JP3190054B2 - カチオンエレクトロコート用水性浴組成物及び導電性基体を塗装する方法 - Google Patents

カチオンエレクトロコート用水性浴組成物及び導電性基体を塗装する方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明が関係する技術の分野は、非イオン
性顔料分散剤を含む電着可能なカチオン浴である。これ
らの非イオン性顔料分散剤はエトキシル化されたスチレ
ン化フェノールである。エトキシル化（またはアルコキ
シル化）されたスチレン化フェノールはまた、塗膜の塗
り厚を増加させそして塗膜の滑らかさを改良することが
できる添加剤としても使用される。
【０００２】
【背景】導電性基体の電着塗装は、よく知られていて重
要な産業上の方法である（例えば、電着は、自動車の基
体にプライマーを塗布するために自動車産業において広
く使用されている）。この方法においては、導電性物品
を、塗膜形成性ポリマーの水性エマルションから作られ
たコーティング組成物中に一つの電極として浸漬させ
る。所望の塗膜が物品の上に形成されるまで、この水性
エマルションと電気的に接触しているこの物品と対向電
極との間に電流を通す。塗被物品は電気回路中の陰極で
あり、そして対向電極は陽極である。
【０００３】カチオン電着浴中で使用される樹脂組成物
もまた当該技術においてよく知られている。これらの樹
脂は、典型的には、鎖延長されそして窒素を含むように
付加されたポリエポキシド樹脂から製造される。この窒
素は、典型的にはアミン化合物との反応を通して導入さ
れる。典型的には、これらの樹脂は橋かけ剤とブレンド
されそして次に酸によって中和される。
【０００４】主エマルションを顔料ペースト、凝集溶
媒、水、及びその他の添加剤と合わせて（通常はコーテ
ィングの位置で）、電着浴を形成させる。この電着浴を
陽極を含む絶縁されたタンク中に置く。塗被物品を陰極
とし、そして電着浴を含むタンクを通過させる。塗膜の
厚さは、浴の特性、電気的操作特性、浸漬時間などの関
数である。
【０００５】設定された長さの時間の後で、塗被物体を
浴から取り出す。この物体を脱イオン水でリンスし、そ
して塗膜を、典型的には、橋かけを生成させるのに十分
な温度でオーブン中で硬化させる。次にそれを、典型的
には、種々の異なるトップコート系（例えばベースコー
ト／クリアコート）の任意のものによって被覆する。
【０００６】カチオン電着塗装可能な樹脂組成物、塗装
浴及びカチオン電着方法の先行技術は、米国特許３,９
２２,２５３；４,４１９,４６７；４,１３７,１４０；
及び４,４６８,３０７中に開示されている。
【０００７】顔料分散剤は、エレクトロコートプライマ
ー組成物の非常に重要な部分である。分散方法は、それ
らの集塊または集団からの一次顔料粒子の分離、吸蔵さ
れた空気及び吸収された水の排除、並びに分散樹脂によ
る顔料表面の濡らし及びコーティングを含む。理想的に
は、分散の間に機械的に分離された各々の本来の粒子は
またフロキュレーションに対して安定化される。顔料粒
子がペイント中に適切に分散されそして安定化されない
場合には、製造業者によって顔料中に組み込まれた利点
が失われる可能性がある。例えば、顔料が電着浴中で沈
降し、これが基体の腐食保護の損失をもたらす可能性が
ある。
【０００８】加えて、表面外観、操作特性などが、不適
切な顔料分散によって悪い影響を受ける可能性がある。
【０００９】改良された顔料分散剤は、増加した製造能
力及び電着浴中のより低い揮発性有機物含量（ＶＯＣ）
をもたらすことができる。カチオンエレクトロコート方
法において使用される現在の市販の顔料分散剤は、典型
的には、オニウム塩またはアミン塩のどちらかを含むポ
リエポキシド樹脂である。先行技術において知られてい
る顔料分散剤を使用すると、得ることができる典型的な
顔料対バインダの比は約３：１である。これらの顔料分
散剤はまた、エレクトロコート浴のＶＯＣを上昇させる
溶媒の使用を要求する。現在の市販の顔料分散剤は、少
なくとも３０〜４０％の溶媒を含む。さらにまた、先行
技術の顔料分散剤は塗膜の塗り厚を増加させることは知
られていない。
【００１０】必要とされるものは、改良された処理性、
エレクトロコート浴中のより低いＶＯＣを可能にし、そ
して塗膜の塗り厚を増加させる顔料分散剤である。
【００１１】エレクトロコート組成物のもう一つ重要な
部分は添加剤である。多数の異なるタイプの添加剤を添
加することができる。例えば、添加剤は、しばしば塗膜
の塗り厚を増加させるために使用される。高い塗膜形成
