JP2011020085A - Method for forming electrodeposition coating film and method for forming multilayer coating film - Google Patents

Method for forming electrodeposition coating film and method for forming multilayer coating film Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for forming an electrodeposition coating film in which the yellowing of the electrodeposition coating film is prevented and not only excellent rustproof properties but also functions such as weather resistance, light resistance, impact resistance and chipping resistance are imparted to the electrodeposition coating film to omit an intermediate coating step and to provide a method for forming a multilayer coating film which includes no intermediate coating film and has an excellent color-developed finish coating film and the external appearance excellent in color development and hues or the like. <P>SOLUTION: The method for forming the electrodeposition coating film comprises the steps of: applying an electrodeposition coating composition onto an object to be coated by an electrodeposition coating method; separating the applied electrodeposition coating composition into multiple layers while heating the applied electrodeposition coating composition; and curing the separated electrodeposition coating composition to form a multilayer cured film comprising at least two layers. The electrodeposition coating composition includes coating film-forming resin compositions (a) and (b), blocked polyisocyanates (c1) and (c2), a pigment and a yellowing inhibitor. The coating film-forming resin compositions (a) and (b) are incompatible with each other so that the coating film-forming resin composition (a) forms an emulsion particle A including the blocked polyisocyanate (c1) and the coating film-forming resin composition (b) forms another emulsion particle B including the blocked polyisocyanate (c2). The yellowing inhibitor of 0.5-5.0 parts weight based on 100 parts weight of all resin solid contents of the emulsion particles A and B is incorporated in the electrodeposition coating composition. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車車体などの塗装に適用可能な複層電着塗膜を形成することのできる電着塗膜形成方法に関し、さらに電着塗膜に優れた耐熱性、耐候性、耐光性などの機能を付与して電着塗膜の黄変を防止することのできる電着塗膜形成方法に関する。また、本発明は、自動車車体などの塗装において、中塗り塗装工程を省略した、いわゆる中塗り塗装レス系の多層塗膜の形成方法にも関する。   The present invention relates to an electrodeposition coating film forming method capable of forming a multilayer electrodeposition coating film applicable to coating of an automobile body and the like, and further has excellent heat resistance, weather resistance, light resistance, etc. It is related with the electrodeposition coating-film formation method which can provide the function of and can prevent yellowing of an electrodeposition coating film. The present invention also relates to a method of forming a so-called intermediate coating-less multilayer coating film in which an intermediate coating step is omitted in the coating of an automobile body or the like.

自動車車体などの塗装分野では、一般に、鋼板などの被塗物に、防錆性向上を目的として、下塗り塗膜として電着塗膜を形成した後、その上に中塗り塗膜を形成し、さらにその上に上塗り塗膜として、着色ベース塗膜、クリヤー塗膜などを順次形成して塗装が完了する。   In the field of painting such as automobile bodies, in general, an electrodeposition film is formed as an undercoat film on a coated object such as a steel plate for the purpose of improving rust prevention, and then an intermediate coating film is formed thereon. Further, a colored base coating film, a clear coating film, and the like are sequentially formed thereon as a top coating film to complete the coating.

しかし、近年では、自動車車体などの塗装分野においても、省資源、省エネルギー、省コストおよび環境負荷低減(例えば、低VOCおよび低CO)を目的として、塗装工程の短縮および簡略化が求められている。 However, in recent years, in the field of painting such as automobile bodies, there has been a demand for shortening and simplifying the painting process for the purpose of resource saving, energy saving, cost saving, and environmental load reduction (for example, low VOC and low CO 2 ). Yes.

一般に、簡略化した塗装方法としては、3コート1ベーク(3C1B)法がよく知られている。3C1B法では、電着塗膜の上に、中塗り塗料、ベース塗料およびクリヤー塗料をウェット・オン・ウェット(wet-on-wet)で順次塗り重ね、これら塗り重ねた塗膜を同時に焼き付け、硬化させることによって、電着塗膜の上に、中塗り塗膜、ベース塗膜およびクリヤー塗膜の順でこれら3層を含む多層塗膜を一度に簡便に形成することができる。3C1B法では、硬化電着塗膜形成後、たった1回の焼き付け硬化で多層塗膜を形成することができるので、省エネルギーおよび省コストなどの観点から非常に有益である。また、3C1B法では、一般に、形成される多層塗膜が中塗り塗膜を含むため、優れた下地隠蔽性、耐候性、耐光性、耐衝撃性、耐チッピング性などの機能を塗膜に付与することができる。   In general, a three-coat one-bake (3C1B) method is well known as a simplified coating method. In the 3C1B method, intermediate coating, base coating, and clear coating are sequentially applied on the electrodeposition coating film by wet-on-wet, and these coating films are baked and cured simultaneously. By doing so, a multilayer coating film including these three layers in the order of the intermediate coating film, the base coating film, and the clear coating film can be easily formed on the electrodeposition coating film at a time. The 3C1B method is very advantageous from the viewpoint of energy saving and cost saving because a multilayer coating film can be formed by only one baking and curing after the formation of the cured electrodeposition coating film. In addition, in the 3C1B method, since the multilayer coating film to be formed generally includes an intermediate coating film, functions such as excellent base concealing property, weather resistance, light resistance, impact resistance, and chipping resistance are imparted to the coating film. can do.

また、近年では、さらに簡略化した塗装方法として、中塗り塗装工程を省略した、いわゆる中塗り塗装レス系の多層塗膜の形成方法が検討されている。自動車車体などに適用する多層塗膜において、中塗り塗膜を省略する場合、一般には、電着塗膜が中塗り塗膜の役割を担う必要がある。従って、電着塗膜は、被塗物に対して、優れた防錆性だけでなく、優れた耐候性、耐光性、耐衝撃性、耐チッピング性などの機能を有していなければならない。また、この場合、中塗り塗膜を省略しても、3C1B法で形成される塗膜と同等またはそれ以上の塗膜外観を提供しなければならない。   In recent years, as a more simplified coating method, a method for forming a so-called intermediate coating-less multilayer coating film in which the intermediate coating step is omitted has been studied. In the case of omitting the intermediate coating film in a multilayer coating film applied to an automobile body or the like, generally, the electrodeposition coating film needs to play the role of the intermediate coating film. Therefore, the electrodeposition coating film must have not only excellent rust prevention properties but also functions such as excellent weather resistance, light resistance, impact resistance, and chipping resistance to the object to be coated. In this case, even if the intermediate coating film is omitted, it is necessary to provide a coating film appearance equivalent to or higher than that of the coating film formed by the 3C1B method.

例えば、特公平2−33069号公報(特許文献1)には、二層塗膜形成型厚膜電着塗料組成物及び電着塗装方法が開示されている。特許文献1に開示の電着塗料組成物は、組成中にベンゼン核を有するモノマーを50重量%以下含有し、かつ軟化点が80℃以上であるカチオン性アクリル樹脂(A)と、軟化点が75℃以下であるカチオン性フェノール型エポキシ樹脂(B)とを含有し、(A)対(B)の重量比が1〜30対1であることを特徴とする。特許文献1に開示の電着塗料組成物では、防錆性に優れたフェノール型エポキシ樹脂層からなる下層と、耐候性に優れたアクリル樹脂層からなる上層とを含む二層構造の電着硬化塗膜を形成することができる。   For example, Japanese Patent Publication No. 2-333069 (Patent Document 1) discloses a two-layer coating film-forming thick film electrodeposition coating composition and an electrodeposition coating method. The electrodeposition coating composition disclosed in Patent Document 1 contains a cationic acrylic resin (A) containing 50% by weight or less of a monomer having a benzene nucleus in the composition and having a softening point of 80 ° C. or higher, and a softening point of It contains a cationic phenol type epoxy resin (B) having a temperature of 75 ° C. or less, and the weight ratio of (A) to (B) is 1 to 30: 1. In the electrodeposition coating composition disclosed in Patent Document 1, a two-layer electrodeposition curing comprising a lower layer made of a phenol type epoxy resin layer excellent in rust prevention and an upper layer made of an acrylic resin layer excellent in weather resistance A coating film can be formed.

しかし、このような二層型の電着硬化塗膜の上に直接上塗り塗料を塗装した場合、すなわち中塗り塗装工程を省略した場合、上塗り塗料がうまく発色しない、すなわち所望の色相が得られない場合がある。特に、自動車車体などの大型で複雑な形状の被塗物を中塗り塗装を省略して塗装する場合、上塗り塗料の意図した所望の色相が得られないことがあり、このような状況は、特に自動車などの工業製品の製造において致命的である。   However, when the top coat is applied directly on such a two-layered electrodeposition-cured coating film, that is, when the intermediate coating step is omitted, the top coat does not color well, that is, the desired hue cannot be obtained. There is a case. In particular, when a large and complicated object to be coated such as an automobile body is applied by omitting the intermediate coating, the intended hue of the top coating may not be obtained. It is fatal in manufacturing industrial products such as automobiles.

上塗り塗料の所望の色相が得られない原因としては、電着塗膜が局所的に黄変することが挙げられる。自動車車体など大型で複雑な形状の被塗物では、電着塗膜の焼き付け硬化の温度を一定に設定しても、加熱が不均一となったり、どうしても熱がこもってしまう部分があり、このような場所では電着塗膜が強く黄変して、褐色のスポット状のまだら模様を形成し、その上から上塗り塗料を塗装しても、下地のまだら模様が透けて見え、塗装外観が著しく低下する場合があり、意匠性が重要視される自動車車体などにおいては致命的である。   The reason why the desired hue of the top coat is not obtained is that the electrodeposition coating is locally yellowed. Even if the electrodeposition coating is baked and cured at a constant temperature, there is a part where the heating is not uniform or the heat is inevitably stored in a large and complicated object such as an automobile body. In such places, the electrodeposition coating is strongly yellowed to form a brown spot-like mottled pattern. It may be reduced, and is fatal in automobile bodies and the like where design is regarded as important.

従来であれば、電着塗装工程で電着塗膜に黄変が生じても、中塗り塗膜によって下地の電着塗膜を隠蔽することができ、しかもその後、紫外線などの光線を遮断することができた。しかし、中塗り塗膜を省略した場合、すなわち中塗り塗装レス系では、上述の通り、電着塗膜の黄変が非常に大きな問題となる。   Conventionally, even if yellowing occurs in the electrodeposition coating film in the electrodeposition coating process, the undercoat electrodeposition coating film can be concealed by the intermediate coating film, and thereafter, rays such as ultraviolet rays are blocked. I was able to. However, when the intermediate coating film is omitted, that is, in the intermediate coating-less system, as described above, yellowing of the electrodeposition coating film becomes a very serious problem.

特開平5−320546号公報(特許文献2)および特開平7−166112号公報(特許文献3)では、電着塗料組成物に紫外線吸収剤やヒンダードアミン化合物を配合して電着塗膜の耐候性を向上させているが、形成される電着塗膜はいずれも1層からなるものであり、耐候性および耐光性が劣る。また、この発明では、中塗り塗装レス系において電着塗膜の黄変を十分に防止することができない。   In JP-A-5-320546 (Patent Document 2) and JP-A-7-166112 (Patent Document 3), an electrodeposition coating composition is blended with an ultraviolet absorber or a hindered amine compound to provide weather resistance of the electrodeposition coating film. However, all of the formed electrodeposition coating films consist of one layer, and are inferior in weather resistance and light resistance. Further, in the present invention, yellowing of the electrodeposition coating film cannot be sufficiently prevented in the intermediate coating-less system.

また、特開2000−345394号公報(特許文献4)は、複層電着塗膜の形成方法を開示し、複層電着塗膜の上層が耐候性を提供し、その下層が防錆性を提供し、これによって中塗り塗装工程を省略している。また、特許文献4には、電着塗料組成物に紫外線吸収剤、酸化防止剤などの従来の添加剤を配合してもよいことが開示されているが、その具体的な例示はなく、これらの添加剤は、単に塗膜の光劣化防止を目的として配合するものであり、上述のように、中塗り塗装を省略して上塗り塗装を行う場合には、電着塗膜の著しい黄変が問題となる場合がある。   Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-345394 (Patent Document 4) discloses a method for forming a multilayer electrodeposition coating film, wherein the upper layer of the multilayer electrodeposition coating film provides weather resistance, and the lower layer is rustproof. This eliminates the intermediate coating process. Patent Document 4 discloses that conventional additives such as ultraviolet absorbers and antioxidants may be blended in the electrodeposition coating composition, but there are no specific examples thereof. The additive is simply added for the purpose of preventing the photodegradation of the coating film, and as described above, when the top coating is performed without the intermediate coating, the electrodeposition coating is significantly yellowed. May be a problem.

また、特開2002−126616号公報(特許文献5)においても、複層電着塗膜を形成することのできる電着塗料組成物に紫外線吸収剤、酸化防止剤などの従来の添加剤を配合してもよいことが開示されているが、その具体的な例示はなく、これらの添加剤では電着塗膜の黄変を十分に防止することができない。また、特許文献5に開示の発明では、優れた耐衝撃性(耐チッピング性)を得るために中塗り塗装工程が必須であり、中塗り塗装工程を省略することができない。   Also in JP-A-2002-126616 (Patent Document 5), conventional additives such as ultraviolet absorbers and antioxidants are blended in an electrodeposition coating composition capable of forming a multilayer electrodeposition coating film. However, there is no specific example, and these additives cannot sufficiently prevent yellowing of the electrodeposition coating film. In the invention disclosed in Patent Document 5, an intermediate coating process is essential to obtain excellent impact resistance (chipping resistance), and the intermediate coating process cannot be omitted.

特開2002−126619号公報(特許文献6)においても、複層電着塗膜を形成することのできる電着塗料組成物に紫外線吸収剤、酸化防止剤などの添加剤を配合してもよいことが開示されているが、その具体的な例示はなく、特許文献6においても、これらの添加剤は電着塗膜の黄変を十分に防止することができない。また、特許文献6では優れた耐衝撃性(耐チッピング性)を得るために中塗り塗装工程が必須であり、中塗り塗装工程を省略することができない。なお、特許文献6には黄変防止についての記載があるが、ここでの黄変防止は、電着塗膜自体の黄変防止を意図したものではなく、中塗り塗膜およびベース塗膜の塩基性物質の量を制御して、塗膜全体の黄変を防止するものである。   In JP-A-2002-126619 (Patent Document 6), additives such as an ultraviolet absorber and an antioxidant may be blended in an electrodeposition coating composition capable of forming a multilayer electrodeposition coating film. However, there is no specific example, and even in Patent Document 6, these additives cannot sufficiently prevent yellowing of the electrodeposition coating film. Moreover, in patent document 6, in order to obtain the outstanding impact resistance (chipping resistance), the intermediate coating process is essential and an intermediate coating process cannot be skipped. In addition, although patent document 6 has description about yellowing prevention, yellowing prevention here is not intending prevention of yellowing of an electrodeposition coating film itself, but intermediate coating film and base coating film The amount of the basic substance is controlled to prevent yellowing of the entire coating film.

特公平2−33069号公報Japanese Examined Patent Publication No. 2-333069 特開平5−320546号公報JP-A-5-320546 特開平7−166112号公報JP-A-7-166112 特開2000−345394号公報JP 2000-345394 A 特開2002−126616号公報JP 2002-126616 A 特開2002−126619号公報JP 2002-126619 A

本発明は、電着塗膜の黄変を防止することを目的とし、さらに、電着塗膜に、優れた防錆性だけでなく、耐候性、耐光性、耐衝撃性、耐チッピング性などの機能を付与して中塗り塗装工程を省略することができる、電着塗膜形成方法の提供を目的とする。また、本発明は、中塗り塗膜を含まない、上塗り塗膜の優れた発色および色相など優れた塗膜外観を有する多層塗膜の形成方法の提供を目的とする。   The present invention aims to prevent yellowing of the electrodeposition coating film, and further, the electrodeposition coating film has not only excellent rust prevention properties, but also weather resistance, light resistance, impact resistance, chipping resistance, etc. An object of the present invention is to provide a method for forming an electrodeposition coating film that can provide the above function and omit the intermediate coating step. Another object of the present invention is to provide a method for forming a multilayer coating film that does not include an intermediate coating film and has an excellent coating film appearance such as excellent color development and hue of the top coating film.

本発明者らは、鋭意検討の結果、少なくとも2種類のエマルション粒子を含む電着塗料組成物から複層電着硬化塗膜を形成する際に特定の黄変防止剤を電着塗料組成物に配合することによって、電着塗膜の黄変を防止することができ、しかも、電着塗膜に優れた防錆性だけでなく、優れた耐候性、耐光性、耐衝撃性、耐チッピング性などの機能を付与することができ、その結果、従来必要であった中塗り塗装工程を省略することができることを見出した。従って、本発明は、以下を提供する。   As a result of intensive studies, the present inventors have added a specific yellowing inhibitor to the electrodeposition coating composition when forming a multilayer electrodeposition cured coating film from an electrodeposition coating composition containing at least two types of emulsion particles. By blending, it is possible to prevent yellowing of the electrodeposition coating film, and not only excellent anticorrosion properties to the electrodeposition coating film, but also excellent weather resistance, light resistance, impact resistance, chipping resistance As a result, it has been found that the intermediate coating process, which has been conventionally required, can be omitted. Accordingly, the present invention provides the following.

電着塗料組成物を被塗物上に電着塗装し、次いで加熱しながら層分離せしめ、その後硬化させて、少なくとも2層からなる複層硬化膜を形成する工程を包含する電着塗膜形成方法であって、電着塗料組成物が、
塗膜形成性樹脂成分(a)および(b)、
ブロックドポリイソシアネート(c1)および(c2)、
顔料、および
黄変防止剤
を含み、
塗膜形成性樹脂成分(a)および(b)が、互いに不相溶であり、
塗膜形成性樹脂成分(a)が、ブロックドポリイソシアネート(c1)を含むエマルション粒子Aを形成し、
塗膜形成性樹脂成分(b)が、ブロックドポリイソシアネート(c2)を含むエマルション粒子Bを形成し、
黄変防止剤が、エマルション粒子AおよびBの全樹脂固形分100重量部に対して、0.5〜5.0重量部含まれる、
電着塗膜形成方法。
Electrodeposition coating formation comprising electrodeposition coating of electrodeposition coating composition on substrate, then separating layers while heating, and then curing to form a multilayer cured film consisting of at least two layers An electrodeposition coating composition comprising:
Film-forming resin components (a) and (b),
Blocked polyisocyanates (c1) and (c2),
Pigments, and yellowing inhibitors,
The film-forming resin components (a) and (b) are incompatible with each other;
The film-forming resin component (a) forms emulsion particles A containing blocked polyisocyanate (c1),
The film-forming resin component (b) forms emulsion particles B containing blocked polyisocyanate (c2),
The yellowing inhibitor is contained in an amount of 0.5 to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total resin solids of the emulsion particles A and B.
Electrodeposition coating formation method.

本発明の電着塗膜形成方法において、好ましくは、前記黄変防止剤が、フェノール系、リン系、ヒドロキシルアミン系およびイオウ系の黄変防止剤からなる群から選択される。   In the electrodeposition coating film forming method of the present invention, preferably, the yellowing inhibitor is selected from the group consisting of phenolic, phosphorus, hydroxylamine and sulfur yellowing inhibitors.

本発明の電着塗膜形成方法において、好ましくは、
塗膜形成性樹脂成分(a)が、カチオン変性アクリル樹脂であり、
塗膜形成性樹脂成分(b)が、カチオン変性エポキシ樹脂であり、
塗膜形成性樹脂成分(a)の溶解性パラメータ(δa)および塗膜形成性樹脂成分(b)の溶解性パラメータ(δb)が、{δb−δa}≧0.4の関係を満足する。
In the electrodeposition coating film forming method of the present invention, preferably,
The film-forming resin component (a) is a cation-modified acrylic resin,
The film-forming resin component (b) is a cation-modified epoxy resin,
The solubility parameter (δa) of the coating film-forming resin component (a) and the solubility parameter (δb) of the coating film-forming resin component (b) satisfy the relationship {δb−δa} ≧ 0.4.

