JP3274154B2 - Cationic functional group-containing polysiloxane resin composition, coating composition using the same, and method for producing cationic functional group-containing polysiloxane resin composition - Google Patents

Cationic functional group-containing polysiloxane resin composition, coating composition using the same, and method for producing cationic functional group-containing polysiloxane resin composition

Info

Publication number
JP3274154B2
JP3274154B2 JP24803291A JP24803291A JP3274154B2 JP 3274154 B2 JP3274154 B2 JP 3274154B2 JP 24803291 A JP24803291 A JP 24803291A JP 24803291 A JP24803291 A JP 24803291A JP 3274154 B2 JP3274154 B2 JP 3274154B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
component
carbon atoms
functional group
cationic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP24803291A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0586194A (en
Inventor
雅之 岡田
正雄 服田
Original Assignee
株式会社シミズ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社シミズ filed Critical 株式会社シミズ
Priority to JP24803291A priority Critical patent/JP3274154B2/en
Publication of JPH0586194A publication Critical patent/JPH0586194A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3274154B2 publication Critical patent/JP3274154B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、耐熱性カチオン電着塗
料として用いられるカチオン性官能基含有ポリシロキサ
ン樹脂組成物、それを用いた塗料組成物およびカチオン
性官能基含有ポリシロキサン樹脂組成物の製造方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cationic functional group-containing polysiloxane resin composition used as a heat-resistant cationic electrodeposition coating composition, a coating composition using the same, and a cationic functional group-containing polysiloxane resin composition. It relates to a manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】耐熱塗料は化学プラント、製油所、発電
所や自動車エンジン外まわり、航空機、電気・電子機器
等において、熱を使用する箇所の高温酸化による腐食を
防止することを目的としている。電気・電子機器につい
ては、耐熱性絶縁塗料として、電気絶縁性、機械的強
度、化学的特性、寸法安定性などに優れている耐熱性高
分子が利用されている。代表的な耐熱絶縁塗料として
は、シリコーン系耐熱塗料が多く使用されている。これ
らの塗料は、溶剤型がほとんどであり、その塗装方法は
刷毛塗り、スプレーコート、ディップコート、ロールコ
ート、スピンコートなどが通常の方法である。
2. Description of the Related Art Heat-resistant paints are intended to prevent corrosion due to high-temperature oxidation of places where heat is used in chemical plants, refineries, power plants, automobile engines, aircraft, electric and electronic equipment, and the like. For electric and electronic devices, heat-resistant polymers having excellent electrical insulation, mechanical strength, chemical properties, dimensional stability, and the like are used as heat-resistant insulating paints. As typical heat-resistant insulating paints, silicone-based heat-resistant paints are often used. Most of these paints are of a solvent type, and the coating method is brush coating, spray coating, dip coating, roll coating, spin coating and the like.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前述のような刷毛塗り
などの塗装方法では、塗膜の均一性、平滑性、さらにエ
ッジカバーリング性についても限界があるという問題が
ある。また、塗料が溶剤型であるため、作業環境や火災
安全性などの作業性にも問題がある。
The above-mentioned coating methods such as brush coating have a problem that the uniformity, smoothness and edge covering property of the coating film are limited. Further, since the paint is of a solvent type, there is a problem in workability such as working environment and fire safety.

【0004】従来、オルガノシリコーン樹脂やシリコー
ン変性樹脂の水溶化には、界面活性剤を用いて分散する
方法が行われている。しかしながら、界面活性剤の影響
で、良好な塗膜性能が得られず、塗膜の均一性や平滑性
および透明性の良好な塗膜が得られないという問題があ
る。
Heretofore, for the water-solubilization of organosilicone resins and silicone-modified resins, a method of dispersing them with a surfactant has been used. However, there is a problem that due to the effect of the surfactant, good coating film performance cannot be obtained, and a coating film having good uniformity, smoothness and transparency of the coating film cannot be obtained.

【0005】ポリシロキサンにアミノ基を導入した水性
有機ケイ素系組成の例が特開平2−311581号に開
示されているが、低縮合物であり、電着塗装しても塗膜
形成能がなく、本発明の目的に沿うものではない。
An example of an aqueous organosilicon-based composition in which an amino group has been introduced into polysiloxane is disclosed in JP-A-2-311581, but it is a low condensate and has no ability to form a coating film even by electrodeposition coating. It is not in line with the object of the present invention.

【0006】本発明の目的は、以上の問題を解決し、耐
熱性、耐薬品性、耐水性等の各種塗膜性能に優れ、か
つ、表面が平滑で光沢と透明性に優れ、作業的に安全で
作業効率の良いカチオン性官能基含有ポリシロキサン樹
脂組成物、それを用いた塗料組成物およびカチオン性官
能基含有ポリシロキサン樹脂組成物の製造方法を提供す
ることである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, to be excellent in various coating properties such as heat resistance, chemical resistance and water resistance, and to have a smooth surface, excellent gloss and transparency, and An object of the present invention is to provide a cationic functional group-containing polysiloxane resin composition which is safe and has high working efficiency, a coating composition using the same, and a method for producing a cationic functional group-containing polysiloxane resin composition.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、式(1)また
は式(2)で示される有機ケイ素化合物の少なくとも1
種類から成る成分aと、
According to the present invention, at least one of the organosilicon compounds represented by the formula (1) or (2) is provided.
A component a comprising

【化11】 Embedded image

【化12】 (式1および2中、R3は炭素数1〜18の有機基であ
り、R4は炭素数1〜5の有機基であり、R5はメチル
基およびフェニル基であり、R6はメチル基およびエチ
ル基を表す。)
Embedded image (In formulas 1 and 2, R3 is an organic group having 1 to 18 carbon atoms, R4 is an organic group having 1 to 5 carbon atoms, R5 is a methyl group and a phenyl group, and R6 is a methyl group and an ethyl group. Represents.)

【0008】式(3)または式(4)で示される有機ケ
イ素化合物の少なくとも1種類から成る成分bと、
A component b comprising at least one kind of an organosilicon compound represented by the formula (3) or (4),

【化13】 Embedded image

【化14】 (式3および4中、R7は炭素数1〜18の有機基であ
り、R8は炭素数1〜5の有機基であり、R9はメチル
基およびフェニル基を示す。)
Embedded image (In Formulas 3 and 4, R7 is an organic group having 1 to 18 carbon atoms, R8 is an organic group having 1 to 5 carbon atoms, and R9 is a methyl group or a phenyl group.)

【0009】式(5)で示されるカチオン性有機ケイ素
化合物であって、nが0であるカチオン性有機ケイ素化
合物c1およびnが1であるカチオン性有機ケイ素化合
物c2のうちの1種類または2種類以上の組合わせから
成る成分cとを含有するカチオン性官能基含有ポリシロ
キサン樹脂組成物において、
A cationic organosilicon compound represented by the formula (5), wherein one or two of a cationic organosilicon compound c1 in which n is 0 and a cationic organosilicon compound c2 in which n is 1; In the cationic functional group-containing polysiloxane resin composition containing the component c comprising the above combination,

【化15】 (式5中、R1は炭素数1〜8の有機基であり、R2は
炭素数1〜5の有機基であり、Xは炭素数1〜8の有機
基であり、Kはアミノ基、モノアミノアルキル基または
ジアミノアルキル基であって、nは0または1の整数を
表す。) 成分a、bおよびcの全モル数に対し、成分aを10〜
80モル%、成分bを10〜50モル%および成分cを
10〜30モル%含有することを特徴とするカチオン性
官能基含有ポリシロキサン樹脂組成物である。
Embedded image (In formula 5, R1 is an organic group having 1 to 8 carbon atoms, R2 is an organic group having 1 to 5 carbon atoms, X is an organic group having 1 to 8 carbon atoms, K is an amino group, An aminoalkyl group or a diaminoalkyl group, wherein n represents an integer of 0 or 1.) Component a is added in an amount of 10 to 10 moles of components a, b and c.
A cationic functional group-containing polysiloxane resin composition comprising 80 mol%, 10 to 50 mol% of component b, and 10 to 30 mol% of component c.

【0010】また本発明は、請求項1記載のカチオン性
官能基含有ポリシロキサン樹脂組成物と、前記カチオン
性官能基含有ポリシロキサン樹脂組成物中のc成分のア
ミンを中和するための酸と、純水とを含む塗料組成物で
あって、酸は、前記カチオン性官能基含有ポリシロキサ
ン樹脂組成物中のc成分のアミンに対し0.7〜1.4
当量、純水は、前記カチオン性官能基含有ポリシロキサ
ン樹脂組成物中のアルコキシ基に対し0.8当量〜1.
2当量含有することを特徴とする塗料組成物である。
[0010] The present invention also provides a cationic functional group-containing polysiloxane resin composition according to claim 1 and an acid for neutralizing the amine of the component c in the cationic functional group-containing polysiloxane resin composition. And pure water, wherein the acid is present in an amount of 0.7 to 1.4 with respect to the amine of the component c in the cationic functional group-containing polysiloxane resin composition.
The equivalent weight and pure water are 0.8 equivalent to 1.1 equivalent to the alkoxy group in the cationic functional group-containing polysiloxane resin composition.
It is a coating composition characterized by containing 2 equivalents.

