JPH0142303B2 - - Google Patents

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JPH0142303B2
JPH0142303B2 JP62113389A JP11338987A JPH0142303B2 JP H0142303 B2 JPH0142303 B2 JP H0142303B2 JP 62113389 A JP62113389 A JP 62113389A JP 11338987 A JP11338987 A JP 11338987A JP H0142303 B2 JPH0142303 B2 JP H0142303B2
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JP
Japan
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reaction
formula
partial
transesterification
transamidation
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JP62113389A
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Japanese (ja)
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JPS62267373A (en
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Shitsufuaa Rudorufu
Shumerutsuaa Geruharudo
Daimaa Uorufugangu
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Allnex Austria GmbH
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Vianova Resins AG
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Publication date
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Publication of JPH0142303B2 publication Critical patent/JPH0142303B2/ja
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    • C09D5/44Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for electrophoretic applications
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    • C09D5/4496Cathodic paints characterised by the nature of the curing agents
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    • C08G59/4269Macromolecular compounds obtained by reactions other than those involving unsaturated carbon-to-carbon bindings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本願で開示される発明はエステル交換反応およ
び/またはアミド交換反応によつて架橋が可能な
構造を有する焼付け塗料バインダー用架橋剤成分
に関し、またその製造方法およびその利用、特に
陰極電着塗料組成物中への使用に関する。 ヨーロツパ特許―BI―0131127号に、エステル
交換反応および/またはアミド交換反応(trans
amidation)による架橋が可能な、バインダーの
架橋成分の製造方法が開示されている。この方法
は、X―CH2―COOR(こゝでXは―COOR、―
CN、または―COCH3、Rは炭素原子数1〜8の
アルキル基である)で示される構造を有する化合
物であり、好ましくはマロン酸と炭素原子1〜4
個のアルカノールとのジエステルである)に、カ
ルボニル化合物(好ましくはホルムアルデヒド、
特に好ましくはパラホルムアルデヒド)と、クネ
ーフエナーゲル反応形式によつて水を脱離する反
応を行なわせ、えられたα―二置換アルキリデン
化合物を重合して分子量300〜6000のオリゴマー
またはポリマーにすることを特徴とする。 この硬化剤成分を用いてえられる塗膜の性質を
さらに改良することを目的として研究を行なつた
結果、反応 (式中、XおよびRは上記の意味を有し、R1
は水素原子またはアルキル基、nは上記単位を分
子量300〜6000にする倍数である)によつてえら
れる化合物は、ジオールまたはポリオールと部分
エステル交換または少くとも二官能性の第一およ
び/または第二アミンまたはポリアミンと部分ア
ミド交換してえられる生成物の形態で、塗膜形成
能が改良された生成物を与えることが見出され
た。 すなわち、本発明は、 (a1) 式()の化合物、 (式中、Xは―COOR,―CN、または―
COCH3,Rは炭素原子数1〜8のアルキル基、
R1は水素原子またはアルキル基、nは上記単位
を分子量300〜6000にする倍数である)の1モル
と、二価および/または多価アルカノール0.1〜
1.4ヒドロキシ当量との部分エステル交換反応、
または少なくとも二官能性の第一および/または
第二アミン0.05〜1.0NH当量との部分アミド交換
反応によつてえられる化合物かまたは (a2) 式X―CH2―COOR()の化合物 (式中、XおよびRは上記と同じ意味を有す
る)のエステル基を、二価および/または多価の
アルカノールと5〜80%まで部分エステル交換、
または少くとも二官能性の第一および/または第
二アミンと部分アミド交換し、えられた予備縮合
物をクネーフエナーゲル反応によつてカルボニル
化合物と反応させてえられる化合物。 からなり、(a1)および(a2)の分子量(ゲ
ル・パーミエイシヨン・クロマトグラフイによつ
て測定)が1000〜8000であることを特徴とするエ
ステル交換反応によつて架橋することができる塗
料バインダー用架橋成分に関する。 さらに、本発明は、 (a1) 式 (式中、Xは―COOR,―CN、または―
COCH3,Rは炭素原子数1〜8のアルキル基、
R1は水素原子またはアルキル基、nは上記単位
を分子量300〜6000にする倍数である)で表わさ
れるクネーフエナーゲル反応生成物であるオリゴ
マーの1モルを、0.1〜1.4ヒドロキシ当量の二価
および/または多価アルカノールと130〜180℃で
エステル交換させるか、あるいは化合物()モ
ル当り0.05ないし1.0NH当量の少くとも二官能性
の第一および/または第二アミンとアミド交換さ
せるか、 (a2) 式X―CH2―COOR(式中、XおよびR
は上記と同じ意味を有する)で表わされる化合物
のエステル基の5〜80%を、二価および/または
多価アルカノールと100〜200℃でエステル交換さ
せるか、あるいは少くとも二官能性の第一およ
び/または第二アミンとアミド交換させ、えられ
た未縮合物をカルボニル化合物とクネーフエナー
ゲル反応形式によつて反応させ、重合させること
によつて、(a1),(a2)いずれの場合も、分子量
が1000〜8000(ゲル・パーミエイシヨン・クロマ
トグラフイによる測定値)の生成物をうることを
特徴とする、エステル交換および/またはアミド
交換によつて架橋可能な塗料バインダー用の架橋
成分の製造方法に関する。 さらに、本発明は本発明の塗料バインダーを、
水酸基および/または第一級および/または第二
級アミノ基を有する陽イオン性樹脂と組合せて焼
付塗料組成物、特に陰極析出が可能な電着塗装用
塗料に使用することに関する。 EP―BI―0131127の架橋成分を用いて得られる
結合剤組成物とは異つて、本発明の架橋成分を用
いることにより、それから調製される塗料組成物
の諸性質に本質的に効果をおよぼすことができ
る。このことは特に電着塗料としての特性、例え
ば架橋過程中の塗膜の形成、均一電着性あるいは
完全な塗面の形成能に対して、あてはまる。ま
た、反応相手の化合物を十分考慮の上選ぶことに
よつて、硬化特性、塗装体への接着性、および上
塗り塗膜への接着性を制御することができる。 特に、本製法によれば、陰極電着に好ましいア
ミド基を架橋成分中に導入することができる。ア
ルコールやアミンをイソシアネート化合物で変性
することによつて、ウレタン基あるいは尿素基を
導入することもできる。 (a1)の方法に出発原料として用いる式()
のクネーフエナーゲル反応生成物であるオリゴマ
ーは、EP―BI―0131127に従つて、α―ジ置換ア
ルキリデン化合物の重合によつてえられる。この
アルキリデン化合物はX―CH2―COOR(Xは―
COOR,―CN、または―COCH3、Rは炭素原子
数1〜8のアルキル基である)で表わされる化合
物と、カルボニル化合物、好ましくはホルムアル
デヒドの反応によつて、水の分離と共にえられ
る。 本発明の方法には、マロン酸と炭素原子数1〜
4のアルカノールとジエステル(Xが―COORの
もの)、例えばマロン酸ジメチル、マロン酸ジエ
チル、マロン酸n―プロピル、マロン酸イソプロ
ピル等が好適に用いられる。またシアノ酢酸メチ
ル、シアノ酢酸エチル、シアノ酢酸プロピル、シ
アノ酢酸ブチル、シアノ酢酸シクロペンチル、シ
アノ酢酸シクロヘキシル、アセト酢酸メチル、ア
セト酢酸エチルのようなシアノ酢酸アルキルエス
テルまたはシアノ酢酸シクロアルキルエステルも
用いることができる。 カルボニル化合物はホルムアルデヒド、特にそ
の重合体であるパラホルムアルデヒドが好まし
い。高級アルデヒドも用いることができるが安価
で入手が容易なホルムアルデヒドと比べてほとん
ど利点はない。メチルイソブチルケトン、シクロ
ヘキサノンのようなケトンもまた使用できる。 オリゴマーは次のようにして有利に製造され
る。パラホルムアルデヒドを一部づつ分けて上記
のエステルに60〜70℃で加え溶解する。この反応
の触媒として、ピペリジンと蟻酸との混合物をエ
