JPH021771A - カチオン塗料バインダーの架橋方法およびそのために用いる架橋剤成分を含む塗料バインダー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、（ポリ）−２−ヒドロキシアルキル尿素化合
物によってカチオン塗料バインダー、特に陰極沈着性塗
料のバインダー、を架橋する方法に係るものである。

カチオン塗料バインダー、例えば主として電着塗装法に
使用するカチオン塗料バインダーを、ブロックトポリイ
ソシアネート（１）ｌＯｃｋｅｄｐｏｌｙｉｓｏｃｙａ
ｎａｔｅ）化合物により高温で架橋することは、知られ
ているところである。架橋成分は、主要バインダーと混
合して、プロノクトボリイソシア不−１・化合物の形で
存在することができることは、多くの文献例、例えば西
独特許公開筒２０５７７９９号等に記載されているとお
りである。

しかしながら、ブじ１ノクトイソシアネ一ト群はまた半
ブロックトジイソシアネートをバインダーの対応する官
能基と反応させることによっても得られる。この場合に
は、自己架橋性バインダーが得られる（例えば西独特許
公開筒２２５２５３６号およびその他多くの刊行物参照
）。

多くの場合に用いられるブロック剤は、脂肪族モノアル
コール、特に２−エチルヘキサノールであるが、またグ
リコールモノエーテルまたはメタノール、エタノール等
の低級アルコールも用いられる（例えば上述の西独特許
公開筒２２５２５３（ｉ号または欧州特許公開筒１９２
１１３号参照）。ブロック解離温度はすべての場合に比
較的高く、たとえ触媒が用いられても、１７０℃より低
い温度にすることはできない。

架も力成分の別のグループにおいては、ポリ−βヒドロ
キシアルキルエステル化合物、例えばβ−ヒドロキシア
ルキルエステル（欧州特許公開筒１３１１２５号）、β
−アミドアルキルエステル（ＤＥ−＾−３２２４８６４
）またはカルブアルコキシメチルエステル（欧州特許公
開筒１０２５０１　号）を、バインダーパートナ−のヒ
ドロキシルまたはアミノ基でエステル交換またはアミド
交換することにより、フィルム生成が行なわれる。また
、これらの場合には、少なくともＩ　６０　’Ｃの加熱
温度が十分な架橋結合を確保するのに重要である。更に
、フィルムはかなりの量の加水分解性エステル基を含ん
でおり、このためにフィルムの腐蝕抵抗性が低下する。

もしフ゛ロックドイソシアネート群が２−ヒドロキシア
ルキル尿素の形で架橋反応用に用いられるならば、カチ
オンバインダーは１４０℃の比較的低い温度で架橋結合
されて優れた物性のコーティングを生成できることが、
今や見出された。

従って本発明は、カチオン塗料バインダー、特に電着塗
装用の陰極沈着塗ｔ：ｌバインダー、をブロック剤を高
温で解離し脱離するブロックト・イソシア不−１・群に
よって架橋する方法において、使用される架橋剤成分が
有機ジ−またはポリイソシアネート化合物を二級β−ヒ
ドロキシアルキルアミンと完全または部分反応すること
で得られる２ヒＩ°ロキシアルキル尿素であり、この際
、任意に部分反応後に遊離して残っているイソシアネ−
１・基がバインダーパートナ−のＮＣＯ−反応性基と反
応して自己架橋性バインダーを生成することを特徴とす
るカチオン塗料バインダーの架橋方法に係るものである
。

更に本発明は混合物中の架橋成分としてまたはバインダ
ーパートナ−との部分反応生成物として二級β−ヒドロ
キシアルキルアミンでブロックされたイソシアネート化
合物類が含まれるカチオン塗料バインダーに係るもので
ある。

本発明の架橋剤は、約１４０　’Ｃのボストキエアでフ
ィルム生成を効果的に行なえるものであり、これは特に
水性塗料にとって好ましいものであるが、それだけでな
く、二級アミン基に対する個々のジイソシアネート類の
ＮＣＯ，ｌのヒドロキシル基との比較に於て著しい反応
性の差によって、より選択的な半ブロツク化をすること
ができる。

２−ヒドロキシアルキル尿素類は、有機ジ−またはポリ
イソシアネートを二級β−ヒドロキシアルキルアミンと
反応することで得られる。

完全にブロックされているジ−またはポリイソシアネー
トの形でバインダーパートナ−に加えられる架橋成分に
対しては、すべての通常のジイソシアネート、トリイソ
シアネ−１・またはボリイソシアネートおよびこれらの
化合物とポリオールからのプレポリマーを使用すること
が可能である。

多数の脂肪族および芳香族ジ−、トリーおよびポリイソ
シアネートが知られており、商品として各種の商標名で
入手できる。

自己架橋性バインダーを生成できるように架橋機能を組
込ませるためには、イソシアネート基が各種の違った反
応性を有するジイソシアネ−１・が部分ブロックトイソ
シアネート化合物を生成するのに使用されるのが好まし
い。イソホロンジイソシアネートおよび２．４−１−ル
イレンジイソシアネートが、この目的のために使われる
のが好ましい。勿論、また約２０％の２．６−　トルイ
レンジイソシアネートを有する２、６−１−ルイレンジ
イソシアネー１〜の標単的な異性体混合物商品を使用す
ることも可能である。