性は、エレクトロコートの上のプライマー表面仕上げ剤
の使用無しで匹敵する耐腐食性を維持するために重要で
ある。流動添加剤もまた、塗膜の滑らかさを改良するた
めに使用される。
【００１２】必要とされるものは、塗膜の塗り厚を増加
させかつ塗膜に優れた滑らかさを与える添加剤である。
【００１３】
【発明の概要】顔料分散剤としてエトキシル化されたス
チレン化フェノール（ethoxylated styrenated pheno
l）を使用することによって、その顔料対バインダの比
を３.５：１またはそれ以上に増加させることができる
ことが発見された。加えて、エトキシル化されたスチレ
ン化フェノール顔料分散剤は、顔料分散剤中の溶媒の使
用の最小化または排除を可能にしそして塗膜形成性を改
良することを助ける。
【００１４】顔料分散剤としてのエトキシル化されたス
チレン化フェノールの使用は当該技術において開示され
ている。例えば米国特許４,８２６,９０７は、１１欄１
５〜２７行で、アクリルまたはメタクリル樹脂エマルシ
ョンコーティング組成物中の顔料分散剤としてのエトキ
シル化されたスチレン化フェノールの使用を開示してい
る。しかしながら、カチオンエレクトロコートにおける
顔料分散剤としてエトキシル化されたスチレン化フェノ
ールを使用することは今まで知られていない。さらにま
た、本発明者らは、エレクトロコートにおける顔料分散
剤として使用される他の非イオン性ポリマーの使用を何
ら知らない（他の非イオン性ポリマーまたは非イオン性
界面活性剤は、安定な顔料ペーストを与える顔料分散能
力を持たない）。上で議論したように、現在の市販のエ
レクトロコート組成物は、典型的には、オニウム塩また
はアミン塩のどちらかを含むポリエポキシド樹脂を使用
する。非イオン性ポリマーまたは非イオン性界面活性剤
が過去において顔料分散剤として使用されなかった一つ
の他の理由は、それらが電荷を有さず、それ故陰極上に
電着できないと考えられるからである。
【００１５】本発明のエトキシル化されたスチレン化フ
ェノール顔料分散剤はまた以下の付加的な性質を有す
る：（１）それらは水溶性である；（２）それらは低い
粘度を有する；そして（３）それらは優れた機械的安定
性を有する。重要でありかつ驚くべきことであるが、こ
のエトキシル化されたスチレン化フェノール顔料分散剤
はまた、塗膜の塗り厚を増加させ、塗膜の外観を改良し
そして長い時間の間、塗膜の外観を維持することが見い
出された。
【００１６】エトキシル化されたスチレン化フェノール
は、顔料分散剤としてばかりでなく、また添加剤として
も使用することができることも見い出された。添加剤と
して使用されるときには、エトキシル化されたスチレン
化フェノール及びプロポキシル化されたスチレン化フェ
ノール（及び多分その他のアルコキシル化されたスチレ
ン化フェノール（alkoxylated styrenated phenol）例
えばブトキシル化されたスチレン化フェノールなど）
は、塗膜の塗り厚を増加させそして例外的に滑らかな塗
膜を長い時間の間、与えることが見い出された。アルコ
キシル化されたスチレン化フェノールが添加剤として使
用されるときには、それらは典型的には乳化の前にまた
はエマルションに添加される（これは、当該技術におい
て知られている他の顔料分散剤と組み合わせて使用する
ことができる）。驚くべきことに、アルコキシル化され
たスチレン化フェノールはまた、オーバーベークにおけ
るエレクトロコートの変色を最小化または排除すること
も見い出された。“オーバーベーク”（通常のベーク温
度よりも１６.６℃（３０°Ｆ）またはそれ以上高い）
の間に、現在の商業的なエレクトロコートシステムは、
黄色がかったまたは緑がかった色に黒ずむ傾向を有す
る。添加剤としてアルコキシル化されたスチレン化フェ
ノールを使用する時に見られる利点はまた、顔料分散剤
としてエトキシル化されたスチレン化フェノールを使用
する時にも実現され得る。
【００１７】
【発明の詳細な記述】本発明は、顔料分散剤及び／また
はカチオンエレクトロコートのための添加剤としてのエ
トキシル化されたスチレン化フェノールの使用に関す
る。
【００１８】前に述べたように、カチオン電着浴中のた
いていの主エマルションは、橋かけ剤とブレンドされそ
して水溶性生成物を得るために酸によって中和されたエ
ポキシ／アミン付加物であるバインダ樹脂を有すること
はよく知られている。本エトキシル化されたスチレン化
フェノール顔料分散剤は、種々の異なるカチオンエレク
トロコートバインダ樹脂と共に潜在的に使用可能である