ステルに対し約0.1〜1モル%添加する。パラホ
ルムアルデヒドが溶解しない間は、反応温度を90
℃より高くしてはならない。次に、温度を徐々に
上げ、反応で生ずる水は、共沸剤、例えば脂肪族
または芳香族炭化水素を用いて120〜150℃で共沸
蒸留により同伴除去する。反応は反応による水の
生成量によつて監視する。同時におこる重合は屈
折率の測定または粘度上昇の測定によつて制御す
る。 過酸物重合開始剤を添加して重合を完全に行な
つてもよい。共沸剤を除去した後架橋剤成分を実
質的に無溶媒で使用することができる。取扱いを
容易にするため、架橋剤中の基本樹脂の分布を良
好にするため、必要に応じて不活性の溶媒を添加
してもよい。生成物の分子量は約300乃至約6000
である。 (a1)の方法では、この反応生成物を、二価
および/または多価のアルカノール0.1〜1.4OH
当量(クネーフエナーゲル反応生成物1モル当
り)と反応させる。分子量を増加させるために
は、少くとも二官能性の第一および/または第二
アミン0.05〜1.0NH当量(生成物1モル当り)と
アミド交換反応を行なわせることもできる。これ
らの原料はこのようにしてえられる架橋剤成分の
平均分子量が1000〜8000となるように選択され
る。この分子量はゲル.パーミエイシヨン・クロ
マトグラフイによつて測定するのが便利である。 上記の生成物とアルカノールまたはアミンとの
反応は、130〜185℃で行なわれるが、この反応の
進行は、分離されるアルコールの量、またはジメ
チルホルムアミド中の20℃における固有粘度によ
つて監視される。 二価のアルコールとして使用に適しているもの
は、エチレングリコール、その同族体およびその
異性体のような、直鎖状または分枝状のアルカン
ジオールである。ジアルキレングリコール、ポリ
アルキレングリコール、ポリカプロラクトンジオ
ール、さらには、1,1′―イソプロピリデン―ビ
ス(p―フエニレンオキシ)ジエタノール―2
(ジアノール22〔DIANOL22〕)、トリシクロデカ
ンジメタノール(TDC―アルコールDM)のよ
うな環状ジオールなどのポリエーテルジオールも
同様に用いることができる。 多価アルコールとして使用に適したものは、ト
リメチロールアルカンやペンタエリスリトールで
ある。そのほか適したジオールまたはポリオール
は、例えば、モノエポキシ化合物と、二級アルカ
ノールアミン、またはジメチロールプロピオン酸
のようなヒドロキシカルボン酸との反応、ジアミ
ンとアルキレンカーボネートとの反応など簡単な
反応で得ることができる。ジオールまたはポリオ
ールが生成する同様の反応は当技術の専門家に知
られているとおりである。 ウレタン結合を導入するため、イソシアネート
化合物と上記のアルコールとの反応生成物をジオ
ールまたはポリオール成分として用いることがで
きる。 アミド交換反応には、特に、脂肪族の第一およ
び第二アミンが用いられる。これらのほか、モノ
メチルエタノールアミン、2―アミノ―2―エチ
ルプロパンジオール、モノエタノールアミン等の
第一級および第二級アルカノールアミン、および
ヒドロキシエチルピペラジン、アミノエチルピペ
ラジンのような環状ポリアミンもアミド交換反応
に用いることができる。 (a2)の方法で本発明の架橋剤成分を製造す
る場合には、最初の反応段階において、活性メチ
レン基を含有する、式X―CH2―COOR(Xおよ
びRは請求の範囲で述べたとおり)で表わされる
エステルのエステル原子団の5〜80%を、100〜
200℃でジオールおよび/またはポリオール、並
びに/もしくはジアミンおよび/またはポリアミ
ンとエステル交換またはアミド交換させる。この
反応がおこるとアルコールROHが分離するが、
このアルコールは泡鐘塔を用いて反応混合物から
除くのが有利である。この反応の進行は留出液の
量または反応生成物の屈折率によつて監視するこ
とができる。 こゝで用いるアルコール成分は(a1)の方法
で用いるものと同じである。アミンは第一およ
び/または第二アミノ基を有するものであれば直
鎖状あるいは分枝状アルキレンジアミンまたはポ
リアミンのいずれでもよい。さらに相当するアル
カノールアミンも本発明の方法には用いることが
できる。このようなアルカノールアミンは、例え
ば、エチレンジアミンおよびその同族体、イソホ
ロンジアミン、ジエチレントリアミン、およびこ
れらと類似の物質である。上記のアミンとイソシ
アネートとの反応生成物は、架橋剤成分に尿素結
合を導入するのに用いることができる。 (a1)の方法と全く同様に、この反応生成物
に、触媒(通常ピペリジンと蟻酸またはジシクロ
ヘキシルアミンと蟻酸との混合物)の存在下で、
カルボニル化合物、より好ましくはCH2O約90〜
100%を含むパラホルムアルデヒドの形態のホル
ムアルデヒドとクネーフエナーゲル反応を行なわ
せる。エステルと触媒との混合物を少量あて60〜
90℃のパラホルムアルデヒドに加えるのが有利で
ある。反応温度はパラホルムアルデヒドが完全に
溶けるまでは90℃より高くしてはならない。次い
で温度を100℃に上げ、遊離のホルムアルデヒド
が0.5%よりも少くなるまで同温度を保つ。次に
反応で生じた水を同伴剤を用いて留去し、所望の
粘度、屈折率がえられるまで反応温度を保持す
る。反応は生ずる架橋剤成分の分子量(ゲル・パ
ーミエイシヨン・クロマトグラフイで測定)が約
1000〜8000に達するまで続ける。 上記の未縮合物を用いるときにも、クネーフエ
ナーゲル反応が支障なく、制御可能な様式でおこ
ることは驚くべきことである。 本発明に従つて製造された架橋剤成分は、エス
テル交換反応およびアミド交換反応が可能な基体
樹脂と組合せて使用される。とくに水で稀釈可能
な塗料系に混入して用いられる。本架橋成分はと
くに陰極析出性塗料組成物に有用で、反応性が高
いので多くの場合焼付温度を130〜160℃に低下さ
せることが可能なことが判つた。 基体樹脂として適したものは、塗膜の十分な架
橋を確実にするために、エステル化およびアミド
化が可能な基を十分な数だけ含有する樹脂であ
る。この種の樹脂はヨーロツパ特許第0012463号
またはオーストラリア特許第372099号に開示され
ている。好適な樹脂はエポキシ樹脂、特にエポキ
シ樹脂アミン付加物を主体とするものである。こ
れらの樹脂は陰極電着に特に適するよう内部可塑
性(inner flexibilisation)を改質してもよい。
他の好適な基体樹脂は、適当なモノマーを用いる
ことによつて、あるいはさらに改質を行なうこと
によつて十分な数のプロトン化可能な基を含有さ
せた共重合体である。 酸によつて部分的にあるいは完全に中和したと
きに水で十分な稀釈が可能なことを確保するた
め、基体樹脂は20〜150mgKOH/gのアミン価を
有していなければならない。エステル交換または
アミド交換が可能な基の数は40〜500mgKOH/g
に相当すべきである。 本発明の特別な実施態様においては、基体樹脂
を架橋剤成分と80〜140℃において部分予備縮合
させる。この方法によつて、両者の間の相溶性が
かなり改良され、この結合剤あるいは塗料組成物
を長期間貯蔵する場合でも相分離を避けることが
できる。 両成分は、基体樹脂60〜95重量%、本発明の架
橋成分5〜40重量%の割合で混合する。より好ま
しい混合割合は基体樹脂70〜85重量%で架橋成分
15〜30重量%である。 結合剤組成物を加工して水で稀釈可能な塗料組
成物にする方法すなわち、酸で中和し、塗工に適
した粘度になるまで稀釈し、顔料および増量材
(体質顔料)を添加するという方法および可能な
塗布形態は当業者には公知である。本発明の架橋
剤成分を含有する塗料組成物の好適な最終用途は
陰極電着塗装である。 この塗料組成物は120〜180℃で15〜 以下の実施例によつて本発明をさらに説明する
がこれは本発明の範囲を制限するものではない。
実施例における部およびパーセントは別に断らな
い限り、重量基準であり、樹脂成分については樹
脂固形分にたいするものである。 実施例では、次の原料の略称を用いる。 ACEE アセト酢酸エチル MDM マロン酸ジメチル MDE マロン酸ジエチル MDIP マロン酸ジイソプロピル MDBE マロン酸ジ―n―ブチル MEBE マロン酸エチル―n―ブチル PG 1,2―プロピレングリコール NPG ネオペンチルグリコール BD 1,4―ブタンジオール HD 1,6―ヘキサンジオール TPG トリプロピレングリコール CAP ポリカプロラクトンジオール (分子量約200) D22 1,1―イソプロピリデン―ビス(p―
フエニレンオキシ)ジエタノール―2(ジ
アノール22) TMP トリメチロールプロパン CE C9〜C11t―モノカルボン酸のグリシジル
エステル MEOLA モノエタノールアミン DOLA N,N―ジエタノールアミン EHA 2―エチルヘキシルアミン HMDA 1,6―ヘキサメチレンジアミン IPDA イソホロンジアミン DCHA ジシクロヘキシルアミン DETA ジエチレントリアミン DEAPE N,N―ジエチルプロパンジアミン
―1,3 DEA ジエチルアミン FA 100%ホルムアルデド (91%パラホルムアルデヒドとして使用) ECT エチレンカーボネート PCT プロピレンカーボネート TDI トリレンジイソシアネート (異性体比80/20) DMPS ジメチロールプロピオン酸 AMS 蟻酸 PIP ピペリジン C1 CEとDOLAとの等モル反応生成物 C2 HMDA1モルとECT2モルとの反応生成物 C3 TDI1モルとBD2モルとの反応生成物 C4 HMDA1モルとPCT2モルとの反応生成物 C5 CEとDMPSとの等モル反応生成物 EGL エチレングリコールモノエチルエーテ
ル BUGL エチレングリコールモノブチルエー
テル DEGM ジエチレングリコールジメチルエー
テル PM プロピレングリコールモノメチルエーテ
ル(メトキシプロパノール) DMF ジメチルホルムアミド INS イソノナン酸 AS アジピン酸 THPSA テトラヒドロ無水フタル酸 TOFS トール油脂肪酸 HEOX ヒドロキシエチルオキサゾリジン MIBK メチルイソブチルケトン 実施例 1〜16 (a1)の型の架橋成分を、表1に掲げた原料
から以下のようにして製造する。 部分エステル交換反応またはアミド交換反応の
際生ずるアルコール成分を分離するための共沸蒸
留装置と泡鐘塔とを備えた適当な反応器中で、エ
ステル成分と触媒系(エステルに対しそれぞれ
0.5〜1.0モル%のピペリジンと蟻酸)との混合物
を70〜80℃に加熱し、パラホルムアルデヒドを一
