JP5343331B2 - 電着塗料組成物 - Google Patents
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振子型粘弾性測定器を用いた塗膜の対数減衰率測定から求められる塗膜硬化時の対数減衰率の最小値が0.3以上であり、かつ対数減衰率の最小値測定時の測定温度が155℃以下であるカチオン性樹脂乳化物Bとを含み、
前記カチオン性樹脂乳化物Aは、
エポキシ当量300のポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、エポキシ当量187のビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールA、ジエタノールアミンおよびトリブチルアミンを反応させて得られるアミン変性エポキシ樹脂と、
ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、ε―カプロラクタムおよびエチレングリコールモノブチルエーテルを反応させて得られるブロック化ポリイソシアネートとを、
水に分散させて得られる乳化物であり、
前記カチオン性樹脂乳化物Bは、
エポキシ当量950のビスフェノールAジグリシジルエーテル、ジエタノールアミンおよびジエチレントリアミンのメチルイソブチルケトンジケチミンを反応させて得られるアミン変性エポキシ樹脂と、
(イ)エポキシ化ポリブタジエン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルエタノールアミン、アクリル酸およびハイドロキノンを反応させて得られるゲル化剤または
(ロ)イソホロンジイソシアネート、メチルエチルケトオキシムおよびエチレングリコールモノブチルエーテルを反応させて得られる硬化剤のいずれかとを、
水に分散させて得られる乳化物であることを特徴とする電着塗料組成物である。
一方のカチオン性樹脂乳化物Aは、振子式粘弾性測定器を用いた塗膜の対数減衰率測定から求められる塗膜硬化時の対数減衰率の最小値が0.1以下であり、かつ対数減衰率の最小値測定時の測定温度が160℃以上であって、エポキシ当量300のポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、エポキシ当量187のビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールA、ジエタノールアミンおよびトリブチルアミンを反応させて得られるアミン変性エポキシ樹脂と、
ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、ε―カプロラクタムおよびエチレングリコールモノブチルエーテルを反応させて得られるブロック化ポリイソシアネートとを、水に分散させて得られる乳化物である。
(イ)エポキシ化ポリブタジエン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルエタノールアミン、アクリル酸およびハイドロキノンを反応させて得られるゲル化剤または
(ロ)イソホロンジイソシアネート、メチルエチルケトオキシムおよびエチレングリコールモノブチルエーテルを反応させて得られる硬化剤のいずれかとを、水に分散させて得られる乳化物である。
本発明の電着塗料組成物に含まれるカチオン性樹脂乳化物Aは、エポキシ当量300のポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、エポキシ当量187のビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールA、ジエタノールアミンおよびトリブチルアミンを反応させて得られるアミン変性エポキシ樹脂と、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、ε―カプロラクタムおよびエチレングリコールモノブチルエーテルを反応させて得られるブロック化ポリイソシアネートとを水に分散させることによって得られる。
(イ)エポキシ化ポリブタジエン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルエタノールアミン、アクリル酸およびハイドロキノンを反応させて得られるゲル化剤または
