JP6085499B2 - Electrodeposition painting method - Google Patents

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本発明は、優れた耐食性を有する電着塗膜を形成することができる電着塗装方法に関する。   The present invention relates to an electrodeposition coating method capable of forming an electrodeposition coating film having excellent corrosion resistance.

電着塗装は、複雑な形状を有する被塗物であっても細部にまで塗装を施すことができ、自動的かつ連続的に塗装することができるので、特に自動車車体などの大型で複雑な形状を有する被塗物の下塗り塗装方法として広く実用化されている。このような電着塗装として、カチオン電着塗装が広く用いられている。カチオン電着塗装は、カチオン電着塗料組成物中に被塗物を陰極として浸漬させ、電圧を印加することにより行われる塗装方法である。   Electrodeposition coating can be applied to the details even if the workpiece has a complicated shape, and can be applied automatically and continuously, especially in large and complex shapes such as automobile bodies. It has been widely put into practical use as an undercoating method for articles to be coated. Cationic electrodeposition coating is widely used as such electrodeposition coating. Cationic electrodeposition coating is a coating method performed by immersing an object to be coated as a cathode in a cationic electrodeposition coating composition and applying a voltage.

カチオン電着塗装の前において、被塗物に、リン酸亜鉛化成処理などの化成処理を施すことが多い。この化成処理を施すことによって、耐食性および付着性を向上させることができる。しかしながら、リン酸亜鉛化成処理において用いられる化成処理組成物は、金属イオン濃度が高く、非常に反応性が強いため、排水処理にコストがかかるなど、経済性、作業性の観点から好ましくない。更に、リン酸亜鉛系の化成処理組成物による化成処理においては、金属の表面処理に伴って水に不溶な塩類が生成し、化成処理槽内部に沈殿として析出する。このような沈殿物は一般にスラッジと呼ばれ、スラッジの除去・廃棄に伴うコストの発生が問題視されている。また、リン酸イオンは河川や海洋の富栄養化をもたらすなど、環境に対する負荷を与えるおそれがある。加えて、リン酸亜鉛系の化成処理組成物による表面処理においては、事前に表面調整を行うことが必要であり、表面処理の工程が複雑かつ長くなるという生産効率上の問題点もあった。   Before the cationic electrodeposition coating, the article to be coated is often subjected to a chemical conversion treatment such as a zinc phosphate chemical conversion treatment. By performing this chemical conversion treatment, corrosion resistance and adhesion can be improved. However, since the chemical conversion composition used in the zinc phosphate chemical conversion treatment has a high metal ion concentration and is very reactive, it is not preferable from the viewpoints of economy and workability, such as costly wastewater treatment. Further, in the chemical conversion treatment using the zinc phosphate-based chemical conversion treatment composition, water-insoluble salts are generated along with the metal surface treatment, and are deposited as precipitates in the chemical conversion treatment tank. Such precipitates are generally called sludge, and the generation of costs associated with the removal and disposal of sludge is regarded as a problem. In addition, phosphate ions may cause environmental load such as eutrophication of rivers and oceans. In addition, in the surface treatment with the zinc phosphate-based chemical conversion treatment composition, it is necessary to prepare the surface in advance, and there is a problem in production efficiency that the surface treatment process becomes complicated and long.

このようなリン酸亜鉛系の化成処理組成物の代わりに、ジルコニウム系の化成処理組成物を用いる方法が検討されつつある。しかしながらジルコニウム系の化成処理組成物によって形成される化成被膜は、リン酸亜鉛系の化成処理組成物によって形成される化成被膜と比べて膜厚が薄いため、電着時に表面電流が不均一になり、塗装外観やつきまわり性が低下する。また、ジルコニウム系の化成処理組成物はリン酸亜鉛系の化成処理組成物よりスラッジ発生量は抑制できるが、被塗物をエッチングして皮膜を形成させる析出原理のため、スラッジ発生は避けられない。   In place of such a zinc phosphate-based chemical conversion treatment composition, methods using a zirconium-based chemical conversion treatment composition are being studied. However, since the chemical conversion film formed from the zirconium-based chemical conversion treatment composition is thinner than the chemical conversion film formed from the zinc phosphate-based chemical conversion treatment composition, the surface current becomes non-uniform during electrodeposition. , Paint appearance and throwing power will decrease. Zirconium-based chemical conversion treatment compositions can produce less sludge than zinc phosphate-based chemical conversion treatment compositions, but sludge generation is unavoidable due to the deposition principle of forming a film by etching the coating. .

特開2011−84729号公報(特許文献1)および特許文献1に関連する特開2011−84723号公報(特許文献2)には、カチオン電着塗料組成物中にジルコニウム、チタン、コバルト、バナジウム、タングステン、モリブデン、銅、インジウム、亜鉛、アルミニウム、ビスマス、イットリウム、ランタノイド金属、アルカリ金属およびアルカリ土類金属から選ばれる少なくとも1種の金属の化合物を配合して、窒素酸化物イオンの存在下に、被塗物金属を所定時間浸漬した後に、電着塗装することが記載されている。この方法では、被塗物の化成処理をせずに、直接電着浴に浸漬して、被塗物表面に不動態化皮膜を形成した後に、電着塗装を行う方法が記載されている。しかし、実際に実施例で使用されている金属種は、全て1種の金属のみであり、2種以上を使用した例は無く、しかも亜鉛と別の金属の組合せは記載されていない。
また、電着浴で浸漬し、不動態化皮膜を形成させることは、基材をエッチングさせる化成皮膜の反応のため、スラッジ発生は避けられない。また、溶出した鉄イオンによる電導度上昇に伴う塗装性低下も課題である。
JP2011-84729A (Patent Document 1) and JP2011-84723A (Patent Document 2) related to Patent Document 1 include zirconium, titanium, cobalt, vanadium, and a cationic electrodeposition coating composition. Compounding at least one metal selected from tungsten, molybdenum, copper, indium, zinc, aluminum, bismuth, yttrium, lanthanoid metal, alkali metal and alkaline earth metal, in the presence of nitrogen oxide ions, It describes that electrodeposition coating is performed after a metal to be coated is immersed for a predetermined time. This method describes a method in which electrodeposition coating is carried out after forming a passivated film on the surface of an object to be coated by immersing it directly in an electrodeposition bath without subjecting it to a chemical conversion treatment. However, the metal types actually used in the examples are all only one metal, there is no example of using two or more types, and a combination of zinc and another metal is not described.
In addition, the formation of a passivated film by immersion in an electrodeposition bath inevitably generates sludge because of the reaction of the chemical conversion film that etches the substrate. Another problem is a decrease in paintability due to an increase in conductivity due to the eluted iron ions.

特表2008−538383号公報(特許文献3)には、電着塗料中に希土類金属化合物を配合して、被塗物を50V未満の電圧で処理した後に、50〜450Vの電圧で電着塗装する、複層塗膜形成方法が記載されている。この方法も、被塗物に化成処理をせずに、直接電着浴中に浸漬して弱い電圧と強い電圧の2段階で電着することにより、化成処理を省略しているが、電圧を印加しない方法は記載されていない。これは耐食性が前処理を行なう場合に比べて劣ることに加え、自動車車体のような構造物を均一に電位制御させることは実質的に非常に困難なため、実用的ではない。   In Japanese translations of PCT publication No. 2008-538383 (Patent Document 3), a rare earth metal compound is blended in an electrodeposition coating, and the object to be coated is treated at a voltage of less than 50 V, and then electrodeposition is applied at a voltage of 50 to 450 V. A method for forming a multilayer coating film is described. This method also omits the chemical conversion treatment by immersing it directly in the electrodeposition bath without subjecting it to chemical conversion treatment, and performing electrodeposition in two steps of a weak voltage and a strong voltage. The method of not applying is not described. This is not practical because the corrosion resistance is inferior to that in the case of pretreatment, and it is substantially very difficult to uniformly control the potential of a structure such as an automobile body.

特開2011−84729号公報JP 2011-84729 A 特開2011−84723号公報JP 2011-84723 A 特表2008−538383号公報Special table 2008-538383 gazette

本発明は、被塗物の化成処理を省略して、直接電着塗装する方法において、より簡略化した処理で耐食性、密着性の高い電着塗膜を形成すると同時に、電位差の発生する構造物塗装においても化成処理前を行なった場合と同等の品質を保ち、スラッジを発生させない電着塗装方法を提供する。   The present invention eliminates the chemical conversion treatment of the object to be coated, and in the method of direct electrodeposition coating, the electrodeposition coating having high corrosion resistance and high adhesion is formed by the simplified treatment, and at the same time, a structure in which a potential difference occurs. An electrodeposition coating method that maintains the same quality as that before the chemical conversion treatment and does not generate sludge is also provided.

本発明は、電着塗料組成物中に、実質的に化成処理されていない被塗物を、電圧を印加せずに0〜30秒間浸漬した後、電圧を印加して電着皮膜を形成する工程、および該電着皮膜を加熱硬化して電着塗膜を形成する工程を含む電着塗装方法であって、
該電着塗料組成物が、
溶解金属化合物である溶解亜鉛化合物(A1)および溶解ジルコニウム化合物(A2)、ならびにアミン化樹脂(B)、硬化剤(C)および亜硝酸金属塩(D)を含み、 該アミン化樹脂(B)が、数平均分子量が1,000〜5,000であり、アミン価が20〜100mgKOH/gであり、かつ、水酸基価が50〜400mgKOH/gであり、かつ、
該硬化剤(C)がブロックイソシアネート硬化剤であり、
該アミン化樹脂(B)と、該ブロックイソシアネート硬化剤とが、電着塗膜中において該加熱硬化時に反応した場合における理論残存水酸基価が50〜350mgKOH/gであることを特徴とする電着塗装方法を提供するものである。
In the present invention, an electrodeposition film is formed by applying a voltage after immersing an object to be coated that has not been subjected to chemical conversion treatment in an electrodeposition coating composition for 0 to 30 seconds without applying a voltage. An electrodeposition coating method comprising a step and a step of heat-curing the electrodeposition coating to form an electrodeposition coating,
The electrodeposition coating composition is
A dissolved zinc compound (A1) and a dissolved zirconium compound (A2), an aminated resin (B), a curing agent (C), and a metal nitrite (D), the aminated resin (B) The number average molecular weight is 1,000 to 5,000, the amine value is 20 to 100 mgKOH / g, the hydroxyl value is 50 to 400 mgKOH / g, and
The curing agent (C) is a blocked isocyanate curing agent,
Electrodeposition characterized by having a theoretical residual hydroxyl value of 50 to 350 mgKOH / g when the aminated resin (B) and the blocked isocyanate curing agent react in a heat-cured state in an electrodeposition coating film It provides a painting method.

本発明では、更に、以下の態様を提供する:
前記電着塗料組成物が、さらに、スルホン酸、有機ホスホン酸、有機カルボン酸、アミノ酸、アミノカルボン酸、糖酸およびカルボキシル基含有ビニル樹脂からなる群から選択される少なくとも1種であるキレート酸(E)を含むこと。
前記電着塗料組成物が、さらにアミノシラン化合物(F)を含むこと。
前記電着塗料組成物が、更に、可塑剤を含むこと。
The present invention further provides the following aspects:
The electrodeposition coating composition is further a chelating acid (which is at least one selected from the group consisting of sulfonic acid, organic phosphonic acid, organic carboxylic acid, amino acid, aminocarboxylic acid, sugar acid and carboxyl group-containing vinyl resin) Including E).
The electrodeposition coating composition further contains an aminosilane compound (F).
The electrodeposition coating composition further contains a plasticizer.

本発明の電着塗装方法によれば、被塗物にリン酸亜鉛化成処理やジルコニウム化成処理をしていなくても、被塗物を浸漬して電着塗装を行うだけで良好な耐食性を有する電着塗膜を得ることができる。本発明の電着塗装方法を用いることによって、被塗物にジルコニウム化成処理やリン酸亜鉛化成処理工程を省略することができ、それら化成処理に伴う維持管理に必要とされるコストおよび労力を削減することができる。さらに、化成処理を行わないので化成処理では必ず発生するスラッジの問題が生じない。もちろん、本発明の電着塗装方法は、ジルコニウム化成処理やリン酸亜鉛化成処理を行った被塗物にも有効な被膜を形成することができる。   According to the electrodeposition coating method of the present invention, even if the object to be coated is not subjected to zinc phosphate chemical conversion treatment or zirconium chemical conversion treatment, it has good corrosion resistance simply by dipping the object to be coated and performing electrodeposition coating. An electrodeposition coating can be obtained. By using the electrodeposition coating method of the present invention, it is possible to omit the zirconium chemical conversion treatment and the zinc phosphate chemical conversion treatment step on the object to be coated, and reduce the cost and labor required for the maintenance management accompanying the chemical conversion treatment. can do. Furthermore, since no chemical conversion treatment is performed, the problem of sludge that always occurs in the chemical conversion treatment does not occur. Needless to say, the electrodeposition coating method of the present invention can form an effective film even on an object subjected to zirconium chemical conversion treatment or zinc phosphate chemical conversion treatment.

本発明の電着塗装方法では、溶解亜鉛化合物および溶解ジルコニウム化合物を含み、かつ亜硝酸金属塩を含む特定の電着塗料組成物を用いると、耐食性および密着性を有する電着塗膜を得ることができる。当該電着塗料組成物中に被塗物を浸漬すると、被塗物上に亜鉛とジルコニウムの複合物からなる無機層が直ちに析出するため、電圧を印加せずに0〜30秒間浸漬した後、電圧を印加して電着皮膜を形成する工程を行なうと、被塗物上に当該無機層が形成され、その上層として電着塗料組成物に含有される樹脂を主体とする樹脂皮膜である電着皮膜が形成される。   In the electrodeposition coating method of the present invention, when a specific electrodeposition coating composition containing a dissolved zinc compound and a dissolved zirconium compound and containing a metal nitrite is used, an electrodeposition coating film having corrosion resistance and adhesion can be obtained. Can do. When the object to be coated is immersed in the electrodeposition coating composition, an inorganic layer composed of a composite of zinc and zirconium is immediately deposited on the object to be coated. Therefore, after immersion for 0 to 30 seconds without applying a voltage, When a step of forming an electrodeposition film by applying a voltage is performed, the inorganic layer is formed on the object to be coated, and the electrode layer is a resin film mainly composed of a resin contained in the electrodeposition coating composition. A deposit is formed.

亜鉛は、周知のように、入手容易な金属種である上、ジルコニウムと併用し、かつ亜硝酸金属塩と組合せることで、被塗物上形成される無機層は均一かつ緻密なものとなるので、その結果として耐食性および密着性が向上するものと考えられる。 As is well known, zinc is a readily available metal species, and in combination with zirconium and in combination with a metal nitrite, the inorganic layer formed on the object to be coated becomes uniform and dense. As a result, it is considered that the corrosion resistance and adhesion are improved.

用語の定義
本明細書において「実質的に化成処理されていない被塗物」とは、被塗物に対して電着塗装浴に浸漬する前に行われる化成処理、例えばリン酸亜鉛化成処理やジルコニウム化成処理を行わないことを意味するが、その他の処理、例えば脱脂処理などは行われることを意味する。
Definition of Terms In the present specification, “substantially not chemically treated” refers to a chemical treatment performed before dipping the coated material in an electrodeposition coating bath, such as a zinc phosphate chemical treatment or the like. This means that zirconium conversion treatment is not performed, but other treatments such as degreasing treatment are performed.

電着塗料組成物
本発明の電着塗装方法で用いる電着塗料組成物は、溶解金属化合物である溶解亜鉛化合物(A1)および溶解ジルコニウム化合物(A2)、ならびにアミン化樹脂(B)、硬化剤(C)および亜硝酸金属塩(D)を含む。以下、各成分について詳述する。
Electrodeposition Paint Composition The electrodeposition paint composition used in the electrodeposition coating method of the present invention comprises a dissolved zinc compound (A1) and a dissolved zirconium compound (A2), which are dissolved metal compounds, an aminated resin (B), and a curing agent. (C) and metal nitrite (D). Hereinafter, each component will be described in detail.

溶解金属化合物である溶解亜鉛化合物(A1)および溶解ジルコニウム化合物(A2)
本発明の電着塗装方法で用いる電着塗料組成物は、溶解金属化合物である溶解亜鉛化合物(A1)および溶解ジルコニウム化合物(A2)を必須成分として含む。本明細書中において、溶解金属化合物とは、硝酸でpH4に調整した20℃の水に対して、金属換算で0.1質量%以上が溶解するものである。この溶解金属化合物は、上記の特性を有することにより、電着塗料組成物中において全部が溶解し、または一部が溶解し残りが分散した状態で存在する。ここで、溶解とは溶媒に溶けて均一となっている状態および微分散している状態をいう。具体的には、12000rpmで30分間遠心分離した際に沈殿しない状態をいう。この溶解金属化合物について、一部が溶解せずに電着塗料組成物中に分散した状態で存在する場合は、体積平均粒子径D50が3μm以下であるのが好ましい。ここで、上記体積平均粒子径D50は、例えば、動的光散乱式粒度分析計(日機装社製、「ナノトラックUPA150」)等の粒度測定装置を用いて測定することができる。本発明で用いる電着塗料組成物が、このような溶解金属化合物である溶解亜鉛化合物(A1)および溶解ジルコニウム化合物(A2)を含むことによって、優れた耐食性を有する電着塗膜が得られることとなる。具体的には、本発明の電着塗装方法で用いる特定の電着塗料組成物において、溶解金属化合物である溶解亜鉛化合物(A1)及び溶解ジルコニウム化合物(A2)は、電着塗装工程の初期に基材表面に樹脂皮膜に優先して亜鉛およびジルコニウムの複合物からなる無機層を形成させることで加熱硬化後の電着塗膜に密着性を付与する。また、亜鉛およびジルコニウムは、樹脂皮膜にも取り込まれ、焼付け時に無機架橋剤として、塗膜の架橋密度およびガラス転移温度(Tg)を向上させることで遮断性を上げる。このため優れた耐食性を有する硬化電着塗膜が得られることとなる。
Dissolved zinc compounds (A1) and dissolved zirconium compounds (A2) which are dissolved metal compounds
The electrodeposition coating composition used in the electrodeposition coating method of the present invention contains dissolved zinc compound (A1) and dissolved zirconium compound (A2), which are dissolved metal compounds, as essential components. In the present specification, the dissolved metal compound is one in which 0.1% by mass or more in terms of metal is dissolved in water at 20 ° C. adjusted to pH 4 with nitric acid. This dissolved metal compound has the above-described properties, and therefore exists in a state where all of the dissolved metal compound is dissolved in the electrodeposition coating composition, or a part thereof is dissolved and the rest is dispersed. Here, dissolution refers to a state in which it is dissolved in a solvent and is uniform and a state in which it is finely dispersed. Specifically, it means a state in which precipitation does not occur when centrifugation is performed at 12,000 rpm for 30 minutes. When this dissolved metal compound is partly dissolved but is dispersed in the electrodeposition coating composition, the volume average particle diameter D50 is preferably 3 μm or less. Here, the volume average particle diameter D50 can be measured using a particle size measuring device such as a dynamic light scattering particle size analyzer (manufactured by Nikkiso Co., Ltd., “Nanotrack UPA150”). When the electrodeposition coating composition used in the present invention contains the dissolved zinc compound (A1) and the dissolved zirconium compound (A2) which are such dissolved metal compounds, an electrodeposition coating film having excellent corrosion resistance can be obtained. It becomes. Specifically, in the specific electrodeposition coating composition used in the electrodeposition coating method of the present invention, the dissolved zinc compound (A1) and the dissolved zirconium compound (A2), which are dissolved metal compounds, are in the initial stage of the electrodeposition coating process. Adhesiveness is imparted to the electrodeposition coating after heat curing by forming an inorganic layer composed of a composite of zinc and zirconium on the substrate surface in preference to the resin coating. Zinc and zirconium are also taken into the resin film and, as an inorganic cross-linking agent during baking, improve the blocking density by improving the cross-linking density and glass transition temperature (Tg) of the coating film. For this reason, the cured electrodeposition coating film which has the outstanding corrosion resistance will be obtained.