部づつ分けて加える。発熱反応がおこるがパラホ
ルムアルデヒドが完全にとけるまで、温度は90℃
を越えないように保つ。次に温度を徐々に110〜
120℃に上げ、反応で生ずる水を適当な同判剤を
用いて除去する。同判剤を減圧除去した後、ポリ
オール成分またはアミン成分を加え、温度を蒸留
が始まる点(約140〜180℃)まで上げる。アルコ
ール成分の分離は泡鐘塔を用いて行なう。えられ
る反応生成物は固形分90〜96%(120℃、30分間
乾燥して求める)を含有する。 実施例 17〜25 (a2)の型の架橋成分を表2に掲げた原料か
ら、以下のようにして製造する。 部分エステル交換反応またはアミド交換反応の
際生ずるアルコール成分を分離するための共沸蒸
留装置と泡鐘塔とを備えた適当な反応器中で、エ
ステルとエステル交換成分またはアミド交換成分
との混合物を120℃に加熱し、次いで温度を180℃
まで上昇させると共にエステルから遊離してくる
アルコールを泡鐘塔を通して分離する。反応の進
行は留出物の量によつて監視でき、またそれは反
応混合物の屈折率を測定により簡単に制御するこ
とができる。 60℃に冷却後、触媒混合物を、次にパラホルム
アルデヒドを一部づつ分けて加える。反応は発熱
反応であり、温度は90℃より高くしてはならな
い。ホルムアルデヒドが完全に溶解した後、温度
を100℃に上げ、遊離のホルムアルデヒドの含有
率が0.5%よりも低くなるまで、この温度を保つ。
反応で生ずる水と同伴期、例えば適当な沸点範囲
を有する炭化水素溶媒を用いて除去する。同伴剤
を減圧留去してのちさらに所定の値がえられるま
でその温度に保つ。反応生成物は120℃で30分間
乾燥後、90%以上の固体を含有する。 本発明に従つて製造した架橋成分の使用 本発明に従つて製造した架橋成分を種々の基体
樹脂と表3に示す条件で混合する。 成分を混合しあるいは部分的に反応させてPM
中70%溶液とする。 試験塗料の調製 表示するバインダー組成物の樹脂固形分各100
gを、二酸化チタン29.5g、カーボンブラツク
0.5g、けい酸アルミニウム17g、および塩基性
けい酸鉛3gと練り合せる。さらにエステル交換
反応触媒をこれと均一に混ぜ合せる。オクタン酸
鉛を樹脂固体に対し有効金属含有量が0.5%とな
るように用いる。 これらの顔料を分散させた後、塗料を蟻酸で中
和し、脱イオン水で固形分15%に希釈する。 混合物(サンプル)2,8,20、および24につ
いては白色の顔料着色をえらぶ。すなわち、樹脂
固体100g、二酸化チタン37g、および塩基性け
い酸鉛3gを練り合せ、オクタン酸鉛を鉛として
0.5%含有されるように、均一に混ぜ合せる。 アセトン抵抗性の試験 陰極電着塗布後、160℃で30分間焼付けた着色
塗膜にアセトンに浸した綿(cotton swab)をあ
てがうことによつて、アセトンに対する塗膜の抵
抗性を試験する。指の爪で塗膜にカスリ傷がつけ
られるまでアセトン含浸綿をあてがつておいた時
間を記録する。 使用した基体樹脂は次のようにして製造する。
なおMEQ値とは試料(固体)1グラム当りの未
反応のエポキシ基のミリ当量数およびアミンのミ
リ当量数のことである。 基体樹脂A1:ビスフエノールA―エポキシ樹脂
(1エポキシ当量のもの)190gとビスフエノール
A―エポキシ樹脂(3エポキシ当量のもの)1425
gとを100℃でEGL597gに溶解する。この溶液
を60℃に冷却し、DOLA126gを加える。温度を
80℃に2時間かけて徐々に上げ、DEAPA169g
を加える。さらに温度を120℃まで2時間かけて
上げ、この温度でCE478gを加えた後、液を攪拌
しながら130℃に5時間保持する。えられた液を
EGLで稀釈し、樹脂固体の濃度を65%とする。
えられる樹脂のアミン価は91mgKOH/gであり、
ヒドロキシル価は265mgKOH/gである。 基体樹脂A2:アゾビスイソブチロニトリル2g
を加温下にイソプロパノール40gに溶かす。この
澄明な溶液に還流温度(84℃)で、グリシジルメ
タクリレート20g、ヒドロキシエチルメタクリレ
ート20g、メチルメタクリレート20g、2―エチ
ルヘキシルアクリレート40gからなるモノマー混
合物(アゾビスイソブチロニトリル2gを溶かし
た澄明な液)を2時間かけて連続的に加える。こ
の反応混合物を還流温度でさらに3時間攪拌す
る。ジイソプロパノールアミン16gをBUGL20
gに溶かした均質な溶液を反応混合物に85℃で速
やかに加え、反応液を90℃でさらに2時間攪拌す
る。生成物を90℃でEGL13gで稀釈し、次いで
40℃でアセトン10gで稀釈する。 えられた樹脂は固形分57%、アミン価58mg
KOH/g、ヒドロキシル価250mgKOH/gを示
す。 基体樹脂A3:エポキシ・ノボラツク樹脂(エポ
キシ当量約190)380gをDEGM354gに溶解し、
80℃で、THPSAとHEOXセミエステル269g、
DEA37g、およびTOFS140gと、酸価が3mg
KOH/gより低くなるまで反応させる。えられ
た樹脂と、その固形分100gあたり10ミリモルの
酢酸(3N)とを混合し、65℃で3時間攪拌する。
生成物のヒドロキシル価は270mgKOH/gであ
る。 基体樹脂A4:ビスフエノールをベースとするエ
ポキシ樹脂(エポキシ当量約475)1627g(3.43
グラム当量)を、TMP3モル、AS2モル、INS1
モルおよびTHPSA1モルからなるポリエステル
(酸価65mgKOH/g、COOH価942g)226g
(0.24COOHグラム当量)と、85%PM溶液とし
て、110℃で反応させ酸価を5mgKOH/gよりも
低くする。 生成物をPMで固形分70%に稀釈した後、
MEOLA94.5g(0.9グラム当量)、DEAPA78g
(1.2グラム当量)、およびPM240gからなる混合
物を60℃で2時間かけて加える。次に温度を90℃
に上げ1時間この温度を保つ。えられた生成物中
の固形分をPMで70%に調節する。 基体樹脂A5:ビスフエノールをベースとするエ
ポキシ樹脂(エポキシ当量約190)570g(3グラ
ム当量)とPM317gとを60℃に加熱し、
EHA116g(0.9グラム当量)と高分子アミン
(下記の方法で調製)163g(NH―グラム当量
0.15)の混合物と2時間反応させMEQ値2.06とす
る。次にビスフエノールA―エポキシ樹脂(エポ
キシ当量約475)の75%PM溶液1330g(2.1グラ
ム当量)を加える。さらに、DOLA189g(1.8グ
ラム当量)をPM176gに溶かした液を60℃で1
時間かけて加え反応させてMEQ値1.57とする。
DEAPA78g(1.2グラム当量)をPM54gに溶か
した液を1時間かけて加え、60℃で反応させ
MEQ値を1.46とする。温度を90℃に上げ、さら
に1時間かけて120℃に上げる。粘度(ガードナ
ー・ホルト:樹脂6g+PM4g)が―Jに達
した後、PMで固形分65%に調節する。生成物は
アミン価117mgKOH/g、ヒドロキシル価323mg
を示す。 高分子アミンは、DETA1モルを2―エチルヘ
キシルグリシジルエーテル3.1モルおよびビスフ
エノールA―エポキシ樹脂(エポキシ当量約190)
0.5モルと80%PM溶液として反応させることによ
つてえられる。生成物は60〜80sの粘度(DIN 53
211、樹脂100g+PM30g)を示す。 基体樹脂A6:基体樹脂A4として述べた改質エポ
キシーアミン付加物の最後の調製段階のものを5
重量%のポリプロピレングリコールジグリシジル
エーテルと90℃で混合し、グリシジル基がすべて
反応するまで120℃で反応させる。生成物はアミ
ン価76mgKOH/g、ヒドロキシル価(第一級
OH)89mgKOH/gを示す。 基体樹脂A7:ビスフエノールA―エポキシ樹脂
570g(3グラム当量)の173gPM中の溶液中
へ、EHA98.6g(0.75グラム当量)、重合アミン
(A―5で用いられたもの)326g(0.3NH―グ
ラム当量)およびPM160gの混合物を60℃で2
時間以内に加え、MEQ値が2.15になるまで反応
させた。次にビスフエノールA―エポキシ樹脂
(エポキシ当量475)のPM中75%の溶液1330g
(2.1グラム当量)を加え、DOLA210g(2グラ
ム当量)を60℃で30分以内に加えた。MEQ値が
1.72に達したとき、PM245g中に溶解したジケチ
ミン(Diketimine)(0.5NH―グラム当量)(下
記)138gを加え、MEQ値が1.60になるまで反応
させた。生成物の固形分含量は70%であり、その
粘度(ガードナー・ホルト、樹脂10g+PM4g)
はL―Mである。アミン値は117mgKOH/gであ
る。 ジケチミンの製法:DETA103gをMIBK200
gと120℃で反応させ、共沸蒸留で水36gを分離
する。溶媒を減圧除去すると、反応生成物は屈折
率n20 D1.4672を示す。
The invention disclosed in this application relates to a crosslinking agent component for a baking paint binder having a structure capable of crosslinking by transesterification reaction and/or transamidation reaction, as well as a method for producing the same and its use, particularly a cathodic electrodeposition paint composition. Regarding use inside. European Patent No. BI-0131127 describes transesterification and/or transamidation reactions.
Disclosed is a method for producing a crosslinking component of a binder that can be crosslinked by (amidation). This method uses X-CH 2 -COOR (where X is -COOR, -
CN, or -COCH 3 , R is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms), preferably malonic acid and 1 to 4 carbon atoms.