が、好ましいバインダ樹脂は、先行技術の典型的なエポ
キシ／アミン付加物である。これらの樹脂は、引用によ
って本明細書中に組み込まれる米国特許４,４１９,４６
７中に開示されている。
【００１９】同様に、上で述べたバインダ樹脂のための
好ましい橋かけ剤もまた先行技術においてよく知られて
いる。それらは、脂肪族及び芳香族イソシアネート例え
ばヘキサメチレンジイソシアネート、トルエンジイソシ
アネート、メチレンジフェニルジイソシアネートなどで
ある。これらのイソシアネートは、イソシアネート官能
性（即ち橋かけ官能性）をブロックするブロッキング剤
例えばオキシム、アルコール及びカプロラクタムと予備
反応させる。加熱すると、オキシム、アルコール、また
はカプロラクタムは、ブロックを解き、遊離のイソシア
ネートを生成させ、今度はこのイソシアネートがエポキ
シアミン付加物及びアルコキシル化されたスチレン化フ
ェノール（顔料分散剤または塗膜形成添加剤のどちらか
として使用されるときに）のヒドロキシ官能性と反応し
て橋かけを与える。これらの橋かけ剤はまた米国特許
４,４１９,４６７中に開示されている。そのカチオンの
性質を達成するための酸によるエポキシ／アミン樹脂の
中和も当該技術において同様によく知られている。生成
するバインダ（またはエポキシ／アミン）樹脂を顔料ペ
ースト、脱イオン水及び添加剤（例えば柔軟化剤、塗膜
形成添加剤、流動添加剤など）と組み合わせてエレクト
ロコート塗料浴を形成させる。
【００２０】カチオン樹脂及びブロックされたイソシア
ネートは、主要なエマルション中の主要な樹脂成分であ
りそして通常は固体の約３０〜５０重量％の量で存在す
る。
【００２１】上で述べた樹脂状成分の外に、本発明のエ
レクトロコート組成物は、ペーストの形で組成物中に含
有させる顔料を含む。この顔料ペーストは、顔料を、任
意の添加剤例えば湿潤剤、界面活性剤、及び消泡剤と一
緒にエトキシル化されたスチレン化フェノール顔料分散
剤中に捏練することによって製造される。捏練の後で
は、顔料の粒径は、実用的なほど小さくなければなら
ず、一般には、約６〜８のＨｅｇｍａｎ捏練寸法（ｇａ
ｕｇｅ）が通常は用いられる。
【００２２】本発明の実施において用いることができる
顔料は、二酸化チタン、塩基性ケイ酸鉛、クロム酸スト
ロンチウム、カーボンブラック、酸化鉄、粘土などを含
む。これらは、典型的には自動車のプライマー中に使用
される顔料である。
【００２３】アルコキシル化されたスチレン化フェノー
ルは、引用によって本明細書中に組み込まれる米国特許
４,５６４,６３２中に開示されたようにして作られる。
スチレンをフェノールと反応させそして次にこの生成物
をアルコキシル化する。
【００２４】このスチレンは、好ましくは必要に応じて
アルキル化されたスチレン、そして特に式
【化２】 ［式中、Ｘは水素またはメチルを表し、そしてＹは水素
またはＣ1〜Ｃ4−アルキルを表す］の化合物である。
【００２５】挙げることができる例には、スチレン、ビ
ニルトルエン及びα−メチルスチレンがある。
【００２６】好ましいフェノールは、式
【化３】 ［式中、Ｚは水素、Ｃ1〜Ｃ4−アルキルまたはフェニル
を表す］を有する。これらのフェノールの中で、フェノ
ール及び異性体のクレゾール、キシレノール及びヒドロ
キシジフェニルが特に適当である。
【００２７】好ましいナフトールは、α−及びβ−ナフ
トールに加えて、１または２のメチル基を有するこれら
のナフトールの同族体である。
【００２８】付加生成物は、公知の方法で、好都合には
触媒、例えば硫酸、ｐ−トルエンスルホン酸または塩化
亜鉛の存在下で製造される。これらの付加生成物は、単
一物質の形でアルコキシル化を施すこともできるが、こ
れらの生成物の製造において一般に最初に得られるよう
な混合物を使用することも可能である。
【００２９】エトキシル化されたスチレン化フェノール
は知られている。それらは、それ自体は公知の方法で、
例えばドイツ公告明細書１,１２１,８１４中の方法によ
って製造することができる。
【００３０】エトキシル化されたスチレン化フェノール
生成物は、１〜３モルのスチレン及び１モルのフェノー
ルの付加生成物を８〜５０モルのエチレンオキシドと反
応させることによって得られる生成物である。好ましい
エトキシル化されたスチレン化フェノールは、以下の
式：
【化４】 ［式中、ｎは、８〜３０の数を表し、そしてｙは、平均
で２〜３の数を表す］を有する。
【００３１】本発明の好ましいエトキシル化されたスチ
レン化フェノールは、商品名Ｓｙｎｆａｃ ８３３４(R)
