JP6172976B2 - Electrodeposition coating composition - Google Patents

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本発明は、優れた耐食性を有する硬化電着塗膜を設けることができる電着塗料組成物に関する。   The present invention relates to an electrodeposition coating composition capable of providing a cured 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、耐食性および密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。このため、ジルコニウム系の化成処理組成物によって形成された化成被膜の耐食性を補うことを目的として、より優れた耐食性、密着性および優れた塗膜外観を有する硬化電着塗膜を形成することができる、電着塗料組成物の開発が求められている。   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, the chemical conversion film formed by the zirconium-based chemical conversion treatment composition is thinner than the chemical conversion film formed by the zinc phosphate-based chemical conversion treatment composition, so the surface current becomes non-uniform during electrodeposition. Paint appearance and throwing power will be reduced. 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. . For this reason, it is possible to form a cured electrodeposition coating film having better corrosion resistance, adhesion, and excellent coating appearance for the purpose of supplementing the corrosion resistance of the conversion coating formed by the zirconium-based chemical conversion treatment composition. There is a need to develop electrodeposition coating compositions that can be made.

特開2008−115451号公報(特許文献1)には、皮膜形成剤の総質量に対して、ジルコニウム化合物と、必要に応じて、チタン、コバルト、バナジウム、タングステン、モリブデン、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(a)の金属化合物(A)を合計金属量(質量換算)で30〜5,000ppmと、樹脂成分(B)1〜40質量%および界面活性剤(C)0.1〜10質量%および水を含むことを特徴とする皮膜形成剤が記載されている。しかしながら、この皮膜形成剤は界面活性剤(C)が含まれる点において、本発明の電着塗料組成物とは、発明の構成が異なる。   JP 2008-115451 A (Patent Document 1) describes a zirconium compound and, if necessary, titanium, cobalt, vanadium, tungsten, molybdenum, zinc, aluminum, bismuth, At least one metal compound (A) selected from yttrium, lanthanoid metal, alkali metal and alkaline earth metal (A) is 30 to 5,000 ppm in terms of total metal (mass conversion), and resin component (B) The film forming agent characterized by containing 1-40 mass%, surfactant (C) 0.1-10 mass%, and water is described. However, this film forming agent is different from the electrodeposition coating composition of the present invention in that the surfactant (C) is contained.

特開2009−149974号公報(特許文献2)には、工程1:金属基材を皮膜形成剤(1)である化成処理液に浸漬して化成処理皮膜(F1)を形成する工程、工程2:水洗を施すことなく、カチオン電着塗料(I)である皮膜形成剤(2)を用いて金属基材を電着塗装して電着塗装皮膜(F2)を形成する工程、を含む複層皮膜の形成方法であって、皮膜形成剤(1)が、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、亜鉛、インジウム、ビスマス、イットリウム、鉄、ニッケル、マンガン、ガリウム、銀、ランタノイド金属から選ばれる少なくとも1種の金属(m)の化合物からなる少なくとも1種の金属化合物成分(M)が含まれる、複層皮膜の形成方法が記載されている。しかしながら、金属化合物成分(M)が含まれる皮膜形成剤(1)は、電着塗料である皮膜形成剤(2)とは別の成分である点において、本発明の電着塗料組成物とは、発明の構成が異なる。   In JP 2009-149974 (Patent Document 2), Step 1: Step of forming a chemical conversion coating (F1) by immersing a metal substrate in a chemical conversion treatment liquid that is a film forming agent (1), Step 2 A step of forming an electrodeposition coating film (F2) by electrodeposition-coating a metal substrate using the film-forming agent (2) which is the cationic electrodeposition coating composition (I) without washing with water A method of forming a film, wherein the film forming agent (1) is zirconium, titanium, cobalt, vanadium, tungsten, molybdenum, copper, zinc, indium, bismuth, yttrium, iron, nickel, manganese, gallium, silver, lanthanoid metal A method for forming a multilayer film is described in which at least one metal compound component (M) comprising at least one metal (m) compound selected from the group consisting of: However, the film-forming agent (1) containing the metal compound component (M) is different from the film-forming agent (2), which is an electrodeposition paint, and is different from the electrodeposition paint composition of the present invention. The configuration of the invention is different.

また、これらの先行技術文献は、電着浴で浸漬し、不動態化皮膜を形成させるものであり、被塗物をエッチジ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まつわる塗装性低下も課題である。 Moreover, these prior art documents are immersed in an electrodeposition bath to form a passivated film, and sludge generation is unavoidable due to the reaction of the chemical conversion film that etches the object to be coated. Another problem is a decrease in paintability associated with an increase in conductivity due to eluted iron ions.

特開2008−115451号公報JP 2008-115451 A 特開2009−149974号公報JP 2009-149974 A

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、その目的とするところは、優れた耐食性および優れた塗膜外観(塗膜平滑性)を有する塗膜を設けることができる、電着塗料組成物を提供することにある。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and its object is to provide an electrodeposition coating composition capable of providing a coating film having excellent corrosion resistance and excellent coating film appearance (coating film smoothness). To provide things.

本発明は、
Ti、Bi、Zn、Y、Nd、La、Ce、NiおよびZrからなる群から選択される1種または2種以上の金属を含む溶解金属化合物(A)(ただし、該溶解金属化合物(A)として、該金属がZnである溶解金属化合物(A1)および該金属がZrである溶解金属化合物(A2)の2種を用いる場合を除く。)、アミン化樹脂(B)、硬化剤(C)および亜硝酸金属塩(D)を含む電着塗料組成物であって、
該アミン化樹脂(B)は、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、
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、
電着塗料組成物を提供するものであり、これにより上記課題が解決される。
The present invention
Dissolved metal compound (A) containing one or more metals selected from the group consisting of Ti, Bi, Zn, Y, Nd, La, Ce, Ni and Zr (provided that the dissolved metal compound (A) Except for the case of using two kinds of a dissolved metal compound (A1) in which the metal is Zn and a dissolved metal compound (A2) in which the metal is Zr), an aminated resin (B), and a curing agent (C). And an electrodeposition coating composition comprising a metal nitrite (D),
The aminated resin (B) has 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.
The curing agent (C) is a blocked isocyanate curing agent,
The theoretical residual hydroxyl value is 50 to 350 mgKOH / g when the aminated resin (B) and the blocked isocyanate curing agent react at the time of heat curing in the electrodeposition coating film,
An electrodeposition coating composition is provided, which solves the above problems.

本発明は、以下の態様も提供する:
前記溶解性金属化合物(A)が亜鉛であり、イオン濃度が0.01〜0.3質量%であること。
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、可塑剤を含むこと。
前記溶解金属化合物の金属種がTi、Bi、Zn、Y、Nd、La、Ce、およびNiからなる群から選択される1種または2種以上の金属であること。
The present invention also provides the following aspects:
The said soluble metal compound (A) is zinc, and ion concentration is 0.01-0.3 mass%.
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 contains a plasticizer.
The metal species of the molten metal compound is one or more metals selected from the group consisting of Ti, Bi, Zn, Y, Nd, La, Ce, and Ni.