carbonyl compound (preferably formaldehyde,
Particularly preferably paraformaldehyde) is subjected to a reaction to eliminate water by Knoeffenagel reaction format, and the obtained α-disubstituted alkylidene compound is polymerized to form an oligomer or polymer with a molecular weight of 300 to 6000. It is characterized by As a result of research aimed at further improving the properties of coating films obtained using this curing agent component, we found that the reaction (wherein X and R have the above meanings, R 1
is a hydrogen atom or an alkyl group, and n is a multiple of the above units to have a molecular weight of 300 to 6000). It has been found that in the form of products obtained by partial transamidation with diamines or polyamines, products with improved film-forming ability are obtained. That is, the present invention provides (a1) a compound of formula (), (In the formula, X is -COOR, -CN, or -
COCH 3 , R is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms,
R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group, n is a multiple of the above unit to have a molecular weight of 300 to 6000), and 0.1 to 1 mole of dihydric and/or polyhydric alkanol.
Partial transesterification reaction with 1.4 hydroxy equivalents,
or (a2) a compound of the formula X—CH 2 —COOR () (in which ,
or a compound obtained by partial transamidation with at least difunctional primary and/or secondary amines and reacting the obtained precondensate with a carbonyl compound by Knoeffenagel reaction. A paint capable of crosslinking by transesterification, characterized in that (a1) and (a2) have a molecular weight (measured by gel permeation chromatography) of 1000 to 8000. This invention relates to a crosslinking component for a binder. Furthermore, the present invention provides formula (a1) (In the formula, X is -COOR, -CN, or -
COCH 3 , R is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms,
R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group, and n is a multiple of the above unit to have a molecular weight of 300 to 6000). ( a2) Formula X-CH 2 -COOR (wherein, X and R
has the same meaning as above) is transesterified with dihydric and/or polyhydric alkanols at 100-200°C, or with at least a difunctional primary alkanol. and/or amidation exchange with a secondary amine, and the resulting uncondensed product is reacted with a carbonyl compound according to the Knoeffenagel reaction format, and polymerized, in either case (a1) or (a2). also crosslinkable for paint binders by transesterification and/or transamidation, characterized in that they yield products with a molecular weight of 1000 to 8000 (determined by gel permeation chromatography). The present invention relates to a method for producing components. Furthermore, the present invention uses the paint binder of the present invention,
The present invention relates to use in combination with a cationic resin having a hydroxyl group and/or a primary and/or secondary amino group in a baking paint composition, especially a paint for electrodeposition coating capable of cathodic deposition. Unlike the binder compositions obtained using the crosslinking component of EP-BI-0131127, the use of the crosslinking component of the present invention has a substantial effect on the properties of the coating compositions prepared therefrom. Can be done. This applies in particular to the properties of the electrodeposition coating, such as the formation of a coating during the crosslinking process, the uniformity of the electrodeposition or the ability to form a complete coating. Furthermore, by carefully selecting the reaction partner compound, the curing properties, adhesion to the coated body, and adhesion to the top coat can be controlled. In particular, according to the present production method, an amide group suitable for cathodic electrodeposition can be introduced into the crosslinking component. A urethane group or urea group can also be introduced by modifying alcohol or amine with an isocyanate compound. Formula () used as starting material in method (a1)
The Knoeffenagel reaction product oligomers are obtained by polymerization of α-disubstituted alkylidene compounds according to EP-BI-0131127. This alkylidene compound is X-CH 2 -COOR (X is-
It is obtained by the reaction of a compound represented by COOR, --CN, or --COCH 3 , R is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, with a carbonyl compound, preferably formaldehyde, with separation of water. The method of the present invention includes malonic acid and malonic acid having 1 to 1 carbon atoms.