【0011】また本発明は、式(1)または式(2)で
示される有機ケイ素化合物の少なくとも1種類から成る
成分aと、
The present invention also provides a component a comprising at least one kind of an organosilicon compound represented by the formula (1) or (2),

【化16】 Embedded image

【化17】 (式1および2中、R3は炭素数1〜18の有機基であ
り、R4は炭素数1〜5の有機基であり、R5はメチル
基およびフェニル基であり、R6はメチル基およびエチ
ル基を表す。)
Embedded image (In formulas 1 and 2, R3 is an organic group having 1 to 18 carbon atoms, R4 is an organic group having 1 to 5 carbon atoms, R5 is a methyl group and a phenyl group, and R6 is a methyl group and an ethyl group. Represents.)

【0012】式(3)または式(4)で示される有機ケ
イ素化合物の少なくとも1種類から成る成分bと、
A component b comprising at least one kind of an organosilicon compound represented by the formula (3) or (4),

【化18】 Embedded image

【化19】 (式3および4中、R7は炭素数1〜18の有機基であ
り、R8は炭素数1〜5の有機基であり、R9はメチル
基およびフェニル基を示す。)
Embedded image (In Formulas 3 and 4, R7 is an organic group having 1 to 18 carbon atoms, R8 is an organic group having 1 to 5 carbon atoms, and R9 is a methyl group or a phenyl group.)

【0013】式(5)で示されるカチオン性有機ケイ素
化合物であって、nが0であるカチオン性有機ケイ素化
合物c1およびnが1であるカチオン性有機ケイ素化合
物c2のうちの1種類または2種類以上の組合わせから
成る成分cと、
A cationic organosilicon compound represented by the formula (5), wherein one or two of a cationic organosilicon compound c1 in which n is 0 and a cationic organosilicon compound c2 in which n is 1; A component c comprising the above combination;

【化20】 (式5中、R1は炭素数1〜8の有機基であり、R2は
炭素数1〜5の有機基であり、Xは炭素数1〜8の有機
基であり、Kはアミノ基、モノアミノアルキル基または
ジアミノアルキル基であって、nは0または1の整数を
表す。)
Embedded image (In formula 5, R1 is an organic group having 1 to 8 carbon atoms, R2 is an organic group having 1 to 5 carbon atoms, X is an organic group having 1 to 8 carbon atoms, K is an amino group, An aminoalkyl group or a diaminoalkyl group, and n represents an integer of 0 or 1.)

【0014】純水とを、数1で示される成分aおよびカ
チオン性有機ケイ素化合物c1と成分bおよびカチオン
性有機ケイ素化合物c2とのモル比rが1以上であり、
成分a,b,cの全モル数に対して成分aが10〜80
モル%、成分bが10〜50モル%および成分cが10
〜30モル%であり、アルコキシ基に対して純水が0.
8〜1.2当量であるように混合し、加水分解および縮
合反応を行って得られることを特徴とするカチオン性官
能基含有ポリシロキサン樹脂組成物の製造方法である。
The pure water is mixed with a component a and a cationic organosilicon compound c1 and a component b and a cationic organosilicon compound c2 represented by Formula 1 in a molar ratio r of 1 or more,
Component a is 10 to 80 with respect to the total number of moles of components a, b and c.
Mol%, component b is 10 to 50 mol% and component c is 10
To 30 mol%, and pure water is 0.1 to 0.1 mol per alkoxy group.
A method for producing a cationic functional group-containing polysiloxane resin composition, which is obtained by mixing so as to be 8 to 1.2 equivalents, and performing hydrolysis and condensation reactions.

【数1】 (Equation 1)

【0015】また本発明は、成分cのカチオン性官能基
は、イソシアネート基と第三級アミン系アミノアルコー
ルの水酸基中の活性化水素との付加反応で得られること
を特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that the cationic functional group of the component c is obtained by an addition reaction between an isocyanate group and an activated hydrogen in a hydroxyl group of a tertiary amine amino alcohol.

【0016】また本発明は、成分cのカチオン性官能基
は、エポキシ基と第二級アミンの活性化水素との付加反
応で得られることを特徴とする。
The present invention is also characterized in that the cationic functional group of component c is obtained by an addition reaction between an epoxy group and activated hydrogen of a secondary amine.

【0017】[0017]

【作用】本発明に従えば、カチオン性官能基含有ポリシ
ロキサン樹脂組成物は、成分a,b,cを含み、成分
a,b,cと純水とを混合し、加水分解および縮合反応
させることによって得られる。また、カチオン性官能基
含有ポリシロキサン樹脂組成物を用いた塗料組成物は、
前述のカチオン性官能基含有ポリシロキサン樹脂と中和
剤と純水とを含む。
According to the present invention, the cationic functional group-containing polysiloxane resin composition contains the components a, b, and c, and the components a, b, and c are mixed with pure water, followed by hydrolysis and condensation. Obtained by: Further, a coating composition using the cationic functional group-containing polysiloxane resin composition,
It contains the above-mentioned cationic functional group-containing polysiloxane resin, a neutralizing agent and pure water.

【0018】成分aは、一分子中に3個のアルコキシ基
を有する1種類あるいは2種類以上の化合物から成る。
成分aとしては、式(1)に示されるトリアルコキシシ
ラン単量体(以下、単量体をモノマーと称する)と、式
(2)に示されるトリアルコキシシラン低縮合体(以
下、低縮合体をオリゴマーと称す)とがある。
Component a comprises one or more compounds having three alkoxy groups in one molecule.
Component a includes a trialkoxysilane monomer represented by the formula (1) (hereinafter, the monomer is referred to as a monomer) and a trialkoxysilane low condensate represented by the formula (2) (hereinafter, a low condensate) Is called an oligomer).

【0019】[0019]

【化21】 Embedded image

【0020】[0020]

【化22】 Embedded image

【0021】式(1)において、R3は炭素数1〜18
の有機基であり、R4は炭素数1〜5の有機基である。
また、式(2)においてR5はメチル基およびフェニル
基であり、R6はメチル基およびエチル基である。
In the formula (1), R3 has 1 to 18 carbon atoms.
R4 is an organic group having 1 to 5 carbon atoms.
In the formula (2), R5 is a methyl group and a phenyl group, and R6 is a methyl group and an ethyl group.

【0022】トリアルコキシシランモノマーは、カチオ
ン性官能基含有ポリシロキサン樹脂組成物を形成する反
応において、樹脂化を促進する働きを有している。トリ
アルコキシシランモノマーは、成分a,b,cの全モル
数に対して10〜80モル%が好ましい。トリアルコキ
シシランモノマーとしては、メチルトリメトキシシラ
ン、メチルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメト
キシシラン、フェニルトリメトキシシラン、3−クロロ
プロピルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシ
ラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、オクタデシルトリエトキシシラン、オクタデシルト
リメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ビニ
ルトリメトキシシラン、ビニルエトキシシラン、トリフ
ルオロプロピルトリメトキシシラン、トリデカフルオロ
オクタチルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロデ
シルトリメトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキ
シ,エトキシ)シラン等があり、これらの1種類あるい
は2種類以上を使用する。
The trialkoxysilane monomer has a function of promoting resinification in the reaction for forming the cationic functional group-containing polysiloxane resin composition. The trialkoxysilane monomer is preferably used in an amount of 10 to 80 mol% based on the total number of moles of the components a, b and c. Trialkoxysilane monomers include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-anilinopropyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, hexyltrimethoxy Silane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, octadecyltriethoxysilane, octadecyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinylethoxysilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, tridecafluorooctyltrimethoxysilane , Heptadecafluorodecyltrimethoxysilane, vinyltris (β-methoxy, ethoxy) silane, etc., and one or more of these To use.

【0023】トリアルコキシシランオリゴマーは、縮合
反応において高分子化を促進し、電着塗装の塗膜形成能
を早めるのに有効である。また、トリアルコキシシラン
オリゴマーは、トリアルコキシシランモノマーと比較し
て、塗膜の屈曲性、レベリング性を高める働きがる。ト
リアルコキシシランオリゴマーは、成分a,b,cの全
モル数に対して80モル%以下が好ましい。
The trialkoxysilane oligomer is effective for accelerating the formation of a polymer in the condensation reaction and for accelerating the ability to form a coating film for electrodeposition coating. Further, the trialkoxysilane oligomer functions to enhance the flexibility and leveling property of the coating film as compared with the trialkoxysilane monomer. The amount of the trialkoxysilane oligomer is preferably 80 mol% or less based on the total number of moles of the components a, b, and c.