の下でMilliken Chemical Companyから商業的に入手で
きる。
【００３２】上で議論したように、顔料分散剤として使
用するときには、アルコキシル化されたスチレン化フェ
ノールがエトキシル化されたスチレン化フェノールであ
ることが必要である。しかしながら、それが塗膜形成添
加剤として使用されるときには（即ちこの化合物がエレ
クトロコート浴に添加されるがそれが顔料分散剤として
入れられるのではないときには）、その他のアルコキシ
ル化されたスチレン化フェノール（例えばプロポキシル
化されたスチレン化フェノール）もまた使用することが
できるであろう。本発明の好ましいアルコキシル化され
たスチレン化フェノール塗膜形成添加剤はエトキシル化
されたスチレン化フェノールである。もう一つの好まし
いアルコキシル化されたスチレン化フェノール塗膜形成
添加剤はプロポキシル化されたスチレン化フェノールで
ある。
【００３３】顔料ペースト中の顔料対バインダ比は、約
１：１〜５：１、好ましくは２.５：１〜５：１、そし
てもっとも好ましくは３.５：１〜５：１である。
【００３４】エレクトロコート用塗料浴中の顔料対樹脂
の重量比は、非常に重要でありそして好ましくは５０：
１００未満、さらに好ましくは４０：１００未満、そし
て通常は約２０〜３０：１００であるべきである。より
高い顔料対樹脂の固体重量比はまた凝集及び流動に悪影
響を与えることが見い出された。
【００３５】本発明のコーティング組成物は、必要に応
じた成分例えば湿潤剤、界面活性剤、消泡剤などを含ん
でよい。界面活性剤及び湿潤剤の例は、アルキルイミダ
ゾリン例えばＡｍｉｎｅ Ｃ(R)としてＣｉｂａ−Ｇａ
ｉｇｙ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓか
ら入手できるもの、Ｓｕｒｆｙｎｏｌ １０４Ａ(R)と
してＡｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌｓから入手できるアセチレン性アルコールを含む。
これらの必要に応じた成分は、存在するときには、樹脂
固体の約０.１〜２０重量％を構成する。
【００３６】塗膜形成添加剤及び流動添加剤は、それら
が塗膜の塗り厚を増加させそして流動を促進するので、
必要に応じた成分である。現在使用されている塗膜形成
添加剤及び流動添加剤の例は、ノニルフェノールまたは
ビスフェノールＡのエチレンまたはプロピレンオキシド
付加物である。いくつかの現在の商業的なエレクトロコ
ート系においては、塗膜形成添加剤は、通常は、樹脂固
体の約０.１〜１５重量％のレベルで使用される。
【００３７】上で議論したように、アルコキシル化され
たスチレン化フェノールは、（顔料分散剤としてのエト
キシル化されたスチレン化フェノールの使用に加えてま
たはそれとは別に）塗膜形成添加剤と流動添加剤の両方
として使用することができることが見い出された。アル
コキシル化されたスチレン化フェノールが添加剤として
使用されるときには、それは、通常は乳化の前にまたは
エマルションに直接にのどちらかで添加される。
【００３８】驚くべきことに、アルコキシル化されたス
チレン化フェノールは、長い時間の間、塗膜の外観及び
塗膜の厚さを維持することが見い出された。アルコキシ
ル化されたスチレン化フェノールを添加剤として使用す
る付加的な利点は、オーバーベークの間の塗膜の変色を
減少または排除するその傾向である。“オーバーベー
ク”（金属基体を、１０分間、通常のベーク温度よりも
１６.６℃（３０°Ｆ）またはそれ以上高める）の間
に、現在の商業的なエレクトロコート系は、黄色がかっ
たまたは緑がかった色に黒ずむ傾向を有する。
【００３９】添加剤としてアルコキシル化されたスチレ
ン化フェノールを使用するときには、それらは、エレク
トロコート浴中の全樹脂固体を基にして０.１〜１５重
量％、好ましくは２〜１０重量％、そしてもっとも好ま
しくは３〜７重量％のレベルで添加することができる。
【００４０】硬化触媒例えばスズ触媒は、通常は本組成
物中に存在する。例はジブチルスズジラウレート及びジ
ブチルスズオキシドである。使用されるときには、それ
らは、典型的には、エレクトロコート浴中の全樹脂固体
の重量を基にして約０.０５〜２重量％のスズの量で存
在する。
【００４１】本発明の電着可能なコーティング組成物の
主エマルションは、水性媒体中にある。樹脂状相の平均
粒径は、約０.１〜１０ミクロン、好ましくは５ミクロ
ン未満である。水性媒体中の樹脂状生成物の濃度は、一
