JP5343331B2 - 電着塗料組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、一般の鋼板に広く適用される、優れた塗膜平滑性およびエッジ耐食性を併せ持つカチオン性の電着塗料組成物に関する。
カチオン性の電着塗装は、一般に鋼板の防錆を目的に利用されているが、電着塗膜を下層塗膜とし、その上に上塗り塗装を施す自動車外板のような場合には、最終塗膜の外観に対して良好な平滑性、高光沢が要求されている。最終塗膜の平滑性においては、下層塗膜の平滑性の影響を強く受けるため、電着塗膜の平滑性が求められている。
電着塗膜の平滑性を向上させるため、従来の電着塗料は焼付時のフロー性を高める(焼付時の塗膜溶融粘度を下げる)という手法がとられている。塗膜焼付時の粘度測定方法として、振子式粘弾性測定方法があり、平滑性が良好な従来の電着塗料は、振子式粘弾性測定方法による対数減衰率測定から求められる最低溶融粘度が0.15以下であり、その時の温度が160℃以上である。
しかしながら、このような従来の電着塗料においては鋼板のエッジにおいて焼付溶融時に表面張力が作用し、エッジ部の露出が起り、その結果エッジ部の耐食性が劣化してしまう。
電着塗料において、エッジ部耐食性を良好にするためには、一般的に溶融時の粘度を高くすればエッジ部のカバー性が向上し、耐食性が良好になることは知られているが、完全な解決には至っていない。例えば、特許文献1記載の発明においては、顔料の種類、量によりエッジ部の耐食性を向上させているが、顔料による方法は顔料の比重が大きいため塗装物の水平部、垂直部などの塗装部位により塗膜の顔料濃度が異なり、安定したエッジ耐食性が得難いという問題がある。また、水平部の外観品質が低下する。特許文献2記載の発明においては、低温硬化性を利用し、溶融粘度を高くしてエッジ部の耐食性を向上させている。
電着塗料の場合には常に塗装に使用され消費された分の塗料を補給する方法で管理されるため塗料浴液の安定性が重要となり、低温硬化成分はどうしても長期安定性に難が残る。このため安定したエッジ耐食性と外観品質を得ることが難しい。
特許文献3〜5記載の発明においては、内部架橋微小樹脂粒子を用いることにより電着塗料の溶融粘度を高めている。この手法を用いてエッジ耐食性を改良した多くの発明が考案されているが、そのような架橋微小粒子と電着塗料中に含まれる他の樹脂粒子との電気特性(荷電粒子特性)が異なり、また十分なエッジ耐食性を得るためには架橋微小粒子の比率が多くなるため外観品質に問題を起こすことが多い。特許文献6,7記載の発明は、塗装方法にてエッジ耐食性を向上させたものであり、電着塗装を2回実施することによりエッジ耐食性を向上させている。このような方法の場合、塗装工程が複雑となり、実用性に乏しい。
特開昭63−62897号公報 特開昭63−39972号公報 特開昭63−63761号公報 特開平2−303831号公報 特開平2−305995号公報 特開2000−239576号公報 特開平1−8291号公報
本発明の目的は、優れた塗膜平滑性およびエッジ部の耐食性を両立させることが可能な電着塗料組成物を提供することである。
本発明は、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。
また本発明は、カチオン性樹脂乳化物Aの前記最低溶融粘度測定時の温度が165℃以上であり、かつ樹脂乳化物Bの前記最低溶融粘度測定時の温度が150℃以下であることを特徴とする。
また本発明は、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。
また本発明は、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。
本発明によれば、塗膜硬化時の最低溶融粘度および最低溶融粘度測定時の測定温度が所定の範囲となるようなカチオン性樹脂乳化物Aおよびカチオン性樹脂乳化物Bを用いることで、各種の要求性能、耐水性、耐薬品性、素地密着性、上塗り適正、塗装作業性等の塗膜特性を損なうことなく、優れた塗膜平滑性およびエッジ耐食性を両立させることができる。
また本発明によれば、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が好ましく、95/5〜70/30がより好ましい。
固形分重量比を上記のような範囲とすることで、塗膜平滑性およびエッジ耐食性をさらに向上させることができる。
本発明の電着塗料組成物は、2種類のカチオン性樹脂乳化物を含んで構成される。
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。
もう一方のカチオン性樹脂乳化物Bは、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℃以下であって、エポキシ当量950のビスフェノールAジグリジルエーテル、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。