本発明では、溶解亜鉛化合物(A1)は、亜鉛(Zn)化合物であって、溶解金属化合物に該当するものであり、溶解ジルコニウム化合物(A2)は、ジルコニウム(Zr)化合物であって、溶解金属化合物に該当するものである。   In the present invention, the dissolved zinc compound (A1) is a zinc (Zn) compound and corresponds to a dissolved metal compound, the dissolved zirconium compound (A2) is a zirconium (Zr) compound, and is a dissolved metal. It corresponds to a compound.

本発明の電着塗装方法で用いる電着塗料組成物は、溶解金属化合物として溶解亜鉛化合物(A1)及び溶解ジルコニウム化合物(A2)を用いると、後述の亜硝酸金属塩と組み合わせることで亜鉛及びジルコニウムの析出性が向上し、均一かつ緻密な亜鉛とジルコニウムの複合膜を形成することができ、電着塗膜の密着性も向上する。   When the dissolved zinc compound (A1) and the dissolved zirconium compound (A2) are used as the dissolved metal compound, the electrodeposition coating composition used in the electrodeposition coating method of the present invention combines zinc and zirconium with a nitrite metal salt described later. This improves the depositability of the film, makes it possible to form a uniform and dense composite film of zinc and zirconium, and improves the adhesion of the electrodeposition coating film.

溶解亜鉛化合物(A1)の例として、例えば、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、酢酸亜鉛、乳酸亜鉛、硝酸亜鉛、メタンスルホン酸亜鉛、ギ酸亜鉛、リン酸亜鉛等の亜鉛化合物が挙げられ、メタンスルホン酸亜鉛、酸化亜鉛が好ましく、特にメタンスルホン酸亜鉛が好ましい。メタンスルホン酸亜鉛はキレート酸を含むため、電着塗装性に優れ、酸化亜鉛は塗料電導度を上げにくいため、電着塗装性に優れる。上記例示した溶解亜鉛化合物(A1)のうち酸化亜鉛、水酸化亜鉛およびリン酸亜鉛は、溶解金属化合物として一部は溶解し、一部は微粒子として存在するものであり、カチオン分散剤で分散された、体積平均粒子径D50が3μm以下となるもの好ましい。ここでカチオン分散剤として、例えば、4級アンモニウム基、3級スルホニウム基および1級アミン基から選択される少なくとも1種または2種以上を有する変性エポキシ樹脂などの、カチオン基を有する分散樹脂、そしてアミノシラン化合物(F)などが挙げられる。なお、カチオン分散剤で分散された酸化亜鉛、水酸化亜鉛およびリン酸亜鉛などの体積平均粒子径D50は、顔料分散ペーストの貯蔵安定性が良好となることから、0.05μm以上であることが好ましい。 Examples of the dissolved zinc compound (A1) include zinc compounds such as zinc oxide, zinc hydroxide, zinc acetate, zinc lactate, zinc nitrate, zinc methanesulfonate, zinc formate, and zinc phosphate, and methanesulfonic acid. Zinc and zinc oxide are preferable, and zinc methanesulfonate is particularly preferable. Since zinc methanesulfonate contains a chelating acid, it is excellent in electrodeposition paintability, and zinc oxide is excellent in electrodeposition paintability because it is difficult to increase the conductivity of the paint. Among the dissolved zinc compounds (A1) exemplified above, zinc oxide, zinc hydroxide and zinc phosphate are partly dissolved as dissolved metal compounds and partly present as fine particles, and are dispersed with a cationic dispersant. In addition, it is preferable that the volume average particle diameter D50 is 3 μm or less. Here, as the cationic dispersant, for example, a dispersion resin having a cationic group, such as a modified epoxy resin having at least one kind selected from a quaternary ammonium group, a tertiary sulfonium group, and a primary amine group, and An aminosilane compound (F) etc. are mentioned. The volume average particle diameter D50 of zinc oxide, zinc hydroxide, zinc phosphate and the like dispersed with a cationic dispersant is 0.05 μm or more because the storage stability of the pigment dispersion paste is improved. preferable.

溶解ジルコニウム化合物(A2)の例として、例えば、フッ化ジルコン酸;フッ化ジルコン酸カリウム、フッ化ジルコン酸アンモニウムなどのフッ化ジルコン酸の塩;フッ化ジルコニウム;酸化ジルコニウム;硝酸ジルコニウム;炭酸ジルコニウム;硝酸ジルコニル、硫酸ジルコニル、炭酸ジルコニル、酢酸ジルコニルなどが挙げられ、フッ化ジルコン酸、硝酸ジルコニルが好ましい。 Examples of the dissolved zirconium compound (A2) include, for example, fluorinated zirconate; salts of fluorinated zirconate such as potassium fluoride zirconate and ammonium fluoride zirconate; zirconium fluoride; zirconium oxide; zirconium nitrate; Zirconyl nitrate, zirconyl sulfate, zirconyl carbonate, zirconyl acetate and the like can be mentioned, and zirconyl fluoride and zirconyl nitrate are preferable.

本発明の電着塗装方法で用いられる電着塗料組成物に含まれる溶解亜鉛化合物(A1)の含有量は、金属元素換算で0.01〜0.3質量%であるのが好ましく、0.002〜0.2質量%であるのがより好ましい。ここで、「金属元素換算」とは、金属化合物の含有量に金属元素換算係数(金属化合物量を金属元素量に換算するための係数であり、具体的には、金属化合物中の金属元素の原子量を、金属化合物の分子量で除算した値を意味する。)を積算することにより、目的の金属元素量を求めることである。例えば、溶解亜鉛化合物(A1)が酢酸亜鉛(CZn、分子量183.48)である場合、0.01質量%の亜鉛の金属元素換算含有量は、0.01質量%×(65.38÷183.48)の計算により0.00356質量%と算出される。溶解亜鉛化合物(A1)含有量が、亜鉛の金属元素換算で0.01質量%以上であることにより、被塗物に良好な耐食性を付与することができる。また溶解亜鉛化合物(A1)の含有量が亜鉛の金属元素換算で0.3質量%以下であることにより、アミン化樹脂との凝集が抑制され、貯蔵安定性、耐食性、塗装性が確保される。 The content of the dissolved zinc compound (A1) contained in the electrodeposition coating composition used in the electrodeposition coating method of the present invention is preferably 0.01 to 0.3% by mass in terms of metal element. It is more preferable that it is 002-0.2 mass%. Here, the “metal element conversion” is a metal element conversion coefficient (a coefficient for converting the metal compound amount into the metal element amount to the content of the metal compound, and specifically, the metal element conversion factor of the metal compound. It means the value obtained by dividing the atomic weight by the molecular weight of the metal compound.) To obtain the target metal element amount. For example, when the dissolved zinc compound (A1) is zinc acetate (C 4 H 6 O 4 Zn, molecular weight 183.48), the metal element equivalent content of 0.01% by mass of zinc is 0.01% by mass × It is calculated as 0.00356 mass% by calculation of (65.38 ÷ 183.48). When the dissolved zinc compound (A1) content is 0.01% by mass or more in terms of zinc metal element, good corrosion resistance can be imparted to the article to be coated. Further, when the content of the dissolved zinc compound (A1) is 0.3% by mass or less in terms of zinc metal element, aggregation with the aminated resin is suppressed, and storage stability, corrosion resistance, and paintability are ensured. .

溶解ジルコニウム化合物(A2)は、ジルコニウムの金属元素換算で0.003〜0.3質量%であることが好ましく、0.01〜0.1質量%であることがより好ましい。0.003質量%より少ないと、析出量が十分確保できず、得られる電着塗膜の耐食性が低下の欠点を有し、0.3質量%より多いと、貯蔵安定性や塗膜外観が低下するおそれがある。   The dissolved zirconium compound (A2) is preferably 0.003 to 0.3% by mass, more preferably 0.01 to 0.1% by mass in terms of zirconium metal element. If the amount is less than 0.003% by mass, the amount of precipitation cannot be secured sufficiently, and the resulting electrodeposition coating film has a disadvantage that the corrosion resistance is lowered. May decrease.

本発明の電着塗装方法で用いる電着塗料組成物における溶解亜鉛化合物(A1)と、溶解ジルコニウム化合物(A2)との含有比率は、Zn/Zrの質量%比0.01〜1000であることが好ましく、0.1〜100であることがより好ましい。Zn/Zrの質量%比が0.01より小さいときは、無機層への亜鉛の析出量が十分でなく耐食性が低下し、1000より大きいときは、Zrとの併用効果が少ないため耐食性が低下する。   The content ratio of the dissolved zinc compound (A1) and the dissolved zirconium compound (A2) in the electrodeposition coating composition used in the electrodeposition coating method of the present invention is 0.01% to 1000% by mass of Zn / Zr. Is preferable, and it is more preferable that it is 0.1-100. When the mass ratio of Zn / Zr is less than 0.01, the amount of zinc deposited on the inorganic layer is insufficient and the corrosion resistance is reduced. When it is more than 1000, the combined effect with Zr is small and the corrosion resistance is reduced. To do.

電着塗料組成物においては、硬化触媒として一般的にジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫オキシドなどの有機錫硬化触媒が用いられることが多い。一方でこれらの有機錫化合物は、近年、その毒性が問題視されつつあり、使用規制について検討されていることから、有機錫硬化触媒を含有しないことが好ましい。本発明の電着塗装方法で用いる電着塗料組成物は、有機錫硬化触媒を含有することも可能であるが、有機錫硬化触媒を含有しなくても、上記溶解亜鉛化合物(A1)および溶解ジルコニウム化合物(A2)が含まれることによって、優れた加熱硬化性を有するという特徴がある。   In an electrodeposition coating composition, an organic tin curing catalyst such as dibutyltin dilaurate or dioctyltin oxide is generally used as a curing catalyst in many cases. On the other hand, these organotin compounds have recently been regarded as problematic in their toxicity and are being studied for use regulations, and therefore preferably do not contain an organotin curing catalyst. The electrodeposition coating composition used in the electrodeposition coating method of the present invention can contain an organotin curing catalyst, but it does not contain an organotin curing catalyst, and the dissolved zinc compound (A1) and the dissolved zinc compound can be dissolved. By including the zirconium compound (A2), there is a feature of having excellent heat curability.

アミン化樹脂(B)
本発明の電着塗装方法で用いる電着塗料組成物はアミン化樹脂(B)を含む。このアミン化樹脂(B)は、本発明の電着塗装方法で得られる電着塗膜を構成する塗膜形成樹脂である。アミン化樹脂(B)として、樹脂骨格中のオキシラン環を有機アミン化合物で変性して得られるカチオン変性エポキシ樹脂が好ましい。一般にカチオン変性エポキシ樹脂は、出発原料樹脂分子内のオキシラン環を1級アミン、2級アミンあるいは3級アミンおよび/またはその酸塩などのアミン類との反応によって開環して製造される。出発原料樹脂の典型例は、ビスフェノールA、ビスフェノールF、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などの多環式フェノール化合物とエピクロルヒドリンとの反応生成物であるポリフェノールポリグリシジルエーテル型エポキシ樹脂である。また他の出発原料樹脂の例として、特開平5−306327号公報に記載のオキサゾリドン環含有エポキシ樹脂を挙げることができる。これらのエポキシ樹脂は、ジイソシアネート化合物、またはジイソシアネート化合物のイソシアネート基をメタノール、エタノールなどの低級アルコールでブロックして得られたビスウレタン化合物と、エピクロルヒドリンとの反応によって調製することができる。
Aminated resin (B)
The electrodeposition coating composition used in the electrodeposition coating method of the present invention contains an aminated resin (B). This aminated resin (B) is a coating film forming resin constituting the electrodeposition coating film obtained by the electrodeposition coating method of the present invention. As the aminated resin (B), a cation-modified epoxy resin obtained by modifying an oxirane ring in the resin skeleton with an organic amine compound is preferable. In general, a cation-modified epoxy resin is produced by ring-opening an oxirane ring in a starting material resin molecule by a reaction with a primary amine, a secondary amine, a tertiary amine, and / or an amine such as an acid salt thereof. A typical example of the starting material resin is a polyphenol polyglycidyl ether type epoxy resin which is a reaction product of a polycyclic phenol compound such as bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, phenol novolak, cresol novolak, and epichlorohydrin. Examples of other starting material resins include oxazolidone ring-containing epoxy resins described in JP-A-5-306327. These epoxy resins can be prepared by reacting a diisocyanate compound or a bisurethane compound obtained by blocking an isocyanate group of a diisocyanate compound with a lower alcohol such as methanol or ethanol, and epichlorohydrin.

上記出発原料樹脂は、アミン類によるオキシラン環の開環反応の前に、2官能性のポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ビスフェノール類、2塩基性カルボン酸などにより鎖延長して用いることができる。   The starting material resin can be used by extending the chain with a bifunctional polyester polyol, polyether polyol, bisphenol, dibasic carboxylic acid or the like before the ring-opening reaction of the oxirane ring with amines.

また同じく、アミン類によるオキシラン環の開環反応の前に、分子量またはアミン当量の調節、熱フロー性の改良などを目的として、一部のオキシラン環に対して2−エチルヘキサノール、ノニルフェノール、エチレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエーテル、エチレングリコールモノn−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエーテルなどのモノヒドロキシ化合物を付加して用いることもできる。   Similarly, before the oxirane ring-opening reaction with amines, 2-ethylhexanol, nonylphenol, ethylene glycol is used for some oxirane rings for the purpose of adjusting molecular weight or amine equivalent and improving heat flow. Monohydroxy compounds such as mono-2-ethylhexyl ether, ethylene glycol mono n-butyl ether, and propylene glycol mono-2-ethylhexyl ether can also be added and used.

オキシラン環を開環し、アミノ基を導入する際に使用し得るアミン類の例としては、ブチルアミン、オクチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、メチルブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、トリエチルアミン、N,N−ジメチルベンジルアミン、N,N−ジメチルエタノールアミンなどの1級アミン、2級アミンまたは3級アミンおよび/もしくはその酸塩を挙げることができる。また、アミノエチルエタノールアミンメチルイソブチルケチミンなどのケチミンブロック1級アミノ基含有2級アミン、ジエチレントリアミンジケチミンも使用することができる。これらのアミン類は、全てのオキシラン環を開環させるために、オキシラン環に対して少なくとも当量で反応させる必要がある。   Examples of amines that can be used for opening an oxirane ring and introducing an amino group include butylamine, octylamine, diethylamine, dibutylamine, methylbutylamine, monoethanolamine, diethanolamine, N-methylethanolamine, triethylamine , N, N-dimethylbenzylamine, primary amines such as N, N-dimethylethanolamine, secondary amines or tertiary amines and / or their acid salts. Further, ketimine block primary amino group-containing secondary amine such as aminoethylethanolamine methyl isobutyl ketimine, diethylenetriamine diketimine can also be used. These amines must be reacted with at least an equivalent amount relative to the oxirane ring in order to open all the oxirane rings.

アミン化樹脂(B)の数平均分子量は、1,000〜5,000である。数平均分子量が1,000以上であることにより、得られる硬化電着塗膜の耐溶剤性および耐食性などの物性が良好となる。一方で、数平均分子量が5,000以下であることにより、アミン化樹脂の粘度調整が容易となって円滑な合成が可能となり、また、得られたアミン化樹脂(B)の乳化分散の取扱いが容易になる。アミン化樹脂(B)の数平均分子量は1,600〜3,200の範囲であるのが好ましい。   The number average molecular weight of the aminated resin (B) is 1,000 to 5,000. When the number average molecular weight is 1,000 or more, physical properties such as solvent resistance and corrosion resistance of the obtained cured electrodeposition coating film are improved. On the other hand, when the number average molecular weight is 5,000 or less, viscosity adjustment of the aminated resin is facilitated and smooth synthesis is possible, and handling of emulsified dispersion of the obtained aminated resin (B) is possible. Becomes easier. The number average molecular weight of the aminated resin (B) is preferably in the range of 1,600 to 3,200.

なお、本明細書において、数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したポリスチレン換算の数平均分子量である。   In addition, in this specification, a number average molecular weight is a number average molecular weight of polystyrene conversion measured by gel permeation chromatography (GPC).