本発明の電着塗料組成物は、特定の金属種(具体的には、Ti、Bi、Zn、Y、Nd、La、Ce、NiおよびZr)を含有するものであり、電着浴に被塗物を浸漬して電圧を印加すると樹脂成分が被塗物上に析出して樹脂皮膜を形成する前に5秒ぐらいの僅かの時間であるが当該金属が先に析出し被塗物上に無機層を形成する。すなわち、本発明の電着塗料組成物を用いて電着塗装を行なうと、被塗物上に無機層、またその上層として樹脂皮膜が形成された電着皮膜が得られる。その後、電着皮膜を加熱硬化することで電着塗膜を得るが、本発明は、上記特定の金属を含む溶解金属化合物(A)を用い、塗膜形成樹脂中の官能基の量と当該溶解金属化合物(A)中の金属含有量との関係を特定範囲にすることで、防錆性が著しく向上した電着塗膜が得られる。 The electrodeposition coating composition of the present invention contains a specific metal species (specifically, Ti, Bi, Zn, Y, Nd, La, Ce, Ni and Zr), and is applied to the electrodeposition bath. When a voltage is applied while the coating is immersed, the resin component is deposited on the coating and it takes a short time of about 5 seconds before the resin film is formed, but the metal is deposited first on the coating. An inorganic layer is formed. That is, when electrodeposition coating is performed using the electrodeposition coating composition of the present invention, an electrodeposited film in which an inorganic layer is formed on an object to be coated and a resin film is formed as an upper layer is obtained. Thereafter, the electrodeposition coating is obtained by heat-curing the electrodeposition coating. The present invention uses the dissolved metal compound (A) containing the specific metal, and the amount of the functional group in the coating film-forming resin and the By setting the relationship with the metal content in the dissolved metal compound (A) within a specific range, an electrodeposition coating film with significantly improved rust prevention can be obtained.

本発明の電着塗料組成物では、特に亜鉛を溶解金属化合物(A)の金属として用いると、特に高い耐食性および密着性を達成することができる。亜鉛は、亜硝酸金属塩(D)と併用することで、被塗物上に析出しやすく、均一かつ緻密な電着皮膜が形成されるためであると考えられる。   In the electrodeposition coating composition of the present invention, particularly high corrosion resistance and adhesion can be achieved particularly when zinc is used as the metal of the dissolved metal compound (A). It is considered that zinc is likely to be deposited on the object to be coated and used in combination with the metal nitrite (D), and a uniform and dense electrodeposition film is formed.

さらに、被塗物に電着塗装を施しても被塗物のエッジ部には耐食性を得るのに十分な膜厚の電着塗膜が形成されにくく、この部分から腐食しやすいという問題があったが、本発明によれば、エッジ部に対しても十分な膜厚で被覆でき、十分な防錆性を得ることができる。特に、亜鉛を用いる場合は、亜鉛は被塗物のエッジ部においても被塗物析出しやすく、エッジ部を亜鉛を含む無機層で被覆することができるうえ、当該無機層中の亜鉛がその上層として形成される樹脂皮膜中の水酸基と適度に水素結合することで引けにくく十分な膜厚が維持できることに起因するものと考えている。   Furthermore, there is a problem that even if electrodeposition coating is applied to an object to be coated, an electrodeposition coating film having a film thickness sufficient to obtain corrosion resistance is difficult to be formed on the edge of the object to be coated, and this part is easily corroded. However, according to the present invention, the edge portion can be coated with a sufficient film thickness, and sufficient rust prevention can be obtained. In particular, when zinc is used, the zinc is likely to be deposited on the edge portion of the coating object, and the edge portion can be covered with an inorganic layer containing zinc, and the zinc in the inorganic layer is the upper layer. It is thought that it originates in being able to maintain sufficient film thickness which is hard to be attracted by moderately hydrogen-bonding with the hydroxyl group in the resin film formed as follows.

本発明の電着塗料組成物を用いることによって、被塗物にあらかじめ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、電着塗装を行うだけで良好な耐食性、密着性を有する電着塗膜を得ることができる。本発明の電着塗料組成物を用いて形成される塗膜はさらに、塗膜平滑性に優れるという利点もある。本発明の電着塗料組成物を用いることによって、ジルコニウム化成処理やリン酸亜鉛化成処理の工程を削除することができ、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、本発明の電着塗料組成物は、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の被膜を形成することができる。   By using the electrodeposition coating composition of the present invention, an electrode having good corrosion resistance and adhesion can be obtained simply by performing electrodeposition coating, even if the object to be coated is not subjected to zinc phosphate conversion treatment or zirconium conversion treatment in advance. A coated film can be obtained. The coating film formed using the electrodeposition coating composition of the present invention also has an advantage of excellent coating film smoothness. By using the electrodeposition coating composition of the present invention, it is possible to eliminate the steps of zirconium chemical conversion treatment and zinc phosphate chemical conversion treatment, and reduce the cost and labor required for maintenance management associated with these chemical conversion treatments. 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 composition of the present invention can form an effective film even on an object to be coated that has undergone zirconium chemical conversion treatment or zinc phosphate chemical conversion treatment.

本願発明の電着塗料組成物は、被塗物を浸漬した後、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に用いるものである。 The electrodeposition coating composition of the present invention comprises a step of forming an electrodeposition film by applying a voltage after immersing an object to be coated, and a step of forming an electrodeposition film by heating and curing the electrodeposition film. Including electrodeposition coating methods.

電着塗料組成物
本発明の電着塗料組成物は、Ti、Bi、Zn、Y、Nd、La、Ce、NiおよびZrからなる群から選択される1種またはそれ以上の金属を含む溶解金属化合物(A)(ただし、該溶解金属化合物(A)として、該金属がZnである溶解金属化合物(A1)および該金属がZrである溶解金属化合物(A2)の2種を用いる場合を除く。)、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 Coating Composition The electrodeposition coating composition of the present invention is a dissolved metal containing one or more metals selected from the group consisting of Ti, Bi, Zn, Y, Nd, La, Ce, Ni and Zr Compound (A) (however, as the dissolved metal compound (A), a case where two kinds of a dissolved metal compound (A1) in which the metal is Zn and a dissolved metal compound (A2) in which the metal is Zr is used) is excluded. ), An aminated resin (B), a curing agent (C), and a metal nitrite (D). Hereinafter, each component will be described in detail.

溶解金属化合物(A)
本発明の電着塗料組成物は、Ti、Bi、Zn、Y、Nd、La、Ce、NiおよびZrからなる群から選択される1種またはそれ以上の金属を含む溶解金属化合物(A)(ただし、該溶解金属化合物(A)として、該金属がZnである溶解金属化合物(A1)および該金属がZrである溶解金属化合物(A2)の2種を用いる場合を除く。)を含む。
Dissolved metal compound (A)
The electrodeposition coating composition of the present invention comprises a dissolved metal compound (A) (1) containing one or more metals selected from the group consisting of Ti, Bi, Zn, Y, Nd, La, Ce, Ni and Zr. However, the dissolved metal compound (A) includes a case where two kinds of a dissolved metal compound (A1) in which the metal is Zn and a dissolved metal compound (A2) in which the metal is Zr are used.

本明細書中において、溶解金属化合物(A)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。本発明の電着塗料組成物において、この溶解金属化合物(A)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(A)について、一部が溶解せずに本発明の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。本発明の電着塗料組成物が、このような溶解金属化合物(A)を含むことによって、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。溶解金属化合物(A)は電着塗装工程の初期に被塗物の表面に電着塗膜に優先して金属層を形成させることで電着塗膜に密着性を付与することと同時に、電着塗膜中にも取り込まれ、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。 In the present specification, the dissolved metal compound (A) 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. In the electrodeposition coating composition of the present invention, the dissolved metal compound (A) has the above-mentioned characteristics, so that the whole is dissolved in the electrodeposition coating composition, or a part is dissolved and the rest is dispersed. Exists. 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 a part of the dissolved metal compound (A) is not dissolved but is dispersed in the electrodeposition coating composition of the present invention, 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 of the present invention contains such a dissolved metal compound (A), a cured electrodeposition coating film having excellent corrosion resistance can be obtained. In the initial stage of the electrodeposition coating process, the dissolved metal compound (A) gives adhesion to the electrodeposition coating film by forming a metal layer on the surface of the object in preference to the electrodeposition coating film. It is also taken into the coating film and improves the barrier property by improving the crosslinking density and glass transition temperature (Tg) of the coating film as an inorganic crosslinking agent during baking. For this reason, the cured electrodeposition coating film which has the outstanding corrosion resistance will be obtained.

