JP5241360B2 - Pigment dispersion paste and electrodeposition paint - Google Patents
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Description
本発明は、塗装設備の省エネルギー化及び省設備化が可能となる顔料の再分散性に優れた顔料分散ペースト及び該顔料分散ペーストを用いた電着塗料に関する。 The present invention relates to a pigment dispersion paste excellent in redispersibility of a pigment that enables energy saving and equipment saving of a painting facility, and an electrodeposition coating using the pigment dispersion paste.
電着塗料は、塗装作業性に優れ防錆性が良好なことから、自動車ボディなどの金属製品の下塗り塗料として広く使用されている。この電着塗料に用いられる顔料分散ペーストは、通常、製造後にタンクに貯蔵され又はドラム缶に入れて倉庫に保管されるが、定期的に攪拌しないと顔料が沈降して使用に支障をきたすことがある。特に、海外の塗装設備に輸送するときには、ドラム缶に入れられた顔料分散ペーストは長期間に亘って無攪拌状態にさらされることになるので、顔料分散ペーストの貯蔵安定性の向上は急務となっている。 Electrodeposition paints are widely used as undercoat paints for metal products such as automobile bodies because they have excellent paint workability and good rust prevention. The pigment-dispersed paste used in this electrodeposition coating is usually stored in a tank after production or stored in a warehouse in a drum can. However, if it is not stirred regularly, the pigment may settle and hinder use. is there. In particular, when transporting to overseas painting facilities, the pigment dispersion paste contained in the drum can is exposed to a non-stirring state for a long period of time, and thus improving the storage stability of the pigment dispersion paste is an urgent task. Yes.
一方、電着塗料は、顔料の沈降を防止するために、通常、休憩時間や夜間や休日でも、ポンプによって塗料の循環や攪拌を行っているが、そのための設備の設置や維持などに莫大なコストがかかり、そのため塗装設備の省エネルギー化や省設備化に対応できる電着塗料が求められている。 On the other hand, in order to prevent sedimentation of pigments, electrodeposition paints usually circulate and agitate with a pump during breaks, at night, and on holidays. However, the installation and maintenance of such equipment is enormous. Therefore, there is a need for an electrodeposition paint that can be applied to energy saving and equipment saving of painting equipment.
このような要望に応えるものとして、従来、白色顔料としてジルコニウムで被覆された酸化チタンと沈降性硫酸バリウムを用いた電着塗料に関する発明が開示されている(特許文献1参照)。 In order to meet such demands, an invention relating to an electrodeposition paint using titanium oxide coated with zirconium as a white pigment and precipitated barium sulfate has been disclosed (see Patent Document 1).
また、顔料として比重の軽いカーボンブラックを用い、さらに硬化触媒として液状の錫触媒を用いた静置保管時に顔料沈降がほとんどない電着塗料が提案されている(特許文献2参照)。しかし、この電着塗料では、液状の錫触媒がエマルション中に配合されるため、エマルションの貯蔵安定性や電着塗料の塗料安定性に問題があり、また、顔料としてカーボンブラックを使用するため塗色としては黒色系に限られるなどの問題がある。 In addition, an electrodeposition coating material has been proposed in which carbon black having a low specific gravity is used as a pigment and liquid tin catalyst is used as a curing catalyst and the pigment does not settle substantially during stationary storage (see Patent Document 2). However, this electrodeposition paint has a problem with storage stability of the emulsion and paint stability of the electrodeposition paint because the liquid tin catalyst is blended in the emulsion, and also uses carbon black as a pigment. There is a problem that the color is limited to black.
他に、基体樹脂、硬化剤及び基体樹脂と硬化剤の固形分合計100質量部あたり0.1〜20質量部のセルロース複合体を含有し、塗装設備の省エネルギー化及び省設備化が可能となる電着塗料が開示されている(特許文献3参照)。しかし特許文献3は、比重が重いチタン白を含有する白系塗膜が得られる電着塗料や酸化鉄を用いた茶系塗膜が得られる電着塗料に適用した場合は、塗装ラインにおいて長期間、特に連休等の長期間に亘って電着塗料の攪拌や循環を停止して、再び稼動した時には塗料の再分散性が不十分である為に、塗装物品の電着塗面上、特に水平面にブツやハジキが発生して改善が求められていた。
本発明の目的は、貯蔵安定性に優れた電着塗料用の顔料分散ペーストを提供することである。さらに該顔料分散ペーストを用いてカチオン電着塗料を製造し、電着塗料の攪拌や循環を休憩時間や休日や夜間に停止しても再分散性や塗料安定性に優れ、かつ幅広い塗色において適用可能な電着塗料を提供することである。 An object of the present invention is to provide a pigment-dispersed paste for an electrodeposition paint having excellent storage stability. Furthermore, a cationic electrodeposition paint is manufactured using the pigment dispersion paste, and even if the stirring and circulation of the electrodeposition paint is stopped during breaks, holidays, and nights, it is excellent in redispersibility and paint stability, and in a wide range of paint colors. It is to provide an applicable electrodeposition paint.
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、顔料分散用樹脂(A)、着色顔料(B)、体質顔料(C)及びセルロース複合体(D)を含む電着塗料用顔料分散ペーストであって、該樹脂(A)の固形分合計100質量部に対して、
(1)着色顔料(B)として、
(b1)基体となる二酸化チタン100質量部にAl2O3を0.1〜10.0質量部で被覆しかつSiO2で被覆されていない二酸化チタン、及び/又は
(b2)酸化鉄
を60〜800質量部、
(2)体質顔料(C)として一次粒子の平均粒子径が0.01〜0.1μmである微粒子硫酸バリウムを2〜200質量部、並びに
(3)セルロース複合体(D)を1〜50質量部
を含有することを特徴とする電着塗料用顔料分散ペースト、を用いたカチオン電着塗料によって上記の目的を達成することできることを見出し、本発明を完成するに至った。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have developed an electrodeposition coating material containing a pigment dispersion resin (A), a color pigment (B), an extender pigment (C), and a cellulose composite (D). It is a pigment dispersion paste, and the total solid content of the resin (A) is 100 parts by mass,
(1) As the color pigment (B),
(B1) 100 parts by mass of titanium dioxide serving as a substrate is coated with 0.1 to 10.0 parts by mass of Al 2 O 3 and not coated with SiO 2 and / or (b2) 60 parts of iron oxide. -800 parts by mass,
(2) 2 to 200 parts by weight of fine particle barium sulfate having an average primary particle diameter of 0.01 to 0.1 μm as extender pigment (C), and (3) 1 to 50 parts by weight of cellulose composite (D) The present inventors have found that the above object can be achieved by a cationic electrodeposition paint using a pigment dispersion paste for electrodeposition paints characterized by containing a part. The present invention has been completed.
本発明の顔料分散ペーストは、貯蔵安定性に優れているため貯蔵時の攪拌にかかる手間や費用を省くことができ、また、例えタンクやドラムに無攪拌状態で貯蔵しても顔料の再分散性に優れているため、仕上り性に優れた塗装物品を与えることができる。 The pigment dispersion paste of the present invention is excellent in storage stability, so it is possible to save the labor and cost of stirring during storage, and the pigment redispersion even when stored in a tank or drum without stirring. Because of its excellent properties, it is possible to provide a coated article with excellent finish.
本発明のカチオン電着塗料は、塗装ラインにおいて、塗料の攪拌や循環を休日や夜間に長時間停止して再び稼動した時の塗料の再分散性に優れているので、攪拌に用いるポンプの一時停止や台数を減らすなどの省エネルギー稼動及び省設備化が可能である。 The cationic electrodeposition paint of the present invention is excellent in the redispersibility of the paint when the paint is stirred and circulated in the painting line for a long time on holiday or at night and then restarted. Energy saving operation and equipment saving such as stopping and reducing the number of units are possible.
本発明のカチオン電着塗料が、上記のような性能に優れる理由としては、以下が考えられる。すなわち、従来、顔料分散ペースト中に、SiO2を含有した二酸化チタンやアルミニウムシリケート(Al2O3・SiO2)を配合すると、SiO2の一部がSiOHとなり、強固にSi−O−Si結合を作ってしまい、顔料沈降凝集物の再分散性が著しく悪くなる。このことから、顔料分散ペースト中からこれらの顔料成分を除くことが必要であるものの、SiO2を含有した二酸化チタンやアルミニウムシリケート(Al2O3・SiO2)を除くと、顔料分散ペーストが沈降し易いという問題があった。 The reason why the cationic electrodeposition coating composition of the present invention is excellent in the above-described performance can be considered as follows. That is, conventionally, in the pigment dispersion paste, when formulating titanium dioxide or aluminum silicate containing (Al 2 O 3 · SiO 2 ) and SiO 2, next to a portion of the SiO 2 is SiOH, firmly bond of SiO-Si And the redispersibility of the pigment sedimented aggregate is significantly deteriorated. Therefore, it is necessary to remove these pigment components from the pigment dispersion paste, but when the titanium dioxide containing SiO 2 or aluminum silicate (Al 2 O 3 · SiO 2 ) is removed, the pigment dispersion paste settles. There was a problem that it was easy to do.
しかし、本発明の顔料分散ペーストは、(1)セルロース複合体(D)を加えることによって、顔料分散ペーストが擬似的なネットワークを形成する(レオロジーをコントロールする効果)ことによって沈降し難くなる。(2)一次粒子の平均粒子径が0.01〜0.1μmである微粒子硫酸バリウムを配合することによって、沈降した顔料成分が凝集せず固いケーキ層を作らない。(3)さらに、顔料分散用樹脂がノボラックエポキシ構造を持つことにより、水酸基が顔料表面に配向して顔料分散ペーストの親水性が向上することから再分散性に優れる。これにより、沈降した顔料成分のケーキ層がほぐれ易く、顔料成分の水中への分散が促進される。 However, in the pigment dispersion paste of the present invention, (1) by adding the cellulose composite (D), the pigment dispersion paste forms a pseudo network (an effect of controlling rheology), and thus it is difficult to settle. (2) By blending fine barium sulfate having an average primary particle diameter of 0.01 to 0.1 μm, the precipitated pigment component does not aggregate and a hard cake layer is not formed. (3) Furthermore, since the pigment dispersion resin has a novolak epoxy structure, the hydroxyl group is oriented on the pigment surface and the hydrophilicity of the pigment dispersion paste is improved, so that the redispersibility is excellent. Thereby, the cake layer of the settled pigment component is easily loosened, and the dispersion of the pigment component in water is promoted.
以下、本発明の顔料分散ペースト及び該顔料分散ペーストを用いた電着塗料について詳細に説明する。 Hereinafter, the pigment dispersion paste of the present invention and the electrodeposition paint using the pigment dispersion paste will be described in detail.
本発明の顔料分散ペーストは、顔料分散用樹脂(A)、着色顔料(B)、体質顔料(C)及びセルロース複合体(D)を含む電着塗料用顔料分散ペーストであって、該樹脂(A)の固形分合計100質量部に対して、
(1)着色顔料(B)として、
(b1)基体となる二酸化チタン100質量部にAl2O3を0.1〜10.0質量部で被覆しかつSiO2で被覆されていない二酸化チタン、及び/又は
(b2)酸化鉄
を60〜800質量部、
(2)体質顔料(C)として一次粒子の平均粒子径が0.01〜0.1μmである微粒子硫酸バリウムを2〜200質量部、並びに
(3)セルロース複合体(D)を1〜50質量部
を含有することを特徴とする電着塗料用顔料分散ペースト、である。
顔料分散用樹脂(A):
本発明の顔料分散ペーストに用いる顔料分散用樹脂(A)としては、電着塗料の調製に通常用いられるものが使用可能であり、例えば、3級アミン型などのアミノ基含有エポキシ樹脂、4級アンモニウム塩型エポキシ樹脂及び4級アンモニウム塩型アクリル樹脂などが挙げられる。これらの樹脂を単独で、あるいは2種以上の樹脂を併用して用いることができる。これらの顔料分散用樹脂(A)の中でも、特に、下記に示されるノボラックエポキシ樹脂系の顔料分散用樹脂(A1)が、顔料分散ペーストの安定性や防食性の面から好ましい。
The pigment dispersion paste of the present invention is a pigment dispersion paste for electrodeposition paints comprising a pigment dispersion resin (A), a color pigment (B), an extender pigment (C) and a cellulose composite (D), For a total of 100 parts by mass of the solid content of A),
(1) As the color pigment (B),
(B1) 100 parts by mass of titanium dioxide serving as a substrate is coated with 0.1 to 10.0 parts by mass of Al 2 O 3 and not coated with SiO 2 and / or (b2) 60 parts of iron oxide. -800 parts by mass,
(2) 2 to 200 parts by weight of fine particle barium sulfate having an average primary particle diameter of 0.01 to 0.1 μm as extender pigment (C), and (3) 1 to 50 parts by weight of cellulose composite (D) A pigment-dispersed paste for electrodeposition paints, characterized by comprising a part.