本発明の電着塗膜形成方法において、好ましくは、塗膜形成性樹脂成分(a)および(b)の配合比((a)/(b))が、固形分重量比で50/50〜40/60である。   In the electrodeposition coating film forming method of the present invention, the blending ratio ((a) / (b)) of the film-forming resin components (a) and (b) is preferably 50/50 to 50% by weight in terms of solid content. 40/60.

本発明の電着塗膜形成方法において、好ましくは、前記複層硬化膜の明度(L*値)が55以上である。   In the electrodeposition coating film forming method of the present invention, preferably, the lightness (L * value) of the multilayer cured film is 55 or more.

本発明の電着塗膜形成方法において、好ましくは、オニウム基を有する変性エポキシ樹脂(d)が、エマルション粒子AおよびBの塗膜形成性樹脂成分(a)および(b)ならびにブロックドポリイソシアネート(c1)および(c2)の合計100重量部に対して、1〜10重量部含まれる。   In the electrodeposition coating film forming method of the present invention, preferably, the modified epoxy resin (d) having an onium group is a film-forming resin component (a) and (b) of emulsion particles A and B and a blocked polyisocyanate. 1 to 10 parts by weight is included with respect to 100 parts by weight in total of (c1) and (c2).

本発明の電着塗膜形成方法において、好ましくは、オニウム基を有する変性エポキシ樹脂(d)のオニウム基が、アンモニウム基およびスルホニウム基からなる群から選択される。   In the electrodeposition coating film forming method of the present invention, preferably, the onium group of the modified epoxy resin (d) having an onium group is selected from the group consisting of an ammonium group and a sulfonium group.

本発明の電着塗膜形成方法において、好ましくは、
ブロックドポリイソシアネート(c1)が、脂肪族系のポリイソシアネートを封止剤でブロックしたものであり、
ブロックドポリイソシアネート(c2)が、脂環式系または芳香族系のポリイソシアネートを封止剤でブロックしたものである。
In the electrodeposition coating film forming method of the present invention, preferably,
Blocked polyisocyanate (c1) is an aliphatic polyisocyanate blocked with a sealant,
The blocked polyisocyanate (c2) is obtained by blocking an alicyclic or aromatic polyisocyanate with a sealing agent.

また、本発明は、上記の電着塗膜形成方法によって形成される電着塗膜の上に、さらに、上塗りベース塗料組成物を塗布して、未硬化の上塗りベース塗膜を形成する工程、
未硬化の上塗りベース塗膜の上に、さらに、上塗りクリヤー塗料組成物を塗布して未硬化の上塗りクリヤー塗膜を形成する工程、および
未硬化の上塗りベース塗膜および未硬化の上塗りクリヤー塗膜を同時に加熱して硬化する工程
を包含する、多層塗膜の形成方法にも関する。
Further, the present invention further comprises a step of applying an overcoating base coating composition on the electrodeposition coating film formed by the above electrodeposition coating film forming method to form an uncured topcoating base coating film,
A step of applying an overcoat clear coating composition on the uncured topcoat base coating to form an uncured topcoat clearcoat; and an uncured topcoat basecoat and an uncured topcoat clear coat The present invention also relates to a method for forming a multilayer coating film, comprising a step of simultaneously heating and curing.

従来では、被塗物の上に形成された電着塗膜は、優れた下地隠蔽性を有する中塗り塗膜で覆われるため、電着塗装工程、特に焼き付け硬化工程やその後の紫外線などの光線の影響で生じる電着塗膜の黄変は、品質上、特に問題ではなかった。また、従来では、中塗り塗膜が、さらに、耐候性、耐光性、耐衝撃性、耐チッピング性などの機能を有していたので、その下地として存在する電着塗膜は、このような中塗り塗膜で十分に保護されていた。従って、従来では、電着塗膜は、優れた防錆性のみを有してさえいればよかった。しかし、近年では、省資源、省エネルギー、省コストおよび環境負荷低減(例えば、低VOCおよび低CO)の観点から、中塗り塗膜を省略することが強く求められているので、電着塗膜自体が、優れた防錆性だけでなく、さらに、耐候性、耐光性、耐衝撃性、耐チッピング性などの機能をも併せ持つ必要がでてきた。中塗り塗膜を省略する場合、電着塗膜上に上塗り塗料を直接塗装することから、電着塗膜の黄変は特に問題となる。 Conventionally, an electrodeposition coating film formed on an object to be coated is covered with an intermediate coating film having excellent base concealing properties. The yellowing of the electrodeposition coating film caused by the influence of the above was not a problem in terms of quality. In addition, conventionally, since the intermediate coating film has further functions such as weather resistance, light resistance, impact resistance, and chipping resistance, the electrodeposition coating film existing as the base is It was well protected by an intermediate coating film. Therefore, conventionally, the electrodeposition coating film only has to have excellent antirust properties. However, in recent years, from the viewpoint of resource saving, energy saving, cost saving, and environmental load reduction (for example, low VOC and low CO 2 ), it is strongly required to omit the intermediate coating film. As such, it has become necessary to have not only excellent rust resistance but also functions such as weather resistance, light resistance, impact resistance, and chipping resistance. When the intermediate coating film is omitted, yellowing of the electrodeposition coating film is particularly problematic because the top coating composition is directly applied onto the electrodeposition coating film.

自動車車体などの大型で複雑な形状の被塗物を電着塗装する場合、外板部(自動車車体の外側から見える部分)は、電着塗膜の焼き付け硬化時に、内板部(自動車車体の外側から見えない部分)よりも高温に曝されるため、黄変が生じやすい。また、自動車車体などの大型で複雑な形状の被塗物の場合には、電着塗膜の加熱硬化時にどうしても熱がこもってしまう部分が生じ(例えば、袋状構造部分)、このような場所では電着塗膜の黄変を避けることが難しく、褐色の黄変スポットが生じる場合がある。また、電着塗装の工程管理上、電着塗膜が過剰に加熱される場合もあり(例えば、工員の昼休み、休憩時間等)、この時間帯にラインを通過する被塗物には、過剰な加熱のために黄変が生じやすくなり、電着塗膜の黄変を防止する必要があった。   When electrodepositing large and complex objects such as automobile bodies, the outer plate part (the part visible from the outside of the car body) is the inner plate part of the car body when the electrodeposition coating is baked and cured. Yellowing is likely to occur because it is exposed to a higher temperature than the part not visible from the outside. In addition, in the case of a large and complicated object to be coated such as an automobile body, a part where heat is inevitably generated during heat curing of the electrodeposition coating film (for example, a bag-like structure part) is generated. Then, it is difficult to avoid yellowing of the electrodeposition coating film, and brown yellowing spots may occur. In addition, the electrodeposition coating film may be heated excessively (for example, a worker's lunch break, break time, etc.) in the process control of electrodeposition coating. Yellowing is likely to occur due to proper heating, and it was necessary to prevent yellowing of the electrodeposition coating film.

しかし、本発明では、電着塗料組成物に特定の黄変防止剤を配合することによって、電着塗膜の加熱硬化時に生じる黄変を防止することができる。また、本発明では、中塗り塗装工程を省略して電着塗膜の上に直接上塗り塗料を塗装した場合であっても、電着塗膜の黄変を防止したことによって、上塗り塗料は優れた発色性および所望の色相を十分に提供することができる。   However, in the present invention, yellowing that occurs during heat curing of the electrodeposition coating film can be prevented by blending a specific yellowing inhibitor into the electrodeposition coating composition. Further, in the present invention, even when the top coating is applied directly on the electrodeposition coating without the intermediate coating step, the top coating is excellent by preventing yellowing of the electrodeposition coating. Color development and desired hue can be sufficiently provided.

本発明では、塗膜形成性樹脂成分(a)が、ブロックドポリイソシアネート(c1)とエマルション粒子Aを形成し、また、塗膜形成性樹脂成分(b)が、ブロックドポリイソシアネート(c2)とエマルション粒子Bを形成することによって、これら少なくとも2種類のエマルション粒子AおよびBが加熱硬化時にそれぞれ別々の層を形成することによって、少なくとも2層からなる複層電着硬化塗膜を形成することができ、複層塗膜の最下層が被塗物に対して優れた防錆性を付与し、最上層が耐候性および耐光性を発揮し、さらに、耐衝撃性、耐チッピング性などの機能も提供することができるので、従来必要であった中塗り塗装工程を省略することができる。   In the present invention, the film-forming resin component (a) forms the blocked polyisocyanate (c1) and the emulsion particles A, and the film-forming resin component (b) is the blocked polyisocyanate (c2). And at least two types of emulsion particles A and B form separate layers at the time of heat curing, thereby forming a multilayer electrodeposition-cured coating film consisting of at least two layers. The bottom layer of the multi-layer coating provides excellent rust resistance to the object to be coated, the top layer exhibits weather resistance and light resistance, and functions such as impact resistance and chipping resistance. Can be provided, so that the intermediate coating process, which has been conventionally required, can be omitted.

本発明は、電着塗料組成物を被塗物上に電着塗装し、次いで加熱しながら層分離せしめ、その後硬化させて、少なくとも2層からなる複層硬化膜を形成する工程を包含する電着塗膜形成方法に関し、本発明で使用することのできる電着塗料組成物は、互いに不相溶な少なくとも2種類の塗膜形成性樹脂成分(a)および(b)、少なくとも2種類のブロックドポリイソシアネート(c1)および(c2)、顔料、および特定の黄変防止剤を含むことを特徴とする。本発明では、特定の黄変防止剤を含む電着塗料組成物から、複層電着硬化塗膜を形成することによって、電着塗膜の黄変を防止し、さらに、電着塗膜に防錆性だけでなく、耐候性、耐光性、耐衝撃性、耐チッピング性などの機能を付与して、従来必要であった中塗り塗装工程を省略する。   The present invention includes an electrodeposition coating process comprising electrodeposition coating an electrodeposition coating composition on an object to be coated, then separating the layers while heating and then curing to form a multilayer cured film comprising at least two layers. The electrodeposition coating composition that can be used in the present invention relating to a method for forming a coating film comprises at least two types of coating-forming resin components (a) and (b) that are incompatible with each other, and at least two types of blocks. It is characterized by comprising depolyisocyanate (c1) and (c2), a pigment, and a specific yellowing inhibitor. In the present invention, a multi-layer electrodeposition cured coating film is formed from an electrodeposition coating composition containing a specific anti-yellowing agent to prevent yellowing of the electrodeposition coating film. Not only rust prevention, but also functions such as weather resistance, light resistance, impact resistance, and chipping resistance are added, and the intermediate coating process that has been conventionally required is omitted.

一般に、電着塗膜の黄変は、電着塗膜の加熱硬化時に過剰な熱が局所的に電着塗膜に加わった場合に顕著に現れる現象であり、黄変は、通常、まだら模様の褐色スポットとして、被塗物上に強く現れる。特に、自動車車体など大型で複雑な形状の被塗物を電着塗装し、電着塗膜を加熱硬化する場合、外板部(自動車車体の外側から見える部分(例えば、ルーフ、エンジンフード、トランクリッドなど))は、内板部(自動車車体の外側から見えない部分)よりも高温に曝されるため、黄変が生じやすい。また、自動車車体などの大型で複雑な形状の被塗物を電着塗装する場合、電着塗膜の加熱硬化時には、フェンダー内部、ピラー部、トランク内部などの袋状構造部分に熱がこもりやすく、これらの場所においても褐色の黄変スポットが生じやすい。また、電着塗装の工程管理上、電着塗膜が過剰に加熱される場合もある(例えば、工員の昼休み、休憩時間等)。この時間帯にラインを通過する被塗物は不運にも過剰な加熱に曝されるために黄変が生じやすくなる。   In general, yellowing of an electrodeposition coating is a phenomenon that appears prominently when excessive heat is locally applied to the electrodeposition coating during heat curing of the electrodeposition coating. Yellowing is usually a mottled pattern. As a brown spot, it appears strongly on the substrate. In particular, when electrodeposition is applied to a large and complex object such as an automobile body and the electrodeposition coating is heat-cured, the outer plate (the part visible from the outside of the automobile body (eg, roof, engine hood, trunk) The lid and the like) are exposed to a higher temperature than the inner plate portion (the portion that cannot be seen from the outside of the automobile body), and therefore yellowing is likely to occur. In addition, when electrodepositing large and complex objects such as automobile bodies, heat tends to accumulate in bag-like structures such as the inside of fenders, pillars, and trunks when the electrodeposition coating is heated and cured. Even in these places, brown yellow spots are likely to occur. Moreover, an electrodeposition coating film may be excessively heated in the process control of electrodeposition coating (for example, a worker's lunch break, break time, etc.). Unfortunately, the article passing through the line during this time zone is unfortunately exposed to excessive heating, and therefore yellowing is likely to occur.

電着塗膜の黄変は、L*a*b*表色系の色度b*の値によって評価することができる。b*の値が大きくなるに従って黄色が強くなり、b*の値が小さく、マイナスの値(−b*)になるに従って青色が強くなる。本発明では、電着塗膜のb*の値が5以上であると、著しい黄変が生じたと判断する。   The yellowing of the electrodeposition coating film can be evaluated by the value of chromaticity b * of the L * a * b * color system. Yellow increases as b * increases, blue decreases as b * decreases, and negative (-b *). In this invention, it is judged that remarkable yellowing has arisen that the value of b * of an electrodeposition coating film is 5 or more.

また、電着塗膜の色相は、L*a*b*表色系の明度L*の値によって評価することができる。電着塗膜の色は、L*の値が大きくなるに従って白色(L*=100)に近づき、L*の値が小さくなるに従って黒色(L*=0)に近づく。本発明において、電着塗膜のL*の値は、好ましくは55以上、より好ましくは55〜60である。電着塗膜のL*の値が55未満であると、その上に上塗り塗料を直接塗装した場合、下地の電着塗膜の色が上塗り塗膜に悪影響を与え、上塗り塗料の所望の色相を得ることができない場合がある。   Moreover, the hue of an electrodeposition coating film can be evaluated by the value of the lightness L * of the L * a * b * color system. The color of the electrodeposition coating film approaches white (L * = 100) as the value of L * increases, and approaches black (L * = 0) as the value of L * decreases. In this invention, the value of L * of an electrodeposition coating film becomes like this. Preferably it is 55 or more, More preferably, it is 55-60. When the value of L * of the electrodeposition coating film is less than 55, when a top coating is directly applied thereon, the color of the base electrodeposition coating film adversely affects the top coating film, and the desired hue of the top coating paint May not be able to get.

本発明の方法を適用することができる被塗物としては、例えば、自動車車体などの大型で複雑な形状の被塗物、ならびにそれらを構成することのできる導電性基材であれば特に限定はなく、例えば、金属(例えば、鉄、鋼、銅、アルミニウム、マグネシウム、スズ、亜鉛等およびこれらの金属を含む合金など)、鉄板、鋼板、アルミニウム板およびこれらに表面処理(例えば、リン酸塩、クロム酸塩等を用いた化成処理)を施したもの、ならびに、これらの成型物などが挙げられる。   As a coated object to which the method of the present invention can be applied, there is no particular limitation as long as it is a large and complicated shaped coated object such as an automobile body, and a conductive substrate that can constitute them. For example, metals (for example, iron, steel, copper, aluminum, magnesium, tin, zinc, etc. and alloys containing these metals), iron plates, steel plates, aluminum plates and surface treatments (for example, phosphates, Examples thereof include those subjected to chemical conversion treatment using chromate and the like, and molded products thereof.

黄変防止剤
本発明で使用することのできる黄変防止剤は、フェノール系、リン系、ヒドロキシルアミン系およびイオウ系からなる群から選択される黄変防止剤であり、これらを単独で用いてもよいが、2種以上の黄変防止剤を組み合わせて使用してもよい。
Anti-yellowing agent The anti-yellowing agent that can be used in the present invention is an anti-yellowing agent selected from the group consisting of phenol, phosphorus, hydroxylamine and sulfur, and these are used alone. However, two or more yellowing inhibitors may be used in combination.

フェノール系の黄変防止剤は、フェノールのオルト位に、例えばt−ブチル基のような嵩高いバルキーな置換基をもつようなものが好ましい。さらに好ましくは両側のオルト位にバルキーな置換基を有するものが挙げられる。   The phenol-based yellowing inhibitor preferably has a bulky bulky substituent such as a t-butyl group at the ortho position of the phenol. More preferred are those having a bulky substituent at the ortho positions on both sides.

フェノール系の黄変防止剤としては、例えば、2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2,4−ジ−t−ブチルフェノール、2−t−ブチル−4,6−ジ−メチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、2,4,6−トリ−t−ブチルフェノール、2,6−t−ブチル−4−ヒドロキシメチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−2−ジメチルアミノ−p−クレゾール、n−オクタデシル−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、スチレネートフェノール、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(6−シクロヘキシル−4−メチルフェノール)、2,2’−ブチリデン−ビス−(2−t−ブチル−4−メチルフェノール)、4,4’−メチレン−ビス−(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)、1,6−ヘキサンジオール−ビス−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、テトラキス−{メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート}メタン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、3,9−ビス[1,1−ジ−メチル−2−{β−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}エチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン等が挙げられる。   Examples of phenolic yellowing inhibitors include 2,6-di-t-butylphenol, 2,4-di-t-butylphenol, 2-t-butyl-4,6-di-methylphenol, 2,6. -Di-t-butyl-4-methylphenol, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, 2,4,6-tri-t-butylphenol, 2,6-t-butyl-4-hydroxy Methylphenol, 2,6-di-t-butyl-2-dimethylamino-p-cresol, n-octadecyl-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate, styrene Nate phenol, 2,2′-methylene-bis- (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-methylene-bis- (6-cyclohexyl-4-methylphenol), 2,2 ′ Butylidene-bis- (2-tert-butyl-4-methylphenol), 4,4′-methylene-bis- (2,6-di-tert-butylphenol), 1,6-hexanediol-bis- [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) isocyanurate, tetrakis- {methylene-3- (3 ′, 5′-di-tert-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate} methane, 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 3,9-bis [ 1,1-di-methyl-2- {β- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy} ethyl] -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5 ] An undecane etc. are mentioned.

好ましいフェノール系の黄変防止剤は、2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2−t−ブチル−4,6−ジ−メチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、2,4,6−トリ−t−ブチルフェノール、スチレネートフェノール、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(6−シクロヘキシル−4−メチルフェノール)、4,4’−メチレン−ビス−(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)、テトラキス−{メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート}メタンである。   Preferred phenolic yellowing inhibitors are 2,6-di-t-butylphenol, 2-t-butyl-4,6-di-methylphenol, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, 2,4,6-tri-t-butylphenol, styrenate phenol, 2,2'-methylene-bis- (4-methyl-6-t-butylphenol ), 2,2′-methylene-bis- (6-cyclohexyl-4-methylphenol), 4,4′-methylene-bis- (2,6-di-t-butylphenol), tetrakis- {methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate} methane.