(ロ)イソホロンジイソシアネート、メチルエチルケトオキシムおよびエチレングリコールモノブチルエーテルを反応させて得られる硬化剤のいずれかとを、水に分散させることによって得られる。
実際には、カチオン性樹脂乳化物Aとカチオン性樹脂乳化物Bとはそれぞれ個別に調製するが、調製方法自体は類似の方法で調製できる。
基本的な組成としては、基剤樹脂としてアミン変性エポキシ樹脂を用い、硬化剤としてブロック化ポリイソシアネート、ゲル化剤を用いる。なお、下記における配合量等の数値は特別な記載のない限り、重量部、重量%を表す。
表1に示す原料を用い、下記に示す方法によりカチオン性樹脂乳化物Aに使用する基剤樹脂を製造し、これをカチオン性基剤樹脂Aとする。
表2に示す原料を用い、下記に示す方法によりカチオン性樹脂乳化物Aに使用する硬化剤を製造し、これを硬化剤Aとする。
製造例1で得たカチオン性基剤樹脂A100部、製造例2で得た硬化剤A40部、HN−120(合成アルコール系ノニオン性界面活性剤、HLB14.2、三洋化成工業株式会社製)0.5部を、攪拌機、温度計、冷却器及び減圧装置を備えた反応容器に仕込んだ。十分混合した後、脱イオン水で希釈した50%乳酸4.5部を加えて40〜70℃で30分間攪拌し、次いで脱イオン水85部を添加した。約70℃で300〜500mmHg(ゲージ圧)の圧力下で所定量の脱溶剤を行った。その後脱イオン水125.5部を加え、固形分濃度31.5%の乳化物を得た。これをカチオン性樹脂乳化物Aとする。
表3に示す原料を用い、下記に示す方法により本発明のカチオン性樹脂乳化物Bに使用する基剤樹脂を製造し、これをカチオン性基剤樹脂Bとする。
表4に示す原料を用い、下記に示す方法により本発明のカチオン性樹脂乳化物Bに使用するゲル化剤を製造し、これをゲル化剤Bとする。
原料(1)、(2)、および(3)を仕込み、窒素ガス気流中攪拌下、室温から170℃まで1時間で昇温し、170℃で6時間保持した。次いで、30分間で120℃まで冷却し、(4)、(5)を投入し、120℃4時間保持して得られた組成物をゲル化剤Bとした。得られたゲル化剤Bの固形分濃度は75.0%であった。
表5に示す原料を用い、下記に示す方法によりカチオン性樹脂乳化物Bに使用する硬化剤を製造し、これを硬化剤Bとする。
製造例4で得たカチオン性基剤樹脂Bを1000部、製造例5で得たゲル化剤Bを200部、HN−120(合成アルコール系ノニオン性界面活性剤、HLB14.2、三洋化成工業株式会社製)7部を、攪拌機、温度計、冷却器および減圧装置を備えた反応容器に仕込んだ。十分混合した後、脱イオン水で希釈した50%乳酸31.5部を加えて40〜60℃で30分攪拌し、次いで脱イオン水680部を添加した。約65℃で100〜400mmHg(ゲージ圧)の圧力下で所定量の脱溶剤を行った。その後脱イオン水1346.5部を加え、固形分濃度25.0%の乳化物を得た。これをカチオン性樹脂乳化物B1とする。
製造例4で得たカチオン性基剤樹脂Bを1000部、製造例6で得た硬化剤Bを250部、HN−120(合成アルコール系ノニオン性界面活性剤、HLB14.2、三洋化成工業株式会社製)10部を、攪拌機、温度計、冷却器および減圧装置を備えた反応容器に仕込んだ。十分混合した後、脱イオン水で希釈した50%乳酸38.5部を加えて50〜65℃で30分攪拌し、次いで脱イオン水720部を添加した。約65℃で100〜400mmHg(ゲージ圧)の圧力下で所定量の脱溶剤を行った。その後脱イオン水1331部を加え、固形分25.0%の乳化物を得た。これをカチオン性樹脂乳化物B2とする。
表6に示す原料を用い、下記に示す方法によりカチオン性樹脂乳化物Cに使用する基剤樹脂を製造し、これをカチオン性基剤樹脂Cとする。
製造例9で得たカチオン性基剤樹脂C100部、製造例2で得た硬化剤Aを20部、製造例6で得た硬化剤B20部、HN−120(合成アルコール系ノニオン性界面活性剤、HLB14.2、三洋化成工業(株)製)0.5部を、攪拌機、温度計、冷却器及び減圧装置を備えた反応容器に仕込んだ。十分混合した後、脱イオン水で希釈した50%乳酸4.5部を加えて40〜70℃で30分攪拌し、次いで脱イオン水85部を添加した。約70℃で300〜500mmHg(ゲージ圧)の圧力下で所定量の脱溶剤を行った。その後脱イオン水125.5部を加え、固形分31.5%の乳化物を得た。これをカチオン性樹脂乳化物Cとする。