【0024】トリアルコキシシランオリゴマーとして
は、たとえば東レシリコン社製TSR−650が用いら
れる。式(2)のR5がフェニル基である場合には、R
5がメチル基である場合に比べ、電着塗膜の硬度および
耐熱性が向上するけれども、塗料の分散性および水溶性
が低下する傾向がある。しかしながら、塗料の分散性お
よび水溶性は、トリアルコキシシランモノマーなどのモ
ノマーとの併用によって改善することができる。
As the trialkoxysilane oligomer, for example, TSR-650 manufactured by Toray Silicon Co., Ltd. is used. When R5 in the formula (2) is a phenyl group,
Compared with the case where 5 is a methyl group, the hardness and heat resistance of the electrodeposition coating film are improved, but the dispersibility and water solubility of the paint tend to decrease. However, the dispersibility and water solubility of the coating can be improved by using it in combination with a monomer such as a trialkoxysilane monomer.

【0025】成分bは、一分子中に2個のアルコキシ基
または2個のシラノール基あるいは1個のアルコキシ基
と1個のシラノール基との少なくとも1つを含む組合わ
せをそれぞれ有する1種類あるいは2種類以上の有機ケ
イ素化合物から成る。成分bとしては、式(3)に示さ
れるジアルコキシシランモノマーと、式(4)に示され
る2官能反応性シリコーンオリゴマーとが挙げられる。
Component (b) is one or two kinds each having two alkoxy groups or two silanol groups or a combination containing at least one alkoxy group and one silanol group in one molecule. It consists of more than one kind of organosilicon compound. The component b includes a dialkoxysilane monomer represented by the formula (3) and a bifunctional reactive silicone oligomer represented by the formula (4).

【0026】[0026]

【化23】 Embedded image

【0027】[0027]

【化24】 Embedded image

【0028】式(3)において、R7は炭素数1〜18
の有機基であり、R8は炭素数1〜5の有機基であり、
式(4)においてR9はメチル基およびフェニル基を示
している。
In the formula (3), R7 has 1 to 18 carbon atoms.
R8 is an organic group having 1 to 5 carbon atoms,
In the formula (4), R9 represents a methyl group and a phenyl group.

【0029】ジアルコキシシランモノマーは、成分a,
b,cの全モル数に対して50モル%以下で使用するこ
とが好ましい。ジアルコキシシランモノマーを50モル
%より多量に用いれば、縮合反応において樹脂化を疎外
し、さらに電着塗膜の硬度が低下する。また、塗膜形成
後の焼付け時に、塗膜の流動性が過度になり、均一で平
滑である良好な外観が得られなくなる。
The dialkoxysilane monomer comprises component a,
It is preferable to use 50 mol% or less based on the total number of moles of b and c. If the dialkoxysilane monomer is used in an amount greater than 50 mol%, resinification is alienated in the condensation reaction, and the hardness of the electrodeposition coating film further decreases. Further, at the time of baking after the formation of the coating film, the fluidity of the coating film becomes excessive, and a uniform and smooth good appearance cannot be obtained.

【0030】ジアルコキシシランモノマーとしては、ジ
メチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、
ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシ
ラン、3−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、3
−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、ヘプタデカ
フルオロデシルメチルジメトキシシラン、3−メタクリ
ロキシプロピルメチルジメトキシシラン、ジメチルジエ
トキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、オクタ
デシルメチルジメトキシシラン等があり、これらの1種
類または2種類以上を使用する。成分bとしては、ジア
ルコキシシランモノマーと、前述の2官能反応性シリコ
ーンオリゴマーとを併用してもよい。
As the dialkoxysilane monomer, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane,
Diphenyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, 3-chloropropylmethyldiethoxysilane, 3
-Chloropropylmethyldimethoxysilane, heptadecafluorodecylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, methylvinyldimethoxysilane, octadecylmethyldimethoxysilane, etc., and one or more of these Use As the component b, a dialkoxysilane monomer and the aforementioned bifunctional reactive silicone oligomer may be used in combination.

【0031】成分cは、式(5)に示される1種類ある
いは2種類以上のカチオン性有機ケイ素化合物から成
る。式(5)において、R1は炭素数1〜8の有機基で
あり、R2は炭素数1〜5の有機基であり、Xは炭素数
1〜8の有機基であり、Kはカチオン性官能基であっ
て、nは0または1である。n=0のときにはトリアル
コキシシランであるカチオン性有機ケイ素化合物c1で
あり、n=1のときはジアルコキシシランであるカチオ
ン性有機ケイ素化合物c2である。
The component c comprises one or more cationic organosilicon compounds represented by the formula (5). In the formula (5), R1 is an organic group having 1 to 8 carbon atoms, R2 is an organic group having 1 to 5 carbon atoms, X is an organic group having 1 to 8 carbon atoms, and K is a cationic functional group. And n is 0 or 1. When n = 0, it is a cationic organosilicon compound c1 which is a trialkoxysilane, and when n = 1, it is a cationic organosilicon compound c2 which is a dialkoxysilane.

【0032】成分cは、成分a,b,cの全モル数に対
して10〜30モル%が好ましく、さらに好ましくは1
5〜25モル%である。10モル%以下では電着塗膜形
成能を有するカチオン性官能基含有ポリシロキサン樹脂
組成物の水溶性が低下し、30モル%を超えれば、電着
塗膜の再溶解や脱落剥離が、電着工程から水洗工程の作
業中に発生し、さらに過剰に用いれば、電着塗膜形成能
が低下し、電着塗膜が形成しなくなるなどの問題が生じ
る。
Component c is preferably from 10 to 30 mol%, more preferably from 1 to 30 mol%, based on the total moles of components a, b and c.
5 to 25 mol%. When the amount is less than 10 mol%, the water solubility of the cationic functional group-containing polysiloxane resin composition having an ability to form an electrodeposition coating film is reduced. When the amount exceeds 30 mol%, re-dissolution or detachment of the electrodeposition coating film may occur. It occurs during the work from the deposition step to the water washing step, and if used in excess, there is a problem that the ability to form an electrodeposition coating film is reduced and the electrodeposition coating film is not formed.

【0033】成分cのカチオン性官能基は、アミノ基、
モノアミノアルキル基およびジアミノアルキル基から選
ばれる。またカチオン性官能基は、式(6)に示される
ように、イソシアネート基と、第3級アミン系アミノア
ルコールの水酸基中の活性化水素との付加反応で得られ
てもよく、またさらにカチオン性官能基は、式(7)に
示されるように、エポキシ基と第2級アミンの活性化水
素との付加反応で得られてもよい。
The cationic functional group of the component c is an amino group,
It is selected from a monoaminoalkyl group and a diaminoalkyl group. The cationic functional group may be obtained by an addition reaction between an isocyanate group and an activated hydrogen in a hydroxyl group of a tertiary amine amino alcohol as shown in the formula (6). The functional group may be obtained by an addition reaction between an epoxy group and an activated hydrogen of a secondary amine as shown in formula (7).

【0034】[0034]

【化25】 Embedded image

【0035】[0035]

【化26】 Embedded image

【0036】式(6)においてR10は有機基であり、
式(7)においてR11は有機基であり、R12は有機
基である。
In the formula (6), R10 is an organic group,
In the formula (7), R11 is an organic group, and R12 is an organic group.

【0037】成分cは、前述のようにトリアルコキシシ
ランであるカチオン性有機ケイ素化合物c1と、ジアル
コキシシランであるカチオン性有機ケイ素化合物c2と
に分類され、カチオン性有機ケイ素化合物c1は成分a
と同じ数のアルコキシ基を有し、カチオン性有機ケイ素
化合物c2は成分bと同じ数のアルコキシ基を有してい
る。数1で示される成分aおよびカチオン性有機ケイ素
化合物c1と、成分bとカチオン性有機ケイ素化合物c
2とのモル比rは、1.0以上が好ましい。
As described above, the component c is classified into a cationic organosilicon compound c1 which is a trialkoxysilane and a cationic organosilicon compound c2 which is a dialkoxysilane.
The cationic organosilicon compound c2 has the same number of alkoxy groups as the component b. Component a and cationic organosilicon compound c1 represented by Formula 1, component b and cationic organosilicon compound c
The molar ratio r to 2 is preferably 1.0 or more.