般に臨界的ではないが、通常は水性分散液の主な部分は
水である。水性分散液は、通常は約３〜５０重量％、好
ましくは５〜４０重量％の樹脂固体を含む。さらに水に
よって希釈されるべき水性樹脂濃厚物は、一般に１０〜
３０重量％の全固体の範囲である。
【００４２】水の外に、水性媒体はまた、凝集溶媒を含
んでよい。有用な凝集溶媒は、炭化水素、アルコール、
エステル、エーテル及びケトンを含む。好ましい凝集溶
媒は、アルコール、ポリオール及びケトンを含む。特別
な凝集溶媒は、エチレングリコールのモノブチル及びモ
ノヘキシルエーテル、並びにプロピレングリコールのフ
ェニルエーテルを含む。凝集溶媒の量は過度には臨界的
ではなくそして一般に樹脂固体の全重量を基にして約０
〜１５重量％、好ましくは約０.５〜５重量％である。
【００４３】
【実施例】参考例Ａエポキシ／アミン付加物 以下の成分すなわち１３９４.８部のＥｐｏｎ８２８(R)
（１８８のエポキシ当量重量を有するＳｈｅｌｌ Ｃｈ
ｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ製のエポキシ）；５２
７.２部のビスフェノールＡ；３９５.６部のＴｏｎｅ２
００(R)（約５００の数平均分子量を有するポリプロラ
クトンジオール：Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ製、２６
３.６のヒドロキシ当量重量）；及び１０１.２部のキシ
レンを適当な反応容器の中に仕込む。仕込み物を窒素の
覆いの下で１４５℃に加熱する。２.４部のジメチルベ
ンジルアミンを添加しそしてこの混合物を１時間１６０
℃に保持した。追加の５.２部のジメチルベンジルアミ
ンを添加しそしてこの混合物を１０４０のエポキシ当量
重量を得るまで１４７℃に保持した。混合物を９８℃に
冷却しそして１５３.２部のジケチミン（ジエチレント
リアミンとメチルイソブチルケトンとの反応生成物；７
２.７％の不揮発性物）及び１１８.２部のメチルエタノ
ールアミンを添加した。混合物を１時間１２０℃に保持
し、次に６９８.５部のメチルイソブチルケトンを添加
した。この樹脂は７５％の最終不揮発性物を有してい
た。
【００４４】参考例Ｂ橋かけ剤 ブロックされたポリイソシネートを５２２.０部のＭｏ
ｎｄｕｒ ＴＤ８０(R)（２,４−トルエンジイソシアネ
ートと２,６−トルエンジイソシアネートの８０／２０
混合物：Ｍｏｂａｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎ
ｙ製）を適当な反応容器の中に仕込むことによって製造
した。０.１５部のジブチルスズジラウレート及び３８
５.２部の無水メチルイソブチルケトンを窒素の覆いの
下で添加した。３９０.０部の２−エチルヘキサノール
を混合物に添加しその間反応フラスコを６０℃未満に保
った。１３３.８部のトリメチロールプロパンを添加し
た。この混合物を本質的に全ての遊離イソシネートが消
費されるまで１時間１２０℃に保持した。次に６３.０
部のブタノールを添加した。この混合物は７０.０％の
不揮発性物を有していた。
【００４５】参考例Ｃ橋かけ剤 ブロックされたポリイソシネートを１５８０.５部のＭ
ｏｎｄｕｒ ＴＤ８０(R)（Ｍｏｂａｙ Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ製）を適当な反応容器の中に仕込
むことによって製造した。５００.０部の無水メチルイ
ソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、１８３.１部のメタノー
ル、及び４９０.７部のヘキシルセロソルブ(R)を窒素の
覆いの下で反応容器の中に仕込んだ。混合物の温度を４
６℃未満に保持した。１.５部のジブチルスズジラウレ
ートを４０５.７部のトリメチロールプロパンと共に添
加した。この混合物を本質的に全てのイソシネートが消
費されるまで１時間約１００℃に保持した。６４０.０
部のメチルイソブチルケトンを添加した。この混合物は
７０.０％の不揮発性物を有していた。
【００４６】参考例Ｄ顔料ペースト 重 量 Ｓｙｎｆａｃ８３３４(R)(Milliken Chemical Co.製) ２２２.０ ブチルセロソルブ(R) １６.０ 乳酸（水溶液中８８％） ４.０ Ｂｙｋ０２０(R)（Byk Chemie製） ２.０ 脱イオン水 ６９９.０ 二酸化チタン ５２６.５ ケイ酸アルミニウム １０９.０ カーボンブラック ２７.３ ジブチルスズオキシド ６３.２ ケイ酸鉛 ４４.０ 脱イオン水 ２６９.０ 合 計 １９８２.０