別途準備した顔料分散樹脂(アミン変性エポキシ樹脂)、酢酸、脱イオン水、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、カーボンブラック、酸化チタン、カオリン、ジブチル錫オキサイド、防錆顔料をディゾルバーで充分攪拌した後、横型サンドミルで粒ゲージ粒度10μm以下になるまで分散し、顔料ペーストを得た。
[実施例1〜5 比較例1〜8]
上記で準備したカチオン性樹脂乳化物A、カチオン性樹脂乳化物B1、B2、カチオン性樹脂乳化物C,顔料ペースト、その他を使用し、表7(実施例1〜5)、表8(比較例1〜4)、表9(比較例5〜8)に示すような割合で調製した電着塗料液を得た。
上記で得られた電着塗料液を用いてカーボン電極を陽極とし、脱脂した冷延鋼板(株式会社パルテック製、0.8×70×150mm、脱脂および燐酸亜鉛処理実施)を陰極とし、焼付け後の膜厚が15〜18μmとなる条件で電着塗装を行った。電着塗装後、脱イオン水で水洗し、170℃で20分間焼付けを行った。塗膜性能の評価結果を、それぞれ表7(実施例1〜5)、表8(比較例1〜4)、表9(比較例5〜8)に示す。
(表面粗さ)
表面粗度計を用いて算術平均粗さRaを測定した。Raが小さいほど平滑性が良好であることを示している。
また、目視による表面の平滑状態も評価した。評価基準は、◎:最良、○:良好、△:やや悪い、×:悪い、とした。
(錆個数)
ナイフカッター刃(OLFA 型番LB−10K)を脱脂し、その後燐酸亜鉛処理をしたものを塗装し、塩水噴霧試験168時間でエッジ部に発生した錆部分の個数を測定した。
また、目視による表面の錆状態も評価した。評価基準は、◎:錆殆どなし、○:錆僅かにあり、△:やや錆あり、×:ほぼ全面錆、とした。
Claims (4)
- 振子式粘弾性測定器を用いた塗膜の対数減衰率測定から求められる塗膜硬化時の対数減衰率の最小値が0.1以下であり、かつ対数減衰率の最小値測定時の測定温度が160℃以上であるカチオン性樹脂乳化物Aと、
振子型粘弾性測定器を用いた塗膜の対数減衰率測定から求められる塗膜硬化時の対数減衰率の最小値が0.3以上であり、かつ対数減衰率の最小値測定時の測定温度が155℃以下であるカチオン性樹脂乳化物Bとを含み、
前記カチオン性樹脂乳化物Aは、
エポキシ当量300のポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、エポキシ当量187のビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールA、ジエタノールアミンおよびトリブチルアミンを反応させて得られるアミン変性エポキシ樹脂と、
ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、ε―カプロラクタムおよびエチレングリコールモノブチルエーテルを反応させて得られるブロック化ポリイソシアネートとを、
水に分散させて得られる乳化物であり、
前記カチオン性樹脂乳化物Bは、
エポキシ当量950のビスフェノールAジグリシジルエーテル、ジエタノールアミンおよびジエチレントリアミンのメチルイソブチルケトンジケチミンを反応させて得られるアミン変性エポキシ樹脂と、
(イ)エポキシ化ポリブタジエン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルエタノールアミン、アクリル酸およびハイドロキノンを反応させて得られるゲル化剤または
(ロ)イソホロンジイソシアネート、メチルエチルケトオキシムおよびエチレングリコールモノブチルエーテルを反応させて得られる硬化剤のいずれかとを、
水に分散させて得られる乳化物であることを特徴とする電着塗料組成物。 - カチオン性樹脂乳化物Aの前記対数減衰率の最小値測定時の温度が165℃以上であり、かつ樹脂乳化物Bの前記対数減衰率の最小値測定時の温度が150℃以下であることを特徴とする請求項1記載の電着塗料組成物。
- カチオン性樹脂乳化物Aとカチオン性樹脂乳化物Bの含有量の比率が、固形分重量比A/Bで、95/5〜50/50であることを特徴とする請求項1または2記載の電着塗料組成物。
- カチオン性樹脂乳化物Aとカチオン性樹脂乳化物Bの含有量の比率が、固形分重量比A/Bで、95/5〜70/30であることを特徴とする請求項1または2記載の電着塗料組成物。
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