Pigment dispersing resin (A):
As the pigment dispersion resin (A) used in the pigment dispersion paste of the present invention, those usually used for the preparation of electrodeposition paints can be used. For example, amino group-containing epoxy resins such as tertiary amine type, quaternary Examples thereof include ammonium salt type epoxy resins and quaternary ammonium salt type acrylic resins. These resins can be used alone or in combination of two or more resins. Among these pigment-dispersing resins (A), the novolak epoxy resin-based pigment dispersing resin (A1) shown below is particularly preferable from the viewpoint of the stability and anticorrosive properties of the pigment-dispersed paste.
ノボラックエポキシ樹脂系の顔料分散用樹脂(A1):
ノボラックエポキシ樹脂系の顔料分散用樹脂(A1)(以下、「顔料分散用樹脂(A1)」と称することがある)は、ノボラック型フェノール樹脂のグリシジルエーテル化物(a1)、環状エステル化合物(a2)、アミン化合物(a3)及びフェノール化合物(a4)を、成分(a1)、成分(a2)、成分(a3)及び成分(a4)の合計固形分質量を基準にして、成分(a1)30〜70質量%、成分(a2)5〜45質量%、成分(a3)5〜15質量%及び成分(a4)1〜30質量%の割合で反応させてなる樹脂である。
Novolac epoxy resin pigment dispersion resin (A1):
The novolac epoxy resin-based pigment dispersion resin (A1) (hereinafter sometimes referred to as “pigment dispersion resin (A1)”) is a glycidyl etherified product (a1) or a cyclic ester compound (a2) of a novolac type phenol resin. The amine compound (a3) and the phenol compound (a4) are mixed with the component (a1) 30 to 70 based on the total solid mass of the component (a1), the component (a2), the component (a3) and the component (a4). It is a resin obtained by reacting at a ratio of mass%, component (a2) 5 to 45 mass%, component (a3) 5 to 15 mass% and component (a4) 1 to 30 mass%.
ノボラック型フェノール樹脂のグリシジルエーテル化物(a1)
ノボラック型フェノール樹脂のグリシジルエーテル化物(a1)は、下記式(1)で示される化合物を好適に用いることができる。
Glycidyl etherified product of novolac type phenol resin (a1)
As the glycidyl etherified product (a1) of the novolak type phenol resin, a compound represented by the following formula (1) can be preferably used.
上記一般式(1)において、「アルキル基」は、直鎖状もしくは分枝鎖状であり、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、イソアミル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ノニル、デシル基などが挙げられる。
In the general formula (1), the “alkyl group” is linear or branched, for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, isoamyl. Hexyl, heptyl, octyl, 2-ethylhexyl, nonyl, decyl group and the like.
「アリール基」は、単環式または多環式のいずれであってもよく、例えば、フェニル、ナフチル基などが挙げられ、特にフェニル基が好適であり、また「アラルキル基」はアリール置換アルキル基であって、例えば、ベンジル、フェネチル基などを包含し、なかでもベンジル基が好ましい。 The “aryl group” may be either monocyclic or polycyclic, and examples thereof include phenyl and naphthyl groups. Particularly, the phenyl group is preferable, and the “aralkyl group” is an aryl-substituted alkyl group. And includes, for example, benzyl, phenethyl and the like, and benzyl is preferred.
「ハロゲン原子」にはフッ素、塩素、臭素およびヨウ素原子が包含される。 “Halogen atom” includes fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.
R4またはR6によって表わされる「グリシジルオキシフェニル基」は、下記式(2)で示される基である。 The “glycidyloxyphenyl group” represented by R 4 or R 6 is a group represented by the following formula (2).
前記一般式(1)において、R1およびR2としては水素原子、メチル基、塩素原子および臭素原子が好適であり、特に水素原子、メチル基および臭素原子が好ましい。
In the general formula (1), R 1 and R 2 are preferably a hydrogen atom, a methyl group, a chlorine atom and a bromine atom, and particularly preferably a hydrogen atom, a methyl group and a bromine atom.
また、R3およびR5としては、メチル基、tert−ブチル基、ノニル基、フェニル基、塩素原子および臭素原子が好ましく、なかでもメチル基、tert−ブチル基、フェニル基および臭素原子が好適である。さらに、R4およびR6は好ましくは水素原子であり、そしてnは特に好ましくは1〜8である。 Further, as R 3 and R 5 , a methyl group, a tert-butyl group, a nonyl group, a phenyl group, a chlorine atom and a bromine atom are preferable, and a methyl group, a tert-butyl group, a phenyl group and a bromine atom are particularly preferable. is there. Furthermore, R 4 and R 6 are preferably hydrogen atoms, and n is particularly preferably 1-8.
ノボラックエポキシ樹脂系の顔料分散用樹脂(A1)の数平均分子量は、一般に、約400〜約8,000、特に600〜2,000の範囲内にあることが好ましい。また、ノボラックエポキシ樹脂系の顔料分散用樹脂(A1)は、グリシジル基を1分子あたり3.5〜10個有していることが好ましく、かつノボラックエポキシ樹脂系の顔料分散用樹脂(A1)のエポキシ当量は、約180〜約2,000、特に200〜600の範囲内にあることが好ましい。 The number average molecular weight of the novolac epoxy resin pigment dispersing resin (A1) is generally preferably in the range of about 400 to about 8,000, particularly 600 to 2,000. The novolac epoxy resin pigment dispersion resin (A1) preferably has 3.5 to 10 glycidyl groups per molecule, and the novolac epoxy resin pigment dispersion resin (A1). The epoxy equivalent is preferably in the range of about 180 to about 2,000, especially 200 to 600.
ここで、「数平均分子量」は、JIS K 0124−83に記載の方法に準じ、分離カラムとして「TSK GEL4000HXL」、「TSK G3000HXL」、「TSK G2500HXL」、「TSK G2000HXL」(東ソー株式会社製)の4本を用いて、溶離液としてGPC用テトラヒドロフランを用いて40℃及び流速1.0ml/分において、RI屈折計で得られたクロマトグラムと標準ポリスチレンの検量線から求めることができる。 Here, the “number average molecular weight” is determined according to the method described in JIS K 0124-83 as “TSK GEL4000HXL”, “TSK G3000HXL”, “TSK G2500HXL”, “TSK G2000HXL” (manufactured by Tosoh Corporation). And the standard curve of standard polystyrene with a chromatogram obtained with an RI refractometer at 40 ° C. and a flow rate of 1.0 ml / min using tetrahydrofuran for GPC as an eluent.
ノボラックエポキシ樹脂系の顔料分散用樹脂(A1)は、例えば、下記式(3) The novolac epoxy resin pigment dispersion resin (A1) is, for example, the following formula (3):
で示されるフェノール化合物(a11)と、下記式(4)
R4−CHO 式(4)
(上式中、R4は、炭素数1〜4のアルキル基またはグリシジルオキシフェニル基を表わす)
で示されるアルデヒド化合物(a12)および/または下記式(5)
R4−CO−R6 式(5)
(上式中、R4およびR6は、炭素数1〜4のアルキル基またはグリシジルオキシフェニル基を表わす)
で示されるケトン化合物(a13)を縮重合反応させることにより得られるノボラック型フェノール樹脂(a14)に、さらにエピハロヒドリン(a15)を反応させてグリシジルエーテル基を導入することにより製造することができる。
And a phenol compound (a11) represented by the following formula (4):
R 4 —CHO Formula (4)
(In the above formula, R 4 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a glycidyloxyphenyl group)
The aldehyde compound (a12) and / or the following formula (5)
R 4 —CO—R 6 formula (5)
(In the above formula, R 4 and R 6 represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a glycidyloxyphenyl group)
Can be produced by further reacting an epihalohydrin (a15) with a novolac-type phenol resin (a14) obtained by subjecting the ketone compound (a13) represented by the following polycondensation reaction to a glycidyl ether group.
また、上記ノボラック型フェノール樹脂(a14)を得るための反応の間またはその後に、必要に応じて、下記式(6) In addition, during or after the reaction for obtaining the novolac-type phenol resin (a14), the following formula (6)
前記式(6)における基R7の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ノニル基、エチレン基、プロピレン基、フェニル基、ベンジル基、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子などが挙げられ、好ましくはメチル基、tert−ブチル基、ノニル基、フェニル基、塩素原子および臭素原子であり、特にメチル基、tert−ブチル基、フェニル基および臭素原子が好ましい。 Specific examples of the group R 7 in the formula (6) include methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, nonyl group, ethylene group, propylene group, phenyl Group, benzyl group, chlorine atom, bromine atom and iodine atom, etc., preferably methyl group, tert-butyl group, nonyl group, phenyl group, chlorine atom and bromine atom, especially methyl group, tert-butyl group A phenyl group and a bromine atom are preferred.
前記式(3)で示されるフェノール化合物(a11)としては、例えば、フェノール、p−プロペニルフェノール、o−ベンジルフェノール、6−n−アミル−n−クレゾール、o−クレゾール、p−クレゾール、o−エチルフェノール、o−フェニルフェノール、p−フェニルフェノール、p−tert−ペンチルフェノール、p−tert−ブチルフェノール、o−クロルフェノール、p−クロルフェノール、4−クロル−3,5−キシレノール、o−アリルフェノール、ノニルフェノール、o−ブロムフェノール、p−クミルフェノールなどが挙げられる。 Examples of the phenol compound (a11) represented by the formula (3) include phenol, p-propenylphenol, o-benzylphenol, 6-n-amyl-n-cresol, o-cresol, p-cresol, o- Ethylphenol, o-phenylphenol, p-phenylphenol, p-tert-pentylphenol, p-tert-butylphenol, o-chlorophenol, p-chlorophenol, 4-chloro-3,5-xylenol, o-allylphenol , Nonylphenol, o-bromophenol, p-cumylphenol and the like.
また、式(4)で示されるアルデヒド化合物(a12)としては、例えば、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒドなどが挙げられる。また、アルデヒド化合物(a12)としてm−(またはp−)ヒドロキシベンズアルデヒドを用い、フェノール化合物(a11)成分との反応後に、このヒドロキシベンズアルデヒドをエピハロヒドリン(a15)でグリシジルエーテル化してもよい。 Examples of the aldehyde compound (a12) represented by the formula (4) include acetaldehyde and formaldehyde. Alternatively, m- (or p-) hydroxybenzaldehyde may be used as the aldehyde compound (a12), and this hydroxybenzaldehyde may be glycidyl etherified with epihalohydrin (a15) after the reaction with the phenol compound (a11) component.
なお、上記ヒドロキシベンズアルデヒドのベンゼン核は炭素数1〜10のアルキル基で置換されていてもよい。 In addition, the benzene nucleus of the hydroxybenzaldehyde may be substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
前記式(5)で示されるケトン化合物(a13)としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが挙げられる。 Examples of the ketone compound (a13) represented by the formula (5) include acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone.
さらに、エピハロヒドリン(a15)としては、例えば、エピクロルヒドリン、エピブロムヒドリンなどが挙げられる。上記(a11)成分に(a12)成分および/または(a13)成分を縮重合反応させることによりノボラック型フェノール樹脂(a14)が得られる。この縮重合反応はそれ自体既知のノボラック型フェノール樹脂の製造方法に準じて行うことができる。 Furthermore, examples of the epihalohydrin (a15) include epichlorohydrin and epibromohydrin. A novolak-type phenol resin (a14) is obtained by subjecting the component (a11) to the condensation polymerization reaction of the component (a12) and / or the component (a13). This polycondensation reaction can be carried out according to a known method for producing a novolak type phenol resin.
ノボラック型フェノール樹脂(a14)の製造において、必要に応じて、上記(a11)成分と、(a12)成分および/または(a13)成分との縮重合反応の間またはその後に、式(6)で示されるフェノール化合物(a16)を末端封止剤として反応させることができる。 In the production of the novolak type phenol resin (a14), if necessary, during or after the polycondensation reaction between the component (a11) and the component (a12) and / or the component (a13), The phenol compound (a16) shown can be reacted as a terminal blocking agent.
前記式(6)で示されるフェノール化合物(a16)としては、具体的には、2−tert−ブチル−4−メチルフェノール、2,4−キシレノール、2,6−キシレノール、2,4−ジクロルフェノール、2,4−ジブロムフェノール、ジクロルキシレノール、ジブロモキシレノール、2,4,5−トリクロルフェノール、6−フェニル−2−クロルフェノールなどが挙げられる。 Specific examples of the phenol compound (a16) represented by the formula (6) include 2-tert-butyl-4-methylphenol, 2,4-xylenol, 2,6-xylenol, and 2,4-dichloro. Examples include phenol, 2,4-dibromophenol, dichloroxylenol, dibromoxylenol, 2,4,5-trichlorophenol, and 6-phenyl-2-chlorophenol.
(a16)成分と、上記(a11)成分、(a12)成分および/または(a13)成分との縮重合反応は上記と同様にして行うことができる。 The polycondensation reaction of the component (a16) with the component (a11), the component (a12) and / or the component (a13) can be carried out in the same manner as described above.