Alkanols and diesters of No. 4 (where X is -COOR), such as dimethyl malonate, diethyl malonate, n-propyl malonate, isopropyl malonate, and the like are preferably used. Cyanoacetic acid alkyl esters or cyanoacetic acid cycloalkyl esters such as methyl cyanoacetate, ethyl cyanoacetate, propyl cyanoacetate, butyl cyanoacetate, cyclopentyl cyanoacetate, cyclohexyl cyanoacetate, methyl acetoacetate, and ethyl acetoacetate can also be used. . The carbonyl compound is preferably formaldehyde, particularly its polymer paraformaldehyde. Higher aldehydes can also be used, but offer little advantage over formaldehyde, which is inexpensive and readily available. Ketones such as methyl isobutyl ketone, cyclohexanone can also be used. Oligomers are advantageously produced as follows. Paraformaldehyde is added in portions to the above ester at 60-70°C and dissolved. As a catalyst for this reaction, a mixture of piperidine and formic acid is added in an amount of about 0.1 to 1 mol % based on the ester. While the paraformaldehyde does not dissolve, the reaction temperature is increased to 90°C.
Do not exceed ℃. The temperature is then gradually increased and the water produced in the reaction is entrained off by azeotropic distillation at 120-150° C. using an entrainer, for example an aliphatic or aromatic hydrocarbon. The reaction is monitored by the amount of water produced by the reaction. The simultaneous polymerization is controlled by measuring the refractive index or by measuring the viscosity increase. A peroxide polymerization initiator may be added to complete the polymerization. After removal of the entrainer, the crosslinking agent component can be used substantially without solvent. In order to facilitate handling and improve the distribution of the base resin in the crosslinking agent, an inert solvent may be added as necessary. The molecular weight of the product is about 300 to about 6000
It is. In method (a1), this reaction product is converted into divalent and/or polyvalent alkanol 0.1-1.4OH
equivalent amount (per mole of Knoeffenagel reaction product). To increase the molecular weight, transamidation reactions can also be carried out with at least 0.05 to 1.0 NH equivalents (per mole of product) of difunctional primary and/or secondary amines. These raw materials are selected so that the crosslinking agent component thus obtained has an average molecular weight of 1,000 to 8,000. This molecular weight is gel. It is conveniently measured by permeation chromatography. The reaction of the above products with alkanols or amines is carried out at 130-185°C; the progress of the reaction is monitored by the amount of alcohol separated or by the intrinsic viscosity at 20°C in dimethylformamide. Ru. Suitable for use as dihydric alcohols are linear or branched alkanediols, such as ethylene glycol, its homologues and its isomers. Dialkylene glycol, polyalkylene glycol, polycaprolactone diol, and even 1,1'-isopropylidene-bis(p-phenyleneoxy) diethanol-2
Polyether diols such as cyclic diols such as (DIANOL 22) and tricyclodecane dimethanol (TDC-alcohol DM) can be used similarly. Suitable polyhydric alcohols for use are trimethylolalkane and pentaerythritol. Other suitable diols or polyols can be obtained by simple reactions, for example, the reaction of monoepoxy compounds with secondary alkanolamines or hydroxycarboxylic acids such as dimethylolpropionic acid, or the reaction of diamines with alkylene carbonates. can. Similar reactions to form diols or polyols are known to those skilled in the art. To introduce urethane bonds, reaction products of isocyanate compounds and the alcohols mentioned above can be used as diol or polyol components. In particular, aliphatic primary and secondary amines are used in the transamidation reaction. In addition to these, primary and secondary alkanolamines such as monomethylethanolamine, 2-amino-2-ethylpropanediol, and monoethanolamine, and cyclic polyamines such as hydroxyethylpiperazine and aminoethylpiperazine can also be transamidated. It can be used for. When producing the crosslinking agent component of the present invention by the method (a2), in the first reaction step, a compound containing an active methylene group, of the formula 5 to 80% of the ester atomic group of the ester represented by
Transesterification or transamidation with diols and/or polyols and/or diamines and/or polyamines at 200°C. When this reaction occurs, alcohol ROH is separated,
Advantageously, this alcohol is removed from the reaction mixture using a bubble column. The progress of this reaction can be monitored by the amount of distillate or the refractive index of the reaction product. The alcohol component used here is the same as that used in method (a1). The amine may be any linear or branched alkylene diamine or polyamine as long as it has primary and/or secondary amino groups. Furthermore, corresponding alkanolamines can also be used in the process of the invention. Such alkanolamines are, for example, ethylenediamine and its homologues, isophoronediamine, diethylenetriamine, and similar substances. The reaction products of amines and isocyanates described above can be used to introduce urea linkages into the crosslinker component. Just as in method (a1), this reaction product is treated in the presence of a catalyst (usually a mixture of piperidine and formic acid or dicyclohexylamine and formic acid).
Carbonyl compounds, more preferably CH2O from about 90 to
The Knoeffenagel reaction is carried out with formaldehyde in the form of paraformaldehyde containing 100%. Apply a small amount of mixture of ester and catalyst 60~
Advantageously, it is added to paraformaldehyde at 90°C. The reaction temperature should not be higher than 90°C until the paraformaldehyde is completely dissolved. The temperature is then increased to 100° C. and maintained at the same temperature until the free formaldehyde is less than 0.5%. Next, the water produced in the reaction is distilled off using an entraining agent, and the reaction temperature is maintained until the desired viscosity and refractive index are obtained. The reaction occurs when the molecular weight (measured by gel permeation chromatography) of the resulting crosslinker component is approx.
Continue until you reach 1000-8000. It is surprising that the Knoeffenagel reaction also takes place in a trouble-free and controllable manner when using the uncondensed products mentioned above. The crosslinker component produced in accordance with the present invention is used in combination with a base resin capable of transesterification and transamidation. In particular, it is used by mixing it into paint systems that can be diluted with water. It has been found that the present crosslinking component is particularly useful in cathodically depositable coating compositions and, because of its high reactivity, it is possible in many cases to reduce the baking temperature to 130-160°C. Suitable as base resins are resins containing a sufficient number of esterifiable and amidatable groups to ensure sufficient crosslinking of the coating. Resins of this type are disclosed in European Patent No. 0012463 or Australian Patent No. 372099. Preferred resins are epoxy resins, especially those based on epoxy resin amine adducts. These resins may have modified inner flexibilization to make them particularly suitable for cathodic electrodeposition.
Other suitable base resins are copolymers which have been made to contain a sufficient number of protonatable groups by using appropriate monomers or by further modification. The base resin must have an amine number of 20 to 150 mg KOH/g to ensure that sufficient dilution with water is possible when partially or completely neutralized with acid. The number of groups capable of transesterification or transamidation is 40 to 500 mgKOH/g
should be equivalent to In a particular embodiment of the invention, the base resin is partially precondensed with the crosslinker component at 80-140°C. By this method, the compatibility between the two is considerably improved and phase separation can be avoided even when the binder or coating composition is stored for long periods of time. Both components are mixed at a ratio of 60 to 95% by weight of the base resin and 5 to 40% by weight of the crosslinking component of the present invention. A more preferable mixing ratio is 70 to 85% by weight of the base resin and the crosslinking component.
It is 15-30% by weight. A method of processing a binder composition into a water-dilutable coating composition, i.e., neutralizing with acid, diluting to a suitable viscosity for coating, and adding pigments and extenders (extenders). The methods and possible application forms are known to those skilled in the art. A preferred end use for coating compositions containing the crosslinker component of the present invention is cathodic electrodeposition. This coating composition was applied at a temperature of 120 DEG to 180 DEG C. to 15 DEG C. The invention is further illustrated by the following examples, which are not intended to limit the scope of the invention.