溶解金属化合物(A)に含まれる金属がTiである場合の金属化合物の例として、例えば、フッ化チタン酸(HTiF)、チタンフッ化アンモニウム、硫酸チタンなどが挙げられる。溶解金属化合物(A)に含まれる金属がTiである場合の溶解金属化合物(A)としては、フッ化チタン酸が好ましい。
なお本発明における溶解金属化合物(A)においては、Tiを含む金属化合物の中には、二酸化チタンといった白色顔料において一般的に用いられる顔料成分は含まれないものとする。二酸化チタンなどの顔料成分は、電着塗料組成物中においてほとんど溶解せず、上述した硝酸でpH4に調整した20℃の水に対して金属換算で0.1質量%以上が溶解するという条件を満たさないためである。
Examples of the metal compound when the metal contained in the dissolved metal compound (A) is Ti include, for example, fluorinated titanic acid (H 2 TiF 6 ), ammonium titanium fluoride, and titanium sulfate. As the dissolved metal compound (A) when the metal contained in the dissolved metal compound (A) is Ti, fluorinated titanic acid is preferable.
In the dissolved metal compound (A) in the present invention, the metal component containing Ti does not include a pigment component generally used in white pigments such as titanium dioxide. The pigment component such as titanium dioxide hardly dissolves in the electrodeposition coating composition, and the condition that 0.1% by mass or more in terms of metal dissolves in 20 ° C. water adjusted to pH 4 with nitric acid described above. It is because it does not satisfy.

溶解金属化合物(A)に含まれる金属がBiである場合の金属化合物の例として、例えば、水酸化ビスマスまたは酸化ビスマスと、乳酸、メタンスルホン酸、DMPA(ジメチルプロピオン酸)またはグルコン酸などの有機酸とを予め混合して得られる、有機酸のビスマス塩などが挙げられる。溶解金属化合物(A)に含まれる金属がBiである場合の溶解金属化合物(A)としては、乳酸ビスマス、DMPAのビスマス塩が好ましい。   Examples of the metal compound in the case where the metal contained in the dissolved metal compound (A) is Bi include, for example, bismuth hydroxide or bismuth oxide and organic materials such as lactic acid, methanesulfonic acid, DMPA (dimethylpropionic acid), or gluconic acid. Examples thereof include bismuth salts of organic acids obtained by previously mixing with an acid. When the metal contained in the dissolved metal compound (A) is Bi, the dissolved metal compound (A) is preferably bismuth lactate or bismuth salt of DMPA.

なお、溶解金属化合物(A)としてのビスマス化合物の一例である乳酸ビスマスまたはDMPAのビスマス塩を構成する乳酸およびDMPAは、以下に記載するキレート酸(E)には含まれないものとする。ビスマス化合物を構成する乳酸およびDMPAは、ビスマスのカウンターアニオンとして存在しているため、キレート酸において必要とされるキレート能力を有していないためである。   Note that bismuth lactate, which is an example of the bismuth compound as the dissolved metal compound (A), or lactic acid and DMPA constituting the bismuth salt of DMPA are not included in the chelate acid (E) described below. This is because lactic acid and DMPA constituting the bismuth compound do not have the chelating ability required for chelating acid because they exist as counter anions of bismuth.

溶解金属化合物(A)に含まれる金属がZnである場合の金属化合物の例として、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る。溶解金属化合物(A)に含まれる金属がZnである場合の溶解金属化合物(A)としては、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。   Examples of the metal compound when the metal contained in the dissolved metal compound (A) is Zn include, for example, zinc oxide, zinc hydroxide, zinc acetate, zinc lactate, zinc nitrate, zinc methanesulfonate, zinc formate, and phosphoric acid. Zinc compounds such as zinc are listed. As the dissolved metal compound (A) when the metal contained in the dissolved metal compound (A) is Zn, zinc methanesulfonate 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.

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(A)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。 Zinc oxide, zinc hydroxide and zinc phosphate are partly dissolved as the dissolved metal compound (A) and partly present as fine particles. The volume average particle diameter D50 dispersed by the cationic dispersant is What becomes 3 micrometers or less is preferable. 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.

溶解金属化合物(A)に含まれる金属がZrである場合の金属化合物の例として、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る。溶解金属化合物(A)に含まれる金属がZrである場合の溶解金属化合物(A)としては、フッ化ジルコン酸、硝酸ジルコニルが好ましい。   Examples of the metal compound when the metal contained in the dissolved metal compound (A) is Zr include, for example, fluorinated zirconate; a salt of fluorinated zirconate such as potassium fluoride zirconate and ammonium fluoride zirconate; Zirconium oxide; zirconium nitrate; zirconium carbonate; zirconyl nitrate, zirconyl sulfate, zirconyl carbonate, zirconyl acetate, and the like. As the dissolved metal compound (A) when the metal contained in the dissolved metal compound (A) is Zr, fluorinated zirconic acid and zirconyl nitrate are preferable.

溶解金属化合物(A)に含まれる金属がY、Nd、La、Ce、Niである場合の金属化合物の例として、例えばY、Nd、La、Ceの酸化塩、水酸化塩、酢酸塩、乳酸塩、硝酸塩などが挙げられる。さらに好ましくは、Y、Nd、La、Ceは硝酸塩、酸化物を酸で溶解させたメタンスルホン酸塩、スルファミン酸塩が挙げられる。   Examples of metal compounds in the case where the metal contained in the dissolved metal compound (A) is Y, Nd, La, Ce, Ni, for example, oxides, hydroxides, acetates, lactic acids of Y, Nd, La, Ce Examples thereof include salts and nitrates. More preferably, Y, Nd, La, and Ce are nitrates, methanesulfonates in which oxides are dissolved with acids, and sulfamates.

本発明の電着塗料組成物に含まれる溶解金属化合物(A)の含有量は、金属元素換算で0.001〜1質量%であるのが好ましい。ここで、「金属元素換算」とは、溶解金属化合物(A)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、溶解金属化合物(A)がフッ化ジルコン酸イオンである場合、錯イオンZrF 2−(分子量205)0.01質量%のジルコニウムの金属元素換算含有量は、0.01質量%×(91÷205)の計算により0.0044質量%と算出される。溶解金属化合物(A)の含有量が、金属元素換算で0.001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。また溶解金属化合物(A)の含有量が1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、安定性、耐食性、塗装性が確保される。溶解金属化合物(A)の含有量のより好ましい範囲としては、0.005〜0.5質量%である。 The content of the dissolved metal compound (A) contained in the electrodeposition coating composition of the present invention is preferably 0.001 to 1% by mass in terms of metal element. Here, the “metal element conversion” is the metal element conversion coefficient (the coefficient for converting the metal compound amount into the metal element amount to the content of the dissolved metal compound (A), specifically, in the metal compound This is a value obtained by dividing the atomic weight of the metal element by the molecular weight of the metal compound) to obtain the target metal element amount. For example, when the dissolved metal compound (A) is a fluorinated zirconate ion, the metal element equivalent content of zirconium of the complex ion ZrF 6 2− (molecular weight 205) 0.01% by mass is 0.01% by mass × ( It is calculated as 0.0044 mass% by calculation of 91 ÷ 205). When the content of the dissolved metal compound (A) is 0.001% by mass or more in terms of metal element, good corrosion resistance can be imparted to the article to be coated. Further, when the content of the dissolved metal compound (A) is 1% by mass or less, aggregation with the aminated resin is suppressed, and stability, corrosion resistance, and paintability are ensured. A more preferable range of the content of the dissolved metal compound (A) is 0.005 to 0.5% by mass.