【００４７】この実施例は顔料分散剤としてのエトキシ
ル化されたスチレン化フェノール（即ちＳｙｎｆａｃ８
３３４(R)）の使用を示す。Ｓｙｎｆａｃ８３３４(R)、
ブチルセロソルブ(R)、乳酸、Ｂｙｋ０２０(R)（シリコ
ーンベース脱泡剤：ＢｙｋＣｈｅｍｉｅ製）及び脱イオ
ン水を合わせてそして均質状態まで混合し、混合の間、
二酸化チタン、ケイ酸アルミニウム、カーボンブラッ
ク、ジブチルスズオキシド、ケイ酸鉛及び脱イオン水を
加えた。この混合物をサンドミル中で７またはそれより
大きいＨｅｇｍａｎ捏練寸法の読みを得るまで分散す
る。
【００４８】参考例Ｅ四級化剤 重 量 固 体 ＭＩＢＫ中の２−エチルヘキサノール で半キャップされたＴＤＩ ３２０.０ ３０４.０ ジメチルエタノールアミン ８７.２ ８７.２ 乳酸水溶液 １１７.６ ８８.２ ２−ブトキシエタノール ３９.２ −− 合 計 ５６４.０ ４７９.４
【００４９】顔料捏練ビヒクル 重量 固体 Ｅｐｏｎ８２９(R) 710.0 682.0 ビスフェノールＡ 289.6 289.6 ＭＩＢＫ中の２−エチルヘキサノール で半キャップされたＴＤＩ 406.0 386.1 四級化剤（上記より） 496.3 421.9 脱イオン水 71.2 -0- ２−ブトキシエタノール 1095.2 -0- 合 計 3068.3 1779.6
【００５０】この四級化剤はジメチルエタノールアミン
を室温において適当な反応容器中で２−エチルヘキサノ
ールで半キャップされたトルエンジイソシアネート(Ｔ
ＤＩ)に添加することにより製造した。この混合物は発
熱し、そして８０℃で１時間撹拌した。次に乳酸を仕込
み続いて２−ブトキシエタノールの添加がなされた。反
応混合物を６５℃で約１時間撹拌し所望の四級化剤を生
成させた。
【００５１】顔料捏練ビヒクルを生成させるために、Ｅ
ｐｏｎ８２９(R)（Ｓｈｅｌｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃ
ｏｍｐａｎｙ製のビスフェノールＡのジグリシジルエー
テル）及びビスフェノールＡを窒素雰囲気下で適当な反
応容器に仕込みそして１５０℃〜１６０℃に加熱し発熱
反応を開始させた。この反応混合物を１５０℃〜１６０
℃において１時間発熱せしめた。この反応混合物を次に
１２０℃に冷却し、そして２−エチルヘキサノールで半
キャップされたトルエンジイソシアネートを添加した。
この反応混合物の温度を１１０℃〜１２０℃に１時間保
持し、続いて２−ブトキシエタノールを添加した。この
反応混合物を次に８５℃に冷却し、均質化し、そして水
と一緒に仕込み、続いて上記で製造した四級化剤を添加
した。この反応混合物の温度を、酸価１が得られるまで
８０℃〜８５℃に保持した。この反応混合物は５８％の
固体含量を有する。
【００５２】参考例Ｆ顔料ペースト 重 量 分散樹脂（参考例Ｅより） ２６６.５ 脱イオン水 ４４５.２ 二酸化チタン ２８０.２ ケイ酸アルミニウム ５４.７ カーボンブラック ２４.３ クロム酸鉛 １２.０ ケイ酸鉛 ２４.３ ジブチルスズオキシド １７.０ 合 計 １１２４.２
【００５３】上記の成分を適当な混合容器中で均質状態
まで混合した。次にこれらをサンドミル中で７またはそ
れより大きいＨｅｇｍａｎの読みを得るまで分散した。
この物質の不揮発性物は５０.０％であった。
【００５４】参考例Ｇエマルション 重量 固体 エポキシ／アミン付加物（参考例Ａより） 553.19 414.88 橋かけ剤（参考例Ｂより） 319.15 223.41 ヘキシルセロソルブ(R) 38.30 - - 界面活性剤＊ 6.38 - - 酢酸 11.52 - - 脱イオン水 871.46 - - 合計 1800.00 638.29
【００５５】＊ 界面活性剤は１２０部のＣｉｂａ Ｇ
ｅｉｇｙ製のＡｍｉｎｅ Ｃ(R)、Ｓｕｒｆｙｎｏｌ
１０４(R)として商業的に入手できるＡｉｒ Ｐｒｏｄ
ｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．製の
１２０部のアセチレン性アルコール、１２０部の２−ブ
トキシエタノール、２２１重量部の脱イオン水及び１９
部の氷酢酸の混合物である。
【００５６】参考例Ａのエポキシ／アミン付加物、参考
例Ｂの橋かけ剤、ヘキシルセロソルブ(R)、酢酸及び界
面活性剤を完全に混合する。次に脱イオン水を撹拌下で
添加した。この混合物を大部分の有機ケトンが揮発して
しまうまで混合せしめた。エマルションの不揮発性物