このような2種類のカチオン性樹脂乳化物を含むことにより、電着塗料組成物に通常求められる各種の要求性能、耐水性、耐薬品性、素地密着性、上塗り適正、塗装作業性等の特性を損なうことなく、優れた塗膜平滑性およびエッジ部耐食性をも両立させることができる。
以下、本発明の電着塗料組成物について詳細に説明する。
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。
化剤の使用量としては、基剤であるエポキシのOH基に対しNCO基の割合が30〜80%となるように調製する。
上記に示したような基剤樹脂および硬化剤を用いることにより、カチオン性樹脂乳化物Aの特性として、塗膜硬化時の対数減衰率の最小値が0.1以下で、かつ対数減衰率の最小値測定時の測定温度が160℃以上、さらに好ましくは165℃以上を達成することができ、塗膜の流動性による硬化塗膜の平滑性を確保し、その他の塗膜物性を確保することができる。
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Bは、エポキシ当量950のビスフェノールAジグリジルエーテル、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、水に分散させることによって得られる。
化剤の使用量は、基剤であるエポキシのOH基に対しNCO基の割合が30〜80%となるように調製する。
剤樹脂とゲル化剤との含有量の割合は重量比で80/20〜60/40が好ましい。
上記に示したような基剤樹脂および硬化剤を用いることにより、カチオン性樹脂乳化物Aの特性として、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、さらに好ましくは150℃以下を達成することができ、エッジ部の耐食性を確保し、その他の塗膜物性を確保することができる。
カチオン性樹脂乳化物Aおよびカチオン性樹脂乳化物Bに使用するカチオン性基を有する基剤樹脂、硬化剤、ゲル化剤などの合成は、後の工程で溶剤除去することを考慮し、水と共沸可能な有機溶剤の存在下で行うことが好ましい。使用した有機溶剤のうち殆どが除去されるため反応時の溶剤含有量は特に限定しないが、樹脂の取り扱いのしやすさと脱溶剤工程に要する時間短縮のため、20〜40重量%程度が好ましい。
次に、カチオン性樹脂乳化物Aおよびカチオン性樹脂乳化物Bの調製方法を示す。
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。
カチオン性基を有する基剤樹脂と、硬化剤またはゲル化剤と、必要に応じて乳化剤を溶剤中で混合し中和処理をした後、樹脂組成物の固形分含有率が20〜40重量%になるように水で希釈する。
希釈後に、常圧下または減圧下において、組成物中の溶剤を除去する。水を加えた時点では、当然樹脂組成物の水への分散は不十分であるが、共沸脱溶剤中の十分な混合により、塗料粒子は水中に安定化する。
なお、カチオン性樹脂乳化物Bは低温反応性を有していることから、塗料液中での十分な化学安定性を確保するためには、塗装使用時の状態で溶剤量が1重量%以下になるようにカチオン性樹脂乳化物Aおよびカチオン性樹脂乳化物B中の溶剤量を調整することが好ましい。さらに好ましくは0.5重量%以下に調整する。
ここで、前記中和処理に用いる中和剤としては、カチオン性エポキシ樹脂を中和できるものであれば特に限定しないが、蟻酸、酢酸、乳酸、スルファミン酸等の有機酸を用いることが好ましい。基剤樹脂を均一に中和できるように、中和剤は、なるべく低濃度で使用し、樹脂固形分100gに対して15〜40ミリ当量、好ましくは20〜30ミリ当量となるように混合する。
カチオン性樹脂乳化物Aおよびカチオン性樹脂乳化物Bは一定の比率で混合する。好ましい混合比率は、固形分重量比A/Bで、95/5〜50/50であり、より好ましくは95/5〜70/30であり、さらに好ましくは85/15〜75/25である。
振子式粘弾性測定器を用いた電着塗膜の最低溶融粘度および粘度測定時の測定温度について説明する。
振子式粘弾性測定装置には、たとえば東洋ボールドウィン社製、レオバイブロンDDV−OPA型を使用する。振子には、重量22g、慣性モーメント859g・cm2のものを使用する。昇温速度を20℃/minで測定し、対数減衰率が最も低下した時(λmin)の値を最小値とし、その時の塗膜温度を対数減衰率の最小値測定時の測定温度とする。
このような測定方法は、特開平2−303831号公報、特開平2−305995号公報などにも同様の方法が記載されている。
これらの組成を含有して成る本発明のカチオン電着塗料組成物には、さらに必要に応じて通常の塗料添加物、例えば、酸化チタン(チタンホワイト)、カーボンブラック、ベンガラ等の着色顔料、タルク、炭酸カルシウム、マイカ、カオリン(クレー)、シリカ等の体質顔料、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、亜リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、ビスマス化合物等の防錆顔料、硬化触媒、消泡剤、ハジキ防止剤、レオロジーコントロール剤等を含有することができる。顔料の含有量としては、塗膜中に10〜40重量%となるような範囲とすることが好ましい。