Parts and percentages in the examples are by weight, unless otherwise specified, and resin components are based on resin solids. In the examples, the following raw material abbreviations are used. ACEE Ethyl acetoacetate MDM Dimethyl malonate MDE Diethyl malonate MDIP Diisopropyl malonate MDBE Di-n-butyl malonate MEBE Ethyl-n-butyl malonate PG 1,2-Propylene glycol NPG Neopentyl glycol BD 1,4-Butanediol HD 1,6-hexanediol TPG Tripropylene glycol CAP Polycaprolactone diol (molecular weight approx. 200) D22 1,1-isopropylidene-bis(p-
(phenyleneoxy) diethanol-2 (dianol 22) TMP Trimethylolpropane CE C 9 - C 11 Glycidyl ester of t-monocarboxylic acid MEOLA Monoethanolamine DOLA N,N-diethanolamine EHA 2-ethylhexylamine HMDA 1,6-hexamethylene diamine IPDA Isophoronediamine DCHA Dicyclohexylamine DETA Diethylenetriamine DEAPE N,N-diethylpropanediamine-1,3 DEA Diethylamine FA 100% formaldede (used as 91% paraformaldehyde) ECT Ethylene carbonate PCT Propylene carbonate TDI Tolylene diisocyanate (isomer ratio 80) /20) DMPS Dimethylolpropionic acid AMS Formic acid PIP Piperidine C1 Equimolar reaction product between CE and DOLA C2 Reaction product between 1 mol HMDA and 2 mol ECT C3 Reaction product between 1 mol TDI and 2 mol BD C4 1 mol HMDA and PCT2 C5 Equimolar reaction product of CE and DMPS EGL Ethylene glycol monoethyl ether BUGL Ethylene glycol monobutyl ether DEGM Diethylene glycol dimethyl ether PM Propylene glycol monomethyl ether (methoxypropanol) DMF Dimethylformamide INS Isononanoic acid AS Adipic acid THPSA Tetrahydrophthalic anhydride TOFS Tall oil fatty acid HEOX Hydroxyethyl oxazolidine MIBK Methyl isobutyl ketone Examples 1 to 16 A crosslinking component of the type (a1) is prepared from the raw materials listed in Table 1 as follows. The ester component and the catalyst system (for the ester respectively
A mixture of 0.5-1.0 mol % piperidine and formic acid) is heated to 70-80°C and paraformaldehyde is added in portions. An exothermic reaction occurs, but the temperature remains at 90℃ until the paraformaldehyde is completely dissolved.
Keep it so that it does not exceed. Then gradually increase the temperature to 110~
The temperature is raised to 120°C, and the water produced in the reaction is removed using a suitable reagent. After removing the same agent under reduced pressure, the polyol component or amine component is added and the temperature is raised to the point where distillation begins (approximately 140-180°C). The alcohol component is separated using a bubble tower. The resulting reaction product contains 90-96% solids (determined by drying at 120°C for 30 minutes). Examples 17-25 Crosslinking components of type (a2) are produced from the raw materials listed in Table 2 as follows. A mixture of ester and transesterification component or transamidation component is prepared in a suitable reactor equipped with an azeotropic distillation apparatus and a bubble column for separating the alcohol component formed during the partial transesterification or transamidation reaction. Heat to 120℃, then increase the temperature to 180℃
The alcohol liberated from the ester is separated through a bubble tower. The progress of the reaction can be monitored by the amount of distillate, which can be easily controlled by measuring the refractive index of the reaction mixture. After cooling to 60° C., the catalyst mixture and then the paraformaldehyde are added in portions. The reaction is exothermic and the temperature should not be higher than 90°C. After the formaldehyde has completely dissolved, increase the temperature to 100 °C and keep this temperature until the content of free formaldehyde is lower than 0.5%.
The water produced in the reaction is removed using an entrainment phase, such as a hydrocarbon solvent having an appropriate boiling point range. After the entraining agent is distilled off under reduced pressure, the temperature is maintained until a predetermined value is obtained. The reaction product contains more than 90% solids after drying at 120°C for 30 minutes. Use of the crosslinking component produced according to the invention The crosslinking component produced according to the invention is mixed with various base resins under the conditions shown in Table 3. PM by mixing or partially reacting the components
Make a 70% solution. Preparation of test paint Resin solid content of the indicated binder composition 100 each
g, titanium dioxide 29.5g, carbon black
0.5 g, 17 g of aluminum silicate, and 3 g of basic lead silicate. Furthermore, the transesterification reaction catalyst is mixed uniformly with this. Lead octoate is used to give an effective metal content of 0.5% to the resin solid. After dispersing these pigments, the paint is neutralized with formic acid and diluted to 15% solids with deionized water. For mixtures (samples) 2, 8, 20, and 24, choose white pigmentation. That is, 100 g of resin solid, 37 g of titanium dioxide, and 3 g of basic lead silicate are kneaded together, and lead octoate is used as lead.
Mix evenly so that the content is 0.5%. Test for Acetone Resistance The resistance of the coating to acetone is tested by applying a cotton swab soaked in acetone to the colored coating which has been baked at 160° C. for 30 minutes after cathodic electrodeposition. Record the amount of time the acetone-impregnated cotton is left in place until the paint film is scratched with a fingernail. The base resin used is manufactured as follows.
Note that the MEQ value refers to the number of milliequivalents of unreacted epoxy groups and the number of milliequivalents of amine per gram of sample (solid). Base resin A1: 190 g of bisphenol A-epoxy resin (1 epoxy equivalent) and 1425 g of bisphenol A-epoxy resin (3 epoxy equivalent)
g in 597 g of EGL at 100°C. The solution is cooled to 60° C. and 126 g of DOLA is added. temperature
Gradually raise the temperature to 80℃ over 2 hours and add 169g of DEAPA.
Add. The temperature was further raised to 120°C over 2 hours, and after adding 478 g of CE at this temperature, the liquid was maintained at 130°C for 5 hours while stirring. The obtained liquid
Dilute with EGL to bring the concentration of resin solids to 65%.
The amine value of the resulting resin is 91mgKOH/g,
The hydroxyl number is 265 mg KOH/g. Base resin A2: 2g of azobisisobutyronitrile
Dissolve in 40 g of isopropanol while heating. A monomer mixture consisting of 20 g of glycidyl methacrylate, 20 g of hydroxyethyl methacrylate, 20 g of methyl methacrylate, and 40 g of 2-ethylhexyl acrylate (a clear liquid containing 2 g of azobisisobutyronitrile) was added to this clear solution at reflux temperature (84°C). Continuously add over 2 hours. The reaction mixture is stirred for a further 3 hours at reflux temperature. Diisopropanolamine 16g to BUGL20
A homogeneous solution of 100 g in 100 g was quickly added to the reaction mixture at 85°C, and the reaction was stirred for an additional 2 hours at 90°C. The product was diluted with 13 g of EGL at 90°C and then
Dilute with 10 g of acetone at 40°C. The resulting resin has a solid content of 57% and an amine value of 58 mg.
KOH/g, hydroxyl value 250mgKOH/g. Base resin A3: Dissolve 380g of epoxy novolac resin (epoxy equivalent: approx. 190) in 354g of DEGM,
At 80°C, 269 g of THPSA and HEOX semi-ester;
DEA37g, TOFS140g, acid value 3mg
React until it becomes lower than KOH/g. The obtained resin is mixed with 10 mmol of acetic acid (3N) per 100 g of its solid content, and stirred at 65° C. for 3 hours.
The hydroxyl number of the product is 270 mg KOH/g. Base resin A4: 1627 g (3.43
(gram equivalent), TMP3 mol, AS2 mol, INS1
226 g of polyester (acid value 65 mgKOH/g, COOH value 942 g) consisting of mol and THPSA 1 mol
(0.24 COOH gram equivalent) as an 85% PM solution at 110° C. to give an acid value lower than 5 mg KOH/g. After diluting the product to 70% solids with PM,
MEOLA94.5g (0.9g equivalent), DEAPA78g
(1.2 gram equivalents) and 240 g of PM at 60° C. over 2 hours. Then increase the temperature to 90℃
Keep at this temperature for 1 hour. The solids content in the obtained product is adjusted to 70% with PM. Base resin A5: 570 g (3 gram equivalent) of bisphenol-based epoxy resin (epoxy equivalent: approximately 190) and 317 g of PM are heated to 60°C,
116 g (0.9 gram equivalent) of EHA and 163 g (NH-gram equivalent) of polymeric amine (prepared by the method below)
0.15) for 2 hours to give a MEQ value of 2.06. Then add 1330 g (2.1 gram equivalents) of a 75% PM solution of bisphenol A-epoxy resin (epoxy equivalent weight approximately 475). Furthermore, a solution of 189 g (1.8 gram equivalent) of DOLA dissolved in 176 g of PM was heated at 60℃ for 1 hour.