ノボラック型フェノール樹脂のグリシジルエーテル化物(a1)は、ノボラック型フェノール樹脂(a14)中のフェノール性水酸基にエピハロヒドリン(a15)を反応させてグリシジルエーテル化することによって得られる。具体的には、例えば、ノボラック型フェノール樹脂(a14)をエピハロヒドリン(a15)で溶解して溶液とし、この溶液にアルカリ金属水酸化物の水溶液を連続的に添加し、この反応系の水および未反応のエピハロヒドリン(a15)を蒸留除去することによって得られる。この蒸留した液から(a15)成分を分離し、再使用することができる。この反応は、例えば、ジオキサン、ジエトキシエタンなどのエーテル系溶剤の存在下で行うことが好ましい。 The glycidyl etherified product (a1) of the novolac type phenol resin can be obtained by reacting the phenolic hydroxyl group in the novolac type phenol resin (a14) with the epihalohydrin (a15) to glycidyl ether. Specifically, for example, a novolac-type phenol resin (a14) is dissolved in epihalohydrin (a15) to form a solution, and an aqueous solution of an alkali metal hydroxide is continuously added to the solution. It is obtained by distilling off the epihalohydrin (a15) of the reaction. The component (a15) can be separated from this distilled liquid and reused. This reaction is preferably carried out in the presence of an ether solvent such as dioxane or diethoxyethane.
ノボラック型フェノール樹脂のグリシジルエーテル化物(a1)は、上記のようにして製造することができるが、市販されているものを使用してもよく、市販品としては、例えば、フェノール型ノボラック樹脂のポリグリシジルエーテル化物として、DEN−438およびDEN−439(ダウケミカル日本(株)製、商品名);クレゾール型ノボラック樹脂のポリグリシジルエーテル化物として、EPICRON N−695(大日本インキ(株)製、商品名)、CNE195LB(長春ジャパン株式会社製)、EOCN−102S、EOCN−1020およびEOCN104S(日本化薬(株)製、商品名);ブロム変性フェノール型ノボラック樹脂のポリグリシジルエーテル化物として、BREN−S(日本化薬(株)製、商品名);長鎖アルキル変性フェノール型ノボラック樹脂のポリグリシジルエーテル化物として、ESMB−260(住友化学(株)製、商品名)などが挙げられる。 The glycidyl etherified product (a1) of the novolak type phenol resin can be produced as described above, but a commercially available product may be used. As glycidyl etherified products, DEN-438 and DEN-439 (made by Dow Chemical Japan Co., Ltd., trade name); as polyglycidyl etherified products of cresol type novolak resin, EPICRON N-695 (produced by Dainippon Ink Co., Ltd., products) Name), CNE195LB (Changchun Japan Co., Ltd.), EOCN-102S, EOCN-1020 and EOCN104S (Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name); BREN-S as a polyglycidyl etherified product of bromo-modified phenol type novolac resin (Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name); long Examples of the polyglycidyl etherified product of the chain alkyl-modified phenol type novolak resin include ESMB-260 (trade name, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.).
環状エステル化合物(a2)
環状エステル化合物(a2)は、下記式(7)
Cyclic ester compound (a2)
The cyclic ester compound (a2) has the following formula (7)
で示されるものであってよく、具体的には、例えば、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、ζ−エナラクトン、η−カプリロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−カプロラクトン、ε−エナラクトン、ξ−カプリロラクトンが挙げられ、特に好ましくはε−カプロラクトンである。環状エステル化合物(a2)のラクトンに基因するメチレン鎖部分は、ノボラックエポキシ樹脂系の顔料分散用樹脂(A1)に貯蔵安定性を付与する。
Specifically, for example, δ-valerolactone, ε-caprolactone, ζ-enalactone, η-caprolactone, γ-valerolactone, δ-caprolactone, ε-enalactone, ξ- Caprolactone is exemplified, and ε-caprolactone is particularly preferable. The methylene chain portion derived from the lactone of the cyclic ester compound (a2) imparts storage stability to the novolak epoxy resin pigment dispersion resin (A1).
アミン化合物(a3)
アミン化合物(a3)は、第1級水酸基を1分子中に少なくとも1個有する第1級もしくは第2級アミン化合物であってよい。これは、顔料分散用樹脂(A)に第1級水酸基と塩基性基とを導入するのに役立つ。
Amine compound (a3)
The amine compound (a3) may be a primary or secondary amine compound having at least one primary hydroxyl group in one molecule. This is useful for introducing a primary hydroxyl group and a basic group into the pigment dispersing resin (A).
アミン化合物(a3)のアミノ基と式(1)で示されるノボラック型フェノール樹脂のグリシジルエーテル化物(a1)のグリシジル基との反応によってカチオン性樹脂が生成し、このカチオン性樹脂中の第1級水酸基および塩基性基は、従来のビスフェノールA型エポキシ樹脂との反応によって生成するもののそれらの基と比べて、水分散性が著しく優れたものとなり、顔料分散ペーストや該顔料分散ペーストを使用するカチオン電着塗料の安定性向上に寄与する。さらに、形成される塗膜においては、防食性、特にばくろ耐食性の向上にも寄与する。 A cationic resin is formed by a reaction between the amino group of the amine compound (a3) and the glycidyl group of the glycidyl etherified product (a1) of the novolak type phenol resin represented by the formula (1), and the primary resin in the cationic resin is produced. Hydroxyl group and basic group are produced by reaction with conventional bisphenol A type epoxy resin, but water dispersibility is remarkably superior to those groups, and pigment dispersion paste and cation using the pigment dispersion paste are used. Contributes to improving the stability of electrodeposition paints. Furthermore, in the formed coating film, it contributes also to the improvement of anticorrosion property, especially corrosion resistance.
アミン化合物(a3)としては、具体的には、次に例示する化合物が挙げられる。
(1)モノエタノールアミン、モノプロパノールアミン、モノブタノールアミンなどの第1級アルカノールアミン
(2)N−メチルエタノールアミン、N−エチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジ−n−(またはiso)−プロパノールアミン、ジブタノールアミンなどの第2級アルカノールアミン
(3)上記第1級アルカノールアミンとα,β−不飽和カルボニル化合物との付加物(第2級アルカノールアミン)、例えば、モノエタノールアミンとN,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドとの付加物、モノエタノールアミンとヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとの付加物、モノエタノールアミンとヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートとの付加物、モノエタノールアミンとヒドロキシブチル(メタ)アクリレートとの付加物など
(4)ヒドロキシエチルアミノエチルアミンのような第1、2級アルカノールアミン
(5)ヒドロキシアミン、ヒドロキシエチルヒドラジンおよびヒドロキシブチルヒドラジンから選ばれる1種以上とケトン化合物、例えば、ジメチルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジブチルケトン、ジプロピルケトンなどとの縮合物(第2級アルカノールアミン)
(6)下記式(8)で示される1分子中に1級水酸基、2級アミノ基およびアミド基が併存するアミン化合物。
Specific examples of the amine compound (a3) include the compounds exemplified below.
(1) Primary alkanolamines such as monoethanolamine, monopropanolamine, monobutanolamine (2) N-methylethanolamine, N-ethylethanolamine, diethanolamine, di-n- (or iso) -propanolamine, Secondary alkanolamines such as dibutanolamine (3) Adducts (secondary alkanolamines) of the above primary alkanolamines with α, β-unsaturated carbonyl compounds, such as monoethanolamine and N, N- Adducts with dimethylaminopropylacrylamide, adducts of monoethanolamine and hydroxyethyl (meth) acrylate, adducts of monoethanolamine and hydroxypropyl (meth) acrylate, monoethanolamine and hydroxybutyl (meth) acrylate (4) Primary and secondary alkanolamines such as hydroxyethylaminoethylamine (5) One or more selected from hydroxyamine, hydroxyethylhydrazine and hydroxybutylhydrazine and ketone compounds such as dimethyl ketone , Methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, dibutyl ketone, dipropyl ketone and other condensates (secondary alkanolamine)
(6) An amine compound in which a primary hydroxyl group, a secondary amino group, and an amide group coexist in one molecule represented by the following formula (8).
前記式(8)で示されるアミン化合物は、例えば、N−ヒドロキシアルキルアルキレンジアミンと炭素数5〜37のモノカルボン酸とを脱水縮合反応させることによって得られる。かかるジアミンとしては、例えば、ヒドロキシエチルアミノエチルアミン、N−ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、N−ヒドロキシエチルブチレンジアミン、N−ヒドロキシエチルペンチレンジアミン、N−ヒドロキシエチルヘキシレンジアミンなどの第1級水酸基を含有する第1、2ジアミンが好適であり、またモノカルボン酸としては、例えば、椰子油脂肪酸、ひまし油脂肪酸、米ぬか油脂肪酸、大豆油脂肪酸、トール油脂肪酸、脱水ひまし油脂肪酸、サフラワー油脂肪酸、あまに油脂肪酸および桐油脂肪酸などの混合脂肪酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リシノール酸、リノール酸、リノレイン酸、エレオステアリン酸、12−ヒドロキシステアリン酸、ベヘン酸などが挙げられる。
The amine compound represented by the formula (8) can be obtained, for example, by subjecting N-hydroxyalkylalkylenediamine and a monocarboxylic acid having 5 to 37 carbon atoms to a dehydration condensation reaction. Examples of such diamines include primary hydroxyl groups such as hydroxyethylaminoethylamine, N-hydroxyethylpropylenediamine, N-hydroxyethylbutylenediamine, N-hydroxyethylpentylenediamine, N-hydroxyethylhexylenediamine, and the like. First and second diamines are preferred, and examples of monocarboxylic acids include coconut oil fatty acid, castor oil fatty acid, rice bran oil fatty acid, soybean oil fatty acid, tall oil fatty acid, dehydrated castor oil fatty acid, safflower oil fatty acid, linseed oil Mixed fatty acids such as fatty acids and tung oil fatty acids, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, ricinoleic acid, linoleic acid, linolenic acid, eleostearic acid, 12-hydroxystearic acid, Behe Such as acid, and the like.
上記式(8)で示されるアミン化合物を得るための上記ジアミンとモノカルボン酸との反応は、通常、両成分をほぼ等モル比で混合し、トルエンやメチルイソブチルケトンなどの有機溶剤を用いて規定量の反応生成水を除去することによって行うことができ、減圧法などで残存有機溶剤を除去することによってアミン化合物が得られる。 The reaction of the diamine with the monocarboxylic acid to obtain the amine compound represented by the above formula (8) is usually performed by mixing both components in an approximately equimolar ratio and using an organic solvent such as toluene or methyl isobutyl ketone. It can be carried out by removing a specified amount of reaction product water, and an amine compound can be obtained by removing the residual organic solvent by a reduced pressure method or the like.
このようにして得られるアミン化合物は、一般に、アミン価(2級アミン)が88〜350mgKOH/g、特に120〜230mgKOH/gの範囲内にあり、そして水酸基価(好ましくは1級水酸基)が44〜350mgKOH/g、特に60〜230mgKOH/gの範囲内にあることが好ましい。 The amine compound thus obtained generally has an amine value (secondary amine) in the range of 88 to 350 mgKOH / g, particularly 120 to 230 mgKOH / g, and a hydroxyl value (preferably a primary hydroxyl group) of 44. It is preferable to be within the range of -350 mgKOH / g, particularly 60-230 mgKOH / g.
アミン化合物(a3)としての上記(1)〜(6)の化合物のうちでは、(2)、(3)および(6)の第1級アルカノール第2級アミンが好ましい。特に、式(8)で示されるアミン化合物(特にヒドロキシエチルアミノエチル脂肪酸アミド)とジエタノールアミンとを併用することが、仕上り性および防食性などの向上のために好ましい。 Of the compounds (1) to (6) as the amine compound (a3), primary alkanols and secondary amines (2), (3) and (6) are preferred. In particular, it is preferable to use an amine compound represented by the formula (8) (particularly hydroxyethylaminoethyl fatty acid amide) and diethanolamine in order to improve finish and anticorrosion properties.
フェノール化合物(a4)
フェノール化合物(a4)としては、フェノール性水酸基を1分子中に少なくとも1個、好ましくは1〜5個有するものを使用することができる。具体的には、例えば、2,2−ビス(p−ヒドロキシフェニル)プロパン、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、1,1−ビス(p−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(p−ヒドロキシフェニル)イソブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−tert−ブチルフェニル)プロパン、ビス(2−ヒドロキシナフチル)メタン、1,5−ジヒドロキシナフタレン、ビス(2,4−ジヒドロキシフェニル)メタン、1,1,2,2−テトラ(p−ヒドロキシフェニル)エタン、4,4−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4−ジヒドロキシジフェニルスルホン、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなどの多価フェノール化合物が挙げられる。
Phenol compound (a4)
As the phenol compound (a4), one having at least one, preferably 1 to 5, phenolic hydroxyl groups in one molecule can be used. Specifically, for example, 2,2-bis (p-hydroxyphenyl) propane, 4,4′-dihydroxybenzophenone, 1,1-bis (p-hydroxyphenyl) ethane, 1,1-bis (p-hydroxy) Phenyl) isobutane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-tert-butylphenyl) propane, bis (2-hydroxynaphthyl) methane, 1,5-dihydroxynaphthalene, bis (2,4-dihydroxyphenyl) methane, Examples thereof include polyhydric phenol compounds such as 1,1,2,2-tetra (p-hydroxyphenyl) ethane, 4,4-dihydroxydiphenyl ether, 4,4-dihydroxydiphenyl sulfone, phenol novolac, and cresol novolac.
