JP2020011888A - Burned composition and method for producing the same, and electrodeposition-coating material - Google Patents

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Abstract

To provide an electrodeposition-coating technique capable of performing a baking process at relatively low temperature.SOLUTION: This invention relates to a burned product comprising a zinc compound and a bismuth compound, wherein: a relation of weight percent Wz of zinc oxide and a weight percent Wb of bismuth oxide and/or bismuth hydroxide is Wz≥Wb; and the burned product is used as an anti-rust agent and/or a hardening catalyst. A fatty acid bismuth, especially bismuth trioctylate or a mixture of the bismuth trioctylate and ethylene diamine, is added to the burned product, thereby lowering a baking or hardening temperature to about 130°C effectively.SELECTED DRAWING: None

Description

この発明は、塗装に有用な新規な焼成組成物に関する技術であり、しかもまた、有機錫化合物の使用を回避しつつ、硬化温度を低下することができ、防錆性にもすぐれた電着塗料を提供することができる技術に関する。   The present invention relates to a technique relating to a novel baked composition useful for coating, and can further reduce the curing temperature while avoiding the use of an organotin compound, and is excellent in rust prevention. Related to the technology that can be provided.

一般に、塗装を電気化学的に行う電着塗装は、耐食性、つきまわり性に優れており、自動車のボディーや部品等の塗装に広く使用されている。その塗装工程は、通常、2〜3工程(たとえば、下塗り‐中途塗り‐上塗りの3工程)にわたる。第1段階の下塗りの工程では、塗料と被塗装表面との付着性あるいは密着性を向上し、また、有効な防錆性を与える。そして、次の段階の中途塗りおよび上塗りによって、美観的な塗装面を得る。電着塗装の一般的な背景については、非特許文献1を参照されたい。   In general, electrodeposition coating, in which coating is performed electrochemically, has excellent corrosion resistance and throwing power, and is widely used for coating automobile bodies and parts. The coating process usually covers two to three steps (for example, three steps of undercoating-intermediate coating-overcoating). In the first-stage undercoating process, the adhesiveness or adhesion between the paint and the surface to be coated is improved, and effective rust prevention is provided. Then, an aesthetically pleasing painted surface is obtained by the intermediate coating and the top coating in the next stage. See Non-Patent Document 1 for the general background of electrodeposition coating.

電着塗装に用いる塗料組成は、通常、樹脂のほか、着色顔料や防錆剤その他の添加物を含む。防錆剤に着目すると、防錆の点で最も優れたものは、クロム酸鉛、ケイ酸鉛、酢酸鉛等の鉛化合物である。しかし、これらの鉛化合物は有害であり、その使用には問題がある。発明者らは、鉛化合物に代わる材料として、特定の焼成組成物を先に提案した。すなわち、それは特許文献1に示す技術であり、亜鉛化合物と錫化合物とを焼成した特定の焼成組成物を電着塗料中に配合することにより、防食性に優れるだけでなく、電着浴の安定性も良好な技術である。   The coating composition used for the electrodeposition coating usually contains a coloring pigment, a rust inhibitor and other additives in addition to the resin. Focusing on rust preventives, the most excellent rust preventives are lead compounds such as lead chromate, lead silicate and lead acetate. However, these lead compounds are harmful and their use is problematic. The inventors have previously proposed a specific fired composition as a material replacing the lead compound. That is, it is a technique disclosed in Patent Document 1, in which a specific fired composition obtained by firing a zinc compound and a tin compound is blended in an electrodeposition paint to not only have excellent anticorrosion properties but also to stabilize an electrodeposition bath. The technology is also good.

特許第4204049号公報Japanese Patent No. 4204049

自動車電着塗装技術、鉄と鋼、第66年(1980)第7号、185〜195ページAutomotive electrodeposition coating technology, iron and steel, 66 (1980) No. 7, pp. 185-195

電着塗装では、電着塗装後に焼き付けの処理をすることにより、塗膜を強化する。焼き付けの温度は、たとえば、150℃以上である。この高い温度は、被塗装製品に熱ひずみ等を生じかねないので、できることなら温度低減が望まれる。温度低減は、使用エネルギーの省力化や、環境面および経済面でも好ましい。しかし、先の提案による焼成組成物は、150℃よりも低温での焼き付けでは充分な硬化を得ることができず、良好な塗膜平滑性を得ることができない。   In the electrodeposition coating, the coating is strengthened by performing a baking process after the electrodeposition coating. The baking temperature is, for example, 150 ° C. or higher. Since this high temperature may cause thermal distortion or the like in the product to be coated, it is desired to reduce the temperature if possible. The temperature reduction is preferable from the viewpoint of saving energy used, environmentally and economically. However, the baking composition proposed above cannot obtain sufficient curing by baking at a temperature lower than 150 ° C., and cannot obtain good coating smoothness.

また、塗膜の硬化を促進するため、塗料組成の中に硬化触媒を使用するが、その硬化触媒として、今までは、たとえばジオクチル錫オキシド(DOTO)などの有機錫化合物を使用している。しかし、有機錫化合物は、環境保全の観点から厳しく規制されている。そのため、そのような問題のある硬化触媒をできるだけ使用しない方向性が望まれる。   Further, a curing catalyst is used in the coating composition in order to accelerate the curing of the coating film. As the curing catalyst, an organic tin compound such as dioctyltin oxide (DOTO) has been used. However, organotin compounds are strictly regulated from the viewpoint of environmental protection. Therefore, a direction in which such a problematic curing catalyst is not used as much as possible is desired.

そこで、この発明は、焼き付けの温度を、150℃よりも温度低減を図ることができる、焼成活用の技術を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a technique of utilizing firing, which can reduce the firing temperature from 150 ° C.

また、この発明は、環境保全の点から問題である硬化触媒を使用せずとも、充分な硬化触媒能を得ることができる、焼成活用の塗装技術を提供することを他の目的とする。この発明のさらなる目的については、今後の説明から明らかになるであろう。   Another object of the present invention is to provide a coating technique utilizing sintering, which can obtain a sufficient curing catalyst ability without using a curing catalyst which is a problem in terms of environmental conservation. Further objects of the present invention will become clear from the description hereinafter.

発明者らは、焼成技術を活用することを前提としつつ、防錆性および硬化性を高める上で有用な、さらに新たな焼成組成物を見出した。
第1の焼成組成物は、亜鉛化合物とビスマス化合物との焼成物であり、酸化亜鉛の重量%Wzと、酸化ビスマスまたは/および水酸化ビスマスの重量%WbとがWz≧Wbの関係にあり、しかも、防錆剤または/および硬化触媒であることを特徴とする。
The inventors have found a new firing composition that is useful for enhancing rust prevention and curability while assuming that firing technology is utilized.
The first fired composition is a fired product of a zinc compound and a bismuth compound, and the weight% Wz of zinc oxide and the weight% Wb of bismuth oxide or / and bismuth hydroxide have a relationship of Wz ≧ Wb, Moreover, it is a rust inhibitor and / or a curing catalyst.

また、第2の焼成組成物は、亜鉛化合物とビスマス化合物とケイ素化合物の焼成物であり、酸化亜鉛の重量%Wzと、酸化ビスマスまたは/および水酸化ビスマスの重量%Wb、ならびに酸化ケイ素の重量%WsとがWz≧Wb,Ws(ここで、Wz≧Wb,Wsとは、Wz≧WbかつWz≧Wsを意味する)の関係にあり、しかも、防錆剤または/および硬化触媒であることを特徴とする。この第2の焼成組成物は、第1の焼成組成物に対し、酸化ケイ素をさらに含んでいる。それにより、酸化ケイ素の嵩高あるいは容積増により、焼成組成物を多量に製造する際に設備や取扱いの上で、第1の焼成組成物の製造に比べて少し難点がある。別に言うと、第1の焼成組成物は、製造上有利である。   The second fired composition is a fired product of a zinc compound, a bismuth compound, and a silicon compound, and the weight% Wz of zinc oxide, the weight% Wb of bismuth oxide or / and bismuth hydroxide, and the weight of silicon oxide % Ws and Wz ≧ Wb, Ws (where Wz ≧ Wb, Ws means Wz ≧ Wb and Wz ≧ Ws), and be a rust inhibitor and / or a curing catalyst. It is characterized by. The second fired composition further includes silicon oxide with respect to the first fired composition. Accordingly, due to the bulkiness or volume increase of silicon oxide, there are some difficulties in producing a large amount of the fired composition as compared with the production of the first fired composition in terms of equipment and handling. Stated differently, the first fired composition is advantageous in manufacturing.