市販のフェノール系の黄変防止剤としては、例えば、住友化学社製のスミライザー(Sumilizer)BHT、スミライザーS、スミライザーBP−76、スミライザーMDP−S、スミライザーBP−101、スミライザーGA−80、スミライザーBBM−S、スミライザーWX−R、スミライザーNW、スミライザーGM、スミライザーGS、及び旭電化社製のアデカスタブAO−20、アデカスタブAO−30、アデカスタブAO−40、アデカスタブAO−50、アデカスタブAO−60、アデカスタブAO−75、アデカスタブAO−80、アデカスタブAO−330、アデカスタブAO−616、アデカスタブAO−635、アデカスタブAO−658、アデカスタブAO−15、アデカスタブAO−18、アデカスタブ328、アデカスタブAO−37等が挙げられる。また、本発明では、チバ・ジャパン社製のIRGANOX 565などのイオウ含有フェノール系の黄変防止剤を使用してもよい。   Examples of commercially available phenolic yellowing inhibitors include Sumitizer BHT, Sumilizer S, Sumizer BP-76, Summarizer MDP-S, Summarizer BP-101, Summarizer GA-80, and Summarizer BBM manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. -S, Sumilizer WX-R, Summarizer NW, Summarizer GM, Summarizer GS, and ADK STAB AO-20, ADK STAB AO-30, ADK STAB AO-40, ADK STAB AO-50, ADK STAB AO-60 and ADK STAB AO manufactured by Asahi Denka Co., Ltd. -75, ADK STAB AO-80, ADK STAB AO-330, ADK STAB AO-616, ADK STAB AO-635, ADK STAB AO-658, ADK STAB AO-15, ADK STAB AO-18, ADK STAB 28 include ADK STAB AO-37 or the like. In the present invention, sulfur-containing phenolic yellowing inhibitors such as IRGANOX 565 manufactured by Ciba Japan may be used.

リン系の黄変防止剤としては、ホスファイト系黄変防止剤が好ましく、例えば、トリス(イソデシル)ホスファイト、トリス(トリデシル)ホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、ジフェニルイソオクチルホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、4,4’−イソプロピリデン−ジフェノールアルキルホスファイト、トリス(モノ及びジ混合ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ジ(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジ(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、フェニル−ビスフェノールAペンタエリスリトールジホスファイト、テトラトリデシル−4,4’−ブチリデンビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)−ジ−ホスファイト、ヘキサトリデシル1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタントリホスファイト等が挙げられる。   As the phosphorus-based yellowing inhibitor, phosphite-based yellowing inhibitors are preferable. For example, tris (isodecyl) phosphite, tris (tridecyl) phosphite, phenyldiisodecylphosphite, diphenylisooctylphosphite, triphenylphosphine Phyto, tris (nonylphenyl) phosphite, 4,4′-isopropylidene-diphenol alkyl phosphite, tris (mono and dimixed nonylphenyl) phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phos Phyto, distearyl pentaerythritol diphosphite, di (2,4-di-t-butylphenyl) pentaerythritol diphosphite, di (nonylphenyl) pentaerythritol diphosphite, phenyl-bisphenol A pentaerythritol di Sulphite, tetratridecyl-4,4′-butylidenebis- (3-methyl-6-tert-butylphenol) -di-phosphite, hexatridecyl 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5 -T-butylphenyl) butane triphosphite and the like.

さらに好ましいリン系の黄変防止剤は、トリス(イソデシル)ホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、ジフェニルイソオクチルホスファイト、トリフェニルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ジ(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、フェニル−ビスフェノールAペンタエリスリトールジホスファイト、テトラトリデシル−4,4’−ブチリデンビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)−ジ−ホスファイトである。   Further preferred phosphorus-based yellowing inhibitors are tris (isodecyl) phosphite, phenyl diisodecyl phosphite, diphenyl isooctyl phosphite, triphenyl phosphite, distearyl pentaerythritol diphosphite, di (nonylphenyl) pentaerythritol di Phosphite, phenyl-bisphenol A pentaerythritol diphosphite, tetratridecyl-4,4′-butylidenebis- (3-methyl-6-tert-butylphenol) -di-phosphite.

市販のリン系の黄変防止剤としては、例えば、チバ・ジャパン社製の「IRGAFOS 168」や、住友化学社製のスミライザーTNP、スミライザーTPP−R、スミライザーP−16や、旭電化社製のアデカスタブPEP−2、アデカスタブPEP−4C、アデカスタブPEP−8、アデカスタブPEP−8F、アデカスタブPEP−8W、アデカスタブPEP−11C、アデカスタブPEP−24G、アデカスタブPEP−36、アデカスタブHP−10、アデカスタブ2112、アデカスタブ260、アデカスタブP、アデカスタブQL、アデカスタブ522A、アデカスタブ329K、アデカスタブ1178、アデカスタブ1500、アデカスタブC、アデカスタブ135A、アデカスタブ517、アデカスタブ3010、アデカスタブTPP等が挙げられる。   Examples of commercially available phosphorous yellowing inhibitors include “IRGAFOS 168” manufactured by Ciba Japan, Sumilizer TNP, Sumitizer TPP-R, and Sumilizer P-16 manufactured by Sumitomo Chemical, and Asahi Denka Co., Ltd. ADK STAB PEP-2, ADK STAB PEP-4C, ADK STAB PEP-8, ADK STAB PEP-8F, ADK STAB PEP-8W, ADK STAB PEP-11C, ADK STAB PEP-24G, ADK STAB PEP-36, ADK STAB HP-10, ADK STAB 2112, ADK STAB 260 , Adekas tab P, Adekas tab QL, Adekas tab 522A, Adekas tab 329K, Adekas tab 1178, Adekas tab 1500, Adekas tab C, Adekas tab 135A, Adekas tab 517, Adekas tab 3010, Adekas tab 3010 Stub TPP, and the like.

ヒドロキシルアミン系の黄変防止剤としては、ジアルキルヒドロキシルアミンが好ましく、市販のヒドロキシルアミン系の黄変防止剤としては、チバ・ジャパン社製の「IRGASTAB FS 042」等が挙げられる。   As the hydroxylamine-based yellowing inhibitor, dialkylhydroxylamine is preferable, and as a commercially available hydroxylamine-based yellowing inhibitor, “IRGASTAB FS 042” manufactured by Ciba Japan Co., Ltd. may be mentioned.

イオウ系の黄変防止剤としては、チオエーテル系黄変防止剤が好ましく、例えば、ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジトリデシル−3,3’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、ビス(2−メチル−4−{3−n−アルキルチオプロピオニルオキシ}−5−t−ブチルフェニル)サルファイド、ペンタエリスリトール−テトラキス−(β−ラウリル−チオプロピオネート)、2−メルカプトベンズイミダゾール等が挙げられる。   As the sulfur yellowing inhibitor, a thioether yellowing inhibitor is preferable. For example, dilauryl-3,3′-thiodipropionate, ditridecyl-3,3′-thiodipropionate, dimyristyl-3,3. '-Thiodipropionate, distearyl-3,3'-thiodipropionate, bis (2-methyl-4- {3-n-alkylthiopropionyloxy} -5-tert-butylphenyl) sulfide, pentaerythritol- Examples include tetrakis- (β-lauryl-thiopropionate) and 2-mercaptobenzimidazole.

さらに好ましいイオウ系の黄変防止剤は、ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジトリデシル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、ビス(2−メチル−4−{3−n−アルキルチオプロピオニルオキシ}−5−t−ブチルフェニル)サルファイドである。   More preferred sulfur-based yellowing inhibitors are dilauryl-3,3′-thiodipropionate, ditridecyl-3,3′-thiodipropionate, distearyl-3,3′-thiodipropionate, bis ( 2-methyl-4- {3-n-alkylthiopropionyloxy} -5-tert-butylphenyl) sulfide.

市販のイオウ系の黄変防止剤としては、例えば、住友化学社製のスミライザーTPL−R、スミライザーTPM、スミライザーTPS、スミライザーTP−D、スミライザーTL、スミライザーMBや、旭電化社製のアデカスタブAO−23、アデカスタブAO−412S、アデカスタブAO−503A等が挙げられる。   Examples of commercially available sulfur-based yellowing inhibitors include Sumitizer TPL-R, Summarizer TPM, Summarizer TPS, Sumiser TP-D, Sumiser TL, and Sumiser MB manufactured by Sumitomo Chemical, and Adeka Stub AO- manufactured by Asahi Denka Co., Ltd. 23, ADK STAB AO-412S, ADK STAB AO-503A and the like.

黄変防止剤は、エマルション粒子AおよびBのいずれに配合してもよく、電着塗料組成物に含まれるエマルション粒子AおよびBの全樹脂固形分100重量部に対して、0.5〜5.0重量部、好ましくは1.0〜3.0重量部の量で含まれる。黄変防止剤が0.5重量部未満であると、黄変防止に効果がなく、5.0重量部を超えると、黄変防止レベルは向上するものの、塗膜外観が低下するなどの問題が発生する場合がある。   The yellowing inhibitor may be blended in any of the emulsion particles A and B, and is 0.5 to 5 with respect to 100 parts by weight of the total resin solid content of the emulsion particles A and B contained in the electrodeposition coating composition. It is included in an amount of 0.0 parts by weight, preferably 1.0 to 3.0 parts by weight. If the yellowing inhibitor is less than 0.5 parts by weight, there is no effect in preventing yellowing. If it exceeds 5.0 parts by weight, the yellowing prevention level is improved, but the appearance of the coating film is lowered. May occur.

本明細書中、「エマルション粒子AおよびBの全樹脂固形分」とは、エマルション粒子Aを形成する塗膜形成性樹脂成分(a)とその中に含まれるブロックドポリイソシアネート(c1)およびエマルション粒子Bを形成する塗膜形成性樹脂成分(b)とその中に含まれるブロックドポリイソシアネート(c2)に含まれる固形分の合計を意味する。   In the present specification, “the total resin solid content of emulsion particles A and B” means the film-forming resin component (a) that forms emulsion particles A, the blocked polyisocyanate (c1) and emulsion contained therein. It means the total solid content contained in the film-forming resin component (b) that forms the particles B and the blocked polyisocyanate (c2) contained therein.

塗膜形成性樹脂成分
本発明の方法において使用することのできる電着塗料組成物は、少なくとも2種類の塗膜形成性樹脂成分(a)および(b)を含み、本発明では、塗膜形成性樹脂成分(a)および(b)から、少なくとも2種類のエマルション粒子を形成し、電着塗膜の塗布後、加熱硬化によって、少なくとも2層からなる複層電着硬化塗膜を形成する。本明細書において、便宜上、複層電着塗膜の最上層、すなわち空気と接触する塗膜に含まれる樹脂成分を塗膜形成性樹脂成分(a)と定義し、複層電着塗膜の最下層、すなわち被塗物と接触する塗膜に含まれる樹脂成分を塗膜形成性樹脂成分(b)と定義する。
Film-forming resin component The electrodeposition coating composition that can be used in the method of the present invention contains at least two types of film-forming resin components (a) and (b). At least two types of emulsion particles are formed from the conductive resin components (a) and (b), and after application of the electrodeposition coating film, a multi-layer electrodeposition curing coating film comprising at least two layers is formed by heat curing. In this specification, for convenience, the uppermost layer of the multilayer electrodeposition coating film, that is, the resin component contained in the coating film in contact with air is defined as the film-forming resin component (a), and the multilayer electrodeposition coating film The resin component contained in the lowermost layer, that is, the coating film that comes into contact with the object to be coated, is defined as a film-forming resin component (b).

本発明において使用することのできる塗膜形成性樹脂成分(a)および(b)は、互いに不相溶であり、本発明では、塗膜形成性樹脂成分(a)の溶解性パラメータ(δa)と、塗膜形成性樹脂成分(b)の溶解性パラメータ(δb)とが、式:{δb−δa}≧0.4の関係を満足する。溶解性パラメータ(δ)とは、一般に、SP(ソルビリティ・パラメータ)とも呼ばれるものであり、これは、樹脂成分の親水性および疎水性の程度を示す尺度である。また、溶解性パラメータ(δ)は、樹脂成分間の相溶性を判断する上でも重要な尺度である。なお、溶解性パラメータ(δ)は、例えば、下記のような濁度測定法をもとに数値定量化されるものである(参考文献:K.W.Suh,D.H.Clarke J.Polymer.Sci.,A−1,5,1671(1967).)。   The film-forming resin components (a) and (b) that can be used in the present invention are incompatible with each other. In the present invention, the solubility parameter (δa) of the film-forming resin component (a) And the solubility parameter (δb) of the film-forming resin component (b) satisfy the relationship: {δb−δa} ≧ 0.4. The solubility parameter (δ) is generally called SP (solubility parameter), and is a measure indicating the degree of hydrophilicity and hydrophobicity of the resin component. Further, the solubility parameter (δ) is an important measure for judging the compatibility between resin components. The solubility parameter (δ) is numerically quantified based on, for example, the following turbidity measurement method (reference document: kW Suh, DH Clarke J. Polymer). Sci., A-1, 5, 1671 (1967).).

一般に、電着塗料組成物に含まれる複数の樹脂成分の溶解性パラメータ(δ)の差が0.4以上であれば、相溶性を失い、形成される塗膜が多層分離構造を呈すると考えられている。なお、本発明では、2種類の樹脂成分(a)および(b)が、上記の溶解性パラメータに関する上記の式を満たすことによって、十分な不相溶性を確保することができ、その結果、多層構造の電着塗膜を形成することができる。本発明において、樹脂成分(a)および(b)の溶解性パラメータの差、すなわち{δb−δa}は、好ましくは0.4〜1.2、より好ましくは0.8〜1.0である。   In general, it is considered that if the difference in solubility parameter (δ) of a plurality of resin components contained in the electrodeposition coating composition is 0.4 or more, the compatibility is lost and the formed coating film exhibits a multilayer separation structure. It has been. In the present invention, the two types of resin components (a) and (b) can ensure sufficient incompatibility by satisfying the above formula relating to the above-described solubility parameter. An electrodeposition coating film having a structure can be formed. In the present invention, the difference in solubility parameter between the resin components (a) and (b), that is, {δb−δa} is preferably 0.4 to 1.2, more preferably 0.8 to 1.0. .

上述の通り、樹脂成分(a)の溶解性パラメータ(δa)および樹脂成分(b)の溶解性パラメータ(δb)は、{δb−δa}≧0.4の関係を満足し、これは、樹脂成分(b)が、樹脂成分(a)に対して、相対的に高い溶解性パラメータを有していることを示し、樹脂成分(b)の極性が相対的に高いことを示している。従って、樹脂成分(b)は、同じく極性の高い導電性基材などの被塗物に対して、優れた親和性を有していることを示し、樹脂成分(b)は、加熱硬化後、最下層に含まれ、樹脂成分(a)は、最上層に含まれることになる。このように、樹脂成分の溶解性パラメータの差は、複層電着塗膜形成の際に層分離を引き起こす推進力になると考えられる。   As described above, the solubility parameter (δa) of the resin component (a) and the solubility parameter (δb) of the resin component (b) satisfy the relationship {δb−δa} ≧ 0.4. It shows that the component (b) has a relatively high solubility parameter with respect to the resin component (a), and that the polarity of the resin component (b) is relatively high. Therefore, it shows that the resin component (b) has an excellent affinity for an object to be coated such as a conductive substrate having a high polarity, and the resin component (b) It is contained in the lowermost layer, and the resin component (a) is contained in the uppermost layer. Thus, the difference in the solubility parameter of the resin component is considered to be a driving force that causes layer separation in the formation of the multilayer electrodeposition coating film.

本発明において、複層電着塗膜の構造は、電着塗膜の断面をビデオマイクロスコープによって目視観察するか、あるいは、走査型電子顕微鏡(SEM)によって観察することによって、確認することができる。また、各樹脂層を構成する樹脂成分の同定は、例えば、全反射型フーリエ変換赤外分光光度計(FTIR−ATR)を使用することによって、行うことができる。   In the present invention, the structure of the multilayer electrodeposition coating film can be confirmed by visually observing the cross section of the electrodeposition coating film with a video microscope or with a scanning electron microscope (SEM). . Moreover, identification of the resin component which comprises each resin layer can be performed by using a total reflection type Fourier-transform infrared spectrophotometer (FTIR-ATR), for example.

樹脂成分(a)は、耐候性、耐光性、耐衝撃性、耐チッピング性などの観点から、カチオン変性アクリル樹脂が特に好ましい。   The resin component (a) is particularly preferably a cation-modified acrylic resin from the viewpoint of weather resistance, light resistance, impact resistance, chipping resistance, and the like.

カチオン変性アクリル樹脂は、特に限定されないが、分子内に複数のオキシラン環および複数の水酸基を含んでいるアクリル共重合体とアミンとの開環付加反応によって合成することができる。このようなアクリル共重合体は、グリシジル(メタ)アクリレートと、ヒドロキシル基含有アクリルモノマー(例えば2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、あるいは2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのような水酸基含有(メタ)アクリルエステルと、ε−カプロラクトンとの付加生成物)と、その他のアクリル系モノマーおよび/または非アクリルモノマーとを共重合することによって得られる。   The cation-modified acrylic resin is not particularly limited, but can be synthesized by a ring-opening addition reaction between an acrylic copolymer containing a plurality of oxirane rings and a plurality of hydroxyl groups in the molecule and an amine. Such an acrylic copolymer includes a glycidyl (meth) acrylate and a hydroxyl group-containing acrylic monomer (for example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, or 2-hydroxyethyl (meth) acrylate). Such as a hydroxyl group-containing (meth) acrylic ester and an addition product of ε-caprolactone) and other acrylic monomers and / or non-acrylic monomers.

その他のアクリル系モノマーの例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレートが挙げられる。また、非アクリルモノマーの例としては、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、(メタ)アクリルニトリル、(メタ)アクリルアミドおよび酢酸ビニルを挙げることができる。   Examples of other acrylic monomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, Examples include t-butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, and isobornyl (meth) acrylate. Examples of non-acrylic monomers include styrene, vinyl toluene, α-methyl styrene, (meth) acrylonitrile, (meth) acrylamide and vinyl acetate.

上記のグリシジル(メタ)アクリレートに基づくオキシラン環を含有するアクリル樹脂は、エポキシ樹脂のオキシラン環の全部を1級アミン、2級アミンまたは3級アミン酸塩との反応によって開環し、カチオン変性アクリル樹脂とすることができる。   An acrylic resin containing an oxirane ring based on the above glycidyl (meth) acrylate is a cation-modified acrylic resin which is opened by reaction with a primary amine, a secondary amine or a tertiary amine salt of the oxirane ring of the epoxy resin. It can be a resin.

また、アミノ基を有するアクリルモノマーを他のモノマーと共重合することによって直接カチオン変性アクリル樹脂を合成する方法もある。この方法では、上記のグリシジル(メタ)アクリレートの代りにN,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジ−t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のアミノ基含有アクリルモノマーを使用し、これをヒドロキシル基含有アクリルモノマーおよび他のアクリル系モノマーおよび/または非アクリル系モノマーと共重合することによってカチオン変性アクリル樹脂を得ることができる。   There is also a method of directly synthesizing a cation-modified acrylic resin by copolymerizing an acrylic monomer having an amino group with another monomer. In this method, an amino group-containing acrylic monomer such as N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate or N, N-di-t-butylaminoethyl (meth) acrylate is used instead of the above glycidyl (meth) acrylate. Then, a cation-modified acrylic resin can be obtained by copolymerizing this with a hydroxyl group-containing acrylic monomer and other acrylic monomers and / or non-acrylic monomers.

かくして得られたカチオン変性アクリル樹脂は、上記の特開平8−333528号公報に挙げられるように、必要に応じてハーフブロックジイソシアネート化合物との付加反応によってブロックイソシアネート基を導入し、自己架橋型カチオン変性アクリル樹脂とすることもできる。   The cation-modified acrylic resin thus obtained is introduced with a blocked isocyanate group by an addition reaction with a half-blocked diisocyanate compound as required, as described in the above-mentioned JP-A-8-333528, and self-crosslinking cation-modified. An acrylic resin can also be used.

