JP2014177514A - Cationic electrodeposition coating composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、新規なハジキ防止剤を併用することにより、塗装工程、その後の焼付け工程において、ハジキによる不具合が発生し難く、そのため塗膜の平滑性、塗料の貯蔵安定性において優れた特性を有する、エポキシ樹脂系のカチオン性電着塗料組成物に関するものである。 In the present invention, by using a novel anti-repellent agent, problems due to repelling are unlikely to occur in the painting process and the subsequent baking process. Therefore, the present invention has excellent properties in coating smoothness and paint storage stability. The present invention relates to an epoxy resin-based cationic electrodeposition coating composition.
電着塗装は、自動車、電気器具等、袋部構造を有する部材に対し、エアースプレー塗装や静電スプレー塗装と比較して、付き回り性に優れまた環境汚染も少ないことから、プライマー塗装、ワンコート塗装等広く実用化されるに至っている。しかしながら、電着塗装に対する要求が高度化しており、従来技術と比較して、塗膜外観においてより欠陥の少ない電着塗料が求められている。 Electrodeposition coating is superior to air spray coating and electrostatic spray coating for parts having a bag structure, such as automobiles and electrical appliances. It has come to be widely put to practical use such as coat coating. However, the demand for electrodeposition coating has been advanced, and there is a demand for an electrodeposition coating with fewer defects in appearance of the coating film than in the prior art.
塗膜欠陥の1つは、ハジキと呼ばれる現象であり、焼付け前の塗膜に残存する揮発成分の揮発によるピンホール、電着塗料中にもとから存在する油滴、あるいは焼付け前に周囲から電着塗膜に飛散した油滴によるクレーターがその要因である。また電着塗料では塗膜形成成分は通常水中に粒子径が100nm前後の粒子状態で存在しているが、電着塗料が長期間浴液槽に滞留した場合、構成する成分の一部が粒子から離脱し、この離脱成分によっても塗膜にハジキが形成され塗膜欠陥の要因となる。 One of the defects in the paint film is a phenomenon called repellency. It is a pinhole due to volatilization of volatile components remaining in the paint film before baking, oil droplets originally present in the electrodeposition paint, or from the surroundings before baking. The cause is a crater by oil droplets scattered on the electrodeposition coating. In electrodeposition paints, the film-forming component is usually present in water in a particle state with a particle size of around 100 nm. However, if the electrodeposition paint stays in the bath bath for a long time, some of the constituent components are particles. This detachment component also causes repellency to be formed on the coating film, causing defects in the coating film.
従来技術においては、例えばカオリンのような体質顔料を添加増量し、塗料中の顔料濃度を高めてハジキを防止するという方法が頻繁に用いられてきた。しかしながらこの方法においては、ハジキ低減には効果はあるものの、塗膜の光沢低下が避けられず、また十分な塗膜平滑性が得られないという基本的な問題点がある。 In the prior art, for example, a method in which an extender pigment such as kaolin is added and increased to increase the pigment concentration in the paint to prevent repellency has been frequently used. However, although this method is effective in reducing repellency, there is a basic problem that the gloss of the coating film is inevitably lowered and sufficient coating film smoothness cannot be obtained.
また各種の添加剤を併用してハジキを防止しようとする試みがある。すなわち特許文献1においては、ハジキ防止剤としてシリコーンオイルを併用する技術である。シリコーンオイルはそもそもSP値の低い化合物であり、一般的にSP値の高い電着塗膜の上層部に高濃度に分布させハジキを抑制させるという考えに基づくものであるが、塗膜の滑り性が過度になり、また電着塗膜の上にさらに上塗りを塗装する場合には、上塗り密着性が極端に低下するという問題点がある。 There are also attempts to prevent repelling by using various additives in combination. That is, in patent document 1, it is a technique which uses silicone oil together as a repellency inhibitor. Silicone oil is a compound with a low SP value in the first place, and is generally based on the idea that it is distributed at a high concentration in the upper layer of an electrodeposition coating film with a high SP value to suppress repellency. When the overcoating is further applied on the electrodeposition coating film, there is a problem that the adhesion of the overcoating is extremely lowered.
特許文献2、特許文献3においては、ハジキ防止剤として、特定の構造を有するアクリル樹脂が提案されている。特許文献3に明記されているように、これらの技術は、基本的にはアクリル樹脂のSP値を特定し、特許文献1と同じく、塗膜の上層部にアクリル樹脂を高濃度に分布させハジキを抑制させるものである。アクリル樹脂の使用量によっては、ハジキは低減できても上塗り密着性に問題が生じる場合があり、また逆にアクリル樹脂が油滴成分となり、かえってハジキを助長させる場合もある。 In Patent Document 2 and Patent Document 3, an acrylic resin having a specific structure is proposed as a repellency inhibitor. As specified in Patent Document 3, these techniques basically specify the SP value of an acrylic resin, and, as in Patent Document 1, distribute acrylic resin at a high concentration in the upper layer portion of the coating film. Is to suppress. Depending on the amount of acrylic resin used, even if the repellency can be reduced, there may be a problem in the adhesion of the top coat. On the contrary, the acrylic resin becomes an oil droplet component, which may promote the repellency.
特許文献4においては、ハジキ防止剤として、特定のSP値を有するビニル樹脂およびポリアルキレングリコールの併用が提案されているが、この場合もビニル樹脂およびポリアルキレングリコールのSP値を厳密に特定する必要があり、両者が適正な組合せでない場合は、十分なハジキ効果が発揮されない。 In Patent Document 4, a combination of a vinyl resin having a specific SP value and a polyalkylene glycol is proposed as a repellency inhibitor. In this case, however, the SP value of the vinyl resin and the polyalkylene glycol must be strictly specified. If both are not an appropriate combination, a sufficient repellency effect cannot be exhibited.
特許文献5においては、ハジキ防止剤として、架橋樹脂粒子が提案されている。製造例にあるように、具体的には各種の単官能のビニル単量体に二官能のビニル単量体を組合せ、これらを乳化重合して得られる架橋樹脂粒子である。このような架橋樹脂粒子を電着塗料に使用すると、基本的にその量に応じて光沢が低下する。従って本技術のハジキ改善効果については、光沢が低下することによってハジキが目視観察され難くなっているためと考えられる。また架橋樹脂粒子が存在することにより、塗膜のフロー性は当然低下するため平滑な塗膜外観は達成されない。 In patent document 5, the crosslinked resin particle is proposed as a repellency inhibitor. As shown in the production examples, specifically, crosslinked resin particles obtained by combining various monofunctional vinyl monomers with bifunctional vinyl monomers and emulsion-polymerizing them. When such crosslinked resin particles are used in an electrodeposition paint, the gloss is basically lowered according to the amount thereof. Therefore, the repelling effect of the present technology is considered to be because the repelling is difficult to be visually observed due to the decrease in gloss. In addition, the presence of the crosslinked resin particles naturally reduces the flowability of the coating film, so that a smooth coating film appearance is not achieved.