さらに、第3の焼成組成物は、亜鉛化合物とチタン化合物とケイ素化合物の焼成物であり、酸化亜鉛の重量%Wzと、酸化チタンの重量%Wtおよび酸化ケイ素の重量%WsとがWz≧Wt,Ws(ここで、Wz≧Wt,Wsとは、Wz≧WtかつWz≧Wsを意味する)の関係にあり、しかも、防錆剤または/および硬化触媒であることを特徴とする。この第3の焼成組成物における酸化チタンと、第1および第2の焼成組成物における酸化ビスマスとは、いずれも物性を支配するd電子をもつ遷移金属酸化物である点で共通し、焼成する際に類似の物性を示す、と考えられる。   Further, the third fired composition is a fired product of a zinc compound, a titanium compound and a silicon compound, and the weight% Wz of zinc oxide, the weight% Wt of titanium oxide and the weight% Ws of silicon oxide are Wz ≧ Wt. , Ws (here, Wz ≧ Wt, Ws means Wz ≧ Wt and Wz ≧ Ws), and is a rust inhibitor or / and a curing catalyst. The titanium oxide in the third fired composition and the bismuth oxide in the first and second fired compositions are common in that they are transition metal oxides having d electrons that govern physical properties, and are fired. It is considered that they exhibit similar physical properties.

ここで、亜鉛化合物、ビスマス化合物、ケイ素化合物、チタン化合物の具体的な例は、次のとおりである。
亜鉛化合物:
酸化亜鉛、水酸化亜鉛、炭酸亜鉛、リン酸亜鉛、塩化亜鉛、硝酸亜鉛、酢酸亜鉛等が挙げられる。
ビスマス化合物:
酸化ビスマス、水酸化ビスマス、塩基性炭酸ビスマス、リン酸ビスマス、塩化ビスマス、オキシ塩化ビスマス硝酸ビスマス、スズ酸ビスマス、バナジン酸ビスマス、ジルコン酸ビスマス、チタン酸ビスマス、酢酸ビスマス、オクチル酸ビスマス、シュウ酸ビスマス、クエン酸ビスマス、次没食子酸ビスマス、塩基性サリチル酸ビスマス、トリ(ジメチルジチオカルバマート)ビスマス、トリアビエチン酸アルミニウムビスマス、トリネオデカノアートビスマス、トリス(2−エチルヘキサノアート)ビスマス、トリメタンスルホナートビスマス、アルミノケイ酸マグネシウムビスマス、テトラオキソバナジウム酸ビスマス、トリス[2,2-ジアルキルアルカン酸(C10)]ビスマス、トリス(メタンスルホン酸)ビスマス、三酒石酸二ビスマス、二乳酸ビスマス等が挙げられる。
ケイ素化合物:
二酸化ケイ素、四塩化ケイ素、テトラメトオキシシラン、塩化トリメチルシリル等が挙げられる。
チタン化合物:
酸化チタン、水酸化チタン、四塩化チタン、四酢酸チタン、テトライソプロポキシチタン等が挙げられる。
Here, specific examples of the zinc compound, the bismuth compound, the silicon compound, and the titanium compound are as follows.
Zinc compound:
Zinc oxide, zinc hydroxide, zinc carbonate, zinc phosphate, zinc chloride, zinc nitrate, zinc acetate and the like.
Bismuth compounds:
Bismuth oxide, bismuth hydroxide, basic bismuth carbonate, bismuth phosphate, bismuth chloride, bismuth oxychloride bismuth nitrate, bismuth stannate, bismuth vanadate, bismuth zirconate, bismuth titanate, bismuth acetate, bismuth octylate, oxalic acid Bismuth, bismuth citrate, bismuth hypogallate, basic bismuth salicylate, bismuth tri (dimethyldithiocarbamate), aluminum bismuth triabietate, bismuth trinedecanoate, bismuth tris (2-ethylhexanoate), tris Bismuth methanesulfonate, magnesium bismuth aluminosilicate, bismuth tetraoxovanadate, bismuth tris [2,2-dialkylalkanoate (C10)], bismuth tris (methanesulfonic acid), bismuth tritartrate, dilactic acid Bismuth, and the like.
Silicon compound:
Examples include silicon dioxide, silicon tetrachloride, tetramethoxysilane, and trimethylsilyl chloride.
Titanium compound:
Examples include titanium oxide, titanium hydroxide, titanium tetrachloride, titanium tetraacetate, and tetraisopropoxy titanium.

この発明の第1〜第3の各焼成組成物は、各材料の粉体混合物をエタノール等の溶剤と混合し、電気炉にて300℃〜1000℃で焼成することにより製造することができる。   Each of the first to third firing compositions of the present invention can be manufactured by mixing a powder mixture of each material with a solvent such as ethanol, and firing the mixture at 300 ° C to 1000 ° C in an electric furnace.

このような各焼成組成物は、電着塗料、具体的にはカチオン電着塗料の組成(防食剤あるいは防錆剤)の材料として有用に用いることができる。さらにそれを含む電着塗料として提供することができる。これらの焼成組成物を電着塗料用組成物として用いる際、取扱い上、特に制限されることはなく、通常の顔料分散法と同様に行うことができる。たとえば、分散用樹脂中に予め各焼成組成物を分散させて分散ペーストを作製し、それを配合することができる。なお、顔料分散用樹脂としては、カチオン電着塗料用として通常用いる、エポキシ系4級アンモニウム塩型樹脂、アクリル系4級アンモニウム塩型樹脂等を挙げることができる。   Each of such fired compositions can be usefully used as a material for the composition of an electrodeposition paint, specifically, a cationic electrodeposition paint (corrosion inhibitor or rust inhibitor). Further, it can be provided as an electrodeposition paint containing the same. When these fired compositions are used as a composition for electrodeposition coating, there is no particular restriction on handling, and the firing can be performed in the same manner as in a usual pigment dispersion method. For example, a dispersion paste can be prepared by previously dispersing each of the firing compositions in a resin for dispersion, and can be blended. Examples of the pigment dispersing resin include epoxy quaternary ammonium salt type resins and acrylic quaternary ammonium salt type resins which are usually used for cationic electrodeposition coatings.

基体樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂から誘導される、数平均分子量が100〜10000、好ましくは、1000〜3000のものを利用でき、基体樹脂の塩基当量は40〜150(ミリ当量/100g)、好ましくは、60〜100(ミリ当量/100g)である。   As the base resin, those having a number average molecular weight of 100 to 10,000, preferably 1,000 to 3,000 derived from a bisphenol-type epoxy resin can be used, and the base equivalent of the base resin is 40 to 150 (milliequivalent / 100 g); Preferably, it is 60 to 100 (meq / 100 g).