樹脂成分(a)は、ヒドロキシル価が50〜150の範囲となるように分子設計することが好ましい。ヒドロキシル価が50未満では塗膜の硬化不良を招き、反対に150を超えると硬化後塗膜中に過剰の水酸基が残存する結果、硬化形成塗膜の耐水性が低下することがある。また、数平均分子量は1000〜20000の範囲であれば好適である。数平均分子が1000未満では硬化形成塗膜の耐溶剤性等の物性が劣る。反対に20000を超えると、樹脂溶液の粘度が高いために得られた樹脂の乳化分散等の操作上ハンドリングが困難なばかりか、得られた電着塗膜の外観が著しく低下してしまうことがある。なお、樹脂成分(a)は1種のみ使用することもできるが、塗膜性能のバランス化を計るために、2種あるいはそれ以上の種類を使用することもできる。   The resin component (a) is preferably molecularly designed so that the hydroxyl value is in the range of 50 to 150. When the hydroxyl value is less than 50, the coating film is poorly cured. On the other hand, when it exceeds 150, excessive hydroxyl groups remain in the coated film after curing, and as a result, the water resistance of the cured coating film may be lowered. The number average molecular weight is preferably in the range of 1000 to 20000. If the number average molecule is less than 1000, the cured coating film has poor physical properties such as solvent resistance. On the other hand, if it exceeds 20000, it is difficult to handle the operation of the obtained resin, such as emulsification and dispersion, because the viscosity of the resin solution is high, and the appearance of the obtained electrodeposition coating film may be significantly reduced. is there. In addition, although only 1 type can also be used for the resin component (a), in order to balance the coating-film performance, 2 types or more types can also be used.

樹脂成分(a)としては、ガラス転移温度(Tg(a))が、30〜50℃、好ましくは30〜40℃であり、数平均分子量が、7000〜12000、好ましくは7000〜10000であるカチオン変性アクリル樹脂が特に好ましい。樹脂成分(a)のガラス転移温度(Tg(a))は、示差走査熱量計によって測定することができ、数平均分子量は、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)によって測定することができる。   The resin component (a) is a cation having a glass transition temperature (Tg (a)) of 30 to 50 ° C., preferably 30 to 40 ° C., and a number average molecular weight of 7000 to 12000, preferably 7000 to 10,000. A modified acrylic resin is particularly preferred. The glass transition temperature (Tg (a)) of the resin component (a) can be measured by a differential scanning calorimeter, and the number average molecular weight can be measured by GPC (gel permeation chromatography).

樹脂成分(b)は、被塗物である導電性基材に対して優れた防錆性を発現するような樹脂成分であることが必要である。このような樹脂成分の例として、カチオン電着塗料の分野ではカチオン変性エポキシ樹脂がよく知られており、本発明においても好適に用いることができる。一般にカチオン変性エポキシ樹脂は、特に限定されないが、出発原料樹脂分子内のエポキシ環を1級アミン、2級アミンあるいは3級アミン酸塩等のアミン類との反応によって開環して製造される。出発原料樹脂の典型例は、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等の多環式フェノール化合物とエピクロルヒドリンとの反応生成物であるポリフェノールポリグリシジルエーテル型エポキシ樹脂である。また他の出発原料樹脂の例として、特開平5−306327号公報に記載されたオキサゾリドン環含有エポキシ樹脂を挙げることができる。このエポキシ樹脂は、ジイソシアネート化合物、またはジイソシアネート化合物のNCO基をメタノール、エタノール等の低級アルコールでブロックして得られたビスウレタン化合物と、エピクロルヒドリンとの反応によって得られるものである。   The resin component (b) needs to be a resin component that exhibits excellent rust prevention properties with respect to the conductive base material to be coated. As an example of such a resin component, a cation-modified epoxy resin is well known in the field of cationic electrodeposition coating, and can be suitably used in the present invention. Generally, the cation-modified epoxy resin is not particularly limited, but is produced by opening an epoxy ring in a starting material resin molecule by a reaction with an amine such as a primary amine, a secondary amine, or a tertiary amine acid salt. A typical example of the starting material resin is a polyphenol polyglycidyl ether type epoxy resin which is a reaction product of a polycyclic phenol compound such as bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, phenol novolak, cresol novolak, and epichlorohydrin. Examples of other starting material resins include oxazolidone ring-containing epoxy resins described in JP-A-5-306327. This epoxy resin is obtained by a reaction between a diisocyanate compound or a bisurethane compound obtained by blocking an NCO group of a diisocyanate compound with a lower alcohol such as methanol or ethanol, and epichlorohydrin.

上記出発原料樹脂は、アミン類によるエポキシ環の開環反応の前に、2官能のポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ビスフェノール類、2塩基性カルボン酸等により鎖延長して用いることができる。また同じくアミン類によるエポキシ環の開環反応の前に、分子量またはアミン当量の調節、熱フロー性、可撓性(軟らかさ)、ガラス転移温度等の調整を目的として、一部のエポキシ環に対して2−エチルヘキサノール、ノニルフェノール、エチレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエーテル、エチレングリコールモノn−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエーテルのようなモノヒドロキシ化合物、ステアリン酸、2−エチルヘキサン酸、ダイマー酸などの酸成分を付加して用いることもできる。   The starting material resin can be used by extending the chain with a bifunctional polyester polyol, polyether polyol, bisphenol, dibasic carboxylic acid or the like before the ring opening reaction of the epoxy ring with amines. In addition, prior to the ring-opening reaction of the epoxy ring with amines, for the purpose of adjusting the molecular weight or amine equivalent, adjusting the heat flow property, flexibility (softness), glass transition temperature, etc., some epoxy rings On the other hand, monohydroxy compounds such as 2-ethylhexanol, nonylphenol, ethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, ethylene glycol mono n-butyl ether, propylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, stearic acid, 2-ethylhexanoic acid, dimer It can also be used by adding an acid component such as an acid.

エポキシ環を開環し、アミノ基を導入する際に使用できるアミン類の例としては、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、トリエチルアミン酸塩、N,N−ジメチルエタノールアミン酸塩などの1級、2級または3級アミン酸塩を挙げることができる。また、ジエチレントリアミンジケチミン、アミノエチルエタノールアミンケチミン、アミノエチルエタノールアミンメチルイソブチルケチミンの様なケチミンブロック1級アミノ基含有2級アミンも使用することができる。これらのアミン類は、全てのエポキシ環を開環させるために、エポキシ環に対して少なくとも当量で反応させる必要がある。   Examples of amines that can be used for opening an epoxy ring and introducing an amino group include butylamine, octylamine, diethylamine, dibutylamine, methylbutylamine, monoethanolamine, diethanolamine, N-methylethanolamine, triethylamine acid Mention may be made of primary, secondary or tertiary amineates such as salts, N, N-dimethylethanolamate. In addition, ketimine block primary amino group-containing secondary amines such as diethylenetriamine diketimine, aminoethylethanolamine ketimine, aminoethylethanolamine methylisobutyl ketimine can be used. These amines must be reacted at least in an equivalent amount with respect to the epoxy ring in order to open all the epoxy rings.

上記カチオン変性エポキシ樹脂の数平均分子量は1500〜5000の範囲が好ましい。数平均分子量が1500未満の場合は、硬化形成塗膜の耐溶剤性および防錆性等の物性が劣ることがある。反対に5000を超える場合は、樹脂溶液の粘度制御が難しく合成が困難なばかりか、得られた樹脂の乳化分散等の操作上ハンドリングが困難となることがある。さらに高粘度であるがゆえに加熱・硬化時のフロー性が悪く塗膜外観を著しく損ねる場合がある。   The number average molecular weight of the cation-modified epoxy resin is preferably in the range of 1500 to 5000. If the number average molecular weight is less than 1500, the cured coating film may have poor physical properties such as solvent resistance and rust prevention. On the other hand, when it exceeds 5000, the viscosity of the resin solution is difficult to control and the synthesis is difficult, and handling such as emulsification and dispersion of the obtained resin may be difficult. Furthermore, because of its high viscosity, the flowability during heating and curing is poor, and the appearance of the coating film may be significantly impaired.

樹脂成分(b)は、ヒドロキシル価が50〜250の範囲となるように分子設計することが好ましい。ヒドロキシル価が50未満では塗膜の硬化不良を招き、反対に250を超えると硬化後に塗膜中に過剰の水酸基が残存する結果、硬化形成塗膜の耐水性が低下することがある。   The resin component (b) is preferably molecularly designed so that the hydroxyl value is in the range of 50 to 250. When the hydroxyl number is less than 50, the coating film is poorly cured. On the other hand, when it exceeds 250, excessive hydroxyl groups remain in the coating film after curing, and as a result, the water resistance of the cured coating film may be lowered.

樹脂成分(b)としては、防錆性の観点から、ガラス転移温度(Tg(b))が、20〜35℃、好ましくは28〜33℃であり、数平均分子量が、2000〜5000、好ましくは2500〜3500であるカチオン変性エポキシ樹脂が特に好ましい。樹脂成分(b)のガラス転移温度(Tg(b))は、示差走査熱量計によって測定することができ、数平均分子量は、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)によって測定することができる。   The resin component (b) has a glass transition temperature (Tg (b)) of 20 to 35 ° C., preferably 28 to 33 ° C., and a number average molecular weight of 2000 to 5000, preferably from the viewpoint of rust prevention. Is particularly preferably a cation-modified epoxy resin having a molecular weight of 2500 to 3500. The glass transition temperature (Tg (b)) of the resin component (b) can be measured by a differential scanning calorimeter, and the number average molecular weight can be measured by GPC (gel permeation chromatography).

樹脂成分(a)および(b)の配合比((a)/(b))は、固形分重量比で50/50〜40/60、好ましくは50/50である。配合比率が50/50〜40/60の範囲を外れた場合は、電着塗装、焼き付け後の硬化塗膜が多層構造とならず、配合比率の高い方の樹脂が連続相を形成し、配合比率の低い方の樹脂が分散相を形成する海島構造(またはミクロドメイン構造)になってしまう場合がある。   The compounding ratio ((a) / (b)) of the resin components (a) and (b) is 50/50 to 40/60, preferably 50/50, in terms of solid content weight ratio. When the blending ratio is out of the range of 50/50 to 40/60, the cured coating after electrodeposition coating and baking does not have a multilayer structure, and the resin having the higher blending ratio forms a continuous phase. The resin having a lower ratio may have a sea-island structure (or microdomain structure) that forms a dispersed phase.

樹脂成分(a)および(b)は、そのままエマルションとして水中に乳化分散させるか、あるいは各樹脂中のアミノ基を中和できる量の酢酸、蟻酸、乳酸等の有機酸で中和処理し、カチオン化エマルションとして水中に乳化分散させてもよい。硬化剤としては、加熱時に各樹脂成分を硬化させることが可能であれば、どのような種類のものでもよいが、その中でも、一般的な電着塗料組成物の塗膜形成性樹脂の硬化剤として好適なブロックドポリイソシアネートが推奨される。黄変防止剤としては、フェノール系の黄変防止剤が特に好ましい。   Resin components (a) and (b) are either emulsified and dispersed in water as an emulsion as they are, or neutralized with an organic acid such as acetic acid, formic acid, lactic acid or the like that can neutralize the amino groups in each resin. The emulsion may be emulsified and dispersed in water. As the curing agent, any kind of curing agent can be used as long as each resin component can be cured at the time of heating. Among them, a curing agent for a film-forming resin of a general electrodeposition coating composition. Suitable blocked polyisocyanates are recommended. As the yellowing prevention agent, a phenolic yellowing prevention agent is particularly preferable.

好ましい実施態様として、樹脂成分(a)としてカチオン変性アクリル樹脂を使用してエマルション粒子Aを形成し、樹脂成分(b)としてカチオン変性エポキシ樹脂を使用してエマルション粒子Bを形成することによって、被塗物の上に優れた防錆性を有するエポキシ塗膜、さらにその上に優れた耐候性、耐光性、耐衝撃性、耐チッピング性などの機能を有するアクリル塗膜を含む複層電着硬化塗膜を形成することができる。このようなエポキシ(最下層)−アクリル(最上層)系の複層電着硬化塗膜を形成することによって、自動車車体などに適用した場合、外板部ではアクリル塗膜による優れた耐候性、耐光性、耐衝撃性、耐チッピング性が得られ、内板部ではエポキシ塗膜による優れた防錆性が得られ、しかも、外板部および内板部の両方において、適切な膜厚の電着塗膜を達成することができ、非常に有益である。また、このようなエポキシ(最下層)−アクリル(最上層)系の複層電着硬化塗膜は、優れた耐衝撃性および耐チッピング性などを有し、従来では中塗り塗膜が担っていた役割を十分に発揮することができ、中塗り塗膜の代替として特に有益であり、中塗り塗膜を省略することができる。また、自動車車体の外板部においては、約15μm、好ましくは14〜15μmの膜厚を達成することができ、内板部においては、約10μm、好ましくは7〜10μmの膜厚を達成することができ、省資源、省エネルギー、省コストおよび環境負荷低減の観点から、非常に有益である。また、本発明では、電着塗膜の表面を平滑化することができ、優れた塗膜外観を得ることができる。   In a preferred embodiment, the emulsion particles A are formed using a cation-modified acrylic resin as the resin component (a), and the emulsion particles B are formed using a cation-modified epoxy resin as the resin component (b). Multi-layer electrodeposition curing including an epoxy coating with excellent anti-rust properties on the coating, and an acrylic coating with excellent weather resistance, light resistance, impact resistance, and chipping resistance. A coating film can be formed. By forming such an epoxy (lowermost layer) -acrylic (uppermost layer) -based multi-layer electrodeposition cured coating film, when applied to an automobile body, etc., excellent weather resistance due to the acrylic coating film on the outer plate part, Light resistance, impact resistance, and chipping resistance are obtained, and the inner plate part has excellent anti-corrosion properties due to the epoxy coating, and both the outer plate part and the inner plate part have an appropriate film thickness. A coating can be achieved and is very beneficial. In addition, such an epoxy (lowermost layer) -acrylic (uppermost layer) -based multi-layer electrodeposition-cured coating film has excellent impact resistance, chipping resistance, and the like, and conventionally an intermediate coating film is responsible for it. It is particularly useful as an alternative to the intermediate coating film, and the intermediate coating film can be omitted. In addition, a film thickness of about 15 μm, preferably 14 to 15 μm, can be achieved in the outer plate portion of the automobile body, and a film thickness of about 10 μm, preferably 7 to 10 μm, can be achieved in the inner plate portion. It is very useful from the viewpoint of resource saving, energy saving, cost saving and environmental load reduction. Moreover, in this invention, the surface of an electrodeposition coating film can be smoothed and the outstanding coating-film external appearance can be obtained.

例えば、電着塗膜の表面の平滑性は、算術平均粗さ(Ra)をJIS−B0601に準拠して測定することによって、評価することができ、Raの値が小さいほど、表面に凹凸が少なく、平滑性および塗膜外観が優れていることを示す。本発明では、Raの値は、0.20〜0.30μm、好ましくは0.20〜0.25μmである。   For example, the smoothness of the surface of the electrodeposition coating film can be evaluated by measuring the arithmetic average roughness (Ra) in accordance with JIS-B0601, and the smaller the value of Ra, the more uneven the surface. Less, indicates that the smoothness and coating film appearance are excellent. In the present invention, the value of Ra is 0.20 to 0.30 μm, preferably 0.20 to 0.25 μm.

硬化剤
本発明において、電着塗料組成物は、硬化剤として、ブロックドポリイソシアネートを含む。
Curing Agent In the present invention, the electrodeposition coating composition contains blocked polyisocyanate as a curing agent.

ブロックドポリイソシアネートの原料であるポリイソシアネートの例としては、ヘキサメチレンジイソシアネート(3量体を含む)、テトラメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族系のポリイソシアネート;イソホロンジイソシアネート、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)等の脂環式系のポリイソシアネート;4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等の芳香族系のポリイソシアネート等が挙げられる。これらを適当な封止剤でブロック化することにより、上記ブロックドポリイソシアネートを得ることができる。   Examples of the polyisocyanate that is a raw material of the blocked polyisocyanate include aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate (including trimer), tetramethylene diisocyanate, and trimethylhexamethylene diisocyanate; isophorone diisocyanate, 4,4 ′ -Cycloaliphatic polyisocyanates such as methylene bis (cyclohexyl isocyanate); aromatic polyisocyanates such as 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, and the like. The blocked polyisocyanate can be obtained by blocking these with a suitable sealant.

封止剤の例としては、n−ブタノール、n−ヘキシルアルコール、2−エチルヘキサノール、ラウリルアルコール、フェノールカルビノール、メチルフェニルカルビノール等の一価のアルキル(または芳香族)アルコール類、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2−エチルヘキシルエーテル等のセロソルブ類、フェノール、パラ−t−ブチルフェノール、クレゾール等のフェノール類、ジメチルケトオキシム、メチルエチルケトオキシム、メチルイソブチルケトオキシム、メチルアミルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシム等のオキシム類、およびε−カプロラクタム、γ−ブチロラクタムに代表されるラクタム類が好ましく用いられる。とくにオキシム類およびラクタム類の封止剤は、低温で解離するため、樹脂硬化性の観点から好適である。   Examples of the sealant include monovalent alkyl (or aromatic) alcohols such as n-butanol, n-hexyl alcohol, 2-ethylhexanol, lauryl alcohol, phenol carbinol, methylphenyl carbinol, ethylene glycol mono Cellosolves such as hexyl ether, ethylene glycol mono 2-ethylhexyl ether, phenols such as phenol, para-t-butylphenol, cresol, dimethyl ketoxime, methyl ethyl ketoxime, methyl isobutyl ketoxime, methyl amyl ketoxime, cyclohexanone oxime, etc. Oximes and lactams represented by ε-caprolactam and γ-butyrolactam are preferably used. In particular, sealants of oximes and lactams are suitable from the viewpoint of resin curability because they dissociate at a low temperature.

ブロックドポリイソシアネートの樹脂成分(a)および(b)に対する配合比は、硬化塗膜の利用目的などで必要とされる架橋度に応じて異なるが、塗膜物性や上塗り塗装適合性を考慮すると、15〜40重量%の範囲が好ましい。この配合比が15重量%未満では塗膜硬化不良を招く結果、機械的強度などの塗膜物性が低くなることがあり、また、上塗り塗装時に塗料シンナーによって塗膜が侵されるなど外観不良を招く場合がある。一方、40重量%を超えると、逆に硬化過剰となって、耐衝撃性等の塗膜物性不良などを招くことがある。なお、ブロックドポリイソシアネートは、塗膜物性や硬化度の調節等の都合により、複数種を組み合わせて使用してもよい。   The blending ratio of the blocked polyisocyanate to the resin components (a) and (b) varies depending on the degree of crosslinking required for the purpose of use of the cured coating film, but considering the coating film properties and topcoat coating compatibility A range of 15 to 40% by weight is preferred. If the blending ratio is less than 15% by weight, the coating film may be poorly cured. As a result, the physical properties of the coating film such as mechanical strength may be lowered, and the coating film may be damaged by the paint thinner at the time of top coating. There is a case. On the other hand, if it exceeds 40% by weight, it may be excessively cured, resulting in poor coating properties such as impact resistance. In addition, blocked polyisocyanate may be used in combination of a plurality of types for the convenience of coating film properties and adjustment of the degree of curing.