電着塗料に要求される各種の要求性能、例えば防食性、耐水性、耐薬品性、素地密着性、塗装作業性等の特性を損なうことなく、塗膜外観においてハジキがほとんど発生せず、光沢、平滑性が十分に確保され、また電着塗装に続き上塗り塗装を行う場合、上塗り密着性が十分に確保され、さらに塗料が長期に浴液槽に滞留した場合においても、初期の特性が問題なく確保される、貯蔵安定性に優れた電着塗料を提供することが本発明の課題である。 Various required performances required for electrodeposition paints, such as corrosion resistance, water resistance, chemical resistance, substrate adhesion, coating workability, etc. When the top coat is applied after the electrodeposition coating, the smoothness of the top coat is sufficiently secured, and even when the paint stays in the bath for a long time, the initial characteristics are problematic. It is an object of the present invention to provide an electrodeposition coating having excellent storage stability that is ensured without any problems.
すなわち本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、具体的には、(a)構成成分として(1)アミン変性エポキシ樹脂のアミノ基が酸でカチオン化されたカチオン性樹脂(基剤樹脂)、(2)ブロック化ポリイソシアネート(硬化剤)、および(3)下記一般式で表されるポリエーテルポリオールを必須成分とするカチオン性電着塗料組成物であり、
一般式 [B]−[A]−[C] ここで
[A]:(CH(CH3)CH2O)を繰り返し単位とする連結基を表す。
[B]、[C]:(CH2CH2O)を繰り返し単位としかつ最終繰り返し単位の片末端がOH基である連結基を表す。
That is, the present invention has been made to solve the above-described problems. Specifically, (a) as a constituent component, (1) a cationic resin (group) in which the amino group of an amine-modified epoxy resin is cationized with an acid. Agent resin), (2) blocked polyisocyanate (curing agent), and (3) a cationic electrodeposition coating composition containing a polyether polyol represented by the following general formula as an essential component,
General Formula [B]-[A]-[C] Here, [A] represents a linking group having (CH (CH 3 ) CH 2 O) as a repeating unit.
[B], [C]: represents a linking group having (CH 2 CH 2 O) as a repeating unit and one terminal of the final repeating unit being an OH group.
(b)さらにはアミノ基を含有するアミン変性エポキシ樹脂(1)が、ポリフェノールのグリシジルエーテル、ポリオールのグリシジルエーテル、およびポリフェノールを反応させて得られるエポキシ樹脂に、アミンを反応させて得られるアミン変性エポキシ樹脂であるカチオン性電着塗料組成物であり、 (B) Further, an amine-modified epoxy resin (1) containing an amino group is obtained by reacting an amine with an epoxy resin obtained by reacting a polyphenol glycidyl ether, a polyol glycidyl ether, and a polyphenol. It is a cationic electrodeposition coating composition that is an epoxy resin,
(b)さらにはポリエーテルポリオール(3)の[A]の分子量が500〜2000であり、かつ[B]および[C]の部分の合計が(3)全体の中で5〜90重量%であるカチオン性電着塗料組成物であり、 (B) Furthermore, the molecular weight of [A] of the polyether polyol (3) is 500 to 2000, and the total of [B] and [C] parts is 5 to 90% by weight in the whole (3). A cationic electrodeposition coating composition,
(c)さらにはカチオン性樹脂(1)およびブロックポリイソシアネート(2)の固形分合計100重量部に対して、ポリエーテルポリオール(3)が0.5〜10重量部であるカチオン性電着塗料組成物であり、 (C) Further, the cationic electrodeposition coating composition in which the polyether polyol (3) is 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total solid content of the cationic resin (1) and the block polyisocyanate (2). A composition,
(d)さらにはカチオン性樹脂(1)およびブロックポリイソシアネート(2)の固形分合計100重量部に対して、ポリエーテルポリオール(3)が1〜6重量部であるカチオン性電着塗料組成物であり、 (D) Furthermore, the cationic electrodeposition coating composition in which the polyether polyol (3) is 1 to 6 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total solid content of the cationic resin (1) and the block polyisocyanate (2). And
(e)さらにはポリエーテルポリオール(3)の[A]の分子量が700〜1500であるカチオン性電着塗料組成物であり、かつ(3)の[B]および[C]の部分の合計が(3)全体の中で5〜55重量%であるカチオン性電着塗料組成物に関している。 (E) Furthermore, it is a cationic electrodeposition coating composition in which the molecular weight of [A] of the polyether polyol (3) is 700 to 1500, and the sum of the [B] and [C] parts of (3) is (3) It relates to a cationic electrodeposition coating composition that is 5 to 55% by weight in the whole.
本発明の電着塗料を適用することにより、各種の要求性能、例えば防食性、耐薬品性、素地密着性、塗装作業性等の特性を損なうことなく、塗膜外観においてハジキがほとんど発生せず、光沢、平滑性、上塗り適正等が十分に確保される。また塗料が長期に浴液槽に滞留した場合においても、初期の特性が問題なく確保される。 By applying the electrodeposition paint of the present invention, almost no repelling occurs in the appearance of the coating film without impairing various required performances such as corrosion resistance, chemical resistance, substrate adhesion, and coating workability. In addition, gloss, smoothness, appropriate top coating, etc. are sufficiently ensured. Even when the paint stays in the bath liquid tank for a long time, the initial characteristics can be secured without any problem.
以下に本発明を具体的に説明する。
[(1)カチオン性樹脂(基剤樹脂)について]
本発明におけるカチオン性樹脂(1)はエポキシ樹脂にアミンを反応させて得られるアミン変性エポキシ樹脂を酸でカチオン化して得られるカチオン性アミン変性エポキシ樹脂である。
The present invention will be specifically described below.
[(1) Cationic resin (base resin)]
The cationic resin (1) in the present invention is a cationic amine-modified epoxy resin obtained by cationizing an amine-modified epoxy resin obtained by reacting an epoxy resin with an amine with an acid.
アミンを反応させる前のエポキシ樹脂については、好ましくは平均して1分子当り2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂であり、その分子量は200〜7000、特に300〜4000が好ましい。具体的に例示すると、一つには1分子中に2個以上のフェノール性水酸基を有するポリフェノールのグリシジルエーテル、あるいはその重縮合物であり、好ましいポリフェノールとしては、レゾルシン、ハイドロキノン、2,2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−プロパン(通称ビスフェノールA)、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−メタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−エタン、4,4’−ジヒドロキシビフェニール、フェノールあるいはクレゾールのノボラック等を挙げることができるが、これらに限定されるものではなく、上記エポキシ樹脂の混合物も可能である。 The epoxy resin before the amine is reacted is preferably an epoxy resin having two or more epoxy groups per molecule on average, and its molecular weight is preferably 200 to 7000, particularly preferably 300 to 4000. Specifically, one example is glycidyl ether of polyphenol having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, or a polycondensate thereof. Preferred polyphenols include resorcin, hydroquinone, 2,2-bis. -(4-hydroxyphenyl) -propane (commonly called bisphenol A), 4,4'-dihydroxybenzophenone, 1,1-bis- (4-hydroxyphenyl) -methane, 1,1-bis- (4-hydroxyphenyl) -Ethane, 4,4'-dihydroxybiphenyl, phenol or cresol novolak, and the like, but are not limited thereto, and a mixture of the above epoxy resins is also possible.