アミン化樹脂(B)のアミン価は、20〜100mgKOH/gの範囲内である。アミン化樹脂(B)のアミン価が20mgKOH/g以上であることにより、電着塗料組成物中におけるアミン化樹脂(B)の乳化分散安定性が良好となる。一方で、アミン価が100mgKOH/g以下であることにより、硬化電着塗膜中のアミノ基の量が適正となり、塗膜の耐水性を低下させるおそれがない。アミン化樹脂(B)のアミン価は、20〜80mgKOH/gの範囲内であるのが好ましい。   The amine value of the aminated resin (B) is in the range of 20 to 100 mgKOH / g. When the amine value of the aminated resin (B) is 20 mgKOH / g or more, the emulsion dispersion stability of the aminated resin (B) in the electrodeposition coating composition is improved. On the other hand, when the amine value is 100 mgKOH / g or less, the amount of amino groups in the cured electrodeposition coating film becomes appropriate, and there is no possibility of reducing the water resistance of the coating film. The amine value of the aminated resin (B) is preferably in the range of 20 to 80 mgKOH / g.

アミン化樹脂(B)の水酸基価は、50〜400mgKOH/gの範囲内である。水酸基価が50mgKOH/g以上であることにより、硬化電着塗膜において硬化が良好となる。一方で、水酸基価が400mgKOH/g以下であることにより、硬化電着塗膜中に残存する水酸基の量が適正となり、塗膜の耐水性を低下させるおそれがない。アミン化樹脂(B)の水酸基価は、100〜300mgKOH/gの範囲内であるのが好ましい。   The hydroxyl value of the aminated resin (B) is in the range of 50 to 400 mgKOH / g. When the hydroxyl value is 50 mgKOH / g or more, the cured electrodeposition coating film is cured well. On the other hand, when the hydroxyl value is 400 mgKOH / g or less, the amount of the hydroxyl group remaining in the cured electrodeposition coating film becomes appropriate, and there is no possibility of reducing the water resistance of the coating film. The hydroxyl value of the aminated resin (B) is preferably in the range of 100 to 300 mgKOH / g.

本発明で用いる電着塗料組成物において、数平均分子量が1,000〜5,000であり、アミン価が20〜100mgKOH/gであり、かつ、水酸基価が50〜400mgKOH/gであるアミン化樹脂(B)を用いることによって、被塗物に優れた耐食性を付与することができるという利点がある。   In the electrodeposition coating composition used in the present invention, an amination having a number average molecular weight of 1,000 to 5,000, an amine value of 20 to 100 mgKOH / g, and a hydroxyl value of 50 to 400 mgKOH / g By using the resin (B), there is an advantage that excellent corrosion resistance can be imparted to the article to be coated.

なおアミン化樹脂(B)としては、必要に応じて、アミン価および/または水酸基価の異なるアミン化樹脂を併用してもよい。2種以上の異なるアミン価、水酸基価のアミン化樹脂を併用する場合は、使用するアミン化樹脂の質量比に基づいて算出する平均アミン価および平均水酸基価が、上記の数値範囲である必要がある。また、併用するアミン化樹脂(B)としては、アミン価が20〜50mgKOH/gであり、かつ、水酸基価が50〜300mgKOH/gであるアミン化樹脂と、アミン価が50〜200mgKOH/gであり、かつ、水酸基価が200〜500mgKOH/gであるアミン化樹脂との併用が好ましい。このような組合わせを用いると、エマルションのコア部がより疎水となりシェル部が親水となるため優れた耐食性を付与することができるという利点がある。   In addition, as an amination resin (B), you may use together the amination resin from which an amine value and / or a hydroxyl value differ as needed. When two or more types of amine resins having different amine values and hydroxyl values are used in combination, the average amine value and average hydroxyl value calculated based on the mass ratio of the aminated resin to be used must be within the above numerical range. is there. The aminated resin (B) used in combination has an amine value of 20 to 50 mgKOH / g and a hydroxyl value of 50 to 300 mgKOH / g, and an amine value of 50 to 200 mgKOH / g. And combined use with an aminated resin having a hydroxyl value of 200 to 500 mgKOH / g is preferred. When such a combination is used, since the core part of the emulsion becomes more hydrophobic and the shell part becomes hydrophilic, there is an advantage that excellent corrosion resistance can be imparted.

なおアミン化樹脂(B)は、必要に応じて、アミノ基含有アクリル樹脂、アミノ基含有ポリエステル樹脂などを含んでもよい。   The aminated resin (B) may contain an amino group-containing acrylic resin, an amino group-containing polyester resin, or the like as necessary.

硬化剤(C)
本発明で用いる電着塗料組成物は、硬化剤(C)として、貯蔵安定性と塗装性能からブロックイソシアネート硬化剤を用いる。この硬化剤(C)も電着塗膜を構成する塗膜形成樹脂である。硬化剤として、メラミン樹脂やフェノール樹脂等の有機硬化剤、シランカップリング剤、金属硬化剤からなる群から選ばれる少なくとも一種の硬化剤を硬化剤(C)と併用してもよい。ブロックイソシアネート硬化剤は、ポリイソシアネートを、封止剤でブロック化することによって調製することができる。
Curing agent (C)
The electrodeposition coating composition used in the present invention uses a blocked isocyanate curing agent as the curing agent (C) in view of storage stability and coating performance. This curing agent (C) is also a coating film forming resin constituting the electrodeposition coating film. As the curing agent, at least one curing agent selected from the group consisting of organic curing agents such as melamine resins and phenol resins, silane coupling agents, and metal curing agents may be used in combination with the curing agent (C). The blocked isocyanate curing agent can be prepared by blocking polyisocyanate with a sealing agent.

ポリイソシアネートの例としては、ヘキサメチレンジイソシアネート(3量体を含む)、テトラメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイシシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)などの脂環式ポリイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、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などの芳香族ジイソシアネートが挙げられる。   Examples of polyisocyanates include aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate (including trimers), tetramethylene diisocyanate, and trimethylhexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, and fats such as 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate). Aromatic diisocyanates such as cyclic polyisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate and the like can be mentioned.

封止剤の例としては、n−ブタノール、n−ヘキシルアルコール、2−エチルヘキサノール、ラウリルアルコール、フェノールカルビノール、メチルフェニルカルビノールなどの一価のアルキル(または芳香族)アルコール類;エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノ2−エチルヘキシルエーテルなどのセロソルブ類;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールフェノールなどのポリエーテル型両末端ジオール類;エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオールなどのジオール類と、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸などのジカルボン酸類から得られるポリエステル型両末端ポリオール類;パラ−t−ブチルフェノール、クレゾールなどのフェノール類;ジメチルケトオキシム、メチルエチルケトオキシム、メチルイソブチルケトオキシム、メチルアミルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシムなどのオキシム類;およびε−カプロラクタム、γ−ブチロラクタムに代表されるラクタム類が好ましく用いられる。   Examples of sealants include monovalent alkyl (or aromatic) alcohols such as n-butanol, n-hexyl alcohol, 2-ethylhexanol, lauryl alcohol, phenol carbinol, methylphenyl carbinol; ethylene glycol mono Cellosolves such as hexyl ether and ethylene glycol mono 2-ethylhexyl ether; Polyether type terminal diols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol and polytetramethylene ether glycol phenol; ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, etc. Polyester type terminal polyols obtained from diols of the above and dicarboxylic acids such as oxalic acid, succinic acid, adipic acid, suberic acid and sebacic acid; para-t-butyl Phenols such as enol and cresol; oximes such as dimethyl ketoxime, methyl ethyl ketoxime, methyl isobutyl ketoxime, methyl amyl ketoxime and cyclohexanone oxime; and lactams typified by ε-caprolactam and γ-butyrolactam are preferably used. .

ブロックイソシアネート硬化剤のブロック化率は100%であるのが好ましい。これにより、電着塗料組成物の貯蔵安定性が良好になるという利点がある。   The blocking ratio of the blocked isocyanate curing agent is preferably 100%. Thereby, there exists an advantage that the storage stability of an electrodeposition coating composition becomes favorable.

本発明で用いる電着塗料組成物において、上記アミン化樹脂(B)と、ブロックイソシアネート硬化剤である硬化剤(C)とが、電着塗膜中において加熱硬化時に反応した場合における理論残存水酸基価が50〜350mgKOH/gであることを条件とする。ここで「理論残存水酸基価」とは、電着塗装によって得られた電着塗膜を加熱硬化させた場合において、アミン化樹脂(B)と、ブロックイソシアネート硬化剤である硬化剤(C)が反応した後に電着塗膜中に残存するアミン化樹脂(B)に由来する水酸基価を意味する。   In the electrodeposition coating composition used in the present invention, the theoretical residual hydroxyl group in the case where the aminated resin (B) and the curing agent (C) which is a blocked isocyanate curing agent react at the time of heat curing in the electrodeposition coating film. The condition is that the value is 50 to 350 mg KOH / g. Here, the “theoretical residual hydroxyl value” means that when the electrodeposition coating obtained by electrodeposition coating is cured by heating, the aminated resin (B) and the curing agent (C) that is a blocked isocyanate curing agent are It means the hydroxyl value derived from the aminated resin (B) remaining in the electrodeposition coating after the reaction.

上記の理論残存水酸基価が50〜350mgKOH/gを満たすことによって、硬化電着塗膜において優れた耐食性が発現することとなる。これは、アミン化樹脂(B)とブロックイソシアネート硬化剤である硬化剤(C)とが加熱硬化により反応した後の硬化電着塗膜中において、アミン化樹脂(B)に由来する残存する水酸基と、溶解亜鉛化合物(A1)および溶解ジルコニウム化合物(A2)に由来する亜鉛およびジルコニウムとが水素結合を形成し、これにより被塗物と電着塗膜との密着性が向上することに由来するためと推測される。   When the theoretical residual hydroxyl value satisfies 50 to 350 mgKOH / g, excellent corrosion resistance is exhibited in the cured electrodeposition coating film. This is because the remaining hydroxyl group derived from the aminated resin (B) in the cured electrodeposition coating film after the amination resin (B) and the curing agent (C) which is a blocked isocyanate curing agent react by heat curing. And zinc and zirconium derived from the dissolved zinc compound (A1) and the dissolved zirconium compound (A2) form a hydrogen bond, thereby improving the adhesion between the object to be coated and the electrodeposition coating film. It is presumed that.

ブロックイソシアネート硬化剤である硬化剤(C)は、アミン化樹脂(B)の1級アミンと優先的に反応し、さらに水酸基と反応して硬化する。そして、アミン化樹脂(B)とブロックイソシアネート硬化剤とが加熱硬化により反応した後の硬化電着塗膜中において、アミン化樹脂(B)に由来する残存する水酸基が、溶解亜鉛化合物(A1)および溶解ジルコニウム化合物(A2)に由来する亜鉛およびジルコニウムと相互作用することで、被塗物と電着塗膜との密着性が向上すると考えられる。   The curing agent (C) which is a blocked isocyanate curing agent preferentially reacts with the primary amine of the aminated resin (B), and further reacts with a hydroxyl group to be cured. In the cured electrodeposition coating film after the amination resin (B) and the blocked isocyanate curing agent have reacted by heat curing, the remaining hydroxyl group derived from the amination resin (B) is dissolved zinc compound (A1). It is considered that the adhesion between the coating object and the electrodeposition coating film is improved by interacting with zinc and zirconium derived from the dissolved zirconium compound (A2).

アミン化樹脂(B)と、ブロックイソシアネート硬化剤とが、電着塗膜中において加熱硬化時に反応した場合における理論残存水酸基価は、アミン化樹脂(B)の水酸基価(mgKOH/g)と1級アミン価(mgKOH/g)の合計に、アミン化樹脂(B)の質量と硬化剤(C)の質量との合計に対するアミン化樹脂(B)の質量の比率((B)/(B)+(C))を乗じた数値から、硬化剤(C)のイソシアネート基価(mgKOH/g)にアミン化樹脂(B)の質量と硬化剤(C)の質量との合計に対する硬化剤(C)の質量の比率((C)/(B)+(C))を乗じた数値を減ずることで求められる。たとえばアミン化樹脂の1級アミン価が17mgKOH/g、水酸基価が240mgKOH/g、硬化剤のイソシアネート基価が252mgKOH/g、硬化剤(C)の質量に対するアミン化樹脂(B)の質量が4倍であれば、残存水酸基価は(17+240)×0.8−(252×0.2)で155mgKOH/gと計算される。   The theoretical residual hydroxyl value in the case where the aminated resin (B) and the blocked isocyanate curing agent react during heat curing in the electrodeposition coating film is 1 with the hydroxyl value (mgKOH / g) of the aminated resin (B). The ratio of the mass of the aminated resin (B) to the sum of the mass of the aminated resin (B) and the mass of the curing agent (C) to the total of the secondary amine value (mgKOH / g) ((B) / (B) + (C)), the curing agent (C) with respect to the sum of the isocyanate group value (mgKOH / g) of the curing agent (C) and the mass of the aminated resin (B) and the mass of the curing agent (C). ) Mass ratio ((C) / (B) + (C)). For example, the primary amine value of the aminated resin is 17 mgKOH / g, the hydroxyl value is 240 mgKOH / g, the isocyanate group value of the curing agent is 252 mgKOH / g, and the mass of the aminated resin (B) is 4 with respect to the mass of the curing agent (C). If it is twice, the residual hydroxyl value is (17 + 240) × 0.8− (252 × 0.2) and is calculated as 155 mgKOH / g.

亜硝酸金属塩(D)
本発明の電着塗装方法で用いる電着塗料組成物は、成分(D)として、亜硝酸金属塩(D)を含む。亜硝酸金属塩(D)は、上記溶解金属化合物である溶解亜鉛化合物(A1)または溶解ジルコニウム化合物(A2)とは異なるものであり、また後述のその他の添加剤とも異なるものである。亜硝酸金属塩(D)は、好ましくは亜硝酸の2価の金属塩、特に亜硝酸金属塩としては塗膜密着性や塗膜外観の観点から、カルシウム塩もしくは亜鉛塩が好ましい。本発明においては、亜硝酸金属塩(D)を用いることによって、溶解亜鉛化合物(A1)および溶解ジルコニウム化合物(A2)に由来する亜鉛及びジルコニウムの複合物からなる無機層の基材への析出が促進されるため、被塗物と得られる電着塗膜との密着性が向上し、耐食性が向上するという利点がある。
亜硝酸金属塩(D)は、酸化力が非常に強いため、より少量で無機層の析出促進効果がある。このため、カソード密着性が特に優れるため耐食性が向上する。
Nitrite metal salt (D)
The electrodeposition coating composition used in the electrodeposition coating method of the present invention contains a metal nitrite (D) as the component (D). The nitrite metal salt (D) is different from the dissolved zinc compound (A1) or the dissolved zirconium compound (A2), which is the above-described dissolved metal compound, and is also different from other additives described later. The nitrite metal salt (D) is preferably a divalent metal salt of nitrous acid, and particularly preferably a calcium salt or zinc salt from the viewpoint of coating film adhesion and coating film appearance. In the present invention, by using the metal nitrite (D), the inorganic layer composed of a composite of zinc and zirconium derived from the dissolved zinc compound (A1) and the dissolved zirconium compound (A2) is deposited on the substrate. Since it is promoted, there is an advantage that the adhesion between the object to be coated and the obtained electrodeposition coating film is improved and the corrosion resistance is improved.
Since the nitrite metal salt (D) has a very strong oxidizing power, a smaller amount has an effect of promoting precipitation of the inorganic layer. For this reason, since the cathode adhesion is particularly excellent, the corrosion resistance is improved.

本発明では、亜硝酸金属塩(D)を加えることで、亜鉛およびジルコニウムの複合物からなる無機層の析出が大きく促進され被塗物表面の無機層の析出量が増えるため、防錆性が向上する。 In the present invention, by adding the metal nitrite (D), precipitation of the inorganic layer composed of a composite of zinc and zirconium is greatly promoted, and the amount of precipitation of the inorganic layer on the surface of the article to be coated is increased. improves.

上記亜硝酸金属塩(D)の含有量は、電着塗料組成物の全質量に対して0.001〜0.2質量%であるのが好ましい。より好ましくは0.01〜0.06質量%である。亜硝酸金属塩(D)の含有量が0.001質量%以上であることにより、被塗物表面への無機層析出が促進されるため、密着性が向上し、耐食性が優れるので、より良好な耐食性が得られる利点がある。一方、1質量%以下であることにより、塗装外観との両立が可能である。   The content of the metal nitrite (D) is preferably 0.001 to 0.2% by mass with respect to the total mass of the electrodeposition coating composition. More preferably, it is 0.01-0.06 mass%. Since the content of the nitrite metal salt (D) is 0.001% by mass or more, the deposition of the inorganic layer on the surface of the article to be coated is promoted, so the adhesion is improved and the corrosion resistance is excellent. There is an advantage that good corrosion resistance can be obtained. On the other hand, when it is 1% by mass or less, it is possible to achieve compatibility with the appearance of coating.

可塑剤
本発明の電着塗装方法で用いる電着塗料組成物は、可塑剤を含有することが好ましい。溶解亜鉛化合物(A1)および溶解ジルコニウム化合物(A2)は、被塗物に無機層を形成するとともに、樹脂皮膜にも取り込まれる。樹脂皮膜において塗膜形成樹脂と金属は水素結合をすることにより内部応力が高くなりやすく、塗膜物性が硬くなりやすい。このため、本願の電着塗装方法では、電着塗料組成物に可塑剤を含有させることにより内部応力を低減させ電着塗膜の可塑性を挙げることができる。可塑剤はアルキレンオキサイド付加物が好ましい。さらにエチレンオキサイド付加物、プロピレンオキサイド付加物が好ましい。付加方法に特に限定はなく、例えばビスフェノールAやアルコールへのエチレンオキサイド付加物やジレチレントリアミンプロピレンオキサイド付加物やジエチレントリアミンプロピレンオキサイド付加物とエポキシ樹脂との反応物でもよい。
Plasticizer The electrodeposition coating composition used in the electrodeposition coating method of the present invention preferably contains a plasticizer. The dissolved zinc compound (A1) and the dissolved zirconium compound (A2) form an inorganic layer on the article to be coated and are taken into the resin film. In the resin film, the film-forming resin and the metal tend to have high internal stress due to hydrogen bonding, and the physical properties of the film tend to become hard. For this reason, in the electrodeposition coating method of this application, an internal stress can be reduced and the plasticity of an electrodeposition coating film can be mentioned by containing a plasticizer in an electrodeposition coating composition. The plasticizer is preferably an alkylene oxide adduct. Furthermore, an ethylene oxide adduct and a propylene oxide adduct are preferable. The addition method is not particularly limited, and for example, an ethylene oxide adduct, dimethylene triamine propylene oxide adduct, a reaction product of a diethylenetriamine propylene oxide adduct and an epoxy resin to bisphenol A or alcohol may be used.