ブロックドポリイソシアネートの溶解性パラメータは、2層分離後の上層、下層それぞれの塗膜性能を発現させるために必要な硬化性を確保する上で重要となる。すなわち、上層用に設計されるブロックドポリイソシアネート(c1)の溶解性パラメータ(δc1)は、同じく上層を構成する樹脂成分(a)の溶解性パラメータ(δa)と同程度、あるいはそれ以下に設計することが好ましく、より好ましくは、[(δa)−(1.0)]≦δc1≦[(δa)+(0.2)]である。また、下層用に設計されるブロックドポリイソシアネート(c2)の溶解性パラメータ(δc2)は、同じく下層を構成する樹脂成分(b)の溶解性パラメータ(δb)と同程度、あるいはそれ以上に設計することが好ましく、より好ましくは、[(δb)−(0.2)]≦δc2≦[(δb)+(1.0)]である。   The solubility parameter of the blocked polyisocyanate is important in securing the curability necessary for developing the coating performance of the upper layer and the lower layer after the separation of the two layers. That is, the solubility parameter (δc1) of the blocked polyisocyanate (c1) designed for the upper layer is designed to be about the same as or lower than the solubility parameter (δa) of the resin component (a) constituting the upper layer. More preferably, [(δa) − (1.0)] ≦ δc1 ≦ [(δa) + (0.2)]. Also, the solubility parameter (δc2) of the blocked polyisocyanate (c2) designed for the lower layer is designed to be about the same as or higher than the solubility parameter (δb) of the resin component (b) constituting the lower layer. More preferably, [(δb) − (0.2)] ≦ δc2 ≦ [(δb) + (1.0)].

本発明において、電着塗料組成物は、少なくとも2種類のブロックドポリイソシアネート(c1)および(c2)を含むことが好ましい。より好ましくは、ブロックドポリイソシアネート(c1)は、脂肪族系のポリイソシアネートを上記の封止剤でブロックしたものであり、ブロックドポリイソシアネート(c2)は、脂環式系または芳香族系のポリイソシアネートを封止剤でブロックしたものである。   In the present invention, the electrodeposition coating composition preferably contains at least two types of blocked polyisocyanates (c1) and (c2). More preferably, the blocked polyisocyanate (c1) is obtained by blocking an aliphatic polyisocyanate with the above-mentioned sealing agent, and the blocked polyisocyanate (c2) is an alicyclic or aromatic type. Polyisocyanate is blocked with a sealing agent.

ブロックドポリイソシアネート(c1)は、望ましくは脂肪族系のポリイソシアネートを上記の封止剤でブロックしたものであり、特に、耐候性、平滑性、チッピング性が求められる2層分離電着の上層部分に対して有効である。   The blocked polyisocyanate (c1) is preferably an aliphatic polyisocyanate blocked with the above-mentioned sealant, and in particular an upper layer of two-layer separation electrodeposition in which weather resistance, smoothness and chipping properties are required. Valid for parts.

また、ブロックドポリイソシアネート(c2)は、望ましくは脂環式系または芳香族系のポリイソシアネートを上記の封止剤でブロックしたものであり、特に、防錆性が求められる2層分離電着の下層部分に対して有効である。   The blocked polyisocyanate (c2) is preferably a cycloaliphatic or aromatic polyisocyanate blocked with the above-mentioned sealant, and in particular, a two-layer separation electrodeposition requiring rust prevention. It is effective for the lower layer part of

オニウム基を有する変性エポキシ樹脂
本発明において、電着塗料組成物は、さらに、オニウム基を有する変性エポキシ樹脂(d)を含んでいてもよい。
Modified Epoxy Resin Having Onium Group In the present invention, the electrodeposition coating composition may further contain a modified epoxy resin (d) having an onium group.

オニウム基を有する変性エポキシ樹脂(d)に含まれるオニウム基としては、アンモニウム基およびスルホニウム基からなる群から選択される。   The onium group contained in the modified epoxy resin (d) having an onium group is selected from the group consisting of an ammonium group and a sulfonium group.

オニウム基を有する変性エポキシ樹脂(d)は、エマルション粒子AおよびBの樹脂成分(a)および(b)ならびにブロックドポリイソシアネート(c1)および(c2)[以下、エマルション粒子AおよびBの全樹脂固形分]の合計100重量部に対して、1〜10重量部、好ましくは3〜5重量部の量で含まれる。 Modified epoxy resin (d) having an onium group includes resin components (a) and (b) of emulsion particles A and B and blocked polyisocyanates (c1) and (c2) [hereinafter, all resins of emulsion particles A and B It is contained in an amount of 1 to 10 parts by weight, preferably 3 to 5 parts by weight with respect to a total of 100 parts by weight of the solid content] .

本発明で使用することのできる電着塗料組成物において、オニウム基を有する変性エポキシ樹脂(d)は、樹脂成分(a)とブロックドポリイソシアネート(c1)とともに、エマルション粒子Aを形成することができる。また、オニウム基を有する変性エポキシ樹脂(d)は、樹脂成分(b)とブロックドポリイソシアネート(c2)とともに、エマルション粒子Bを形成することができる。   In the electrodeposition coating composition that can be used in the present invention, the modified epoxy resin (d) having an onium group may form emulsion particles A together with the resin component (a) and the blocked polyisocyanate (c1). it can. The modified epoxy resin (d) having an onium group can form emulsion particles B together with the resin component (b) and the blocked polyisocyanate (c2).

オニウム基を有する変性エポキシ樹脂(d)は、バインダー樹脂のエマルション化(乳化)を助力する樹脂である。ここでいうバインダー樹脂とは、エマルション粒子Aの場合、樹脂成分(a)およびブロックドポリイソシアネート(c1)であり、エマルション粒子Bの場合、樹脂成分(b)およびブロックドポリイソシアネート(c2)である。   The modified epoxy resin (d) having an onium group is a resin that assists in emulsifying (emulsifying) the binder resin. In the case of the emulsion particles A, the binder resin here means the resin component (a) and the blocked polyisocyanate (c1), and in the case of the emulsion particles B, the resin component (b) and the blocked polyisocyanate (c2). is there.

オニウム基を有する変性エポキシ樹脂(d)としては、例えば、4級アンモニウム基を有する変性エポキシ樹脂、3級スルホニウム基を有する変性エポキシ樹脂などが挙げられる。   Examples of the modified epoxy resin (d) having an onium group include a modified epoxy resin having a quaternary ammonium group and a modified epoxy resin having a tertiary sulfonium group.

4級アンモニウム基を有する変性エポキシ樹脂は、エポキシ樹脂と3級アミンとを反応させることによって得られる樹脂である。   The modified epoxy resin having a quaternary ammonium group is a resin obtained by reacting an epoxy resin with a tertiary amine.

上記エポキシ樹脂としては、一般的にはポリエポキシドが用いられる。このエポキシドは、1分子中に平均2個以上の1,2−エポキシ基を有する。これらのポリエポキシドは180〜1000のエポキシ当量、特に375〜800のエポキシ当量を有することが好ましい。エポキシ当量が180を下回ると、電着時に造膜できず塗膜を得ることができない。1000を上回ると、1分子当りのオニウム基量が不足し、十分な水溶性が得られない。   As the epoxy resin, polyepoxide is generally used. This epoxide has an average of 2 or more 1,2-epoxy groups in one molecule. These polyepoxides preferably have an epoxy equivalent of 180 to 1000, in particular an epoxy equivalent of 375 to 800. When the epoxy equivalent is less than 180, no film can be formed at the time of electrodeposition, and a coating film cannot be obtained. If it exceeds 1000, the amount of onium groups per molecule is insufficient, and sufficient water solubility cannot be obtained.

このようなポリエポキシドの有用な例としては、上記の樹脂成分(b)の製造で使用することのできるエポキシ樹脂が挙げられる。さらにエポキシ樹脂として、上記の特開平5−306327号公報に記載されたオキサゾリドン環含有エポキシ樹脂を用いることもできる。   Useful examples of such polyepoxides include epoxy resins that can be used in the production of the resin component (b). Furthermore, as the epoxy resin, an oxazolidone ring-containing epoxy resin described in JP-A-5-306327 can be used.

特に水酸基を含有するエポキシ樹脂にあっては、ハーフブロックイソシアネートを、その水酸基に反応させて、ブロックイソシアネート基を導入したウレタン変性エポキシ樹脂であってもよい。   In particular, an epoxy resin containing a hydroxyl group may be a urethane-modified epoxy resin in which a blocked isocyanate group is introduced by reacting a half-blocked isocyanate with the hydroxyl group.

上述のエポキシ樹脂と反応させるために用いられるハーフブロックイソシアネートは、有機ポリイソシアネートを部分的にブロックすることにより調製される。有機ポリイソシアネートとブロック剤との反応は、必要に応じてスズ系触媒の存在の下で、攪拌下、ブロック剤を滴下しながら40〜50℃に冷却することにより行うことが好ましい。   The half-blocked isocyanate used to react with the epoxy resin described above is prepared by partially blocking the organic polyisocyanate. The reaction between the organic polyisocyanate and the blocking agent is preferably performed by cooling to 40 to 50 ° C. while dropping the blocking agent with stirring in the presence of a tin-based catalyst as necessary.

上記のポリイソシアネートは、1分子中に平均で2個以上のイソシアネート基を有するものであれば特に限定されない。具体的な例としては、上記のブロックドポリイソシアネート硬化剤の調製で使用することができるポリイソシアネートを用いることができる。   The polyisocyanate is not particularly limited as long as it has two or more isocyanate groups on average in one molecule. As a specific example, a polyisocyanate that can be used in the preparation of the above-mentioned blocked polyisocyanate curing agent can be used.

上記のハーフブロックイソシアネートを調製するための適当なブロック化剤としては、4〜20個の炭素原子を有する低級脂肪族アルキルモノアルコールが挙げられる。具体的には、ブチルアルコール、アミルアルコール、ヘキシルアルコール、2−エチルヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール等が挙げられる。   Suitable blocking agents for preparing the above half-blocked isocyanate include lower aliphatic alkyl monoalcohols having 4 to 20 carbon atoms. Specific examples include butyl alcohol, amyl alcohol, hexyl alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, heptyl alcohol and the like.

上記のエポキシ樹脂とハーフブロックイソシアネートとの反応は、好ましくは140℃で約1時間保つことにより行われる。   The reaction between the epoxy resin and the half-blocked isocyanate is preferably carried out by maintaining at 140 ° C. for about 1 hour.

上記3級アミンとしては、炭素数1〜6のものが好ましく、水酸基を有していてもよい。3級アミンの具体例としては、上記で用いることができる3級アミンと同様に、ジメチルエタノールアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルベンジルアミン、ジエチルベンジルアミン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、トリ−n−ブチルアミン、ジフェネチルメチルアミン、ジメチルアニリン、N−メチルモルホリン等を用いることができる。   As said tertiary amine, a C1-C6 thing is preferable and may have a hydroxyl group. Specific examples of the tertiary amine include dimethylethanolamine, trimethylamine, triethylamine, dimethylbenzylamine, diethylbenzylamine, N, N-dimethylcyclohexylamine, tri-n-, as well as the tertiary amine that can be used above. Butylamine, diphenethylmethylamine, dimethylaniline, N-methylmorpholine and the like can be used.

さらに上記3級アミンと混合して用いられる中和酸としては、特に制限はなく、具体的には、塩酸、硝酸、燐酸、蟻酸、酢酸、乳酸のような無機酸または有機酸などである。このようにして得られる3級アミンの中和酸塩とエポキシ樹脂との反応は常法により行うことができる。例えば、エチレングリコールモノブチルエーテルなどの溶剤に上記エポキシ樹脂を溶解させ、得られた溶液を60〜100℃まで加熱し、ここへ3級アミンの中和酸塩を滴下して、酸価が1となるまで反応混合物を60〜100℃に保持して行われる。   Further, the neutralizing acid used by mixing with the tertiary amine is not particularly limited, and specifically, inorganic acids or organic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, formic acid, acetic acid, and lactic acid are used. The reaction between the neutralized salt of tertiary amine thus obtained and the epoxy resin can be carried out by a conventional method. For example, the epoxy resin is dissolved in a solvent such as ethylene glycol monobutyl ether, the resulting solution is heated to 60 to 100 ° C., and a neutralized acid salt of a tertiary amine is added dropwise to the acid value of 1. The reaction mixture is kept at 60-100 ° C. until

3級スルホニウム基を有する変性エポキシ樹脂は、3級アミンの代わりにスルフィドを用いることの他は上記と同様に反応させることによって得ることができる。用いることができるスルフィドとしては、例えば、脂肪族スルフィド、脂肪族−芳香族混合スルフィド、アラルキルスルフィド、又は環状スルフィドがある。具体的には、ジエチルスルフィド、ジプロピルスルフィド、ジブチルスルフィド、ジフェニルスルフィド、ジヘキシルスルフィド、エチルフェニルスルフィド、テトラメチレンスルフィド、ペンタメチレンスルフィド、チオジエタノール、チオジプロパノール、チオジブタノール、1−(2−ヒドロキシエチルチオ)−2−プロパノールなどを挙げることができる。   A modified epoxy resin having a tertiary sulfonium group can be obtained by reacting in the same manner as above except that a sulfide is used instead of a tertiary amine. Examples of sulfides that can be used include aliphatic sulfides, mixed aliphatic-aromatic sulfides, aralkyl sulfides, and cyclic sulfides. Specifically, diethyl sulfide, dipropyl sulfide, dibutyl sulfide, diphenyl sulfide, dihexyl sulfide, ethyl phenyl sulfide, tetramethylene sulfide, pentamethylene sulfide, thiodiethanol, thiodipropanol, thiodibutanol, 1- (2-hydroxy And ethylthio) -2-propanol.

オニウム基を有する変性エポキシ樹脂(d)は、1種を単独で用いてもよく、また2種以上を併用してもよい。   The modified epoxy resin (d) having an onium group may be used alone or in combination of two or more.

オニウム基を有する変性エポキシ樹脂(d)のオニウム基によって、エマルション粒子AおよびBの調製の際に乳化性能が向上する。   Due to the onium group of the modified epoxy resin (d) having an onium group, the emulsification performance is improved when the emulsion particles A and B are prepared.

顔料
本発明の方法で使用することのできる顔料は、通常塗料に使用されるものならばとくに制限なく使用することができる。その例としては、カーボンブラック、二酸化チタン、グラファイト等の着色顔料、カオリン、ケイ酸アルミ(クレー)、タルク等の体質顔料、リンモリブデン酸アルミ、ケイ酸鉛、硫酸鉛、ジンククロメート、ストロンチウムクロメート、二酸化ケイ素等の防錆顔料などが挙げられる。これらの中でも、電着塗装後の複層硬化膜中で分散濃度勾配を担う顔料としてとくに重要なものは、二酸化チタン、ケイ酸アルミ(クレー)およびリンモリブデン酸アルミである。特に、二酸化チタンは着色顔料として隠蔽性が高く、しかも安価であることから、電着塗膜用に最適である。なお、上記顔料は単独で使用することもできるが、目的に合わせて複数使用するのが一般的である。
Pigments The pigments that can be used in the method of the present invention can be used without particular limitation as long as they are usually used in paints. Examples include colored pigments such as carbon black, titanium dioxide, and graphite, extender pigments such as kaolin, aluminum silicate (clay), and talc, aluminum phosphomolybdate, lead silicate, lead sulfate, zinc chromate, strontium chromate, Examples thereof include rust preventive pigments such as silicon dioxide. Among these, titanium dioxide, aluminum silicate (clay), and aluminum phosphomolybdate are particularly important as pigments having a dispersion concentration gradient in the multilayer cured film after electrodeposition coating. In particular, titanium dioxide is most suitable as an electrodeposition coating film because it has high concealability as a color pigment and is inexpensive. In addition, although the said pigment can also be used independently, it is common to use multiple according to the objective.

上記顔料は、複層硬化膜中において、全顔料重量(P)に対する、複層硬化膜を形成する顔料以外の全ビヒクル成分の重量(V)の比率P/Vで表わすと、1/10〜1/3の範囲であることが好ましい。ここで顔料以外の全ビヒクル成分とは、顔料以外の塗料を構成する全固形成分(互いに不相溶な主樹脂成分、それぞれの硬化剤、およびその他の樹脂成分等)を意味する。上記P/Vが1/10未満では、顔料不足により塗膜に対する光線および水分などの腐食要因の遮断性が過度に低下し、実用レベルでの耐候性や防錆性を発現できないことがある。また、P/Vが1/3を超えると、顔料過多により硬化時の粘性増大を招き、フロー性が低下して塗膜外観が著しく悪くなることがある。なお、この比率は、本発明で用いられる電着塗料組成物中における、全顔料重量に対する全ビヒクル成分の重量と実質的に同じである。   In the multilayer cured film, the pigment is represented by a ratio P / V of the weight (V) of all vehicle components other than the pigment forming the multilayer cured film to the total pigment weight (P). A range of 1/3 is preferable. Here, the total vehicle component other than the pigment means all solid components (main resin components that are incompatible with each other, their respective curing agents, and other resin components, etc.) that constitute the paint other than the pigment. When the P / V is less than 1/10, the barrier property against corrosion factors such as light and moisture with respect to the coating film is excessively reduced due to insufficient pigment, and weather resistance and rust resistance at a practical level may not be exhibited. On the other hand, if P / V exceeds 1/3, an excessive pigment may cause an increase in viscosity at the time of curing, the flowability may be lowered, and the coating film appearance may be remarkably deteriorated. This ratio is substantially the same as the weight of all vehicle components relative to the total pigment weight in the electrodeposition coating composition used in the present invention.

顔料分散樹脂(e)としては、一般に、カチオン性またはノニオン性の低分子量界面活性剤や4級アンモニウム基および/または3級スルホニウム基を有する変性エポキシ樹脂などのカチオン性重合体を用いることが好ましく、その溶解性パラメータ(δe)は、下層を構成する樹脂成分(b)の溶解性パラメータ(δb)と同程度、あるいはそれ以上に設計することが好ましく、より好ましくは、[(δb)−(0.2)]≦δe≦[(δb)+(1.0)]である。また、顔料に対する分散樹脂の適性配合量は、5〜40固形分重量%(対顔料重量)である。分散樹脂の配合量が5未満の場合は、顔料分散安定性を確保することが困難となり、また40を超える場合は塗膜の硬化性の制御が困難になる場合がある。   As the pigment dispersion resin (e), it is generally preferable to use 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. The solubility parameter (δe) is preferably designed to be about the same as or higher than the solubility parameter (δb) of the resin component (b) constituting the lower layer, and more preferably, [(δb) − ( 0.2)] ≦ δe ≦ [(δb) + (1.0)]. Moreover, the suitable compounding quantity of the dispersion resin with respect to a pigment is 5-40 solid content weight% (vs. pigment weight). When the blending amount of the dispersion resin is less than 5, it is difficult to ensure the pigment dispersion stability, and when it exceeds 40, it may be difficult to control the curability of the coating film.

電着塗料組成物の調製
本発明の方法に使用することのできる電着塗料組成物は、少なくとも、互いに不相溶な少なくとも2種類の塗膜形成性樹脂成分、硬化剤、顔料および黄変防止剤を含むものであり、各樹脂成分を別々にそれぞれに適合した硬化剤、および必要に応じて黄変防止剤、さらに必要に応じて、オニウム基を有する変性エポキシ樹脂(d)などのその他の成分とともに中和剤を含む水性媒体中でエマルション化した後、上記配合比率を満足するようにエマルションをブレンドする方法である。なお、上記中和剤の例としては、塩酸、硝酸、リン酸等の無機酸および蟻酸、酢酸、乳酸、スルファミン酸、アセチルグリシン酸等の有機酸を挙げることができる。
Preparation of Electrodeposition Coating Composition An electrodeposition coating composition that can be used in the method of the present invention comprises at least two types of film-forming resin components that are incompatible with each other, a curing agent, a pigment, and yellowing prevention A curing agent adapted to each resin component separately, and a yellowing inhibitor if necessary, and, if necessary, other modified epoxy resin (d) having an onium group In this method, the emulsion is blended so as to satisfy the above-mentioned blending ratio after being emulsified in an aqueous medium containing a neutralizing agent together with the components. Examples of the neutralizing agent include inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid and phosphoric acid, and organic acids such as formic acid, acetic acid, lactic acid, sulfamic acid and acetylglycine acid.