【0038】[0038]

【数1】 (Equation 1)

【0039】r=1.0未満では、縮合反応時に樹脂化
が低下する。また電着塗膜の硬度が低下するという問題
が生じる。また、塗膜形成後の焼付け時に、塗膜の流動
性が過度になり、均一で平滑である良好な外観が得られ
なくなる。
If r is less than 1.0, resinification is reduced during the condensation reaction. In addition, there is a problem that the hardness of the electrodeposition coating film is reduced. Further, at the time of baking after the formation of the coating film, the fluidity of the coating film becomes excessive, and a uniform and smooth good appearance cannot be obtained.

【0040】成分cのカチオン性官能基がアミノ基、モ
ノアミノアルキル基あるいはジアミノアルキル基である
カチオン性有機ケイ素化合物としては、γ−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメト
キシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−ア
ミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−フェニル−
γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−[N−ア
リル−N(2−アミノエチル)]アミノプロピルトリメ
トキシシラン、p−[N−(2−アミノエチル)アミノ
メチル]フェネチルトリメトキシシラン、N−3−トリ
メトキシシリルプロピル−m−フェニレンジアミン、γ
−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノ
プロピルエチルジエトキシシラン等があり、これらの1
種類あるいは2種類以上を使用する。
Examples of the cationic organosilicon compound in which the cationic functional group of component c is an amino group, a monoaminoalkyl group or a diaminoalkyl group include γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, and N-aminopropyltrimethoxysilane. β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-phenyl-
γ-aminopropyltrimethoxysilane, 3- [N-allyl-N (2-aminoethyl)] aminopropyltrimethoxysilane, p- [N- (2-aminoethyl) aminomethyl] phenethyltrimethoxysilane, N- 3-trimethoxysilylpropyl-m-phenylenediamine, γ
-Aminopropylmethyldiethoxysilane, γ-aminopropylethyldiethoxysilane and the like.
Use two or more types.

【0041】式(6)で示される第3級アミン系アミノ
アルコールの水酸基の活性化水素とイソシアネート基と
の付加反応によって、成分cのカチオン性官能基を得る
場合、第3級アミン系アミノアルコールとしては、N,
N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジエチルエタ
ノールアミンなどが用いられる。イソシアネート基を有
する物質としては、式(8)で示されるアルコキシシラ
ンが用いられる。
When the cationic functional group of the component c is obtained by the addition reaction between the activated hydrogen of the hydroxyl group of the tertiary amine amino alcohol represented by the formula (6) and the isocyanate group, the tertiary amine amino alcohol As N,
N-dimethylethanolamine, N, N-diethylethanolamine and the like are used. As the substance having an isocyanate group, an alkoxysilane represented by the formula (8) is used.

【0042】[0042]

【化27】 Embedded image

【0043】式(8)においてR13は有機基を示し、
R14はアルキル基を示している。イソシアネート基を
有するアルコキシシランとしては、γ−イソシアネート
プロピルメチルジエトキシシラン、γ−イソシアネート
プロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアネートプロ
ピルメチルジメトキシシラン、γ−イソシアネートプロ
ピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
In the formula (8), R13 represents an organic group,
R14 represents an alkyl group. Examples of the alkoxysilane having an isocyanate group include γ-isocyanatopropylmethyldiethoxysilane, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane, γ-isocyanatopropylmethyldimethoxysilane, γ-isocyanatopropyltrimethoxysilane, and the like.

【0044】式(7)で示されるエポキシ基と第2級ア
ミンの活性化水素との付加反応によって成分cのカチオ
ン性官能基を得る場合、第2級アミンとしては、ジエチ
ルアミン、ジエタノールアミン、ジ−n−プロパノール
アミン、ジ−iso−プロパノールアミン、N−メチル
エタノールアミン、N−エチルエタノールアミン等があ
る。エポキシ基は、エポキシ官能性アルコキシシランと
して用いることが好ましく、エポキシ官能性アルコキシ
シランとしては、γ−グリシドキシプロピルメチルジエ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン、2−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、
2−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、β−
(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−トリメト
キシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)
エチル−メチルジエトキシシラン、β−(3,4−エポ
キシシクロヘキシル)エチル−メチルジメトキシシラ
ン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−
トリエトキシシラン等がある。
When the cationic functional group of the component c is obtained by the addition reaction between the epoxy group represented by the formula (7) and the activated hydrogen of the secondary amine, the secondary amine is diethylamine, diethanolamine, di-diamine. Examples include n-propanolamine, di-iso-propanolamine, N-methylethanolamine, N-ethylethanolamine and the like. The epoxy group is preferably used as an epoxy-functional alkoxysilane. Examples of the epoxy-functional alkoxysilane include γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and 2-glycidoxyethyl. Trimethoxysilane,
2-glycidoxyethyltriethoxysilane, β-
(3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-trimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl)
Ethyl-methyldiethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-methyldimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-
And triethoxysilane.

【0045】前述の成分a,b,cおよび純水を、アル
コール、グリコールおよびセロソルブなどの水溶性の溶
剤1種類または2種類以上を主成分とする溶媒系で加水
分解および縮合反応を行い、カチオン性官能基含有ポリ
シロキサン樹脂組成物を製造する。このとき純水は、成
分a,b,cに含まれるアルコキシ基に対して0.8当
量以上、好ましくは0.9当量以上となるように選ばれ
る。水がアルコキシ基に対して0.8当量未満となれ
ば、縮合反応における樹脂化および電着塗膜形成能が低
下する。このため、良好な電着塗膜が得られなくなる。
The above components a, b, c and pure water are hydrolyzed and condensed in a solvent system comprising one or more water-soluble solvents such as alcohol, glycol and cellosolve to form a cation. A polysiloxane resin composition having a functional functional group is produced. At this time, the pure water is selected so as to be 0.8 equivalent or more, preferably 0.9 equivalent or more with respect to the alkoxy group contained in the components a, b and c. If the amount of water is less than 0.8 equivalents relative to the alkoxy group, the resinization and electrodeposition coating film-forming ability in the condensation reaction are reduced. Therefore, a good electrodeposition coating film cannot be obtained.

【0046】加水分解および縮合反応は、成分a,b,
c、純水および溶剤を80〜100℃の条件で10〜1
5時間行われる。この際、触媒は必要としない。多段階
反応を行えば、得られるカチオン性官能基含有ポリシロ
キサン樹脂組成物の高分子化を図ることができる。
The hydrolysis and condensation reaction comprises the components a, b,
c, pure water and a solvent of 10 to 1 at 80 to 100 ° C.
Performed for 5 hours. At this time, no catalyst is required. By performing a multi-step reaction, the resulting cationic functional group-containing polysiloxane resin composition can be polymerized.

【0047】反応時間が10時間未満ではカチオン性官
能基含有ポリシロキサン樹脂組成物の高分子化が不十分
となり、電着塗膜形成能が損なわれ、15時間を超えれ
ば、カチオン性官能基含有ポリシロキサン樹脂組成物の
高分子化が過剰となり、水溶性が低下するという問題が
ある。
If the reaction time is less than 10 hours, the cationic functional group-containing polysiloxane resin composition will be insufficiently polymerized, and the ability to form an electrodeposition coating film will be impaired. There is a problem that the polymerization of the polysiloxane resin composition becomes excessive and the water solubility decreases.

【0048】成分a,b,c、純水を溶剤中で反応させ
た後に、カチオン性官能基含有ポリシロキサン樹脂組成
物に対して20重量%以下のアミノ樹脂、フッ素系樹
脂、ポリイミド系樹脂、熱硬化・耐熱性イソシアネート
オリゴマー、シリコーン系多環オリゴマー等を添加して
もよい。添加する樹脂が20重量%を超えれば、カチオ
ン性官能基含有ポリシロキサン樹脂組成物の効果が低下
する。
After the components a, b, c and pure water are reacted in a solvent, the amino resin, the fluorine resin, the polyimide resin, A thermosetting / heat-resistant isocyanate oligomer, a silicone-based polycyclic oligomer, or the like may be added. When the amount of the resin to be added exceeds 20% by weight, the effect of the cationic functional group-containing polysiloxane resin composition decreases.

