γ−ブチロラクタムおよびβ−プロピオラクタムなどのラクタム系ブロック剤、及びホルムアルドキシム、アセトアルドキシム、アセトキシム、メチルエチルケトオキシム、ジアセチルモノオキシム、シクロヘキサンオキシムなどのオキシム系ブロック剤を使用するのが良い。   As a blocking agent, when low temperature curing (160 ° C. or lower) is desired, lactam blocking agents such as ε-caprolactam, δ-valerolactam, γ-butyrolactam and β-propiolactam, and formaldoxime, acetoald It is preferable to use an oxime blocking agent such as oxime, acetoxime, methyl ethyl ketoxime, diacetyl monooxime, and cyclohexane oxime.

カチオン性エポキシ樹脂と硬化剤との合計量は、一般に、カチオン電着塗料用補給塗料の全固形分の25〜85質量%、好ましくは40〜70質量%であってよい。   In general, the total amount of the cationic epoxy resin and the curing agent may be 25 to 85% by mass, preferably 40 to 70% by mass, based on the total solid content of the replenishing coating material for the cationic electrodeposition coating material.

顔料
本発明で用いられる補給塗料は、通常用いられる顔料を含んでもよい。使用できる顔料の例としては、通常使用される無機顔料、例えば、チタンホワイト、カーボンブラック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のような防錆顔料等、が挙げられる。
Pigment The replenishing paint used in the present invention may contain a commonly used pigment. Examples of pigments that can be used include commonly used inorganic pigments, for example colored pigments such as titanium white, carbon black and bengara; extender pigments such as kaolin, talc, aluminum silicate, calcium carbonate, mica and clay; Zinc phosphate, iron phosphate, aluminum phosphate, calcium phosphate, zinc phosphite, zinc cyanide, zinc oxide, aluminum tripolyphosphate, zinc molybdate, aluminum molybdate, calcium molybdate and aluminum phosphomolybdate, phosphomolybdic acid Examples include rust preventive pigments such as aluminum zinc.

顔料は、一般に、補給塗料の全固形分の1〜35質量%、好ましくは3〜25質量%を占める量で補給塗料に含有される。   The pigment is generally contained in the replenishing paint in an amount of 1 to 35% by weight, preferably 3 to 25% by weight, based on the total solid content of the replenishing paint.

顔料分散ペースト
顔料を補給塗料の成分として用いる場合、一般に顔料を顔料分散樹脂と呼ばれる樹脂と共に予め高濃度で水性媒体に分散させてペースト状にする。顔料は粉体状であるため、電着塗料組成物で用いる低濃度均一状態に一工程で分散させるのは困難だからである。一般にこのようなペーストを顔料分散ペーストという。
Pigment-dispersed paste When a pigment is used as a component of a replenishing paint, the pigment is generally dispersed in an aqueous medium at a high concentration in advance together with a resin called a pigment-dispersed resin to form a paste. This is because the pigment is in a powder form, and it is difficult to disperse 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、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。顔料分散樹脂ワニスとしては、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 a pigment in an aqueous medium together with a pigment dispersion resin varnish. As the pigment-dispersed resin varnish, 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.

上記顔料分散用樹脂ワニスおよび顔料を、顔料100質量部に対し固形分比20〜100質量部混合した後、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。   After the pigment dispersion resin varnish and the pigment are mixed in a solid content ratio of 20 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pigment, a ball mill or sand is used until the particle size of the pigment in the mixture reaches a predetermined uniform particle size. A pigment dispersion paste is obtained by dispersing using a normal dispersing device such as a grind mill.