架橋剤としては、ブロックポリイソシアネート化合物を用いる。ブロック化イソシアネート架橋剤は、イソシアネートのブロック剤と多官能性イソシアネートとの付加反応により得ることができる。イソシアネートのブロック剤は100〜200℃に加熱した時、ブロックを解離して遊離のイソシアネート基を再生するものが望ましい。たとえば、カプロラクタム、フェノール、エタノール、2−エチルヘキシルアルコール、ブチルセロソルブ、メチルエチルケトキスム等である。また、多官能性イソシアネート化合物としては、脂肪酸、脂環式または芳香族ポリイソシアネートを用いる。たとえば、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタ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およびそのイソシアネート体等である。   As the crosslinking agent, a blocked polyisocyanate compound is used. The blocked isocyanate crosslinking agent can be obtained by an addition reaction between a blocking agent for isocyanate and a polyfunctional isocyanate. Desirably, the isocyanate blocking agent regenerates a free isocyanate group by dissociating the block when heated to 100 to 200 ° C. For example, caprolactam, phenol, ethanol, 2-ethylhexyl alcohol, butyl cellosolve, methyl ethyl ketoxime and the like. In addition, as the polyfunctional isocyanate compound, a fatty acid, an alicyclic or aromatic polyisocyanate is used. Examples thereof include tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, and isocyanates thereof.

<硬化触媒能についての基本的な考え方>
この発明の第1〜第3の各焼成組成物は、防錆剤として機能するだけでなく、硬化触媒としても機能する。しかし、防錆性および硬化性をさらに高めるために、公知の硬化触媒を付加的に添加することが有効である。脂肪酸ビスマス、特にはトリオクチル酸ビスマスを添加することにより、たとえば硬化温度を130℃程度までさらに有効に低下させることができ、と同時に防錆性をもより高めることができる。
<付加する硬化触媒の好ましい例>
付加する硬化触媒として、 脂肪酸ビスマス(好ましくは、C4-15脂肪酸ビスマス)、特にはトリオクチル酸ビスマスを単独に用いることができるが、トリオクチル酸ビスマスに対しエチレンジアミンを加えた混合物を用いることにより、トリオクチル酸ビスマスの使用量を減じることができる。具体的には、次のような形態である。
(1)トリス(2−エチルヘキサノアート)ビスマスとN,N,N’,N’-テトラキス(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミンとの混合物。
(2)トリス(2−エチルヘキサノアート)ビスマスとN,N,N’,N’-テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミンとの混合物。
(3)トリネオデカノアートビスマスとN,N,N’,N’-テトラキス(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミンとの混合物。
(4)トリネオデカノアートビスマスとN,N,N’,N’-テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミンとの混合物。
<Basic concept of curing catalyst ability>
Each of the first to third fired compositions of the present invention not only functions as a rust inhibitor, but also functions as a curing catalyst. However, it is effective to additionally add a known curing catalyst in order to further enhance the rust prevention property and the curability. By adding a fatty acid bismuth, particularly a bismuth trioctylate, the curing temperature can be more effectively lowered, for example, to about 130 ° C., and at the same time, the rust prevention can be further enhanced.
<Preferred examples of curing catalyst to be added>
As a curing catalyst to be added, fatty acid bismuth (preferably, C 4-15 fatty acid bismuth), particularly bismuth trioctylate can be used alone. However, by using a mixture of bismuth trioctylate and ethylenediamine, trioctyl can be used. The use amount of bismuth acid can be reduced. Specifically, it has the following form.
(1) A mixture of tris (2-ethylhexanoate) bismuth and N, N, N ', N'-tetrakis (2-hydroxyethyl) ethylenediamine.
(2) A mixture of tris (2-ethylhexanoate) bismuth and N, N, N ', N'-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine.
(3) A mixture of trinedecanoate bismuth and N, N, N ', N'-tetrakis (2-hydroxyethyl) ethylenediamine.
(4) a mixture of trineodecanoate bismuth and N, N, N ', N'-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine.

この発明の電着塗料組成物の中和、水溶化は、基体樹脂およびブロック化イソシアネート架橋剤を蟻酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸、スルファミン酸等の有機酸を中和剤として水性媒体中に分散することにより行う。   Neutralization and water-solubilization of the electrodeposition coating composition of the present invention are performed by dispersing a base resin and a blocked isocyanate crosslinking agent in an aqueous medium using an organic acid such as formic acid, acetic acid, propionic acid, lactic acid, and sulfamic acid as a neutralizing agent. It is done by doing.

この発明の電着塗料組成物には、塗料添加剤として、たとえば、チタン白、カーボンブラック、タルク、クレー、シリカ等の顔料を顔料分散用樹脂で分散し、顔料ペーストとして添加することができる。また、必要に応じて他の防錆顔料、たとえば、リン酸アルミニウム、リンモリブデン酸アルミニウム、メタホウ酸バリウム等や、表面調整剤、有機溶剤などの塗料添加剤を配合することができる。   In the electrodeposition coating composition of the present invention, as a coating additive, for example, a pigment such as titanium white, carbon black, talc, clay, or silica can be dispersed in a pigment dispersing resin and added as a pigment paste. If necessary, other rust-preventive pigments, for example, aluminum phosphate, aluminum phosphomolybdate, barium metaborate, etc., and a coating additive such as a surface conditioner or an organic solvent can be blended.

この発明の電着塗料組成物は、カチオン電着塗装により基材表面に塗装する。カチオン電着塗料組成物は、固形分濃度が15〜25重量%に脱イオン水で調整し、pHを5.5〜7.0の範囲に調整した電着塗料組成物からなる電着浴を20〜30℃に保ち、電圧100〜400Vの条件で行う。   The electrodeposition coating composition of the present invention is applied to the surface of a substrate by cationic electrodeposition coating. The cationic electrodeposition coating composition is prepared by adjusting the solid content concentration to 15 to 25% by weight with deionized water and the pH of the electrodeposition coating composition adjusted to the range of 5.5 to 7.0. The reaction is carried out at a temperature of 20 to 30 ° C and a voltage of 100 to 400V.

この発明の電着塗料組成物を用いて形成する塗膜の膜厚は、たとえば10〜50μmであり、塗膜の焼き付け温度は、たとえば130℃〜150℃である。先に提案した焼成物活用の技術においては、150℃や130℃での焼き付けでは、塗装面に梨形の突起物が現れ、平滑性が失われていた。しかし、この発明の活用により、焼き付け温度130℃の低温でも良好な塗膜平滑性を得ることができるようになった。
以下、製造例および実施例により、この発明をさらに具体的に説明する。
〔製造例1〕
The film thickness of the coating film formed using the electrodeposition coating composition of the present invention is, for example, 10 to 50 μm, and the baking temperature of the coating film is, for example, 130 ° C. to 150 ° C. In the technique of utilizing the fired product proposed earlier, when baked at 150 ° C. or 130 ° C., a pear-shaped projection appeared on the painted surface, and the smoothness was lost. However, by utilizing the present invention, good coating smoothness can be obtained even at a low baking temperature of 130 ° C.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Production Examples and Examples.
[Production Example 1]

500mlのビーカーに酸化亜鉛76g、水酸化ビスマス4g、酸化ケイ素20gを計り取り、エタノール176ml、イソプロピルアルコール20mlおよびメチルエチルケトン4mlの混合溶媒を加え分散する。ボールミルを用い24時間混合する。その後、ナスフラスコに移し、ロータリーエバポレーターにて減圧下、溶媒を除去し、酸化亜鉛、水酸化ビスマス、酸化ケイ素の粉体混合物を得る。得られた粉体混合物を高速昇温電気炉(ボックス炉KBF848N2/光洋リンドバーグ株式会社製)にて20℃から10℃/分の昇温し、800℃1時間焼成し白色焼成物を得た。得られた白色焼成物の組成は酸化亜鉛/酸化ビスマス/酸化ケイ素=73.7/6.9/19.4重量%(理論値:酸化亜鉛/酸化ビスマス/酸化ケイ素=73/7/20重量%)であった。上記白色焼成物10gに酢酸ブチル90gを加えペイントシェカーで5時間分散することにより製造例1の10%固形溶液100gを得る。
〔製造例2〕
In a 500 ml beaker, 76 g of zinc oxide, 4 g of bismuth hydroxide and 20 g of silicon oxide are weighed and dispersed by adding a mixed solvent of 176 ml of ethanol, 20 ml of isopropyl alcohol and 4 ml of methyl ethyl ketone. Mix for 24 hours using a ball mill. Thereafter, the mixture is transferred to an eggplant flask and the solvent is removed under reduced pressure using a rotary evaporator to obtain a powder mixture of zinc oxide, bismuth hydroxide, and silicon oxide. The obtained powder mixture was heated from 20 ° C. to 10 ° C./min in a high-speed heating electric furnace (box furnace KBF848N2 / manufactured by Koyo Lindberg K.K.) and calcined at 800 ° C. for 1 hour to obtain a white calcined product. The composition of the obtained white fired product was zinc oxide / bismuth oxide / silicon oxide = 73.7 / 6.9 / 19.4% by weight (theoretical value: zinc oxide / bismuth oxide / silicon oxide = 73/7/20% by weight). 90 g of butyl acetate is added to 10 g of the white fired product, and the mixture is dispersed with a paint shaker for 5 hours to obtain 100 g of a 10% solid solution of Production Example 1.
[Production Example 2]