可塑剤の含有量として、塗膜形成樹脂の全樹脂固形分に対し0.1〜25質量%が好ましく、より好ましくは1〜10質量%である。   As content of a plasticizer, 0.1-25 mass% is preferable with respect to the total resin solid content of a film formation resin, More preferably, it is 1-10 mass%.

キレート酸(E)
本発明で用いる電着塗料組成物は、キレート酸(E)を含むのが好ましい。キレート酸(E)として、スルホン酸、有機ホスホン酸、有機カルボン酸、アミノ酸、アミノカルボン酸、糖酸およびカルボキシル基含有ビニル樹脂からなる群から選択される少なくとも1種が挙げられる。本発明の電着塗装方法で用いる電着塗料組成物にキレート酸(E)が含まれることによって、溶解亜鉛化合物(A1)および溶解ジルコニウム化合物(A2)に由来する亜鉛イオンおよびジルコニウムイオンがキレートされ、電導度が低減し、電着塗装により得られる塗膜の外観が向上することにより、優れた耐食性を有する硬化電着塗膜を形成することができるという利点がある。
Chelating acid (E)
The electrodeposition coating composition used in the present invention preferably contains a chelating acid (E). Examples of the chelating acid (E) include at least one selected from the group consisting of sulfonic acid, organic phosphonic acid, organic carboxylic acid, amino acid, aminocarboxylic acid, sugar acid, and carboxyl group-containing vinyl resin. By containing the chelating acid (E) in the electrodeposition coating composition used in the electrodeposition coating method of the present invention, zinc ions and zirconium ions derived from the dissolved zinc compound (A1) and the dissolved zirconium compound (A2) are chelated. There is an advantage that a cured electrodeposition coating film having excellent corrosion resistance can be formed by reducing the electrical conductivity and improving the appearance of the coating film obtained by electrodeposition coating.

キレート酸(E)としてのスルホン酸として、例えば、炭素数1〜20のアルカンスルホン酸、フェノールスルホン酸、アミノスルホン酸が挙げられる。これらのスルホン酸を形成する炭素数1〜20のアルキル基は、水酸基などの置換基を有していてもよい。好ましいスルホン酸として、例えば、メタンスルホン酸、スルファミン酸、フェノールスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、アミノスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)などが挙げられる。   Examples of the sulfonic acid as the chelating acid (E) include alkanesulfonic acid having 1 to 20 carbon atoms, phenolsulfonic acid, and aminosulfonic acid. The C1-C20 alkyl group which forms these sulfonic acids may have substituents, such as a hydroxyl group. Examples of preferable sulfonic acid include methanesulfonic acid, sulfamic acid, phenolsulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, aminosulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS), and the like.

キレート酸(E)としての有機ホスホン酸として、例えば、炭素数1〜20のアルキルホスホン酸、炭素数1〜20のアルキルビスホスホン酸、炭素数6〜20の芳香族ホスホン酸、炭素数6〜20の芳香族ビスホスホン酸などが挙げられる。これらのホスホン酸を形成する炭素数1〜20のアルキル基および炭素数6〜20の芳香族基は、水酸基などの置換基を有していてもよい。好ましい有機ホスホン酸として、例えば、1−ヒドロキシエチリデンビスホスホン酸などが挙げられる。   Examples of the organic phosphonic acid as the chelating acid (E) include alkyl phosphonic acids having 1 to 20 carbon atoms, alkyl bisphosphonic acids having 1 to 20 carbon atoms, aromatic phosphonic acids having 6 to 20 carbon atoms, and 6 to 20 carbon atoms. And aromatic bisphosphonic acid. The C1-C20 alkyl group and C6-C20 aromatic group which form these phosphonic acids may have substituents, such as a hydroxyl group. Examples of preferable organic phosphonic acid include 1-hydroxyethylidene bisphosphonic acid.

キレート酸(E)としての有機カルボン酸として、例えば、炭素数3〜20の脂肪酸、炭素数6〜20の芳香族カルボン酸、炭素数2〜20のオキソカルボン酸、炭素数3〜20のジカルボン酸、およびその他の有機カルボン酸などが挙げられる。なおここでいう「有機カルボン酸」には、後述するアミノカルボン酸は含まれないものとする。   Examples of the organic carboxylic acid as the chelating acid (E) include fatty acids having 3 to 20 carbon atoms, aromatic carboxylic acids having 6 to 20 carbon atoms, oxocarboxylic acids having 2 to 20 carbon atoms, and dicarboxylic acids having 3 to 20 carbon atoms. Examples include acids and other organic carboxylic acids. The “organic carboxylic acid” here does not include an aminocarboxylic acid described later.

炭素数3〜20の脂肪酸として、例えば、プロピオン酸、酪酸(ブチル酸)、ジメチルプロピオン酸(DMPA)、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、オレイン酸などが挙げられる。
炭素数6〜20の芳香族カルボン酸として、例えば、サリチル酸、没食子酸、安息香酸、フタル酸、ケイ皮酸などが挙げられる。
Examples of the fatty acid having 3 to 20 carbon atoms include propionic acid, butyric acid (butyric acid), dimethylpropionic acid (DMPA), isobutyric acid, valeric acid, isovaleric acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, pelargonic acid, caprin Examples include acids, lauric acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, oleic acid and the like.
Examples of the aromatic carboxylic acid having 6 to 20 carbon atoms include salicylic acid, gallic acid, benzoic acid, phthalic acid, and cinnamic acid.

炭素数2〜20のオキソカルボン酸、炭素数3〜20のジカルボン酸およびその他の有機カルボン酸として、例えば、ピルビン酸、シュウ酸、乳酸、酒石酸、マレイン酸、フマル酸、マロン酸、コハク酸、リンゴ酸、クエン酸、アコニット酸、グルタル酸、アジピン酸などが挙げられる。これらの中でも、ジメチルプロピオン酸、乳酸などが好ましい。   Examples of oxocarboxylic acids having 2 to 20 carbon atoms, dicarboxylic acids having 3 to 20 carbon atoms and other organic carboxylic acids include pyruvic acid, oxalic acid, lactic acid, tartaric acid, maleic acid, fumaric acid, malonic acid, succinic acid, Examples include malic acid, citric acid, aconitic acid, glutaric acid, and adipic acid. Of these, dimethylpropionic acid and lactic acid are preferred.

キレート酸(E)としてのアミノ酸として、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、トレオニン、システイン、メチオニン、アスパラギン、グルタミン、プロリン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファンなどが挙げられる。これらの中でも、アスパラギン酸およびグリシンが好ましい。   Examples of amino acids as the chelating acid (E) include aspartic acid, glutamic acid, glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, serine, threonine, cysteine, methionine, asparagine, glutamine, proline, phenylalanine, tyrosine, and tryptophan. Among these, aspartic acid and glycine are preferable.

キレート酸(E)としてのアミノカルボン酸は、分子中にアミノ基とカルボキシル基を有する酸であって上記のアミノ酸以外の化合物である。アミノカルボン酸として、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、ジエチレントリアミン五酢酸(DPTA)、トリエチレンテトラアミン六酢酸などが挙げられる。   The aminocarboxylic acid as the chelating acid (E) is an acid having an amino group and a carboxyl group in the molecule and is a compound other than the above amino acids. Examples of aminocarboxylic acids include hydroxyethylethylenediamine triacetic acid (HEDTA), nitrilotriacetic acid (NTA), diethylenetriaminepentaacetic acid (DPTA), triethylenetetraaminehexaacetic acid, and the like.

キレート酸(E)としての糖酸は、単糖を酸化して得られる、カルボキシル基を有する糖誘導体である。糖酸として、例えば、アルドン酸(グルコン酸、ガラクトン酸、マンノン酸など)、ウロン酸(グルクロン酸、ガラクツロン酸、マンヌロン酸など)、アルダル酸(グルカル酸、ガラクタル酸、マンナル酸など)、イズロン酸、グリセリン酸、シアル酸、トレオン酸、パンガミン酸、アスコルビン酸、ムラミン酸、ラクトビオン酸などが挙げられる。   The sugar acid as the chelating acid (E) is a sugar derivative having a carboxyl group obtained by oxidizing a monosaccharide. Examples of sugar acids include aldonic acid (such as gluconic acid, galactonic acid, and mannonic acid), uronic acid (such as glucuronic acid, galacturonic acid, and mannuronic acid), aldaric acid (such as glucaric acid, galactaric acid, and mannal acid), and iduronic acid. Glyceric acid, sialic acid, threonic acid, pangamic acid, ascorbic acid, muramic acid, lactobionic acid and the like.

キレート酸(E)としてのカルボキシル基含有ビニル樹脂として、例えば、カルボキシル基含有ポリビニルアルコール樹脂などが挙げられる。カルボキシル基含有ポリビニルアルコール樹脂は、例えば、ポリビニルアルコールの調製手順において、酢酸ビニルモノマーと併せてアクリル酸などのモノマーを共重合し、次いで、得られたポリ酢酸ビニルを加水分解する方法などによって製造することができる。   Examples of the carboxyl group-containing vinyl resin as the chelating acid (E) include a carboxyl group-containing polyvinyl alcohol resin. The carboxyl group-containing polyvinyl alcohol resin is produced, for example, by a method of copolymerizing a monomer such as acrylic acid together with a vinyl acetate monomer in the procedure for preparing polyvinyl alcohol, and then hydrolyzing the obtained polyvinyl acetate. be able to.

これらのキレート酸(E)のうち、アルカンスルホン酸、有機ホスホン酸、有機カルボン酸および/またはアミノ酸を用いるのがより好ましく、メタンスルホン酸、ジメチルプロピオン酸、または乳酸を用いるのがキレート機能と塗膜への吸着による悪影響が少ない観点から特に好ましい。   Among these chelating acids (E), it is more preferable to use alkanesulfonic acid, organic phosphonic acid, organic carboxylic acid and / or amino acid, and methanesulfonic acid, dimethylpropionic acid or lactic acid to use chelating function and coating. This is particularly preferable from the viewpoint of less adverse effects due to adsorption to the membrane.

本発明においては、上記キレート酸(E)は、上記溶解亜鉛化合物(A1)および溶解ジルコニウム化合物(A2)の合計量に対して0.1〜10当量となる量で電着塗料組成物中に含有されるのが好ましい。   In the present invention, the chelating acid (E) is contained in the electrodeposition coating composition in an amount of 0.1 to 10 equivalents relative to the total amount of the dissolved zinc compound (A1) and the dissolved zirconium compound (A2). It is preferable to contain.

キレート酸(E)としてアルカンスルホン酸および/または有機ホスホン酸が含まれる場合は、アルカンスルホン酸および/または有機ホスホン酸が有するスルホン基またはホスホン基の当量数の合量と、溶解亜鉛化合物(A1)および溶解ジルコニウム化合物(A2)に含まれる亜鉛元素とジルコニウム元素の合計量のモル数との比率が0.1:1〜10:1となる量で、電着塗料組成物中に含有されるのが好ましい。   When alkane sulfonic acid and / or organic phosphonic acid is included as chelating acid (E), the total number of equivalents of sulfonic group or phosphonic group possessed by alkane sulfonic acid and / or organic phosphonic acid and dissolved zinc compound (A1) ) And the dissolved zirconium compound (A2) are contained in the electrodeposition coating composition in such an amount that the ratio of the number of moles of zinc element and the total number of zirconium elements is 0.1: 1 to 10: 1. Is preferred.

キレート酸(E)として有機カルボン酸、アミノ酸、アミノカルボン酸、糖酸および/またはカルボキシル基含有ビニル樹脂が含まれる場合は、これらの成分が有するカルボキシル基の当量数の合量と、溶解亜鉛化合物(A1)および溶解ジルコニウム化合物(A2)に含まれ亜鉛元素とジルコニウム元素の合計のモル数との比率が0.1:1〜10:1となる量で、電着塗料組成物中に含有されるのが好ましい。   When chelating acid (E) contains organic carboxylic acid, amino acid, aminocarboxylic acid, sugar acid and / or carboxyl group-containing vinyl resin, the total number of equivalents of carboxyl groups of these components and dissolved zinc compound (A1) and dissolved zirconium compound (A2) contained in the electrodeposition coating composition in such an amount that the ratio of the total number of moles of zinc element and zirconium element is 0.1: 1 to 10: 1. It is preferable.

上記キレート酸(E)を、溶解亜鉛化合物(A1)および溶解ジルコニウム化合物(A2)の合計量に対して0.1〜10当量となる量で用いることによって、溶解亜鉛化合物(A1)および溶解ジルコニウム化合物(A2)に由来する金属イオンとキレート酸(E)の量のバランスがとれることとなり、これにより溶解亜鉛化合物(A1)および溶解ジルコニウム化合物(A2)の性能を確保することができるとともにキレート酸(E)により耐食性が損なわれることもなく、より優れた耐食性を有する電着塗膜を形成することができるという利点がある。   By using the chelating acid (E) in an amount of 0.1 to 10 equivalents relative to the total amount of the dissolved zinc compound (A1) and the dissolved zirconium compound (A2), the dissolved zinc compound (A1) and the dissolved zirconium The amount of the metal ion derived from the compound (A2) and the amount of the chelating acid (E) can be balanced, thereby ensuring the performance of the dissolved zinc compound (A1) and the dissolved zirconium compound (A2) and the chelating acid. There is an advantage that an electrodeposition coating film having more excellent corrosion resistance can be formed without damaging the corrosion resistance by (E).

アミノシラン化合物(F)
本発明の電着塗装方法で用いる電着塗料組成物は、アミノシラン化合物(F)を含むのが好ましい。アミノシラン化合物(F)として、1分子中に少なくとも1つのアミノ基を有するアミノシラン、およびアミノシランの加水分解縮合物が挙げられる。
Aminosilane compound (F)
The electrodeposition coating composition used in the electrodeposition coating method of the present invention preferably contains an aminosilane compound (F). Examples of the aminosilane compound (F) include an aminosilane having at least one amino group in one molecule, and a hydrolysis condensate of aminosilane.

1分子中に少なくとも1つのアミノ基を有するアミノシランの具体例として、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、およびN−(ビニルベンジル)−2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩などを挙げることができる。市販されているアミノ基含有シランカップリング剤である「KBM−602」、「KBM−603」、「KBE−603」、「KBM−903」、「KBE−903」、「KBE−9103」、「KBM−573」、「KBP−90」(いずれも商品名、信越化学工業社製)、および「XS1003」(商品名、チッソ社製)などを使用することができる。   Specific examples of aminosilane having at least one amino group in one molecule include N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane and N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane. N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene ) Propylamine, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, and N- (vinylbenzyl) -2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride. “KBM-602”, “KBM-603”, “KBE-603”, “KBM-903”, “KBE-903”, “KBE-9103”, “KBM-603”, which are commercially available amino group-containing silane coupling agents "KBM-573", "KBP-90" (all trade names, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), "XS1003" (trade names, manufactured by Chisso Corporation) and the like can be used.

アミノシラン化合物(F)として、アミノシランの加水分解縮合物を用いることもできる。アミノシランの加水分解縮合物を用いることによって、被塗物に対する電着塗膜の密着性を向上させることができるという利点がある。アミノシランの加水分解縮合物の分子量は特に限定されないが、高分子量のものが、耐食性向上の観点から好ましい。ここでいう高分子量とは、Siが縮合により3次元の縮合をしているものが該当する。アミノシランを加水分解縮合反応させる際には、アミノシランがより加水分解しやすく、縮合しやすい条件下で反応させることが好ましい。アミノシランがより加水分解しやすく、縮合しやすい条件下とは、例えば、溶媒をアルコールとした反応条件、上述したような単縮合よりも共縮合となるようなアミノシランの配合による反応条件などである。また、アミノシラン濃度が比較的高い条件下で反応させることによって、より高分子量化された縮合率の高い条件下で加水分解縮合物が得られる。具体的にはアミノシラン濃度が5質量%以上50質量%以下の範囲で縮合させることが好ましい。また、上記アミノシランは、必要に応じて、エポキシシラン「KBM−403」(商品名、信越化学工業社製)などアミノ基を有さないアルコキシシランと共縮合させてもよい。   As the aminosilane compound (F), a hydrolysis condensate of aminosilane can also be used. By using a hydrolyzed condensate of aminosilane, there is an advantage that the adhesion of the electrodeposition coating film to the object can be improved. The molecular weight of the hydrolyzed condensate of aminosilane is not particularly limited, but a high molecular weight is preferable from the viewpoint of improving corrosion resistance. Here, the high molecular weight corresponds to that in which Si is three-dimensionally condensed by condensation. When the aminosilane is subjected to a hydrolytic condensation reaction, it is preferable that the aminosilane is reacted under a condition that the aminosilane is more easily hydrolyzed and condensed. The conditions under which aminosilane is more easily hydrolyzed and condensable include, for example, reaction conditions in which a solvent is an alcohol, and reaction conditions by blending aminosilane that results in cocondensation rather than single condensation as described above. In addition, by carrying out the reaction under a condition where the aminosilane concentration is relatively high, a hydrolyzed condensate can be obtained under a condition of higher molecular weight and higher condensation rate. Specifically, it is preferable to condense the aminosilane concentration in the range of 5 mass% or more and 50 mass% or less. The aminosilane may be co-condensed with an alkoxysilane having no amino group such as epoxy silane “KBM-403” (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as necessary.