補給塗料組成物の調製
補給塗料は、カチオン性エポキシ樹脂、硬化剤、及び顔料分散ペーストを水性媒体中に分散することによって調製される。また、通常、水性媒体にはカチオン性エポキシ樹脂の分散性を向上させるために中和剤を含有させる。中和剤は塩酸、硝酸、リン酸、ギ酸、酢酸、乳酸のような無機酸または有機酸である。その量は少なくとも20%、好ましくは30〜60%の中和率を達成する量である。
Replenishment Paint Composition Preparation A replenishment paint is prepared by dispersing a cationic epoxy resin, a curing agent, and a pigment dispersion paste in an aqueous medium. Further, the aqueous medium usually contains a neutralizing agent in order to improve the dispersibility of the cationic epoxy resin. Neutralizing agents are inorganic or organic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, formic acid, acetic acid, lactic acid. The amount is that which achieves a neutralization rate of at least 20%, preferably 30-60%.

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級又は/及び3級アミノ基、水酸基等の活性水素含有官能基と反応して良好な硬化塗膜を与えるのに十分でなければならず、一般にカチオン性エポキシ樹脂の硬化剤に対する固形分質量比で表して一般に90/10〜50/50、好ましくは80/20〜65/35の範囲である。   The amount of curing agent is sufficient to react with active hydrogen-containing functional groups such as primary, secondary or / and tertiary amino groups and hydroxyl groups in the cationic epoxy resin during curing to give a good cured coating film. In general, it is generally in the range of 90/10 to 50/50, preferably 80/20 to 65/35, expressed as a solid mass ratio of the cationic epoxy resin to the curing agent.

補給塗料は、ジラウリン酸ジブチルスズ、ジブチルスズオキサイドのようなスズ化合物や、通常のウレタン開裂触媒を含むことができる。鉛を実質的に含まないものが好ましいため、その量は硬化剤であるブロックポリイソシアネート化合物の0.1〜5質量%とすることが好ましい。   The replenishing paint may contain a tin compound such as dibutyltin dilaurate or dibutyltin oxide, or a normal urethane cleavage catalyst. Since what does not contain lead substantially is preferable, it is preferable that the quantity shall be 0.1-5 mass% of the block polyisocyanate compound which is a hardening | curing agent.

補給塗料組成物は、水混和性有機溶剤、界面活性剤、酸化防止剤、及び紫外線吸収剤、などの常用の塗料用添加剤を含むことができる。   The replenishing coating composition can contain conventional coating additives such as water miscible organic solvents, surfactants, antioxidants, and UV absorbers.

本発明によれば、カチオン電着塗料浴槽へ塗料を補給する方法において、その補給塗料中に粘度調整剤を配合することによりツーパック(顔料分散ペーストと固形分濃度が30質量%以上である高濃度カチオン電着塗料樹脂補給液)をワンパックにする塗料の補給方法を提供する。これにより、この塗料をカチオン電着塗料浴槽に補給した場合には、通常の粘度に戻り、なおかつ希釈効果により粘度制御剤の影響はほとんど存在しなくなる。また、補給塗料が補給されたカチオン電着塗料は従来のカチオン電着塗料の成分と全く同一であるので外観や不具合などは全く存在せず、電着塗装が可能である。上記ワンパック化された補給塗料の固形分濃度は30質量%以上である一方、カチオン電着塗料浴槽内の固形分濃度の初期設定は20質量%程度である。このため、繰り返し使用されて固形分濃度が20質量%を下回ったとしても、上記ワンパック化された補給塗料を補給することで、カチオン電着塗料浴槽内の固形分濃度は、初期設定の値を回復することができる。   According to the present invention, in a method for replenishing a paint to a cationic electrodeposition paint bath, a two-pack (pigment-dispersed paste and a high concentration having a solid content concentration of 30% by mass or more is obtained by incorporating a viscosity modifier in the replenished paint. Provided is a paint replenishing method in which a cationic electrodeposition paint resin replenisher) is made into one pack. Thereby, when this paint is replenished to the cationic electrodeposition paint bath, it returns to the normal viscosity, and the influence of the viscosity control agent hardly exists due to the dilution effect. In addition, the cationic electrodeposition paint to which the replenishment paint is replenished is completely the same as the components of the conventional cationic electrodeposition paint, so that there is no appearance and no defects, and electrodeposition coating is possible. The solid content concentration of the one-pack replenishment paint is 30% by mass or more, while the initial solid content concentration in the cationic electrodeposition paint bath is about 20% by mass. For this reason, even if it is repeatedly used and the solid content concentration falls below 20% by mass, the solid content concentration in the cationic electrodeposition paint bath is set to the initial value by replenishing the one-pack replenishment paint. Can be recovered.