後記のE2記載の10%溶液34gに先に記載した製造例1の10%固形溶液100gを加え混合することにより製造例1の焼成物とトリオクチル酸ビスマス7.5/2.5重量比の10%溶液134gを得る。続いて溶液を減圧濃縮し乾燥することにより製造例2の組成物を得る。
〔製造例3〕
By adding and mixing 100 g of the 10% solid solution of Production Example 1 described above to 34 g of the 10% solution described in E2 below, 134 g of the calcined product of Production Example 1 and a 10% solution of bismuth trioctylate at a weight ratio of 7.5 / 2.5 were obtained. obtain. Subsequently, the solution is concentrated under reduced pressure and dried to obtain the composition of Production Example 2.
[Production Example 3]

E2記載のトリオクチル酸ビスマス10%固形溶液34gに製造例1の焼成物10%固形溶液34gを混合することで5/5重量比の10%溶液68gを得る。続いて溶液を減圧濃縮し乾燥することにより製造例3の組成物を得る。
〔製造例4〕
By mixing 34 g of the bismuth trioctylate 10% solid solution described in E2 with 34 g of the calcined product 10% solid solution of Production Example 1, 68 g of a 5/5 weight ratio of a 10% solution is obtained. Subsequently, the solution is concentrated under reduced pressure and dried to obtain the composition of Production Example 3.
[Production Example 4]

同様にしてトリオクチル酸ビスマス10%固形溶液20gに製造例1の焼成物の10%固形溶液6.8gを混合することにより2.5/7.5重量比の10%溶液を得る。続いて溶液を減圧濃縮し乾燥することにより製造例4の組成物を得る。
〔製造例5〕
In the same manner, by mixing 6.8 g of a 10% solid solution of the calcined product of Production Example 1 with 20 g of a 10% solid solution of bismuth trioctylate, a 10% solution having a 2.5 / 7.5 weight ratio is obtained. Subsequently, the solution is concentrated under reduced pressure and dried to obtain the composition of Production Example 4.
[Production Example 5]

500mlのビーカーに酸化亜鉛60g、酸化チタン20g、酸化ケイ素20gを計り取り、エタノール176ml、イソプロピルアルコール20mlおよびメチルエチルケトン4mlの混合溶媒を加え分散する。ボールミルを用い24時間混合する。その後、ナスフラスコに移し、ロータリーエバポレーターにて減圧下、溶媒を除去し、酸化亜鉛、水酸化ビスマス、酸化ケイ素の粉体混合物を得る。得られた粉体混合物を高速昇温電気炉(ボックス炉KBF848N2/光洋リンドバーグ株式会社製)にて20℃から10℃/分の昇温し、800℃1時間焼成し白色焼成物を得た。白色焼成物の組成は酸化亜鉛/酸化チタン/酸化ケイ素=59.6/20.1/20.3重量%(理論値:酸化亜鉛/酸化チタン/酸化ケイ素=60/20/20重量%)であった。得られた白色焼成物10gに酢酸ブチル90gを加えペイントシェカーで5時間分散することにより製造例5の10%固形溶液100gを得る。
〔製造例6〕
In a 500 ml beaker, 60 g of zinc oxide, 20 g of titanium oxide and 20 g of silicon oxide are weighed, and a mixed solvent of 176 ml of ethanol, 20 ml of isopropyl alcohol and 4 ml of methyl ethyl ketone is added and dispersed. Mix for 24 hours using a ball mill. Thereafter, the mixture is transferred to an eggplant flask and the solvent is removed under reduced pressure using a rotary evaporator to obtain a powder mixture of zinc oxide, bismuth hydroxide, and silicon oxide. The obtained powder mixture was heated from 20 ° C. to 10 ° C./min in a high-speed heating electric furnace (box furnace KBF848N2 / manufactured by Koyo Lindberg K.K.) and calcined at 800 ° C. for 1 hour to obtain a white calcined product. The composition of the white fired product was zinc oxide / titanium oxide / silicon oxide = 59.6 / 20.1 / 20.3% by weight (theoretical value: zinc oxide / titanium oxide / silicon oxide = 60/20/20% by weight). 90 g of butyl acetate is added to 10 g of the obtained white fired product, and the mixture is dispersed with a paint shaker for 5 hours to obtain 100 g of a 10% solid solution of Production Example 5.
[Production Example 6]

E2記載のトリオクチル酸ビスマス10%固形溶液34gに製造例5の焼成物10%固形溶液100gを混合することで製造例1の焼成物とトリオクチル酸ビスマス7.5/2.5重量比の10%溶液134gを得る。続いて溶液を減圧濃縮し乾燥することにより製造例6の組成物を得る。
〔製造例7〕
By mixing 100 g of a 10% solid solution of the fired product of Production Example 5 with 34 g of a 10% solid solution of bismuth trioctylate described in E2, 134 g of a 10% solution of the fired product of Production Example 1 and a bismuth trioctylate 7.5 / 2.5 weight ratio is obtained. . Subsequently, the solution is concentrated under reduced pressure and dried to obtain the composition of Production Example 6.
[Production Example 7]

トリオクチル酸ビスマス10%固形溶液34gに製造例5の焼成物10%固形溶液34gを混合することで5/5重量比の10%溶液68gを得る。続いて溶液を減圧濃縮し乾燥することにより製造例7の組成物を得る。
〔製造例8〕
34 g of a 10% solid solution of bismuth trioctylate is mixed with 34 g of a 10% solid solution of the calcined product of Production Example 5 to obtain 68 g of a 5/5 weight ratio of a 10% solution. Subsequently, the solution is concentrated under reduced pressure and dried to obtain the composition of Production Example 7.
[Production Example 8]

トリオクチル酸ビスマス10%固形溶液20gに製造例5の焼成物の10%固形溶液6.8gを混合することにより2.5/7.5重量比の10%溶液26.8gを得る。続いて溶液を減圧濃縮し乾燥することにより製造例8の組成物を得る。
〔製造例9〕
By mixing 6.8 g of a 10% solid solution of the calcined product of Preparation Example 5 with 20 g of a 10% solid solution of bismuth trioctylate, 26.8 g of a 10% solution having a 2.5 / 7.5 weight ratio is obtained. Subsequently, the solution is concentrated under reduced pressure and dried to obtain the composition of Production Example 8.
[Production Example 9]