電着塗料組成物にアミノシラン化合物(F)が含まれることによって、アミノシラン化合物(F)が有するアミノ基の作用により、被塗物と電着塗料膜との密着性が向上し耐食性が優れるという利点がある。   By including the aminosilane compound (F) in the electrodeposition coating composition, the adhesion between the object to be coated and the electrodeposition coating film is improved and the corrosion resistance is excellent due to the action of the amino group of the aminosilane compound (F). There is.

本発明で用いる電着塗料組成物において、アミノシラン化合物(F)を用いる場合は、電着塗料組成物の全質量に対するアミノシラン化合物(F)の質量が0.001〜0.5質量%の範囲内であるのが好ましい。アミノシラン化合物(F)の含有量が0.001質量%以上であることにより、アミノシラン化合物(F)を用いることによる効果が得られる。また、アミノシラン化合物(F)の含有量が0.5質量%以下であることにより、含有量に応じた耐食性向上の効果が得られ、経済的に有利となる。アミノシラン化合物(F)を溶解亜鉛化合物(A1)である酸化亜鉛、水酸化亜鉛、またはリン酸亜鉛のカチオン分散剤や、pH調整剤としても使用する場合は、それらを含めた全量が上記範囲内となることが好ましい。   When the aminosilane compound (F) is used in the electrodeposition coating composition used in the present invention, the mass of the aminosilane compound (F) with respect to the total mass of the electrodeposition coating composition is in the range of 0.001 to 0.5% by mass. Is preferred. The effect by using an aminosilane compound (F) is acquired because content of an aminosilane compound (F) is 0.001 mass% or more. Moreover, when the content of the aminosilane compound (F) is 0.5% by mass or less, an effect of improving the corrosion resistance according to the content is obtained, which is economically advantageous. When the aminosilane compound (F) is also used as a cation dispersant or a pH adjuster of zinc oxide, zinc hydroxide, or zinc phosphate which is the dissolved zinc compound (A1), the total amount including them is within the above range. It is preferable that

その他の成分
顔料
本発明の電着塗装方法で用いる電着塗料組成物は、電着塗料組成物において通常用いられる顔料を含んでもよい。顔料の例としては、通常使用される無機顔料、例えば、チタンホワイト、カーボンブラックおよびベンガラのような着色顔料;カオリン、タルク、ケイ酸アルミニウム、炭酸カルシウム、マイカおよびクレーのような体質顔料;リン酸鉄、リン酸アルミニウム、リン酸カルシウム、トリポリリン酸アルミニウム、およびリンモリブデン酸アルミニウム、リンモリブデン酸アルミニウム亜鉛のような防錆顔料など、が挙げられる。電着塗料組成物中にこれらの顔料が含まれる場合の顔料の量は、電着塗料組成物の樹脂固形分に対して1〜30質量%であるのが好ましい。
Other ingredients
Pigment The electrodeposition coating composition used in the electrodeposition coating method of the present invention may contain a pigment usually used in an electrodeposition coating composition. Examples of pigments include commonly used inorganic pigments, for example, colored pigments such as titanium white, carbon black and bengara; extender pigments such as kaolin, talc, aluminum silicate, calcium carbonate, mica and clay; phosphoric acid And iron, aluminum phosphate, calcium phosphate, aluminum tripolyphosphate, and rust preventive pigments such as aluminum phosphomolybdate and zinc aluminum phosphomolybdate. When these pigments are contained in the electrodeposition coating composition, the amount of the pigment is preferably 1 to 30% by mass with respect to the resin solid content of the electrodeposition coating composition.

顔料を電着塗料組成物の成分として用いる場合、一般に顔料を予め高濃度で水性溶媒に分散させてペースト状(顔料分散ペースト)にすることが好ましい。顔料は粉体状であるため、電着塗料組成物で用いる低濃度均一状態に一工程で分散させるのは困難だからである。一般にこのようなペーストを顔料分散ペーストという。   When using a pigment as a component of an electrodeposition coating composition, it is generally preferable to disperse the pigment in an aqueous solvent at a high concentration in advance to obtain a paste (pigment dispersion paste). This is because the pigment is in a powder form, and it is difficult to disperse in a single step in a low concentration uniform state used in the electrodeposition coating composition. Such a paste is generally called a pigment dispersion paste.

顔料分散ペーストは、顔料を顔料分散樹脂と共に水性溶媒中に分散させて調製する。顔料分散樹脂として、4級アンモニウム基、3級スルホニウム基および1級アミン基から選択される少なくとも1種またはそれ以上を有する変性エポキシ樹脂などの、カチオン基を有する顔料分散樹脂を用いることができる。水性溶媒としてはイオン交換水や少量のアルコール類を含む水などを用いる。一般に、顔料分散樹脂は、顔料100質量部に対して樹脂固形分比20〜100質量部の量で用いる。顔料分散樹脂と顔料とを混合した後、その混合物中の顔料の粒径が所定の均一な粒径となるまで、ボールミルやサンドグラインドミルなどの通常の分散装置を用いて分散させて、顔料分散ペーストを得ることができる。   The pigment dispersion paste is prepared by dispersing a pigment together with a pigment dispersion resin in an aqueous solvent. As the pigment dispersion resin, a pigment dispersion resin having a cationic group such as a modified epoxy resin having at least one selected from a quaternary ammonium group, a tertiary sulfonium group, and a primary amine group can be used. As the aqueous solvent, ion-exchanged water or water containing a small amount of alcohol is used. Generally, the pigment dispersion resin is used in an amount of 20 to 100 parts by mass of the resin solid content ratio with respect to 100 parts by mass of the pigment. After the pigment dispersion resin and the pigment are mixed, the pigment is dispersed using a normal dispersing device such as a ball mill or a sand grind mill until the pigment particle size in the mixture reaches a predetermined uniform particle size. A paste can be obtained.

他の添加剤
本発明の電着塗装方法で用いる電着塗料組成物は、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノエチルヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテルなどの有機溶媒、乾き防止剤、消泡剤等の界面活性剤、アクリル樹脂微粒子等の粘度調整剤、はじき防止剤、バナジウム塩、銅、鉄、マンガン、マグネシウム、カルシウム塩等の無機防錆剤、等の慣用の塗料用添加剤を必要に応じて添加しても良い。またこれら以外に、目的に応じて公知の補助錯化剤、緩衝剤、平滑剤、応力緩和剤、光沢剤、半光沢剤、酸化防止剤、および紫外線吸収剤等を配合してもよい。
Other Additives The electrodeposition coating composition used in the electrodeposition coating method of the present invention includes ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol monoethyl hexyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, propylene glycol. Organic solvents such as monophenyl ether, surfactants such as anti-drying agents and antifoaming agents, viscosity modifiers such as acrylic resin fine particles, anti-fogging agents, vanadium salts, copper, iron, manganese, magnesium, calcium salts, etc. Conventional paint additives such as a rust inhibitor may be added as necessary. In addition to these, known auxiliary complexing agents, buffering agents, smoothing agents, stress relaxation agents, brighteners, semi-brightening agents, antioxidants, ultraviolet absorbers and the like may be blended depending on the purpose.

他の塗膜形成樹脂成分
本発明の電着塗装方法で用いる電着塗料組成物は、上記アミン化樹脂(B)以外にも、上述したようなアミン化樹脂(B)に該当しないアミン化樹脂、および/または他の塗膜形成樹脂成分を含んでもよい。他の塗膜形成樹脂成分として、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ブタジエン系樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂などが挙げられる。電着塗料組成物に含まれうる他の塗膜形成樹脂成分として、フェノール樹脂、キシレン樹脂が好ましい。フェノール樹脂、キシレン樹脂として、例えば、2以上10以下の芳香族環を有するキシレン樹脂が挙げられる。
Other coating film forming resin components The electrodeposition coating composition used in the electrodeposition coating method of the present invention is an aminated resin not corresponding to the above-mentioned aminated resin (B) in addition to the aminated resin (B). And / or other film-forming resin components. Examples of other film forming resin components include acrylic resin, polyester resin, urethane resin, butadiene resin, phenol resin, xylene resin, and the like. Phenol resins and xylene resins are preferred as other film-forming resin components that can be included in the electrodeposition coating composition. Examples of the phenol resin and xylene resin include xylene resins having 2 or more and 10 or less aromatic rings.

本明細書中において「樹脂固形分量」とは、電着塗料組成物中に含まれる塗膜形成樹脂の固形分全ての固形分質量を意味する。具体的には、電着塗料組成物中に含まれる、アミン化樹脂(B)、硬化剤(C)および必要に応じた他の塗膜形成樹脂成分の固形分質量の総量を意味する。   In the present specification, the “resin solid content” means the solid mass of all solid contents of the coating film-forming resin contained in the electrodeposition coating composition. Specifically, it means the total amount of the solid content mass of the aminated resin (B), the curing agent (C), and other coating film-forming resin components as required, contained in the electrodeposition coating composition.

電着塗料組成物の樹脂固形分量は、電着塗料組成物に対し、1〜30質量%であるのが好ましい。電着塗料組成物の樹脂固形分量が1質量%未満である場合は、電着塗膜析出量が少なくなり、十分な耐食性を確保することが困難となるおそれがある。また電着塗料組成物の樹脂固形分量が30質量%を超える場合は、つきまわり性や塗装外観が悪くなるおそれがある。   The resin solid content of the electrodeposition coating composition is preferably 1 to 30% by mass with respect to the electrodeposition coating composition. When the resin solid content of the electrodeposition coating composition is less than 1% by mass, the amount of electrodeposition coating film deposited decreases, and it may be difficult to ensure sufficient corrosion resistance. Moreover, when the resin solid content of an electrodeposition coating composition exceeds 30 mass%, there exists a possibility that throwing power and coating appearance may worsen.

電着塗料組成物の調製
本発明で用いる電着塗料組成物は、アミン化樹脂(B)および硬化剤(C)を含むエマルション、および必要に応じた顔料分散ペーストなどと、必須成分である溶解亜鉛化合物(A1)および溶解ジルコニウム化合物(A2)、および亜硝酸金属塩(D)、必要に応じたキレート酸(E)、必要に応じたアミノシラン化合物(F)、可塑剤などを加えて混合することによって調製することができる。なお、溶解亜鉛化合物(A1)および溶解ジルコニウム化合物(A2)は顔料とともに分散ペーストとしてから添加してもよい。
Preparation of electrodeposition coating composition The electrodeposition coating composition used in the present invention is an essential component, such as an emulsion containing an aminated resin (B) and a curing agent (C), and a pigment dispersion paste as required. Add zinc compound (A1) and dissolved zirconium compound (A2), metal nitrite (D), chelating acid (E) if necessary, aminosilane compound (F) if necessary, plasticizer, etc., and mix. Can be prepared. The dissolved zinc compound (A1) and the dissolved zirconium compound (A2) may be added together with the pigment as a dispersion paste.

電着塗料組成物の調製において、アミン化樹脂(B)および硬化剤(C)を、中和酸を用いて中和することによって分散性を向上させエマルションを形成させる。アミン化樹脂(B)の中和に用いる中和酸として、ギ酸、酢酸、乳酸などの有機酸が用いられる。本発明においては、ギ酸を用いてアミン化樹脂(B)を中和し分散させるのがより好ましい。アミン化樹脂(B)を中和し分散させる中和酸としてギ酸を用いる場合は、解離度が高いため付きまわり性が優れるという利点がある。   In the preparation of the electrodeposition coating composition, the dispersibility is improved and an emulsion is formed by neutralizing the aminated resin (B) and the curing agent (C) with a neutralizing acid. Organic acids such as formic acid, acetic acid and lactic acid are used as the neutralizing acid used for neutralization of the aminated resin (B). In the present invention, it is more preferable to neutralize and disperse the aminated resin (B) using formic acid. When formic acid is used as a neutralizing acid for neutralizing and dispersing the aminated resin (B), there is an advantage that the throwing power is excellent because the degree of dissociation is high.

使用される中和酸の量は、アミン化樹脂(B)、硬化剤(C)および必要に応じた塗膜形成樹脂を含む樹脂固形分の合計量100gに対して、10〜25mg当量の範囲であるのが好ましい。上記下限は15mg当量であるのがより好ましく、上記上限は20mg当量であるのがより好ましい。中和酸の量が10mg当量以上であることにより水への親和性が十分となり水への分散が良好となる。一方、中和酸の量が25mg当量以下であることにより、析出に要する電気量が適正となり、塗料固形分の析出性、つきまわり性が良好となる。   The amount of the neutralizing acid used is in the range of 10 to 25 mg equivalent to 100 g of the total amount of resin solids including the aminated resin (B), the curing agent (C) and the coating film forming resin as required. Is preferred. The lower limit is more preferably 15 mg equivalent, and the upper limit is more preferably 20 mg equivalent. When the amount of the neutralizing acid is 10 mg equivalent or more, the affinity for water is sufficient and the dispersion in water is good. On the other hand, when the amount of the neutralizing acid is 25 mg equivalent or less, the amount of electricity required for the precipitation becomes appropriate, and the depositability and throwing power of the paint solids become good.

硬化剤(C)の量は、硬化時にアミン化樹脂(B)中の1級、2級アミノ基、水酸基、などの活性水素含有官能基と反応して良好な硬化塗膜を与えるのに十分な量が必要とされる。好ましい硬化剤(C)の量は、アミン化樹脂(B)と硬化剤(C)との固形分質量比(アミン化樹脂(B)/硬化剤(C))で表して90/10〜50/50、より好ましくは80/20〜65/35の範囲である。アミン化樹脂(B)と硬化剤(C)との固形分質量比の調整により、造膜時の塗膜(析出膜)の流動性および硬化速度が改良され、塗装外観が向上する。   The amount of the curing agent (C) is sufficient to react with active hydrogen-containing functional groups such as primary, secondary amino groups and hydroxyl groups in the aminated resin (B) during curing to give a good cured coating film. Amount is needed. A preferable amount of the curing agent (C) is 90/10 to 50 in terms of a solid content mass ratio of the aminated resin (B) and the curing agent (C) (aminated resin (B) / curing agent (C)). / 50, more preferably in the range of 80/20 to 65/35. By adjusting the solid content mass ratio of the aminated resin (B) and the curing agent (C), the fluidity and curing speed of the coating film (deposition film) during film formation are improved, and the coating appearance is improved.

本発明の電着塗装方法で用いる電着塗料組成物は、pHが2〜6であるのが好ましい。また、電着塗料組成物の樹脂固形分100gに対する酸のミリグラム当量(MEQ(A))は40〜120であるのが好ましい。なお、電着塗料組成物の樹脂固形分100gに対する酸のミリグラム当量(MEQ(A))は、中和酸量および遊離酸の量によって調整することができる。   The electrodeposition coating composition used in the electrodeposition coating method of the present invention preferably has a pH of 2-6. Moreover, it is preferable that the milligram equivalent (MEQ (A)) of the acid with respect to 100 g of resin solid content of an electrodeposition coating composition is 40-120. In addition, the milligram equivalent (MEQ (A)) of the acid with respect to 100 g of the resin solid content of the electrodeposition coating composition can be adjusted by the amount of neutralized acid and the amount of free acid.

ここでMEQ(A)とは、mg equivalent(acid)の略であり、塗料の固形分100g当たりのすべての酸のmg当量の合計である。このMEQ(A)は、電着塗料組成物を約10g精秤し約50mlの溶剤(THF:テトラヒドロフラン)に溶解した後、1/10NのNaOH溶液を用いて電位差滴定を行うことによって、電着塗料組成物中の含有酸量を定量して測定することができる。電着塗料組成物のpHは、温度補償機能を有する市販のpHメーターを用いて測定できる。   Here, MEQ (A) is an abbreviation for mg equivalent (acid), and is the sum of mg equivalents of all acids per 100 g of solid content of the paint. This MEQ (A) is prepared by accurately weighing about 10 g of the electrodeposition coating composition and dissolving it in about 50 ml of a solvent (THF: tetrahydrofuran), and then performing potentiometric titration using a 1/10 N NaOH solution. The amount of acid contained in the coating composition can be quantified and measured. The pH of the electrodeposition coating composition can be measured using a commercially available pH meter having a temperature compensation function.

本発明で用いる電着塗料組成物は、実質的に錫化合物および鉛化合物の何れも含まないものであるのが好ましい。本明細書において「電着塗料組成物が実質的に錫化合物および鉛化合物の何れも含まない」とは、電着塗料組成物に含まれる鉛化合物の濃度が鉛金属元素として50ppmを超えず、かつ、有機錫化合物の濃度が錫金属元素として50ppmを超えないことを意味する。本発明の電着塗装方法で用いる電着塗料組成物においては、溶解亜鉛化合物(A1)および溶解ジルコニウム化合物(A2)が含まれる。そのため、硬化触媒としての鉛化合物、有機錫化合物を用いる必要がない。これにより、実質的に錫化合物および鉛化合物の何れも含まない電着塗料組成物を調製することができる。   It is preferable that the electrodeposition coating composition used in the present invention contains substantially neither a tin compound nor a lead compound. In the present specification, “the electrodeposition coating composition is substantially free of both a tin compound and a lead compound” means that the concentration of the lead compound contained in the electrodeposition coating composition does not exceed 50 ppm as a lead metal element, And it means that the concentration of the organic tin compound does not exceed 50 ppm as a tin metal element. The electrodeposition coating composition used in the electrodeposition coating method of the present invention includes a dissolved zinc compound (A1) and a dissolved zirconium compound (A2). Therefore, it is not necessary to use a lead compound or an organic tin compound as a curing catalyst. Thereby, the electrodeposition coating composition which does not contain any of a tin compound and a lead compound can be prepared.