本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。本発明はこれら実施例に限定されるものと解してはならない。   The invention is explained in more detail by means of examples. The present invention should not be construed as being limited to these examples.

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 カチオン性エポキシ樹脂およびカチオン性エポキシ樹脂と硬化剤からなる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 Emulsion Containing Cationic Epoxy Resin and Cationic Epoxy Resin and Curing Agent A flask equipped with a stirrer, a cooler, a nitrogen injection tube and a dropping funnel was charged with 2,4 / 2,6-tolylene diisocyanate (80 / 20 wt%) 71.34 parts, 111.98 parts of methyl isobutyl ketone and 0.02 part of dibutyltin dilaurate were weighed, and 14.24 parts of methanol was added dropwise from the dropping funnel over 30 minutes while stirring and nitrogen bubbling. did. 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℃まで加温した上記カチオン性エポキシ樹脂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 (75.0 parts as a solid content) of the above cationic epoxy resin heated to 70 ° C. 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 顔料分散樹脂ワニスの製造
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 Dispersion Resin Varnish To a flask equipped with a stirrer, a cooler, a nitrogen injection tube, a thermometer and a dropping funnel, 382.20 parts of bisphenol A type epoxy resin (trade name DER-331J) having an epoxy equivalent of 188 Then, 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で得た顔料分散樹脂ワニスを238部、二酸化チタン100部およびイオン交換水44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48.0%)。
Production Example 4 Production of Pigment Dispersion Paste 238 parts of the pigment dispersion resin varnish obtained in Production Example 3 in a sand grind mill, 100 parts of titanium dioxide and 44 parts of ion-exchanged water are dispersed until the particle size is 10 μm or less. A dispersion paste was obtained (solid content 48.0%).

実施例1〜4および比較例1〜3
カチオン電着塗料用補給塗料の調製
製造例2で得られたカチオン性エポキシ樹脂と硬化剤からなるエマルションと製造例1で得られたブロックイソシアネート硬化剤とを固形分比で80/20で均一になるように混合した。これに樹脂固形分100g当たりの酸のミリグラム当量(MEQ(A))が30になるように氷酢酸を添加し、さらにイオン交換水をゆっくりと加えて希釈した。減圧下でMIBKを除去する事により、固形分が40%のエマルションを得た。
Examples 1-4 and Comparative Examples 1-3
Preparation of Replenishing Paint for Cationic Electrodeposition Paint Emulsion comprising the cationic epoxy resin obtained in Production Example 2 and a curing agent and the blocked isocyanate curing agent obtained in Production Example 1 are uniformly at a solid content ratio of 80/20 It mixed so that it might become. Glacial acetic acid was added to this so that the milligram equivalent (MEQ (A)) of the acid per 100 g of resin solid content was 30, and further ion-exchanged water was slowly added for dilution. By removing MIBK under reduced pressure, an emulsion having a solid content of 40% was obtained.

