JP6909201B2 - Firing composition and its manufacturing method, and electrodeposition paint - Google Patents
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Description
この発明は、塗装に有用な新規な焼成組成物に関する技術であり、しかもまた、有機錫化合物の使用を回避しつつ、硬化温度を低下することができ、防錆性にもすぐれた電着塗料を提供することができる技術に関する。 The present invention is a technique relating to a novel firing composition useful for coating, and an electrodeposition coating material capable of lowering a curing temperature while avoiding the use of an organic tin compound and having excellent rust prevention properties. Regarding the technology that can be provided.
一般に、塗装を電気化学的に行う電着塗装は、耐食性、つきまわり性に優れており、自動車のボディーや部品等の塗装に広く使用されている。その塗装工程は、通常、2〜3工程(たとえば、下塗り‐中途塗り‐上塗りの3工程)にわたる。第1段階の下塗りの工程では、塗料と被塗装表面との付着性あるいは密着性を向上し、また、有効な防錆性を与える。そして、次の段階の中途塗りおよび上塗りによって、美観的な塗装面を得る。電着塗装の一般的な背景については、非特許文献1を参照されたい。 In general, electrodeposition coating, in which coating is performed electrochemically, is excellent in corrosion resistance and circumvention, and is widely used for coating automobile bodies, parts, and the like. The coating process usually spans two to three steps (eg, three steps of undercoat-intermediate coat-topcoat). In the first-stage undercoating step, the adhesion or adhesion between the paint and the surface to be coated is improved, and effective rust prevention is provided. Then, an aesthetically pleasing painted surface is obtained by the next step of intermediate coating and top coating. For the general background of electrodeposition coating, refer to Non-Patent Document 1.
電着塗装に用いる塗料組成は、通常、樹脂のほか、着色顔料や防錆剤その他の添加物を含む。防錆剤に着目すると、防錆の点で最も優れたものは、クロム酸鉛、ケイ酸鉛、酢酸鉛等の鉛化合物である。しかし、これらの鉛化合物は有害であり、その使用には問題がある。発明者らは、鉛化合物に代わる材料として、特定の焼成組成物を先に提案した。すなわち、それは特許文献1に示す技術であり、亜鉛化合物と錫化合物とを焼成した特定の焼成組成物を電着塗料中に配合することにより、防食性に優れるだけでなく、電着浴の安定性も良好な技術である。 The paint composition used for electrodeposition coating usually contains a color pigment, a rust preventive, and other additives in addition to the resin. Focusing on rust preventives, the most excellent rust preventives are lead compounds such as lead chromate, lead silicate, and lead acetate. However, these lead compounds are harmful and problematic in their use. The inventors have previously proposed a specific calcined composition as an alternative material to lead compounds. That is, it is a technique shown in Patent Document 1, and by blending a specific firing composition obtained by firing a zinc compound and a tin compound in an electrodeposition coating material, not only excellent corrosion resistance but also stability of the electrodeposition bath is achieved. It is a technology with good properties.
電着塗装では、電着塗装後に焼き付けの処理をすることにより、塗膜を強化する。焼き付けの温度は、たとえば、150℃以上である。この高い温度は、被塗装製品に熱ひずみ等を生じかねないので、できることなら温度低減が望まれる。温度低減は、使用エネルギーの省力化や、環境面および経済面でも好ましい。しかし、先の提案による焼成組成物は、150℃よりも低温での焼き付けでは充分な硬化を得ることができず、良好な塗膜平滑性を得ることができない。 In electrodeposition coating, the coating film is strengthened by performing a baking process after electrodeposition coating. The baking temperature is, for example, 150 ° C. or higher. Since this high temperature may cause thermal strain or the like in the product to be coated, it is desired to reduce the temperature if possible. The temperature reduction is preferable in terms of labor saving of energy consumption and environmental and economic aspects. However, the firing composition according to the above proposal cannot be sufficiently cured by baking at a temperature lower than 150 ° C., and good coating film smoothness cannot be obtained.
また、塗膜の硬化を促進するため、塗料組成の中に硬化触媒を使用するが、その硬化触媒として、今までは、たとえばジオクチル錫オキシド(DOTO)などの有機錫化合物を使用している。しかし、有機錫化合物は、環境保全の観点から厳しく規制されている。そのため、そのような問題のある硬化触媒をできるだけ使用しない方向性が望まれる。 Further, in order to accelerate the curing of the coating film, a curing catalyst is used in the coating composition, and as the curing catalyst, an organic tin compound such as dioctyl tin oxide (DOTO) has been used so far. However, organic tin compounds are strictly regulated from the viewpoint of environmental protection. Therefore, it is desired to avoid using such a problematic curing catalyst as much as possible.
そこで、この発明は、焼き付けの温度を、150℃よりも温度低減を図ることができる、焼成活用の技術を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a technique for utilizing firing, which can reduce the firing temperature to more than 150 ° C.
また、この発明は、環境保全の点から問題である硬化触媒を使用せずとも、充分な硬化触媒能を得ることができる、焼成活用の塗装技術を提供することを他の目的とする。この発明のさらなる目的については、今後の説明から明らかになるであろう。 Another object of the present invention is to provide a coating technique utilizing firing, which can obtain a sufficient curing catalytic ability without using a curing catalyst, which is a problem from the viewpoint of environmental protection. Further objectives of the present invention will become clear from future description.
発明者らは、焼成技術を活用することを前提としつつ、防錆性および硬化性を高める上で有用な、さらに新たな焼成組成物を見出した。
第1の焼成組成物は、亜鉛化合物とビスマス化合物との焼成物であり、酸化亜鉛の重量%Wzと、酸化ビスマスまたは/および水酸化ビスマスの重量%WbとがWz≧Wbの関係にあり、しかも、防錆剤または/および硬化触媒であることを特徴とする。
The inventors have found a new firing composition that is useful for enhancing rust prevention and curability, assuming that the firing technique is utilized.
The first calcined composition is a calcined product of a zinc compound and a bismuth compound, and the weight% Wz of zinc oxide and the weight% Wb of bismuth oxide and / and bismuth hydroxide are in a relationship of Wz ≧ Wb. Moreover, it is characterized by being a rust preventive and / and a curing catalyst.
また、第2の焼成組成物は、亜鉛化合物とビスマス化合物とケイ素化合物の焼成物であり、酸化亜鉛の重量%Wzと、酸化ビスマスまたは/および水酸化ビスマスの重量%Wb、ならびに酸化ケイ素の重量%WsとがWz≧Wb,Ws(ここで、Wz≧Wb,Wsとは、Wz≧WbかつWz≧Wsを意味する)の関係にあり、しかも、防錆剤または/および硬化触媒であることを特徴とする。この第2の焼成組成物は、第1の焼成組成物に対し、酸化ケイ素をさらに含んでいる。それにより、酸化ケイ素の嵩高あるいは容積増により、焼成組成物を多量に製造する際に設備や取扱いの上で、第1の焼成組成物の製造に比べて少し難点がある。別に言うと、第1の焼成組成物は、製造上有利である。 The second firing composition is a calcined product of a zinc compound, a bismuth compound, and a silicon compound, and has a weight% Wz of zinc oxide, a weight% Wb of bismuth oxide and / and bismuth hydroxide, and a weight of silicon oxide. % Ws has a relationship of Wz ≧ Wb, Ws (where Wz ≧ Wb, Ws means Wz ≧ Wb and Wz ≧ Ws), and is a rust preventive or / and a curing catalyst. It is characterized by. This second firing composition further contains silicon oxide with respect to the first firing composition. As a result, due to the bulkiness or volume increase of silicon oxide, there is a slight difficulty in producing a large amount of the calcined composition in terms of equipment and handling as compared with the production of the first calcined composition. Separately, the first firing composition is advantageous in production.