500mlのビーカーに酸化亜鉛60g、水酸化ビスマス60gを計り取り、エタノール176ml、イソプロピルアルコール20mlおよびメチルエチルケトン4mlの混合溶媒を加え分散する。ボールミルを用い24時間混合する。その後、ナスフラスコに移し、ロータリーエバポレーターにて減圧下、溶媒を除去し、酸化亜鉛、水酸化ビスマス、の粉体混合物を得る。得られた粉体混合物を高速昇温電気炉(ボックス炉KBF848N2/光洋リンドバーグ株式会社製)にて20℃から10℃/分の昇温し、800℃1時間焼成し微黄色焼成物を得た。微黄色焼成物の組成は酸化亜鉛/酸化ビスマス=51.8/48.2重量%(理論値;酸化亜鉛/酸化ビスマス=52.7/47.3重量%)であった。得られた微黄色焼成物10gに酢酸ブチル90gを加えペイントシェカーで5時間分散することにより製造例9の10%固形溶液100gを得る。
〔製造例10〕
In a 500 ml beaker, weigh 60 g of zinc oxide and 60 g of bismuth hydroxide, add and disperse a mixed solvent of 176 ml of ethanol, 20 ml of isopropyl alcohol and 4 ml of methyl ethyl ketone. Mix for 24 hours using a ball mill. Thereafter, the mixture is transferred to an eggplant flask and the solvent is removed under reduced pressure using a rotary evaporator to obtain a powder mixture of zinc oxide and bismuth hydroxide. The obtained powder mixture was heated from 20 ° C. to 10 ° C./min in a high-speed electric furnace (box furnace KBF848N2 / manufactured by Koyo Lindberg Co., Ltd.) and calcined at 800 ° C. for 1 hour to obtain a slightly yellow calcined product. . The composition of the slightly yellow fired product was zinc oxide / bismuth oxide = 51.8 / 48.2% by weight (theoretical value; zinc oxide / bismuth oxide = 52.7 / 47.3% by weight). 90 g of butyl acetate is added to 10 g of the obtained slightly yellow fired product, and the mixture is dispersed with a paint shaker for 5 hours to obtain 100 g of a 10% solid solution of Production Example 9.
(Production Example 10)

E2記載のトリオクチル酸ビスマス10%固形溶液34gに製造例9の焼成物10%固形溶液100gを混合することで製造例9の焼成物とトリオクチル酸ビスマス7.5/2.5重量比の10%溶液134gを得る。続いて溶液を減圧濃縮し乾燥することにより製造例10の組成物を得る。
〔製造例11〕
By mixing 100 g of a 10% solid solution of the baked product of Production Example 9 with 34 g of a 10% solid solution of bismuth trioctylate described in E2, 134 g of a 10% solution of the baked product of Production Example 9 and a bismuth trioctylate 7.5 / 2.5 weight ratio is obtained. . Subsequently, the solution is concentrated under reduced pressure and dried to obtain the composition of Production Example 10.
(Production Example 11)

トリオクチル酸ビスマス10%固形溶液34gに製造例9の焼成物10%固形溶液34gを混合することで5/5重量比の10%溶液68gを得る。続いて溶液を減圧濃縮し乾燥することにより製造例11の組成物を得る。
〔製造例12〕
34 g of a 10% solid solution of bismuth trioctylate and 34 g of a 10% solid solution of the calcined product of Production Example 9 are mixed to obtain 68 g of a 5/5 weight ratio of a 10% solution. Subsequently, the solution is concentrated under reduced pressure and dried to obtain the composition of Production Example 11.
(Production Example 12)

トリオクチル酸ビスマス10%固形溶液20gに製造例9の焼成物の10%固形溶液6.8gを混合することにより2.5/7.5重量比の10%溶液26.8gを得る。続いて溶液を減圧濃縮し乾燥することにより製造例12の組成物を得る。
〔E1(DOTO5%溶液の調製)〕
By mixing 6.8 g of a 10% solid solution of the calcined product of Production Example 9 with 20 g of a 10% solid solution of bismuth trioctylate, 26.8 g of a 10% solution having a 2.5 / 7.5 weight ratio is obtained. Subsequently, the solution is concentrated under reduced pressure and dried to obtain the composition of Production Example 12.
[E1 (Preparation of DOTO 5% solution)]

ジオクチル錫オキシド(DOTO)15gに酢酸ブチル285gを加えペイントシェカーで5時間分散して5%溶液300gを得る。
〔E2(トリオクチル酸ビスマス10%溶液の調製)〕
285 g of butyl acetate is added to 15 g of dioctyltin oxide (DOTO), and the mixture is dispersed with a paint shaker for 5 hours to obtain 300 g of a 5% solution.
[E2 (Preparation of bismuth trioctylate 10% solution)]

トリオクチル酸ビスマス(BiCAT,8210Shepherd社製)30gに酢酸ブチル270gを加えペイントシェカーで5時間分散して10%溶液300gを得る。
〔硬化性試験―1(ゲル分率)〕
270 g of butyl acetate is added to 30 g of bismuth trioctylate (BiCAT, manufactured by 8210 Shepherd) and dispersed with a paint shaker for 5 hours to obtain 300 g of a 10% solution.
[Curability test-1 (gel fraction)]

ポリオール[アクリディックA801(DIC株式会社製)] 30gおよびブロックイソシアネート[デュラネートTPA-B80X(DIC株式会社製] 13.3gにシリコン含有表面調整剤LHP-95(楠木化成株式会社製)0.05g、BYK-333(楠木化成株式会社製)0.1gを加え、更に製造例1記載の焼成物の酢酸ブチル10%溶液1.34gを加え調製した。アクリルポリオール+ポリイソシアネートに対する触媒量は0.5%であった。次に調製液をポリプロピレン板にバーコーターを用い塗装した。続いて塗装板を温度130℃で30分間乾燥した。ポリプロピレン板に塗装した塗膜をはがし、アセトン中に20℃で24時間浸漬した後の重量残存率を測定した。結果を実施例1〜12および比較例1〜2として表1(表1−1および表1−2)に示す。
30 g of polyol [Acridic A801 (manufactured by DIC)] and 13.3 g of blocked isocyanate [Duranate TPA-B80X (manufactured by DIC)] 0.05 g of silicon-containing surface conditioner LHP-95 (manufactured by Kusunoki Chemical Co., Ltd.), BYK- 333 (manufactured by Kusunoki Chemical Co., Ltd.) was added, and 1.34 g of a 10% butyl acetate solution of the calcined product described in Production Example 1 was added to prepare a catalyst. The prepared liquid was applied to a polypropylene plate using a bar coater, and then the coated plate was dried for 30 minutes at a temperature of 130 ° C. The coated film applied on the polypropylene plate was peeled off and immersed in acetone at 20 ° C. for 24 hours. The results are shown in Table 1 (Tables 1-1 and 1-2) as Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 and 2.

Figure 2020011888
Figure 2020011888

残存率の数値が大きいことは活性がより高いことを示し、残存率65以上のものが有効であり、好ましくは、残存率75〜90が良い。トリオクチル酸ビスマスの配合量を増すことにより残存率(および耐腐食性)が増大する傾向が認められる。実験結果を考察するとき、トリオクチル酸ビスマスの配合量として、焼成物1に対し、0.5以上、好ましくは1〜5程度と考えることができる。後で述べるが、トリオクチル酸ビスマス単独ではなく、トリオクチル酸ビスマスとエチレンジアミンとの混合物を付加的な硬化触媒として用いる場合には、トリオクチル酸ビスマスの使用量を減じることができる。

〔クリヤーエマルションの製造例〕
A large value of the residual ratio indicates that the activity is higher, and those having a residual ratio of 65 or more are effective, and a residual ratio of 75 to 90 is preferable. Increasing the blending amount of bismuth trioctylate tends to increase the residual ratio (and corrosion resistance). When considering the experimental results, the amount of bismuth trioctylate can be considered to be 0.5 or more, preferably about 1 to 5 with respect to the fired product 1. As will be described later, when a mixture of bismuth trioctylate and ethylenediamine is used as an additional curing catalyst instead of bismuth trioctylate alone, the amount of bismuth trioctylate used can be reduced.