このエマルション1370部および製造例4で得られた顔料分散ペースト67部と、イオン交換水13部とジブチル錫オキサイド8部とを混合して、撹拌後、下記の表1に記載する増粘剤(粘度調整剤)を配合し(配合量は対固形分比0.15〜0.5重量%)、固形分40%、灰分3%のカチオン電着塗料用補給塗料を作成した。この補給塗料の粘度をE型粘度計により測定した。尚、基準は増粘剤がない例であり、比較例1〜3は粘度調整剤を配合するが、E型粘度計で25℃で5rpmで測定した粘度が100〜500mPa・Sの範囲内に入らないものである。   1370 parts of this emulsion and 67 parts of the pigment dispersion paste obtained in Production Example 4, 13 parts of ion-exchanged water and 8 parts of dibutyltin oxide were mixed, and after stirring, thickeners described in Table 1 below ( (Viscosity modifier) was blended (the blending amount was 0.15 to 0.5 wt% with respect to the solid content), and a replenishing paint for a cationic electrodeposition paint having a solid content of 40% and an ash content of 3% was prepared. The viscosity of this replenishing paint was measured with an E-type viscometer. In addition, a reference | standard is an example without a thickener, Comparative Examples 1-3 mix | blends a viscosity regulator, but the viscosity measured at 25 rpm at 5 rpm with the E-type viscosity meter in the range of 100-500 mPa * S. It does not enter.

また、その塗料について一週間後の堆積量および灰分変化、さらには電着塗装を行った後の外観(表面粗度)を測定した。   Further, the coating amount and the change in ash content after one week and the appearance (surface roughness) after electrodeposition coating were measured for the paint.

測定方法は以下の通りであった。
(1)粘度測定
E型粘度、5rpm、50rpm(それぞれの粘度をη、η50とする。)、測定温度:25℃
(2)Ti値
上記粘度測定で求めた粘度のη5/η50の値で表した。
(3)沈降試験
試験管(350mm×直径20mm)に上記補給液を入れ、一週間40℃で静置後、顔料沈降量(目視)および灰分量(試験管上層部および下層部)を測定する。
(4)外観評価
上記補給液を脱イオン水で固形分7%に希釈後、電着塗装を電圧200ボルトで30℃で3分行い、160℃で15分間焼き付けし、得られた電着塗膜の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。
The measuring method was as follows.
(1) Viscosity measurement E type viscosity, 5 rpm, 50 rpm (respective viscosity is η 5 , η 50 ), measurement temperature: 25 ° C.
(2) Ti value The Ti value was represented by the value of η 5 / η 50 of the viscosity determined by the above viscosity measurement.
(3) Sedimentation test Put the above replenisher into a test tube (350 mm x 20 mm in diameter) and let stand at 40 ° C for one week, then measure the pigment sedimentation amount (visual observation) and the ash content (upper layer and lower layer of the test tube). .
(4) Appearance evaluation After the above replenisher was diluted to 7% solids with deionized water, electrodeposition coating was performed at a voltage of 200 volts at 30 ° C for 3 minutes, and baked at 160 ° C for 15 minutes. The Ra value of the film was measured using an evaluation type surface roughness measuring machine (manufactured by Mitutoyo Corporation, SURFTEST SJ-201P) in accordance with 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 erase. The results are shown in Table 1. It can be said that the smaller the Ra value, the less the unevenness and the better the coating film appearance.

Figure 2010043189
基準は増粘剤がない例である。
Figure 2010043189
The standard is an example without a thickener.

増粘剤Aはズードケミー触媒社製の非ウレタン系の会合性増粘剤、Optiflo L100、増粘剤Bは同Optiflo L150である。増粘剤Cは伊藤製油社製のウレタン変性ポリエーテル、Additol VXW6388である。増粘剤Dはアクゾノーベル社製のBermodol PUR2150(ウレタン変性ポリエーテル)である。増粘剤Eはビックケミー社製のウレア変性ウレタン型の増粘剤であるBYK−425である。増粘剤Fはエレメンティス社から市販のRheolate 288(ウレア変性ウレタン系会合性増粘剤)である。   Thickener A is a non-urethane associative thickener made by Sud Chemie Catalyst, Optiflo L100, and thickener B is Optiflo L150. Thickener C is a urethane-modified polyether, Additol VXW6388, manufactured by Ito Oil. Thickener D is Bermodol PUR2150 (urethane modified polyether) manufactured by Akzo Nobel. Thickener E is BYK-425 which is a urea-modified urethane type thickener manufactured by Big Chemie. Thickener F is Rheolate 288 (urea modified urethane-based associative thickener) commercially available from Elementis.