さらに、第3の焼成組成物は、亜鉛化合物とチタン化合物とケイ素化合物の焼成物であり、酸化亜鉛の重量%Wzと、酸化チタンの重量%Wtおよび酸化ケイ素の重量%WsとがWz≧Wt,Ws(ここで、Wz≧Wt,Wsとは、Wz≧WtかつWz≧Wsを意味する)の関係にあり、しかも、防錆剤または/および硬化触媒であることを特徴とする。この第3の焼成組成物における酸化チタンと、第1および第2の焼成組成物における酸化ビスマスとは、いずれも物性を支配するd電子をもつ遷移金属酸化物である点で共通し、焼成する際に類似の物性を示す、と考えられる。 Further, the third calcined composition is a calcined product of a zinc compound, a titanium compound and a silicon compound, and the weight% Wz of zinc oxide, the weight% Wt of titanium oxide and the weight% Ws of silicon oxide are Wz ≧ Wt. , Ws (where Wz ≧ Wt, Ws means Wz ≧ Wt and Wz ≧ Ws), and is characterized by being a rust preventive and / and a curing catalyst. Titanium oxide in the third firing composition and bismuth oxide in the first and second firing compositions are common in that they are transition metal oxides having d-electrons that control their physical characteristics, and are fired. It is thought that they show similar physical properties.
ここで、亜鉛化合物、ビスマス化合物、ケイ素化合物、チタン化合物の具体的な例は、次のとおりである。
亜鉛化合物:
酸化亜鉛、水酸化亜鉛、炭酸亜鉛、リン酸亜鉛、塩化亜鉛、硝酸亜鉛、酢酸亜鉛等が挙げられる。
ビスマス化合物:
酸化ビスマス、水酸化ビスマス、塩基性炭酸ビスマス、リン酸ビスマス、塩化ビスマス、オキシ塩化ビスマス硝酸ビスマス、スズ酸ビスマス、バナジン酸ビスマス、ジルコン酸ビスマス、チタン酸ビスマス、酢酸ビスマス、オクチル酸ビスマス、シュウ酸ビスマス、クエン酸ビスマス、次没食子酸ビスマス、塩基性サリチル酸ビスマス、トリ(ジメチルジチオカルバマート)ビスマス、トリアビエチン酸アルミニウムビスマス、トリネオデカノアートビスマス、トリス(2−エチルヘキサノアート)ビスマス、トリメタンスルホナートビスマス、アルミノケイ酸マグネシウムビスマス、テトラオキソバナジウム酸ビスマス、トリス[2,2-ジアルキルアルカン酸(C10)]ビスマス、トリス(メタンスルホン酸)ビスマス、三酒石酸二ビスマス、二乳酸ビスマス等が挙げられる。
ケイ素化合物:
二酸化ケイ素、四塩化ケイ素、テトラメトオキシシラン、塩化トリメチルシリル等が挙げられる。
チタン化合物:
酸化チタン、水酸化チタン、四塩化チタン、四酢酸チタン、テトライソプロポキシチタン等が挙げられる。
Here, specific examples of the zinc compound, the bismuth compound, the silicon compound, and the titanium compound are as follows.
Zinc compound:
Examples thereof include zinc oxide, zinc hydroxide, zinc carbonate, zinc phosphate, zinc chloride, zinc nitrate, zinc acetate and the like.
Bismuth compound:
Bismuth oxide, bismuth hydroxide, basic bismuth carbonate, bismuth phosphate, bismuth chloride, bismuth oxychloride, bismuth nitrate, bismuth vanadate, bismuth zirconate, bismuth titanate, bismuth acetate, bismuth octylate, oxalic acid Bismuth, bismuth citrate, bismuth hypophagoic acid, basic bismuth salicylate, tri (dimethyldithiocarbamate) bismuth, aluminum triavietate bismuth, trineodecanoate bismuth, tris (2-ethylhexanoate) bismuth, tri Bismuth methanesulfonate, magnesium bismuth aluminosilicate, bismuth tetraoxovanadium acid, tris [2,2-dialkylalkanoic acid (C10)] bismuth, tris (methanesulfonic acid) bismuth, dibismuth tritartrate, bismuth dilactic acid, etc. Be done.
Silicon compound:
Examples thereof include silicon dioxide, silicon tetrachloride, tetramethoxysilane, and trimethylsilyl chloride.
Titanium compound:
Examples thereof include titanium oxide, titanium hydroxide, titanium tetrachloride, titanium tetraacetate, and tetraisopropoxytitanium.
この発明の第1〜第3の各焼成組成物は、各材料の粉体混合物をエタノール等の溶剤と混合し、電気炉にて300℃〜1000℃で焼成することにより製造することができる。 Each of the first to third firing compositions of the present invention can be produced by mixing a powder mixture of each material with a solvent such as ethanol and firing at 300 ° C. to 1000 ° C. in an electric furnace.
このような各焼成組成物は、電着塗料、具体的にはカチオン電着塗料の組成(防食剤あるいは防錆剤)の材料として有用に用いることができる。さらにそれを含む電着塗料として提供することができる。これらの焼成組成物を電着塗料用組成物として用いる際、取扱い上、特に制限されることはなく、通常の顔料分散法と同様に行うことができる。たとえば、分散用樹脂中に予め各焼成組成物を分散させて分散ペーストを作製し、それを配合することができる。なお、顔料分散用樹脂としては、カチオン電着塗料用として通常用いる、エポキシ系4級アンモニウム塩型樹脂、アクリル系4級アンモニウム塩型樹脂等を挙げることができる。 Each such firing composition can be usefully used as a material for an electrodeposition coating material, specifically, a composition (corrosion preventive agent or rust preventive agent) for a cationic electrodeposition coating material. Further, it can be provided as an electrodeposition coating material containing the same. When these firing compositions are used as compositions for electrodeposition coatings, there are no particular restrictions on their handling, and they can be carried out in the same manner as in a normal pigment dispersion method. For example, each firing composition can be dispersed in a dispersion resin in advance to prepare a dispersion paste, and the dispersion paste can be blended. Examples of the pigment dispersion resin include epoxy-based quaternary ammonium salt-type resins and acrylic-based quaternary ammonium salt-type resins, which are usually used for cationic electrodeposition paints.
基体樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂から誘導される、数平均分子量が100〜10000、好ましくは、1000〜3000のものを利用でき、基体樹脂の塩基当量は40〜150(ミリ当量/100g)、好ましくは、60〜100(ミリ当量/100g)である。 As the base resin, those having a number average molecular weight of 100 to 10,000, preferably 1000 to 3000, which are derived from the bisphenol type epoxy resin, can be used, and the base resin has a base equivalent of 40 to 150 (milli equivalent / 100 g). Preferably, it is 60 to 100 (milli equivalent / 100 g).