さらに、フェノール、ノニルフェノール、α−もしくはβ−ナフトール、p−tert−オクチルフェノール、o−もしくはp−フェニルフェノールなどのモノフェノール化合物も使用することができる。 Furthermore, monophenol compounds such as phenol, nonylphenol, α- or β-naphthol, p-tert-octylphenol, o- or p-phenylphenol can also be used.
より防食性に優れた塗膜を形成するためには、フェノール化合物(a4)として、特に、ビスフェノールA[2,2−ビス(p−ヒドロキシフェニル)プロパン]またはビスフェノールF[ビス(p−ヒドロキシフェニル)メタン]などのビスフェノール類とエピクロルヒドリンとの反応生成物を用いることが好ましい。 In order to form a coating film having more excellent anticorrosion properties, as the phenol compound (a4), in particular, bisphenol A [2,2-bis (p-hydroxyphenyl) propane] or bisphenol F [bis (p-hydroxyphenyl) is used. It is preferable to use a reaction product of bisphenols such as) methane] and epichlorohydrin.
これらの反応生成物のうちでは、特に、数平均分子量が少なくとも300、好適には約800〜約3,000の範囲内にあり、かつ、1分子あたり平均して2個以下、好ましくは0.8〜1.2個のフェノール性水酸基を含有する、下記式で示される化合物に代表されるものが適している。 Among these reaction products, in particular, the number average molecular weight is at least 300, preferably in the range of about 800 to about 3,000, and an average of 2 or less per molecule, preferably about 0.00. Those represented by the following formulas containing 8 to 1.2 phenolic hydroxyl groups are suitable.
上記式において、R10の前駆体である活性水素含有化合物としては、例えば、第2級アミンのようなアミン類;ノニルフェノールのようなフェノール類;脂肪酸のような有機酸;チオール類;アルキルアルコール、カービトールのようなアルコール類;無機酸などの化合物が挙げられる。これらのうちで特に好ましいものは、第1級水酸基を有する第2級アミンであるジアルカノールアミンや、ノニルフェノール、フェニルフェノール、フェノールのようなモノフェノールである。特に、第1級水酸基含有アミンを用いると硬化性が向上し、またモノフェノールを用いると安定性がよくなる。
In the above formula, the active hydrogen-containing compound which is a precursor of R 10 includes, for example, amines such as secondary amines; phenols such as nonylphenol; organic acids such as fatty acids; thiols; Examples include alcohols such as carbitol; compounds such as inorganic acids. Of these, dialkanolamine which is a secondary amine having a primary hydroxyl group, and monophenol such as nonylphenol, phenylphenol and phenol are particularly preferred. In particular, when a primary hydroxyl group-containing amine is used, curability is improved, and when monophenol is used, stability is improved.
さらに、フェノール化合物として、例えば、分子量が340以上、好適には380〜2,000の範囲内のビスフェノールAジグリシジルエーテル型のポリエポキシド1モルと、分子量が200以上、好適には200〜2,000の範囲内のビスフェノールA型ポリフェノール1モルと、活性水素を有する化合物1モルとを、必要に応じて触媒や溶媒の存在下で、30〜300℃、好適には70〜180℃の温度で反応させる。 Further, as the phenol compound, for example, 1 mol of a bisphenol A diglycidyl ether type polyepoxide having a molecular weight of 340 or more, preferably 380 to 2,000, and a molecular weight of 200 or more, preferably 200 to 2,000. Reaction of 1 mol of bisphenol A polyphenol within the range of 1 and 1 mol of a compound having active hydrogen in the presence of a catalyst or a solvent, if necessary, at a temperature of 30 to 300 ° C., preferably 70 to 180 ° C. Let
また、フェノール化合物(a4)として、ダイマージオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコールなどのポリオール類;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコールなどのポリエーテルグリコール類;ポリカプロラクトンのようなポリエステルポリオール類;ポリカルボン酸類;ポリイソシアネート類;モノイソシアネート類;エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイドなどの不飽和化合物の酸化物;アリルグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、メチルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテルなどの水酸基を有する化合物のグリシジルエーテル;脂肪酸のような有機酸のグリシジルエステル;脂環式オキシラン含有化合物などをビスフェノールAと反応させたものを使用することもできる。さらに、かかる化合物に、δ−4−カプロラクトン、アクリルモノマーなどをグラフト重合させたものを使用することもできる。 In addition, as the phenol compound (a4), polyols such as dimer diol, ethylene glycol, propylene glycol and butylene glycol; polyether glycols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol and polybutylene glycol; polyester polyols such as polycaprolactone; Polycarboxylic acids; polyisocyanates; monoisocyanates; oxides of unsaturated compounds such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide; allyl glycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, methyl glycidyl Has hydroxyl groups such as ether, butyl glycidyl ether, and phenyl glycidyl ether. Glycidyl esters of organic acids such as fatty acids; that glycidyl ether compounds alicyclic oxirane-containing compounds and the like may also be used those obtained by reacting bisphenol A. Further, a compound obtained by graft polymerization of δ-4-caprolactone, an acrylic monomer or the like to this compound can also be used.
顔料分散用樹脂(A1)は、例えば、ノボラック型フェノール樹脂のグリシジルエーテル化物(a1)、環状エステル化合物(a2)、アミン化合物(a3)およびフェノール化合物(a4)を同時に反応させる方法や、ノボラック型フェノール樹脂のグリシジルエーテル化物(a1)に、環状エステル化合物(a2)とアミン化合物(a3)を反応させた後、フェノール化合物(a4)を反応させる方法によって得られる。 The resin for pigment dispersion (A1) is, for example, a method in which a glycidyl etherified product (a1), a cyclic ester compound (a2), an amine compound (a3) and a phenol compound (a4) of a novolak type phenol resin are reacted simultaneously, It is obtained by a method in which a cyclic ester compound (a2) and an amine compound (a3) are reacted with a glycidyl etherified product (a1) of a phenol resin, and then a phenol compound (a4) is reacted.
ノボラック型フェノール樹脂のグリシジルエーテル化物(a1)、環状エステル化合物(a2)、アミン化合物(a3)およびフェノール化合物(a4)の反応における反応温度は、有機溶剤の存在下で、通常50〜300℃、特に70〜200℃の範囲内が好ましい。 The reaction temperature in the reaction of the glycidyl etherified product (a1), cyclic ester compound (a2), amine compound (a3) and phenol compound (a4) of the novolak type phenol resin is usually 50 to 300 ° C. in the presence of an organic solvent, The inside of the range of 70-200 degreeC is especially preferable.
得られる顔料分散用樹脂(A1)は、数平均分子量が、一般に、1,000〜20,000、特に1,500〜10,000の範囲内、水酸基価が10〜1000mgKOH/g、特に50〜300mgKOH/g、アミン価が10〜300mgKOH/g、特に30〜100mgKOH/gの範囲であることが塗膜性能と塗料安定性のためにも好ましい。 The obtained pigment dispersion resin (A1) has a number average molecular weight of generally 1,000 to 20,000, particularly 1,500 to 10,000, and a hydroxyl value of 10 to 1000 mgKOH / g, particularly 50 to. 300 mgKOH / g and an amine value in the range of 10 to 300 mgKOH / g, particularly 30 to 100 mgKOH / g are also preferred for coating performance and paint stability.
なおノボラックエポキシ樹脂系の顔料分散樹脂(A1)の割合としては、使用する顔料分散用樹脂(A)の固形分に対して10〜100質量%、好ましくは20〜90質量%、さらに好ましくは40〜70質量%が、顔料分散ペーストの安定性の面から好ましい。なお顔料分散ペーストの顔料分散用樹脂として、上記に述べた顔料分散用樹脂(A1)を用いることによって、沈降した顔料成分のケーキ層がほぐれ易く、顔料成分の水中への分散が促進される。 The ratio of the novolac epoxy resin-based pigment dispersion resin (A1) is 10 to 100% by mass, preferably 20 to 90% by mass, more preferably 40%, based on the solid content of the pigment dispersion resin (A) used. -70 mass% is preferable from the surface of the stability of a pigment dispersion paste. By using the pigment dispersion resin (A1) described above as the pigment dispersion resin of the pigment dispersion paste, the cake layer of the precipitated pigment component is easily loosened, and the dispersion of the pigment component in water is promoted.
顔料分散ペーストに用いる着色顔料(B)は、顔料分散用樹脂(A)の固形分に対して、基体となる二酸化チタン100質量部にAl2O3を0.1〜10.0質量部で被覆しかつSiO2で被覆されていない二酸化チタン(b1)及び/又は酸化鉄(b2)を60〜800質量部含有することを特徴とする。 The color pigment (B) used in the pigment dispersion paste is 0.1 to 10.0 parts by mass of Al 2 O 3 in 100 parts by mass of titanium dioxide serving as a base with respect to the solid content of the pigment dispersion resin (A). 60 to 800 parts by mass of titanium dioxide (b1) and / or iron oxide (b2) that are coated and not coated with SiO 2 are contained.
例えば、二酸化チタン(b1)の市販品としては、JR−600A(A12O32.5%コーティング)、JR−603(A12O3 5%、ZrO 0.5%コーティング)、JR−600E(A12O3 3.8%コーティング)が挙げられる。酸化鉄(b2)の市販品としては、トダカラー130R、トダカラー140ED(以上、戸田工業社製)が挙げられる。 For example, as commercial products of titanium dioxide (b1), JR-600A (A1 2 O 3 2.5% coating), JR-603 (A1 2 O 3 5%, ZrO 0.5% coating), JR-600E (A1 2 O 3 3.8% coating). Examples of commercially available iron oxide (b2) include Toda Color 130R and Toda Color 140ED (manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd.).
その他の着色顔料(B)としては、電着塗料に通常用いられるものが同様に使用可能であり、例えば、着色顔料としては、カーボンブラック、ペリレンブラックフタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等が挙げられる。 As other color pigments (B), those commonly used for electrodeposition paints can be used as well, and examples of the color pigments include carbon black, perylene black phthalocyanine blue, and phthalocyanine green.
本発明の顔料分散ペーストに用いる体質顔料(C)としては、一次粒子の平均粒子径が0.01〜0.1μm、特に0.02〜0.07μmである微粒子硫酸バリウム(c1)を含有することを特徴としている。微粒子硫酸バリウム(c1)の市販品として、バリファインBF−20、バリファインBF−40(以上、堺化学工業社製、商品名)等が挙げられる。 The extender pigment (C) used in the pigment dispersion paste of the present invention contains fine particle barium sulfate (c1) having an average primary particle diameter of 0.01 to 0.1 μm, particularly 0.02 to 0.07 μm. It is characterized by that. Examples of commercially available fine particle barium sulfate (c1) include Varifine BF-20 and Varifine BF-40 (above, trade name, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.).
微粒子硫酸バリウム(c1)の配合割合は、顔料分散樹脂(A)100質量部に対して、微粒子硫酸バリウム(c1)を2〜200質量部、好ましくは5〜150質量部、さらに好ましくは10〜100質量部が、顔料の再分散性に優れた顔料分散ペーストを得る為にも好ましい。その他の体質顔料(C)としては、マイカ、タルクなどを使用することができる。さらに好ましくは、顔料分散ペースト中に、アルミニウムシリケート(Al2O3・SiO2)を含有しないことが、顔料の再分散性に優れた顔料分散ペーストを得る為にも好ましい。 The mixing ratio of the fine barium sulfate (c1) is 2 to 200 parts by weight, preferably 5 to 150 parts by weight, more preferably 10 to 10 parts by weight of the fine particle barium sulfate (c1) with respect to 100 parts by weight of the pigment dispersion resin (A). 100 parts by mass is also preferred for obtaining a pigment dispersion paste having excellent pigment redispersibility. As other extender pigments (C), mica, talc and the like can be used. More preferably, it is preferable not to contain aluminum silicate (Al 2 O 3 .SiO 2 ) in the pigment dispersion paste in order to obtain a pigment dispersion paste having excellent pigment redispersibility.
本顔料分散ペーストは、顔料分散樹脂(A)100質量部に対して、セルロース複合体(D)を1〜50質量部、好ましくは3〜30質量部、さらに好ましくは5〜20質量部含有することを特徴とする。 This pigment dispersion paste contains 1 to 50 parts by mass, preferably 3 to 30 parts by mass, more preferably 5 to 20 parts by mass of the cellulose composite (D) with respect to 100 parts by mass of the pigment dispersion resin (A). It is characterized by that.