(Example of production of clear emulsion)

エポン1004(油化シェル社製のエポキシ樹脂、商品名):475gをブチルセロソルブ:253gに溶解し、ジエチルアミン31gを90〜100℃で滴下し、120℃で3時間保持してアミン価47を持つエポキシーアミン付加物を得た。次に、アミン価100のポリアミド樹脂250gをメチルイソブチルケトン107g溶解し、140〜150℃にて還流脱水し、ポリアミド樹脂の末端アミノ基をケチミン化した。150℃、4時間保持し水の留出が無いことを確認して液温50℃まで冷却後、前記エポキシーアミン付加物に加え、80℃、1時間保持して固形分70%、アミン価66のエポキシーアミノーポリアミド付加樹脂ワニスを得た。キシリレンジイソシアネートのブチルセロソルブブロック物9.4gに、上記のエポキシーアミノーポリアミド付加樹脂ワニス34g,15%酢酸4gを混合し、脱イオン水50gを滴下し、固形分33%のカチオン電着用クリヤーエマルションを得た。
〔顔料分散樹脂の製造〕
Epon 1004 (epoxy resin manufactured by Yuka Shell Co., Ltd.): 475 g is dissolved in 253 g of butyl cellosolve, 31 g of diethylamine is added dropwise at 90-100 ° C., and the epoxy resin having an amine value of 47 is maintained at 120 ° C. for 3 hours. The amine adduct was obtained. Next, 250 g of a polyamide resin having an amine value of 100 was dissolved in 107 g of methyl isobutyl ketone, and the mixture was dehydrated by refluxing at 140 to 150 ° C. to ketiminate the terminal amino group of the polyamide resin. After keeping at 150 ° C for 4 hours and confirming that no water was distilled off, the solution was cooled to 50 ° C, and then added to the epoxy-amine adduct. To obtain an epoxy-amino-polyamide-added resin varnish. To 9.4 g of a butyl cellosolve block of xylylene diisocyanate, 34 g of the above epoxy-amino-polyamide-added resin varnish and 4 g of 15% acetic acid were mixed, and 50 g of deionized water was added dropwise to obtain a cationic electrodeposition clear emulsion having a solid content of 33%. Was.
(Production of pigment dispersion resin)

エポトートYD―128(エポキシ当量187、東都化成社製のエポキシ樹脂、商品名)275g、エポートYD―011(エポキシ当量475、東都化成社製のエポキシ樹脂、商品名)349g、プロピレングリコールモノメチルエーテル342gを仕込み、100℃に昇温後1時間攪拌し、80℃まで冷却した。次に、ジエチルアミノプロピルアミン95g、ジエタノールアミン77gを仕込み、100℃、2時間保持し70℃に冷却した。得られた分散樹脂の固形分は70%であった。この樹脂を顔料分散時、pH6.5となるよう酢酸で中和し、分散処理した。
〔顔料ペーストの調整〕
Epotote YD-128 (epoxy equivalent 187, epoxy resin manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.) 275 g, Eport YD-011 (epoxy equivalent 475, epoxy resin manufactured by Toto Kasei Co., trade name) 349 g, 342 g of propylene glycol monomethyl ether The mixture was charged, heated to 100 ° C., stirred for 1 hour, and cooled to 80 ° C. Next, 95 g of diethylaminopropylamine and 77 g of diethanolamine were charged, kept at 100 ° C. for 2 hours, and cooled to 70 ° C. The solid content of the obtained dispersion resin was 70%. This resin was neutralized with acetic acid so as to have a pH of 6.5 at the time of dispersing the pigment, followed by dispersion treatment.
(Adjustment of pigment paste)

表1に示した組成にて分散させ、サンドミルで粉砕、調整し、顔料ペーストを得た。   The pigment was dispersed in the composition shown in Table 1, pulverized and adjusted by a sand mill to obtain a pigment paste.

固形分33%のカチオン電着用クリヤーエマルション61gに表2に示す配合1〜13の実施例1〜13および配合14〜15の比較例1〜2の顔料ペースト12gを攪拌しながら加え、脱イオン水27gで希釈してカチオン電着塗料を得た。
〔塗装試験〕
To 61 g of the cationic electrodeposition clear emulsion having a solid content of 33%, 12 g of the pigment paste of Examples 1 to 13 of Formulations 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 2 of Formulations 14 to 15 shown in Table 2 was added with stirring, and deionized water was added. After dilution with 27 g, a cationic electrodeposition paint was obtained.
(Coating test)

実施例1〜13および比較例1〜3で得た電着塗料中にリン酸亜鉛処理した0.8×150×70mmの冷延ダル鋼板を浸漬してカソードとし、電着塗装を行った。電着条件は電圧280Vで、膜厚は約20μmを塗装し,水洗後焼き付けた。焼き付けはギヤーオーブン中、130℃で20分とした。得られた焼付塗膜の性能試験結果を表2(表2-1および表2-2)に示す。
〔浴安定性試験〕
A 0.8 × 150 × 70 mm cold-rolled dull steel plate treated with zinc phosphate was immersed in the electrodeposition paints obtained in Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 3 to perform electrodeposition coating. Electrodeposition was performed at a voltage of 280 V and a film thickness of about 20 μm, washed with water and baked. Baking was performed at 130 ° C. for 20 minutes in a gear oven. Table 2 (Table 2-1 and Table 2-2) shows the performance test results of the obtained baked coating film.
(Bath stability test)

実施例1〜13および比較例1〜2で得た電着塗料を30℃、1ヶ月経時後、400メッシュの金網でろ過し、金網に残った量を測定し、下記の基準で評価した。
◎: 5mg 未満
〇: 6〜10mg
△: 11〜80mg
×: 81mg以上
〔硬化性試験2〕
The electrodeposited coatings obtained in Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 and 2 were filtered at 400C mesh after being aged at 30 ° C. for one month, and the amount remaining in the wire mesh was measured and evaluated according to the following criteria.
◎: less than 5mg △: 6-10mg
△: 11-80mg
×: 81 mg or more [Curability test 2]

130℃で焼き付けた電着塗膜の塗面をメチルエチルケトンをしみこませたガーゼで20回往復こすった時の塗面の外観を目視した。評価基準は、次の通りである。
〇 : 塗面キズなし
△ : 塗面キズあり
× : 塗面が溶解し素地が見える
〔耐腐食性試験〕
The appearance of the coated surface when the coated surface of the electrodeposition coating film baked at 130 ° C. was reciprocated 20 times with gauze impregnated with methyl ethyl ketone was visually observed. The evaluation criteria are as follows.
〇: No scratch on the painted surface △: Scratched on the painted surface ×: The painted surface dissolves and the substrate is visible [Corrosion resistance test]

素地に達するまでナイフでクロスカットキズを入れ、JIS-Z-2731に準じて、1000時間、塩水噴霧試験を行い、ナイフカット部の錆、フクレ幅により評価した。評価基準は、次のとおりである。
◎: 錆およびフクレ幅がナイフカット部から1mm未満
〇: 錆およびフクレ幅がナイフカット部から1.1〜2 mm
△: 錆およびフクレ幅がナイフカット部から2.1 〜3 mm
×: 錆およびフクレ幅がナイフカット部から3.1 mm 以上
〔塗膜平滑性試験〕
Cross-cut scratches were made with a knife until the base material was reached, and a salt spray test was performed for 1000 hours in accordance with JIS-Z-2731, and evaluation was made based on the rust and blister width of the knife-cut portion. The evaluation criteria are as follows.
◎: Rust and blister width is less than 1 mm from the knife-cut part〇: Rust and blister width are 1.1 to 2 mm from the knife-cut part
△: Rust and blister width 2.1 to 3 mm from knife cut
×: Rust and blister width 3.1 mm or more from knife-cut part [coating film smoothness test]

塗膜外観を目視し、評価を行った。
〇: 良好
△: やや不良
×: 不良
The appearance of the coating film was visually evaluated.
〇: good △: somewhat bad ×: bad

以上のように、この発明の実施例によれば、焼き付け温度あるいは硬化温度を130℃程度まで低下させた場合でも、塗膜平滑性にすぐれ、しかもまた、防錆性にもすぐれた結果を得ることができた。
As described above, according to the embodiment of the present invention, even when the baking temperature or the curing temperature is lowered to about 130 ° C., a result excellent in coating film smoothness and excellent in rust prevention is obtained. I was able to.