架橋剤としては、ブロックポリイソシアネート化合物を用いる。ブロック化イソシアネート架橋剤は、イソシアネートのブロック剤と多官能性イソシアネートとの付加反応により得ることができる。イソシアネートのブロック剤は100〜200℃に加熱した時、ブロックを解離して遊離のイソシアネート基を再生するものが望ましい。たとえば、カプロラクタム、フェノール、エタノール、2−エチルヘキシルアルコール、ブチルセロソルブ、メチルエチルケトキスム等である。また、多官能性イソシアネート化合物としては、脂肪酸、脂環式または芳香族ポリイソシアネートを用いる。たとえば、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートおよびそのイソシアネート体等である。 A blocked polyisocyanate compound is used as the cross-linking agent. The blocked isocyanate cross-linking agent can be obtained by an addition reaction between an isocyanate blocking agent and a polyfunctional isocyanate. It is desirable that the isocyanate blocking agent dissociates the block and regenerates free isocyanate groups when heated to 100 to 200 ° C. For example, caprolactam, phenol, ethanol, 2-ethylhexyl alcohol, butyl cellosolve, methyl ethyl ketokisum and the like. Further, as the polyfunctional isocyanate compound, a fatty acid, an alicyclic or aromatic polyisocyanate is used. For example, tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate and its isocyanates.
<硬化触媒能についての基本的な考え方>
この発明の第1〜第3の各焼成組成物は、防錆剤として機能するだけでなく、硬化触媒としても機能する。しかし、防錆性および硬化性をさらに高めるために、公知の硬化触媒を付加的に添加することが有効である。脂肪酸ビスマス、特にはトリオクチル酸ビスマスを添加することにより、たとえば硬化温度を130℃程度までさらに有効に低下させることができ、と同時に防錆性をもより高めることができる。
<付加する硬化触媒の好ましい例>
付加する硬化触媒として、 脂肪酸ビスマス(好ましくは、C4-15脂肪酸ビスマス)、特にはトリオクチル酸ビスマスを単独に用いることができるが、トリオクチル酸ビスマスに対しエチレンジアミンを加えた混合物を用いることにより、トリオクチル酸ビスマスの使用量を減じることができる。具体的には、次のような形態である。
(1)トリス(2−エチルヘキサノアート)ビスマスとN,N,N’,N’-テトラキス(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミンとの混合物。
(2)トリス(2−エチルヘキサノアート)ビスマスとN,N,N’,N’-テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミンとの混合物。
(3)トリネオデカノアートビスマスとN,N,N’,N’-テトラキス(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミンとの混合物。
(4)トリネオデカノアートビスマスとN,N,N’,N’-テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミンとの混合物。
<Basic concept of curing catalytic ability>
Each of the first to third firing compositions of the present invention not only functions as a rust preventive, but also functions as a curing catalyst. However, it is effective to additionally add a known curing catalyst in order to further enhance the rust preventive property and the curable property. By adding fatty acid bismuth, particularly bismuth trioctylate, the curing temperature can be further effectively lowered to, for example, about 130 ° C., and at the same time, the rust preventive property can be further enhanced.
<Preferable example of the curing catalyst to be added>
As the curing catalyst to be added, fatty acid bismuth (preferably C 4-15 fatty acid bismuth), particularly bismuth trioctylate can be used alone, but trioctyl can be obtained by using a mixture of bismuth trioctylate and ethylenediamine. The amount of bismuth acid used can be reduced. Specifically, it has the following form.
(1) A mixture of tris (2-ethylhexanoate) bismuth and N, N, N', N'-tetrakis (2-hydroxyethyl) ethylenediamine.
(2) A mixture of tris (2-ethylhexanoate) bismuth and N, N, N', N'-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine.
(3) A mixture of trineodecanoate bismuth and N, N, N', N'-tetrakis (2-hydroxyethyl) ethylenediamine.
(4) A mixture of trineodecanoate bismuth and N, N, N', N'-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine.
この発明の電着塗料組成物の中和、水溶化は、基体樹脂およびブロック化イソシアネート架橋剤を蟻酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸、スルファミン酸等の有機酸を中和剤として水性媒体中に分散することにより行う。 In the neutralization and water solubilization of the electrodeposition coating composition of the present invention, the substrate resin and the blocked isocyanate cross-linking agent are dispersed in an aqueous medium using organic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, lactic acid and sulfamic acid as neutralizing agents. Do it by doing.
この発明の電着塗料組成物には、塗料添加剤として、たとえば、チタン白、カーボンブラック、タルク、クレー、シリカ等の顔料を顔料分散用樹脂で分散し、顔料ペーストとして添加することができる。また、必要に応じて他の防錆顔料、たとえば、リン酸アルミニウム、リンモリブデン酸アルミニウム、メタホウ酸バリウム等や、表面調整剤、有機溶剤などの塗料添加剤を配合することができる。 To the electrodeposition coating composition of the present invention, as a coating additive, for example, pigments such as titanium white, carbon black, talc, clay, and silica can be dispersed with a pigment dispersion resin and added as a pigment paste. Further, if necessary, other rust preventive pigments such as aluminum phosphate, aluminum phosphomolybate, barium borate and the like, and paint additives such as a surface conditioner and an organic solvent can be blended.
この発明の電着塗料組成物は、カチオン電着塗装により基材表面に塗装する。カチオン電着塗料組成物は、固形分濃度が15〜25重量%に脱イオン水で調整し、pHを5.5〜7.0の範囲に調整した電着塗料組成物からなる電着浴を20〜30℃に保ち、電圧100〜400Vの条件で行う。 The electrodeposition coating composition of the present invention is coated on the surface of a base material by cationic electrodeposition coating. The cationic electrodeposition coating composition is an electrodeposition bath comprising an electrodeposition coating composition having a solid content concentration of 15 to 25% by weight adjusted with deionized water and a pH adjusted to a range of 5.5 to 7.0. Keep at 20 to 30 ° C. and carry out under the condition of voltage 100 to 400V.
この発明の電着塗料組成物を用いて形成する塗膜の膜厚は、たとえば10〜50μmであり、塗膜の焼き付け温度は、たとえば130℃〜150℃である。先に提案した焼成物活用の技術においては、150℃や130℃での焼き付けでは、塗装面に梨形の突起物が現れ、平滑性が失われていた。しかし、この発明の活用により、焼き付け温度130℃の低温でも良好な塗膜平滑性を得ることができるようになった。
以下、製造例および実施例により、この発明をさらに具体的に説明する。
〔製造例1〕
The film thickness of the coating film formed by using the electrodeposition coating composition of the present invention is, for example, 10 to 50 μm, and the baking temperature of the coating film is, for example, 130 ° C. to 150 ° C. In the technique for utilizing the fired product proposed above, when baking at 150 ° C. or 130 ° C., pear-shaped protrusions appeared on the painted surface and the smoothness was lost. However, by utilizing this invention, it has become possible to obtain good coating film smoothness even at a low baking temperature of 130 ° C.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Production Examples and Examples.