セルロース複合体(D)は、微細セルロースと水溶性ガム類及び/又は親水性物質とからなる複合体であって、微細セルロースと水溶性ガム類と親水性物質からなる複合体;微細セルロースと水溶性ガム類からなる複合体;及び微細セルロースと親水性物質からなる複合体を包含し、例えば、セルロースを磨砕することにより得られる微細セルロースに、水溶性ガム類及び/又は親水性物質を加えて分散させ均質なスラリーとなし、次いでこれを乾燥することによって製造することができる。 The cellulose composite (D) is a composite comprising fine cellulose and water-soluble gums and / or hydrophilic substances, and is a composite comprising fine cellulose, water-soluble gums and hydrophilic substances; fine cellulose and water soluble A composite composed of a functional gum; and a composite composed of fine cellulose and a hydrophilic substance. For example, a water-soluble gum and / or a hydrophilic substance is added to fine cellulose obtained by grinding cellulose. Can be dispersed and made into a homogeneous slurry, which is then dried.
微細セルロースは、例えば、木材パルプ、精製リンター等のセルロース系素材を、酸加水分解、アルカリ酸化分解、酵素分解、スチームエクスプロージョン分解等により解重合処理して、平均重合度が30〜375のセルロースとなし、次いで磨砕する、例えば機械的なシェアをかけ湿式磨砕することにより得ることができる。 The fine cellulose is, for example, cellulose having an average degree of polymerization of 30 to 375 by depolymerizing cellulose-based materials such as wood pulp and refined linter by acid hydrolysis, alkaline oxidative decomposition, enzymatic decomposition, steam explosion decomposition and the like. And then grinding, for example by wet grinding with mechanical shear.
湿式磨砕は、媒体ミル類、例えば、湿式振動ミル、湿式遊星振動ミル、湿式ボールミル、湿式ロールミル、湿式ボールミル、湿式ビーズミル、湿式ペイントシェーカー等の他、高圧ホモジナイザー等の機械を用いて行うことができる。高圧ホモジナイザーとしては、約500Kg/cm2以上の高圧で、スラリーを微細オリフィスに導き高流速で対面衝突させるタイプのものが効果的である。 The wet grinding can be performed using a medium mill, for example, a wet vibration mill, a wet planetary vibration mill, a wet ball mill, a wet roll mill, a wet ball mill, a wet bead mill, a wet paint shaker, or a machine such as a high-pressure homogenizer. it can. As the high-pressure homogenizer, a type in which the slurry is guided to a fine orifice at a high pressure of about 500 Kg / cm 2 or more and collides with each other at a high flow rate is effective.
これらのミルにおける最適磨砕濃度は、機種により異なるが、一般には、媒体ミルで5〜15%、高圧ホモジナイザーで5〜20%の範囲内の固形分濃度が適している。セルロースの磨砕を効率よく行うためには媒体ミルが適している。 The optimum grinding concentration in these mills varies depending on the model, but in general, a solid content concentration in the range of 5 to 15% for a medium mill and 5 to 20% for a high-pressure homogenizer is suitable. A medium mill is suitable for efficiently grinding cellulose.
上記の磨砕によって、平均粒子径が10μm以下、好ましくは8μm以下、さらに好ましくは5μm以下の微細セルロースを得ることができる。なお、平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布計LA−920(堀場製作所社製)を用いて測定したときの値である。得られる微細セルロースは水溶性ガム類及び/又は親水性物質と混合し複合体とする。これにより、乾燥時に微細化したセルロース粒子同士が再凝集するのを防ぐことができる。 By the above grinding, fine cellulose having an average particle size of 10 μm or less, preferably 8 μm or less, more preferably 5 μm or less can be obtained. In addition, an average particle diameter is a value when it measures using the laser diffraction type particle size distribution analyzer LA-920 (made by Horiba Ltd.). The resulting fine cellulose is mixed with water-soluble gums and / or hydrophilic substances to form a composite. Thereby, it can prevent that the cellulose particle refined | miniaturized at the time of drying reaggregates.
水溶性ガム類としては、水膨潤性が高く、セルロースとの水中における相溶性が良好な水溶性のガム類が好ましく、例えば、ローカストビーンガム、グアーガム、タマリンドガム、クインスシードガム、カラヤガム、アラビアガム、トラガントガム、ガッティーガム、アラビノガラクタン、寒天、カラギーナン、アルギン酸及びその塩、ファーセレラン、ペクチン、マルメロ、キサンタンガム、カードラン、プルラン、デキストラン、ジェランガム、ゼラチン、繊維素グリコール酸ナトリウム等のセルロース誘導体等を用いることができる。このうち、繊維素グリコール酸ナトリウムは、膨潤性と親水性を兼ね備えているため、親水性物質と併用することなくガム単独での使用も可能である。 As the water-soluble gums, water-soluble gums having high water swellability and good compatibility with water in cellulose are preferable. For example, locust bean gum, guar gum, tamarind gum, quince seed gum, karaya gum, gum arabic , Tragacanth gum, ghatti gum, arabinogalactan, agar, carrageenan, alginic acid and its salts, ferceleran, pectin, quince, xanthan gum, curdlan, pullulan, dextran, gellan gum, gelatin, cellulose derivatives such as cellulose glycolate, etc. be able to. Among these, sodium cellulose glycolate has both swellability and hydrophilicity, so that it can be used alone without using a hydrophilic substance.
一方、親水性物質としては、例えば、水、澱粉加水分解物、デキストリン類、ブドウ糖、果糖、キシロース、庶糖、乳糖、麦芽糖、異性化糖、カップリングシュガー、パラチノース、ネオシュガー、マンニトール、還元澱粉糖化飴、マルトース、ラクツロース、ポリデキストロース、フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖等の単糖類、オリゴ糖類を含む水溶性糖類、キシリトール、マルチトール、マンニット、ソルビット等の糖アルコール類、ソルボース等が挙げられる。親水性物質は、セルロースの水中への分散を促進し、水溶性ガム類と組み合わせることにより分散容易性又は分散安定性に顕著な効果を奏する。 On the other hand, examples of hydrophilic substances include water, starch hydrolysates, dextrins, glucose, fructose, xylose, sucrose, lactose, maltose, isomerized sugar, coupling sugar, palatinose, neosugar, mannitol, and reduced starch saccharification. Examples thereof include monosaccharides such as koji, maltose, lactulose, polydextrose, fructooligosaccharide and galactooligosaccharide, water-soluble saccharides including oligosaccharide, sugar alcohols such as xylitol, maltitol, mannitol and sorbitol, sorbose and the like. The hydrophilic substance promotes dispersion of cellulose in water, and has a remarkable effect on dispersibility or dispersion stability by combining with water-soluble gums.
セルロース複合体(D)における微細セルロースの割合は、セルロース複合体の固形分を基準にして、一般に0.1〜99質量%、好ましくは1〜95質量%、さらに好ましくは10〜85質量%の範囲内にあることが、塗料安定性の面から好適である。また、水溶性ガム類と親水性物質とを併用する場合の両者の比率は、水溶性ガム類/親水性物質の質量比で通常95/5〜5/95、好ましくは80/20〜20/80の範囲内とすることができる。 The proportion of fine cellulose in the cellulose composite (D) is generally 0.1 to 99 mass%, preferably 1 to 95 mass%, more preferably 10 to 85 mass%, based on the solid content of the cellulose composite. It is suitable from the surface of coating stability that it exists in the range. The ratio of the water-soluble gum and the hydrophilic substance used in combination is usually 95/5 to 5/95, preferably 80/20 to 20 / in terms of the mass ratio of the water-soluble gum / hydrophilic substance. It can be in the range of 80.
セルロース複合体(D)は、微細化セルロースを水溶性ガム類及び/又は親水性物質と混合し分散した後、乾燥することにより製造することができるが、その際、特に、水溶性ガム類は十分に溶解し均一混合することが重要である。溶解複合化を促進するために、加熱処理を行ってもよい。 The cellulose composite (D) can be produced by mixing and dispersing finely divided cellulose with water-soluble gums and / or hydrophilic substances, followed by drying. In particular, the water-soluble gums are It is important to dissolve sufficiently and mix uniformly. In order to promote dissolution and complexing, heat treatment may be performed.
乾燥は、例えば、凍結乾燥、噴霧乾燥等により行うこともできるが、フィルム状にて乾燥する方法が優れている。フィルム状にて乾燥する方法としては、例えば、微細化セルロースを水溶性ガム類及び/又は親水性物質とともに均一混合して得られるスラリーを、ガラス、ステンレス、アルミニウム、ニッケル・クロムメッキ鋼板等の基材上に塗布して乾燥する方法が挙げられる。基材は予め加熱されていてもよく、また、塗布後、赤外線、熱風、高周波等にて加熱してもよい。乾燥温度は200℃以下、そして塗布膜厚はスラリーの厚みとして10mm以下が好ましい。工業的には、スチールベルトドライヤー、ドラムドライヤー、ディスクドライヤー等の乾燥機を使用して乾燥粉体を得ることができる。かくして得られる乾燥粉体を電子顕微鏡で観察すると、表面に微粒子化したセルロースが網目状に配列しており、微粒子セルロース間には無数の空隙が見られる。 Although drying can also be performed by freeze-drying, spray drying, etc., the method of drying in a film form is excellent, for example. Examples of the method of drying in a film form include, for example, a slurry obtained by uniformly mixing finely divided cellulose together with water-soluble gums and / or hydrophilic substances, such as glass, stainless steel, aluminum, nickel / chromium plated steel plates, and the like. The method of apply | coating on a material and drying is mentioned. The substrate may be heated in advance, or may be heated with infrared rays, hot air, high frequency, or the like after application. The drying temperature is preferably 200 ° C. or less, and the coating film thickness is preferably 10 mm or less as the thickness of the slurry. Industrially, dry powder can be obtained using a dryer such as a steel belt dryer, drum dryer, or disk dryer. When the dry powder thus obtained is observed with an electron microscope, the finely divided cellulose is arranged in a mesh pattern on the surface, and numerous voids are observed between the finely divided celluloses.
上記のようにして得られるセルロース複合体(D)の市販品としては、アビセルRC−N81、アビセルRC−N30、アビセルRC−591、アビセルCL−611、セオラスクリームFP−03(以上、旭化成ケミカルズ(株)製、商品名)などが挙げられる。 Commercially available products of the cellulose composite (D) obtained as described above include Avicel RC-N81, Avicel RC-N30, Avicel RC-591, Avicel CL-611, Theolas Cream FP-03 (above, Asahi Kasei Chemicals ( Product name) and the like.
セルロース複合体(D)は、一般に、顔料分散ペースト中に配合して電着塗料に導入することが好ましいが、電着塗料の調製の任意の段階で、電着塗料中に配合することも可能であり、或いはあらかじめ調製された基体樹脂及び硬化剤などを含有する電着塗料に、例えば、水とセルロース複合体を混合してなる分散体の形で直接配合することもできる。 In general, the cellulose composite (D) is preferably blended into the pigment dispersion paste and introduced into the electrodeposition paint, but can be blended into the electrodeposition paint at any stage of the preparation of the electrodeposition paint. Alternatively, it can also be directly blended into a previously prepared electrodeposition paint containing a base resin and a curing agent, for example, in the form of a dispersion formed by mixing water and a cellulose composite.
このようなセルロース複合体(D)は、水中に沈降することなく安定に分散する性能を有しており、電着塗料に適用した場合、前記の顔料分散用樹脂(A)、着色顔料(B)及び体質顔料(C)の組合せにおいて優れた性能を発揮し、塗料の攪拌や循環を休日や夜間に長時間停止して再び稼動した時の塗料の再分散性や仕上り性に優れた塗装物品を得ることができる。 Such a cellulose composite (D) has the ability to stably disperse without settling in water, and when applied to an electrodeposition coating, the above-mentioned pigment dispersion resin (A) and colored pigment (B ) And extender pigment (C) in combination, and excellent paint redispersibility and finish when the paint is stirred and circulated for a long time on holiday or at night Can be obtained.
本発明の顔料分散ペーストに適宜配合される防錆顔料としては、例えば、リンモリブデン酸アルミニウム、トリポリリン酸アルミニウム、酸化ビスマス、水酸化ビスマス、塩基性炭酸ビスマス、硝酸ビスマス、ケイ酸ビスマス、ハイドロタルサイト、亜鉛化合物などが挙げられる。 Examples of the anticorrosive pigment appropriately blended in the pigment dispersion paste of the present invention include aluminum phosphomolybdate, aluminum tripolyphosphate, bismuth oxide, bismuth hydroxide, basic bismuth carbonate, bismuth nitrate, bismuth silicate, and hydrotalcite. And zinc compounds.
さらに、本発明の顔料分散ペーストに適宜配合される硬化触媒は、塗膜の架橋反応を促進するために有効であり、例えば、ジオクチル錫オキサイド、ジブチル錫オキサイド、錫オクトエート、ジブチル錫ジラウレート及びジブチル錫ジベンゾエートなどが挙げられる。 Furthermore, the curing catalyst appropriately blended in the pigment dispersion paste of the present invention is effective for promoting the crosslinking reaction of the coating film. For example, dioctyl tin oxide, dibutyl tin oxide, tin octoate, dibutyl tin dilaurate and dibutyl tin And dibenzoate.