【0049】前述の反応によって得られたカチオン性官
能基含有ポリシロキサン樹脂組成物は、カチオン電着塗
料として用いられる。反応後のカチオン性官能基含有ポ
リシロキサン樹脂組成物を、カチオン性官能基含有ポリ
シロキサン樹脂組成物中のアミノ基に対して0.7〜
1.4当量となるように有機酸および鉱酸を1種類ある
いは2種類以上用いて中和する。有機酸としてはギ酸、
酢酸、乳酸、i−プロピオン酸、n−プロピオン酸など
炭素数が3以下のものが用いられ、鉱酸としては硫酸、
塩酸およびリン酸などが用いられる。
The cationic functional group-containing polysiloxane resin composition obtained by the above reaction is used as a cationic electrodeposition paint. After the reaction, the cationic functional group-containing polysiloxane resin composition, 0.7 to the amino group in the cationic functional group-containing polysiloxane resin composition
Neutralize with one or more organic acids and mineral acids to 1.4 equivalents. Formic acid as an organic acid,
Those having 3 or less carbon atoms such as acetic acid, lactic acid, i-propionic acid, and n-propionic acid are used.
Hydrochloric acid and phosphoric acid are used.

【0050】カチオン性官能基含有ポリシロキサン樹脂
組成物の中和物を純水で希釈すれば、カチオン電着塗料
となる。前述のカチオン電着塗料に、ルチル型チタン
白、マイカ、クレイ等の無機フィラー、フッ素樹脂粉
末、シリカ、酸化アルミナなどを分散させ、目的に応じ
たカチオン電着塗料とすることができる。
When a neutralized product of the cationic functional group-containing polysiloxane resin composition is diluted with pure water, a cationic electrodeposition paint is obtained. An inorganic filler such as rutile-type titanium white, mica, or clay, a fluororesin powder, silica, alumina oxide, or the like is dispersed in the above-described cationic electrodeposition coating composition to obtain a cationic electrodeposition coating composition suitable for the purpose.

【0051】電着塗装後、得られた塗膜が硬化温度20
0℃以上で硬化される。焼付け処理は、成分a,b,c
に加えてアミノ樹脂、ポリイミド系樹脂、熱硬化・耐熱
性イソシアネートオリゴマーおよびシリコーン系多環オ
リゴマー等の硬化性樹脂を用いた場合には、焼付け温度
200℃で約1時間行われ、硬化性樹脂を用いない場合
には、焼付け温度250〜300℃で約1時間行われ
る。
After the electrodeposition coating, the resulting coating film has a curing temperature of 20
Cured above 0 ° C. The baking process includes the components a, b, c
In addition, when a curable resin such as an amino resin, a polyimide resin, a thermosetting / heat-resistant isocyanate oligomer and a silicone-based polycyclic oligomer is used, the curing is performed at a baking temperature of 200 ° C. for about 1 hour to remove the curable resin. If not used, baking is performed at a baking temperature of 250 to 300 ° C. for about 1 hour.

【0052】[0052]

【実施例】以下の実施例によって、本発明をさらに詳細
に説明する。本件の発明者は、表1に示されるような実
施例1〜8を行った。これらの実施例は、材料は異なる
けれども、製造条件は同じである。以下にその製造条件
を説明する。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. The present inventor performed Examples 1 to 8 as shown in Table 1. In these examples, the materials are different, but the manufacturing conditions are the same. Hereinafter, the manufacturing conditions will be described.

【0053】実施例1〜8 (1)カチオン性官能基含有ポリシロキサン樹脂の製造 撹拌機、温度計、還流冷却器を備えた1リットルの四ツ
口フラスコに、成分a,b,c(ただし成分cとして、
γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシランとジメ
チルエタノールアミンとを用いる場合には、これらを反
応させた後、成分cとする)、純水および溶剤の3/4
を仕込み、85〜100℃の還流温度で、6時間反応
後、残り1/4を仕込み、さらに4時間反応を行った。
その後、30℃以下に冷却し、12〜16時間後に中和
剤として乳酸を用いて中和を行った。中和剤量は、アミ
ノ基含有アルコキシシランに対して1当量とした。
Examples 1 to 8 (1) Production of cationic functional group-containing polysiloxane resin Components a, b, and c (provided that components a, b, and c were added to a 1-liter four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a reflux condenser) As component c,
When γ-isocyanatopropyltriethoxysilane and dimethylethanolamine are used, they are reacted to obtain component c), pure water and 3/4 of the solvent.
, And the mixture was reacted at a reflux temperature of 85 to 100 ° C. for 6 hours. Then, the remaining 1/4 was charged and the reaction was further performed for 4 hours.
Then, it cooled to 30 degreeC or less, and neutralized using lactic acid as a neutralizing agent after 12 to 16 hours. The amount of the neutralizing agent was 1 equivalent relative to the amino group-containing alkoxysilane.

【0054】実施例1〜8の各成分の組成および反応条
件等を表1に示す。
Table 1 shows the composition of each component of Examples 1 to 8 and the reaction conditions.

【0055】[0055]

【表1】 [Table 1]

【0056】(2)カチオン電着塗料の製造、試験用試料
の作成および塗料の性能試験 前述の方法によって得られた中和後のカチオン性官能基
含有ポリシロキサン樹脂組成物を、固形分が10重量%
となるように純水を用いて1リットルに希釈し、粗カチ
オン電着塗料を得た。粗カチオン電着塗料について、後
述するような性能試験を行い、表2の試験結果を得た。
(2) Manufacture of cationic electrodeposition paint, preparation of test sample, and performance test of paint The neutralized cationic functional group-containing polysiloxane resin composition obtained by the above-mentioned method was used. weight%
Was diluted to 1 liter with pure water to obtain a crude cationic electrodeposition paint. The crude cationic electrodeposition paint was subjected to a performance test as described below, and the test results in Table 2 were obtained.

【0057】(a)カチオン性官能基含有ポリシロキサ
ン樹脂組成物の水溶化能 カチオン性官能基含有ポリシロキサン樹脂組成物を希釈
し、粗カチオン電着塗料を作成する際の水溶化能を、凡
用のアクリル−メラミン系アニオン電着塗料の水溶化能
を基準とし、目視判定した。これによって上記組成物の
純水への溶解の程度を判定した。表2における本試験項
目の記号は、下記の意味を表す。
(A) Water-solubilizing ability of cationic functional group-containing polysiloxane resin composition The water-solubilizing ability of the cationic functional group-containing polysiloxane resin composition when diluted to prepare a crude cationic electrodeposition coating composition is approximately as follows. Was visually determined based on the water-solubilizing ability of an acrylic-melamine-based anion electrodeposition coating composition for use. Thus, the degree of dissolution of the composition in pure water was determined. The symbols of the test items in Table 2 represent the following meanings.

【0058】◎同等以上、○同等、△やや劣る、×劣る (b)電着塗料の分散安定性 粗カチオン電着塗料を2〜3日放置し、凡用のアクリル
−メラミン系アニオン電着塗料の分散安定性を基準と
し、分散安定性を目視判定した。表2における本試験項
目の記号は、下記の意味を表す。
◎ Equal or better, ○ Equal, △ Slightly inferior, × Inferior (b) Dispersion stability of electrodeposition paint The crude cationic electrodeposition paint is allowed to stand for 2 to 3 days, and a conventional acrylic-melamine anion electrodeposition paint Based on the dispersion stability of the dispersion, the dispersion stability was visually determined. The symbols of the test items in Table 2 represent the following meanings.

【0059】◎同等以上、○同等、△やや劣る、×劣る 前述の粗カチオン電着塗料をアニオン交換樹脂であるダ
イヤイオンSA−10AP(三菱化成社製)を用いて精
製し、カチオン電着塗料を得た。
◎ Equal or better, ○ Equal, ΔSlightly inferior, × Inferior The above-mentioned crude cationic electrodeposition paint was purified using Diaion SA-10AP (manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd.), which is an anion exchange resin, to obtain a cationic electrodeposition paint. I got

【0060】前述のカチオン電着塗料をアルミニウム板
(JIS A−10501×70×70mm3)に液温
25℃で2分間50Vの電圧を印加して電着塗装し、1
00〜120℃で15分間予備乾燥を行った後、250
℃で1時間焼付け処理を行い、試料を作成し、後述する
性能試験である電着塗膜形性能の試験を行い、表2の試
験結果を得た。
The above-mentioned cationic electrodeposition paint was electrodeposited on an aluminum plate (JIS A-10501 × 70 × 70 mm 3 ) by applying a voltage of 50 V for 2 minutes at a liquid temperature of 25 ° C.
After pre-drying at 00 to 120 ° C. for 15 minutes, 250
A baking treatment was performed at 1 ° C. for 1 hour to prepare a sample, and a test of an electrodeposition coating type performance, which is a performance test described later, was performed.

【0061】(c)電着塗膜形成能 凡用のアクリル−メラミン系アニオン電着塗料によって
得られた電着塗膜を基準とし、電着によって得られた塗
膜の形成能を目視判定した。表2における本試験項目の
記号は、下記の意味を表す。
(C) Ability to form electrodeposited coating film The ability to form an electrodeposited coating film obtained by electrodeposition was visually determined based on the electrodeposited coating film obtained from a general acrylic-melamine anion electrodeposition coating material. . The symbols of the test items in Table 2 represent the following meanings.