[Manufacturing Example 1]
500mlのビーカーに酸化亜鉛76g、水酸化ビスマス4g、酸化ケイ素20gを計り取り、エタノール176ml、イソプロピルアルコール20mlおよびメチルエチルケトン4mlの混合溶媒を加え分散する。ボールミルを用い24時間混合する。その後、ナスフラスコに移し、ロータリーエバポレーターにて減圧下、溶媒を除去し、酸化亜鉛、水酸化ビスマス、酸化ケイ素の粉体混合物を得る。得られた粉体混合物を高速昇温電気炉(ボックス炉KBF848N2/光洋リンドバーグ株式会社製)にて20℃から10℃/分の昇温し、800℃1時間焼成し白色焼成物を得た。得られた白色焼成物の組成は酸化亜鉛/酸化ビスマス/酸化ケイ素=73.7/6.9/19.4重量%(理論値:酸化亜鉛/酸化ビスマス/酸化ケイ素=73/7/20重量%)であった。上記白色焼成物10gに酢酸ブチル90gを加えペイントシェカーで5時間分散することにより製造例1の10%固形溶液100gを得る。
〔製造例2〕
In a 500 ml beaker, 76 g of zinc oxide, 4 g of bismuth hydroxide, and 20 g of silicon oxide are weighed, and a mixed solvent of 176 ml of ethanol, 20 ml of isopropyl alcohol and 4 ml of methyl ethyl ketone is added and dispersed. Mix for 24 hours using a ball mill. Then, it is transferred to an eggplant flask, and the solvent is removed under reduced pressure with a rotary evaporator to obtain a powder mixture of zinc oxide, bismuth hydroxide, and silicon oxide. The obtained powder mixture was heated in a high-speed heating electric furnace (box furnace KBF848N2 / manufactured by Koyo Lindbergh Co., Ltd.) at 20 ° C. to 10 ° C./min and fired at 800 ° C. for 1 hour to obtain a white fired product. The composition of the obtained white calcined product was zinc oxide / bismuth oxide / silicon oxide = 73.7 / 6.9 / 19.4% by weight (theoretical value: zinc oxide / bismuth oxide / silicon oxide = 73/7/20% by weight). 90 g of butyl acetate is added to 10 g of the white calcined product and dispersed with a paint shaker for 5 hours to obtain 100 g of the 10% solid solution of Production Example 1.
[Manufacturing Example 2]
後記のE2記載の10%溶液34gに先に記載した製造例1の10%固形溶液100gを加え混合することにより製造例1の焼成物とトリオクチル酸ビスマス7.5/2.5重量比の10%溶液134gを得る。続いて溶液を減圧濃縮し乾燥することにより製造例2の組成物を得る。
〔製造例3〕
By adding 100 g of the 10% solid solution of Production Example 1 described above to 34 g of the 10% solution described in E2 described later and mixing, the fired product of Production Example 1 and 134 g of a 10% solution having a weight ratio of bismuth trioctylate of 7.5 / 2.5 are obtained. obtain. Subsequently, the solution is concentrated under reduced pressure and dried to obtain the composition of Production Example 2.
[Manufacturing Example 3]
E2記載のトリオクチル酸ビスマス10%固形溶液34gに製造例1の焼成物10%固形溶液34gを混合することで5/5重量比の10%溶液68gを得る。続いて溶液を減圧濃縮し乾燥することにより製造例3の組成物を得る。
〔製造例4〕
By mixing 34 g of the 10% solid solution of bismuth trioctylate described in E2 with 34 g of the 10% solid solution of the calcined product of Production Example 1, 68 g of the 10% solution having a 5/5 weight ratio is obtained. Subsequently, the solution is concentrated under reduced pressure and dried to obtain the composition of Production Example 3.
[Manufacturing Example 4]
同様にしてトリオクチル酸ビスマス10%固形溶液20gに製造例1の焼成物の10%固形溶液6.8gを混合することにより2.5/7.5重量比の10%溶液を得る。続いて溶液を減圧濃縮し乾燥することにより製造例4の組成物を得る。
〔製造例5〕
Similarly, 20 g of a 10% solid solution of bismuth trioctylate is mixed with 6.8 g of a 10% solid solution of the fired product of Production Example 1 to obtain a 10% solution having a weight ratio of 2.5 / 7.5. Subsequently, the solution is concentrated under reduced pressure and dried to obtain the composition of Production Example 4.
[Manufacturing Example 5]
500mlのビーカーに酸化亜鉛60g、酸化チタン20g、酸化ケイ素20gを計り取り、エタノール176ml、イソプロピルアルコール20mlおよびメチルエチルケトン4mlの混合溶媒を加え分散する。ボールミルを用い24時間混合する。その後、ナスフラスコに移し、ロータリーエバポレーターにて減圧下、溶媒を除去し、酸化亜鉛、水酸化ビスマス、酸化ケイ素の粉体混合物を得る。得られた粉体混合物を高速昇温電気炉(ボックス炉KBF848N2/光洋リンドバーグ株式会社製)にて20℃から10℃/分の昇温し、800℃1時間焼成し白色焼成物を得た。白色焼成物の組成は酸化亜鉛/酸化チタン/酸化ケイ素=59.6/20.1/20.3重量%(理論値:酸化亜鉛/酸化チタン/酸化ケイ素=60/20/20重量%)であった。得られた白色焼成物10gに酢酸ブチル90gを加えペイントシェカーで5時間分散することにより製造例5の10%固形溶液100gを得る。
〔製造例6〕
Weigh 60 g of zinc oxide, 20 g of titanium oxide, and 20 g of silicon oxide in a 500 ml beaker, and add a mixed solvent of 176 ml of ethanol, 20 ml of isopropyl alcohol, and 4 ml of methyl ethyl ketone to disperse. Mix for 24 hours using a ball mill. Then, it is transferred to an eggplant flask, and the solvent is removed under reduced pressure with a rotary evaporator to obtain a powder mixture of zinc oxide, bismuth hydroxide, and silicon oxide. The obtained powder mixture was heated in a high-speed heating electric furnace (box furnace KBF848N2 / manufactured by Koyo Lindbergh Co., Ltd.) at 20 ° C. to 10 ° C./min and fired at 800 ° C. for 1 hour to obtain a white fired product. The composition of the white calcined product was zinc oxide / titanium oxide / silicon oxide = 59.6 / 20.1 / 20.3% by weight (theoretical value: zinc oxide / titanium oxide / silicon oxide = 60/20/20% by weight). 90 g of butyl acetate is added to 10 g of the obtained white calcined product and dispersed with a paint shaker for 5 hours to obtain 100 g of a 10% solid solution of Production Example 5.
[Manufacturing Example 6]
E2記載のトリオクチル酸ビスマス10%固形溶液34gに製造例5の焼成物10%固形溶液100gを混合することで製造例1の焼成物とトリオクチル酸ビスマス7.5/2.5重量比の10%溶液134gを得る。続いて溶液を減圧濃縮し乾燥することにより製造例6の組成物を得る。
〔製造例7〕
By mixing 34 g of the 10% solid solution of bismuth trioctylate described in E2 with 100 g of the 10% solid solution of the calcined product of Production Example 5, 134 g of the calcined product of Production Example 1 and a 10% solution having a 7.5 / 2.5 weight ratio of bismuth trioctylate are obtained. .. Subsequently, the solution is concentrated under reduced pressure and dried to obtain the composition of Production Example 6.