また、顔料分散ペーストの調製に用いられる顔料分散用樹脂(A)の配合割合は、基体樹脂と硬化剤の固形分合計100質量部あたり、合計で0.1〜20質量部、特に3〜15質量部、さらに特に5〜12質量部の範囲内であることが望ましい。
顔料分散ペーストの製造は、顔料分散用樹脂(A)、着色顔料(B)及び体質顔料(C)及びセルロース複合体(D)、そして場合により防錆顔料、これらに硬化触媒、中和剤、界面活性剤、水などを配合し、顔料分散して顔料分散ペーストを調製することによって行うことができる。顔料分散は、例えば、ボールミル、ペブルミル、サンドミル、シェイカー等の分散機を用いて行うことができる。中和剤は、酢酸、ギ酸、乳酸、プロピオン酸等が挙げられる。界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等のノニオン系界面活性剤が挙げられる。
The blending ratio of the pigment dispersion resin (A) used for preparing the pigment dispersion paste is 0.1 to 20 parts by mass, particularly 3 to 15 in total per 100 parts by mass of the solid content of the base resin and the curing agent. It is desirable to be within the range of 5 parts by mass, more particularly 5-12 parts by mass.
The pigment dispersion paste is produced by a pigment dispersion resin (A), a color pigment (B), an extender pigment (C) and a cellulose composite (D), and optionally a rust preventive pigment, a curing catalyst, a neutralizing agent, It can be carried out by blending a surfactant, water and the like and dispersing the pigment to prepare a pigment dispersion paste. The pigment dispersion can be performed using a dispersing machine such as a ball mill, a pebble mill, a sand mill, or a shaker. Examples of the neutralizing agent include acetic acid, formic acid, lactic acid, propionic acid and the like. Examples of the surfactant include nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ether and polyoxyethylene alkylphenyl ether.
かくして得られる顔料分散ペーストは、適宜に界面活性剤や中和剤等を配合し、分散機としてボールミル、ペブルミル、サンドミル、シェイカー等の従来から用いられている分散機を用いて分散させ、粒子径を15μm以下、好ましくは8μm以下とすることにより製造することができる。なかでも、ボールミルが作業性面から好ましく、ボールミルによる分散時間は1〜96時間、好ましくは10〜48時間が顔料の粒度や製造工数の面から好ましい。 The pigment dispersion paste thus obtained is appropriately blended with a surfactant, a neutralizing agent, etc., and dispersed using a conventional dispersing machine such as a ball mill, pebble mill, sand mill, shaker, etc. Can be made to be 15 μm or less, preferably 8 μm or less. Among these, a ball mill is preferable from the viewpoint of workability, and a dispersion time by the ball mill is preferably 1 to 96 hours, and more preferably 10 to 48 hours from the viewpoint of pigment particle size and production man-hour.
なお、この明細書において、顔料成分の粒子径(ツブ)は、JIS K−5400−4.7.1(1990)分布図法による分散度に基いて分散を行い、ツブゲージを用いて粒の分布密度を観察し、密集した粒が現れ始めた箇所の目盛りを読み取ったものをいう。 In this specification, the particle diameter (tube) of the pigment component is dispersed based on the degree of dispersion according to the JIS K-5400-4.7.1 (1990) distribution diagram method, and the distribution density of the particles using a tube gauge. Is a reading of the scale where dense particles began to appear.
[電着塗料について]
本発明により提供される顔料分散ペーストは、基体樹脂及び硬化剤などを含有するエマルションと混合して、電着塗料を製造することができる。
[About electrodeposition paint]
The pigment dispersion paste provided by the present invention can be mixed with an emulsion containing a base resin and a curing agent to produce an electrodeposition paint.
電着塗料は、アニオン型及びカチオン型いずれであってもよいが、耐食性などの点から、一般にはカチオン型が好ましい。また、基体樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ポリブタジエン樹脂系、アルキド樹脂系、ポリエステル樹脂系などのいずれの塗料用樹脂でも使用することができるが、なかでも、アミン付加エポキシ樹脂に代表されるポリアミン樹脂が好ましい。 The electrodeposition paint may be either an anionic type or a cationic type, but in general, a cationic type is preferred from the viewpoint of corrosion resistance. Further, as the base resin, for example, any resin for paint such as epoxy resin, acrylic resin, polybutadiene resin, alkyd resin, polyester resin, etc. can be used. The polyamine resin represented by is preferable.
アミン付加エポキシ樹脂はエポキシ樹脂にアミン化合物を付加させることにより得られるものであり、その際に用いられるエポキシ樹脂としては、塗膜の防食性等の観点から、特に、ポリフェノール化合物とエピハロヒドリン、例えば、エピクロルヒドリンとの反応により得られるエポキシ樹脂が好適である。 An amine-added epoxy resin is obtained by adding an amine compound to an epoxy resin, and as an epoxy resin used at that time, in particular, from the viewpoint of anticorrosiveness of a coating film, a polyphenol compound and an epihalohydrin, for example, Epoxy resins obtained by reaction with epichlorohydrin are preferred.
該エポキシ樹脂の形成のために用い得るポリフェノール化合物としては、従来から用いられているものと同様のものが使用でき、例えば、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−2,2−プロパン(ビスフェノールA)、4,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン(ビスフェノールF)、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1−エタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1−イソブタン、ビス(4−ヒドロキシ−tert−ブチル−フェニル)−2,2−プロパン、ビス(2−ヒドロキシナフチル)メタン、テトラ(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,2,2−エタン、4,4−ジヒドロキシジフェニルスルホン(ビスフェノールS)、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等を挙げられる。 As the polyphenol compound that can be used for the formation of the epoxy resin, the same as those conventionally used can be used, for example, bis (4-hydroxyphenyl) -2,2-propane (bisphenol A), 4,4-dihydroxybenzophenone, bis (4-hydroxyphenyl) methane (bisphenol F), bis (4-hydroxyphenyl) -1,1-ethane, bis (4-hydroxyphenyl) -1,1-isobutane, bis ( 4-hydroxy-tert-butyl-phenyl) -2,2-propane, bis (2-hydroxynaphthyl) methane, tetra (4-hydroxyphenyl) -1,1,2,2-ethane, 4,4-dihydroxydiphenyl Examples include sulfone (bisphenol S), phenol novolac, cresol novolac, etc. That.
また、ポリフェノール化合物とエピクロルヒドリンとの反応によって得られるエポキシ樹脂としては、中でも、ビスフェノールAから誘導される下記式で示されるものが好適である。 Moreover, as an epoxy resin obtained by reaction of a polyphenol compound and epichlorohydrin, what is shown by the following formula induced | guided | derived from bisphenol A is suitable especially.
かかるエポキシ樹脂の市販品としては、例えば、ジャパンエポキシレジン(株)からjER828EL、同1002、同1004、同1007なる商品名で販売されているものが挙げられる。 Examples of such commercially available epoxy resins include those sold by Japan Epoxy Resins Co., Ltd. under the trade names jER828EL, 1002, 1004, and 1007.
アミン化合物は、エポキシ樹脂にアミノ基を導入して該エポキシ樹脂をカチオン化するためのカチオン性付与成分であり、エポキシ基と反応する活性水素を少なくとも1個含有するもの、例えば、1級アミノ基を有するアミン化合物が用いられる。 The amine compound is a cationic component that cationizes the epoxy resin by introducing an amino group into the epoxy resin, and contains at least one active hydrogen that reacts with the epoxy group, for example, a primary amino group An amine compound having the following formula is used.
1級アミノ基を有するアミン化合物としては、例えば、モノエタノールアミン、プロパノールアミン、ヒドロキシエチルアミノエチレンジアミン、ヒドロキシエチルアミノプロピルアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミンなどのケチミン化物が挙げられる。 Examples of the amine compound having a primary amino group include ketiminates such as monoethanolamine, propanolamine, hydroxyethylaminoethylenediamine, hydroxyethylaminopropylamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, and pentaethylenehexamine. Can be mentioned.
上記1級アミノ基を有するアミン化合物は他のアミン化合物と併用することができ、併用することができるアミン化合物としては、特に2級アミンが好ましく、例えば、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジエタノールアミン、ジ(2−ヒドロキシプロピル)アミン、モノメチルアミノエタノール、モノエチルアミノエタノールなどが挙げられる。 The amine compound having the primary amino group can be used in combination with other amine compounds, and as the amine compound that can be used in combination, a secondary amine is particularly preferable. For example, diethylamine, diisopropylamine, diethanolamine, di (2 -Hydroxypropyl) amine, monomethylaminoethanol, monoethylaminoethanol and the like.
上記のエポキシ樹脂は、キシレンホルムアルデヒド樹脂やカプロラクトン性ポリオール化合物などと反応させることにより変性することができる。 The above epoxy resin can be modified by reacting with xylene formaldehyde resin, caprolactone polyol compound or the like.
キシレンホルムアルデヒド樹脂は、例えば、キシレン、ホルムアルデヒド、及び場合によりフェノール類を酸性触媒の存在下に縮合反応させることにより製造することができる。上記のホルムアルデヒドとしては、工業的に入手容易なホルマリン、パラホルムアルデヒド、トリオキサン等のホルムアルデヒドを発生する化合物などを例示することができる。キシレンホルムアルデヒド樹脂は、一般に、20〜50,000センチポイズ(25℃)、好ましくは30〜15,000センチポイズ(25℃)の範囲内の粘度を有することができ、そして一般に100〜50,000、特に200〜10,000の範囲内の水酸基当量を有していることが好ましい。 The xylene formaldehyde resin can be produced, for example, by subjecting xylene, formaldehyde, and optionally phenols to a condensation reaction in the presence of an acidic catalyst. As said formaldehyde, the compound etc. which generate | occur | produce formaldehyde, such as formalin, paraformaldehyde, and trioxane which are industrially easy to acquire, can be illustrated. The xylene formaldehyde resin can generally have a viscosity in the range of 20 to 50,000 centipoise (25 ° C.), preferably 30 to 15,000 centipoise (25 ° C.), and generally 100 to 50,000, especially It preferably has a hydroxyl equivalent weight within the range of 200 to 10,000.
一方、上記のカプロラクトン性ポリオール化合物は、複数の活性水素基を含有する化合物、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパンなどにカプロラクトンを付加して得ることができる。 On the other hand, the caprolactone polyol compound can be obtained by adding caprolactone to a compound containing a plurality of active hydrogen groups, for example, ethylene glycol, propylene glycol, trimethylolpropane and the like.
キシレンホルムアルデヒド樹脂やポリカプロラクトン性ポリオール化合物によるエポキシ樹脂の変性は、一般に、アミン化合物と変性剤をエポキシ樹脂のエポキシ基に同時に反応させることによって行うことが好ましい。 In general, modification of an epoxy resin with a xylene formaldehyde resin or a polycaprolactone polyol compound is preferably performed by reacting an amine compound and a modifier simultaneously with an epoxy group of the epoxy resin.
上記の変性剤の使用割合は、厳密に制限されるものではなく、塗料組成物の用途等に応じて適宜変えることができるが、エポキシ樹脂の固形分質量を基準にして、一般に5〜50質量%、好ましくは10〜30質量%の範囲内が適当である。 The use ratio of the above modifier is not strictly limited and can be appropriately changed according to the application of the coating composition, etc., but generally 5 to 50 mass based on the solid content mass of the epoxy resin. %, Preferably in the range of 10 to 30% by mass.
カチオン電着塗料に配合する硬化剤としては、ブロック化ポリイソシアネート化合物やアミノ樹脂等の従来から知られている硬化剤を用いることができ、特に、ブロック化ポリイソシアネート化合物が好ましい。 Conventionally known curing agents such as blocked polyisocyanate compounds and amino resins can be used as the curing agent to be blended in the cationic electrodeposition coating, and blocked polyisocyanate compounds are particularly preferred.
ポリイソシアネート化合物としては、例えば、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、フェニレンジイソシアネート、ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、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などの芳香族、脂環族または脂肪族のポリイソシアネート化合物およびこれらのイソシアネート化合物の過剰量にエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、ヒマシ油などの低分子活性水素含有化合物を反応させて得られる末端イソシアネート含有化合物などが挙げられる。 Examples of the polyisocyanate compound include aromatic, alicyclic or aliphatic such as tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, bis (isocyanate methyl) cyclohexane, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, methylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate. Polyisocyanate compounds and excess isocyanate compounds include terminal isocyanate-containing compounds obtained by reacting low molecular active hydrogen-containing compounds such as ethylene glycol, propylene glycol, trimethylolpropane, hexanetriol, and castor oil. .