本発明で使用することのできる電着塗料組成物において、塗膜形成性樹脂成分(a)が、ブロックドポリイソシアネート(c1)と、黄変防止剤と、必要に応じてオニウム基を有する変性エポキシ樹脂(d)とを含むエマルション粒子Aを形成し、塗膜形成性樹脂成分(b)が、ブロックドポリイソシアネート(c2)と、黄変防止剤と、必要に応じてオニウム基を有する変性エポキシ樹脂(d)とを含むエマルション粒子Bを形成していることがより好ましく、エマルション粒子AおよびBをそれぞれ別々に予め調製しておき、そして電着塗料組成物に他の成分とともに配合することが特に好ましい。なお、本発明では、黄変防止剤をエマルション粒子AおよびBのいずれか一方のみに添加してもよいが、特に好ましくは、塗膜にした場合に、表層に存在するエマルション粒子Aに添加することである。   In the electrodeposition coating composition that can be used in the present invention, the coating film-forming resin component (a) is modified with a blocked polyisocyanate (c1), a yellowing inhibitor, and if necessary, an onium group The emulsion particle A containing the epoxy resin (d) is formed, and the coating film-forming resin component (b) is modified with a blocked polyisocyanate (c2), a yellowing inhibitor, and if necessary, an onium group More preferably, the emulsion particles B containing the epoxy resin (d) are formed, the emulsion particles A and B are separately prepared in advance and blended with the other components in the electrodeposition coating composition. Is particularly preferred. In the present invention, the yellowing inhibitor may be added to only one of the emulsion particles A and B, but particularly preferably, it is added to the emulsion particles A existing on the surface layer when the coating film is formed. That is.

本発明で使用することのできる電着塗料組成物は、固形分濃度が15〜25重量%の範囲となるように調整することが好ましい。固形分濃度の調節には水性媒体(水単独かまたは水と親水性有機溶剤との混合物)を使用して行う。また、塗料組成物中には少量の添加剤を導入してもよい。添加剤の例としては紫外線吸収剤、酸化防止剤、界面活性剤、塗膜表面平滑剤、硬化促進剤(有機スズ化合物など)などを挙げることができる。   The electrodeposition coating composition that can be used in the present invention is preferably adjusted so that the solid content concentration is in the range of 15 to 25% by weight. The solid content is adjusted using an aqueous medium (water alone or a mixture of water and a hydrophilic organic solvent). A small amount of additives may be introduced into the coating composition. Examples of the additive include an ultraviolet absorber, an antioxidant, a surfactant, a coating film surface smoothing agent, a curing accelerator (such as an organic tin compound), and the like.

複層電着塗膜の形成
本発明において、複層電着塗膜は、被塗物である導電性基材を陰極として、被塗物に陰極(カソード極)端子を接続し、上述の電着塗料組成物の浴温15〜35℃、負荷電圧100〜400Vの条件で、一般に、乾燥膜厚14〜15μmとなる量の塗膜を電着塗装する。その後140〜200℃、好ましくは160〜180℃で10〜30分間焼き付ける。この焼き付けを目的とした加熱によって、電着塗装された電着塗料組成物に含有される樹脂成分(a)、ブロックドポリイソシアネート(c1)を含むエマルション粒子Aおよび樹脂成分(b)、ブロックドポリイソシアネート(c2)を含むエマルション粒子Bは、それぞれ固有の溶解性パラメータに応じて配向する。そして焼き付けを終了する塗膜硬化時には、エマルション粒子Aが空気と直接接する最上層を形成し、エマルション粒子Bが被塗物と直接接する最下層を形成する、複層構造の電着硬化膜を形成する。なお、上記焼き付けの加熱方法は、当初から目的温度に調節した加熱設備に塗装物を入れる方法と、塗装物を入れた後に昇温する方法がある。
Formation of Multi-layer Electrodeposition Coating In the present invention, the multi-layer electrodeposition coating film comprises a conductive substrate as a cathode as a cathode, and a cathode (cathode electrode) terminal connected to the object to be coated. Generally, a coating film having an amount of a dry film thickness of 14 to 15 μm is applied by electrodeposition under conditions of a bath temperature of the coating composition of 15 to 35 ° C. and a load voltage of 100 to 400 V. Thereafter, baking is performed at 140 to 200 ° C., preferably 160 to 180 ° C. for 10 to 30 minutes. Resin component (a), emulsion particles A containing blocked polyisocyanate (c1) and resin component (b), blocked, contained in the electrodeposition-coated electrodeposition coating composition by heating for the purpose of baking. The emulsion particles B containing the polyisocyanate (c2) are oriented according to their inherent solubility parameters. When the coating is cured after baking, an electrodeposition cured film having a multilayer structure is formed in which emulsion particles A form the uppermost layer in direct contact with air and emulsion particles B form the lowermost layer in direct contact with the object to be coated. To do. In addition, the baking heating method includes a method of putting a coated material in a heating facility adjusted to a target temperature from the beginning and a method of raising the temperature after putting the coated material.

多層塗膜の形成
上記方法によって形成された複層電着硬化塗膜上に、さらに上塗り塗料を塗装して焼き付けることによって、耐候性および外観に優れた多層塗膜を形成することができる。なお、上塗り塗料は、溶剤型、水性、粉体のいずれのタイプであっても構わない。
Formation of multilayer coating film A multilayer coating film excellent in weather resistance and appearance can be formed by further applying and baking a top coating on the multilayer electrodeposition-cured coating film formed by the above method. The top coat may be any of solvent type, aqueous type, and powder.

また、本発明では、上塗り塗料として、2種類の上塗り塗料、すなわち、上塗りベース塗料組成物および上塗りクリヤー塗料組成物を使用して、さらに優れた塗膜外観を得ることもできる。この場合、本発明の多層塗膜の形成方法は、以下の工程(1)〜(3)を包含する、いわゆる、2コート1ベーク(2C1B)法である。
上述の電着塗膜形成方法によって形成される複層電着硬化塗膜の上に、さらに、上塗りベース塗料組成物を塗布して、未硬化の上塗りベース塗膜を形成する工程(1)、
未硬化の上塗りベース塗膜の上に、さらに、上塗りクリヤー塗料組成物を塗布して未硬化の上塗りクリヤー塗膜を形成する工程(2)、および
未硬化の上塗りベース塗膜および未硬化の上塗りクリヤー塗膜を同時に加熱して硬化する工程(3)
In the present invention, two types of top coats, that is, the top coat base paint composition and the top coat clear paint composition, can be used to obtain a more excellent coating appearance. In this case, the multilayer coating film forming method of the present invention is a so-called two-coat one-bake (2C1B) method including the following steps (1) to (3).
A step (1) of further applying an overcoating base coating composition on the multilayer electrodeposition-curing coating film formed by the above-described electrodeposition coating film forming method to form an uncured topcoating base coating film;
A step (2) of forming an uncured top clear film by applying a top clear composition on the uncured top base film, and an uncured top base film and an uncured top coat Step of curing the clear coating film by heating simultaneously (3)

上記工程(1)または(2)の塗装は、例えば、通称「リアクトガン」と言われるエアー静電スプレー、通称「マイクロ・マイクロベル(μμベル)」、「マイクロベル(μベル)」、「メタリックベル(メタベル)」等と言われる回転霧化式の静電塗装機等を用い、スプレーして塗布することができる。塗布量は、使用する塗料組成物の種類および用途に応じて適宜変更することができる。   The coating in the above step (1) or (2) is, for example, an air electrostatic spray commonly called “react gun”, commonly called “micro-microbell (μμbell)”, “microbell (μbell)”, “metallic”. It can be applied by spraying using a rotary atomizing electrostatic coating machine or the like called “bell”. The coating amount can be appropriately changed according to the type and application of the coating composition to be used.

上記工程(1)または(2)の後にインターバルと呼ばれる時間的間隔を空ける操作を行ってもよく、このインターバルによって、塗膜に含まれる溶剤を十分に揮発させることができ、複層塗膜の外観が向上する。インターバルは、例えば10秒〜15分間である。   After the step (1) or (2), a time interval called an interval may be performed. By this interval, the solvent contained in the coating film can be sufficiently volatilized. Appearance is improved. The interval is, for example, 10 seconds to 15 minutes.

また、インターバルの時間内にプレヒートと呼ばれる乾燥操作を行ってもよく、このプレヒートによって、塗膜に含まれる溶剤の揮発を短時間で効率的に行うことができる。この乾燥操作は、塗膜を積極的に硬化させるものではない。従って、上記乾燥条件としては、例えば、室温〜100℃で1〜10分間である。プレヒートは、例えば、温風ヒーターや赤外線ヒーターなどを用いて行うことができる。   Moreover, you may perform drying operation called preheating within the time of an interval, and volatilization of the solvent contained in a coating film can be performed efficiently in a short time by this preheating. This drying operation does not actively cure the coating film. Therefore, as said drying conditions, it is 1 to 10 minutes at room temperature-100 degreeC, for example. Preheating can be performed using, for example, a warm air heater or an infrared heater.

加熱硬化工程(3)は、従来の加熱硬化炉(例えば、ガス炉、電気炉、IR炉、誘導加熱炉など)を用いて行うことができる。加熱硬化温度は使用する塗料組成物に応じて適宜設定することができ、例えば、120〜160℃であり、加熱硬化時間は、例えば、10〜30分間である。   The heat curing step (3) can be performed using a conventional heat curing furnace (for example, a gas furnace, an electric furnace, an IR furnace, an induction heating furnace, or the like). The heat curing temperature can be appropriately set according to the coating composition to be used, and is, for example, 120 to 160 ° C., and the heat curing time is, for example, 10 to 30 minutes.

以下に製造例、実施例および比較例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。各例中の「部」は「重量部」を表し、「%」は「重量%」を表す。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to production examples, examples and comparative examples. In each example, “part” represents “part by weight”, and “%” represents “% by weight”.

製造例1:カチオン変性アクリル樹脂(塗膜形成性樹脂成分(a))の製造
攪拌機、冷却器、窒素導入管、温度計および滴下ロートを備え付けた反応容器に、メチルイソブチルケトン50部を仕込み、窒素雰囲気下115℃に加熱保持した。さらにメタクリル酸メチル2.49部、メタクリル酸エチルヘキシル41.76部、メタクリル酸イソボルニル17.75部、メタクリル酸ヒドロキシプロピル11.56部、メタクリル酸ヒドロキシエチル10.44部、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート16.00部、およびt−ブチルパーオキシ 2−エチルヘキサン酸3.00部の混合物を滴下ロートから3時間かけて滴下し、その後さらにt−ブチルパーオキシ 2−エチルヘキサン酸0.50部を滴下して115℃で1.5時間保持した。得られたカチオン変性アクリル樹脂は、固形分65%、溶解性パラメータ(δa)10.5、ガラス転移温度(Tg)30℃、数平均分子量8000であった。
Production Example 1: Production of cation-modified acrylic resin (film-forming resin component (a)) Into a reaction vessel equipped with a stirrer, a cooler, a nitrogen introduction tube, a thermometer and a dropping funnel, 50 parts of methyl isobutyl ketone was charged. Heated and maintained at 115 ° C. in a nitrogen atmosphere. Further, 2.49 parts of methyl methacrylate, 41.76 parts of ethylhexyl methacrylate, 17.75 parts of isobornyl methacrylate, 11.56 parts of hydroxypropyl methacrylate, 10.44 parts of hydroxyethyl methacrylate, N, N-dimethylaminoethyl A mixture of 16.00 parts of methacrylate and 3.00 parts of t-butylperoxy 2-ethylhexanoic acid was dropped from the dropping funnel over 3 hours, and then 0.50 parts of t-butylperoxy 2-ethylhexanoic acid was further added. Was added dropwise and held at 115 ° C. for 1.5 hours. The obtained cation-modified acrylic resin had a solid content of 65%, a solubility parameter (δa) of 10.5, a glass transition temperature (Tg) of 30 ° C., and a number average molecular weight of 8,000.

製造例2:ブロックドポリイソシアネート(c1)の製造
攪拌機、窒素導入管、冷却管および温度計を備え付けた反応容器にヘキサメチレンジイソシアネートの3量体199部を入れ、メチルイソブチルケトン39部で希釈した後、ブチル錫ラウレート0.2部を加え、50℃まで昇温の後、メチルエチルケトオキシム44部、エチレングリコール モノ2−エチルヘキシルエーテル87部を内容物温度が70℃を超えないように加えた。そして赤外吸収スペクトルによりイソシアネート残基の吸収が実質上消滅するまで70℃で1時間保温し、その後n−ブタノール43部で希釈することによって固形分80%のブロックドポリイソシアネート(c1)(溶解性パラメータ(δc1)10.7)を得た。
Production Example 2: Production of blocked polyisocyanate (c1) 199 parts of hexamethylene diisocyanate trimer was placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, nitrogen introduction tube, cooling tube and thermometer, and diluted with 39 parts of methyl isobutyl ketone. Thereafter, 0.2 part of butyltin laurate was added, and after raising the temperature to 50 ° C., 44 parts of methyl ethyl ketoxime and 87 parts of ethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether were added so that the temperature of the contents did not exceed 70 ° C. Then, the infrared absorption spectrum is maintained at 70 ° C. for 1 hour until the absorption of the isocyanate residue substantially disappears, and then diluted with 43 parts of n-butanol, thereby blocking 80% solid content of blocked polyisocyanate (c1) (dissolved) Sex parameter (δc1) 10.7) was obtained.

製造例3:スルホニウム基を有する変性エポキシ樹脂(d)の製造
2−エチルヘキサノールハーフブロック化IPDI(MIBK溶液)の調製
撹拌装置、冷却管、窒素導入管、温度計を装備した反応容器に、イソホロンジイソシアネート(以下、IPDIと略す)222.0部を入れ、MIBK39.1部で希釈した後、ここへジブチルスズジラウレート0.2部を加えた。その後、これを50℃に昇温した後、2−エチルヘキサノール131.5部を撹拌下、乾燥窒素雰囲気中で2時間かけて滴下した。適宜、冷却することにより、反応温度を50℃に維持した。その結果、2−エチルヘキサノールハーフブロック化IPDI(樹脂固形分90.0%)が得られた。
反応容器に、エポキシ当量188のビスフェノールA型エポキシ樹脂(ダウ・ケミカル・カンパニー社製)382.2部とビスフェノールA 117.8部を仕込み、窒素雰囲気下、150〜160℃に加熱した。その反応混合物を150〜160℃で約1時間反応させ、次いで120℃に冷却した後、上記で調製した2−エチルヘキサノールハーフブロック化IPDI(MIBK溶液)209.8部を加えた。140〜150℃で1時間反応させた後、ポリアルキレンオキサイド化合物(三洋化成社製、商品名BPE−60)205部を加え、60〜65℃に冷却した。そこに1−(2−ヒドロキシエチルチオ)−2−プロパノール408.0部、脱イオン水144.0部、ジメチロールプロピオン酸134部を加え、酸価が1となるまで65〜75℃で反応させ、エポキシ樹脂に3級スルホニウム基を導入し、脱イオン水1595.2部を加えて3級化を終了させることにより、3級スルホニウム基を有する変性エポキシ樹脂(d)のワニスを得た(固形分30%)。
Production Example 3: Production of modified epoxy resin (d) having sulfonium group
Preparation of 2-ethylhexanol half-blocked IPDI (MIBK solution ) 222.0 parts of isophorone diisocyanate (hereinafter abbreviated as IPDI) was placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, cooling tube, nitrogen introduction tube and thermometer, and MIBK39 After diluting with 1 part, 0.2 part of dibutyltin dilaurate was added thereto. Then, after heating this to 50 degreeC, 131.5 parts of 2-ethylhexanol was dripped over 2 hours in dry nitrogen atmosphere, stirring. The reaction temperature was maintained at 50 ° C. by cooling appropriately. As a result, 2-ethylhexanol half-blocked IPDI (resin solid content: 90.0%) was obtained.
A reaction vessel was charged with 382.2 parts of bisphenol A type epoxy resin having an epoxy equivalent of 188 (manufactured by Dow Chemical Company) and 117.8 parts of bisphenol A, and heated to 150 to 160 ° C. in a nitrogen atmosphere. The reaction mixture was reacted at 150-160 ° C. for about 1 hour, then cooled to 120 ° C., and 209.8 parts of 2-ethylhexanol half-blocked IPDI (MIBK solution) prepared above was added. After reacting at 140 to 150 ° C. for 1 hour, 205 parts of a polyalkylene oxide compound (trade name BPE-60, manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.) was added and cooled to 60 to 65 ° C. Thereto was added 408.0 parts of 1- (2-hydroxyethylthio) -2-propanol, 144.0 parts of deionized water and 134 parts of dimethylolpropionic acid, and the reaction was carried out at 65 to 75 ° C. until the acid value reached 1. Then, a tertiary sulfonium group was introduced into the epoxy resin, and 1595.2 parts of deionized water was added to terminate the tertiaryization to obtain a varnish of a modified epoxy resin (d) having a tertiary sulfonium group ( 30% solids).

製造例4−1:カチオン変性アクリルエマルション(A−1)の製造
製造例1で得られたカチオン変性アクリル樹脂247.1部、製造例2で得られたブロックドポリイソシアネート(c1)120.0部、製造例3で得られたスルホニウム基を有する変性エポキシ樹脂(d)53.0部、およびフェノール系の黄変防止剤としてSumilizer GA−80(住友化学社製)0.6部を加えて30分攪拌した。その後、酢酸5部を加え、イオン交換水で不揮発分30%まで希釈した後、減圧下で不揮発分38%まで濃縮し、カチオン変性アクリルエマルション(A−1)を得た。
Production Example 4-1: Production of cation-modified acrylic emulsion (A-1) 247.1 parts of cation-modified acrylic resin obtained in Production Example 1 and blocked polyisocyanate (c1) 120.0 obtained in Production Example 2 53.0 parts of the modified epoxy resin (d) having a sulfonium group obtained in Production Example 3 and 0.6 part of Sumilizer GA-80 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) as a phenol-based yellowing inhibitor were added. Stir for 30 minutes. Thereafter, 5 parts of acetic acid was added and diluted with ion-exchanged water to a non-volatile content of 30%, and then concentrated under reduced pressure to a non-volatile content of 38% to obtain a cation-modified acrylic emulsion (A-1).

製造例4−2:カチオン変性アクリルエマルション(A−2)の製造
製造例1で得られたカチオン変性アクリル樹脂247.1部、製造例2で得られたブロックドポリイソシアネート(c1)120.0部、製造例3で得られたスルホニウム基を有する変性エポキシ樹脂(d)53.0部、およびフェノール系の黄変防止剤としてSumilizer GA−80(住友化学社製)60部を加えて30分攪拌した。その後、酢酸5部を加え、イオン交換水で不揮発分30%まで希釈した後、減圧下で不揮発分38%まで濃縮し、カチオン変性アクリルエマルション(A−2)を得た。
Production Example 4-2: Production of cation-modified acrylic emulsion (A-2) 247.1 parts of cation-modified acrylic resin obtained in Production Example 1 and blocked polyisocyanate (c1) 120.0 obtained in Production Example 2 30 parts by adding 53.0 parts of the modified epoxy resin (d) having a sulfonium group obtained in Production Example 3 and 60 parts of Sumilizer GA-80 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) as a phenol-based yellowing inhibitor. Stir. Thereafter, 5 parts of acetic acid was added and diluted with ion-exchanged water to a non-volatile content of 30%, and then concentrated under reduced pressure to a non-volatile content of 38% to obtain a cation-modified acrylic emulsion (A-2).