【0062】◎同等以上、○同等、△やや劣る、×劣る (3)試料の塗膜性能試験 本件の発明者は、電着塗料および電着塗膜の性能に関し
て、後述するような試験を行い、下記表2の試験結果を
得た。下記表中において、耐水性、耐溶剤性、耐薬品性
については、試験前の試料の状態と、試験後の試料の状
態とを比較し、変化が生じていない場合には○の記号
を、白化などの変化が生じているときには△の記号を付
した。
◎ Equal or better, ○ Equivalent, △ Slightly poor, × Poor (3) Coating performance test of sample The present inventor carried out the following tests on the performance of the electrodeposition paint and the electrodeposition coating film. The test results shown in Table 2 below were obtained. In the table below, for water resistance, solvent resistance, and chemical resistance, the state of the sample before the test is compared with the state of the sample after the test. When a change such as whitening occurs, a symbol of △ is attached.

【0063】(a)塗膜の外観(均一・平滑性、光沢) 凡用のアクリル−メラミン系アニオン電着塗装の塗膜外
観を基準とし、目視判定した。表2における本試験項目
の記号は、下記の意味を表す。
(A) Appearance of coating film (uniformity / smoothness, gloss) A visual judgment was made on the basis of the appearance of a general acrylic-melamine-based anion electrodeposition coating film. The symbols of the test items in Table 2 represent the following meanings.

【0064】◎同等以上、○同等、×劣る (b)塗膜の密着性(碁盤目テーピング試験) 1×1mm2 のマス目を100個カッターで切込み、セ
ロハンテープで塗膜をテーピングし、セロハンテープを
剥離する際に剥がれないマス目数で示す。
◎ Equal or better, ○ Equal, × Poor (b) Adhesion of coating film (crosscut taping test) Cut 100 squares of 1 × 1 mm 2 with a cutter, tap the coating film with cellophane tape, It is indicated by the number of squares that do not peel off when the tape is peeled off.

【0065】(c)鉛筆硬度 三菱鉛筆ユニで傷硬さを測定した。(C) Pencil hardness The scratch hardness was measured with Mitsubishi Pencil Uni.

【0066】(d)耐熱性 (i)耐熱温度 加熱1時間で塗膜の脱落、剥がれのない温度を示す。(D) Heat resistance (i) Heat resistance Temperature is the temperature at which the coating film does not fall off or peel off after heating for 1 hour.

【0067】(ii)下記の加熱条件下で、塗膜の脱落、剥
がれの有無を目視と碁盤目テーピング試験で判定する。
試験前の状態と変化がないものを良好とする。
(Ii) Under the following heating conditions, the presence or absence of peeling or peeling of the coating film is determined visually and by a grid taping test.
Those that have not changed from the state before the test are regarded as good.

【0068】250℃×120時間 300℃×24時間 (e)耐水性 沸騰純水中に1日8時間試料を浸漬し、この試験を3日
間行った後、塗膜の白化、碁盤目テーピング試験を用い
て2次密着性を調べる。
250 ° C. × 120 hours 300 ° C. × 24 hours (e) Water resistance The sample was immersed in boiling pure water for 8 hours a day, and this test was performed for 3 days. The secondary adhesiveness is examined using.

【0069】(f)耐溶剤性 シンナー中に24時間試料を浸漬し、塗膜の溶解、膨
れ、および白化等外観変化を試験する。
(F) Solvent resistance The sample is immersed in a thinner for 24 hours, and the coating is examined for changes in appearance such as dissolution, blistering, and whitening.

【0070】(g)耐薬品性 各薬液(5%塩酸、50%硫酸、50%水酸化ナトリウ
ム)に試料を24時間浸漬し、金属の腐食、塗膜の膨れ
等の外観変化を試験する。
(G) Chemical Resistance A sample is immersed in each chemical solution (5% hydrochloric acid, 50% sulfuric acid, 50% sodium hydroxide) for 24 hours, and the appearance change such as corrosion of metal and swelling of the coating film is tested.

【0071】以上の試験結果を、表2に示す。Table 2 shows the test results.

【0072】[0072]

【表2】 [Table 2]

【0073】比較例1〜7 表3に示す成分組成および反応条件を用い、実施例の製
造方法に基づいて、比較例1〜7を行った。反応時間が
4時間以下の場合には全材料を一度に仕込み、所定の時
間反応を行った。また反応時間が10時間を越える場合
には、材料の3/4を4時間反応させた後、残り1/4
の材料を加えて、所定の時間になるまで反応を行った。
比較例についても、試験用の試料を作成し、実施例と同
様の項目について、試験を行った。比較例1〜7の試験
結果を表4に示す。
Comparative Examples 1 to 7 Comparative Examples 1 to 7 were carried out using the component compositions and reaction conditions shown in Table 3 based on the production methods of the examples. When the reaction time was 4 hours or less, all the materials were charged at once, and the reaction was performed for a predetermined time. When the reaction time exceeds 10 hours, 3/4 of the material is reacted for 4 hours, and the remaining 1/4 is reacted.
The reaction was continued until a predetermined time was reached.
For the comparative example, a test sample was prepared, and the same items as in the example were tested. Table 4 shows the test results of Comparative Examples 1 to 7.

【0074】[0074]

【表3】 [Table 3]

【0075】[0075]

【表4】 [Table 4]

【0076】比較例1は従来技術に示した特開平2−3
11581号を再現したものである。比較例1では成分
a,bを用いておらず、カチオン性官能基を有する成分
cのみを用いているため水溶化能および電着塗料の分散
安定性は優れている。一方で反応時に純水を用いておら
ず、また反応時間も短く、反応温度も低いため高分子化
が生じず、電着塗膜を形成することができなかった。
Comparative Example 1 is disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
No. 11581 is reproduced. In Comparative Example 1, components a and b were not used, and only component c having a cationic functional group was used, so that the water-solubility and the dispersion stability of the electrodeposition paint were excellent. On the other hand, pure water was not used during the reaction, the reaction time was short, and the reaction temperature was low, so that no polymerization occurred and no electrodeposition coating film could be formed.

【0077】比較例2では、成分cが成分a,b,cの
全モル数に対して5モル%と低いため水溶化能が低く、
電着塗料を得ることができなかった。したがって成分c
は成分a,b,cの全モル数に対して5モル%を超える
濃度、たとえば10モル%以上が好適であり、さらに好
ましくは15モル%以上であることがわかる。
In Comparative Example 2, since the content of the component c was as low as 5 mol% with respect to the total number of moles of the components a, b and c, the water-solubilizing ability was low.
The electrodeposition paint could not be obtained. Therefore component c
It is understood that the concentration is preferably more than 5 mol%, for example, 10 mol% or more, more preferably 15 mol% or more, based on the total number of moles of the components a, b and c.

【0078】比較例3では、成分cが成分a,b,cの
全モル数に対して40モル%と高いため、電着塗膜形性
能が低く、電着塗膜を得ることができなかった。したが
って成分cは、成分a,b,cの全モル数に対して40
モル%未満、たとえば30モル%以下が好ましく、さら
に好ましくは25モル%以下であることがわかる。
In Comparative Example 3, since the component c was as high as 40 mol% with respect to the total number of moles of the components a, b and c, the performance of the electrodeposition coating film was low, and no electrodeposition coating film could be obtained. Was. Therefore, the component c is 40% based on the total number of moles of the components a, b and c.
It is understood that the content is preferably less than mol%, for example, 30 mol% or less, and more preferably 25 mol% or less.

【0079】したがって成分cは、比較例2および3で
わかるように、成分a,b,cの全モル数に対して10
〜30モル%が好ましく、さらに15〜25モル%が好
ましいことがわかる。
Therefore, as can be seen from Comparative Examples 2 and 3, component c is 10% based on the total number of moles of components a, b and c.
It is understood that the content is preferably from 30 to 30 mol%, more preferably from 15 to 25 mol%.

【0080】比較例4では、数1で示されるトリアルコ
キシシランとジアルコキシシランとのモル比rが1.0
未満であるため樹脂化が低下して電着塗膜の硬度が低下
し、鉛筆硬度がFとなった。したがってモル比rは1.
0以上が好ましいことがわかる。
In Comparative Example 4, the molar ratio r between the trialkoxysilane and the dialkoxysilane represented by Formula 1 was 1.0.
Since it was less than 1, the resinification was reduced, the hardness of the electrodeposition coating film was reduced, and the pencil hardness was F. Therefore, the molar ratio r is 1.
It is understood that 0 or more is preferable.