またその他としては、1分子中に2個以上のアルコール性水酸基を有するポリオールのグリシジルエーテル、あるいはその重縮合物であり、好ましいポリオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジオール等の低分子ジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールAにポリオキシエチレン基あるいはポリオキシプロピレン基が結合した化合物等のオリゴマーポリオールを挙げることができるが、これらに限定されるものではなく、上記エポキシ樹脂の混合物も可能である。 Other examples include glycidyl ethers of polyols having two or more alcoholic hydroxyl groups in one molecule, or polycondensates thereof. Preferred polyols include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, , 6-hexanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,4-cyclohexanediol and other low molecular diols, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, bisphenol A and polyoxyethylene group or polyoxypropylene An oligomer polyol such as a compound having a group bonded thereto can be mentioned, but is not limited thereto, and a mixture of the above epoxy resins is also possible.
好適な分子量を得るためには、連結剤を用いて上記エポキシ樹脂を高分子量化する。好ましい連結剤には、上記のポリフェノールあるいはポリオールがあり、さらには1分子中に2個のカルボキシル基を有するジカルボン酸、例えばアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、イソフタル酸、ダイマー酸、カルボキシル基含有のブタジエン重合体あるいはブタジエン/アクリロニトリル共重合体等を挙げることができる。 In order to obtain a suitable molecular weight, the epoxy resin is made high molecular weight using a linking agent. Preferred linking agents include the above-mentioned polyphenols or polyols, and dicarboxylic acids having two carboxyl groups in one molecule, such as adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, Examples thereof include isophthalic acid, dimer acid, carboxyl group-containing butadiene polymer and butadiene / acrylonitrile copolymer.
またアミノ基を含有する連結剤としては、エチルアミン、n−プロピルアミン、イソプロピルアミン、n−ブチルアミン、イソブチルアミン、モノエタノールアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン等の1級アミン、あるいはヘキサメチレンジアミン等のジアミンの、各アミノ基を2級化したジアミンを挙げることができる。またポリイソシアネートによる鎖長延長も可能である。さらには、エポキシ骨格中に存在する水酸基に対し、ポリオールで半ブロック化したイソシアネートを付加することによっても可撓性の付与、加えて分子量の調整が可能である。 In addition, amino group-containing linking agents include primary amines such as ethylamine, n-propylamine, isopropylamine, n-butylamine, isobutylamine, monoethanolamine, dimethylaminopropylamine, diethylaminopropylamine, or hexamethylenediamine. The diamine which secondaryized each amino group of diamines etc. can be mentioned. Moreover, chain length extension by polyisocyanate is also possible. Furthermore, flexibility can be imparted and molecular weight can be adjusted by adding an isocyanate that is half-blocked with a polyol to a hydroxyl group present in the epoxy skeleton.
特に好ましいエポキシ樹脂は、上記のポリフェノールのグリシジルエーテルおよびポリオールのグリシジルエーテルを、ポリフェノールで連結反応させたエポキシ樹脂である。ポリフェノールとしては、レゾルシン、ハイドロキノン、2,2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−プロパン(通称ビスフェノールA)、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−メタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−エタン、4,4’−ジヒドロキシビフェニール等、あるいはこれらの混合物を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。 A particularly preferred epoxy resin is an epoxy resin obtained by linking the above-mentioned polyphenol glycidyl ether and polyol glycidyl ether with polyphenol. Examples of polyphenols include resorcin, hydroquinone, 2,2-bis- (4-hydroxyphenyl) -propane (commonly called bisphenol A), 4,4′-dihydroxybenzophenone, 1,1-bis- (4-hydroxyphenyl) -methane. 1,1-bis- (4-hydroxyphenyl) -ethane, 4,4′-dihydroxybiphenyl, etc., or a mixture thereof, but is not limited thereto.
上記の連結剤による高分子量化反応については、溶剤なしの溶融体中で行うことができるが、少量の溶剤を添加した系で行うことも可能である。溶剤としては反応に関与しない溶剤であれば特に限定されない。反応温度は、40〜180℃が適当である。 The high molecular weight reaction using the above linking agent can be carried out in a solvent-free melt, but it can also be carried out in a system to which a small amount of solvent is added. The solvent is not particularly limited as long as it does not participate in the reaction. The reaction temperature is suitably 40 to 180 ° C.
またエポキシ樹脂を変性するアミンとしては、メチルアミン、エチルアミン、n−プロピルアミン、イソプロピルアミン、モノエタノールアミン、n−プロパノールアミン、イソプロパノールアミン、ジエチルアミン、ジエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−エチルエタノールアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ヒドロキシエチルアミノエチルアミン、エチルアミノエチルアミン、メチルアミノプロピルアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン等あるいはこれらの混合物を挙げることができる。これらの中で水酸基を有するアルカノールアミン類が特に好ましい。また1級アミノ基をあらかじめケトンと反応させてブロック化後、残りの活性水素とエポキシ基と反応させてもよい。アミノ化の具体的な方法としては、溶剤中または溶剤なしの溶融体中で行うことができ、反応温度は40〜150℃が適当である。 The amines that modify the epoxy resin include methylamine, ethylamine, n-propylamine, isopropylamine, monoethanolamine, n-propanolamine, isopropanolamine, diethylamine, diethanolamine, N-methylethanolamine, N-ethylethanolamine. , Ethylenediamine, diethylenetriamine, hydroxyethylaminoethylamine, ethylaminoethylamine, methylaminopropylamine, dimethylaminopropylamine, diethylaminopropylamine and the like, and mixtures thereof. Of these, alkanolamines having a hydroxyl group are particularly preferred. Alternatively, the primary amino group may be blocked by reacting with a ketone in advance and then reacted with the remaining active hydrogen and an epoxy group. As a specific method of amination, it can be carried out in a solvent or in a melt without solvent, and the reaction temperature is suitably 40 to 150 ° C.
本発明に使用するアミン変性エポキシ樹脂における塩基価は、10〜200mgKOH/g−solid、より好ましくは30〜150mgKOH/solidとなるような範囲で設計される。塩基価が20mgKOH/g−solid未満では十分な水分散性、電気泳動性が確保されず、また200mgKOH/g−solidを超えると塗膜が脆化し、耐水性が低下して十分な性能が得られにくい。 The base number in the amine-modified epoxy resin used in the present invention is designed in the range of 10 to 200 mgKOH / g-solid, more preferably 30 to 150 mgKOH / solid. If the base number is less than 20 mgKOH / g-solid, sufficient water dispersibility and electrophoretic properties cannot be secured, and if it exceeds 200 mgKOH / g-solid, the coating film becomes brittle and the water resistance is lowered to obtain sufficient performance. It's hard to be done.