溶解金属化合物(A)の金属が亜鉛である場合は、電着塗料組成物において溶解する亜鉛化合物であっても、一部が溶解し、一部が微粒子として存在する亜鉛化合物(酸化亜鉛、水酸化亜鉛およびリン酸亜鉛)であっても、電着塗料組成物において亜鉛のイオン濃度が0.01〜0.3質量%となることが好ましい。 When the metal of the dissolved metal compound (A) is zinc, even if it is a zinc compound that dissolves in the electrodeposition coating composition, a zinc compound that partially dissolves and partially exists as fine particles (zinc oxide, water Even in the case of zinc oxide and zinc phosphate, the ion concentration of zinc in the electrodeposition coating composition is preferably 0.01 to 0.3% by mass.

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ている。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、本発明の電着塗料組成物は有機錫硬化触媒を含有しないことが好ましい。本発明の電着塗料組成物は、上記溶解金属化合物(A)が含まれることによって、電着塗料組成物中に有機錫硬化触媒が含まれなくても優れた加熱硬化性を有するという特徴がある。   In the electrodeposition coating composition, an organic tin curing catalyst such as dibutyltin dilaurate or dioctyltin oxide is generally used as a curing catalyst. On the other hand, since these organotin compounds have recently been regarded as problematic in toxicity and are being studied for use restrictions, it is preferable that the electrodeposition coating composition of the present invention does not contain an organotin curing catalyst. The electrodeposition coating composition of the present invention is characterized by having excellent heat-curing properties even when an organotin curing catalyst is not contained in the electrodeposition coating composition by including the dissolved metal compound (A). is there.

本発明の電着塗料組成物は、上記の溶解金属化合物(A)の金属種の中で、特に亜鉛(Zn)を用いることが好ましい。亜鉛は古くから使用されている金属種で、後述の亜硝酸金属塩と組み合わせることで析出性が向上するので、被塗物上に均一かつ緻密な亜鉛を含有する無機膜を形成することができ、密着性も向上する。本発明の電着塗料組成物では、ジルコニウム(Zr)も同様の効果があるが、ジルコニウムは塗膜形成樹脂中の官能基との水素結合等相互作用が過剰になる場合があり、その結果として被塗物への析出がしにくいという問題がある。このため、溶解金属化合物(A)としては、Ti、Bi、Zn、Y、Nd、La、Ce、およびNiからなる群から選択される1種または2種以上の金属であることが好ましい。これらの金属は、ジルコニウムと比較して、塗膜形成樹脂中の官能基との相互作用が過剰とならないため、被塗物への析出が良好である。特に、亜鉛は、無機層への析出が良好でありながら、塗膜形成樹脂中の官能基との相互作用が適度であることから、最も好ましい。   The electrodeposition coating composition of the present invention preferably uses zinc (Zn) among the metal species of the dissolved metal compound (A). Zinc is a metal species that has been used for a long time. Precipitation improves when combined with a metal nitrite described later, so that an inorganic film containing uniform and dense zinc can be formed on the object to be coated. , Adhesion is also improved. In the electrodeposition coating composition of the present invention, zirconium (Zr) also has the same effect, but zirconium may have excessive interactions such as hydrogen bonding with functional groups in the coating film-forming resin. There is a problem that it is difficult to deposit on the object to be coated. Therefore, the dissolved metal compound (A) is preferably one or more metals selected from the group consisting of Ti, Bi, Zn, Y, Nd, La, Ce, and Ni. Since these metals do not excessively interact with the functional groups in the coating film-forming resin as compared with zirconium, they are favorably deposited on an object to be coated. In particular, zinc is most preferable because it has a good interaction with the functional group in the coating film-forming resin while being well deposited on the inorganic layer.

また、本願の溶解金属化合物は、被塗物上に無機層を形成するだけでなく、わずかな量が樹脂皮膜中に取り込まれるのは避けられない。このとき、Ti、Bi、Zn、Y、Nd、La、Ce、およびNiからなる群から選択される1種または2種以上の金属は、ジルコニウムと比較して、樹脂皮膜中に混入しにくく、混入による塗膜欠陥などの塗膜外観の低下や塗装作業性の悪化を起こしにくいため好ましい。特に亜鉛は、無機層への析出が良好でありながら、塗膜形成樹脂中の官能基との相互作用が適度であることにより、樹脂皮膜に取り込まれにくく、最も好ましい。一方、ジルコニウムは、上記のとおり、凝集力が強くて、塗膜欠陥になりやすいことがある In addition, the dissolved metal compound of the present application not only forms an inorganic layer on the object to be coated, but it is inevitable that a slight amount is taken into the resin film. At this time, one or more metals selected from the group consisting of Ti, Bi, Zn, Y, Nd, La, Ce, and Ni are less likely to be mixed in the resin film as compared to zirconium. This is preferable because it hardly causes deterioration of the coating film appearance such as coating film defects due to mixing and deterioration of coating workability. In particular, zinc is most preferable because it is not easily taken into the resin film due to its moderate interaction with the functional group in the coating film-forming resin while being well deposited on the inorganic layer. On the other hand, zirconium, as described above, has a strong cohesive force and may easily become a coating film defect.

アミン化樹脂(B)
本発明の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、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 of the present invention contains an aminated resin (B). This aminated resin (B) is a coating film forming resin constituting an electrodeposition coating film. 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であるの。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合成が行ないやすくなり、また、得られたアミン化樹脂(B)を乳化分散する際ハンドリング性が良好となる。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, the viscosity of the aminated resin can be easily adjusted to facilitate synthesis, and handling when emulsifying and dispersing the obtained aminated resin (B) is performed. Property is improved. 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.

本発明の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 of the present invention, an aminated resin 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 (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)
本発明の電着塗料組成物は、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 of 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 represented 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.

本発明の電着塗料組成物において、硬化剤(C)がブロックイソシアネート硬化剤である場合は、上記アミン化樹脂(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が反応した後に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 of the present invention, when the curing agent (C) is a blocked isocyanate curing agent, the aminated resin (B) and the blocked isocyanate curing agent are heated and cured in the electrodeposition coating film. The condition is that the theoretical residual hydroxyl value in the case of reaction is 50 to 350 mgKOH / 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) reacts with the blocked isocyanate curing agent in the coating. The hydroxyl value derived from the remaining aminated resin (B) is meant.

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、硬化した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、溶解金属化合物(A)とが水素結合を形成し、これにより塗膜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. 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) and the dissolved metal compound (A ) Form a hydrogen bond, and this is presumed to be due to the improvement in coating film adhesion.

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、溶解金属化合物(A)と相互作用することで、塗膜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. And in the electrodeposition coating film after the amination resin (B) and the blocked isocyanate curing agent reacted by heat curing, the remaining hydroxyl group derived from the amination resin (B) is dissolved with the dissolved metal compound (A). By interacting, it is thought that coating-film adhesiveness improves.