製造例4−3:カチオン変性アクリルエマルション(A−3)の製造
製造例1で得られたカチオン変性アクリル樹脂247.1部、製造例2で得られたブロックドポリイソシアネート(c1)120.0部、製造例3で得られたスルホニウム基を有する変性エポキシ樹脂(d)53.0部、およびフェノール系の黄変防止剤としてSumilizer GA−80(住友化学社製)6.0部を加えて30分攪拌した。その後、酢酸5部を加え、イオン交換水で不揮発分30%まで希釈した後、減圧下で不揮発分38%まで濃縮し、カチオン変性アクリルエマルション(A−3)を得た。
Production Example 4-3: Production of cation-modified acrylic emulsion (A-3) 247.1 parts of cation-modified acrylic resin obtained in Production Example 1 and blocked polyisocyanate (c1) 120.0 obtained in Production Example 2 Part, 53.0 parts of the modified epoxy resin (d) having a sulfonium group obtained in Production Example 3, and 6.0 parts of Sumilizer GA-80 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) as a phenol-based yellowing inhibitor. Stir for 30 minutes. Thereafter, 5 parts of acetic acid was added and diluted with ion-exchanged water to a non-volatile content of 30%, and then concentrated under reduced pressure to a non-volatile content of 38% to obtain a cation-modified acrylic emulsion (A-3).

製造例4−4:カチオン変性アクリルエマルション(A−4)の製造
製造例1で得られたカチオン変性アクリル樹脂247.1部、製造例2で得られたブロックドポリイソシアネート(c1)120.0部、製造例3で得られたスルホニウム基を有する変性エポキシ樹脂(d)53.0部、およびイオウ系の黄変防止剤としてSumilizer TPM(住友化学社製)6.0部を加えて30分攪拌した。その後、酢酸5部を加え、イオン交換水で不揮発分30%まで希釈した後、減圧下で不揮発分38%まで濃縮し、カチオン変性アクリルエマルション(A−4)を得た。
Production Example 4-4: Production of cation-modified acrylic emulsion (A-4) 247.1 parts of cation-modified acrylic resin obtained in Production Example 1 and blocked polyisocyanate (c1) 120.0 obtained in Production Example 2 30 parts by adding 53.0 parts of the modified epoxy resin (d) having a sulfonium group obtained in Production Example 3 and 6.0 parts of Sumilizer TPM (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) as a sulfur-based yellowing inhibitor. Stir. Thereafter, 5 parts of acetic acid was added and diluted with ion-exchanged water to a nonvolatile content of 30%, and then concentrated under reduced pressure to a nonvolatile content of 38% to obtain a cation-modified acrylic emulsion (A-4).

製造例4−5:カチオン変性アクリルエマルション(A−5)の製造
製造例1で得られたカチオン変性アクリル樹脂247.1部、製造例2で得られたブロックドポリイソシアネート(c1)120.0部、製造例3で得られたスルホニウム基を有する変性エポキシ樹脂(d)53.0部、およびイオウ含有フェノール系の黄変防止剤としてIRGANOX 565(チバ・ジャパン社製)6.0部を加えて30分攪拌した。その後、酢酸5部を加え、イオン交換水で不揮発分30%まで希釈した後、減圧下で不揮発分38%まで濃縮し、カチオン変性アクリルエマルション(A−5)を得た。
Production Example 4-5: Production of cation-modified acrylic emulsion (A-5) 247.1 parts of cation-modified acrylic resin obtained in Production Example 1 and blocked polyisocyanate (c1) 120.0 obtained in Production Example 2 Part, 53.0 parts of the modified epoxy resin (d) having a sulfonium group obtained in Production Example 3, and 6.0 parts of IRGANOX 565 (manufactured by Ciba Japan) as a sulfur-containing phenolic yellowing inhibitor And stirred for 30 minutes. Thereafter, 5 parts of acetic acid was added and diluted with ion-exchanged water to a non-volatile content of 30%, and then concentrated under reduced pressure to a non-volatile content of 38% to obtain a cation-modified acrylic emulsion (A-5).

製造例4−6:カチオン変性アクリルエマルション(A−6)の製造
製造例1で得られたカチオン変性アクリル樹脂247.1部、製造例2で得られたブロックドポリイソシアネート(c1)120.0部、製造例3で得られたスルホニウム基を有する変性エポキシ樹脂(d)53.0部、およびヒドロキシルアミン系の黄変防止剤としてIRGASTAB FS 042(チバ・ジャパン社製)6.0部を加えて30分攪拌した。その後、酢酸5部を加え、イオン交換水で不揮発分30%まで希釈した後、減圧下で不揮発分38%まで濃縮し、カチオン変性アクリルエマルション(A−6)を得た。
Production Example 4-6: Production of cation-modified acrylic emulsion (A-6) 247.1 parts of cation-modified acrylic resin obtained in Production Example 1 and blocked polyisocyanate (c1) 120.0 obtained in Production Example 2 Part, 53.0 parts of the modified epoxy resin (d) having a sulfonium group obtained in Production Example 3, and 6.0 parts of IRGASTAB FS 042 (manufactured by Ciba Japan) as a hydroxylamine-based yellowing inhibitor And stirred for 30 minutes. Then, after adding 5 parts of acetic acid and diluting to 30% of non volatile matter with ion-exchange water, it concentrated to 38% of non volatile matter under reduced pressure, and obtained the cation modified | denatured acrylic emulsion (A-6).

製造例4−7:カチオン変性アクリルエマルション(A−7)の製造
製造例1で得られたカチオン変性アクリル樹脂247.1部、製造例2で得られたブロックドポリイソシアネート(c1)120.0部、製造例3で得られたスルホニウム基を有する変性エポキシ樹脂(d)53.0部、およびリン系の黄変防止剤としてIRGAFOS 168(チバ・ジャパン社製)6.0部を加えて30分攪拌した。その後、酢酸5部を加え、イオン交換水で不揮発分30%まで希釈した後、減圧下で不揮発分38%まで濃縮し、カチオン変性アクリルエマルション(A−7)を得た。
Production Example 4-7: Production of cation-modified acrylic emulsion (A-7) 247.1 parts of cation-modified acrylic resin obtained in Production Example 1 and blocked polyisocyanate (c1) 120.0 obtained in Production Example 2 30 parts by adding 53.0 parts of the modified epoxy resin (d) having a sulfonium group obtained in Production Example 3 and 6.0 parts of IRGAFOS 168 (manufactured by Ciba Japan) as a phosphorus-based yellowing inhibitor. Stir for minutes. Thereafter, 5 parts of acetic acid was added and diluted with ion-exchanged water to a non-volatile content of 30%, and then concentrated under reduced pressure to a non-volatile content of 38% to obtain a cation-modified acrylic emulsion (A-7).

製造例5:カチオン変性エポキシ樹脂(塗膜形成性樹脂成分(b))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、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、ダウケミカル社製)680.94部、ビスフェノールA 237.12部、ステアリン酸105.27部、ダイマー酸(商品名ツノダイム216、築野食品工業社製)68.62部、メチルイソブチルケトン115.54部、およびジラウリル酸ジブチル錫0.10部を加え、均一に溶解した後、130℃から142℃まで昇温し、エポキシ当量1150になるまで反応を継続した。
その後、メチルイソブチルケトン71.37部を加えて100℃まで冷却し、N−メチルエタノールアミン49.93部、およびジエチレントリアミンジケチミン(73%メチルイソブチルケトン溶液)87.84部を加え、110℃で2時間反応させた。得られたカチオン変性エポキシ樹脂は、固形分85%、溶解性パラメータ(δb)11.4、ガラス転移温度(Tg)26℃であった。
Production Example 5: Production of cation-modified epoxy resin (coating film-forming resin component (b)) A flask equipped with a stirrer, a cooler, a nitrogen injection tube and a dropping funnel was attached. DER-331J, manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) 680.94 parts, bisphenol A 237.12 parts, stearic acid 105.27 parts, dimer acid (trade name Tsunodim 216, manufactured by Tsukuno Food Industry Co., Ltd.) 68.62 parts, methyl isobutyl After 115.54 parts of ketone and 0.10 parts of dibutyltin dilaurate were added and dissolved uniformly, the temperature was raised from 130 ° C. to 142 ° C., and the reaction was continued until an epoxy equivalent of 1150 was reached.
Thereafter, 71.37 parts of methyl isobutyl ketone was added and cooled to 100 ° C., 49.93 parts of N-methylethanolamine and 87.84 parts of diethylenetriamine diketimine (73% methyl isobutyl ketone solution) were added, and 110 ° C. The reaction was performed for 2 hours. The obtained cation-modified epoxy resin had a solid content of 85%, a solubility parameter (δb) of 11.4, and a glass transition temperature (Tg) of 26 ° C.

製造例6:ブロックドポリイソシアネート(c2)の製造
攪拌機、窒素導入管、冷却管および温度計を備え付けた反応容器にイソホロンジイソシアネート222部を入れ、メチルイソブチルケトン56部で希釈した後、ブチル錫ラウレート0.2部を加え、50℃まで昇温の後、メチルエチルケトオキシム17部を内容物温度が70℃を超えないように加えた。そして赤外吸収スペクトルによりイソシアネート残基の吸収が実質上消滅するまで70℃で1時間保温し、その後n−ブタノール43部で希釈することによって、固形分70%のブロックドポリイソシアネート(c2)(溶解性パラメータ(δc2)11.8)を得た。
Production Example 6 Production of Blocked Polyisocyanate (c2) 222 parts of isophorone diisocyanate was placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, nitrogen introduction tube, condenser tube and thermometer, diluted with 56 parts of methyl isobutyl ketone, and then butyltin laurate. After adding 0.2 parts and raising the temperature to 50 ° C., 17 parts of methyl ethyl ketoxime was added so that the content temperature did not exceed 70 ° C. Then, the infrared absorption spectrum is kept at 70 ° C. for 1 hour until the absorption of the isocyanate residue substantially disappears, and then diluted with 43 parts of n-butanol, whereby the blocked polyisocyanate (c2) (c2) (70% solid content) Solubility parameter (δc2) 11.8) was obtained.

製造例7:カチオン変性エポキシエマルション(B−1)の製造
製造例5で得られたカチオン変性エポキシ樹脂308.8部、製造例6で得られたブロックドポリイソシアネート(c2)112.5部、および製造例3で得られたスルホニウム基を有する変性エポキシ樹脂(d)58.8部を加えて30分攪拌した。その後、酢酸6部を加え、イオン交換水で不揮発分30%まで希釈した後、減圧下で不揮発分38%まで濃縮し、カチオン変性エポキシエマルション(B−1)を得た。
Production Example 7: Production of cation-modified epoxy emulsion (B-1) 308.8 parts of the cation-modified epoxy resin obtained in Production Example 5, 112.5 parts of the blocked polyisocyanate (c2) obtained in Production Example 6, And 58.8 parts of the modified epoxy resin (d) having a sulfonium group obtained in Production Example 3 was added and stirred for 30 minutes. Thereafter, 6 parts of acetic acid was added, diluted with ion-exchanged water to a non-volatile content of 30%, and concentrated under reduced pressure to a non-volatile content of 38% to obtain a cation-modified epoxy emulsion (B-1).

製造例8:顔料分散樹脂(e)の製造
攪拌機、冷却管、窒素導入管、温度計を備えた反応容器にエポキシ当量198のビスフェノールA型エポキシ樹脂(商品名エポン829、シェル化学社製)710部、ビスフェノールA 289.6部を仕込んで、窒素雰囲気下150〜160℃で1時間反応させ、ついで120℃まで冷却後、2−エチルヘキサノール化ハーフブロック化トリレンジイソシアネートのメチルイソブチルケトン溶液(固形分95%)406.4部を加えた。反応混合物を110〜120℃で1時間保持した後、エチレングリコール モノn−ブチルエーテル1584.1部を加えた。そして85〜95℃に冷却して均一化させた。
上記反応物の製造と並行して、別の反応容器に2−エチルヘキサノール化ハーフブロック化トリレンジイソシアネートのメチルイソブチルケトン溶液(固形分95%)384部にジメチルエタノールアミン104.6部を加えたものを80℃で1時間攪拌し、ついで75%乳酸水141.1部を仕込み、さらにエチレングリコール モノn−ブチルエーテル47.0部を混合、30分攪拌し、4級化剤(固形分85%)を製造しておいた。そしてこの4級化剤620.5部を先の反応物に加え、酸価1になるまで混合物を85〜95℃に保持し、顔料分散樹脂(樹脂固形分56%、平均分子量2200、溶解性パラメータ(δe)11.3)を得た。
Production Example 8 Production of Pigment Dispersion Resin (e) Bisphenol A type epoxy resin having an epoxy equivalent of 198 (trade name Epon 829, manufactured by Shell Chemical Co., Ltd.) 710 in a reaction vessel equipped with a stirrer, a cooling tube, a nitrogen introduction tube, and a thermometer And 289.6 parts of bisphenol A were added and reacted at 150 to 160 ° C. for 1 hour under a nitrogen atmosphere. After cooling to 120 ° C., a methyl isobutyl ketone solution of 2-ethylhexanolated half-blocked tolylene diisocyanate (solid 406.4 parts). After maintaining the reaction mixture at 110-120 ° C. for 1 hour, 1584.1 parts of ethylene glycol mono n-butyl ether was added. And it cooled to 85-95 degreeC and made it uniform.
In parallel with the production of the reaction product, 104.6 parts of dimethylethanolamine was added to 384 parts of methyl isobutyl ketone solution (solid content 95%) of 2-ethylhexanolated half-blocked tolylene diisocyanate in another reaction vessel. The mixture was stirred at 80 ° C. for 1 hour, and then 141.1 parts of 75% aqueous lactic acid was added. Further, 47.0 parts of ethylene glycol mono-n-butyl ether was mixed and stirred for 30 minutes to form a quaternizing agent (solid content: 85% ). Then, 620.5 parts of this quaternizing agent is added to the above reaction product, and the mixture is kept at 85 to 95 ° C. until an acid value of 1 is reached. A pigment dispersion resin (resin solid content 56%, average molecular weight 2200, solubility Parameter (δe) 11.3) was obtained.

製造例9: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8の顔料分散樹脂を120部、カーボンブラック2.0部、カオリン100.0部、二酸化チタン80.0部、リンモリブデン酸アルミニウム18.0部、二酸化ケイ素15部およびイオン交換水188.1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60%)。
Production Example 9: Production of pigment dispersion paste 120 parts of the pigment dispersion resin of Production Example 8 in a sand grind mill, 2.0 parts of carbon black, 100.0 parts of kaolin, 80.0 parts of titanium dioxide, aluminum phosphomolybdate 18. 0 parts, 15 parts of silicon dioxide and 188.1 parts of ion-exchanged water were added and dispersed until the particle size became 10 μm or less to obtain a pigment dispersion paste (solid content 60%).

製造例10−1:カチオン電着塗料組成物(1)の製造
製造例4−1で得られたカチオン変性アクリルエマルション(A−1)211.6部、製造例7で得られたカチオン変性エポキシエマルション(B−1)190.0部、製造例9で得られた顔料分散ペースト75.5部、ジブチル錫オキサイド3.5部、およびイオン交換水519.4部を混合してカチオン電着塗料組成物(1)を得た。このカチオン電着塗料組成物(1)の固形分は20%であった。
Production Example 10-1: Production of cationic electrodeposition coating composition ( 1) 211.6 parts of cation-modified acrylic emulsion (A-1) obtained in Production Example 4-1 and cation-modified epoxy obtained in Production Example 7 Cation electrodeposition paint by mixing 190.0 parts of emulsion (B-1), 75.5 parts of pigment dispersion paste obtained in Production Example 9, 3.5 parts of dibutyltin oxide, and 519.4 parts of ion-exchanged water A composition (1) was obtained. The solid content of this cationic electrodeposition coating composition (1) was 20%.

製造例10−2:カチオン電着塗料組成物(2)の製造
製造例4−2で得られたカチオン変性アクリルエマルション(A−2)228.6部、製造例7で得られたカチオン変性エポキシエマルション(B−1)173.0部、製造例9で得られた顔料分散ペースト75.5部、ジブチル錫オキサイド3.5部、およびイオン交換水519.4部を混合してカチオン電着塗料組成物(2)を得た。このカチオン電着塗料組成物(2)の固形分は20%であった。
Production Example 10-2: Production of Cationic Electrodeposition Coating Composition ( 2) 228.6 parts of cation-modified acrylic emulsion (A-2) obtained in Production Example 4-2, cation-modified epoxy obtained in Production Example 7 Cation electrodeposition paint by mixing 173.0 parts of emulsion (B-1), 75.5 parts of pigment dispersion paste obtained in Production Example 9, 3.5 parts of dibutyltin oxide, and 519.4 parts of ion-exchanged water A composition (2) was obtained. The solid content of the cationic electrodeposition coating composition (2) was 20%.

製造例10−3:カチオン電着塗料組成物(3)の製造
製造例4−3で得られたカチオン変性アクリルエマルション(A−3)213.3部、製造例7で得られたカチオン変性エポキシエマルション(B−1)188.3部、製造例9で得られた顔料分散ペースト75.5部、ジブチル錫オキサイド3.5部、およびイオン交換水519.4部を混合してカチオン電着塗料組成物(3)を得た。このカチオン電着塗料組成物(3)の固形分は20%であった。
Production Example 10-3: Production of cationic electrodeposition coating composition ( 3) 213.3 parts of cation-modified acrylic emulsion (A-3) obtained in Production Example 4-3, cation-modified epoxy obtained in Production Example 7 Cation electrodeposition paint by mixing 188.3 parts of emulsion (B-1), 75.5 parts of pigment dispersion paste obtained in Production Example 9, 3.5 parts of dibutyltin oxide, and 519.4 parts of ion-exchanged water A composition (3) was obtained. The solid content of the cationic electrodeposition coating composition (3) was 20%.

製造例10−4:カチオン電着塗料組成物(4)の製造
製造例4−4で得られたカチオン変性アクリルエマルション(A−4)213.3部、製造例7で得られたカチオン変性エポキシエマルション(B−1)188.3部、製造例9で得られた顔料分散ペースト75.5部、ジブチル錫オキサイド3.5部、およびイオン交換水519.4部を混合してカチオン電着塗料組成物(4)を得た。このカチオン電着塗料組成物(4)の固形分は20%であった。
Production Example 10-4: Production of cationic electrodeposition coating composition (4)
213.3 parts of the cation-modified acrylic emulsion (A-4) obtained in Production Example 4-4, 188.3 parts of the cation-modified epoxy emulsion (B-1) obtained in Production Example 7, and obtained in Production Example 9 75.5 parts of pigment dispersion paste, 3.5 parts of dibutyltin oxide, and 519.4 parts of ion-exchanged water were mixed to obtain a cationic electrodeposition coating composition (4). The solid content of the cationic electrodeposition coating composition (4) was 20%.