を、必要な量の脱イオン水によって３５.５％に調製し
た。
【００５７】参考例Ｈエマルション 重量 固体 エポキシ／アミン付加物（参考例Ａより） 553.19 414.88 橋かけ剤（参考例Ｃより） 319.15 223.41 ヘキシルセロソルブ(R) 38.30 - - 界面活性剤＊ 6.38 - - 酢酸 11.52 - - 脱イオン水 871.46 - - 合計 1800.00 638.29
【００５８】＊ 界面活性剤は１２０部のＣｉｂａ Ｇ
ｅｉｇｙ製のＡｍｉｎｅ Ｃ(R)、Ｓｕｒｆｙｎｏｌ
１０４(R)として商業的に入手できるＡｉｒ Ｐｒｏｄ
ｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．製の
１２０部のアセチレン性アルコール、１２０部の２−ブ
トキシエタノール、２２１重量部の脱イオン水及び１９
部の氷酢酸の混合物である。
【００５９】参考例Ａのエポキシ／アミン付加物、参考
例Ｃの橋かけ剤、ヘキシルセロソルブ(R)、酢酸、及び
界面活性剤を完全に混合する。次に脱イオン水を撹拌下
で添加した。この混合物を大部分の有機ケトンが揮発し
てしまうまで混合せしめた。エマルションの不揮発性物
を、必要な量の脱イオン水によって３５.５％に調製し
た。
【００６０】実施例１エレクトロコート浴 重量 固体 エマルション（参考例Ｇから） 1580.3 561.0 Ｓｙｎｆａｃ８３３４(R)（Milliken製） 30.0 30.0 脱イオン水 1971.7 - - 顔料ペースト（参考例Ｆから） 418.0 209.0 合計 4000.0 800.0
【００６１】この実施例は、塗膜形成添加剤としてのエ
トキシル化されたスチレン化フェノール（即ちＳｙｎｆ
ａｃ８３３４(R)）の使用を示す。（注：それは、顔料
ペーストとして使用されるのではない）。このエレクト
ロコート浴は上の成分をブレンドすることによって製造
した。最後の浴の不揮発性物は２０.０％であった。コ
ーティング組成物は５.９５のｐＨ及び１８２０マイク
ロジーメンスの導電率を有していた。二枚のリン酸亜鉛
処理され冷間圧延されたスチールのパネルを、各々、２
８.３℃（８３°Ｆ）で２分間陰極でエレクトロコート
した。一枚は２００ボルトでそして他の一枚は２５０ボ
ルトでコートした。濡れた塗膜を１７分間１８２℃（３
６０°Ｆ）で硬化させた。硬化した塗膜は、それぞれ、
１９.６ミクロン（０.７７ミル［１０-3インチ］）及び
２４.９ミクロン（０.９８ミル）の厚さを有していた。
すべての塗膜は非常に良好な滑らかさを有していた。
【００６２】比較例エレクトロコート浴 重量 固体 エマルション（参考例Ｇから） 1664.8 591.0 脱イオン水 1971.7 - - 顔料ペースト（参考例Ｆから） 418.0 209.0 合計 4000.0 800.0
【００６３】このエレクトロコート浴は、塗膜形成添加
剤としてのエトキシル化されたスチレン化フェノールを
含まない。このエレクトロコート浴は上の成分をブレン
ドすることによって製造した。最後の浴の不揮発性物は
２０.０％であった。コーティング組成物は６.１５のｐ
Ｈ及び１７４０マイクロジーメンスの導電率を有してい
た。二枚のリン酸亜鉛処理され冷間圧延されたスチール
のパネルを、各々、２８.３℃（８３°Ｆ）で２分間陰
極でエレクトロコートした。一枚は２００ボルトでそし
て他の一枚は２５０ボルトでコートした。濡れた塗膜を
１７分間１８２℃（３６０°Ｆ）で硬化させた。硬化し
た塗膜は、それぞれ、１６.２ミクロン（０.６４ミル）
及び２０.３ミクロン（０.８０ミル）の厚さを有してい
た。すべての塗膜は良好な滑らかさを有していた。
【００６４】実施例２エレクトロコート浴 重量 固体 エマルション（参考例Ｇから） 1631.0 579.0 脱イオン水 1867.0 - - 顔料ペースト（参考例Ｄから） 402.0 201.0 合計 3900.0 780.0
【００６５】このエレクトロコート浴は、顔料分散剤と
して（そしてそれ自体は塗膜形成添加剤としてではな
く）エトキシル化されたスチレン化フェノールを含む。
このエレクトロコート浴は上の成分をブレンドすること
によって製造した。最後の浴の不揮発性物は２０.０％
であった。コーティング組成物は６.３４のｐＨ及び１
９８３マイクロジーメンスの導電率を有していた。リン
酸亜鉛処理され冷間圧延されたスチールのパネルを、２
８.３℃（８３°Ｆ）；１４０ボルトで２分間陰極でエ
レクトロコートした。濡れた塗膜を１７分間１８２℃
（３６０°Ｆ）で硬化させた。硬化した塗膜は、１９.