Figure 2020011888
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次に、トリオクチル酸ビスマスとエチレンジアミンとの混合物を付加的な硬化触媒として用いる場合について説明する。付加的な混合物(硬化剤)として、MIK-1とMIK-2とを作成した。
<硬化剤MIK-1の作成>
500mlのナスフラスコに窒素ガス雰囲気下50gのBiCAT8210[Shepherd社製(トリオクチル酸ビスマス28wt%Bi)]を添加した。次に外温40℃で30分攪拌後、N、N、N’、N’-テトラキス(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミン90gを徐々に加えた。反応系内は発熱が観測され、黄色からオレンジ色に変化した。外温50℃にて1時間反応することにより標記混合物140gを得た。ビスマス濃度は10wt%の定量的収率であった。

<硬化剤MIK-2の作成>
500mlのナスフラスコに窒素ガス雰囲気下72gのBiCAT8210[Shepherd社製(トリオクチル酸ビスマス28wt%Bi)]を添加した。次に外温40℃で30分攪拌後、N、N、N’、N’―テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン60gを徐々に加えた。反応系内は発熱が観測され、黄色からオレンジ色に変化した。発熱がおさまった後、ジエチレングリコールモノエチルエーテル68gを加え、外温50℃にて1時間反応することにより標記混合物200gを得た。ビスマス濃度は10.2wt%の定量的収率であった。
そして、これらの硬化剤MIK-1およびMIK-2を用いて、製造例14および15の各組成物を得た。
〔製造例14〕
Next, a case where a mixture of bismuth trioctylate and ethylenediamine is used as an additional curing catalyst will be described. MIK-1 and MIK-2 were made as additional mixtures (curing agents).
<Preparation of curing agent MIK-1>
50 g of BiCAT8210 [manufactured by Shepherd (bismuth trioctylate 28 wt% Bi)] was added to a 500 ml eggplant flask under a nitrogen gas atmosphere. Next, after stirring at an external temperature of 40 ° C. for 30 minutes, 90 g of N, N, N ′, N′-tetrakis (2-hydroxyethyl) ethylenediamine was gradually added. An exotherm was observed in the reaction system, and the color changed from yellow to orange. By reacting at an external temperature of 50 ° C. for 1 hour, 140 g of the title mixture was obtained. The bismuth concentration was a quantitative yield of 10 wt%.

<Preparation of curing agent MIK-2>
72 g of BiCAT8210 [manufactured by Shepherd (bismuth trioctylate 28 wt% Bi)] was added to a 500 ml eggplant flask under a nitrogen gas atmosphere. Next, after stirring at an external temperature of 40 ° C. for 30 minutes, 60 g of N, N, N ′, N′-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine was gradually added. An exotherm was observed in the reaction system, and the color changed from yellow to orange. After the generation of heat was stopped, 68 g of diethylene glycol monoethyl ether was added, and the mixture was reacted at an external temperature of 50 ° C. for 1 hour to obtain 200 g of the title mixture. The bismuth concentration was 10.2 wt% with a quantitative yield.
The compositions of Production Examples 14 and 15 were obtained using these curing agents MIK-1 and MIK-2.
(Production Example 14)

MIK-1の混合物8.3gに先に記載した製造例1の10%固形溶液250gを加え混合することにより、製造例1の焼成物とMIK-1の7.5/2.5重量比の10%溶液258.3gを得る。続いて溶液を減圧濃縮し乾燥することにより製造例14の組成物を得る。

〔製造例15〕
250 g of the 10% solid solution of Preparation Example 1 described above was added to 8.3 g of the mixture of MIK-1 and mixed, whereby 258.3 g of a 10% solution of the calcined product of Preparation Example 1 and MIK-1 at a weight ratio of 7.5 / 2.5 was added. Get. Subsequently, the solution was concentrated under reduced pressure and dried to obtain the composition of Production Example 14.

(Production Example 15)

MIK-2の混合物17gに先に記載した製造例1の10%固形溶液510gを加え混合することにより、製造例1の焼成物とMIK-2の7.5/2.5重量比の10%溶液527gを得る。続いて溶液を減圧濃縮し乾燥することにより製造例14の組成物を得る。 By adding and mixing 510 g of the 10% solid solution of Preparation Example 1 described above to 17 g of the mixture of MIK-2, 527 g of a 10% solution of the calcined product of Preparation Example 1 and MIK-2 at a weight ratio of 7.5 / 2.5 was obtained. . Subsequently, the solution was concentrated under reduced pressure and dried to obtain the composition of Production Example 14.

これらのMIK-1 およびMIK-2の各混合物を添加した形態における実験結果を表3に示す。その結果から、MIK-1 およびMIK-2の各混合物を添加した場合、トリオクチル酸ビスマス単独の場合に比べて、ビスマス量の換算でトリオクチル酸ビスマスの使用量を有意に減じることが分かる。これは、MIK-1 およびMIK-2が水を含む親水性溶媒に対して安定性および相溶性が向上し、トリオクチル酸ビスマスの加水分解が抑制されることに起因すると考えられる。加水分解の抑制により、オクチル酸の遊離を回避して安全性を向上することができるし、トリオクチル酸ビスマスの使用量を減じてコスト的にも有利になる。ここで、実験結果のMIK-1 およびMIK-2のゲル分率(残存率)の中でビスマス量を検討すると、トリオクチル酸ビスマスの配合量としては、焼成物1に対して、0.05以上、好ましくは0.1〜1程度である。この点、MIK-1 およびMIK-2の各混合物を添加した場合、トリオクチル酸ビスマス単独の場合に比べて、明らかにトリオクチル酸ビスマスの使用量が減じることが分かる。   Table 3 shows the experimental results in the form to which each mixture of MIK-1 and MIK-2 was added. From the results, it can be seen that when each mixture of MIK-1 and MIK-2 was added, the amount of bismuth trioctylate used was significantly reduced in terms of the amount of bismuth as compared with the case of using bismuth trioctylate alone. This is considered to be due to the fact that MIK-1 and MIK-2 have improved stability and compatibility with hydrophilic solvents containing water, and inhibit the hydrolysis of bismuth trioctylate. By suppressing the hydrolysis, safety can be improved by avoiding release of octylic acid, and the amount of bismuth trioctylate used is reduced, which is advantageous in cost. Here, when examining the amount of bismuth in the gel fraction (residual ratio) of MIK-1 and MIK-2 as experimental results, the blending amount of bismuth trioctylate is preferably 0.05 or more, based on the calcined product 1. Is about 0.1 to 1. In this regard, it can be seen that when each mixture of MIK-1 and MIK-2 is added, the amount of bismuth trioctylate used is clearly reduced as compared with the case of using bismuth trioctylate alone.

Figure 2020011888
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そこで、MIK-1 およびMIK-2の各混合物を含む、製造例14および15の組成物を用いることにより、先に述べたと同様の条件により、製造例2の組成物を用いたものを含め、耐腐食性、塗膜平滑性を調べた。その結果を表4に示す。いずれの場合も、耐腐食性、塗膜平滑性は良好であり、また、130℃温度における硬化性も確認された。   Therefore, by using the compositions of Production Examples 14 and 15 containing the respective mixtures of MIK-1 and MIK-2, under the same conditions as described above, including those using the composition of Production Example 2, The corrosion resistance and coating smoothness were examined. Table 4 shows the results. In each case, the corrosion resistance and the coating film smoothness were good, and the curability at a temperature of 130 ° C. was also confirmed.