以上述べたように、粘度調整剤を配合したカチオン電着塗料用補給塗料は、沈降性が粘度調整剤ないものよりも大きく改善されている。E型粘度計による25℃で5rpmでの粘度ηが100〜500mPa・Sである実施例1〜4のものは、顔料の堆積量がなく、灰分の変化もほとんどないので、優れたものということができる。 As described above, the replenishment paint for cationic electrodeposition paints containing the viscosity modifier is greatly improved in settling property than that without the viscosity modifier. Examples 1 to 4 having a viscosity η 5 of 100 to 500 mPa · s at 25 rpm at 25 ° C. with an E-type viscometer are excellent because there is no amount of pigment deposited and almost no change in ash content. be able to.

Claims (6)

カチオン電着塗料浴槽へ補給される補給塗料において、補給塗料のE型粘度計による25℃で5rpmでの粘度が100〜500mPa・Sであり、チクソトロピーインデックス(Ti値)が2〜4の範囲であることを特徴とするカチオン電着塗料用補給塗料。   In the replenishment paint to be replenished to the cationic electrodeposition paint bath, the replenishment paint has a viscosity of 100 to 500 mPa · S at 25 ° C. at 25 ° C. with an E-type viscometer, and a thixotropic index (Ti value) in the range of 2 to 4. A replenishing paint for a cationic electrodeposition paint characterized by being. 固形分濃度が30質量%以上であることを特徴とする請求項1記載のカチオン電着塗料用補給塗料。   2. The replenishing coating material for cationic electrodeposition coating material according to claim 1, wherein the solid content concentration is 30% by mass or more. 前記補給塗料は粘度調整剤を配合することにより粘度調節をおこなう請求項1記載のカチオン電着塗料用補給塗料。   The replenishing paint for cationic electrodeposition paints according to claim 1, wherein the replenishing paint is adjusted by blending a viscosity modifier. 粘度調整剤が前記補給塗料中の樹脂固形分に対して0.1〜0.5質量%の量で含有する請求項1記載のカチオン電着塗料用補給塗料。   The replenishment paint for cationic electrodeposition paints according to claim 1, wherein the viscosity modifier is contained in an amount of 0.1 to 0.5% by mass relative to the resin solid content in the replenishment paint. カチオン電着塗料浴槽へ塗料を補給する方法において、顔料分散ペーストと高濃度カチオン電着塗料樹脂補給液とのツーパックで補給する方法に代えて、顔料分散ペーストと高濃度カチオン電着塗料樹脂補給液を含むワンパック補給塗料をE型粘度計による25℃で5rpmでの粘度100〜500mPa・Sおよびチクソトロピーインデックス(Ti値)2〜4の範囲にすることを特徴とするカチオン電着塗料浴槽への補給塗料の補給方法。   In the method of replenishing paint to the cationic electrodeposition paint bath, in place of the two-pack replenishment of the pigment dispersion paste and the high concentration cationic electrodeposition paint resin replenisher, the pigment dispersion paste and the high concentration cationic electrodeposition paint resin replenisher To a cationic electrodeposition paint bath characterized by having a viscosity of 100 to 500 mPa · S at 25 rpm at 25 ° C. and a thixotropy index (Ti value) of 2 to 4 using an E-type viscometer. How to replenish paint. 請求項5記載の補給方法で補給塗料を補給したカチオン電着塗料浴槽を用いて、電着塗装する方法。   6. A method of electrodeposition coating using a cationic electrodeposition paint bath in which a replenishment paint is replenished by the replenishment method according to claim 5.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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