電着塗装および電着塗膜形成
被塗物
本発明の電着塗装方法で用いる被塗物として、通電可能な種々の被塗物を用いることができる。使用できる被塗物として例えば、冷延鋼板、熱延鋼板、ステンレス、電気亜鉛めっき鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、亜鉛−アルミニウム合金系めっき鋼板、亜鉛−鉄合金系めっき鋼板、亜鉛−マグネシウム合金系めっき鋼板、亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金系めっき鋼板、アルミニウム系めっき鋼板、アルミニウム−シリコン合金系めっき鋼板、錫系めっき鋼板などから構成される被塗物が挙げられる。
Electrodeposition coating and electrodeposition coating formation
As the object to be used in the electrodeposition coating method of the present invention, various objects that can be energized can be used. Examples of coatings that can be used include cold-rolled steel sheets, hot-rolled steel sheets, stainless steel, electrogalvanized steel sheets, hot-dip galvanized steel sheets, zinc-aluminum alloy plated steel sheets, zinc-iron alloy plated steel sheets, zinc-magnesium alloy based plating. Examples of the coating material include steel plates, zinc-aluminum-magnesium alloy-plated steel plates, aluminum-plated steel plates, aluminum-silicon alloy-plated steel plates, and tin-based plated steel plates.

本発明の電着塗装方法は、化成処理を施されていない被塗物を用いる塗装において好適に用いることができる。   The electrodeposition coating method of the present invention can be suitably used in coating using an object that has not been subjected to chemical conversion treatment.

なお、被塗物は、必要に応じて、被塗物に付着した防錆油、加工油などの異物を、アルカリ脱脂液および/または水洗水などを用いて除去してもよい。   In addition, you may remove foreign materials, such as a rust preventive oil and a processing oil which adhered to the to-be-coated object, using alkaline degreasing liquid and / or washing water as needed.

電着塗装工程
電着塗装は、通常、被塗物を陰極として、陽極との間に、通常、50〜450Vの電圧を印加し、電着皮膜を被塗物上に析出させる塗装方法である。本発明では、電圧を印加せずに0〜30秒間浸漬した後、電圧を印加して電着皮膜を形成する工程を行なう。すなわち、被塗物を電着浴に全て埋没させた後、電圧を印加せずに被塗物を電着浴の中に所定時間浸漬してもよく、またそのような浸漬時間を特に設けないで(浸漬時間が0秒)、被塗物を電着浴に全て埋没させると同時に、直ちに印加を開始してもよい。被塗物を浸漬する場合の浸漬時間は、0秒を超え30秒以下であり、好ましくは20秒以下である。このように電圧を印加しないで被塗物を電着浴に浸漬している間に、被塗物表面は酸化され表面が均一化されるが、被塗物の溶出や無機層などの析出はあまり起こらない。浸漬時間が30秒以上になると、塗料pHによっては若干被塗物をエッチングしてしまい、スラッジ発生の要因となる可能性がある。
Electrodeposition coating process Electrodeposition coating is a coating method in which an electrodeposition film is usually deposited on an object to be coated by applying a voltage of 50 to 450 V between the object and the anode. . In this invention, after immersing for 0 to 30 seconds without applying a voltage, the process of forming an electrodeposition film | membrane by applying a voltage is performed. That is, after the object to be coated is completely immersed in the electrodeposition bath, the object to be coated may be immersed in the electrodeposition bath for a predetermined time without applying a voltage, and such immersion time is not particularly provided. (Immersion time 0 second), the application may be started immediately at the same time as the entire object to be coated is buried in the electrodeposition bath. The immersion time when the object is immersed is more than 0 seconds and 30 seconds or less, and preferably 20 seconds or less. While the object is immersed in the electrodeposition bath without applying voltage in this way, the surface of the object to be coated is oxidized and the surface becomes uniform, but elution of the object to be coated and precipitation of the inorganic layer, etc. It doesn't happen very much. When the immersion time is 30 seconds or longer, the object to be coated is slightly etched depending on the coating pH, which may cause sludge.

被塗物を電着浴に埋没させた後、電圧を印加して電着塗装をすると亜鉛とジルコニウムの複合物である無機層上に樹脂皮膜が電着され電着皮膜が形成される。本発明の電着塗装方法では、電圧を印加せずに浸漬する時間を設けない場合でも、電着浴に被塗物を電着塗装するために電着浴に全て埋没させると同時に、直ちに電圧の印加を開始する場合でも、電着による樹脂皮膜が形成される前に亜鉛とジルコニウムの複合物からなる緻密な無機層の析出が起こり、その後通常の電着塗装により樹脂成分が析出する。このため、本発明の電着塗装方法は、特別なプロセスを必要としない簡略化した、スラッジを発生させない、電着塗装方法である。 After the object to be coated is buried in the electrodeposition bath, when a voltage is applied to perform electrodeposition coating, the resin film is electrodeposited on the inorganic layer, which is a composite of zinc and zirconium, and an electrodeposition film is formed. In the electrodeposition coating method of the present invention, even when there is no time to immerse without applying voltage, the electrodeposition bath is fully immersed in the electrodeposition bath to apply the electrodeposition coating to the electrodeposition bath. Even when the application of is started, deposition of a dense inorganic layer made of a composite of zinc and zirconium occurs before the resin film is formed by electrodeposition, and then the resin component is deposited by ordinary electrodeposition coating. For this reason, the electrodeposition coating method of the present invention is a simplified electrodeposition coating method that does not require a special process and does not generate sludge.

電着塗装工程において、被塗物を電着浴に全没後に、電圧5〜450Vを印加して通常の電着塗装が行われる。印加電圧が50V未満であると電着が不充分となるおそれがあり、450Vを超えると、塗膜が破壊され異常外観となるおそれがある。電着塗装時、塗料組成物の浴液温度は、通常10〜45℃に調節される。   In the electrodeposition coating step, after the object is completely immersed in the electrodeposition bath, a voltage of 5 to 450 V is applied to perform normal electrodeposition coating. If the applied voltage is less than 50V, electrodeposition may be insufficient, and if it exceeds 450V, the coating film may be destroyed and an abnormal appearance may be obtained. At the time of electrodeposition coating, the bath temperature of the coating composition is usually adjusted to 10 to 45 ° C.

本発明の電着塗装方法は、電着塗料組成物に被塗物を浸漬する過程、および、上記被塗物を陰極として陽極との間に電圧を印加し、被膜を析出させる過程、から構成される。また、電圧を印加する時間は、電着条件によって異なるが、一般には、2〜5分とすることができる。   The electrodeposition coating method of the present invention comprises a process of immersing an object to be coated in an electrodeposition coating composition, and a process of depositing a film by applying a voltage between the object to be coated as a cathode and an anode. Is done. Moreover, although the time which applies a voltage changes with electrodeposition conditions, generally it can be made into 2 to 5 minutes.

電着塗膜の加熱硬化後の膜厚は、好ましくは5〜40μm、より好ましくは10〜25μmとする。膜厚が5μm未満であると、耐食性が不充分となるおそれがある。一方40μmを超えると、塗料の浪費につながる。   The film thickness after heat curing of the electrodeposition coating film is preferably 5 to 40 μm, more preferably 10 to 25 μm. If the film thickness is less than 5 μm, the corrosion resistance may be insufficient. On the other hand, if it exceeds 40 μm, it leads to waste of paint.

上述のようにして得られる電着塗膜を、電着過程の終了後、そのまま、または水洗した後、120〜260℃、好ましくは140〜220℃で、10〜30分間加熱することによって、加熱硬化した電着塗膜が形成される。   The electrodeposition coating film obtained as described above is heated by heating at 120 to 260 ° C., preferably 140 to 220 ° C. for 10 to 30 minutes after completion of the electrodeposition process, or after washing with water. A cured electrodeposition coating is formed.

本発明の電着塗装方法では、化成処理を施されていない被塗物を用いて電着塗装する場合であっても、優れた耐食性が得られるという利点がある。   The electrodeposition coating method of the present invention has an advantage that excellent corrosion resistance can be obtained even when electrodeposition coating is performed using an object that has not been subjected to chemical conversion treatment.

以下の実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。実施例中、「部」および「%」は、ことわりのない限り、質量基準による。   The following examples further illustrate the present invention, but the present invention is not limited thereto. In the examples, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified.

製造例1−A アミン化樹脂(樹脂A)の製造
メチルイソブチルケトン92部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(商品名DER−331J、ダウケミカル社製)940部、ビスフェノールA350部、オクチル酸30部、ジメチルベンジルアミン2部を加え、反応容器内の温度を120℃に保持し、エポキシ当量が820g/eqになるまで反応させた後、反応容器内の温度が110℃になるまで冷却した。ついでジエタノールアミン160部を添加し、110℃で1時間反応させることにより、アミン化樹脂(カチオン変性エポキシ樹脂:樹脂A)を得た。
Production Example 1-A Production of Aminated Resin (Resin A) 92 parts of methyl isobutyl ketone, 940 parts of bisphenol A type epoxy resin (trade name DER-331J, manufactured by Dow Chemical Company), 350 parts of bisphenol A, 30 parts of octylic acid, dimethyl 2 parts of benzylamine was added, the temperature in the reaction vessel was kept at 120 ° C., and the reaction was continued until the epoxy equivalent reached 820 g / eq, followed by cooling until the temperature in the reaction vessel reached 110 ° C. Next, 160 parts of diethanolamine was added and reacted at 110 ° C. for 1 hour to obtain an aminated resin (cation-modified epoxy resin: resin A).

この樹脂の数平均分子量は2,600、アミン価は58mgKOH/g、水酸基価は310mgKOH/gであった。   The number average molecular weight of this resin was 2,600, the amine value was 58 mgKOH / g, and the hydroxyl value was 310 mgKOH / g.

製造例1−B アミン化樹脂(樹脂B)の製造
メチルイソブチルケトン92部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(商品名DER−331J、ダウケミカル社製)940部、ビスフェノールA350部、オクチル酸95部、ジメチルベンジルアミン2部を加え、反応容器内の温度を120℃に保持し、エポキシ当量が1170g/eqになるまで反応させた後、反応容器内の温度が110℃になるまで冷却した。ついでジエチレントリアミンジケチミン(固形分73%のメチルイソブチルケトン溶液)82部とN−メチルエタノールアミン26部、ジエタノールアミン60部の混合物を添加し、110℃で1時間反応させることにより、アミン化樹脂(カチオン変性エポキシ樹脂:樹脂B)を得た。
Production Example 1-B Production of Aminated Resin (Resin B) 92 parts of methyl isobutyl ketone, 940 parts of bisphenol A type epoxy resin (trade name DER-331J, manufactured by Dow Chemical Company), 350 parts of bisphenol A, 95 parts of octylic acid, dimethyl 2 parts of benzylamine was added, the temperature in the reaction vessel was maintained at 120 ° C., and the reaction was continued until the epoxy equivalent reached 1170 g / eq, followed by cooling until the temperature in the reaction vessel reached 110 ° C. Then, a mixture of 82 parts of diethylenetriamine diketimine (a methyl isobutyl ketone solution having a solid content of 73%), 26 parts of N-methylethanolamine and 60 parts of diethanolamine was added and reacted at 110 ° C. for 1 hour to give an aminated resin (cationic). Modified epoxy resin: Resin B) was obtained.

この樹脂の数平均分子量は2,600、アミン価は58mgKOH/g(うち1級アミンに由来するアミン価は17mgKOH/g)、水酸基価は240mgKOH/gであった。   The number average molecular weight of this resin was 2,600, the amine value was 58 mgKOH / g (of which the amine value derived from the primary amine was 17 mgKOH / g), and the hydroxyl value was 240 mgKOH / g.

製造例1−C アミン化樹脂(樹脂C)の製造
メチルイソブチルケトン92部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(商品名DER−331J、ダウケミカル社製)940部、ビスフェノールA350部、オクチル酸25部、ジメチルベンジルアミン2部を加え、反応容器内の温度を120℃に保持し、エポキシ当量が800g/eqになるまで反応させた後、反応容器内の温度が110℃になるまで冷却した。ついでジエタノールアミン160部とジエチレントリアミンプロピオンオキサイド37モル付加物190部の混合物を添加し、110℃で1時間反応させることにより、アミン化樹脂(カチオン変性エポキシ樹脂:樹脂C)を得た。
Production Example 1-C Production of Aminated Resin (Resin C) 92 parts of methyl isobutyl ketone, 940 parts of bisphenol A type epoxy resin (trade name DER-331J, manufactured by Dow Chemical Company), 350 parts of bisphenol A, 25 parts of octylic acid, dimethyl 2 parts of benzylamine was added, the temperature in the reaction vessel was maintained at 120 ° C., and the reaction was continued until the epoxy equivalent reached 800 g / eq, and then the reaction vessel was cooled to 110 ° C. Then, a mixture of 160 parts of diethanolamine and 190 parts of an adduct of 37 mol of diethylenetriaminepropion oxide was added and reacted at 110 ° C. for 1 hour to obtain an aminated resin (cation-modified epoxy resin: resin C).

この樹脂の数平均分子量は3300、アミン価は58mgKOH/g(うち1級アミンに由来するアミン価は5mgKOH/g)、水酸基価は270mgKOH/gであった。   The number average molecular weight of this resin was 3,300, the amine value was 58 mgKOH / g (of which the amine value derived from the primary amine was 5 mgKOH / g), and the hydroxyl value was 270 mgKOH / g.

製造例1−E アミン化樹脂(樹脂E)の製造
メチルイソブチルケトン92部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(商品名DER−331J、ダウケミカル社製)940部、ビスフェノールA390部、オクチル酸80部、ジメチルベンジルアミン2部を加え、反応容器内の温度を120℃に保持し、エポキシ当量が1400g/eqになるまで反応させた後、反応容器内の温度が110℃になるまで冷却した。ついでジエタノールアミン100部とジエチレントリアミンプロピオンオキサイド37モル付加物120部の混合物を添加し、110℃で1時間反応させることにより、アミン化樹脂(カチオン変性エポキシ樹脂:樹脂E)を得た。
Production Example 1-E Production of Aminated Resin (Resin E) 92 parts of methyl isobutyl ketone, 940 parts of bisphenol A type epoxy resin (trade name DER-331J, manufactured by Dow Chemical Company), 390 parts of bisphenol A, 80 parts of octylic acid, dimethyl 2 parts of benzylamine was added, the temperature in the reaction vessel was kept at 120 ° C., and the reaction was continued until the epoxy equivalent reached 1400 g / eq, followed by cooling until the temperature in the reaction vessel reached 110 ° C. Subsequently, a mixture of 100 parts of diethanolamine and 120 parts of a 37 mol adduct of diethylenetriaminepropion oxide was added and reacted at 110 ° C. for 1 hour to obtain an aminated resin (cation-modified epoxy resin: resin E).

この樹脂の数平均分子量は3300、アミン価は37mgKOH/g(うち1級アミンに由来するアミン価は3mgKOH/g)、水酸基価は240mgKOH/gであった。   The number average molecular weight of this resin was 3,300, the amine value was 37 mgKOH / g (of which the amine value derived from primary amine was 3 mgKOH / g), and the hydroxyl value was 240 mgKOH / g.

製造例1−F アミン化樹脂(樹脂F)の製造
撹拌機、デカンター、窒素導入管、温度計および滴下ロートを備え付けた反応容器に、エポキシ当量188g/eqのビスフェノールA型エポキシ樹脂(商品名DER−331J、ダウケミカル社製)2,400部とメタノール141部、メチルイソブチルケトン168部を仕込み、40℃で撹拌し均一に溶解させた後、2,4−/2,6−トリレンジイソシアネート(80/20質量比混合物)320部を30分間かけて滴下したところ発熱し、70℃まで上昇した。これにN,N−ジメチルベンジルアミン5部を加え、反応容器内の温度を120℃まで昇温し、メタノールを留去しながらエポキシ当量が500g/eqになるまで120℃で3時間反応を続けた。
Production Example 1-F Production of aminated resin (resin F) A reaction vessel equipped with a stirrer, decanter, nitrogen introduction tube, thermometer and dropping funnel was charged with a bisphenol A type epoxy resin (trade name DER) having an epoxy equivalent of 188 g / eq. -331J, manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.), 2,400 parts, 141 parts of methanol, and 168 parts of methyl isobutyl ketone were stirred and dissolved uniformly at 40 ° C., and then 2,4- / 2,6-tolylene diisocyanate ( When 80 parts of 80/20 mass ratio mixture) was added dropwise over 30 minutes, heat was generated and the temperature rose to 70 ° C. To this was added 5 parts of N, N-dimethylbenzylamine, the temperature in the reaction vessel was raised to 120 ° C., and the reaction was continued at 120 ° C. for 3 hours until the epoxy equivalent reached 500 g / eq while distilling off methanol. It was.

さらに、メチルイソブチルケトン644部、ビスフェノールA341部、2−エチルヘキサン酸413部を加え、反応容器内の温度を120℃に保持し、エポキシ当量が1070g/eqになるまで反応させた後、反応容器内の温度が110℃になるまで冷却した。ついでジエチレントリアミンジケチミン(固形分73%のメチルイソブチルケトン溶液)241部とN−メチルエタノールアミン192部の混合物を添加し、110℃で1時間反応させることにより、アミン化樹脂(カチオン変性エポキシ樹脂:樹脂F)を得た。 Further, 644 parts of methyl isobutyl ketone, 341 parts of bisphenol A and 413 parts of 2-ethylhexanoic acid were added, and the reaction container was maintained at a temperature of 120 ° C. until the epoxy equivalent reached 1070 g / eq. The inner temperature was cooled to 110 ° C. Next, a mixture of 241 parts of diethylenetriamine diketimine (a methyl isobutyl ketone solution having a solid content of 73%) and 192 parts of N-methylethanolamine was added and reacted at 110 ° C. for 1 hour, whereby an aminated resin (cation-modified epoxy resin: Resin F) was obtained.

この樹脂の数平均分子量は2,100、アミン価は74mgKOH/g(うち1級アミンに由来するアミン価は16mgKOH/g)、水酸基価は160mgKOH/gであった。また赤外吸収スペクトル等の測定から、樹脂中にオキサゾリドン環(吸収波数;1750cm−1)を有していることが確認された。 The number average molecular weight of this resin was 2,100, the amine value was 74 mgKOH / g (of which the amine value derived from the primary amine was 16 mgKOH / g), and the hydroxyl value was 160 mgKOH / g. Moreover, it was confirmed from the measurement of an infrared absorption spectrum etc. that the resin has an oxazolidone ring (absorption wave number: 1750 cm −1 ).