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)
本発明の電着塗料組成物は、成分(D)として、亜硝酸金属塩(D)を含むのが好ましい。亜硝酸金属塩(D)は、上記溶解金属化合物(A)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。亜硝酸金属塩は、好ましくは亜硝酸の2価の金属塩、特に亜硝酸金属塩(D)としては塗装性の観点から、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、被塗物への溶解金属化合物(A)由来の金属による無機層の析出が促進されるため、密着性が向上し、耐食性が優れるという利点がある。
本発明の電着塗料組成物は、亜硝酸金属塩(D)を含む。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 of the present invention preferably contains a metal nitrite (D) as the component (D). The nitrite metal salt (D) is different from the above-described dissolved metal compound (A), and is different from other additives described later. The nitrite metal salt is preferably a divalent metal salt of nitrous acid, and particularly preferably a calcium salt or zinc salt as the nitrite metal salt (D) from the viewpoint of paintability. In the present invention, by using the metal nitrite (D), the precipitation of the inorganic layer with the metal derived from the dissolved metal compound (A) on the object to be coated is promoted, so the adhesion is improved and the corrosion resistance is improved. There is an advantage of being excellent.
The electrodeposition coating composition of the present invention contains a metal nitrite (D). Since the nitrite metal salt (D) has a very strong oxidizing power, a smaller amount has an effect of promoting the 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、溶解金属化合物(A)由来の無機層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、被塗物の防錆性が向上する。さらに、エッジ部においても、上述した無機層と樹脂の水素結合の作用が向上することから十分な膜厚の電着塗膜で被覆でき、エッジ部の腐食抑制効果が大幅に発揮される。 In the present invention, by adding the metal nitrite (D), the deposition of the inorganic layer derived from the dissolved metal compound (A) is greatly promoted, and the amount of deposition of the inorganic layer on the surface of the coating is increased. The rust prevention property is improved. Further, since the action of hydrogen bonding between the inorganic layer and the resin is improved at the edge portion, the edge portion can be covered with an electrodeposition coating film having a sufficient film thickness, and the effect of inhibiting corrosion at the edge portion is greatly exhibited.

上記は亜硝酸金属塩(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、基材への無機層析出が促進されるため、密着性が向上し、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 metal nitrite (D) is 0.001% by mass or more, the deposition of the inorganic layer on the base material is promoted, so that the adhesion is improved and better corrosion resistance is obtained. There is. 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
上述したとおり、上記溶解金属化合物(A)が含まれることによって、基材界面に金属が析出するとともに、樹脂皮膜には溶解金属化合物(A)由来の金属が取り込まれる。電着塗膜に金属が取り込まれても、電着塗膜の耐食性を落とすものではないが、樹脂皮膜において塗膜形成樹脂であるアミン樹脂(B)と当該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。よって、必要な物性を保つため、可塑剤を併用して、電着塗膜の可塑性を向上することが望ましい。可塑剤としては、アミン化樹脂を可塑変性させてもよく、可塑変性アミン化樹脂を副樹脂として添加してもよく、また、可塑剤を添加してもよい。
Plasticizer As described above, when the dissolved metal compound (A) is contained, the metal is deposited on the interface of the base material, and the metal derived from the dissolved metal compound (A) is taken into the resin film. Even if a metal is taken into the electrodeposition coating, the corrosion resistance of the electrodeposition coating is not reduced, but the amine resin (B), which is a coating-forming resin, in the resin coating and the metal are bonded by hydrogen bonding. Stress tends to be high and the physical properties of the coating film are likely to be hard. Therefore, in order to maintain necessary physical properties, it is desirable to improve the plasticity of the electrodeposition coating film by using a plasticizer in combination. As the plasticizer, the aminated resin may be plastically modified, the plastically modified aminated resin may be added as a secondary resin, or a plasticizer may be added.

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。 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、電着塗料組成物における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 the film formation resin in an electrodeposition coating composition, More preferably, it is 1-10 mass%.

キレート酸(E)
本発明の電着塗料組成物は、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。本発明の電着塗料組成物にキレート酸(E)が含まれることによって、溶解金属化合物(A)に由来する金属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電着塗膜の外観が向上し、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 of 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 including the chelating acid (E) in the electrodeposition coating composition of the present invention, the metal ions derived from the dissolved metal compound (A) are chelated, the electrical conductivity is reduced, and the electrodeposition coating obtained by electrodeposition coating. There is an advantage that the appearance of the film is improved and a cured electrodeposition coating film having excellent corrosion resistance can be formed.

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、上記溶解金属化合物(A)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 preferably contained in the electrodeposition coating composition in an amount of 0.1 to 10 equivalents relative to the dissolved metal compound (A).

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、溶解金属化合物(A)の金属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 alkanesulfonic acid and / or organic phosphonic acid is included as chelating acid (E), the total number of equivalents of sulfone groups or phosphonic groups possessed by alkanesulfonic acid and / or organic phosphonic acid, and dissolved metal compound (A ) In an amount of 0.1: 1 to 10: 1 with respect to the number of moles of metal is preferably contained in the electrodeposition coating composition.

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、溶解金属化合物(A)の金属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) includes 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 metal compound (A) It is preferable to contain in an electrodeposition coating material composition in the quantity used as the ratio with the number-of-moles of a metal of 0.1: 1-10: 1.

上記キレート酸(E)を、溶解金属化合物(A)に対して0.1〜10当量となる量で用いることによって、溶解金属化合物(A)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、これにより溶解金属化合物(A)に由来する金属を含む無機層の析出を良好に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。   By using the chelating acid (E) in an amount of 0.1 to 10 equivalents relative to the dissolved metal compound (A), the amount of metal ions derived from the dissolved metal compound (A) and the chelating acid (E) Thus, the precipitation of the inorganic layer containing the metal derived from the dissolved metal compound (A) can be improved, and the corrosion resistance is not impaired by the chelating acid (E), which is more excellent. There is an advantage that a cured electrodeposition coating film having corrosion resistance can be formed.

アミノシラン化合物(F)
本発明の電着塗料組成物は、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 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、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, there is an advantage that adhesion is improved and corrosion resistance is excellent by the action of the amino group of the aminosilane compound (F).

本発明の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)を溶解金属化合物(A)用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。   In the electrodeposition coating composition of the present invention, when the aminosilane compound (F) is used, the mass of the aminosilane compound (F) with respect to the total mass of the electrodeposition coating composition is within the range of 0.001 to 0.5% by mass. Preferably there is. 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 used as a cation dispersant for the dissolved metal compound (A) or a pH adjuster, the total amount including them is preferably within the above range.

その他の成分
顔料
本発明の電着塗料組成物は、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、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 of the present invention may contain a pigment usually used in electrodeposition coating compositions. 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。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 a pigment is used as a component of an electrodeposition paint, generally the pigment is previously dispersed in an aqueous solvent at a high concentration to form 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 of the present invention is an organic coating such as ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol monoethyl hexyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, and propylene glycol monophenyl ether. Surfactants such as solvents, anti-drying agents, antifoaming agents, viscosity modifiers such as acrylic resin fine particles, anti-foaming agents, inorganic rust inhibitors such as vanadium salts, copper, iron, manganese, magnesium, calcium salts, etc. Conventional paint additives 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 of the present invention is not limited to the above-mentioned aminated resin (B), but may be an aminated resin not corresponding to the above-mentioned aminated resin (B), and / or other A film-forming resin component may be included. 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
本発明の電着塗料組成物は、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、溶解金属化合物(A)、および亜硝酸金属塩(D)、キレート酸(E)、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。
Preparation of electrodeposition coating composition The electrodeposition coating composition of the present invention comprises an emulsion containing an aminated resin (B) and a curing agent (C), a pigment dispersion paste as required, and a dissolved metal compound (A). And a nitrite metal salt (D), a chelate acid (E), an aminosilane compound (F), a plasticizer, and the like, and can be prepared by mixing.