本発明のアミン変性エポキシ樹脂をカチオン化する具体的な方法としては、アミノ基をプロトン酸で中和することにより行うことができ、特に好ましい酸としては、ギ酸、酢酸、乳酸、プロピオン酸、クエン酸、リンゴ酸、スルファミン酸リン酸、トルエンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸等あるいはこれらの混合物がある。酸の中和度としては、それぞれ15〜85%が好ましい。 A specific method for cationizing the amine-modified epoxy resin of the present invention can be carried out by neutralizing an amino group with a protonic acid, and particularly preferable acids include formic acid, acetic acid, lactic acid, propionic acid, citric acid. Examples include acids, malic acid, sulfamic acid phosphoric acid, toluene sulfonic acid, naphthalene sulfonic acid, and the like, or mixtures thereof. The neutralization degree of the acid is preferably 15 to 85%.
[(2)ブロック化ポリイソシアネート(硬化剤)について]
本発明におけるブロック化ポリイソシアネート(硬化剤)(2)はポリイソシアネートとブロック剤との反応物であり、ポリイソシアネートとしては、芳香族あるいは脂肪族(脂環式を含む)のポリイソシアネートであり、例示すると、2,4−または2,6−トリレンジイソシアネートおよびこれらの混合物、p−フェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1,3あるいは1,4−ビス−(イソシアネートメチル)−シクロヘキサン、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ビス−(イソシアネートメチル)−ノルボルナン、3あるいは4−イソシアネートメチル−1−メチルシクロヘキシルイソシアネート、m−あるいはp−キシリレンジイソシアネート、m−あるいはp−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、さらには上記イソシアネートのビュレット変性体あるいはイソシアヌレート変性体を挙げることできるが、これらに限定されるものではなく、上記ポリイソシアネートの混合物も可能である。
[(2) Blocked polyisocyanate (curing agent)]
The blocked polyisocyanate (curing agent) (2) in the present invention is a reaction product of a polyisocyanate and a blocking agent, and the polyisocyanate is an aromatic or aliphatic (including alicyclic) polyisocyanate, Examples include 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate and mixtures thereof, p-phenylene diisocyanate, diphenylmethane-4,4′-diisocyanate, polymethylene polyphenyl diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate. 1,3 or 1,4-bis- (isocyanatomethyl) -cyclohexane, dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate, bis- (isocyanatomethyl) -norbornane, 3 or 3 Examples include 4-isocyanatomethyl-1-methylcyclohexyl isocyanate, m- or p-xylylene diisocyanate, m- or p-tetramethylxylylene diisocyanate, and a burette modified product or isocyanurate modified product of the above isocyanate. However, the present invention is not limited to these, and a mixture of the above polyisocyanates is also possible.
さらには上記ポリイソシアネートのイソシアネート基の一部をポリオールで連結することも可能である。例示すると、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジオール等の低分子ジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリラクトンジオール等のオリゴマージオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等のポリオールで連結したポリイソシアネートあるいはこれらの混合物を挙げることができる。 Furthermore, it is also possible to connect a part of the isocyanate group of the polyisocyanate with a polyol. For example, low molecular diols such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,4-cyclohexanediol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, poly Examples thereof include oligomeric diols such as lactone diols, polyisocyanates linked by polyols such as trimethylolethane, trimethylolpropane, and pentaerythritol, and mixtures thereof.
ブロック剤としては、メタノール、エタノール、n−ブタノール、2−エチルヘキサノール等の脂肪族アルコール化合物、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル等のセロソルブ系化合物、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のカルビトール系化合物、アセトンオキシム、メチルエチルケトンオキシム、シクロヘキサノンオキシム等のオキシム化合物、ε−カプロラクタム等のラクタム化合物、フェノール、クレゾール、キシレノール等のフェノール系化合物、アセト酢酸エチルエステル、マロン酸ジエチルエステル等の活性メチレン基含有化合物あるいはこれらの混合を挙げることができる。 Examples of the blocking agent include aliphatic alcohol compounds such as methanol, ethanol, n-butanol and 2-ethylhexanol, cellosolve compounds such as ethylene glycol monobutyl ether and ethylene glycol monohexyl ether, diethylene glycol monoethyl ether and diethylene glycol monobutyl ether. Carbitol compounds, oxime compounds such as acetone oxime, methyl ethyl ketone oxime, cyclohexanone oxime, lactam compounds such as ε-caprolactam, phenol compounds such as phenol, cresol and xylenol, active methylene such as ethyl acetoacetate and diethyl malonate Examples thereof include a group-containing compound or a mixture thereof.
ポリイソシアネートとブロック剤との反応は、溶剤中あるいは溶融体中で実施することができる。反応に使用する溶剤としては、ポリイソシアネートと反応しない溶剤、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサン、イソホロン等のケトン類、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロルベンゼン、ニトロベンゼン等の芳香族炭化水素類、テトラヒドロフラン等の環状エーテル、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素を例示することができる。反応温度については特に限定はないが、好ましくは30〜150℃である。 The reaction between the polyisocyanate and the blocking agent can be carried out in a solvent or in a melt. Solvents used for the reaction include solvents that do not react with polyisocyanates, such as ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexane, and isophorone, and aromatics such as benzene, toluene, xylene, chlorobenzene, and nitrobenzene. Examples thereof include hydrocarbons, cyclic ethers such as tetrahydrofuran, and halogenated hydrocarbons such as chloroform. Although there is no limitation in particular about reaction temperature, Preferably it is 30-150 degreeC.
[(3)ポリエ−テルポリオールについて]
本発明におけるポリエーテルポリオール(3)については、一分子中に繰り返し単位として(CH(CH3)CH2O)および(CH2CH2O)を有する化合物であり、さらに詳しい構造については下記一般式で表すことができる。一般的にはプルロニック型のポリエーテルポリオールと呼ばれるものである。
一般式 [B]−[A]−[C] ここで
[A]:(CH(CH3)CH2O)を繰り返し単位とする連結基を表す。
[B]、[C]:(CH2CH2O)を繰り返し単位としかつ最終繰り返し単位の片末端がOH基である連結基を表す。
[(3) Polyether polyol]
The polyether polyol (3) in the present invention is a compound having (CH (CH 3 ) CH 2 O) and (CH 2 CH 2 O) as repeating units in one molecule. It can be expressed by a formula. Generally, it is called a pluronic-type polyether polyol.
General Formula [B]-[A]-[C] Here, [A] represents a linking group having (CH (CH 3 ) CH 2 O) as a repeating unit.
[B], [C]: represents a linking group having (CH 2 CH 2 O) as a repeating unit and one terminal of the final repeating unit being an OH group.