製造例2−1 ブロックイソシアネート硬化剤(1)の製造
ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)1680部およびMIBK732部を反応容器に仕込み、これを60℃まで加熱した。ここに、トリメチロールプロパン346部をMEKオキシム1067部に溶解させたものを60℃で2時間かけて滴下した。さらに75℃で4時間加熱した後、IRスペクトルの測定において、イソシアネート基に基づく吸収が消失したことを確認し、放冷後、MIBK27部を加えて固形分が78%のブロックイソシアネート硬化剤(1)を得た。イソシアネート基価は252mgKOH/gであった。
Production Example 2-1 Production of Blocked Isocyanate Curing Agent (1) 1680 parts of hexamethylene diisocyanate (HDI) and 732 parts of MIBK were charged into a reaction vessel and heated to 60 ° C. A solution obtained by dissolving 346 parts of trimethylolpropane in 1067 parts of MEK oxime was added dropwise at 60 ° C. over 2 hours. Further, after heating at 75 ° C. for 4 hours, in the measurement of IR spectrum, it was confirmed that the absorption based on the isocyanate group disappeared, and after standing to cool, 27 parts of MIBK was added to add a blocked isocyanate curing agent (1 ) The isocyanate group value was 252 mgKOH / g.

製造例2−2 ブロックイソシアネート硬化剤(2)の製造
4,4’−ジフェニルメタンジイソシアナート1340部およびMIBK277部を反応容器に仕込み、これを80℃まで加熱した後、ε−カプロラクタム226部をブチルセロソルブ944部に溶解させたものを80℃で2時間かけて滴下した。さらに100℃で4時間加熱した後、IRスペクトルの測定において、イソシアネート基に基づく吸収が消失したことを確認し、放冷後、MIBK349部を加えてブロックイソシアネート硬化剤(2)を得た(固形分80%)。イソシアネート基価は251mgKOH/gであった。
Production Example 2-2 Production of Blocked Isocyanate Curing Agent (2) 1,340 parts of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate and 277 parts of MIBK were charged into a reaction vessel and heated to 80 ° C., and then 226 parts of ε-caprolactam was added to butyl cellosolve. What was dissolved in 944 parts was dripped at 80 degreeC over 2 hours. Furthermore, after heating at 100 degreeC for 4 hours, in the measurement of IR spectrum, it confirmed that the absorption based on an isocyanate group disappeared, and after standing to cool, MIBK349 parts were added and block isocyanate hardening | curing agent (2) was obtained (solid). Min 80%). The isocyanate group value was 251 mgKOH / g.

製造例3 顔料分散樹脂の製造
撹拌機、冷却管、窒素導入管、温度計を備えた反応容器にビスフェノールA型エポキシ樹脂385部、ビスフェノールA120部、オクチル酸95部、2−エチル−4−メチルイミダゾール1%溶液1部を仕込んで、窒素雰囲気下160〜170℃で1時間反応させ、ついで120℃まで冷却後、2−エチルヘキサノール化ハーフブロック化トリレンジイソシアネートのメチルイソブチルケトン溶液(固形分95%)198部を加えた。反応混合物を120〜130℃で1時間保持した後、エチレングリコールモノn−ブチルエーテル157を加えた。そして85〜95℃に冷却して均一化させた。つぎにジエチレントリアミンジケチミン(固形分73%のメチルイソブチルケトン溶液)277部を加え120℃で1時間撹拌しエチレングリコールモノn−ブチルエーテル13部を加え、アミン化樹脂を製造した。ついで18部のイオン交換水とギ酸8部を仕込み上記アミン化樹脂を混合し15分撹拌し、イオン交換水200部を混合して、顔料分散樹脂(平均分子量2,200)の樹脂溶液(樹脂固形分25%)を得た。
Production Example 3 Production of Pigment Dispersion Resin 385 parts of bisphenol A type epoxy resin, 120 parts of bisphenol A, 95 parts of octylic acid, 2-ethyl-4-methyl in a reaction vessel equipped with a stirrer, a cooling pipe, a nitrogen introduction pipe and a thermometer 1 part of imidazole 1% solution was charged, reacted at 160-170 ° C. for 1 hour under a nitrogen atmosphere, then cooled to 120 ° C., and then methyl isobutyl ketone solution of 2-ethylhexanolated half-blocked tolylene diisocyanate (solid content 95 %) 198 parts were added. After maintaining the reaction mixture at 120-130 ° C. for 1 hour, ethylene glycol mono n-butyl ether 157 was added. And it cooled to 85-95 degreeC and made it uniform. Next, 277 parts of diethylenetriamine diketimine (a methyl isobutyl ketone solution having a solid content of 73%) was added and stirred at 120 ° C. for 1 hour, and 13 parts of ethylene glycol mono-n-butyl ether was added to produce an aminated resin. Next, 18 parts of ion-exchanged water and 8 parts of formic acid were added, the aminated resin was mixed and stirred for 15 minutes, 200 parts of ion-exchanged water was mixed, and a resin solution (resin of pigment dispersion resin (average molecular weight 2,200)) 25% solids) was obtained.

製造例4−A〜C、4−E、4−F 電着塗料樹脂エマルション(EmA)〜(EmC)、(EmE)、(EmF)の製造
製造例1−Aで得た樹脂(樹脂A)350g(固形分)と、製造例2−1で得たブロックイソシアネート硬化剤(1)75g(固形分)、硬化剤(2)75g(固形分)とを混合し、エチレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエーテルを固形分に対して3%(15g)になるように添加した。次にメタンスルホン酸を中和率80%になるように加えて中和し、イオン交換水を加えてゆっくり希釈し、次いで固形分が36%になるように減圧下でメチルイソブチルケトンを除去して、電着塗料樹脂エマルション(EmA)を得た。
また、製造例1−Aで得た樹脂(樹脂A)の代わりに、それぞれ製造例1−B、C、E、Fで得た樹脂(樹脂B)、(樹脂C)、(樹脂E)、(樹脂F)を用いたこと以外は同様にして、それぞれ電着塗料樹脂エマルション(EmB)、(EmC)、(EmE)、(EmF)を得た。
Production Examples 4-A to C, 4-E, 4-F Electrodeposition Paint Resin Emulsions (EmA) to (EmC), (EmE), (EmF) Production of Resin (Resin A) Obtained in Production Example 1-A 350 g (solid content), 75 g (solid content) of the blocked isocyanate curing agent (1) obtained in Production Example 2-1 and 75 g (solid content) of the curing agent (2) were mixed, and ethylene glycol mono-2-ethylhexyl was mixed. Ether was added to 3% (15 g) based on solids. Next, neutralize by adding methanesulfonic acid to a neutralization rate of 80%, add ion-exchanged water to dilute slowly, and then remove methyl isobutyl ketone under reduced pressure to a solid content of 36%. Thus, an electrodeposition paint resin emulsion (EmA) was obtained.
Further, instead of the resin (resin A) obtained in Production Example 1-A, the resins (Resin B), (Resin C), (Resin E) obtained in Production Examples 1-B, C, E, and F, respectively, Electrodeposition paint resin emulsions (EmB), (EmC), (EmE), and (EmF) were obtained in the same manner except that (Resin F) was used.

製造例4−D 電着塗料樹脂エマルション(EmD)の製造
製造例1−Aで得た樹脂(樹脂A)400g(固形分)と、製造例2−1で得たブロックイソシアネート硬化剤(1)50g(固形分)、硬化剤(2)50g(固形分)とを混合し、エチレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエーテルを固形分に対して3%(15g)になるように添加した。次にメタンスルホン酸を中和率80%になるように加えて中和し、イオン交換水を加えてゆっくり希釈し、次いで固形分が36%になるように減圧下でメチルイソブチルケトンを除去して、電着塗料樹脂エマルション(EmD)を得た。
Production Example 4-D Production of Electrodeposition Paint Resin Emulsion (EmD ) 400 g (solid content) of resin (resin A) obtained in Production Example 1-A and blocked isocyanate curing agent (1) obtained in Production Example 2-1. 50 g (solid content) and curing agent (2) 50 g (solid content) were mixed, and ethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether was added to 3% (15 g) based on the solid content. Next, neutralize by adding methanesulfonic acid to a neutralization rate of 80%, add ion-exchanged water to dilute slowly, and then remove methyl isobutyl ketone under reduced pressure to a solid content of 36%. Thus, an electrodeposition coating resin emulsion (EmD) was obtained.

製造例5−1 電着塗料用顔料分散ペースト1の製造
サンドミルを用いて、製造例3で得られた顔料分散樹脂を含む以下の表1に示す配合に基づき、得られた混合物を40℃において、体積平均粒子径D50が0.6μmとなるまで分散し、調製して、顔料分散ペースト1(固形分49%)を得た。体積平均粒子径D50の測定は、レーザードップラー式粒度分析計(日機装社製、「マイクロトラックUPA150」)を用いて、分散体を信号レベルが適性になるようイオン交換水で希釈して、体積平均粒子径D50を測定した。
Production Example 5-1 Production of Pigment Dispersion Paste 1 for Electrodeposition Paint Using a sand mill, based on the formulation shown in the following Table 1 including the pigment dispersion resin obtained in Production Example 3, the obtained mixture was obtained at 40 ° C. Dispersion was carried out until the volume average particle diameter D50 was 0.6 μm, and pigment dispersion paste 1 (solid content 49%) was obtained. The volume average particle diameter D50 is measured by diluting the dispersion with ion-exchanged water so that the signal level is suitable using a laser Doppler particle size analyzer (manufactured by Nikkiso Co., Ltd., “Microtrac UPA150”). The particle diameter D50 was measured.

Figure 0006085499
Figure 0006085499

製造例5−2 電着塗料用顔料分散ペースト2の製造
表2に示す配合に基づき、得られた混合物を40℃において、体積平均粒子径D50が0.6μmとなるまで分散し、調製して、顔料分散ペースト2(固形分49%)を得た。
Production Example 5-2 Production of Pigment Dispersion Paste 2 for Electrodeposition Paint Based on the formulation shown in Table 2, the obtained mixture was dispersed at 40 ° C. until the volume average particle diameter D50 was 0.6 μm, and prepared. Pigment dispersion paste 2 (solid content 49%) was obtained.

Figure 0006085499
Figure 0006085499

実施例1
ステンレス容器に、イオン交換水119g、酸化亜鉛(試薬)32.6g、70%メタンスルホン酸(BASF製)110g添加し、60℃1時間攪拌して亜鉛濃度10%のメタンスルホン酸亜鉛を作成した。
Example 1
119 g of ion exchange water, 32.6 g of zinc oxide (reagent), 110 g of 70% methanesulfonic acid (manufactured by BASF) were added to a stainless steel container, and stirred at 60 ° C. for 1 hour to prepare zinc methanesulfonate having a zinc concentration of 10%. .

次に、オルガノシランの加水分解縮合物は、「KBE903」(3−アミノプロピルトリエトキシシラン、商品名、信越化学工業社製)を15質量部と、「KBE603」(N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、商品名、信越化学工業社製)を15質量部とを滴下漏斗から、溶媒として70質量部のイオン交換水(溶媒温度:25℃)に60分かけて均一に滴下した後、窒素雰囲気下25℃で24時間反応を行って得られた、有効成分30%のオルガノシランの加水分解縮合物(以下、KBE903−KBE603共縮合物)を用いた。 Next, the hydrolytic condensate of organosilane was 15 parts by mass of “KBE903” (3-aminopropyltriethoxysilane, trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), “KBE603” (N-2- (aminoethyl) ) -3-aminopropyltriethoxysilane (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 15 parts by mass from a dropping funnel to 70 parts by mass of ion-exchanged water (solvent temperature: 25 ° C.) over 60 minutes. After the dropwise addition, a hydrolytic condensate of organosilane (hereinafter referred to as KBE903-KBE603 co-condensate) containing 30% of the active ingredient, obtained by reacting at 25 ° C. for 24 hours under a nitrogen atmosphere, was used.

ステンレス容器に、イオン交換水1022g、溶解亜鉛化合物(A1)としての、亜鉛濃度10%のメタンスルホン酸亜鉛(表3では「MSAZn」と表記する。)20gおよび40%フッ化ジルコン酸2.8g添加した。次に、オルガノシランの加水分解縮合物(表3では、「オルガノシロキサン縮合物」と表記する。)を1.3g添加し、30%亜硝酸カルシウム(日産化学工業製)1.3g添加し、次に製造例4−Aの電着塗料樹脂エマルション(EmA)833gと顔料(製造例5−1の顔料分散ペースト1)122gを添加しその後40℃で16時間エージングして、電着塗料組成物を形成した。下記表3には、上記電着塗料組成物の配合量を記載しているが、固形分100質量部に対する相対比を記載している。 In a stainless steel container, 1022 g of ion-exchanged water, 20 g of zinc methanesulfonate having a zinc concentration of 10% (indicated as “MSAZn” in Table 3) as a dissolved zinc compound (A1) and 2.8 g of 40% zirconic acid fluoride Added. Next, 1.3 g of hydrolyzed condensate of organosilane (referred to as “organosiloxane condensate” in Table 3) is added, 1.3 g of 30% calcium nitrite (manufactured by Nissan Chemical Industries) is added, Next, 833 g of the electrodeposition paint resin emulsion (EmA) of Production Example 4-A and 122 g of the pigment (Pigment Dispersion Paste 1 of Production Example 5-1) were added, and then aged at 40 ° C. for 16 hours to obtain an electrodeposition paint composition. Formed. Table 3 below shows the blending amount of the electrodeposition coating composition, but describes the relative ratio with respect to 100 parts by mass of the solid content.

冷延鋼板(JIS G3141、SPCC−SD)を、サーフクリーナーEC90(日本ペイント社製)中に50℃で2分間浸漬して、脱脂処理した。脱イオン水洗後、得られた電着塗料組成物に、硬化後の電着塗膜の膜厚が15μmとなるように2−エチルヘキシルグリコールを必要量添加し、その後に鋼板を全て埋没させた後、直ちに電圧の印加を開始し、30秒間昇圧し180Vに達してから150秒間保持するという条件で電圧を印加して、被塗物(冷延鋼板)上に未硬化の電着皮膜を析出させた。こうして得られた未硬化の電着皮膜を、160℃で15分間加熱硬化させて、電着塗膜を有する電着塗装板を得た。 A cold-rolled steel plate (JIS G3141, SPCC-SD) was immersed in Surf Cleaner EC90 (manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) at 50 ° C. for 2 minutes for degreasing treatment. After deionized water washing, after adding the necessary amount of 2-ethylhexyl glycol to the obtained electrodeposition coating composition so that the film thickness of the electrodeposition coating film after curing is 15 μm, and then burying all the steel plates Immediately start application of voltage, apply voltage under the condition that the pressure is increased for 30 seconds, and reaches 180V and then held for 150 seconds to deposit an uncured electrodeposition film on the object to be coated (cold rolled steel sheet). It was. The uncured electrodeposition film thus obtained was heat-cured at 160 ° C. for 15 minutes to obtain an electrodeposition coated plate having an electrodeposition film.

得られた電着塗膜の評価を5つの項目、即ちサイクル腐食試験(CCT)、塩水浸漬試験(SDT)、塗膜物性、塗装外観および安定性について評価した。結果を表3に示す。   Evaluation of the obtained electrodeposition coating film was evaluated with respect to five items, that is, a cycle corrosion test (CCT), a salt water immersion test (SDT), coating film properties, coating appearance, and stability. The results are shown in Table 3.

サイクル腐食試験(Cycle Corrosion Test(CCT))
冷延鋼板を用いた硬化後の電着塗装板の塗膜に、基材に達するようにナイフでクロスカット傷を入れ、JASO M609−91「自動車用材料腐食試験方法」を60サイクル行った。その後、クロスカット部からの錆やフクレ発生を観察し、実際の腐食環境に即した耐食性を評価した。評価基準は以下の通りである。
Cycle Corrosion Test (CCT)
The coating film of the electrodeposition coating plate after curing using a cold-rolled steel plate was cut with a knife so as to reach the substrate, and JASO M609-91 “Automobile Material Corrosion Test Method” was performed 60 cycles. Thereafter, the occurrence of rust and blistering from the crosscut portion was observed to evaluate the corrosion resistance in accordance with the actual corrosive environment. The evaluation criteria are as follows.

評価基準
◎:錆またはフクレの最大幅がカット部より5mm未満(両側)
○:錆またはフクレの最大幅がカット部より5mm以上7.5mm未満(両側)カット部以外にブリスターなし
○△:錆またはフクレの最大幅がカット部より5mm以上7.5mm未満(両側)カット部以外もブリスターあり
△:錆またはフクレの最大幅がカット部より7.5mm以上10mm未満(両側)
△×:錆またはフクレの最大幅がカット部より10mm以上12.5mm未満(両側)
×:錆またはフクレの最大幅がカット部より12.5mm以上(両側)
Evaluation standard ◎: Maximum width of rust or swelling is less than 5mm from the cut part (both sides)
○: The maximum width of rust or swelling is 5 mm or more and less than 7.5 mm (both sides) from the cut part. No blister other than the cut part. ○ △: The maximum width of rust or swelling is 5 mm or more and less than 7.5 mm (both sides) from the cut part. There is also a blister other than the part Δ: The maximum width of rust or blister is 7.5mm or more and less than 10mm from the cut part
Δ: The maximum width of rust or swelling is 10 mm or more and less than 12.5 mm from the cut part (both sides)
X: The maximum width of rust or blisters is 12.5 mm or more from the cut part (both sides)

塩水浸漬試験(Salt−solution Dipping Test(SDT))
冷延鋼板を用いた硬化後の電着塗装板の塗膜に、基材に達するようにナイフで傷を入れ、この塗装板を、5%食塩水中に50℃で480時間浸漬した後、直線状の傷部からの錆やフクレ発生を観察し、評価した。評価基準は以下の通りである。
Salt water immersion test (Salt-solution Dipping Test (SDT))
The coating film of the electrodeposition coating plate after hardening using a cold-rolled steel plate was scratched with a knife so as to reach the base material, and this coated plate was immersed in 5% salt water at 50 ° C. for 480 hours. The occurrence of rust and blisters from the scratches was observed and evaluated. The evaluation criteria are as follows.