電着塗料組成物の調製において、アミン化樹脂(B)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 preparing the electrodeposition coating composition, the aminated resin (B) is neutralized with a neutralizing acid to improve dispersibility and form an emulsion. 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 resin solid content 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級アミノ基、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) reacts with active hydrogen-containing functional groups such as primary amino group, secondary amino group, and hydroxyl group in the aminated resin (B) at the time of curing to give a good cured coating film. A sufficient amount is required. 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.

電着塗料組成物は、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を中和酸を用いて分散させた樹脂エマルション、顔料分散ペースト、そして、溶解金属化合物(A)、および亜硝酸金属塩(D)、キレート酸(E)、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、溶解金属化合物(A)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。   The electrodeposition coating composition comprises a resin emulsion in which an aminated resin (B), a curing agent (C) and other coating-forming resin components as necessary are dispersed using a neutralizing acid, a pigment dispersion paste, and It can be prepared by adding and mixing the dissolved metal compound (A), metal nitrite (D), chelate acid (E), aminosilane compound (F), plasticizer and the like. The dissolved metal compound (A) may be added together with the pigment as a dispersion paste.

本発明の電着塗料組成物は、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 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、温度補正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 correction function.

本発明の電着塗料組成物は、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。本発明の電着塗料組成物においては、Ti、Bi、Zn、Y、Nd、La、Ce、NiおよびZrからなる群から選択される1種またはそれ以上の金属を含む溶解金属化合物(A)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。   The electrodeposition coating composition of the present invention preferably contains substantially no tin compound or 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. In the electrodeposition coating composition of the present invention, the dissolved metal compound (A) containing one or more metals selected from the group consisting of Ti, Bi, Zn, Y, Nd, La, Ce, Ni and Zr Is included. 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
本発明の電着塗料組成物を塗装する被塗物として、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
Coatings Various coatings that can be energized can be used as coatings for applying the electrodeposition coating composition of the present invention. 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.

本発明の電着塗料組成物は、ジルコニウム化成処理組成物によって形成された化成被膜を有する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。一般的な電着塗料組成物を用いる電着塗装においては、電着塗装される前の被塗物にリン酸亜鉛化成処理が施される。被塗物にこの化成処理を施すことによって、形成される塗膜の耐食性を向上させ、さらに被塗物と塗膜との密着性を向上させている。電着塗装前の化成処理はこのような利点を有する一方、リン酸亜鉛化成処理剤を用いる場合はスラッジ発生などの問題もある。またリン酸亜鉛化成処理剤を用いて化成処理を施す場合は、化成処理後の洗浄などが必須となるため塗装工程が煩雑となり、設備を設けるコストおよび維持管理コストが発生してしまう。   The electrodeposition coating composition of the present invention can be suitably used in coating using an object to be coated having a chemical conversion film formed from a zirconium chemical conversion treatment composition. In an electrodeposition coating using a general electrodeposition coating composition, a zinc phosphate chemical conversion treatment is performed on an object to be coated before electrodeposition coating. By applying this chemical conversion treatment to the article to be coated, the corrosion resistance of the formed coating film is improved, and the adhesion between the article to be coated and the coating film is further improved. While the chemical conversion treatment before electrodeposition coating has such advantages, there is a problem of sludge generation when using a zinc phosphate chemical conversion treatment agent. In addition, when the chemical conversion treatment is performed using the zinc phosphate chemical conversion treatment agent, cleaning after the chemical conversion treatment is indispensable, so that the coating process becomes complicated, and the cost of installing the equipment and the maintenance cost are generated.

これに対して本発明の電着塗料組成物は、ジルコニウム化成処理組成物によって形成された化成被膜を有する被塗物を用いて塗膜を形成する場合であっても、耐食性に優れた塗膜を形成できるという特徴を有している。本発明の電着塗料組成物を用いることによって、リン酸亜鉛化成処理に伴うスラッジの処理などに必要とされるコストおよび労力を削減することが可能となる。   On the other hand, the electrodeposition coating composition of the present invention is a coating film excellent in corrosion resistance even when a coating film is formed using a coating having a chemical conversion film formed by the zirconium chemical conversion treatment composition. It has the characteristic that can be formed. By using the electrodeposition coating composition of the present invention, it is possible to reduce the cost and labor required for sludge treatment and the like accompanying zinc phosphate chemical conversion treatment.

ジルコニウム化成処理組成物は、当業者において通常用いられるジルコニウム化成処理組成物を用いることができる。ジルコニウム化成処理組成物の具体例として、例えば、ジルコニウム、チタン及びハフニウムからなる群より選択される少なくとも一種、フッ素、そしてポリアミン水溶性樹脂などの密着性および耐食性付与剤を含有する、ジルコニウム化成処理組成物などが挙げられる。   As the zirconium chemical conversion treatment composition, a zirconium chemical conversion treatment composition usually used by those skilled in the art can be used. As a specific example of the zirconium chemical conversion treatment composition, for example, at least one selected from the group consisting of zirconium, titanium and hafnium, fluorine, and a zirconium chemical conversion treatment composition containing an adhesion and corrosion resistance imparting agent such as a water-soluble polyamine resin Such as things.

なお、ジルコニウム化成処理の前に、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 an alkaline degreasing liquid and / or washing water before a zirconium chemical conversion treatment as needed.

電着塗装工程
電着塗装は、被塗物を陰極として陽極との間に、通常、50〜450Vの電圧を印加して行う。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。
Electrodeposition process Electrodeposition is usually carried out by applying a voltage of 50 to 450 V between the object to be coated as the cathode and the anode. 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.

電着塗装工程は、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 process includes a process of immersing an object to be coated in an electrodeposition coating composition, and a process of applying a voltage between the object to be coated as a cathode and an anode to deposit a film. Moreover, although the time which applies a voltage changes with electrodeposition conditions, generally it can be made into 2 to 5 minutes.

電着塗膜の焼き付け硬化後の膜厚は、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 of the electrodeposition coating film after baking 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分間焼付けることによって、焼き付け硬化された硬化電着塗膜が形成される。   The electrodeposition coating film obtained as described above is baked by baking it 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 cured electrodeposition coating is formed.

本発明の電着塗料組成物は、ジルコニウム化成処理組成物によって形成された化成被膜を有する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。本発明の電着塗料組成物においては、特定の溶解金属化合物(A)が含まれており、そして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であという特徴がある。そしてこの特徴によって、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と、溶解金属化合物(A)とが水素結合を形成し、これにより、硬化電着塗膜において優れた密着性が得られ、その結果優れた耐食性が発現すると共に、塗膜平滑性の高い塗装外観に優れた塗膜が得られることとなるという利点がある。   The electrodeposition coating composition of the present invention has an advantage that excellent corrosion resistance can be obtained even when electrodeposition coating is performed using an object to be coated having a chemical conversion coating formed by a zirconium chemical conversion treatment composition. The electrodeposition coating composition of the present invention contains a specific dissolved metal compound (A) and has a theoretical residual hydroxyl value of 50 to 350 mgKOH / g when reacting at the time of heat curing in the electrodeposition coating film. It has that characteristic. And by this feature, in the cured electrodeposition coating film after the aminated resin (B) and the blocked isocyanate curing agent have reacted by heat curing, the remaining hydroxyl group derived from the aminated resin (B) and the dissolved metal compound (A) forms a hydrogen bond, thereby providing excellent adhesion in a cured electrodeposition coating film, resulting in excellent corrosion resistance and a coating with a high coating smoothness. There is an advantage that a film is obtained.