【0081】比較例5では反応時間が3時間と短く、高
分子化が不充分であり、電着塗膜形成能が損なわれ、電
着塗膜を得ることができなかった。したがって反応時間
は3時間を超える、たとえば10時間以上が好ましいこ
とがわかる。
In Comparative Example 5, the reaction time was as short as 3 hours, the polymerization was insufficient, the ability to form an electrodeposition coating film was impaired, and an electrodeposition coating film could not be obtained. Therefore, it is understood that the reaction time is preferably longer than 3 hours, for example, 10 hours or longer.

【0082】比較例6では、反応時間が21時間と長
く、高分子化が過剰であるためカチオン性官能基含有ポ
リシロキサン樹脂組成物の水溶化能が低く、均一・平滑
で光沢のある電着塗膜が得られなかった。したがって反
応時間は21時間未満、たとえば15時間以下が好まし
いことがわかる。
In Comparative Example 6, the reaction time was as long as 21 hours, and the polymerization was excessive, so that the cationic functional group-containing polysiloxane resin composition had a low water-solubility and was uniform, smooth and glossy. No coating film was obtained. Therefore, it is understood that the reaction time is preferably less than 21 hours, for example, 15 hours or less.

【0083】したがって、比較例5および6から反応時
間は10〜15時間が好ましいことがわかる。
Therefore, it is understood from Comparative Examples 5 and 6 that the reaction time is preferably 10 to 15 hours.

【0084】比較例7ではアルコキシ基に対する純水量
が0.6当量と低いため、高分子化が低下し、電着塗膜
形成能が低下し、均一・平滑性を有する電着塗膜が得ら
れなかった。したがって、純水量はアルコキシ基に対し
て0.6当量を超える、たとえば0.8当量以上が好ま
しく、さらに好ましくは0.9当量以上であることがわ
かる。
In Comparative Example 7, since the amount of pure water with respect to the alkoxy group was as low as 0.6 equivalent, the polymerization was reduced, the ability to form an electrodeposition coating film was reduced, and an electrodeposition coating film having uniformity and smoothness was obtained. I couldn't. Therefore, it can be seen that the amount of pure water exceeds 0.6 equivalents relative to the alkoxy group, for example, preferably 0.8 equivalents or more, and more preferably 0.9 equivalents or more.

【0085】比較例と比較して、実施例1〜8では耐熱
性、耐水性、耐溶剤性、耐薬品性に優れ、かつ表面が平
滑で光沢を有し、硬度の高い電着塗膜が得られた。また
凡用のアクリル−メラミン系アニオン電着塗料と比較し
て、水溶化能および分散安定性の高いカチオン性官能基
含有ポリシロキサン樹脂組成物を用いた塗料組成物が得
られた。
As compared with the comparative example, in Examples 1 to 8, an electrodeposition coating film having excellent heat resistance, water resistance, solvent resistance, and chemical resistance, and having a smooth surface, gloss, and high hardness was obtained. Obtained. In addition, a coating composition using a cationic functional group-containing polysiloxane resin composition having higher water-solubility and dispersion stability than a conventional acrylic-melamine-based anion electrodeposition coating was obtained.

【0086】以上のように本実施例によれば、水溶性を
有するカチオン性官能基含有ポリシロキサン樹脂組成物
を製造し、電着塗料とするため、塗装に多量の溶剤を必
要とせず、作業の安全性および作業効率が向上する。ま
た電着塗装を行うことができるため、表面が均一・平滑
で、耐熱性、耐水性、耐薬品性等に優れ、硬度の高い塗
膜を得ることができる。
As described above, according to this embodiment, a water-soluble cationic functional group-containing polysiloxane resin composition is manufactured and used as an electrodeposition coating material. Safety and work efficiency are improved. In addition, since electrodeposition coating can be performed, a coating film having a uniform and smooth surface, excellent heat resistance, water resistance, chemical resistance, and the like and high hardness can be obtained.

【0087】[0087]

【発明の効果】本発明によれば、一分子中に3個のアル
コキシ基を有する有機ケイ素化合物と、一分子中に2個
のアルコキシ基または2個のシラノール基あるいは1個
のアルコキシ基と1個のシラノール基との少なくともい
ずれかの組合せを有する有機ケイ素化合物と、カチオン
性有機ケイ素化合物とを含むカチオン性官能基含有ポリ
シロキサン樹脂組成物を製造し、塗料組成物として用い
る。カチオン性官能基含有ポリシロキサン樹脂組成物は
水溶性を有するため、塗装を行う際の作業安全性が向上
する。
According to the present invention, an organosilicon compound having three alkoxy groups in one molecule, two alkoxy groups or two silanol groups or one alkoxy group in one molecule, A cationic functional group-containing polysiloxane resin composition containing an organosilicon compound having at least one combination with at least one silanol group and a cationic organosilicon compound is produced and used as a coating composition. Since the cationic functional group-containing polysiloxane resin composition has water solubility, work safety during painting is improved.

【0088】また電着塗装を行うため作業効率が向上し
た。また、耐熱性、耐水性、耐薬品性等に優れ、硬度の
高い塗膜が得られ、塗膜の膜厚が均一であり、表面を平
滑にすることができる。
Further, the work efficiency was improved because of the electrodeposition coating. Further, a coating film having excellent heat resistance, water resistance, chemical resistance, etc., and high hardness can be obtained, and the coating film has a uniform thickness and can have a smooth surface.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 77/26 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C08G 77/26