Figure 2020011888
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Claims (18)

亜鉛化合物とビスマス化合物との焼成物であり、酸化亜鉛の重量%Wzと、酸化ビスマスまたは/および水酸化ビスマスの重量%WbとがWz≧Wbの関係にあり、しかも、防錆剤または/および硬化触媒であることを特徴とする、焼成組成物。   It is a calcined product of a zinc compound and a bismuth compound, and the weight% Wz of zinc oxide and the weight% Wb of bismuth oxide or / and bismuth hydroxide have a relationship of Wz ≧ Wb, and furthermore, a rust inhibitor or / and / or A calcined composition, which is a curing catalyst. 亜鉛化合物とビスマス化合物とケイ素化合物の焼成物であり、酸化亜鉛の重量%Wzと、酸化ビスマスまたは/および水酸化ビスマスの重量%Wb、ならびに酸化ケイ素の重量%WsとがWz≧Wb,Ws(ここで、Wz≧Wb,Wsとは、Wz≧WbかつWz≧Wsを意味する)の関係にあり、しかも、防錆剤または/および硬化触媒であることを特徴とする、焼成組成物。   It is a calcined product of a zinc compound, a bismuth compound and a silicon compound, and the weight% Wz of zinc oxide, the weight% Wb of bismuth oxide or / and bismuth hydroxide, and the weight% Ws of silicon oxide are Wz ≧ Wb, Ws ( Here, Wz ≧ Wb, Ws means Wz ≧ Wb and Wz ≧ Ws), and is a rust inhibitor and / or a curing catalyst. 亜鉛化合物とチタン化合物とケイ素化合物の焼成物であり、酸化亜鉛の重量%Wzと、酸化チタンの重量%Wtおよび酸化ケイ素の重量%WsとがWz≧Wt,Ws(ここで、Wz≧Wt,Wsとは、Wz≧WtかつWz≧Wsを意味する)の関係にあり、しかも、防錆剤または/および硬化触媒であることを特徴とする、焼成組成物。   It is a fired product of a zinc compound, a titanium compound and a silicon compound, and the weight% Wz of zinc oxide, the weight% Wt of titanium oxide and the weight% Ws of silicon oxide are Wz ≧ Wt, Ws (where Wz ≧ Wt, Ws means Wz ≧ Wt and Wz ≧ Ws), and is a rust inhibitor and / or a curing catalyst. 請求項1〜3のいずれか一つの焼成物に対し、脂肪酸ビスマス化合物を付加的に混合したことを特徴とする、硬化触媒能をもつ組成物。  A composition having curing catalytic activity, characterized in that a fatty acid bismuth compound is additionally mixed with the fired product according to any one of claims 1 to 3. 脂肪酸ビスマス化合物が、トリオクチル酸ビスマスである、請求項4の組成物。 The composition of claim 4, wherein the fatty acid bismuth compound is bismuth trioctylate. 請求項1〜3のいずれか一つの焼成物に対し、トリオクチル酸ビスマスとエチレンジアミンとの混合物を付加的に混合したことを特徴とする、硬化触媒能をもつ組成物。  A composition having a catalytic activity for curing, characterized in that a mixture of bismuth trioctylate and ethylenediamine is added to the calcined product according to any one of claims 1 to 3. 300℃〜1000℃の範囲で焼成することを特徴とする、請求項1の焼成物を製造する方法。  The method for producing a fired product according to claim 1, wherein the firing is performed in a range of 300C to 1000C. 300℃〜1000℃の範囲で焼成することを特徴とする、請求項2の焼成物を製造する方法。  The method for producing a fired product according to claim 2, wherein the firing is performed in a range of 300C to 1000C. 300℃〜1000℃の範囲で焼成することを特徴とする、請求項3の焼成物を製造する方法。  The method for producing a fired product according to claim 3, wherein the firing is performed at a temperature in the range of 300C to 1000C. 塗料組成の中に防錆剤または/および硬化触媒を含む電着塗料において、前記防錆剤または/および硬化触媒が、亜鉛化合物とビスマス化合物との焼成物であり、酸化亜鉛の重量%Wzと、酸化ビスマスまたは/および水酸化ビスマスの重量%WbとがWz≧Wbの関係をもつことを特徴とする、電着塗料。   In an electrodeposition paint containing a rust inhibitor or / and a curing catalyst in the paint composition, the rust inhibitor or / and the curing catalyst is a calcined product of a zinc compound and a bismuth compound, and the weight% An electrodeposition coating material characterized in that the weight% Wb of bismuth oxide and / or bismuth hydroxide has a relationship of Wz ≧ Wb. 前記焼成物に対し、脂肪酸ビスマスを付加的に混合したことを特徴とする、請求項10の電着塗料。   The electrodeposition paint according to claim 10, wherein a fatty acid bismuth is added to the fired product. 前記焼成物に対し、トリオクチル酸ビスマスとエチレンジアミンとの混合物を付加的に混合したことを特徴とする、請求項10の電着塗料。   The electrodeposition paint according to claim 10, wherein a mixture of bismuth trioctylate and ethylenediamine is additionally mixed with the fired product. 塗料組成の中に防錆剤または/および硬化触媒を含む電着塗料において、前記防錆剤または/および硬化触媒が、亜鉛化合物とビスマス化合物とケイ素化合物の焼成物であり、酸化亜鉛の重量%Wzと、酸化ビスマスまたは/および水酸化ビスマスの重量%Wb、ならびに酸化ケイ素の重量%WsとがWz≧Wb,Ws(ここで、Wz≧Wb,Wsとは、Wz≧WbかつWz≧Wsを意味する)の関係をもつことを特徴とする、電着塗料。   In an electrodeposition coating composition containing a rust inhibitor or / and a curing catalyst in the coating composition, the rust inhibitor or / and the curing catalyst is a calcined product of a zinc compound, a bismuth compound and a silicon compound, and the weight% of zinc oxide Wz, the weight% Wb of bismuth oxide or / and bismuth hydroxide, and the weight% Ws of silicon oxide are Wz ≧ Wb, Ws (where Wz ≧ Wb, Ws means Wz ≧ Wb and Wz ≧ Ws An electrodeposition paint characterized by having the following relationship: 前記焼成物に対し、脂肪酸ビスマスを付加的に混合したことを特徴とする、請求項13の電着塗料。   14. The electrodeposition paint according to claim 13, wherein a fatty acid bismuth is additionally added to the fired product. 前記焼成物に対し、トリオクチル酸ビスマスとエチレンジアミンとの混合物を付加的に混合したことを特徴とする、請求項13の電着塗料。   14. The electrodeposition paint according to claim 13, wherein a mixture of bismuth trioctylate and ethylenediamine is added to the fired product. 塗料組成の中に防錆剤または/および硬化触媒を含む電着塗料であって、前記防錆剤または/および硬化触媒が、亜鉛化合物とチタン化合物とケイ素化合物の焼成物であり、酸化亜鉛の重量%Wzと、酸化チタンの重量%Wtおよび酸化ケイ素の重量%WsとがWz≧Wt,Ws(ここで、Wz≧Wt,Wsとは、Wz≧WtかつWz≧Wsを意味する)の関係をもつことを特徴とする、電着塗料。   An electrodeposition paint containing a rust inhibitor or / and a curing catalyst in the coating composition, wherein the rust inhibitor or / and the curing catalyst is a calcined product of a zinc compound, a titanium compound, and a silicon compound, Weight% Wz, Weight% Wt of Titanium Oxide and Weight% Ws of Silicon Oxide Wz ≧ Wt, Ws (Wz ≧ Wt, Ws means Wz ≧ Wt and Wz ≧ Ws) An electrodeposition paint characterized by having: 前記焼成物に対し、脂肪酸ビスマスを付加的に混合したことを特徴とする、請求項16の電着塗料。   17. The electrodeposition paint according to claim 16, wherein a fatty acid bismuth is additionally added to the fired product. 前記焼成物に対し、トリオクチル酸ビスマスとエチレンジアミンとの混合物を付加的に混合したことを特徴とする、請求項13の電着塗料。
14. The electrodeposition paint according to claim 13, wherein a mixture of bismuth trioctylate and ethylenediamine is added to the fired product.
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