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。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。
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. 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(数平均分子量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 of pigment-dispersed resin (number average molecular weight 2,200) ( Resin solid content 25%) 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 0006172976
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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 0006172976
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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1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, organosilane hydrolysis-condensation product 1 includes 15 parts by mass of “KBE903” (3-aminopropyltriethoxysilane, trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), “KBE603” (N-2- (amino 15 parts by weight of ethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and 70 parts by weight of ion-exchanged water (solvent temperature: 25 ° C.) as a solvent over 60 minutes. Then, a hydrolyzed condensate (hereinafter referred to as KBE903-KBE603 co-condensate) of 30% active ingredient obtained by reacting at 25 ° C. for 24 hours under a nitrogen atmosphere was used.

次に、オルガノシランの加水分解縮合物2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、「KBE403」(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、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60質量部のイオン交換水(溶媒温度:25℃)滴下した後、70%メタンスルホン酸を10質量部添加し、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−KBM403共縮合物)を用いた。 Next, hydrolyzed condensate 2 of organosilane was “KBE903” (3-aminopropyltriethoxysilane, trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 15 parts by mass, and “KBE403” (3-glycidoxypropyl). 15 parts by mass of trimethoxysilane (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added dropwise from a dropping funnel as 60 parts by mass of ion-exchanged water (solvent temperature: 25 ° C.) as a solvent, and then 10% of 70% methanesulfonic acid was added. A hydrolytic condensate (hereinafter referred to as KBE903-KBM403 co-condensate) of 30% active ingredient obtained by adding part by mass and 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、溶解金属化合物(A)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。 To the stainless steel container, 1022 g of ion-exchanged water and 20 g of zinc methanesulfonate (expressed as “MSAZn” in Table 3) having a zinc concentration of 10% as a dissolved metal compound (A) were 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、その後に冷延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, a necessary amount of 2-ethylhexyl glycol is added to the obtained electrodeposition coating composition so that the film thickness of the electrodeposition coating film after curing is 15 μm, and then all the cold-rolled steel sheets are buried. Immediately after that, voltage application is started, voltage is applied under the condition that the voltage is increased for 30 seconds, and reaches 180V and then held for 150 seconds, thereby forming an uncured electrodeposition film on the object to be coated (cold rolled steel sheet). Precipitated. 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エッジ腐食試験、塩水浸漬試験(SDT)、サイクル腐食試験(CCT)、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。   The obtained electrodeposition coating film was evaluated for edge corrosion test, salt water immersion test (SDT), cycle corrosion test (CCT), coating film properties, coating appearance and stability. The results are shown in Table 3.

エッジ腐食試験
本試験の評価は、上記冷延鋼板ではなく、L型専用替刃(LB10K:オルファ株式会社製)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、脱イオン水洗後、実施例および比較例の塗料を上記電着塗装と同様の条件で電着塗装し硬化電着塗膜を形成したのち、ソルトスプレーテスト35℃×168h試験後のL型専用替刃先端部錆個数を調べた。実施例20は、L型専用替刃(LB10K:オルファ株式会社製)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、リン酸亜鉛化成処理を行ったものを用い、これに実施例20の塗料を電着塗装して硬化電着塗膜を形成したのち、ソルトスプレーテスト35℃×168h試験後のL型専用替刃先端部錆個数を調べた。
評価基準
◎:5個未満
○:5個以上〜10個未満
○△:10個以上〜20個未満
△:20個以上〜50個未満
×:50個以上
Edge corrosion test The evaluation of this test was performed by immersing an L-type spare blade (LB10K: manufactured by Olfa Co., Ltd.) for 2 minutes at 50 ° C. in Surf Cleaner EC90 (manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.). After degreasing and washing with deionized water, the paints of Examples and Comparative Examples were electrodeposited under the same conditions as the above electrodeposition coating to form a cured electrodeposition coating film, and then subjected to a salt spray test 35 ° C. × 168 h test The number of rust at the tip of the L-type dedicated replacement blade was examined. In Example 20, a L-type exclusive blade (LB10K: manufactured by Olfa Co., Ltd.) was immersed in Surf Cleaner EC90 (manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) at 50 ° C. for 2 minutes for degreasing treatment, and zinc phosphate chemical conversion treatment was performed. After forming a cured electrodeposition coating film by electrodeposition-coating the paint of Example 20 on this, the number of rusts on the tip of the L-type exclusive blade after the salt spray test 35 ° C. × 168 h test was examined. .
Evaluation criteria ◎: Less than 5 ○: 5 or more and less than 10 ○ △: 10 or more and less than 20 Δ: 20 or more and less than 50 ×: 50 or more

塩水浸漬試験(SDT)
冷延鋼板を用いた硬化後の電着塗装板の塗膜に、被塗物に達するように小型のカッターナイフで傷を入れ、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。
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)
Salt water immersion test (SDT)
The cured electrodeposition coated plate using cold-rolled steel sheet is scratched with a small cutter knife so as to reach the object to be coated, and this coated plate is immersed in 5% saline at 50 ° C. for 480 hours. Then, rust and blister generation from the linear scratches were observed and evaluated. The evaluation criteria are as follows.
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)

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。
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)
○△: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)
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.
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 from the cut part (both sides)
○ △: Maximum width of rust or swelling is 7.5 mm or more and less than 10 mm from the cut part (Both sides) △: Maximum width of rust or swelling is 10 mm or more and less than 12.5 mm (Both sides) from the cut part
Δ: The maximum width of rust or swelling is 12.5 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、被塗物に達する等間隔の平行線を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。
評価基準
○:剥離なし
×:剥離あり
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 11 parallel lines that reach the object to be coated are drawn at intervals of 2 mm, Eleven equidistant parallel lines perpendicular to these parallel lines were drawn at 2 mm intervals, and 100 squares of 2 mm square surrounded by four straight lines were engraved. 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.
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。
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
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.
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.

実施例2〜23および比較例1〜5
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5つの項目の評価を行った。結果を表3に示す。
Examples 2 to 23 and Comparative Examples 1 to 5
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 five items as in Example 1 were evaluated. The results are shown in Table 3.

表3において、フッ化チタン酸、硝酸イットリウム、フッ化ジルコン酸、アスパラギン酸、酢酸ニッケルは試薬を用いた。   In Table 3, reagents were used for fluorinated titanic acid, yttrium nitrate, zirconic fluoride, aspartic acid, and nickel acetate.

実施例5のMSAビスマスは、ステンレス容器に、イオン交換水202g、水酸化ビスマス(試薬)2.6g、70%メタンスルホン酸(BASF製)4.1g添加し、60℃1時間攪拌して作成した。ビスマス濃度は1質量%であった。   MSA bismuth of Example 5 was prepared by adding 202 g of ion-exchanged water, 2.6 g of bismuth hydroxide (reagent), and 4.1 g of 70% methanesulfonic acid (manufactured by BASF) to a stainless steel container and stirring at 60 ° C. for 1 hour. did. The bismuth concentration was 1% by mass.

実施例15〜16および23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 Examples 15 to 16 and 23, the pigment dispersion paste 2 prepared in Production Example 5-2 was used.