[Manufacturing Example 7]
トリオクチル酸ビスマス10%固形溶液34gに製造例5の焼成物10%固形溶液34gを混合することで5/5重量比の10%溶液68gを得る。続いて溶液を減圧濃縮し乾燥することにより製造例7の組成物を得る。
〔製造例8〕
By mixing 34 g of the 10% solid solution of bismuth trioctylate with 34 g of the 10% solid solution of the calcined product of Production Example 5, 68 g of the 10% solution having a 5/5 weight ratio is obtained. Subsequently, the solution is concentrated under reduced pressure and dried to obtain the composition of Production Example 7.
[Manufacturing Example 8]
トリオクチル酸ビスマス10%固形溶液20gに製造例5の焼成物の10%固形溶液6.8gを混合することにより2.5/7.5重量比の10%溶液26.8gを得る。続いて溶液を減圧濃縮し乾燥することにより製造例8の組成物を得る。
〔製造例9〕
By mixing 20 g of a 10% solid solution of bismuth trioctylate with 6.8 g of a 10% solid solution of the fired product of Production Example 5, 26.8 g of a 10% solution having a weight ratio of 2.5 / 7.5 is obtained. Subsequently, the solution is concentrated under reduced pressure and dried to obtain the composition of Production Example 8.
[Manufacturing Example 9]
500mlのビーカーに酸化亜鉛60g、水酸化ビスマス60gを計り取り、エタノール176ml、イソプロピルアルコール20mlおよびメチルエチルケトン4mlの混合溶媒を加え分散する。ボールミルを用い24時間混合する。その後、ナスフラスコに移し、ロータリーエバポレーターにて減圧下、溶媒を除去し、酸化亜鉛、水酸化ビスマス、の粉体混合物を得る。得られた粉体混合物を高速昇温電気炉(ボックス炉KBF848N2/光洋リンドバーグ株式会社製)にて20℃から10℃/分の昇温し、800℃1時間焼成し微黄色焼成物を得た。微黄色焼成物の組成は酸化亜鉛/酸化ビスマス=51.8/48.2重量%(理論値;酸化亜鉛/酸化ビスマス=52.7/47.3重量%)であった。得られた微黄色焼成物10gに酢酸ブチル90gを加えペイントシェカーで5時間分散することにより製造例9の10%固形溶液100gを得る。
〔製造例10〕
Weigh 60 g of zinc oxide and 60 g of bismuth hydroxide in a 500 ml beaker, and add a mixed solvent of 176 ml of ethanol, 20 ml of isopropyl alcohol and 4 ml of methyl ethyl ketone to disperse. Mix for 24 hours using a ball mill. Then, it is transferred to an eggplant flask, and the solvent is removed under reduced pressure with a rotary evaporator to obtain a powder mixture of zinc oxide and bismuth hydroxide. The obtained powder mixture was heated in a high-speed heating electric furnace (box furnace KBF848N2 / manufactured by Koyo Lindbergh Co., Ltd.) at 20 ° C to 10 ° C / min and fired at 800 ° C for 1 hour to obtain a slightly yellow fired product. .. The composition of the slightly yellow calcined product was zinc oxide / bismuth oxide = 51.8 / 48.2% by weight (theoretical value; zinc oxide / bismuth oxide = 52.7 / 47.3% by weight). 90 g of butyl acetate is added to 10 g of the obtained slightly yellow calcined product and dispersed with a paint shaker for 5 hours to obtain 100 g of a 10% solid solution of Production Example 9.
[Manufacturing example 10]
E2記載のトリオクチル酸ビスマス10%固形溶液34gに製造例9の焼成物10%固形溶液100gを混合することで製造例9の焼成物とトリオクチル酸ビスマス7.5/2.5重量比の10%溶液134gを得る。続いて溶液を減圧濃縮し乾燥することにより製造例10の組成物を得る。
〔製造例11〕
By mixing 34 g of the 10% solid solution of bismuth trioctylate described in E2 with 100 g of the 10% solid solution of the calcined product of Production Example 9, 134 g of the calcined product of Production Example 9 and a 10% solution having a weight ratio of bismuth trioctylate of 7.5 / 2.5 are obtained. .. Subsequently, the solution is concentrated under reduced pressure and dried to obtain the composition of Production Example 10.
[Manufacturing Example 11]
トリオクチル酸ビスマス10%固形溶液34gに製造例9の焼成物10%固形溶液34gを混合することで5/5重量比の10%溶液68gを得る。続いて溶液を減圧濃縮し乾燥することにより製造例11の組成物を得る。
〔製造例12〕
By mixing 34 g of the bismuth trioctylate 10% solid solution with 34 g of the calcined product of Production Example 9, 68 g of the 10% solution having a 5/5 weight ratio is obtained. Subsequently, the solution is concentrated under reduced pressure and dried to obtain the composition of Production Example 11.
[Manufacturing Example 12]
トリオクチル酸ビスマス10%固形溶液20gに製造例9の焼成物の10%固形溶液6.8gを混合することにより2.5/7.5重量比の10%溶液26.8gを得る。続いて溶液を減圧濃縮し乾燥することにより製造例12の組成物を得る。
〔E1(DOTO5%溶液の調製)〕
By mixing 20 g of a 10% solid solution of bismuth trioctylate with 6.8 g of a 10% solid solution of the calcined product of Production Example 9, 26.8 g of a 10% solution having a weight ratio of 2.5 / 7.5 is obtained. Subsequently, the solution is concentrated under reduced pressure and dried to obtain the composition of Production Example 12.
[E1 (preparation of DOTO 5% solution)]
ジオクチル錫オキシド(DOTO)15gに酢酸ブチル285gを加えペイントシェカーで5時間分散して5%溶液300gを得る。
〔E2(トリオクチル酸ビスマス10%溶液の調製)〕
To 15 g of dioctyl tin oxide (DOTO), 285 g of butyl acetate is added and dispersed with a paint shaker for 5 hours to obtain 300 g of a 5% solution.
[E2 (Preparation of 10% solution of bismuth trioctylate)]
トリオクチル酸ビスマス(BiCAT,8210Shepherd社製)30gに酢酸ブチル270gを加えペイントシェカーで5時間分散して10%溶液300gを得る。
〔硬化性試験―1(ゲル分率)〕
Add 270 g of butyl acetate to 30 g of bismuth trioctylate (manufactured by BiCAT, 8210 Shepherd) and disperse with a paint shaker for 5 hours to obtain 300 g of a 10% solution.