評価基準
◎:錆またはフクレが生じていない
○:錆またはフクレの最大幅がカット部より2.5mm未満(両側)
○△:錆またはフクレの最大幅がカット部より2.5mm以上5mm未満(両側)
△:錆またはフクレの最大幅がカット部より5mm以上10mm未満(両側)
△×:錆またはフクレの最大幅がカット部より10mm以上15mm未満(両側)
×:錆またはフクレの最大幅がカット部より15mm以上(両側)
Evaluation standard ◎: No rust or blisters ○: Maximum width of rust or blisters is less than 2.5 mm from the cut (both sides)
○ △: The maximum width of rust or swelling is 2.5mm or more and less than 5mm from the cut part (both sides)
Δ: The maximum width of rust or swelling is 5 mm or more and less than 10 mm from the cut part (both sides)
Δ: The maximum width of rust or swelling is 10 mm or more and less than 15 mm from the cut part (both sides)
X: The maximum width of rust or blister is 15mm or more from the cut part (both sides)

硬化電着塗膜物性評価(塗膜物性)
上記実施例および比較例より得られた硬化電着塗膜を有する電着塗装板に、小型のカッターナイフを垂直に当て、被塗物に達するように等間隔の平行線の傷を2mm間隔で11本引き、それらの平行線に垂直に交わる等間隔の平行線11本を2mm間隔で引いて、4本の直線に囲まれた2mm四方の100個の正方形を刻んだ。次いで、試験片を50℃のイオン交換水に480時間浸漬した。浸漬後、試験片の水を拭き取り、次いで接着テープ(エルパックLP−24ニチバン株式会社製)(幅24mm)を上記試験塗膜のカット部分に気泡を含ませずに圧着した後、急激に引っ張った。剥離した碁盤目の有無に基づき、下記基準により評価した。
Cured electrodeposition coating properties evaluation (film properties)
A small cutter knife is vertically applied to the electrodeposition coating plate having a cured electrodeposition coating film obtained from the above examples and comparative examples, and evenly spaced parallel lines are scratched at intervals of 2 mm so as to reach the object to be coated. 11 lines were drawn, and 11 parallel lines perpendicular to the parallel lines were drawn at 2 mm intervals to cut 100 squares of 2 mm square surrounded by 4 straight lines. Next, the test piece was immersed in ion exchange water at 50 ° C. for 480 hours. After immersion, wipe off the water of the test piece, and then press the adhesive tape (ELPACK LP-24 manufactured by Nichiban Co., Ltd.) (width 24 mm) without any bubbles in the cut part of the test coating film, and then pull it rapidly. It was. Based on the presence or absence of peeled grids, the following criteria were used for evaluation.

評価基準
○:剥離なし
×:剥離あり
Evaluation criteria ○: No peeling ×: With peeling

硬化電着塗膜外観(塗装外観)
上記実施例および比較例より得られた硬化電着塗膜を有する電着塗装板について、塗膜外観における異常の有無を目視で判断した。評価基準は以下の通りとした。
評価基準
◎:極めて均一な塗膜外観を有している
○:均一な塗膜外観を有している
○△:ややムラがあると視認される部分があるものの、全体としてほぼ均一な塗膜外観を有している
△:ムラが視認される
×:塗膜外観が明らかに不均一である
Cured electrodeposition coating appearance (paint appearance)
About the electrodeposition coating plate which has the cured electrodeposition coating film obtained from the said Example and comparative example, the presence or absence of abnormality in a coating-film external appearance was judged visually. The evaluation criteria were as follows.
Evaluation Criteria A: Very uniform coating appearance B: Uniform coating appearance B: Appears if there is some unevenness, but almost uniform coating as a whole Appearance △: Unevenness is visually recognized x: Appearance of the coating is clearly uneven

電着塗料組成物の安定性(安定性)
電着塗料組成物を静置した状態または撹拌した状態において、塗料組成物の状態を目視にて判定し、安定性を評価した。評価基準は以下の通りとした。ここでいう安定とは、攪拌停止後、15分以内に顔料が沈降しないことをいう。
Stability of electrodeposition coating composition (stability)
In a state where the electrodeposition coating composition was left standing or stirred, the state of the coating composition was visually determined to evaluate the stability. The evaluation criteria were as follows. The term “stable” as used herein means that the pigment does not settle within 15 minutes after the stirring is stopped.

評価基準
○:電着塗料組成物を静置した状態で安定である
○△:電着塗料組成物を静置した状態では安定ではないものの、再度撹拌することによってすぐに安定化する
△:電着塗料組成物を連続的に撹拌し続けた状態では安定である
×:電着塗料組成物を連続的に撹拌し続けた状態でも安定化しない
Evaluation criteria ○: Stable when the electrodeposition coating composition is left standing ○ △: Although it is not stable when the electrodeposition coating composition is left still, it is stabilized immediately by stirring again Δ: Electric It is stable when the coating composition is continuously stirred. X: It is not stabilized even when the electrodeposition coating composition is continuously stirred.

スラッジの影響
冷延鋼板(JIS G3141、SPCC−SD 150mm×75mm)を1Lに対して20枚塗装し、スラッジ発生、スラッジ発生にまつわる塗装性低下を評価した。
:スラッジ発生せず、塗装性低下なし
△:スラッジ発生目視で確認できず、塗装性わずかに低下。
:スラッジ発生に伴う塗装性低下ある。
×:スラッジ発生
Effect of sludge 20 sheets of cold-rolled steel sheet (JIS G3141, SPCC-SD 150 mm × 75 mm) were applied to 1 L, and sludge generation and paintability deterioration related to sludge generation were evaluated.
: Sludge is not generated and paintability is not deteriorated. Δ: Sludge is not visually observed and paintability is slightly decreased.
: Paintability is reduced due to sludge generation.
×: Sludge generated

実施例2〜15、比較例1〜5および参考例1〜2
表3に記載の配合で電着塗料組成物を形成した。得られた電着塗料組成物または電着塗装板について、実施例1と同様の6つの項目の評価を行った。結果を表3に示す。
Examples 2-15, Comparative Examples 1-5 and Reference Examples 1-2
An electrodeposition coating composition was formed with the formulation shown in Table 3. For the obtained electrodeposition coating composition or electrodeposition coated plate, the same six items as in Example 1 were evaluated. The results are shown in Table 3.

表3において、フッ化ジルコン酸は試薬を用いた。   In Table 3, a reagent was used for fluorinated zirconic acid.

実施例4および実施例13は、製造例5−2で作成した顔料分散ペースト2を使用した。   In Example 4 and Example 13, the pigment dispersion paste 2 prepared in Production Example 5-2 was used.

実施例15で用いているBPAEO付加物は、可塑剤であり、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物(BPAEO付加物)(ニューポールBPE−60三洋化成工業製)であった。   The BPAEO adduct used in Example 15 was a plasticizer, and was an ethylene oxide adduct (BPAEO adduct) of bisphenol A (Newpol BPE-60 manufactured by Sanyo Chemical Industries).

表3における溶解亜鉛化合物(A1)および溶解ジルコニウム化合物(A2)の値は、金属元素換算値である。例えば酸化亜鉛では、微分散させた顔料ペースト2を用いて電着塗料組成物とし、当該電着塗料組成物を遠心分離機(H−200N:国産遠心器株式会社製)で12000rpm×30分遠心分離し、上澄み液を蛍光X線(ZSX Primus:株式会社リガク製)にて濃度を測定することで、電着塗料組成物に対する溶解亜鉛化合物(A1)または溶解ジルコニウム化合物(A2)の金属換算濃度(質量%)を算出した。 The values of the dissolved zinc compound (A1) and the dissolved zirconium compound (A2) in Table 3 are metal element equivalent values. For example, with zinc oxide, an electrodeposition coating composition is prepared using the pigment paste 2 finely dispersed, and the electrodeposition coating composition is centrifuged at 12000 rpm × 30 minutes with a centrifuge (H-200N: manufactured by Kokusan Centrifuge Co., Ltd.). The concentration of the dissolved zinc compound (A1) or dissolved zirconium compound (A2) in the electrodeposition coating composition is determined by measuring the concentration of the supernatant liquid with fluorescent X-rays (ZSX Primus: manufactured by Rigaku Corporation). (Mass%) was calculated.

Figure 0006085499
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表3において、「浸漬時間」は、脱脂およびイオン水洗を行なった被塗物を電着塗料組成物に全て埋没した後、電圧の印加をせずに電着塗料組成物中で保持した時間を意味し、その後、電圧の印加を開始する。浸漬時間が「なし」とは、脱脂およびイオン水洗を行なった被塗物を電着塗料組成物に全て埋没した後、直ちに電圧の印加を開始したことを意味する。
実施例1以外の実施例および比較例における電圧の印加は、すべて実施例1と同様に、電圧の印加を開始してから30秒間昇圧し、180Vに達してから150秒間保持するという条件で行なった。
In Table 3, “immersion time” refers to the time the electrodeposited paint composition was subjected to degreasing and ionic water washing, and then retained in the electrodeposition paint composition without voltage application. Mean, then start applying voltage. “None” soaking time means that the application of voltage was started immediately after all the objects to be coated which had been degreased and washed with ion water were buried in the electrodeposition coating composition.
In all the examples and comparative examples other than Example 1, the voltage application is performed under the condition that the voltage is increased for 30 seconds after the voltage application is started, and is maintained for 150 seconds after reaching 180V. It was.

実施例の電着塗料組成物を塗装して得られた塗装物は、何れも、CCT試験結果およびSDT試験結果が優れており、優れた耐食性を有することが確認された。実施例4以外の実施例の塗装物はさらに塗膜平滑性(塗装外観)にも優れており、電着塗料組成物の安定性にも優れていた。これらの実施例はまた、本発明の電着塗装方法は、化成処理を行っていない被塗物(未処理)に優れた性能の電着塗膜を形成できることを示している。   It was confirmed that all the coatings obtained by applying the electrodeposition coating compositions of the examples were excellent in CCT test results and SDT test results and had excellent corrosion resistance. The coated materials of Examples other than Example 4 were further excellent in coating film smoothness (coating appearance) and the stability of the electrodeposition coating composition. These examples also show that the electrodeposition coating method of the present invention can form an electrodeposition coating film having excellent performance on an object to be coated (untreated) that has not been subjected to chemical conversion treatment.

溶解亜鉛化合物(A1)および溶解ジルコニウム化合物(A2)を含まない電着塗料組成物を用いた比較例1および2は、CCT試験結果やSDT試験結果が悪く、耐食性が劣っていた。   In Comparative Examples 1 and 2 using the electrodeposition coating composition not containing the dissolved zinc compound (A1) and the dissolved zirconium compound (A2), the CCT test result and the SDT test result were poor, and the corrosion resistance was inferior.

比較例3は、溶解金属化合物として溶解亜鉛化合物(A1)のみを用い、亜硝酸金属塩、即ち亜硝酸カルシウムを使用しない例であり、CCT試験結果やSDT試験結果が悪く、耐食性が劣っていた。   Comparative Example 3 is an example in which only the dissolved zinc compound (A1) is used as the dissolved metal compound and no nitrite metal salt, that is, calcium nitrite is used, and the CCT test result and the SDT test result are poor and the corrosion resistance is inferior. .

比較例4は、溶解金属化合物として溶解亜鉛化合物(A1)のみを用いた例であるが、アミン価樹脂(B)とブロックイソシアネート硬化剤である硬化剤(C)とが、電着塗膜中において加熱硬化時に反応した場合における理論残存水酸基価が50より少なく、CCT試験結果が悪く、耐食性が劣っていた。   Comparative Example 4 is an example using only the dissolved zinc compound (A1) as the dissolved metal compound, but the amine value resin (B) and the curing agent (C) which is a blocked isocyanate curing agent are in the electrodeposition coating film. When the reaction was carried out during heat curing, the theoretical residual hydroxyl value was less than 50, the CCT test result was poor, and the corrosion resistance was poor.

比較例5は、実施例2同じ電着塗料組成物を用いたが、被塗物を電着浴に埋没後に電圧を印加せずに浸漬した時間が180秒と長く、塗料の貯蔵安定性が悪くなった。   In Comparative Example 5, the same electrodeposition coating composition as in Example 2 was used. However, the immersion time without applying voltage after the object was immersed in the electrodeposition bath was as long as 180 seconds, and the storage stability of the coating was high. It got worse.

参考例1および参考例2は、被塗物の前処理としてリン酸亜鉛化成処理をして、本発明の溶解亜鉛化合物(A1)および溶解ジルコニウム化合物(A2)を配合しない電着塗料で電着塗装した例である。参考例1では電着塗膜の加熱硬化温度が160℃で、参考例2では加熱硬化温度が140℃である。いずれもスラッジの発生が問題となる。さらに、参考例2ではSDT試験結果が悪くなっており、140℃の加熱硬化では硬化不十分で塗膜遮断性が悪くなることを示している。これは、リン酸亜鉛皮膜は170℃前後の加熱で結晶水が脱離し、密着性が強まるが、140℃では、化成皮膜の密着機能も低下するためであると考えられる。   In Reference Example 1 and Reference Example 2, electrodeposition is performed with an electrodeposition coating material that is subjected to a zinc phosphate chemical conversion treatment as a pretreatment of an object and does not contain the dissolved zinc compound (A1) and the dissolved zirconium compound (A2) of the present invention. This is an example of painting. In Reference Example 1, the heat curing temperature of the electrodeposition coating film is 160 ° C., and in Reference Example 2, the heat curing temperature is 140 ° C. In both cases, the generation of sludge becomes a problem. Furthermore, in Reference Example 2, the SDT test result is poor, and it is shown that the heat curing at 140 ° C. is insufficient in curing and the coating barrier property is deteriorated. This is presumably because the zinc phosphate film is heated at around 170 ° C. to remove crystal water and the adhesion is enhanced, but at 140 ° C., the adhesion function of the chemical conversion film is also lowered.

本発明の電着塗装方法を用いることによって、化成処理をしない鋼板を用いた場合であっても、耐食性、密着性、塗膜平滑性(塗装外観)に優れた塗膜が得られるという利点がある。本発明の電着塗装方法を用いることによって、化成処理をしない鋼板を有効に利用することが可能となり、化成処理に伴うスラッジの発生の問題がない。また、化成処理を行なわなくても、特別な電位制御や、電圧を印加しない予備浸漬工程を必要としないため、工程削減効果が発揮できる。   By using the electrodeposition coating method of the present invention, there is an advantage that a coating film excellent in corrosion resistance, adhesion and coating film smoothness (coating appearance) can be obtained even when a steel sheet not subjected to chemical conversion treatment is used. is there. By using the electrodeposition coating method of the present invention, it is possible to effectively use a steel sheet that is not subjected to chemical conversion treatment, and there is no problem of generation of sludge associated with chemical conversion treatment. Further, even if chemical conversion treatment is not performed, special potential control and a pre-immersion process in which no voltage is applied are not required, so that a process reduction effect can be exhibited.

Claims (4)

電着塗料組成物中に、実質的に化成処理されていない被塗物を、電圧を印加せずに0〜30秒間浸漬した後、電圧を印加して電着皮膜を形成する工程、および該電着皮膜を加熱硬化して電着塗膜を形成する工程を含む電着塗装方法であって、
該電着塗料組成物が、
溶解金属化合物である溶解亜鉛化合物(A1)および溶解ジルコニウム化合物(A2)、ならびにアミン化樹脂(B)、硬化剤(C)および亜硝酸金属塩(D)を含み、 該アミン化樹脂(B)が、数平均分子量が1,000〜5,000であり、アミン価が20〜100mgKOH/gであり、かつ、水酸基価が50〜400mgKOH/gであり、かつ、
該硬化剤(C)がブロックイソシアネート硬化剤であり、
該溶解亜鉛化合物(A1)が、メタンスルホン酸亜鉛であり、
該アミン化樹脂(B)と、該ブロックイソシアネート硬化剤とが、電着塗膜中において該加熱硬化時に反応した場合における理論残存水酸基価が90〜350mgKOH/gであることを特徴とする電着塗装方法。
A step of immersing an object to be coated that has not been subjected to chemical conversion treatment in the electrodeposition coating composition for 0 to 30 seconds without applying a voltage, and then applying a voltage to form an electrodeposition film; and An electrodeposition coating method comprising a step of heat-curing an electrodeposition film to form an electrodeposition film,
The electrodeposition coating composition is
A dissolved zinc compound (A1) and a dissolved zirconium compound (A2), an aminated resin (B), a curing agent (C), and a metal nitrite (D), the aminated resin (B) The number average molecular weight is 1,000 to 5,000, the amine value is 20 to 100 mgKOH / g, the hydroxyl value is 50 to 400 mgKOH / g, and
The curing agent (C) is a blocked isocyanate curing agent,
The dissolved zinc compound (A1) is zinc methanesulfonate,
Electrodeposition characterized by having a theoretical residual hydroxyl value of 90 to 350 mgKOH / g when the aminated resin (B) and the blocked isocyanate curing agent react in a heat-cured state in an electrodeposition coating film. How to paint.
前記電着塗料組成物が、さらに、スルホン酸、有機ホスホン酸、有機カルボン酸、アミノ酸、アミノカルボン酸、糖酸およびカルボキシル基含有ビニル樹脂からなる群から選択される少なくとも1種であるキレート酸(E)を含む、請求項1に記載の電着塗装方法。   The electrodeposition coating composition is further a chelating acid (which is at least one selected from the group consisting of sulfonic acid, organic phosphonic acid, organic carboxylic acid, amino acid, aminocarboxylic acid, sugar acid and carboxyl group-containing vinyl resin) The electrodeposition coating method according to claim 1, comprising E). 前記電着塗料組成物が、さらにアミノシラン化合物(F)を含む、請求項1または2に記載の電着塗装方法。   The electrodeposition coating method according to claim 1 or 2, wherein the electrodeposition coating composition further contains an aminosilane compound (F). 前記電着塗料組成物が、可塑剤を含む請求項1〜3いずれかに記載の電着塗装方法。 The electrodeposition coating method according to claim 1, wherein the electrodeposition coating composition contains a plasticizer.
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