ポリエーテルポリオール(3)の[A]の分子量については、好ましくは500〜2000であり、より好ましくは700〜1500である。ポリエーテルポリオール(3)の[B]および[C]の部分の合計については、(3)全体の中で、好ましくは5〜90重量%であり、より好ましくは5〜55重量%である。 About the molecular weight of [A] of polyether polyol (3), Preferably it is 500-2000, More preferably, it is 700-1500. The total of the [B] and [C] parts of the polyether polyol (3) is preferably 5 to 90% by weight, more preferably 5 to 55% by weight in the whole (3).
上記ポリエーテルポリオール(3)は市販のものを使用することができ、例えば、三洋化成工業(株)製、ニューポールPE−71、PE−75、PE−108、(株)ADEKA製、アデカプルロニックL−34、L−61、F−68、P−85、L−121、BASF社製、プルロニックL31、L43、L64などが挙げられるが、これに限定されるものではない。 A commercially available product can be used as the polyether polyol (3), for example, Sanyo Chemical Industries, New Pole PE-71, PE-75, PE-108, ADEKA, Adeka Pluronic. Examples thereof include, but are not limited to, L-34, L-61, F-68, P-85, L-121, BASF Corporation, Pluronic L31, L43, L64, and the like.
本発明における(1)、(2)および(3)の成分の量比について、カチオン性樹脂(基剤樹脂)(1)とブロック化ポリイソシアネート(硬化剤)(2)の含有割合は、固形分重量比で90〜40/10〜60であり、好ましくは85〜40/15〜60、より好ましくは80〜55/20〜45である。またポリエーテルポリオール(3)については、カチオン性樹脂(1)およびブロックポリイソシアネート(2)の合計100重量部に対して、ポリエーテルポリオール(3)が、好ましくは0.1〜20重量部、より好ましくは0.5〜10重量部、さらに好ましくは1〜6重量部である。 Regarding the quantitative ratio of the components (1), (2) and (3) in the present invention, the content ratio of the cationic resin (base resin) (1) and the blocked polyisocyanate (curing agent) (2) is solid. The weight ratio is 90 to 40/10 to 60, preferably 85 to 40/15 to 60, and more preferably 80 to 55/20 to 45. For the polyether polyol (3), the polyether polyol (3) is preferably 0.1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight in total of the cationic resin (1) and the block polyisocyanate (2). More preferably, it is 0.5-10 weight part, More preferably, it is 1-6 weight part.
本発明のカチオン性電着塗料組成物には、さらに必要に応じて電着塗料分野で一般的に用いられる顔料として、体質顔料、着色顔料、防錆顔料等を併用することができる。例えば、カオリン(クレー)、タルク、炭酸カルシウム、シリカ、珪藻土、硫酸バリウム等の体質顔料、チタンホワイト、カーボンブラック、その他無機あるいは有機の着色顔料、リン酸亜鉛、リン酸鉄、リン酸アルミニウム、リン酸カルシウム、亜リン酸亜鉛、亜リン酸アルミニウム、シアン化亜鉛、酸化亜鉛、トリポリリン酸アルミニウム、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸アルミニウム、モリブデン酸カルシウム、リンモリブデン酸亜鉛、リンモリブデン酸アルミニウム、水酸化ビスマス等の防錆顔料を挙げることができるがこれらに限定されない。 In the cationic electrodeposition coating composition of the present invention, extender pigments, coloring pigments, rust preventive pigments and the like can be used in combination as pigments generally used in the field of electrodeposition coatings as necessary. For example, extender pigments such as kaolin (clay), talc, calcium carbonate, silica, diatomaceous earth, barium sulfate, titanium white, carbon black, other inorganic or organic color pigments, zinc phosphate, iron phosphate, aluminum phosphate, calcium phosphate Prevention of zinc phosphite, aluminum phosphite, zinc cyanide, zinc oxide, aluminum tripolyphosphate, zinc molybdate, aluminum molybdate, calcium molybdate, zinc phosphomolybdate, aluminum phosphomolybdate, bismuth hydroxide, etc. Although a rust pigment can be mentioned, it is not limited to these.
さらに電着塗料分野で一般的に用いられる塗料添加物、例えば消泡剤、粘度調整剤、界面活性剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤、および各種有機溶剤あるいは硬化触媒等を含有することができる。 In addition, paint additives commonly used in the field of electrodeposition paints, such as antifoaming agents, viscosity modifiers, surfactants, antioxidants, ultraviolet absorbers, and various organic solvents or curing catalysts can do.
上記の有機溶剤の例としては、トルエン、キシレン、ターペン等の炭化水素類、メチルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、2−エチルヘキシルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、3−メチル−3−メトキシブタノール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のエーテル類、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン、アセチルアセトン等のケトン類、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、酢酸ブチル等のエステル類、あるいはこれらの混合物が挙げられる。 Examples of the organic solvent include hydrocarbons such as toluene, xylene and terpene, alcohols such as methyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, ethylene glycol and propylene glycol, ethylene glycol monoethyl Ethers, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, propylene glycol monoethyl ether, 3-methyl-3-methoxybutanol, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, and other ethers, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, isophorone, acetylacetone Ketones such as ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl Ether acetates, esters such as butyl acetate, or mixtures thereof.
硬化触媒については、ジブチルスズラウレート、ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズ等のスズ化合物、乳酸ビスマス等のビスマス化合物、N−メチルモルホリン等のアミン化合物が挙げられ、またその他の樹脂、例えばアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ブタジエン系樹脂等を含有することができる。 Examples of the curing catalyst include tin compounds such as dibutyltin laurate, dibutyltin oxide and dioctyltin, bismuth compounds such as bismuth lactate, and amine compounds such as N-methylmorpholine, and other resins such as acrylic resins, polyester resins, A urethane resin, a butadiene resin, or the like can be contained.
[電着塗料組成物の調製]
アミン変性エポキシ樹脂、ブロック化ポリイソシアネート(硬化剤)、ポリエーテルポリオール、中和剤としてのギ酸、酢酸、乳酸等を水性媒体中に分散させて得られる水分散樹脂液、上記した顔料から得られる顔料ペースト、および必要により有機溶剤を混合し、水で濃度調整を行い、電着塗料組成物を得る方法が一般的であるが、アミン変性エポキシ樹脂、ブロック化ポリイソシアネート(硬化剤)、ポリエーテルポリオール、顔料ペースト、中和剤の全てをあらかじめ混合した後、水性媒体中に分散させて電着塗料組成物を得る方法もある。電着塗料の固形分は20%前後に調整し塗装に供せられる。好ましい中和剤量は塗料pHが5〜8程度に調整されるように決定される。
[Preparation of electrodeposition coating composition]
An amine-modified epoxy resin, a blocked polyisocyanate (curing agent), a polyether polyol, a water-dispersed resin liquid obtained by dispersing formic acid, acetic acid, lactic acid or the like as a neutralizing agent in an aqueous medium, and obtained from the above-described pigment. A method of obtaining an electrodeposition coating composition by mixing a pigment paste and, if necessary, an organic solvent and adjusting the concentration with water, is generally an amine-modified epoxy resin, blocked polyisocyanate (curing agent), polyether There is also a method in which all of polyol, pigment paste, and neutralizing agent are mixed in advance and then dispersed in an aqueous medium to obtain an electrodeposition coating composition. The solid content of the electrodeposition paint is adjusted to around 20% and used for painting. A preferable amount of the neutralizing agent is determined so that the coating pH is adjusted to about 5 to 8.