[Curability test-1 (gel fraction)]
ポリオール[アクリディックA801(DIC株式会社製)] 30gおよびブロックイソシアネート[デュラネートTPA-B80X(DIC株式会社製] 13.3gにシリコン含有表面調整剤LHP-95(楠木化成株式会社製)0.05g、BYK-333(楠木化成株式会社製)0.1gを加え、更に製造例1記載の焼成物の酢酸ブチル10%溶液1.34gを加え調製した。アクリルポリオール+ポリイソシアネートに対する触媒量は0.5%であった。次に調製液をポリプロピレン板にバーコーターを用い塗装した。続いて塗装板を温度130℃で30分間乾燥した。ポリプロピレン板に塗装した塗膜をはがし、アセトン中に20℃で24時間浸漬した後の重量残存率を測定した。結果を実施例1〜12および比較例1〜2として表1(表1−1および表1−2)に示す。
Polyol [Acridic A801 (manufactured by DIC Corporation)] 30 g and blocked isocyanate [Duranate TPA-B80X (manufactured by DIC Corporation] 13.3 g, silicon-containing surface conditioner LHP-95 (manufactured by Kusunoki Kasei Co., Ltd.) 0.05 g, BYK- It was prepared by adding 0.1 g of 333 (manufactured by Kusunoki Kasei Co., Ltd.) and further adding 1.34 g of a 10% butyl acetate solution of the calcined product described in Production Example 1. The amount of catalyst for acrylic polyol + polyisocyanate was 0.5%. The prepared solution was coated on a polypropylene plate using a bar coater. Subsequently, the coated plate was dried at a temperature of 130 ° C. for 30 minutes. The coating film applied to the polypropylene plate was peeled off and immersed in acetone at 20 ° C. for 24 hours. The weight residual ratio was measured. The results are shown in Table 1 (Table 1-1 and Table 1-2) as Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 and 2.
残存率の数値が大きいことは活性がより高いことを示し、残存率65以上のものが有効であり、好ましくは、残存率75〜90が良い。トリオクチル酸ビスマスの配合量を増すことにより残存率(および耐腐食性)が増大する傾向が認められる。実験結果を考察するとき、トリオクチル酸ビスマスの配合量として、焼成物1に対し、0.5以上、好ましくは1〜5程度と考えることができる。後で述べるが、トリオクチル酸ビスマス単独ではなく、トリオクチル酸ビスマスとエチレンジアミンとの混合物を付加的な硬化触媒として用いる場合には、トリオクチル酸ビスマスの使用量を減じることができる。
〔クリヤーエマルションの製造例〕
A large value of the residual rate indicates that the activity is higher, and a residual rate of 65 or more is effective, preferably a residual rate of 75 to 90. Increasing the amount of bismuth trioctylate tends to increase the residual rate (and corrosion resistance). When considering the experimental results, it can be considered that the blending amount of bismuth trioctylate is 0.5 or more, preferably about 1 to 5 with respect to 1 fired product. As will be described later, when a mixture of bismuth trioctylate and ethylenediamine is used as an additional curing catalyst instead of bismuth trioctylate alone, the amount of bismuth trioctylate used can be reduced.
[Production example of clear emulsion]
エポン1004(油化シェル社製のエポキシ樹脂、商品名):475gをブチルセロソルブ:253gに溶解し、ジエチルアミン31gを90〜100℃で滴下し、120℃で3時間保持してアミン価47を持つエポキシーアミン付加物を得た。次に、アミン価100のポリアミド樹脂250gをメチルイソブチルケトン107g溶解し、140〜150℃にて還流脱水し、ポリアミド樹脂の末端アミノ基をケチミン化した。150℃、4時間保持し水の留出が無いことを確認して液温50℃まで冷却後、前記エポキシーアミン付加物に加え、80℃、1時間保持して固形分70%、アミン価66のエポキシーアミノーポリアミド付加樹脂ワニスを得た。キシリレンジイソシアネートのブチルセロソルブブロック物9.4gに、上記のエポキシーアミノーポリアミド付加樹脂ワニス34g,15%酢酸4gを混合し、脱イオン水50gを滴下し、固形分33%のカチオン電着用クリヤーエマルションを得た。
〔顔料分散樹脂の製造〕
Epon 1004 (epoxy resin manufactured by Yuka Shell Co., Ltd., trade name): 475 g is dissolved in butyl cellosolve: 253 g, and 31 g of diethylamine is added dropwise at 90 to 100 ° C and held at 120 ° C for 3 hours to have an amine value of 47. An amine adduct was obtained. Next, 250 g of a polyamide resin having an amine value of 100 was dissolved in 107 g of methyl isobutyl ketone, and reflux dehydration was performed at 140 to 150 ° C. to ketimine the terminal amino groups of the polyamide resin. Hold at 150 ° C for 4 hours, confirm that there is no distilling of water, cool to a liquid temperature of 50 ° C, add to the epoxyamine adduct, hold at 80 ° C for 1 hour, solid content 70%, amine value 66. Epoxyamino-polyamide adduct resin varnish was obtained. The above epoxy-amino-polyamide-added resin varnish (34 g) and 15% acetic acid (4 g) are mixed with 9.4 g of a butyl cellosolve block product of xylylene diisocyanate, and 50 g of deionized water is added dropwise to obtain a cation electrodeposition clear emulsion having a solid content of 33%. rice field.
[Manufacturing of pigment-dispersed resin]
エポトートYD―128(エポキシ当量187、東都化成社製のエポキシ樹脂、商品名)275g、エポートYD―011(エポキシ当量475、東都化成社製のエポキシ樹脂、商品名)349g、プロピレングリコールモノメチルエーテル342gを仕込み、100℃に昇温後1時間攪拌し、80℃まで冷却した。次に、ジエチルアミノプロピルアミン95g、ジエタノールアミン77gを仕込み、100℃、2時間保持し70℃に冷却した。得られた分散樹脂の固形分は70%であった。この樹脂を顔料分散時、pH6.5となるよう酢酸で中和し、分散処理した。
〔顔料ペーストの調整〕
Epototo YD-128 (epoxy equivalent 187, epoxy resin manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., trade name) 275 g, Eport YD-011 (epoxy equivalent 475, epoxy resin manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., trade name) 349 g, propylene glycol monomethyl ether 342 g The mixture was charged, heated to 100 ° C, stirred for 1 hour, and cooled to 80 ° C. Next, 95 g of diethylaminopropylamine and 77 g of diethanolamine were charged, held at 100 ° C. for 2 hours, and cooled to 70 ° C. The solid content of the obtained dispersed resin was 70%. This resin was neutralized with acetic acid so as to have a pH of 6.5 when the pigment was dispersed, and then dispersed.
[Adjustment of pigment paste]
表1に示した組成にて分散させ、サンドミルで粉砕、調整し、顔料ペーストを得た。 The mixture was dispersed according to the composition shown in Table 1, pulverized and adjusted with a sand mill to obtain a pigment paste.
固形分33%のカチオン電着用クリヤーエマルション61gに表2に示す配合1〜13の実施例1〜13および配合14〜15の比較例1〜2の顔料ペースト12gを攪拌しながら加え、脱イオン水27gで希釈してカチオン電着塗料を得た。
〔塗装試験〕
Add 12 g of the pigment pastes of Examples 1 to 13 of Formulations 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 2 of Formulations 14 to 15 shown in Table 2 to 61 g of a cationic electric-worn clear emulsion having a solid content of 33% with stirring, and deionized water. Diluted with 27 g to obtain a cationic electrodeposition paint.