実施例2は、製造例5−1で作成した顔料分散ペースト1:製造例5−2で作成した顔料分散ペースト2=5:5(質量比)の混合物を用いた。実施例14は、製造例5−1で作成した顔料分散ペースト1:製造例5−2で作成した顔料分散ペースト2=9:1(質量比)の混合物を用いた。   In Example 2, a mixture of Pigment Dispersion Paste 1 prepared in Production Example 5-1: Pigment Dispersion Paste 2 prepared in Production Example 5-2 = 5: 5 (mass ratio) was used. In Example 14, a mixture of Pigment Dispersion Paste 1 prepared in Production Example 5-1: Pigment Dispersion Paste 2 produced in Production Example 5-2 = 9: 1 (mass ratio) was used.

実施例19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 19 was a plasticizer and was an ethylene oxide adduct (BPAEO adduct) of bisphenol A (manufactured by New Pole BPE-60 Sanyo Chemical Industries).

表3における溶解金属化合物(A)の値は、金属元素換算値である。例えば酸化亜鉛では、微分散させたもの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金属化合物(A)の金属換算濃度(質量%)を算出した。 The value of the dissolved metal compound (A) in Table 3 is a metal element equivalent value. For example, in zinc oxide, a finely dispersed material is used as an electrodeposition coating composition, 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 metal compound (A) relative to the electrodeposition coating composition was calculated by measuring the concentration of the supernatant liquid with fluorescent X-rays (ZSX Primus: manufactured by Rigaku Corporation).

Figure 0006172976
Figure 0006172976

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、本発明の電着塗料組成物は、化成処理を行っていない被塗物(未処理)にも優れた性能の電着塗膜を形成できることを示している。特に、実施例9以外の実施例は、加熱硬化温度が140℃以下の低温での加熱であるにもかかわらず、耐食性に優れる電着塗膜が得られた。   All of the coated products obtained by applying the electrodeposition coating compositions of the examples had excellent CCT test results and were confirmed to have excellent corrosion resistance. The coated products of the examples 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 composition of the present invention can form an electrodeposition coating film having excellent performance even on an object to be coated (untreated) that has not been subjected to chemical conversion treatment. In particular, in Examples other than Example 9, an electrodeposition coating film having excellent corrosion resistance was obtained despite the heating at a low temperature of 140 ° C. or lower.

また、リン酸亜鉛化成処理のように結晶核を基点として被膜が成長するタイプの化成処理を行う場合に、被塗物のエッジ部には当該化成被膜が十分に形成されにくく、この部分から腐食しやすいという問題があったが、実施例20によれば、リン酸亜鉛化成処理を行ったL型専用替刃を用いた場合でも、本発明の電着塗料組成物を用いることにより、エッジ部分における腐食が極めて起こりにくく、優れた防錆効果が得られることが認められた。 In addition, when a chemical conversion treatment such as a zinc phosphate chemical conversion treatment in which a film grows from a crystal nucleus as a base point, the chemical conversion film is not sufficiently formed on the edge portion of the object to be coated. However, according to Example 20, even when an L-type spare blade subjected to zinc phosphate conversion treatment was used, the edge portion was obtained by using the electrodeposition coating composition of the present invention. It was found that corrosion in the glass was extremely difficult to occur and an excellent rust prevention effect was obtained.

溶解金属化合物(A)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試験結果が悪く、耐食性が劣っていた。   Comparative Examples 1 and 2 using an electrodeposition coating composition not containing the dissolved metal compound (A) had poor CCT test results and poor corrosion resistance.

比較例3は、亜硝酸金属塩(D)、即ち亜硝酸カルシウムを使用しない例であり、エッジ腐食試験やCCTに不具合が見られる。   Comparative Example 3 is an example in which a metal nitrite (D), that is, calcium nitrite is not used, and defects are observed in the edge corrosion test and CCT.

比較例4は、亜鉛を溶解金属化合物(A)の金属として用いた例であるが、アミン価樹脂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 in which zinc is used as the metal of the dissolved metal compound (A), but the theoretical residual hydroxyl group in the case where the amine value resin and the blocked isocyanate curing agent react at the time of heat curing in the electrodeposition coating film. The value was less than 50, the CCT test result was bad, and the corrosion resistance was poor.

比較例5は、被塗物にリン酸亜鉛化成処理を施すが、溶解金属化合物(A)と亜硝酸金属塩(D)を配合しない例であり、エッジ腐食性が悪かった。   Comparative Example 5 is an example in which a zinc phosphate chemical conversion treatment is applied to the article to be coated, but the dissolved metal compound (A) and the nitrite metal salt (D) are not blended, and the edge corrosivity is poor.

本発明の電着塗料組成物を用いることによって、エッジ防錆性に優れる塗膜が得られる。また、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。本発明の電着塗料組成物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、化成処理に費やす労力やコストを削減することができる。   By using the electrodeposition coating composition of the present invention, a coating film having excellent edge rust resistance can be obtained. Further, even when a steel sheet that is not subjected to chemical conversion treatment is used, there is an advantage that a coating film excellent in corrosion resistance, adhesion, and coating film smoothness (coating appearance) can be obtained. By using the electrodeposition coating composition of the present invention, it is possible to effectively use a steel sheet that is not subjected to chemical conversion treatment, and it is possible to reduce labor and cost spent for chemical conversion treatment.

Claims (6)

Ti、Bi、Zn、Y、Nd、La、Ce、NiおよびZrからなる群から選択される1種または2種以上の金属を含む溶解金属化合物(A)(ただし、該溶解金属化合物(A)として、該金属がZnである溶解金属化合物(A1)および該金属がZrである溶解金属化合物(A2)の2種を用いる場合を除く。)、アミン化樹脂(B)、硬化剤(C)および亜硝酸金属塩(D)を含む電着塗料組成物であって、
該アミン化樹脂(B)は、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、
該硬化剤(C)がブロックイソシアネート硬化剤であり、
該亜硝酸金属塩(D)は、亜硝酸カルシウムまたは亜硝酸亜鉛であり、および
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、
電着塗料組成物。
Dissolved metal compound (A) containing one or more metals selected from the group consisting of Ti, Bi, Zn, Y, Nd, La, Ce, Ni and Zr (provided that the dissolved metal compound (A) Except for the case of using two kinds of a dissolved metal compound (A1) in which the metal is Zn and a dissolved metal compound (A2) in which the metal is Zr), an aminated resin (B), and a curing agent (C). And an electrodeposition coating composition comprising a metal nitrite (D),
The aminated resin (B) has 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.
The curing agent (C) is a blocked isocyanate curing agent,
When the metal nitrite (D) is calcium nitrite or zinc nitrite, and the aminated resin (B) and the blocked isocyanate curing agent react during heat curing in the electrodeposition coating film The theoretical residual hydroxyl value in is 90 to 350 mg KOH / g.
Electrodeposition paint composition.
前記溶解性金属化合物(A)が亜鉛であり、イオン濃度が0.01〜0.3質量%である、請求項1記載の電着塗料組成物。   The electrodeposition coating composition according to claim 1, wherein the soluble metal compound (A) is zinc and has an ion concentration of 0.01 to 0.3% by mass. 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または2に記載の電着塗料組成物。   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 composition according to claim 1 or 2, 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1〜3いずれかに記載の電着塗料組成物。   The electrodeposition coating composition according to any one of claims 1 to 3, 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1〜4いずれかに記載の電着塗料組成物。   The electrodeposition coating composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the electrodeposition coating composition contains a plasticizer. 前記溶解金属化合物の金属種がTi、Bi、Zn、Y、Nd、La、Ce、およびNiからなる群から選択される1種または2種以上の金属である、請求項1〜5いずれか記載の電着塗料組成物。   6. The metal species of the dissolved metal compound is one or more metals selected from the group consisting of Ti, Bi, Zn, Y, Nd, La, Ce, and Ni. Electrodeposition coating composition.
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