ブロック剤としては、例えば、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクタムなどのラクタム系化合物;メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシムなどのオキシム系化合物;フェノール、パラ−t−ブチルフェノール、クレゾールなどのフェノール系化合物;n−ブタノール、2−エチルヘキサノールなどの脂肪族アルコール類;フェニルカルビノール、メチルフェニルカルビノールなどの芳香族アルキルアルコール類;エチレングリコールモノブチルエーテルなどのエーテルアルコール系化合物等が挙げられる。これらのうち、オキシム系およびラクタム系のブロック剤は、比較的低温で解離するブロック剤であり、低温硬化性の点から特に好適である。 Examples of the blocking agent include lactam compounds such as ε-caprolactam and γ-butyrolactam; oxime compounds such as methyl ethyl ketoxime and cyclohexanone oxime; phenol compounds such as phenol, para-t-butylphenol and cresol; n-butanol, Examples thereof include aliphatic alcohols such as 2-ethylhexanol; aromatic alkyl alcohols such as phenyl carbinol and methyl phenyl carbinol; ether alcohol compounds such as ethylene glycol monobutyl ether. Of these, oxime-based and lactam-based blocking agents are blocking agents that dissociate at relatively low temperatures, and are particularly suitable from the viewpoint of low-temperature curability.
基体樹脂及び硬化剤の使用量は、両者の合計質量を基準にして、基体樹脂は60〜90%、好ましくは70〜85%範囲内、そして硬化剤は40〜10%、好ましくは30〜15%範囲内とすることができる。 The use amount of the base resin and the curing agent is 60 to 90%, preferably 70 to 85%, and the curing agent is 40 to 10%, preferably 30 to 15%, based on the total mass of both. % Range.
上記の基体樹脂と硬化剤は、通常、該樹脂をギ酸、酢酸、乳酸などの水溶性有機酸で中和して水溶化又は水分散化することによってエマルションとすることができる。 The above-mentioned base resin and curing agent can usually be made into an emulsion by neutralizing the resin with a water-soluble organic acid such as formic acid, acetic acid, or lactic acid to make it water-soluble or water-dispersed.
電着塗料は、エマルションに顔料分散ペーストを添加し、必要に応じて、有機溶剤、界面活性剤、表面調整剤、はじき防止剤などの添加物を配合することにより調製することができ、また、固形分濃度が5〜25質量%の範囲内となるように脱イオン水などで希釈し、pHを5.0〜7.0の範囲内に調整することによりカチオン電着塗料の浴を得ることができる。電着塗装は、通常、浴温15〜35℃及び印可電圧100〜400V、極間距離0.3〜2m、好ましくは0.5〜1.5m、極比(陽極/陰極)1/8〜2/1、好ましくは1/5〜1/2の条件で行うことができる。
電着塗膜の膜厚は、特に制限されるものではないが、一般には、硬化塗膜に基いて10〜40μmの範囲内が好ましい。また、塗膜の焼付け条件は、一般に、100〜200℃の範囲内で5〜90分間が適している。
The electrodeposition paint can be prepared by adding a pigment dispersion paste to an emulsion and, if necessary, blending additives such as an organic solvent, a surfactant, a surface conditioner, a repellency inhibitor, etc. To obtain a bath of cationic electrodeposition paint by diluting with deionized water or the like so that the solid content concentration is in the range of 5 to 25% by mass and adjusting the pH in the range of 5.0 to 7.0. Can do. The electrodeposition coating is usually performed at a bath temperature of 15 to 35 ° C. and an applied voltage of 100 to 400 V, an interelectrode distance of 0.3 to 2 m, preferably 0.5 to 1.5 m, and an electrode ratio (anode / cathode) of 1/8 to It can be carried out under the conditions of 2/1, preferably 1/5 to 1/2.
The film thickness of the electrodeposition coating film is not particularly limited, but generally it is preferably within the range of 10 to 40 μm based on the cured coating film. Moreover, generally the baking conditions of a coating film are suitable for 5-90 minutes within the range of 100-200 degreeC.
本発明の電着塗料は、従来から公知の電着塗料に比べ、塗装ラインにおいて塗料の攪拌や循環を休日や夜間に長時間停止して再び稼動した時に、特に塗料の再分散性や塗料安定性に優れるため、省エネルギー稼動及び省設備化が可能である。 The electrodeposition paint of the present invention, compared with conventionally known electrodeposition paints, is particularly redispersible and stable when the paint is stirred and circulated in the painting line for a long time on holiday or at night. Because of its superiority, it can save energy and operate equipment.
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。本発明はこれによって限定されるものではない。尚、「部」及び「%」は「質量部」及び「質量%」を示す。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The present invention is not limited thereby. “Parts” and “%” indicate “parts by mass” and “% by mass”.
製造例1 顔料分散樹脂No.1溶液の製造例
jER828EL(ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名、エポキシ樹脂)1010部に、ビスフェノールA 390部、ポリカプロラクトンジオール(数平均分子量約1200)240部及びジメチルベンジルアミン0.2部を加え、130℃でエポキシ当量が約1,090になるまで反応させた。
Production Example 1 Pigment Dispersion Resin No. Production Example of 1 Solution 1010 parts of jER828EL (made by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., trade name, epoxy resin), 390 parts of bisphenol A, 240 parts of polycaprolactone diol (number average molecular weight of about 1200) and 0.2 part of dimethylbenzylamine In addition, the reaction was continued at 130 ° C. until the epoxy equivalent reached about 1,090.
次に、ジメチルエタノールアミン134部及び酢酸90部を加え、120℃で4時間反応させた後、エチレングリコールモノブチルエーテルを加えて固形分を調整し、固形分60%のアンモニウム塩型樹脂系の顔料分散用樹脂No.1溶液を得た。顔料分散用樹脂No.1のアンモニウム塩価44mgKOH/g、数平均分子量3,000であった。 Next, 134 parts of dimethylethanolamine and 90 parts of acetic acid were added and reacted at 120 ° C. for 4 hours, and then the solid content was adjusted by adding ethylene glycol monobutyl ether to form an ammonium salt resin pigment having a solid content of 60%. Resin for dispersion No. One solution was obtained. Resin for pigment dispersion No. 1 had an ammonium salt number of 44 mgKOH / g and a number average molecular weight of 3,000.
製造例2 顔料分散樹脂No.2溶液の製造例
撹拌機、温度計、滴下ロート及び還流冷却器を取り付けたフラスコに、ノニルフェノール450部、CNE195LB(注1)960部を仕込み、混合撹拌しながら徐々に加熱し、160℃で反応させる。その後、ε−カプロラクトン430部仕込み、170℃に昇温し反応させる。さらに、ジエタノールアミン105部およびN−メチルエタノールアミン124部を反応させ、エポキシ価が0になったことを確認してエチレングリコールモノブチルエーテルを加えて固形分を調整し、固形分60%の顔料分散樹脂No.2溶液を得た。
Production Example 2 Pigment Dispersion Resin No. Example of manufacturing two solutions
Into a flask equipped with a stirrer, thermometer, dropping funnel and reflux condenser, 450 parts of nonylphenol and 960 parts of CNE195LB (Note 1) are charged, gradually heated while mixing and stirring, and reacted at 160 ° C. Thereafter, 430 parts of ε-caprolactone is charged, and the temperature is raised to 170 ° C. for reaction. Further, 105 parts of diethanolamine and 124 parts of N-methylethanolamine were reacted, and after confirming that the epoxy value became 0, ethylene glycol monobutyl ether was added to adjust the solid content, and a pigment dispersion resin having a solid content of 60% No. Two solutions were obtained.
該顔料分散樹脂No.2の水酸基価は、150mgKOH/g、アミン価は70mgKOH/g、数平均分子量2200であった。
(注1)CNE195LB:長春ジャパン株式会社製、商品名、クレゾール型ノボラックエポキシ
製造例3 顔料分散ペーストNo.1の製造
固形分60%の顔料分散用樹脂No.1を10.0部(固形分6.0部)、JR−600E(注2)20部、バリファインBF−20(注10)3.0部、アビセルRC−N81(注12)3.0部、KW−140E(注14)1.0部、水酸化ビスマス2.0部、ジオクチル錫オキサイド1部、脱イオン水23.4部を加え、ボールミルにて20時間分散した後に取出し、固形分55%の顔料分散ペーストNo.1を得た。
The pigment dispersion resin No. The hydroxyl value of 2 was 150 mgKOH / g, the amine value was 70 mgKOH / g, and the number average molecular weight was 2200.
(Note 1) CNE195LB: manufactured by Changchun Japan Co., Ltd., trade name, cresol type novolac epoxy Production Example 3 Pigment Dispersion Paste No. Production of Pigment Dispersion Resin No. 60 having a solid content of 60% 1 10.0 parts (solid content 6.0 parts), JR-600E (note 2) 20 parts, Varifine BF-20 (note 10) 3.0 parts, Avicel RC-N81 (note 12) 3.0 Part, KW-140E (Note 14) 1.0 part, bismuth hydroxide 2.0 part, dioctyltin oxide 1 part, deionized water 23.4 parts, and after dispersing for 20 hours in a ball mill, taken out, solid content 55% pigment dispersion paste no. 1 was obtained.
製造例4〜14 顔料分散ペーストNo.2〜No.12の製造
配合内容を表1のようにする以外は、顔料分散ペーストNo.1と同様にして顔料分散ペーストNo.2〜No.12を得た。
Production Examples 4 to 14 Pigment dispersion paste No. 2-No. Production of Pigment Dispersion Paste No. 12 except that the blending contents are as shown in Table 1. In the same manner as in No. 1, pigment dispersion paste No. 1 2-No. 12 was obtained.
(注3)JR−603:テイカ株式会社製、TiO2に対してA12O35%とZrO0.5%をコーティングしたチタン白
(注4)JR−903:テイカ株式会社製、TiO2に対してA12O33%とZrO1%コーティングしたチタン白
(注5)タイペークCR−97:石原産業社製、TiO2に対してA12O34%とZrO1%コーティングしたチタン白
(注6)タイペークCR−93:石原産業社製、TiO2に対してA12O33%とSiO25%コーティングしたチタン白
(注7)JR−800:テイカ株式会社製、TiO2に対してA12O33%とSiO24%コーティングしたチタン白
(注8)トダカラーKN−O:戸田工業社製、商品名、酸化第ニ鉄
(注9)カーボンMA−7:三菱化学社製、商品名、カーボンブラック
(注10)バリファインBF−20:堺化学社製、商品名、平均粒子径0.03μmの微粒子硫酸バリウム
(注11)ハイドライトPXN:ジョージアカオリン社製、商品名、アルニミウムシリケート
(注12)アビセルRC−N81:旭化成ケミカルズ(株)製、商品名、セルロース複合体(結晶セルロース、カラヤガム、デキストリン)
(注13)アビセルRC−N30:旭化成ケミカルズ(株)製、商品名、セルロース複合体(結晶セルロース、キサンタンガム、デキストリン)
(注14)KW−140E:テイカ社製、商品名、トリポリリン酸二水素アルミニウム
実施例1〜7、比較例1〜5
製造例3〜14で得た顔料分散ペーストNo.1〜No.12を各100g採り、蓋のついたガラス容器に40℃で4週間貯蔵した。貯蔵後の状態を下記の基準(注15参照)で評価した。その結果を表2に示す。
(Note 13) Avicel RC-N30: manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation, trade name, cellulose composite (crystalline cellulose, xanthan gum, dextrin)
(Note 14) KW-140E: manufactured by Teika, trade name, aluminum dihydrogen tripolyphosphate Examples 1-7, Comparative Examples 1-5
Pigment dispersion paste No. 1 obtained in Production Examples 3-14. 1-No. 100 g of each 12 was taken and stored in a glass container with a lid at 40 ° C. for 4 weeks. The state after storage was evaluated according to the following criteria (see Note 15). The results are shown in Table 2.
◎は、攪拌すると直ぐに貯蔵前の状態に戻り、問題なし。 ◎ indicates that there is no problem because it immediately returns to the state before storage after stirring.
〇は、顔料が沈降してケーキ層がみられるが、30分間程度攪拌すれば貯蔵前の状態に戻る。 In the case of ◯, the pigment settles and a cake layer is seen, but if it is stirred for about 30 minutes, it returns to the state before storage.
△は、顔料が沈降してケーキ層がみられ、1〜2時間程度攪拌すれば沈降したケーキ層はなくなるが、顔料の凝集ブツが顔料分散ペースト中に残る。 For Δ, a pigment layer settles and a cake layer is observed. If the mixture is stirred for about 1 to 2 hours, the sedimented cake layer disappears, but pigment aggregation remains in the pigment-dispersed paste.
×は、顔料が沈降してケーキ層がみられ、2時間以上攪拌しても沈降したケーキ層はなくならない。 In x, the pigment settles and a cake layer is observed, and the cake layer that has settled does not disappear even after stirring for 2 hours or more.
製造例15 カチオン性樹脂No.1溶液の製造例
温度計、還流冷却器、及び攪拌機を備えた内容積2リットルのセパラブルフラスコに、jER828EL(ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名、エポキシ樹脂)1010部に、ビスフェノールA 390部とジメチルベンジルアミン0.2部とを加え、130℃でエポキシ当量800になるまで反応させた。
次に、ジエタノールアミン160部及びジエチレントリアミンのケチミン化物65部を加え、120℃で4時間反応させた後、エチレングリコールモノブチルエーテル355部を加え、樹脂固形分80質量%のカチオン性樹脂No.1溶液を得た。カチオン性樹脂No.1は、アミン価67mgKOH/g、数平均分子量2,000であった。
Production Example 15 Cationic Resin No. Production Example of 1 Solution In a separable flask having an internal volume of 2 liters equipped with a thermometer, a reflux condenser, and a stirrer, 1010 parts of jER828EL (trade name, epoxy resin, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) and bisphenol A 390 And 0.2 part of dimethylbenzylamine were added and reacted at 130 ° C. until the epoxy equivalent was 800.
