JP4838256B2 - クレーター防止剤を含有する陰極電着組成物 - Google Patents
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Description
1)ヒドロキシ環状カーボネート、
2)脂肪族ポリカルボン酸無水物、
3)含んでいてもよい一官能性エポキシ樹脂、
4)多官能性(ジ−またはより高級な)イソシアネート樹脂、ならびに
5)次の2つの群
(i)第三級アミンおよび第一級もしくは第二級アミン基を含有するポリアミン、または
(ii)第三級アミンおよび第一級もしくは第二級アミン基を含有するポリアミンと、アミノアルキルアルコキシシランとの組み合わせ
の1つから選択されたポリアミン化合物
の反応生成物である40mgKOH/g未満の酸価を有する高度に分岐した水希釈性ポリエステルをクレーター防止剤が含み、
その反応生成物が第三級アミン基を水希釈性基へ転化するために酸および水の存在下に中和される、該クレーター防止剤の使用を改良点とする組成物に関する。
高度に分岐した水希釈性ポリエステルを、266部ドデセニルコハク酸無水物、125部グリセリンカーボネートおよび3部トリフェニルホスフィンを好適な反応容器へ装入することによって調製し、窒素ブランケット下に116℃に加熱した。反応物を132〜136の酸価が達成されるまで132℃に保持した。226部2−エチルヘキシルモノグリシジルエーテルおよび3部トリフェニルホスフィンを加え、0〜3の酸価が達成されるまで132℃に保持した。266部ドデセニルコハク酸無水物および1部トリフェニルホスフィンを加え、56〜62の酸価が達成されるまで132℃に保持した。次に108部キシレンを加え、反応温度を116℃に下げた。130部モンジュール(登録商標)MR(高分子量MDI)を反応容器へゆっくり装入した。反応混合物を、赤外スキャンによって示唆されるようにイソシアネートのすべてが反応するまで116℃に保持した。102部ジメチルアミノプロピルアミンを加え、116℃に1時間保持した。その後反応混合物を、2347部脱イオン水と163部乳酸(46%濃度)との混合物中へぽたぽた落とし、30分間混合した。生じた樹脂溶液は水中に30%の不揮発物質を有した。
高度に分岐した水希釈性ポリエステルを、266部ドデセニルコハク酸無水物、125部グリセリンカーボネートおよび3部トリフェニルホスフィンを好適な反応容器へ装入することによって調製し、窒素ブランケット下に116℃に加熱した。反応物を132〜136の酸価が達成されるまで132℃に保持した。181部2−エチルヘキシルモノグリシジルエーテル、47部ガンマ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランおよび3部トリフェニルホスフィンを加え、0〜3の酸価が達成されるまで132℃に保持した。266部ドデセニルコハク酸無水物および1部トリフェニルホスフィンを加え、56〜62の酸価が達成されるまで132℃に保持した。次に108部キシレンを加え、反応温度を116℃に下げた。130部モンジュール(登録商標)MR(高分子量MDI)を反応容器へゆっくり装入した。反応混合物を、赤外スキャンによって示唆されるようにイソシアネートのすべてが反応するまで116℃に保持した。87部ジメチルアミノプロピルアミンおよび33部アミノプロピルトリメトキシシランを加え、116℃に1時間保持した。応混合物を次に、2369部脱イオン水と143部乳酸(46%濃度)との混合物中へ落とし、30分間混合した。生じた樹脂溶液は水中に30%の不揮発物質を有した。
アルコールブロックポリイソシアネート架橋樹脂溶液を、317.14部のモンジュール(登録商標)MR(高分子量MDI)、105.71部のメチルイソブチルケトンおよび0.06部のジブチルスズジラウレートを好適な反応容器へ装入することによって調製し、窒素ブランケット下に37℃に加熱した。189.20部のプロピレングリコールモノメチルエーテルと13.24部トリメチロールプロパンとの混合物を、反応混合物を93℃より下に維持しながら反応容器へゆっくり装入した。反応混合物を次に、反応混合物の赤外スキャンによって示唆されるようにイソシアネートのすべてが反応するまで110℃に保持した。3.17部のブタノールおよび64.33部のメチルイソブチルケトンを次に加えた。生じた樹脂溶液は脱イオン水中に30%の不揮発物質含有率を有した。