本発明の電着塗料組成物は、公知の電着塗装方法によって所望の素材表面に塗装することができる。具体的には、塗料の固形分濃度は5〜40重量%が好ましく、より好ましくは15〜25重量%であり、pHは中和酸の使用量により5〜8に調整し、浴温は20〜35℃、負荷電圧は50〜400Vの条件で塗装できるが、この条件に限定されるものではない。塗装された塗膜を水洗後、焼付け炉中で130〜200℃の温度で5〜20分焼付けることにより硬化塗膜を得る。
以下では、本発明の実施例および比較例について説明する。
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。
[製造例1] カチオン性基剤樹脂Aの製造
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。
Figure 0005343331
ここで、原料(1)は、三洋化成工業株式会社製 グリシエールPP−300P、原料(2)は、ジャパンエポキシレジン株式会社製 エピコート828を用いた。
撹拌機、温度計、冷却管を備えた反応容器に、原料(1)、(2)、(3)、(4)を仕込み、攪拌、加熱を行って、室温から1時間で150℃まで昇温した。150℃で6時間保持した後、原料(5)を徐々に投入し、30分間で80℃まで冷却した。次いで原料(6)を投入し10分間で100℃まで昇温した。100℃で2時間保持した後、10分間で80℃まで冷却して取り出した。得られたアミン変性エポキシ樹脂をカチオン性基剤樹脂Aとする。得られたカチオン性基剤樹脂Aの固形分濃度は70.0%であった。
[製造例2] 硬化剤Aの製造
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。
Figure 0005343331
ここで、原料(1)は、日本ポリウレタン工業株式会社製 ミリオネートMR−400を用いた。
撹拌機、温度計、冷却管を備えた反応容器に、原料(1)、(2)を仕込み、攪拌、加熱を行って室温から30分間で100℃まで昇温した。その後反応容器内温度を100℃に保ちながら、予め原料(3)に溶解した原料(4)の溶液を1時間かけて仕込み、100℃で2時間反応させた。次いで同温度を保持して原料(5)を1時間かけて滴下し、滴下後100℃でさらに2時間保持した後、10分間で80℃まで冷却して取り出した。得られたブロック化ポリイソシアネートを硬化剤Aとする。得られた硬化剤Aの固形分濃度は65.0%であった。
[製造例3] カチオン性樹脂乳化物Aの製造
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。
このカチオン性樹脂乳化物Aの対数減衰率の最小値は0.05、対数減衰率の最小値測定時の測定温度は168℃であった。
[製造例4] カチオン性基剤樹脂Bの製造
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。
Figure 0005343331
ここで、原料(1)は、ジャパンエポキシレジン株式会社製 エピコート1004を用いた。
温度計、攪拌機、還流冷却器を取り付けた反応容器に、原料(1)、(2)を仕込み、室温から30分間で加熱してエポキシ樹脂を溶解させた後、70℃で(3)、次いで(4)を加え、100℃で2時間反応後、さらに(5)を添加した。得られたアミン変性エポキシ樹脂をカチオン性基剤樹脂Bとする。得られたカチオン性基剤樹脂Bの固形分濃度は55.0%であった。
[製造例5] ゲル化剤Bの製造
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。
Figure 0005343331
ここで、原料(1)は、サートマー社製 Ricon 657を用いた。
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。
[製造例6] 硬化剤Bの製造
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。
Figure 0005343331
撹拌機、温度計、冷却管を備えた反応容器に、原料(1)、(2)を仕込み、攪拌、加熱を行い、室温から30分間で70℃まで昇温した。その後フラスコ内温度を60〜70℃に保ちながら原料(3)を徐々に滴下し、70℃で1.5時間反応させた後(4)を投入した。得られたブロック化ポリイソシアネートを硬化剤Bとする。固形分65.0%であった。
[製造例7] カチオン性樹脂乳化物B1の製造
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。
得られたカチオン性樹脂乳化物B1の対数減衰率の最小値は0.33、対数減衰率の最小値測定時の測定温度は150℃であった。