Add and react over time to obtain a MEQ value of 1.57.
A solution of 78 g (1.2 g equivalent) of DEAPA dissolved in 54 g of PM was added over 1 hour and reacted at 60℃.
Set the MEQ value to 1.46. Raise the temperature to 90°C and then to 120°C for 1 hour. After the viscosity (Gardner-Holt: 6 g of resin + 4 g of PM) reaches -J, adjust the solids content to 65% with PM. The product has an amine value of 117 mg KOH/g and a hydroxyl value of 323 mg.
shows. The polymeric amine is 1 mole of DETA, 3.1 mole of 2-ethylhexyl glycidyl ether, and bisphenol A-epoxy resin (epoxy equivalent: approximately 190).
It is obtained by reacting 0.5 mol with 80% PM solution. The product has a viscosity of 60-80s (DIN 53
211, 100 g of resin + 30 g of PM). Base resin A6: The final preparation stage of the modified epoxy amine adduct described as base resin A4 is
% by weight of polypropylene glycol diglycidyl ether at 90°C and reacted at 120°C until all the glycidyl groups have reacted. The product has an amine value of 76 mgKOH/g and a hydroxyl value (primary
OH) 89mgKOH/g. Base resin A7: Bisphenol A-epoxy resin
A mixture of 98.6 g of EHA (0.75 g equivalent), 326 g (0.3 NH - gram equivalent) of the polymerized amine (used in A-5) and 160 g of PM was added into a solution of 570 g (3 gram equivalent) in 173 g PM at 60°C. So 2
The reaction was continued until the MEQ value reached 2.15. Next, 1330 g of a 75% solution of bisphenol A-epoxy resin (epoxy equivalent: 475) in PM.
(2.1 gram equivalents) and 210 g (2 gram equivalents) of DOLA were added within 30 minutes at 60°C. MEQ value
When a value of 1.72 was reached, 138 g of Diketimine (0.5NH-gram equivalent) (below) dissolved in 245 g of PM was added and allowed to react until the MEQ value reached 1.60. The solids content of the product is 70% and its viscosity (Gardner-Holt, 10g resin + 4g PM)
is LM. The amine value is 117 mgKOH/g. Diketimine manufacturing method: DETA103g MIBK200
g at 120°C, and 36 g of water is separated by azeotropic distillation. After removing the solvent under reduced pressure, the reaction product exhibits a refractive index n 20 D 1.4672.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (a1)式() (式中、Xは―COOR,―CN、または―
COCH3,Rは炭素原子数1〜8のアルキル基、
R1は水素原子またはアルキル基、nは上記単位
を分子量300〜6000にする倍数である) で表わされるオリゴマーの1モルと二価および/
または多価アルカノール0.1〜1.4ヒドロキシ当量
との部分エステル交換反応、または少くとも二官
能性の第一および/または第二アミン0.05〜
1.0NH当量との部分アミド交換反応によつてえ
られる化合物か、または (a2)式() X―CH2―COOR () (式中、XおよびRは上記と同じ意味を有す
る) の化合物のエステル基を、二価および/または多
価のアルカノールと5〜80%まで部分エステル交
換、または少くとも二官能性の第一および/また
は第二アミンと部分アミド交換し、えられた未縮
合物をクネーフエーナーゲル反応によつてカルボ
ニル化合物と反応させてえられる化合物、からな
り、(a1)および(a2)の化合物の分子量(ゲ
ル・パーミエイシヨン・クロマトグラフイによつ
て測定)が1000〜8000であることを特徴とするエ
ステル交換および/またはアミド交換反応によつ
て架橋することができる塗料バインダー用架橋成
分。 2 式()および()の化合物において、X
が―COOR基であり、Rが炭素原子数1〜4のア
ルキル基である特許請求の範囲第1項に記載した
架橋成分。 3 クネーフエーナーゲル反応にカルボニル化合
物としてホルムアルデヒド、またはパラホルムア
ルデヒドを用いる特許請求の範囲第1項または第
2項に記載した架橋成分。 4 ウレタン結合および/または尿素結合をその
構造中に含む特許請求の範囲第1項乃至第3項の
いずれかに記載した架橋成分。 5 (a1)式() (式中、Xは―COOR,―CN、または―
COCH3,Rは炭素原子数1〜8のアルキル基、
R1は水素原子またはアルキル基、nは上記の単
位を分子量300〜6000にする倍数) で表わされるクネーフエーナーゲル反応生成物オ
リゴマーを、該化合物1モルあたり、0.1〜1.4ヒ
ドロキシ当量の二価およよび/または多価アルカ
ノールと130〜185℃でエステル交換するか、ある
いは0.05〜1.0NH当量の少くとも二官能性の第一
および/または第二アミンとアミド交換させる
か、 (a2)式() X―CH2―COOR () (式中、XおよびRは上記と同じ意味を有す
る) で表わされる化合物のエステル基の5〜80%を、
二価および/または多価アルカノールと100〜200
℃でエステル交換させるか、あるいは少くとも二
官能性の第一および/または第2アミンとアミド
交換させ、えられた未縮合物をカルボニル化合物
とクネーフエーナーゲル反応形式によつて反応さ
せ、重合させることによつて、(a1)および
(a2)いずれの場合も分子量が1000〜8000(ゲ
ル・パーミエイシヨン・クロマトグラフイで測
定)の生成物を得ることを特徴とするエステル交
換反応および/またはアミド交換反応によつて架
橋可能な塗料バインダー用の架橋成分の製造方
法。 6 X―CH2―COORの構造を有する化合物とし
て、または式()のクネーフエーナーゲル反応
生成物オリゴマーの合成に、マロン酸と炭素原子
数1〜4のアルカノールとジエステルを用いる特
許請求の範囲第5項に記載した方法。 7 クネーフエーナーゲル反応にカルボニル化合
物としてホルムアルデヒド、またはパラホルムア
ルデヒドを用いる特許請求の範囲第5項または第
6項に記載した方法。 8 (a1)式() (式中、Xは―COOR,―CN、または―
COCH3,Rは炭素原子数1〜8のアルキル基、
R1は水素原子またはアルキル基、nは上記単位
を分子量300〜6000にする倍数である) で表わされるオリゴマーの1モルと二価および/
または多価アルカノール0.1〜1.4ヒドロキシ当量
との部分エステル交換反応、または少くとも二官
能性の第一および/または第二アミン0.05〜
1.0NH当量との部分アミド交換反応によつてえ
られる化合物か、または (a2)式() X―CH2―COOR () (式中、XおよびRは上記と同じ意味を有す
る) の化合物のエステル基を、二価および/または多
価のアルカノールと5〜80%まで部分エステル交
換、または少くとも二官能性の第一および/また
は第二アミンと部分アミド交換し、えられた未縮
合物をクネーフエーナーゲル反応によつてカルボ
ニル化合物と反応させてえられる化合物、からな
り、(a1)および(a2)の化合物の分子量(ゲ
ル・パーミエイシヨン・クロマトグラフイによつ
て測定)が1000〜8000であることを特徴とするエ
ステル交換および/またはアミド交換反応によつ
て架橋することができる塗料バインター用架橋成
分のいずれかを、水酸基および/または第一およ
び/または第二アミノ基を含有する陽イオン性樹
脂と組み合せて用いる方法。 9 (a1)式() (式中、Xは―COOR,―CN、または―
COCH3,Rは炭素原子数1〜8のアルキル基、
R1は水素原子またはアルキル基、nは上記単位
を分子量300〜6000にする倍数である) で表わされるオリゴマーの1モルと二価および/
または多価アルカノール0.1〜1.4ヒドロキシ当量
との部分エステル交換反応、または少くとも二官
能性の第一および/または第二アミン0.05〜
1.0NH当量との部分アミド交換反応によつてえ
られる化合物か、または (a2)式() X―CH2―COOR () (式中、XおよびRは上記と同じ意味を有す
る) の化合物のエステル基を、二価および/または多
価のアルカノールと5〜80%まで部分エステル交
換、または少くとも二官能性の第一および/また
は第二アミンと部分アミド交換し、えられた未縮
合物をクネーフエーナーゲル反応によつてカルボ
ニル化合物と反応させてえられる化合物からな
り、(a1)および(a2)の化合物の分子量(ゲ
ル・パーミエイシヨン・クロマトグラフイによつ
て測定)が1000〜8000であることを特徴とするエ
ステル交換および/またはアミド交換反応によつ
て架橋することができる塗料バインダー用架橋成
分のいずれかを陽イオン性樹脂と部分的に予備縮
合した形態で用いる方法。 10 水酸基および/または第一および/または
第二アミノ基を有する樹脂と (a1)式() (式中、Xは―COOR,―CN、または―
COCH3,Rは炭素原子数1〜8のアルキル基、
R1は水素原子またはアルキル基、nは上記単位
を分子量300〜6000にする倍数である) で表わされるオリゴマーの1モルと二価および/
または多価アルカノール0.1〜1.4ヒドロキシ当量
との部分エステル交換反応、または少くとも二官
能性の第一および/または第二アミン0.05〜
1.0NH当量との部分アミド交換反応によつてえ
られる化合物か、または (a2)式() X―CH2―COOR () (式中、XおよびRは上記と同じ意味を有す
る) の化合物のエステル基を、二価および/または多
価のアルカノールと5〜80%まで部分エステル交
換、または少くとも二官能性の第一および/また
は第二アミンと部分アミド交換し、えられた未縮
合物をクネーフエーナーゲル反応によつてカルボ
ニル化合物と反応させてえられる化合物からな
り、(a1)および(a2)の化合物の分子量(ゲ
ル・パーミエイシヨン・クロマトグラフイによつ
て測定)が1000〜8000であることを特徴とするエ
ステル交換および/またはアミド交換反応によつ
て架橋することができる塗料バインダー用架橋成
分のいずれかとの混合物または部分縮合物を結合
剤として含有する陰極析出性電着塗料。
[Claims] 1 Formula (a1) () (In the formula, X is -COOR, -CN, or -
COCH 3 , R is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms,
R1 is a hydrogen atom or an alkyl group, and n is a multiple of the above unit to have a molecular weight of 300 to 6000.
or partial transesterification with polyhydric alkanols from 0.1 to 1.4 hydroxy equivalents, or from 0.05 to at least difunctional primary and/or secondary amines.