製造例10−5:カチオン電着塗料組成物(5)の製造
製造例4−5で得られたカチオン変性アクリルエマルション(A−5)213.3部、製造例7で得られたカチオン変性エポキシエマルション(B−1)188.3部、製造例9で得られた顔料分散ペースト75.5部、ジブチル錫オキサイド3.5部、およびイオン交換水519.4部を混合してカチオン電着塗料組成物(5)を得た。このカチオン電着塗料組成物(5)の固形分は20%であった。
Production Example 10-5: Production of cationic electrodeposition coating composition (5)
213.3 parts of the cation-modified acrylic emulsion (A-5) obtained in Production Example 4-5, 188.3 parts of the cation-modified epoxy emulsion (B-1) obtained in Production Example 7, and obtained in Production Example 9 75.5 parts of pigment dispersion paste, 3.5 parts of dibutyltin oxide, and 519.4 parts of ion-exchanged water were mixed to obtain a cationic electrodeposition coating composition (5). This cationic electrodeposition coating composition (5) had a solid content of 20%.

製造例10−6:カチオン電着塗料組成物(6)の製造
製造例4−6で得られたカチオン変性アクリルエマルション(A−6)213.3部、製造例7で得られたカチオン変性エポキシエマルション(B−1)188.3部、製造例9で得られた顔料分散ペースト75.5部、ジブチル錫オキサイド3.5部、およびイオン交換水519.4部を混合してカチオン電着塗料組成物(6)を得た。このカチオン電着塗料組成物(6)の固形分は20%であった。
Production Example 10-6: Production of cationic electrodeposition coating composition (6)
213.3 parts of the cation-modified acrylic emulsion (A-6) obtained in Production Example 4-6, 188.3 parts of the cation-modified epoxy emulsion (B-1) obtained in Production Example 7, and obtained in Production Example 9 75.5 parts of pigment dispersion paste, 3.5 parts of dibutyltin oxide, and 519.4 parts of ion-exchanged water were mixed to obtain a cationic electrodeposition coating composition (6). The solid content of the cationic electrodeposition coating composition (6) was 20%.

製造例10−7:カチオン電着塗料組成物(7)の製造
製造例4−7で得られたカチオン変性アクリルエマルション(A−7)213.3部、製造例7で得られたカチオン変性エポキシエマルション(B−1)188.3部、製造例9で得られた顔料分散ペースト75.5部、ジブチル錫オキサイド3.5部、およびイオン交換水519.4部を混合してカチオン電着塗料組成物(7)を得た。このカチオン電着塗料組成物(7)の固形分は20%であった。
Production Example 10-7: Production of cationic electrodeposition coating composition (7)
213.3 parts of the cation-modified acrylic emulsion (A-7) obtained in Production Example 4-7, 188.3 parts of the cation-modified epoxy emulsion (B-1) obtained in Production Example 7, and obtained in Production Example 9 75.5 parts of pigment dispersion paste, 3.5 parts of dibutyltin oxide, and 519.4 parts of ion-exchanged water were mixed to obtain a cationic electrodeposition coating composition (7). The solid content of the cationic electrodeposition coating composition (7) was 20%.

カチオン電着塗料組成物(1)〜(7)を用いて、被塗物として、リン酸亜鉛処理鋼板(JIS G3141 SPCC−SDのサーフダインSD−5000(日本ペイント社製)処理鋼板)を使用して、以下の電着塗装条件1〜3でそれぞれ電着塗装を行った。   Using the cationic electrodeposition coating compositions (1) to (7), a zinc phosphate-treated steel sheet (JIS G3141 SPCC-SD Surfdyne SD-5000 (manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) steel sheet) is used as the object to be coated. Then, electrodeposition coating was performed under the following electrodeposition coating conditions 1 to 3, respectively.

電着塗装条件1(自動車車体の内板部での条件に相当)
電着塗料組成物の温度:28℃
析出条件:200V、180秒
塗装膜厚:15μm
加熱硬化条件:160℃、20分
Electrodeposition condition 1 (equivalent to the condition of the inner plate of the car body)
Electrode coating composition temperature: 28 ° C
Deposition conditions: 200 V, 180 seconds, coating film thickness: 15 μm
Heat curing conditions: 160 ° C., 20 minutes

電着塗装条件2(自動車車体の外板部での条件に相当)
電着塗料組成物の温度:28℃
析出条件:200V、180秒
塗装膜厚:15μm
加熱硬化条件:180℃、20分
Electrodeposition condition 2 (equivalent to the condition of the outer plate of the car body)
Electrode coating composition temperature: 28 ° C
Deposition conditions: 200 V, 180 seconds, coating film thickness: 15 μm
Heat curing conditions: 180 ° C., 20 minutes

電着塗装条件3(過剰加熱条件)
電着塗料組成物の温度:28℃
析出条件:200V、180秒
塗装膜厚:15μm
加熱硬化条件:190℃、40分
Electrodeposition condition 3 (overheating condition)
Electrode coating composition temperature: 28 ° C
Deposition conditions: 200 V, 180 seconds, coating film thickness: 15 μm
Heat curing conditions: 190 ° C, 40 minutes

黄変の発生をL*a*b*表色系の色度b*の値によって評価した。b*の値は、ミノルタ社製の色差計「CR−300」を用いて測定した。   The occurrence of yellowing was evaluated by the value of chromaticity b * of the L * a * b * color system. The value of b * was measured using a color difference meter “CR-300” manufactured by Minolta.

電着塗装条件1では、b*の値が−0.5〜+0.5の範囲内であると、優れた黄変防止効果が得られたと判断する。
電着塗装条件2では、b*の値が+1.0〜+3.0の範囲内であると、優れた黄変防止効果が得られたと判断する。
電着塗装条件3では、b*の値が+5.0〜+10.0の範囲内であると、優れた黄変防止効果が得られたと判断する。
In the electrodeposition coating condition 1, when the value of b * is in the range of −0.5 to +0.5, it is determined that an excellent yellowing prevention effect is obtained.
In the electrodeposition coating condition 2, when the value of b * is within the range of +1.0 to +3.0, it is determined that an excellent yellowing prevention effect is obtained.
In the electrodeposition coating condition 3, when the value of b * is within the range of +5.0 to +10.0, it is determined that an excellent yellowing prevention effect is obtained.

また、硬化後の電着塗膜の表面の算術平均粗さ(Ra)をJIS−B0601に準拠して測定し、電着塗膜の表面を評価した。算術平均粗さ(Ra)は、評価型表面粗さ測定機(Mitsutoyo社製、SURFTEST SJ−201P)を用いて測定した。
Raの値が、0.25μm以下であると、平滑性に優れた電着塗膜外観が得られたと判断する。
Moreover, the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the electrodeposition coating film after hardening was measured based on JIS-B0601, and the surface of the electrodeposition coating film was evaluated. The arithmetic average roughness (Ra) was measured using an evaluation type surface roughness measuring machine (manufactured by Mitsutoyo, SURFTEST SJ-201P).
If the value of Ra is 0.25 μm or less, it is judged that an electrodeposition coating film appearance excellent in smoothness was obtained.

また、実施例1により得られた電着塗膜上に、水性ベース塗料組成物(「アクアレックス AR−3100ベース」、日本ペイント社製、アクリル樹脂/メラミン樹脂系塗料)をエアスプレー塗装にて乾燥膜厚12μmになるように塗装し、80℃で3分間プレヒートを行った。さらに、その塗板にクリヤー塗料組成物(「ポリウレエクセル O−3100 クリヤー」、日本ペイント社製、ウレタン架橋系を有するアクリル樹脂/イソシアナート化合物系塗料)をエアスプレー塗装にて乾燥膜厚35μmになるように塗装し、この2層塗膜を140℃で30分間加熱して同時に硬化させたところ、良好な仕上がり外観が得られた。   Also, an aqueous base coating composition (“AQUAREX AR-3100 Base”, manufactured by Nippon Paint Co., Ltd., acrylic resin / melamine resin-based coating) is applied by air spray coating onto the electrodeposition coating film obtained in Example 1. The film was coated to a dry film thickness of 12 μm and preheated at 80 ° C. for 3 minutes. Further, a clear coating composition ("Polyure Excel O-3100 Clear", manufactured by Nippon Paint Co., Ltd., acrylic resin / isocyanate compound-based paint having a urethane crosslinking system) is applied to the coating plate by air spray coating to a dry film thickness of 35 μm. When this two-layer coating film was heated at 140 ° C. for 30 minutes and cured at the same time, a good finished appearance was obtained.

評価結果を以下の表にまとめる。

































The evaluation results are summarized in the following table.

































Figure 2011020085
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Figure 2011020085
Figure 2011020085

表中、黄変防止剤の配合量(重量%)は、エマルション粒子Aおよびエマルション粒子Bの全樹脂固形分100重量部を基準として計算した。   In the table, the blending amount (% by weight) of the yellowing inhibitor was calculated based on 100 parts by weight of the total resin solid content of the emulsion particles A and the emulsion particles B.

比較例1では、黄変防止剤の配合量が0.1重量%であり、本発明での規定量0.5〜5.0重量%を逸脱するので、電着塗装条件1〜3のいずれにおいても著しい黄変が観察された。特に、電着塗装条件3(過剰加熱条件)では、b*の値は17.2であり、おびただしい黄変が生じた。   In Comparative Example 1, the blending amount of the yellowing inhibitor is 0.1% by weight and deviates from the specified amount of 0.5 to 5.0% by weight in the present invention. A marked yellowing was also observed. In particular, under the electrodeposition coating condition 3 (excessive heating condition), the value of b * was 17.2, and a lot of yellowing occurred.

比較例2では、黄変防止剤の配合量が10.0重量%であり、本発明での規定量0.5〜5.0重量%を逸脱するが、電着塗装条件1〜3のいずれにおいても黄変レベルは許容範囲内であった。しかし、比較例2では、黄変防止剤を多量に配合するので、塗膜外観が著しく低下した(Ra=0.43μm)。   In Comparative Example 2, the blending amount of the yellowing inhibitor is 10.0% by weight and deviates from the specified amount of 0.5 to 5.0% by weight in the present invention. The yellowing level was within an acceptable range. However, in Comparative Example 2, since the yellowing inhibitor was added in a large amount, the appearance of the coating film was remarkably lowered (Ra = 0.43 μm).

本明細書中に記載の通り、一般に、電着塗膜のb*の値が5以上であると、著しい黄変が生じたと判断する。比較例1では、電着塗装条件2(自動車車体の外板部での条件に相当)においても著しい黄変が観察されることから、比較例2は、特に、自動車車体の外板部の電着塗装に適していないことが分かる。   As described in this specification, it is generally determined that significant yellowing has occurred when the b * value of the electrodeposition coating film is 5 or more. In Comparative Example 1, significant yellowing is observed even in the electrodeposition coating condition 2 (corresponding to the condition in the outer plate portion of the automobile body). It turns out that it is not suitable for wearing.

対して、本発明の実施例1〜5では、電着塗装条件1〜3のいずれにおいても、黄変レベルを示すb*の値は許容範囲内であり、優れた黄変防止効果を示す。実施例1〜5では、特に、電着塗装条件2(自動車車体の外板部での条件に相当)において、b*の値はいずれも3未満であり、本発明は、特に、自動車車体の外板部の電着塗装に適していることが分かる。また、驚くべきことに、本発明の実施例1〜5では、電着塗装条件3(過剰加熱条件)であっても、b*の値は10未満であり、過剰加熱条件であるがために黄変は生じるが、比較例1と比較すると、その値は約半分であった。   On the other hand, in Examples 1 to 5 of the present invention, the value of b * indicating the yellowing level is within an allowable range in any of the electrodeposition coating conditions 1 to 3, and exhibits an excellent yellowing prevention effect. In Examples 1 to 5, in particular, in the electrodeposition coating condition 2 (corresponding to the condition in the outer plate portion of the automobile body), the value of b * is less than 3, and the present invention is particularly It can be seen that it is suitable for electrodeposition coating of the outer plate. Surprisingly, in Examples 1 to 5 of the present invention, the value of b * is less than 10 even under the electrodeposition coating condition 3 (overheating condition), because it is an overheating condition. Although yellowing occurred, the value was about half that of Comparative Example 1.

また、本発明の実施例1〜5では、優れた塗膜外観(Ra=0.25μm以下)を得ることができ、本発明は、特に、自動車車体の電着塗装に適していないことが分かる。   Moreover, in Examples 1-5 of this invention, the outstanding coating-film external appearance (Ra = 0.25 micrometer or less) can be obtained, and it turns out that this invention is not especially suitable for the electrodeposition coating of a motor vehicle body. .

本発明は、電着塗膜の黄変を防止することができ、しかも、防錆性だけでなく、耐候性、耐光性、耐衝撃性、耐チッピング性などに優れた電着塗膜を形成することができるので、自動車車体などの大型で複雑な形状の被塗物を塗装する場合に非常に有益である。また、本発明の方法によると、従来必要であった中塗り塗装工を省略することができ、省資源、省エネルギー、省コストおよび環境負荷低減(例えば、低VOCおよび低CO)を達成することができる。
さらに、本発明の方法を自動車車体などの電着塗装に適用した場合、内板部、外板部いずれにおいても有意に黄変を防止することができる。また、過剰な加熱条件下であっても、電着塗膜の黄変を防止することができるので、工業生産上非常に有益である。
The present invention can prevent yellowing of an electrodeposition coating film, and forms an electrodeposition coating film that is excellent not only in rust prevention but also in weather resistance, light resistance, impact resistance, chipping resistance, etc. Therefore, it is very useful when painting an object having a large and complicated shape such as an automobile body. In addition, according to the method of the present invention, it is possible to omit an intermediate coater that has been conventionally required, and to achieve resource saving, energy saving, cost saving, and reduction of environmental load (for example, low VOC and low CO 2 ). Can do.
Furthermore, when the method of the present invention is applied to electrodeposition coating of an automobile body or the like, yellowing can be significantly prevented in both the inner plate portion and the outer plate portion. Further, even under excessive heating conditions, yellowing of the electrodeposition coating film can be prevented, which is very useful for industrial production.

Claims (9)

電着塗料組成物を被塗物上に電着塗装し、次いで加熱しながら層分離せしめ、その後硬化させて、少なくとも2層からなる複層硬化膜を形成する工程を包含する電着塗膜形成方法であって、電着塗料組成物が、
塗膜形成性樹脂成分(a)および(b)、
ブロックドポリイソシアネート(c1)および(c2)、
顔料、および
黄変防止剤
を含み、
塗膜形成性樹脂成分(a)および(b)が、互いに不相溶であり、
塗膜形成性樹脂成分(a)が、ブロックドポリイソシアネート(c1)を含むエマルション粒子Aを形成し、
塗膜形成性樹脂成分(b)が、ブロックドポリイソシアネート(c2)を含むエマルション粒子Bを形成し、
黄変防止剤が、エマルション粒子AおよびBの全樹脂固形分100重量部に対して、0.5〜5.0重量部含まれる、
電着塗膜形成方法。
Electrodeposition coating formation comprising electrodeposition coating of electrodeposition coating composition on substrate, then separating layers while heating, and then curing to form a multilayer cured film consisting of at least two layers An electrodeposition coating composition comprising:
Film-forming resin components (a) and (b),
Blocked polyisocyanates (c1) and (c2),
Pigments, and yellowing inhibitors,
The film-forming resin components (a) and (b) are incompatible with each other;
The film-forming resin component (a) forms emulsion particles A containing blocked polyisocyanate (c1),
The film-forming resin component (b) forms emulsion particles B containing blocked polyisocyanate (c2),
The yellowing inhibitor is contained in an amount of 0.5 to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total resin solids of the emulsion particles A and B.
Electrodeposition coating formation method.
前記黄変防止剤が、フェノール系、リン系、ヒドロキシルアミン系およびイオウ系の黄変防止剤からなる群から選択される、請求項1に記載の電着塗膜形成方法。   The electrodeposition coating film forming method according to claim 1, wherein the yellowing inhibitor is selected from the group consisting of phenolic, phosphorus, hydroxylamine and sulfur yellowing inhibitors. 塗膜形成性樹脂成分(a)が、カチオン変性アクリル樹脂であり、
塗膜形成性樹脂成分(b)が、カチオン変性エポキシ樹脂であり、
塗膜形成性樹脂成分(a)の溶解性パラメータ(δa)および塗膜形成性樹脂成分(b)の溶解性パラメータ(δb)が、{δb−δa}≧0.4の関係を満足する、
請求項1または2に記載の電着塗膜形成方法。
The film-forming resin component (a) is a cation-modified acrylic resin,
The film-forming resin component (b) is a cation-modified epoxy resin,
The solubility parameter (δa) of the coating film-forming resin component (a) and the solubility parameter (δb) of the coating film-forming resin component (b) satisfy the relationship {δb−δa} ≧ 0.4.
The electrodeposition coating film forming method according to claim 1 or 2.
塗膜形成性樹脂成分(a)および(b)の配合比((a)/(b))が、固形分重量比で50/50〜40/60である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の電着塗膜形成方法。   The blending ratio ((a) / (b)) of the film-forming resin components (a) and (b) is 50/50 to 40/60 in terms of solid content weight ratio. 2. The electrodeposition coating film forming method according to item 1. 前記複層硬化膜の明度(L*値)が55以上である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電着塗膜形成方法。   The electrodeposition coating-film formation method of any one of Claims 1-4 whose brightness (L * value) of the said multilayer cured film is 55 or more. オニウム基を有する変性エポキシ樹脂(d)が、エマルション粒子AおよびBの塗膜形成性樹脂成分(a)および(b)ならびにブロックドポリイソシアネート(c1)および(c2)の合計100重量部に対して、1〜10重量部含まれる、請求項1〜5のいずれか1項に記載の電着塗膜形成方法。   The modified epoxy resin (d) having an onium group is based on 100 parts by weight of the total of the film-forming resin components (a) and (b) of the emulsion particles A and B and the blocked polyisocyanates (c1) and (c2). The electrodeposition coating film forming method according to any one of claims 1 to 5, which is contained in an amount of 1 to 10 parts by weight. オニウム基を有する変性エポキシ樹脂(d)のオニウム基が、アンモニウム基およびスルホニウム基からなる群から選択される、請求項6に記載の電着塗膜形成方法。   The electrodeposition coating film forming method according to claim 6, wherein the onium group of the modified epoxy resin (d) having an onium group is selected from the group consisting of an ammonium group and a sulfonium group. ブロックドポリイソシアネート(c1)が、脂肪族系のポリイソシアネートを封止剤でブロックしたものであり、
ブロックドポリイソシアネート(c2)が、脂環式系または芳香族系のポリイソシアネートを封止剤でブロックしたものである、
請求項1〜7のいずれか1項に記載の電着塗膜形成方法。
Blocked polyisocyanate (c1) is an aliphatic polyisocyanate blocked with a sealant,
The blocked polyisocyanate (c2) is obtained by blocking an alicyclic or aromatic polyisocyanate with a sealing agent.
The electrodeposition coating-film formation method of any one of Claims 1-7.
請求項1〜8のいずれか1項に記載の電着塗膜形成方法によって形成される電着塗膜の上に、さらに、上塗りベース塗料組成物を塗布して、未硬化の上塗りベース塗膜を形成する工程、
未硬化の上塗りベース塗膜の上に、さらに、上塗りクリヤー塗料組成物を塗布して未硬化の上塗りクリヤー塗膜を形成する工程、および
未硬化の上塗りベース塗膜および未硬化の上塗りクリヤー塗膜を同時に加熱して硬化する工程
を包含する、多層塗膜の形成方法。
An overcoating base coating composition is further applied on the electrodeposition coating film formed by the electrodeposition coating film forming method according to any one of claims 1 to 8, and an uncured top coating base coating film is applied. Forming a process,
A step of applying an overcoat clear coating composition on the uncured topcoat base coating to form an uncured topcoat clearcoat; and an uncured topcoat basecoat and an uncured topcoat clear coat The method of forming a multilayer coating film including the process of heating and hardening simultaneously.
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