[Painting test]
実施例1〜13および比較例1〜3で得た電着塗料中にリン酸亜鉛処理した0.8×150×70mmの冷延ダル鋼板を浸漬してカソードとし、電着塗装を行った。電着条件は電圧280Vで、膜厚は約20μmを塗装し,水洗後焼き付けた。焼き付けはギヤーオーブン中、130℃で20分とした。得られた焼付塗膜の性能試験結果を表2(表2-1および表2-2)に示す。
〔浴安定性試験〕
A cold-rolled dull steel sheet of 0.8 × 150 × 70 mm treated with zinc phosphate was dipped in the electrodeposition coating materials obtained in Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 3 to serve as a cathode, and electrodeposition coating was performed. The electrodeposition conditions were a voltage of 280 V, a film thickness of about 20 μm was applied, and the film was washed with water and then baked. Baking was performed in a gear oven at 130 ° C. for 20 minutes. The performance test results of the obtained baked coating film are shown in Table 2 (Table 2-1 and Table 2-2).
[Bath stability test]
実施例1〜13および比較例1〜2で得た電着塗料を30℃、1ヶ月経時後、400メッシュの金網でろ過し、金網に残った量を測定し、下記の基準で評価した。
◎: 5mg 未満
〇: 6〜10mg
△: 11〜80mg
×: 81mg以上
〔硬化性試験2〕
The electrodeposition coating materials obtained in Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 and 2 were filtered through a 400-mesh wire mesh after a lapse of 1 month at 30 ° C., and the amount remaining on the wire mesh was measured and evaluated according to the following criteria.
◎: Less than 5 mg 〇: 6 to 10 mg
Δ: 11 to 80 mg
×: 81 mg or more [curability test 2]
130℃で焼き付けた電着塗膜の塗面をメチルエチルケトンをしみこませたガーゼで20回往復こすった時の塗面の外観を目視した。評価基準は、次の通りである。
〇 : 塗面キズなし
△ : 塗面キズあり
× : 塗面が溶解し素地が見える
〔耐腐食性試験〕
The appearance of the coated surface of the electrodeposited coating film baked at 130 ° C. was visually observed when the coated surface was rubbed back and forth 20 times with gauze impregnated with methyl ethyl ketone. The evaluation criteria are as follows.
〇: No scratches on the coated surface △: Scratched on the coated surface ×: The coated surface melts and the substrate can be seen [corrosion resistance test]
素地に達するまでナイフでクロスカットキズを入れ、JIS-Z-2731に準じて、1000時間、塩水噴霧試験を行い、ナイフカット部の錆、フクレ幅により評価した。評価基準は、次のとおりである。
◎: 錆およびフクレ幅がナイフカット部から1mm未満
〇: 錆およびフクレ幅がナイフカット部から1.1〜2 mm
△: 錆およびフクレ幅がナイフカット部から2.1 〜3 mm
×: 錆およびフクレ幅がナイフカット部から3.1 mm 以上
〔塗膜平滑性試験〕
Cross-cut scratches were made with a knife until the substrate was reached, and a salt spray test was conducted for 1000 hours in accordance with JIS-Z-2731, and the evaluation was made based on the rust and blistering width of the knife-cut portion. The evaluation criteria are as follows.
◎: Rust and blistering width is less than 1 mm from the knife cut part 〇: Rust and blistering width is 1.1 to 2 mm from the knife cut part
Δ: Rust and blistering width is 2.1 to 3 mm from the knife cut part
×: Rust and blistering width is 3.1 mm or more from the knife cut part [Coating film smoothness test]
塗膜外観を目視し、評価を行った。
〇: 良好
△: やや不良
×: 不良
The appearance of the coating film was visually inspected and evaluated.
〇: Good △: Slightly bad ×: Bad
以上のように、この発明の実施例によれば、焼き付け温度あるいは硬化温度を130℃程度まで低下させた場合でも、塗膜平滑性にすぐれ、しかもまた、防錆性にもすぐれた結果を得ることができた。
As described above, according to the embodiment of the present invention, even when the baking temperature or the curing temperature is lowered to about 130 ° C., the result of excellent coating film smoothness and excellent rust prevention is obtained. I was able to.
次に、トリオクチル酸ビスマスとエチレンジアミンとの混合物を付加的な硬化触媒として用いる場合について説明する。付加的な混合物(硬化剤)として、MIK-1とMIK-2とを作成した。
<硬化剤MIK-1の作成>
500mlのナスフラスコに窒素ガス雰囲気下50gのBiCAT8210[Shepherd社製(トリオクチル酸ビスマス28wt%Bi)]を添加した。次に外温40℃で30分攪拌後、N、N、N’、N’-テトラキス(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミン90gを徐々に加えた。反応系内は発熱が観測され、黄色からオレンジ色に変化した。外温50℃にて1時間反応することにより標記混合物140gを得た。ビスマス濃度は10wt%の定量的収率であった。
<硬化剤MIK-2の作成>
500mlのナスフラスコに窒素ガス雰囲気下72gのBiCAT8210[Shepherd社製(トリオクチル酸ビスマス28wt%Bi)]を添加した。次に外温40℃で30分攪拌後、N、N、N’、N’―テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン60gを徐々に加えた。反応系内は発熱が観測され、黄色からオレンジ色に変化した。発熱がおさまった後、ジエチレングリコールモノエチルエーテル68gを加え、外温50℃にて1時間反応することにより標記混合物200gを得た。ビスマス濃度は10.2wt%の定量的収率であった。
そして、これらの硬化剤MIK-1およびMIK-2を用いて、製造例14および15の各組成物を得た。
〔製造例14〕
Next, a case where a mixture of bismuth trioctylate and ethylenediamine is used as an additional curing catalyst will be described. MIK-1 and MIK-2 were prepared as additional mixtures (hardeners).
<Creation of curing agent MIK-1>
To a 500 ml eggplant flask, 50 g of BiCAT8210 [manufactured by Shepherd (bismuth trioctylate 28 wt% Bi)] was added under a nitrogen gas atmosphere. Next, after stirring at an outside temperature of 40 ° C. for 30 minutes, 90 g of N, N, N', N'-tetrakis (2-hydroxyethyl) ethylenediamine was gradually added. Fever was observed in the reaction system, and the color changed from yellow to orange. The mixture was reacted at an outside temperature of 50 ° C. for 1 hour to obtain 140 g of the title mixture. The bismuth concentration was a quantitative yield of 10 wt%.
<Creation of curing agent MIK-2>
72 g of BiCAT 8210 [manufactured by Shepherd (bismuth trioctylate 28 wt% Bi)] was added to a 500 ml eggplant flask in a nitrogen gas atmosphere. Next, after stirring at an outside temperature of 40 ° C. for 30 minutes, 60 g of N, N, N', N'-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine was gradually added. Fever was observed in the reaction system, and the color changed from yellow to orange. After the exotherm subsided, 68 g of diethylene glycol monoethyl ether was added, and the mixture was reacted at an outside temperature of 50 ° C. for 1 hour to obtain 200 g of the title mixture. The bismuth concentration was a quantitative yield of 10.2 wt%.
Then, using these curing agents MIK-1 and MIK-2, the compositions of Production Examples 14 and 15 were obtained.