A compound obtained by partial transamidation reaction with 1.0NH equivalent, or ( a2 ) of a compound of formula () Partial transesterification of ester groups with dihydric and/or polyhydric alkanols up to 5 to 80% or partial transamidation with at least difunctional primary and/or secondary amines, resulting in an uncondensed product is obtained by reacting with a carbonyl compound by the Knoeffenagel reaction, and the molecular weight of the compounds (a1) and (a2) (measured by gel permeation chromatography) is 1000. A crosslinking component for a paint binder that can be crosslinked by transesterification and/or transamidation reaction, characterized in that it has a molecular weight of 8000 to 8000. 2 In the compounds of formulas () and (), X
The crosslinking component according to claim 1, wherein is a -COOR group and R is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. 3. The crosslinking component according to claim 1 or 2, in which formaldehyde or paraformaldehyde is used as a carbonyl compound in the Knoeffenagel reaction. 4. The crosslinking component according to any one of claims 1 to 3, which contains a urethane bond and/or a urea bond in its structure. 5 (a1) Formula () (In the formula, X is -COOR, -CN, or -
COCH 3 , R is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms,
R1 is a hydrogen atom or an alkyl group, and n is a multiple of the above unit to have a molecular weight of 300 to 6000). and/or transesterified with polyhydric alkanols at 130-185°C or transamidated with 0.05-1.0NH equivalents of at least difunctional primary and/or secondary amines, (a2) of formula () X—CH 2 —COOR () (wherein, X and R have the same meanings as above)
100-200 with dihydric and/or polyhydric alkanols
℃, or transamidation with at least difunctional primary and/or secondary amines, and the resulting uncondensed product is reacted with a carbonyl compound in the Knovenagel reaction format, resulting in polymerization. A transesterification reaction characterized in that a product having a molecular weight of 1000 to 8000 (measured by gel permeation chromatography) is obtained in both cases of (a1) and (a2) by Alternatively, a method for producing a crosslinking component for a paint binder that can be crosslinked by transamidation reaction. 6 Claims in which malonic acid, an alkanol having 1 to 4 carbon atoms, and a diester are used as a compound having the structure of The method described in Section 5. 7. The method according to claim 5 or 6, in which formaldehyde or paraformaldehyde is used as a carbonyl compound in the Knoeffenagel reaction. 8 (a1) Formula () (In the formula, X is -COOR, -CN, or -
COCH 3 , R is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms,
R1 is a hydrogen atom or an alkyl group, and n is a multiple of the above unit to have a molecular weight of 300 to 6000.
or partial transesterification with polyhydric alkanols from 0.1 to 1.4 hydroxy equivalents, or from 0.05 to at least difunctional primary and/or secondary amines.
A compound obtained by partial transamidation reaction with 1.0NH equivalent, or ( a2 ) of a compound of formula () Partial transesterification of ester groups with dihydric and/or polyhydric alkanols up to 5 to 80% or partial transamidation with at least difunctional primary and/or secondary amines, resulting in an uncondensed product. is obtained by reacting with a carbonyl compound by the Knoeffenagel reaction, and the molecular weight of the compounds (a1) and (a2) (measured by gel permeation chromatography) is 1000. ~ 8000, containing any of the crosslinking components for paint binders that can be crosslinked by transesterification and/or transamidation reaction, containing hydroxyl groups and/or primary and/or secondary amino groups This method is used in combination with a cationic resin. 9 (a1) Formula () (In the formula, X is -COOR, -CN, or -
COCH 3 , R is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms,
R1 is a hydrogen atom or an alkyl group, and n is a multiple of the above unit to have a molecular weight of 300 to 6000.
or partial transesterification with polyhydric alkanols from 0.1 to 1.4 hydroxy equivalents, or from 0.05 to at least difunctional primary and/or secondary amines.
A compound obtained by partial transamidation reaction with 1.0NH equivalent, or ( a2 ) of a compound of formula () Partial transesterification of ester groups with dihydric and/or polyhydric alkanols up to 5 to 80% or partial transamidation with at least difunctional primary and/or secondary amines, resulting in an uncondensed product The molecular weight of the compounds (a1) and (a2) (measured by gel permeation chromatography) is from 1000 to 1000. 8000, in which any crosslinking component for a paint binder capable of being crosslinked by transesterification and/or transamidation reaction is used in a partially precondensed form with a cationic resin. 10 Resin having hydroxyl group and/or primary and/or secondary amino group and (a1) formula () (In the formula, X is -COOR, -CN, or -
COCH 3 , R is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms,
R1 is a hydrogen atom or an alkyl group, and n is a multiple of the above unit to have a molecular weight of 300 to 6000.
or partial transesterification with polyhydric alkanols from 0.1 to 1.4 hydroxy equivalents, or from 0.05 to at least difunctional primary and/or secondary amines.
A compound obtained by partial transamidation reaction with 1.0NH equivalent, or ( a2 ) of a compound of formula () Partial transesterification of ester groups with dihydric and/or polyhydric alkanols up to 5 to 80% or partial transamidation with at least difunctional primary and/or secondary amines, resulting in an uncondensed product The molecular weight of the compounds (a1) and (a2) (measured by gel permeation chromatography) is from 1000 to 1000. 8000, and which contains as a binder a mixture or partial condensate of a crosslinking component for a paint binder that can be crosslinked by transesterification and/or transamidation reaction. .
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AT1236/86 1986-05-09

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