[電着塗装方法]
本発明のカチオン性電着塗料組成物は、通常水に分散した状態で既知のカチオン電着塗装によって所望の被塗物に塗装することができる。被塗物については、あらかじめリン酸亜鉛処理等の表面処理が施された導体が好ましいが、処理が施されていないものであっても特に問題はない。塗料については、固形分濃度は、好ましくは約5〜40重量%、さらに好ましくは15〜25重量%、pHは5〜8に調整し、浴液温度15〜35℃、負荷電圧100〜450Vの条件で、被塗物を陰極として塗装することができる。塗装された被塗物を水洗後、焼付け炉中で100〜200℃で10〜30分焼き付けて硬化塗膜を得ることができる。本発明のカチオン性電着塗料組成物から得られる塗膜の膜厚には特に制限はないが、硬化塗膜において5〜60μm、好ましくは10〜40μmが適当である。
[Electrodeposition coating method]
The cationic electrodeposition coating composition of the present invention can be applied to a desired article by known cationic electrodeposition coating, usually dispersed in water. The object to be coated is preferably a conductor that has been subjected to surface treatment such as zinc phosphate treatment in advance, but there is no particular problem even if the treatment is not performed. For the paint, the solid concentration is preferably about 5 to 40% by weight, more preferably 15 to 25% by weight, the pH is adjusted to 5 to 8, the bath liquid temperature is 15 to 35 ° C., and the load voltage is 100 to 450V. Under certain conditions, the object can be applied as a cathode. After the coated object is washed with water, it can be baked at 100 to 200 ° C. for 10 to 30 minutes in a baking oven to obtain a cured coating film. Although there is no restriction | limiting in particular in the film thickness of the coating film obtained from the cationic electrodeposition coating composition of this invention, 5-60 micrometers in a cured coating film, Preferably 10-40 micrometers is suitable.
以下に、本発明について製造例および、実施例、比較例により説明する。また、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、表中の配合量は特別な記載がない限り、重量部、重量%を表す。 Below, this invention is demonstrated with a manufacture example, an Example, and a comparative example. The present invention is not limited to these. In addition, unless otherwise indicated, the compounding quantity in a table | surface represents a weight part and weight%.
[製造例1 アミン変性エポキシ樹脂(1−1)の製造]
攪拌装置、温度計、冷却管を有する反応装置を準備する。DER−331(ダウ・ケミカル日本(株)製ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂)661部とビスフェノールA289部とジメチルベンジルアミン1部を反応装置に仕込み、攪拌、加熱を行って150℃まで昇温した。150℃で6時間保持した後、メチルイソブチルケトン451部を徐々に投入し、80℃まで冷却した。次いでジエタノールアミン105部を投入し100℃まで昇温した。100℃で2時間保持した後、80℃まで冷却してから取り出した。得られたアミン変性エポキシ樹脂(1−1)は、固形分70%であった。
[Production Example 1 Production of amine-modified epoxy resin (1-1)]
A reaction apparatus having a stirrer, a thermometer, and a cooling pipe is prepared. 661 parts of DER-331 (Dow Chemical Japan Co., Ltd. bisphenol A type liquid epoxy resin), 289 parts of bisphenol A, and 1 part of dimethylbenzylamine were charged into a reactor, and the temperature was raised to 150 ° C. by stirring and heating. After holding at 150 ° C. for 6 hours, 451 parts of methyl isobutyl ketone was gradually added and cooled to 80 ° C. Next, 105 parts of diethanolamine was added and the temperature was raised to 100 ° C. After holding at 100 ° C. for 2 hours, it was cooled to 80 ° C. and then taken out. The obtained amine-modified epoxy resin (1-1) had a solid content of 70%.
[製造例2 アミン変性エポキシ樹脂(1−2)の製造]
攪拌装置、温度計、冷却管を有する反応装置を準備する。グリシエールPP−300P(三洋化成工業(株)製ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル)600部とDER−331(ダウ・ケミカル日本(株)製ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂)1122部とビスフェノールA684部とジメチルベンジルアミン1部を仕込み、攪拌、加熱を行って150℃まで昇温した。150℃で6時間保持した後、メチルイソブチルケトン1121部を徐々に投入し、80℃まで冷却した。次いでジエタノールアミン210部を投入し100℃まで昇温した。100℃で2時間保持した後、80℃まで冷却してから取り出した。得られたアミン変性エポキシ樹脂(1−2)は固形分70%であった。
[Production Example 2 Production of amine-modified epoxy resin (1-2)]
A reaction apparatus having a stirrer, a thermometer, and a cooling pipe is prepared. 600 parts of glycier PP-300P (polypropylene glycol diglycidyl ether manufactured by Sanyo Chemical Industries), 1122 parts of DER-331 (bisphenol A liquid epoxy resin manufactured by Dow Chemical Japan Co., Ltd.), 684 parts of bisphenol A and dimethylbenzylamine 1 part was charged, and the temperature was raised to 150 ° C. by stirring and heating. After maintaining at 150 ° C. for 6 hours, 1121 parts of methyl isobutyl ketone was gradually added and cooled to 80 ° C. Next, 210 parts of diethanolamine was added and the temperature was raised to 100 ° C. After holding at 100 ° C. for 2 hours, it was cooled to 80 ° C. and then taken out. The resulting amine-modified epoxy resin (1-2) had a solid content of 70%.
[製造例3 ブロック化ポリイソシアネート(2−1)の製造]
攪拌装置、温度計、冷却管を有する反応装置を準備する。ミリオネートMR−400(日本ポリウレタン工業(株)製ポリメチレンポリフェニルイソシアネート)840部とメチルイソブチルケトン235部を仕込み、攪拌、加熱を行って100℃まで昇温した。その後反応装置温度を100℃に保ちながら予めメチルイソブチルケトン110部に溶解したε−カプロラクタム339部の溶液を1時間かけて滴下し、100℃で2時間反応させた。次いで100℃を保ちながらエチレングリコールモノブチルエーテル500部を1時間かけて滴下した。100℃で2時間保持した後、80℃まで冷却して取り出した。得られたブロック化ポリイソシアネート(2−1)は固形分75%であった。
[Production Example 3 Production of Blocked Polyisocyanate (2-1)]
A reaction apparatus having a stirrer, a thermometer, and a cooling pipe is prepared. 840 parts of Millionate MR-400 (Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd. polymethylene polyphenyl isocyanate) and 235 parts of methyl isobutyl ketone were charged and heated to 100 ° C. with stirring and heating. Thereafter, a solution of 339 parts of ε-caprolactam previously dissolved in 110 parts of methyl isobutyl ketone was added dropwise over 1 hour while maintaining the reactor temperature at 100 ° C., and the reaction was carried out at 100 ° C. for 2 hours. Next, 500 parts of ethylene glycol monobutyl ether was added dropwise over 1 hour while maintaining 100 ° C. After holding at 100 ° C. for 2 hours, it was cooled to 80 ° C. and taken out. The obtained blocked polyisocyanate (2-1) had a solid content of 75%.