[Manufacturing Example 14]
MIK-1の混合物8.3gに先に記載した製造例1の10%固形溶液250gを加え混合することにより、製造例1の焼成物とMIK-1の7.5/2.5重量比の10%溶液258.3gを得る。続いて溶液を減圧濃縮し乾燥することにより製造例14の組成物を得る。
〔製造例15〕
By adding 250 g of the 10% solid solution of Production Example 1 described above to 8.3 g of the mixture of MIK-1 and mixing, the calcined product of Production Example 1 and a 10% solution of a 7.5 / 2.5 weight ratio of MIK-1 258.3 g. To get. Subsequently, the solution is concentrated under reduced pressure and dried to obtain the composition of Production Example 14.
[Manufacturing example 15]
MIK-2の混合物17gに先に記載した製造例1の10%固形溶液510gを加え混合することにより、製造例1の焼成物とMIK-2の7.5/2.5重量比の10%溶液527gを得る。続いて溶液を減圧濃縮し乾燥することにより製造例14の組成物を得る。 By adding 510 g of the 10% solid solution of Production Example 1 described above to 17 g of the mixture of MIK-2 and mixing, 527 g of the calcined product of Production Example 1 and a 10% solution of a 7.5 / 2.5 weight ratio of MIK-2 is obtained. .. Subsequently, the solution is concentrated under reduced pressure and dried to obtain the composition of Production Example 14.
これらのMIK-1 およびMIK-2の各混合物を添加した形態における実験結果を表3に示す。その結果から、MIK-1 およびMIK-2の各混合物を添加した場合、トリオクチル酸ビスマス単独の場合に比べて、ビスマス量の換算でトリオクチル酸ビスマスの使用量を有意に減じることが分かる。これは、MIK-1 およびMIK-2が水を含む親水性溶媒に対して安定性および相溶性が向上し、トリオクチル酸ビスマスの加水分解が抑制されることに起因すると考えられる。加水分解の抑制により、オクチル酸の遊離を回避して安全性を向上することができるし、トリオクチル酸ビスマスの使用量を減じてコスト的にも有利になる。ここで、実験結果のMIK-1 およびMIK-2のゲル分率(残存率)の中でビスマス量を検討すると、トリオクチル酸ビスマスの配合量としては、焼成物1に対して、0.05以上、好ましくは0.1〜1程度である。この点、MIK-1 およびMIK-2の各混合物を添加した場合、トリオクチル酸ビスマス単独の場合に比べて、明らかにトリオクチル酸ビスマスの使用量が減じることが分かる。 Table 3 shows the experimental results in the form in which each mixture of MIK-1 and MIK-2 was added. From the results, it can be seen that when each mixture of MIK-1 and MIK-2 is added, the amount of bismuth trioctylate used is significantly reduced in terms of the amount of bismuth trioctate as compared with the case of bismuth trioctylate alone. It is considered that this is because MIK-1 and MIK-2 have improved stability and compatibility with a hydrophilic solvent containing water, and the hydrolysis of bismuth trioctylate is suppressed. By suppressing hydrolysis, liberation of octyl acid can be avoided and safety can be improved, and the amount of bismuth trioctylate used can be reduced, which is advantageous in terms of cost. Here, when the amount of bismuth is examined in the gel fractions (residual rate) of MIK-1 and MIK-2 in the experimental results, the amount of bismuth trioctylate to be blended is preferably 0.05 or more with respect to the calcined product 1. Is about 0.1 to 1. In this respect, it can be seen that when each mixture of MIK-1 and MIK-2 is added, the amount of bismuth trioctylate used is clearly reduced as compared with the case of bismuth trioctylate alone.
そこで、MIK-1 およびMIK-2の各混合物を含む、製造例14および15の組成物を用いることにより、先に述べたと同様の条件により、製造例2の組成物を用いたものを含め、耐腐食性、塗膜平滑性を調べた。その結果を表4に示す。いずれの場合も、耐腐食性、塗膜平滑性は良好であり、また、130℃温度における硬化性も確認された。 Therefore, by using the compositions of Production Examples 14 and 15 containing the mixtures of MIK-1 and MIK-2, the composition of Production Example 2 is included under the same conditions as described above. Corrosion resistance and coating film smoothness were examined. The results are shown in Table 4. In all cases, corrosion resistance and coating film smoothness were good, and curability at a temperature of 130 ° C. was also confirmed.
Claims (18)
亜鉛化合物とビスマス化合物との焼成物であり、酸化亜鉛の重量%Wzと、酸化ビスマスまたは/および水酸化ビスマスの重量%WbとがWz≧Wbの関係にあり、しかも、防錆剤または/および硬化触媒であることを特徴とする、焼成組成物。 It is a material of an electrodeposition coating composition, and is a firing composition capable of reducing the baking temperature associated with electrodeposition coating to more than 150 ° C.
It is a calcined product of a zinc compound and a bismuth compound, and the weight% Wz of zinc oxide and the weight% Wb of bismuth oxide and / and bismuth hydroxide have a relationship of Wz ≧ Wb, and a rust preventive or / and A firing composition, which is a curing catalyst.
亜鉛化合物とビスマス化合物とケイ素化合物の焼成物であり、酸化亜鉛の重量%Wzと、酸化ビスマスまたは/および水酸化ビスマスの重量%Wb、ならびに酸化ケイ素の重量%WsとがWz≧Wb,Ws(ここで、Wz≧Wb,Wsとは、Wz≧WbかつWz≧Wsを意味する)の関係にあり、しかも、防錆剤または/および硬化触媒であることを特徴とする、焼成組成物。 It is a material of an electrodeposition coating composition, and is a firing composition capable of reducing the baking temperature associated with electrodeposition coating to more than 150 ° C.
It is a calcined product of zinc compound, bismuth compound and silicon compound, and the weight% Wz of zinc oxide, the weight% Wb of bismuth oxide and / and bismuth hydroxide, and the weight% Ws of silicon oxide are Wz ≥ Wb, Ws ( Here, Wz ≧ Wb, Ws means Wz ≧ Wb and Wz ≧ Ws), and the firing composition is a rust preventive and / and a curing catalyst.
亜鉛化合物とチタン化合物とケイ素化合物の焼成物であり、酸化亜鉛の重量%Wzと、酸化チタンの重量%Wtおよび酸化ケイ素の重量%WsとがWz≧Wt,Ws(ここで、Wz≧Wt,Wsとは、Wz≧WtかつWz≧Wsを意味する)の関係にあり、しかも、防錆剤または/および硬化触媒であることを特徴とする、焼成組成物。 It is a material of an electrodeposition coating composition, and is a firing composition capable of reducing the baking temperature associated with electrodeposition coating to more than 150 ° C.
It is a calcined product of a zinc compound, a titanium compound and a silicon compound, and the weight% Wz of zinc oxide, the weight% Wt of titanium oxide and the weight% Ws of silicon oxide are Wz ≧ Wt, Ws (where Wz ≧ Wt, Wz ≧ Wt, Ws. Ws means Wz ≧ Wt and Wz ≧ Ws), and is a calcining composition characterized by being a rust preventive and / and a curing catalyst.
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