次の成分を好適な反応容器へ装入した:520部のエポン828(登録商標)(188のエポキシ当量を有するビスフェノールAのジグリシジルエーテルのエポキシ樹脂)、151部ビスフェノールA、247のヒドロキシ当量を有する190部エトキシル化ビスフェノールA(シンファック(Synfac)(登録商標)8009)、44部キシレンおよび1部ジメチルベンジルアミン。生じた反応混合物を窒素ブランケット下に160℃に加熱し、室温に1時間保持した。2部ジメチルベンジルアミンを加え、混合物を、1050のエポキシ当量が得られるまで147℃に保持した。反応混合物が149℃に冷えたとき、次に797部の架橋剤樹脂溶液(上記から)を加えた。反応温度が107℃に冷えたとき、58部のジケチミン(73%の不揮発性物質含有率を有する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)および48部のメチルエタノールアミンを加えた。生じた混合物の温度は上昇し、120℃に1時間保持し、次に1335部脱イオン水および61部乳酸(脱イオン水中の88%乳酸)の水性媒体に分散させた。追加の825部の脱イオン水を加えた。エマルジョンを、メチルイソブチルケトンが蒸発するまでかき混ぜ状態に保った。生じた樹脂エマルジョンは38%の不揮発性物質含有率を有した。
第四級化剤を、87部ジメチルエタノールアミンを室温で反応容器中の320部2−エチルヘキサノール半キャップド・トルエンジイソシアネートに加えることによって製造した。発熱反応が起こり、反応混合物を80℃で1時間撹拌した。次に118部乳酸水溶液(75%加熱残分)、引き続き39部2−ブトキシエタノールを加えた。反応混合物を、絶えず撹拌しながら65℃で約1時間保持して第四級化剤を形成した。
顔料粉砕媒体を、710部エポン(Epon)(登録商標)828(188のエポキシド当量を有するビスフェノールAのジグリシジルエーテル)および290部ビスフェノールAを窒素ブランケット下の好適な容器へ装入することによって調製し、150℃〜160℃に加熱して発熱反応を開始させた。発熱反応を150℃〜160℃で約1時間続けた。反応混合物を次に120℃に冷却し、496部の2−エチルヘキサノール半キャップド・トルエンジイソシアネートを加えた。反応混合物の温度を110℃〜120℃に1時間保持し、それに1095部の2−ブトキシエタノールの添加が続き、反応混合物を次に85℃〜90℃に冷却し、次に71部の脱イオン水を加え、その後に496部第四級化剤(上で製造した)の添加が続いた。反応混合物の温度を、約1の酸価が得られるまで85℃〜90℃に保持した。
* 浴Iに使用したクレーター防止剤は、ジェファミン(Jeffamine)(登録商標)
D2000(ポリオキシアルキレンジアミン)およびエポン(登録商標)1001エポキシ樹脂
の反応生成物である通常のクレーター防止剤を含んだ。
** 浴IIに使用したクレーター防止剤は、上で製造された新規クレーター防止
添加剤Iを含んだ。
*** 浴IIIに使用したクレーター防止剤は、上で製造された新規クレーター防止
添加剤IIを含んだ。
A−0〜10%欠陥
B−11〜20%欠陥
C−21〜40%欠陥
D−41〜80%欠陥
E−80%より多い欠陥。
1−10未満クレーター
2−10〜20クレーター
3−30〜50クレーター
4−50〜100クレーター
5−100より多いクレーター。
次に、本発明の好ましい態様を示す。
1. エポキシ−アミン付加物およびブロックトポリイソシアネート架橋剤を含むフィルム形成バインダーがその中に分散された水性キャリアを含む、改良された陰極電着組成物であって、
(a)ヒドロキシ環状カーボネート、
(b)脂肪族ポリカルボン酸無水物、
(c)場合により、一官能性エポキシ樹脂、
(d)ジおよびより高級なポリイソシアネート樹脂よりなる群から選択された架橋剤、
(e)(i)少なくとも1つの遊離第三級アミンおよび1つの第一級もしくは第二級アミン基を有するポリアミン、ならびに
(ii)少なくとも1つの遊離第三級アミンおよび1つの第一級もしくは第二級アミン基を有するポリアミンと、アミノアルキルアルコキシシランとの組み合わせ
よりなる群から選択されたポリアミン化合物
の反応生成物である高度に分岐した水希釈性ポリエステルをクレーター防止剤が含み、