[製造例4 顔料分散樹脂の製造]
攪拌装置、温度計、冷却管を有する反応装置を準備する。メチルイソブチルケトン292部とスミジュールT−80(住化バイエルウレタン(株)製トリレンジイソシアネート)835部を仕込み、50℃以下で2−エチルヘキサノール686部を1時間かけて滴下し、その後3時間保温して反応中間体を得た。
攪拌装置、温度計、冷却管を有する別の反応装置を準備する。エポトートYD−014(新日鐵化学(株)製ビスフェノールA型固形エポキシ樹脂)3039部とメチルイソブチルケトン1303部を仕込み95℃まで昇温し、上記反応中間体を投入した。95℃で5時間保持した後、エチレングリコールモノブチルエーテル1040部を投入し、減圧下90℃前後でメチルイソブチルケトンを留去した。その後、エチレングリコールモノブチルエーテル1565部を投入し、ジメチルエタノールアミン409部と50%乳酸579部の混合物を投入して80℃で3時間保持した。得られた顔料分散樹脂は固形分60%であった。
[Production Example 4 Production of pigment-dispersed resin]
A reaction apparatus having a stirrer, a thermometer, and a cooling pipe is prepared. 292 parts of methyl isobutyl ketone and 835 parts of Sumidur T-80 (tolylene diisocyanate manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) were charged, and 686 parts of 2-ethylhexanol was added dropwise over 1 hour at 50 ° C. or less, and then 3 hours. The reaction intermediate was obtained by incubation.
Prepare another reactor with stirrer, thermometer, and condenser. Epototo YD-014 (Bisphenol A type solid epoxy resin manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) 3039 parts and methyl isobutyl ketone 1303 parts were charged, the temperature was raised to 95 ° C., and the reaction intermediate was charged. After maintaining at 95 ° C. for 5 hours, 1040 parts of ethylene glycol monobutyl ether was added, and methyl isobutyl ketone was distilled off at around 90 ° C. under reduced pressure. Thereafter, 1565 parts of ethylene glycol monobutyl ether was added, and a mixture of 409 parts of dimethylethanolamine and 579 parts of 50% lactic acid was added and maintained at 80 ° C for 3 hours. The obtained pigment-dispersed resin had a solid content of 60%.
[水性分散樹脂液の調製]
製造例5〜16(水性分散樹脂液1〜12の製造)
表1の配合により、(1)〜(9)の混合樹脂中和物中に、よく攪拌しながら徐々に脱イオン水(10)を仕込みそれぞれの水性分散樹脂液を得た。それらにおける、カチオン性樹脂(1)およびブロック化ポリイソシアネート(2)の合計100固形分重量部に対するポリエーテルポリオール(3)の重量%も表1に示す。
[Preparation of aqueous dispersion resin solution]
Production Examples 5 to 16 (Production of aqueous dispersion resin liquids 1 to 12)
According to the formulation shown in Table 1, deionized water (10) was gradually added to the mixed resin neutralized product of (1) to (9) with good stirring to obtain respective aqueous dispersion resin liquids. Table 1 also shows the weight percent of the polyether polyol (3) based on 100 parts by weight of the total of the cationic resin (1) and the blocked polyisocyanate (2).
[原材料の説明]
プルロニックL31
BASF社製ポリエーテルポリオール(3)
[A]の分子量:950
(3)における[B]および[C]の部分の合計:10重量%
アデカプルロニックL−34
(株)ADEKA製ポリエーテルポリオール(3)
[A]の分子量:1200
(3)における[B]および[C]の部分の合計:30重量%
ニューポールPE−108
三洋化成工業(株)製ポリエーテルポリオール(3)
[A]の分子量:3250
(3)における[B]および[C]の部分の合計:80重量%
アデカプルロニックL−121
(株)ADEKA製ポリエーテルポリオール(3)
[A]の分子量:3850
(3)における[B]および[C]の部分の合計:10重量%
[Description of raw materials]
Pluronic L31
BASF polyether polyol (3)
Molecular weight of [A]: 950
Total of [B] and [C] parts in (3): 10% by weight
Adeka Pluronic L-34
ADEKA polyether polyol (3)
Molecular weight of [A]: 1200
Total of [B] and [C] parts in (3): 30% by weight
New Pole PE-108
Polyether polyol (3) manufactured by Sanyo Chemical Industries
Molecular weight of [A]: 3250
Total of [B] and [C] parts in (3): 80% by weight
Adeka Pluronic L-121
ADEKA polyether polyol (3)
Molecular weight of [A]: 3850
Total of [B] and [C] parts in (3): 10% by weight
[顔料ペーストの調製]
製造例17、18(顔料ペースト1、2の製造)
表2の配合により、(1)〜(5)をディゾルバーで十分攪拌した後、横型サンドミルを用いて粒ゲージ粒度が分布図法で判定して10μm以下になるまで分散し、それぞれの顔料ペーストを得た。
[Preparation of pigment paste]
Production Examples 17 and 18 (Production of Pigment Pastes 1 and 2)
After mixing (1) to (5) with a dissolver according to the formulation shown in Table 2, each particle paste is dispersed using a horizontal sand mill until the particle gauge particle size is determined to be 10 μm or less as determined by a distribution diagram method. It was.
[原材料の説明]
MA−100 三菱化学(株)製 カーボンブラック
タイピュア R−900 DuPont社製 酸化チタン
KC−100 協同薬品(株)製 ジブチル錫オキサイド
[Description of raw materials]
MA-100 Carbon Black Taipure R-900 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation Titanium oxide manufactured by DuPont KC-100 manufactured by Kyodo Pharmaceutical Co., Ltd. Dibutyltin oxide
[電着塗料の調製]
上記水分散樹脂液、顔料ペーストおよび脱イオン水を表3のとおり配合して、それぞれ実施例および比較例の電着塗料を得た。
[Preparation of electrodeposition paint]
The above water-dispersed resin liquid, pigment paste and deionized water were blended as shown in Table 3 to obtain electrodeposition paints of Examples and Comparative Examples, respectively.
[塗装試験板の作製方法および評価結果]
上記で得られた電着塗料を用いてカーボン電極を陽極とし、リン酸亜鉛処理板(日本テストパネル(株)製のPB−L3080、0.8×70×150mm)を陰極とし、焼き付け後の膜厚が20μmとなる条件で電着塗装を行い、150℃で25分間焼き付けを行った。塗膜性能試験結果を表4に示す。
[Preparation method of coating test plate and evaluation results]
Using the electrodeposition paint obtained above, the carbon electrode as the anode, the zinc phosphate-treated plate (PB-L3080, 0.8 × 70 × 150 mm manufactured by Nippon Test Panel Co., Ltd.) as the cathode, and after baking Electrodeposition coating was performed under the condition that the film thickness was 20 μm, and baking was performed at 150 ° C. for 25 minutes. The coating performance test results are shown in Table 4.