[製造例8] カチオン性樹脂乳化物B2の製造
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。
このカチオン性樹脂乳化物B2の対数減衰率の最小値は0.37、対数減衰率の最小値測定時の測定温度は148℃であった。
[製造例9] カチオン性基剤樹脂Cの製造
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。
Figure 0005343331
ここで、原料(1)は、三洋化成工業株式会社製 グリシエールPP−300P、原料(2)は、ジャパンエポキシレジン株式会社製 エピコート828、原料(7)は、ジエチレントリアミンとメチルイソブチルケトンのジケチミンを用いた。
撹拌機、温度計、冷却管を備えた反応容器に、原料(1)、(2)、(3)、(4)を仕込み、攪拌、加熱を行い、室温から1時間で150℃まで昇温した。150℃で6時間保持した後、原料(5)を徐々に投入し、30分間で80℃まで冷却した。次いで原料(6),(7)を投入し10分間で100℃まで昇温した。100℃で2時間保持した後、10分間で80℃まで冷却して取り出した。得られたアミン変性エポキシ樹脂をカチオン性基剤樹脂Cとする。得られたカチオン性基剤樹脂Cの固形分濃度は、70.0%であった。
[製造例10] カチオン性樹脂乳化物Cの製造
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。
このカチオン性樹脂乳化物Cの対数減衰率の最小値は0.15、対数減衰率の最小値の測定温度は157℃であった。得られたカチオン性樹脂乳化物Cは、対数減衰率の最小値および対数減衰率の最小値測定時の測定温度が、カチオン性乳化物Aおよびカチオン性乳化物Bのいずれの範囲からも外れるような物性を有したものである。
[製造例11]
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。
[電着塗料の調製]
[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。
[試験板の作製方法、試験方法]
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。
[塗装外観評価]
(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。
(目視評価)
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。
[カッター刃錆評価]
(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。
(目視評価)
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。
Figure 0005343331
Figure 0005343331
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比較例1は、カチオン性樹脂乳化物Aのみを用いているので、塗膜平滑性は得られたが、エッジ部では錆が発生した。比較例2は、カチオン性樹脂乳化物AにRC剤を加えて粘度を上げたが、その結果エッジ部の耐食性は比較例1から改善されたものの塗膜平滑性は大きく劣化した。比較例3は、カチオン性樹脂乳化物Cのみを用いており、塗膜平滑性は良好であったが、エッジ部では錆が発生した。比較例4は、カチオン性樹脂乳化物B1のみを用いているので、エッジ部の耐食性は得られたが、表面粗さも大きく表面状態は悪かった。比較例5は、カチオン性樹脂乳化物B2のみを用いているので、エッジ部の耐食性は得られたが、表面粗さも大きく表面状態は悪かった。
比較例6は、カチオン性樹脂乳化物Aとカチオン性樹脂乳化物Cとを混合したものであり、塗膜平滑性は得られたが、エッジ部では錆が発生した。比較例7は、カチオン性樹脂乳化物B1とカチオン性樹脂乳化物Cとを混合したものであり、エッジ部の耐食性は得られたが、表面粗さも大きく表面状態はやや悪かった。比較例8は、カチオン性樹脂乳化物B2とカチオン性樹脂乳化物Cとを混合したものであり、エッジ部の耐食性は得られたが、表面粗さも大きく表面状態は悪かった。
これらの比較例に対して、実施例1〜4は、カチオン性樹脂乳化物Aとカチオン性樹脂乳化物Bとを混合することで、塗膜平滑性およびエッジ部の耐食性ともに良好であった。特に、実施例2,3は評価が優れており、固形分重量比A/Bを85/15〜75/25の範囲とすることで、さらに好ましい塗膜特性が得られることがわかった。

Claims (4)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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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