Next, 160 parts of diethanolamine and 65 parts of ketimine compound of diethylenetriamine were added and reacted at 120 ° C. for 4 hours, 355 parts of ethylene glycol monobutyl ether was added, and cationic resin no. One solution was obtained. Cationic resin no. 1 had an amine value of 67 mgKOH / g and a number average molecular weight of 2,000.
製造例16 カチオン性樹脂No.2溶液の製造例
製造例15と同様のセパラブルフラスコに、50%ホルマリン480部、フェノール110部、98%工業用硫酸202部及びメタキシレン424部を仕込み、84〜88℃で4時間反応させた。
Production Example 16 Cationic Resin No. Example of manufacturing two solutions
A separable flask similar to Production Example 15 was charged with 480 parts of 50% formalin, 110 parts of phenol, 202 parts of 98% industrial sulfuric acid and 424 parts of metaxylene, and reacted at 84 to 88 ° C. for 4 hours.
反応終了後、静置して樹脂を溶解しているキシレン溶液相と硫酸水相とを分離した後、キシレン溶液相を3回水洗し、20〜30mmHg/120〜130℃の条件で20分間処理し、未反応メタキシレンを留去して、粘度1050センチポイズ(25℃)のフェノール変性のキシレンホルムアルデヒド樹脂480部を得た。
別のフラスコに、jER828EL(ジャパンエポキシレジン社製、商品名、エポキシ樹脂、エポキシ当量190、分子量350)1000部、ビスフェノールA 400部と、ジメチルベンジルアミン0.2部を加え、130℃でエポキシ当量750になるまで反応させた。
After completion of the reaction, the xylene solution phase in which the resin is dissolved and the sulfuric acid aqueous phase are separated from each other, and then the xylene solution phase is washed with water three times and treated for 20 minutes at 20-30 mmHg / 120-130 ° C. Then, unreacted meta-xylene was distilled off to obtain 480 parts of phenol-modified xylene formaldehyde resin having a viscosity of 1050 centipoise (25 ° C.).
To another flask, 1000 parts of jER828EL (manufactured by Japan Epoxy Resin, trade name, epoxy resin, epoxy equivalent 190, molecular weight 350), 400 parts of bisphenol A and 0.2 part of dimethylbenzylamine are added, and epoxy equivalent at 130 ° C. The reaction was continued until 750.
次に、上記キシレンホルムアルデヒド樹脂を300部、ジエタノールアミンを137部及びジエチレントリアミンのケチミン化物を95部加え120℃で4時間反応させた後、メチルイソブチルケトンを403部加え、キシレンホルムアルデヒド樹脂変性のアミノ基含有エポキシ樹脂溶液である樹脂固形分80質量%のカチオン性樹脂No.2溶液を得た。カチオン性樹脂No.2は、アミン価57mgKOH/g、数平均分子量2,000であった。 Next, after adding 300 parts of the xylene formaldehyde resin, 137 parts of diethanolamine and 95 parts of ketimine compound of diethylenetriamine, the mixture was reacted at 120 ° C. for 4 hours, and then added with 403 parts of methyl isobutyl ketone to contain xylene formaldehyde resin-modified amino groups. An epoxy resin solution having a resin solid content of 80% by mass, a cationic resin No. Two solutions were obtained. Cationic resin no. 2 had an amine value of 57 mgKOH / g and a number average molecular weight of 2,000.
製造例17 ブロック化ポリイソシアネート硬化剤溶液の製造例
反応容器中に、コスモネートM−200(注19)270部及びメチルイソブ
チルケトン130部を加え、70℃に昇温した。この中にエチレングリコールモノブチルエーテル240部を1時間かけて滴下して加え、その後100℃に昇温した。この温度を保ちながら、経時でサンプリングし、赤外線吸収スペクトル測定にて未反応のイソシアネート基の吸収が判別できなかったことを確認してから温度を下げ、樹脂固形分が80%のブロック化ポリイソシアネート硬化剤溶液を得た。
Production Example 17 Production Example of Blocked Polyisocyanate Curing Agent Solution In a reaction vessel, 270 parts of Cosmonate M-200 (Note 19) and 130 parts of methyl isobutyl ketone were added and heated to 70 ° C. 240 parts of ethylene glycol monobutyl ether was added dropwise thereto over 1 hour, and then the temperature was raised to 100 ° C. While maintaining this temperature, sampling was performed over time, and after confirming that the absorption of unreacted isocyanate groups could not be determined by infrared absorption spectrum measurement, the temperature was lowered and the blocked polyisocyanate having a resin solid content of 80% A curing agent solution was obtained.
製造例18 エマルションNo.1の製造
製造例15で得たカチオン性樹脂No.1を87.5部(固形分70部)、製造例17で得たブロック化ポリイソシアネート硬化剤を33.3部(固形分30部)、10%酢酸15部を配合し均一に撹拌した後、脱イオン水158.2部を強く撹拌しながら約15分かけて滴下し、固形分34%のエマルションNo.1を得た。
Production Example 18 Emulsion No. Production of Cationic Resin No. 1 obtained in Production Example 15 After mixing 17.5 with 87.5 parts (solid content 70 parts), the blocked polyisocyanate curing agent obtained in Production Example 17 with 33.3 parts (solid content 30 parts) and 10% acetic acid 15 parts, and stirring uniformly , 158.2 parts of deionized water was added dropwise with vigorous stirring over about 15 minutes, and emulsion No. 34 having a solid content of 34% was added. 1 was obtained.
製造例19 エマルションNo.2の製造
製造例16で得たカチオン性樹脂No.2を87.5部(固形分70部)、製造例17で得たブロック化ポリイソシアネート硬化剤を33.3部(固形分30部)、10%酢酸15部を配合し均一に撹拌した後、脱イオン水158.2部を強く撹拌しながら約15分かけて滴下し、固形分34%のエマルションNo.2を得た。
Production Example 19 Emulsion No. Production of Cationic Resin No. 1 obtained in Production Example 16 After mixing 87.5 parts (solid content 70 parts) 2 and the blocked polyisocyanate curing agent obtained in Production Example 17 with 33.3 parts (solid content 30 parts) and 15 parts of 10% acetic acid, the mixture was stirred uniformly. , 158.2 parts of deionized water was added dropwise with vigorous stirring over about 15 minutes, and emulsion No. 34 having a solid content of 34% was added. 2 was obtained.
実施例8
カチオン電着用のエマルションNo.1を294部(固形分100部)に、顔料分散ペーストNo.1を60.9部(固形分33.5部)及び脱イオン水312.6部を加え、均一に混合して固形分20%のカチオン電着塗料No.1を得た。
Example 8
Emulsion no. 1 to 294 parts (100 parts solids), pigment dispersion paste No. No. 1 was added 60.9 parts (solid content 33.5 parts) and deionized water 312.6 parts and mixed uniformly to give a cationic electrodeposition paint No. 1 having a solid content of 20%. 1 was obtained.
実施例9〜16、比較例6〜12
実施例1と同様の操作により、下記表3及び表4に示す配合内容にてカチオン電着塗料No.2〜No.16を得た。
Examples 9-16, Comparative Examples 6-12
In the same manner as in Example 1, the cationic electrodeposition paint no. 2-No. 16 was obtained.
実施例8〜16及び比較例6〜12で得たカチオン電着塗料中に、パルボンド#3020(日本パーカライジング社製、リン酸亜鉛処理剤)で化成処理した0.8×150×70mmの冷延ダル鋼板を浸漬し、それをカソードとして浴温28℃及び印加電圧250Vの条件で電着塗装し、膜厚20μmの電着塗膜を形成せしめ、水洗後、170℃−20分の焼付けを行なって試験板を得た。塗料試験及び試験板の性能試験結果を下記の表5及び表6に示す。
◎は、残渣量が5mg/L未満
○は、残渣量が5mg/L以上で、かつ10mg/L未満
△は、残渣量が10mg/L以上で、かつ25mg/L未満
×は、残渣量が25mg/L以上。
(注17)L字仕上り性:各電着塗料を、被塗物としてL字に折り曲げた試験板を用いて「2分間の電着塗装−無攪拌にて静置−1分間の電着塗装」を行って、水平面(L面)の評価を行った。
◎: Residue amount less than 5 mg / L ○: Residue amount is 5 mg / L or more and less than 10 mg / L △: Residue amount is 10 mg / L or more and less than 25 mg / L ×: Residue amount 25 mg / L or more.
(Note 17) L-shaped finish: Each electrodeposition paint was coated with a test plate bent into an L-shape as an object to be coated. And the horizontal plane (L plane) was evaluated.
〇は、L字面に、ブツ、ハジキ及び光沢低下のいずれも認められない
△は、L字面に、ブツ、ハジキのいずれかがみられる
×は、L字面に、ブツ、ハジキ及び光沢低下のいずれかが著しくみられる
(注18)防食性:
各試験板の電着塗膜に、素地に達するようにナイフでクロスカット傷を入れ、これをJISZ−2371に準じて840時間耐塩水噴霧試験を行い、ナイフ傷からの錆、フクレ幅によって以下の基準で評価した。
◯ indicates that neither lump, repellency, or gloss reduction is observed on the L-shaped surface. △ indicates that either Lump-side or repellency is observed on the L-shaped surface. Noticeable (Note 18) Anticorrosion:
The electrodeposited coating film of each test plate was cut with a knife so as to reach the substrate, and this was subjected to a salt spray resistance test for 840 hours according to JISZ-2371. Evaluation based on the criteria.
◎は、錆、フクレの最大幅がカット部より2mm未満(片側)、
〇は、錆、フクレの最大幅がカット部より2mm以上、3mm未満(片側)
△は、錆、フクレの最大幅がカット部より3mm以上、4mm未満(片側)、
×は、錆、フクレの最大幅がカット部より4mm以上(片側)。
(注19)耐衝撃性:デュポン式衝撃試験機を用いて、撃心の直径1/2インチ、落錘高さ30cm、測定雰囲気−20℃の条件で試験を行ない、衝撃を受けた凹部(表面)を目視で評価した。
○は、異常なし
△は、細かな亀裂が少しみられる
×は、大きなワレがみられる
◎ indicates that the maximum width of rust and blisters is less than 2 mm (one side) from the cut part.
○: The maximum width of rust and blisters is 2mm or more and less than 3mm from the cut part (one side)
△ indicates that the maximum width of rust and blisters is 3 mm or more and less than 4 mm (one side) from the cut part,
X indicates that the maximum width of rust and blisters is 4 mm or more (one side) from the cut part.
(Note 19) Impact resistance: Using a DuPont impact tester, the test was conducted under the conditions of 1/2 inch diameter of hitting point, height of falling weight 30 cm, measurement atmosphere −20 ° C. The surface) was evaluated visually.
○: No abnormality △: Some small cracks are seen ×: Large cracks are seen
本発明のカチオン電着塗料は、顔料分散ペーストの貯蔵時の攪拌を省略することができ、かつ塗装ラインにおいては、省エネルギー化及び省設備化が可能である。
The cationic electrodeposition paint of the present invention can omit stirring during storage of the pigment dispersion paste, and can save energy and equipment in the coating line.
Claims (5)
(1)着色顔料(B)として、
(b1)基体となる二酸化チタン100質量部にAl2O3を0.1〜10.0質量部で被覆しかつSiO2で被覆されていない二酸化チタン、及び/又は
(b2)酸化鉄
を60〜800質量部、
(2)体質顔料(C)として一次粒子の平均粒子径が0.01〜0.1μmである微粒子硫酸バリウムを2〜200質量部、並びに
(3)セルロース複合体(D)を1〜50質量部
を含有することを特徴とする電着塗料用顔料分散ペースト。 At least one pigment dispersing resin (A), coloring pigment (B), extender pigment (C) and cellulose composite (D) selected from the group consisting of an amino group-containing epoxy resin and a quaternary ammonium salt type epoxy resin A pigment dispersion paste for an electrodeposition coating, comprising 100 parts by mass of the total solids of the resin (A),
(1) As the color pigment (B),
(B1) 100 parts by mass of titanium dioxide serving as a substrate is coated with 0.1 to 10.0 parts by mass of Al 2 O 3 and not coated with SiO 2 and / or (b2) 60 parts of iron oxide. -800 parts by mass,
(2) 2 to 200 parts by weight of fine particle barium sulfate having an average primary particle diameter of 0.01 to 0.1 μm as extender pigment (C), and (3) 1 to 50 parts by weight of cellulose composite (D) A pigment dispersion paste for electrodeposition paints, characterized by comprising a part.
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