塗料および塗膜性能の評価方法は次の通りである。
(1)耐ハジキ性(初期塗料評価)
大きさ70×150mmの塗装試験板の塗膜外観を観察しハジキ、クレーターの有無を観察する。
◎:ハジキもしくはクレーターの個数が0〜1個
○:ハジキもしくはクレーターの個数が2〜3個
×:ハジキもしくはクレーターの個数が4個以上
(2)塗膜光沢
グロスメーターで60度鏡面反射率を測定する。
(3)Ra
表面粗度計でRaを測定する。
測定条件 カットオフ:2.5mm
送り速さ:0.5mm/秒
(4)耐塩水噴霧試験
JIS-Z-2371に準じて行う。電着塗装面に素地に達する傷をカッターナイフで入れ、900時間後の錆幅を評価する。
○:カッターナイフの傷より、腐食幅が3.0mm以下
×:カッターナイフの傷より、腐食幅が3.0mmを超える
(5)耐酸性
20℃で5%の硫酸水溶液に120時間浸漬後塗面状態を観察。
○:光沢、外観とも浸漬前の状態と比較してほとんど差なし
×:光沢、外観に差あり
(6)耐アルカリ性
20℃で1%の水酸化ナトリウム水溶液に120時間浸漬後塗面状態を観察。
○:光沢、外観とも浸漬前の状態と比較してほとんど差なし
×:光沢、外観に差あり
(7)碁盤目密着性
塗板上にカッターナイフで幅1mmで100個の碁盤目を作り、その上にセロハンテープを貼り付けた後、すばやくセロハンテープを引き剥がしたときの密着状態を観察する。
○:剥がれなし
×:剥がれあり
(8)上塗り適性
電着塗板に上塗り塗装を施した後、幅2mmの碁盤目密着性試験を行う。
上塗り塗装条件
塗料:スーパーグリミン#1000 神東塗料(株)製
焼付条件:140℃×20分
膜厚:30μm
○:上塗りについて剥がれなし
×:上塗りについて剥がれあり
(9)貯蔵安定性
塗料を水分等が飛ばないように密閉した状態を維持しながら、30℃で1ヶ月間攪拌し続けた後、上記(1)の試験と同様の電着塗装を行い、塗膜外観の異常発生増加の有無を観察する。
○:ハジキもしくはクレーターの発生個数が増加しない
×:ハジキもしくはクレーターの発生個数が増加する
The evaluation methods of paint and coating film performance are as follows.
(1) Repelling resistance (initial paint evaluation)
The coating film appearance of a 70 × 150 mm size coating test plate is observed to observe the presence or absence of repellency and craters.
◎: Number of repels or craters 0 to 1 ○: Number of repels or craters 2 to 3 ×: Number of repels or craters 4 or more (2) Gloss of coating film 60 degree specular reflectance with a gloss meter taking measurement.
(3) Ra
Ra is measured with a surface roughness meter.
Measurement conditions Cut-off: 2.5mm
Feeding speed: 0.5 mm / second (4) Salt spray resistance test Performed according to JIS-Z-2371. A scratch reaching the substrate is put on the electrodeposited surface with a cutter knife, and the rust width after 900 hours is evaluated.
○: Corrosion width of 3.0 mm or less from scratches on cutter knife ×: Corrosion width exceeds 3.0 mm from scratches on cutter knife (5) Acid resistance 20 ° C. After 120 hours immersion in 5% sulfuric acid aqueous solution Observe the surface condition.
○: There is almost no difference in gloss and appearance compared to the state before immersion. ×: There is a difference in gloss and appearance. (6) Alkali resistance After immersing in 1% sodium hydroxide aqueous solution at 20 ° C for 120 hours, the coated surface state is observed. .
○: There is almost no difference in gloss and appearance compared to the state before immersion. ×: There is a difference in gloss and appearance. (7) Cross-cut adhesion Adhesion of 100 squares with a width of 1 mm with a cutter knife on the coated plate. After sticking the cellophane tape on top, observe the adhesion when the cellophane tape is quickly peeled off.
○: No peeling ×: Peeling (8) Applicability for top coating After applying the top coating to the electrodeposition coated plate, a cross-cut adhesion test with a width of 2 mm is performed.
Top coating conditions Paint: Super Glymine # 1000 Baking conditions manufactured by Shinto Paint Co., Ltd .: 140 ° C. × 20 minutes Film thickness: 30 μm
○: No peeling with respect to the top coating ×: Peeling with respect to the top coating (9) While maintaining a state where the storage-stable paint was sealed so that moisture and the like would not fly off, the stirring was continued at 30 ° C. for one month, and then (1 The electrodeposition coating similar to the test of) is performed, and the presence or absence of an increase in the appearance of the coating film is observed.
○: Number of repellants or craters does not increase ×: Number of repellants or craters increases
本発明により、塗膜外観においてハジキがほとんど発生せず、光沢、平滑性が十分に達成され、防食性、耐薬品性、素地密着性、上塗り適正性等においては、従来塗料の特性が問題なく確保される、カチオン性電着塗料組成物を得ることができる。
According to the present invention, there is almost no repellency in the appearance of the coating film, gloss and smoothness are sufficiently achieved, and there are no problems with the properties of conventional paints in terms of corrosion resistance, chemical resistance, substrate adhesion, suitability for top coating, etc. A cationic electrodeposition coating composition that is ensured can be obtained.
Claims (7)
一般式 [B]−[A]−[C] ここで
[A]:(CH(CH3)CH2O)を繰り返し単位とする連結基を表す。
[B]、[C]:(CH2CH2O)を繰り返し単位としかつ最終繰り返し単位の片末端がOH基である連結基を表す。 (1) In an amine-modified epoxy resin containing an amino group as a component, a cationic resin (base resin) having a base number of 10 to 200 mg KOH / g-solid and an amino group cationized with an acid, ( 2) A cationic electrodeposition coating composition comprising, as essential components, a blocked polyisocyanate (curing agent) and (3) a polyether polyol represented by the following general formula.
General Formula [B]-[A]-[C] Here, [A] represents a linking group having (CH (CH 3 ) CH 2 O) as a repeating unit.
[B], [C]: represents a linking group having (CH 2 CH 2 O) as a repeating unit and one terminal of the final repeating unit being an OH group.
The molecular weight of [A] of the polyether polyol (3) is 700 to 1500, and the sum of the [B] and [C] parts of (3) is 5 to 55% by weight in the whole (3). The cationic electrodeposition coating composition according to claim 1, claim 2, claim 3, claim 4, claim 5, or claim 6.
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