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 式(1)または式(2)で示される有機
ケイ素化合物の少なくとも1種類から成る成分aと、 【化1】 【化2】 (式1および2中、R3は炭素数1〜18の有機基であ
り、R4は炭素数1〜5の有機基であり、R5はメチル
基およびフェニル基であり、R6はメチル基およびエチ
ル基を表す。) 式(3)または式(4)で示される有機ケイ素化合物の
少なくとも1種類から成る成分bと、 【化3】 【化4】 (式3および4中、R7は炭素数1〜18の有機基であ
り、R8は炭素数1〜5の有機基であり、R9はメチル
基およびフェニル基を示す。) 式(5)で示されるカチオン性有機ケイ素化合物であっ
て、nが0であるカチオン性有機ケイ素化合物c1およ
びnが1であるカチオン性有機ケイ素化合物c2のうち
の1種類または2種類以上の組合わせから成る成分cと
を含有するカチオン性官能基含有ポリシロキサン樹脂組
成物において、 【化5】 (式5中、R1は炭素数1〜8の有機基であり、R2は
炭素数1〜5の有機基であり、Xは炭素数1〜8の有機
基であり、Kはアミノ基、モノアミノアルキル基または
ジアミノアルキル基であって、nは0または1の整数を
表す。) 成分a、bおよびcの全モル数に対し、成分aを10〜
80モル%、成分bを10〜50モル%および成分cを
10〜30モル%含有することを特徴とするカチオン性
官能基含有ポリシロキサン樹脂組成物。
1. A component a comprising at least one kind of an organosilicon compound represented by the formula (1) or (2), and Embedded image (In formulas 1 and 2, R3 is an organic group having 1 to 18 carbon atoms, R4 is an organic group having 1 to 5 carbon atoms, R5 is a methyl group and a phenyl group, and R6 is a methyl group and an ethyl group. And a component b comprising at least one kind of an organosilicon compound represented by the formula (3) or the formula (4); Embedded image (In Formulas 3 and 4, R7 is an organic group having 1 to 18 carbon atoms, R8 is an organic group having 1 to 5 carbon atoms, and R9 represents a methyl group and a phenyl group.) Formula (5) A component c comprising one or a combination of a cationic organosilicon compound c1 wherein n is 0 and a cationic organosilicon compound c2 wherein n is 1; A cationic functional group-containing polysiloxane resin composition containing: (In formula 5, R1 is an organic group having 1 to 8 carbon atoms, R2 is an organic group having 1 to 5 carbon atoms, X is an organic group having 1 to 8 carbon atoms, K is an amino group, An aminoalkyl group or a diaminoalkyl group, wherein n represents an integer of 0 or 1.) Component a is added in an amount of 10 to 10 moles of components a, b and c.
A cationic functional group-containing polysiloxane resin composition comprising 80 mol%, 10 to 50 mol% of component b, and 10 to 30 mol% of component c.
【請求項2】 請求項1記載のカチオン性官能基含有ポ
リシロキサン樹脂組成物と、 前記カチオン性官能基含有ポリシロキサン樹脂組成物中
のc成分のアミンを中和するための酸と、 純水とを含む塗料組成物であって、 酸は、前記カチオン性官能基含有ポリシロキサン樹脂組
成物中のc成分のアミンに対し0.7〜1.4当量、 純水は、前記カチオン性官能基含有ポリシロキサン樹脂
組成物中のアルコキシ基に対し0.8当量〜1.2当量
含有することを特徴とする塗料組成物。
2. The cationic functional group-containing polysiloxane resin composition according to claim 1, an acid for neutralizing the amine of the component c in the cationic functional group-containing polysiloxane resin composition, and pure water. Wherein the acid is 0.7 to 1.4 equivalents to the amine of the component c in the cationic functional group-containing polysiloxane resin composition, and pure water is the cationic functional group. A coating composition comprising 0.8 to 1.2 equivalents based on the alkoxy groups in the polysiloxane resin composition.
【請求項3】 式(1)または式(2)で示される有機
ケイ素化合物の少なくとも1種類から成る成分aと、 【化6】 【化7】 (式1および2中、R3は炭素数1〜18の有機基であ
り、R4は炭素数1〜5の有機基であり、R5はメチル
基およびフェニル基であり、R6はメチル基およびエチ
ル基を表す。) 式(3)または式(4)で示される有機ケイ素化合物の
少なくとも1種類から成る成分bと、 【化8】 【化9】 (式3および4中、R7は炭素数1〜18の有機基であ
り、R8は炭素数1〜5の有機基であり、R9はメチル
基およびフェニル基を示す。) 式(5)で示されるカチオン性有機ケイ素化合物であっ
て、nが0であるカチオン性有機ケイ素化合物c1およ
びnが1であるカチオン性有機ケイ素化合物c2のうち
の1種類または2種類以上の組合わせから成る成分c
と、 【化10】 (式5中、R1は炭素数1〜8の有機基であり、R2は
炭素数1〜5の有機基であり、Xは炭素数1〜8の有機
基であり、Kはアミノ基、モノアミノアルキル基または
ジアミノアルキル基であって、nは0または1の整数を
表す。) 純水とを、数1で示される成分aおよびカチオン性有機
ケイ素化合物c1と成分bおよびカチオン性有機ケイ素
化合物c2とのモル比rが1以上であり、成分a,b,
cの全モル数に対して成分aが10〜80モル%、成分
bが10〜50モル%および成分cが10〜30モル%
であり、アルコキシ基に対して純水が0.8〜1.2当
量であるように混合し、加水分解および縮合反応を行っ
て得られることを特徴とするカチオン性官能基含有ポリ
シロキサン樹脂組成物の製造方法。 【数1】
3. A component a comprising at least one kind of an organosilicon compound represented by the formula (1) or (2), and Embedded image (In formulas 1 and 2, R3 is an organic group having 1 to 18 carbon atoms, R4 is an organic group having 1 to 5 carbon atoms, R5 is a methyl group and a phenyl group, and R6 is a methyl group and an ethyl group. And a component b comprising at least one kind of an organosilicon compound represented by the formula (3) or the formula (4); Embedded image (In Formulas 3 and 4, R7 is an organic group having 1 to 18 carbon atoms, R8 is an organic group having 1 to 5 carbon atoms, and R9 represents a methyl group and a phenyl group.) Formula (5) A component c comprising one or a combination of two or more of a cationic organosilicon compound c1 in which n is 0 and a cationic organosilicon compound c2 in which n is 1
And (In formula 5, R1 is an organic group having 1 to 8 carbon atoms, R2 is an organic group having 1 to 5 carbon atoms, X is an organic group having 1 to 8 carbon atoms, K is an amino group, An aminoalkyl group or a diaminoalkyl group, and n represents an integer of 0 or 1.) Pure water is combined with a component a and a cationic organosilicon compound c1 and a component b and a cationic organosilicon compound represented by Formula 1. the molar ratio r to c2 is 1 or more, and the components a, b,
Component a is 10 to 80% by mole, component b is 10 to 50% by mole, and component c is 10 to 30% by mole based on the total number of moles of c.
A cationic functional group-containing polysiloxane resin composition obtained by mixing pure water with an alkoxy group in an amount of 0.8 to 1.2 equivalents and performing a hydrolysis and condensation reaction. Method of manufacturing a product. (Equation 1)
【請求項4】 成分cのカチオン性官能基は、イソシア
ネート基と第三級アミン系アミノアルコールの水酸基中
の活性化水素との付加反応で得られることを特徴とする
請求項3記載のカチオン性官能基含有ポリシロキサン樹
脂組成物の製造方法。
4. The cationic functional group according to claim 3, wherein the cationic functional group of component c is obtained by an addition reaction between an isocyanate group and an activated hydrogen in a hydroxyl group of a tertiary amine amino alcohol. A method for producing a functional group-containing polysiloxane resin composition.
【請求項5】 成分cのカチオン性官能基は、エポキシ
基と第二級アミンの活性化水素との付加反応で得られる
ことを特徴とする請求項3記載のカチオン性官能基含有
ポリシロキサン樹脂組成物の製造方法。
5. The cationic functional group-containing polysiloxane resin according to claim 3, wherein the cationic functional group of component c is obtained by an addition reaction between an epoxy group and an activated hydrogen of a secondary amine. A method for producing the composition.
JP24803291A 1991-09-26 1991-09-26 Cationic functional group-containing polysiloxane resin composition, coating composition using the same, and method for producing cationic functional group-containing polysiloxane resin composition Expired - Lifetime JP3274154B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24803291A JP3274154B2 (en) 1991-09-26 1991-09-26 Cationic functional group-containing polysiloxane resin composition, coating composition using the same, and method for producing cationic functional group-containing polysiloxane resin composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24803291A JP3274154B2 (en) 1991-09-26 1991-09-26 Cationic functional group-containing polysiloxane resin composition, coating composition using the same, and method for producing cationic functional group-containing polysiloxane resin composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0586194A JPH0586194A (en) 1993-04-06
JP3274154B2 true JP3274154B2 (en) 2002-04-15

Family

ID=17172188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24803291A Expired - Lifetime JP3274154B2 (en) 1991-09-26 1991-09-26 Cationic functional group-containing polysiloxane resin composition, coating composition using the same, and method for producing cationic functional group-containing polysiloxane resin composition

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3274154B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6435648B1 (en) 1996-02-13 2002-08-20 Canon Kabushiki Kaisha Liquid ejection apparatus using air flow to remove mist
EP3196263A4 (en) * 2014-09-19 2018-04-18 Mie University Electrodeposition liquid, metal core substrate, and process for producing metal core substrate

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5042561B2 (en) * 2006-08-11 2012-10-03 日本曹達株式会社 Organic-inorganic composite having amine compound
JP2009059651A (en) * 2007-09-03 2009-03-19 Osaka City Silsesquioxane based insulating material

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6435648B1 (en) 1996-02-13 2002-08-20 Canon Kabushiki Kaisha Liquid ejection apparatus using air flow to remove mist
EP3196263A4 (en) * 2014-09-19 2018-04-18 Mie University Electrodeposition liquid, metal core substrate, and process for producing metal core substrate

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0586194A (en) 1993-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0590954B1 (en) Epoxy-functional silicone resin
KR100363126B1 (en) An epoxy-functional organopolysiloxane resin and An epoxy-functional organopoly silioxane coating composition
JP5635129B2 (en) Composition of metal oxide functionalized with oligomeric siloxanol and use thereof
US4929703A (en) Solventless silicone coating composition
EP0186839A2 (en) Polyorganosiloxane compositions for surface treatment
JP3221718B2 (en) Epoxy-modified silicone resin composition
JPS6259736B2 (en)
JP2792231B2 (en) Composition for metal surface treatment
JP3274154B2 (en) Cationic functional group-containing polysiloxane resin composition, coating composition using the same, and method for producing cationic functional group-containing polysiloxane resin composition
JP2009137050A (en) Mold release agent composition
JP3191600B2 (en) Stainless steel painted structure and manufacturing method thereof
JP2695113B2 (en) Method for repairing inorganic hardened body or metal surface having silicon-based coating layer
JPH06220402A (en) Coating composition
JP5324303B2 (en) Cationic electrodeposition coating, coating film forming method and coating film
JP3242442B2 (en) Composition for coating
JP4009837B2 (en) Silicone coating agent, method for producing the same, and cured product
JPH06240207A (en) Coating composition
JPH04117473A (en) Coating composition
JP3194722B2 (en) Method for producing aqueous organopolysiloxane solution
JPH07116408B2 (en) Coating composition
JP3149347B2 (en) Coating composition
JPH093402A (en) Coating composition
JP2822544B2 (en) Organopolysiloxane composition
JP2608666B2 (en) Painted metal article and method of manufacturing the same
JPH1060376A (en) Coating agent composition

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20020108

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090201

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100201

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100201

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110201

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110201

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120201

Year of fee payment: 10

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120201

Year of fee payment: 10