その反応生成物が第三級アミン基を水希釈性基へ転化するために酸および水の存在下に中和されている、該クレーター防止剤を組み入れたことを改良点とする組成物。
2. 前記脂肪族ポリカルボン酸無水物がC 4 〜C 18 線状、分岐または脂環式側鎖を含有する、上記1に記載の組成物。
3. 成分(a)〜(e)が任意の実行可能な順番で反応させられる、上記1に記載の組成物。
4. 成分(a)〜(e)が定められた順番で反応させられる、上記1に記載の組成物。
5. 前記ヒドロキシ環状カーボネート化合物(a)が先ず酸無水物化合物(b)と反応させられて酸基を含有する付加物を形成し、該酸基が前記架橋剤(d)と反応させられてそれぞれ末端環状カーボネート基を有するジ−またはより高級な付加物を形成し、該末端環状カーボネート基がその次にポリアミン化合物(e)と反応させられて、次に酸で中和されて水希釈性ポリエステルをもたらす末端アミン基を有する付加物をもたらす、上記1に記載のクレーター防止剤の製造方法。
6. 第1反応で形成された酸基を含有する前記付加物を架橋剤と反応させる前に、該付加物が一官能性エポキシ樹脂(c)とさらに反応させられて20mgKOH/g未満の生じた酸価で該酸基をヒドロキシル基へ転化し、そしてヒドロキシル基を含有する鎖延長された付加物を形成し、かつ、該ヒドロキシル基を含有する該付加物がその次に追加の酸無水物(b)と反応させられて40mgKOH/gより大きい生じた酸価で酸基を含有するさらなる鎖延長された付加物を形成し、それが次に該架橋剤と反応させられる、上記5に記載の方法。
7. 任意の実行可能な順番に次の工程:
(a)エポキシ−アミン付加物を製造する工程、
(b)ブロックトポリイソシアネート架橋剤を製造する工程、
(c)該エポキシ−アミン付加物を該ブロックトポリイソシアネート架橋剤とブレンドする工程、
(d)該エポキシ−アミン付加物を有機酸で中和してエマルジョンを形成する工程、
(e)該エマルジョンを顔料ペーストとブレンドする工程、
(f)上記1に記載の反応生成物より本質的になる添加剤を電着組成物へ組み入れる工程
を含む陰極電着組成物の製造方法。
Claims (3)
- エポキシ−アミン付加物およびブロックトポリイソシアネート架橋剤を含むフィルム形成バインダーがその中に分散された水性キャリアを含む、改良された陰極電着組成物であって、
(a)ヒドロキシ環状カーボネート、
(b)脂肪族ポリカルボン酸無水物、
(c)場合により、一官能性エポキシ樹脂、
(d)ジおよびより高級なポリイソシアネート樹脂よりなる群から選択された架橋剤、
(e)(i)少なくとも1つの遊離第三級アミンおよび1つの第一級もしくは第二級アミン基を有するポリアミン、ならびに
(ii)少なくとも1つの遊離第三級アミンおよび1つの第一級もしくは第二級アミン基を有するポリアミンと、アミノアルキルアルコキシシランとの組み合わせ
よりなる群から選択されたポリアミン化合物
の反応生成物である高度に分岐した水希釈性ポリエステルをクレーター防止剤が含み、
その反応生成物が第三級アミン基を水希釈性基へ転化するために酸および水の存在下に中和されている、該クレーター防止剤を組み入れたことを改良点とする組成物。 - 前記ヒドロキシ環状カーボネート化合物(a)が先ず酸無水物化合物(b)と反応させられて酸基を含有する付加物を形成し、該酸基が前記架橋剤(d)と反応させられてそれぞれ末端環状カーボネート基を有するジ−またはより高級な付加物を形成し、該末端環状カーボネート基がその次にポリアミン化合物(e)と反応させられて、次に酸で中和されて水希釈性ポリエステルをもたらす末端アミン基を有する付加物をもたらす、請求項1に記載のクレーター防止剤の製造方法。
- 任意の実行可能な順番に次の工程:
(a)エポキシ−アミン付加物を製造する工程、
(b)ブロックトポリイソシアネート架橋剤を製造する工程、
(c)該エポキシ−アミン付加物を該ブロックトポリイソシアネート架橋剤とブレンドする工程、
(d)該エポキシ−アミン付加物を有機酸で中和してエマルジョンを形成する工程、
(e)該エマルジョンを顔料ペーストとブレンドする工程、
(f)請求項1に記載の反応生成物より本質的になる添加剤を電着組成物へ組み入れる工程
を含む陰極電着組成物の製造方法。
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