３ミクロン（０.７６ミル）の厚さを有し、そして非常
に良好な滑らかさを有していた。
【００６６】実施例３エレクトロコート浴 重量 固体 エマルション（参考例Ｈから） 847.9 301.0 Ｓｙｎｆａｃ８３３４(R) 16.0 16.0 脱イオン水 1090.0 - - 顔料ペースト（参考例Ｆから） 246.0 123.0 合計 2199.9 440.0
【００６７】このエレクトロコート浴は、塗膜形成添加
剤としてのエトキシル化されたスチレン化フェノールを
含む（それは、顔料分散剤としてそれを含むのではな
い）。このエレクトロコート浴は上の成分をブレンドす
ることによって製造した。最後の浴の不揮発性物は２
０.０％であった。コーティング組成物は６.８のｐＨ及
び１５５０マイクロジーメンスの導電率を有していた。
二枚のリン酸亜鉛処理され冷間圧延されたスチールのパ
ネルを、各々、２８.３℃（８３°Ｆ）で２分間陰極で
エレクトロコートした。一枚は１７５ボルトでそして他
の一枚は２２５ボルトでコートした。濡れた塗膜を１７
分間１８２℃（３６０°Ｆ）で硬化させた。硬化した塗
膜は、それぞれ、２３.１ミクロン（０.９１ミル）及び
２６.７ミクロン（１.０５ミル）の厚さを有していた。
両方の塗膜は共に非常に良好な滑らかさを有していた。
【００６８】実施例４エレクトロコート浴 重量 固体 エマルション（参考例Ｈから） 921.0 327.0 脱イオン水 1053.0 - - 顔料ペースト（参考例Ｄから） 226.0 113.0 合計 2200.0 440.0
【００６９】このエレクトロコート浴は、顔料ペースト
としてのエトキシル化されたスチレン化フェノールを含
む（それは、それ自体は塗膜形成添加剤としてそれを含
むのではない）。このエレクトロコート浴は上の成分を
ブレンドすることによって製造した。最後の浴の不揮発
性物は２０.０％であった。コーティング組成物は６.７
７のｐＨ及び１７５５マイクロジーメンスの導電率を有
していた。リン酸亜鉛予備処理され冷間圧延されたスチ
ールのパネルを、２８.３℃（８３°Ｆ）の浴中で２０
０ボルトで２分間陰極でエレクトロコートした。濡れた
塗膜を１７分間１８２℃（３６０°Ｆ）で硬化させた。
硬化した塗膜の塗り厚は、２５.１ミクロン（０.９９ミ
ル）であった。塗膜は非常に良好な滑らかさを有してい
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイン・ユイ・チユン アメリカ合衆国ミシガン州（48309）ロ チエスターヒルズ．ヒツコリーリーフド ライブ2062 (72)発明者 シエ−ホン・アリサ・チエ アメリカ合衆国ミシガン州（48083）ト ロイ．クレストラインドライブ1591 (72)発明者 クレイグ・ロバート・デシユナー アメリカ合衆国ミシガン州（48237）オ ークパーク．ロナルドコート25331 (56)参考文献 特開 昭56−120758（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−166273（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−89267（ＪＰ，Ａ) 米国特許4127550（ＵＳ，Ａ) 米国特許4186029（ＵＳ，Ａ) 米国特許4568480（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C09D 5/44

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エポキシ／アミン付加物、ブロックされ
    たポリイソシアネート橋かけ剤及び顔料と顔料分散剤を
    含む顔料ペーストからなり、該顔料分散剤が式 【化５】 ［式中、ｎは、８〜３０の数を表し、そしてｙは、２〜
    ３の数を表す］を有するエトキシル化されたスチレン化
    フェノールであることを特徴とするカチオンエレクトロ
    コート用水性浴組成物。
  2. 【請求項２】 エポキシ／アミン付加物、ブロックされ
    たポリイソシアネート橋かけ剤及び塗膜の塗り厚を増加
    させそして塗膜の滑らかさを改良する添加剤からなり、
    該添加剤が式 【化６】 ［式中、ｎは、８〜３０の数を表し、そしてｙは、２〜
    ３の数を表す］を有するエトキシル化されたスチレン化
    フェノールであることを特徴とするカチオンエレクトロ
    コート用水性浴組成物。
  3. 【請求項３】 電着可能な水性浴組成物と電気的に接触
    している陰極と陽極の間に電流を通すことからなり、該
    電着可能な水性浴組成物がエポキシ／アミン付加物、ブ
    ロックされたポリイソシアネート橋かけ剤及び顔料と顔
    料分散剤を含む顔料ペーストからなり、そして該顔料分
    散剤が式 【化７】 ［式中、ｎは、８〜３０の数を表し、そしてｙは、２〜
    ３の数を表す］を有するエトキシル化されたスチレン化
    フェノールであることを特徴とする、陰極として作用す
    る導電性基体を塗装する方法。
  4. 【請求項４】 電着可能な水性浴組成物と電気的に接触
    している陰極と陽極の間に電流を通すことからなり、該
    電着可能な水性浴組成物がエポキシ／アミン付加物、ブ
    ロックされたポリイソシアネート橋かけ剤及び塗膜の塗
    り厚を増加させる添加剤からなり、そして該添加剤が式 【化８】 ［式中、ｎは、８〜３０の数を表し、そしてｙは、２〜
    ３の数を表す］を有するエトキシル化されたスチレン化
    フェノールであることを特徴とする、陰極として作用す
    る導電性基体を塗装する方法。
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