二級β−ヒドロ；１−ジアルキルアミンは、例えば、Ｎ
−メチルエタノールアミンおよびその同族体等のＮ−ア
ルキル−アルカノールアミンを含んでいる。また、モノ
エポキシド化合物、例えばグリシジルエステルまたはグ
リシジルエーテルと一級アミンとの反応生成物を使用す
ることが可能である。

β−ヒドロキシアルキルアミンは、好ましくはブロック
解離温度で揮発性であるべきである。非ｎ（発性ブロッ
ク剤は、ある場合にフィルム形成物性上で有利な好影響
を有しているが、しかしフィルムの耐性に負の影響を持
ってはならない。

Ｎ　ＣＯ７，ｔ−を二級β−ヒドロキシアルキルアミン
でブロックして２〜ヒドロキシアルキル尿素を生成する
反応は、１０℃以上の温度で進められる。

全ブロック化は、好ましくは３ｏ乃至４０　”Ｃで行な
われる。部分的なブロック化のためには、１０乃至２５
℃の温度が好ましい。好ましくは反応は反応性のない溶
剤、例えばメチルイソブチルケトンまたはグリコールジ
エーテルの存在下で行なわれる。

完全にブロックされた架橋剤成分は、全バインダーに対
して１５乃至４０重噴筒の比率で使用される。自己架橋
バインダーの場合には、２−ヒドロキシアルキル尿素基
の比率は、ブロック解離後の十分な架橋を保証しなけれ
ばならない。

窒素塩基群をもつ重付加、縮重合および重合生成物が、
原則的にバインダーまたはバインダー組成物の主要成分
として適当であり、このような重合生成物の大多数は当
業者に既知であり、またはこの項目に関する広範な文献
に記載されている。

これらのバインダー中におけるＮＣ０−反応性基の十分
量等の選別基準もまた当業者によく知られている。

塗料バインダー組成物は、少なくとも酸と部分的に塩を
生成することで水溶性となっており、任意にＤｎ料、エ
クステングーおよびぞの他の塗料添加物を既知の方法で
添加配合されている。

本発明に従って用いられる架橋剤成分を含有する塗料バ
インダー組成物は、好ましくは架橋触媒、例えばオクト
酸鉛または−）゛フテン酸鉛等の有機鉛化合物を含んで
いる。

電着塗装方式で使用するためには、塗料は通常の形状で
製造される。もし分離型の架橋剤成分が使用されるなら
ば、水で稀釈する市に加えるのが有利である。

次の実施例は、範囲を限定することなしに本発明を説明
している。与えられるすべての部またはパーセントは、
特に述べられている以外では、ｉｌｌ郡部よび重量パー
セントを表わしている。

友施斑 適当な反応容器中で、トルイレンジイソシアネートート
リーメチロールプロバンプレボリマー（ｎ＋ｏｌ比２．
７：１）のジエチレングリコール中７０％溶液の８６３
部を２０３部（２，７ｍｏｌ）のメチルエタノールアミ
ンと３０乃至４０°Ｃと反応し、ＮＣ０７Ｊが完全に反
応するまで続ける。

この架橋剤成分の３０部（固体）が、７０部（固体）の
変性カチオンエポキシ樹脂（下記参照）と混合され、次
に１％鉛（オクト酸鉛の形で）と混合される。ギ酸４５
ｍｍｏｌ　（固体１００ｇ当り）の添加後に、１５重量
％の固形物含量を有する透明ラッカーが、脱イオン水に
よる稀釈で生成する。

この透明ラッカーの陰極沈着フィルムを、１４０℃で３
０分間ポストキュアする。得られるラソカ−フィルムは
、乾燥フィルム厚さが２０部２μｍでのメチルエチルケ
トン耐性試験で約４００回の往復塗布に対して全く変化
せずに耐溶剤性を示している。

本発明によるブロック化の代りに、２−エチルヘキサノ
ールがブロック剤として用いられるならば、上述の耐性
は１８５℃のボストキュア温度でやっと達成できる。

変性カチオンエポキシ樹脂は、次のようにして製ｊ青さ
れる：ビスフェノールΔ（エポキシ当量約５００）をヘ
ースにしたエポキシ樹脂５００部を、２１４部のプ〔ｒ
ピレングリコールモノメチルエーテルに溶解し、１１０
℃で無水フタル酸と２−エチルヘキサノールからの半エ
ステル８３部と、トリエチルアミン触媒０．５ｇの存在
下で反応して、酸価を３■ＫＯＩＩ／　ｇよりも少な（
する。次に、アミノエチル−エタノールアミン、２−エ
チルへキシルアクリレートおよびホルムアルデヒドから
得られたＮＨ−官能基を有するオキサゾリジンの１２０
部が、ジエチルアミノプロピルアミン２６部と一緒に加
えられ、この混合物を８０℃で反応して、実際上エポキ
シ価０とする。この反応混合物を２００部のプロピレン
グリコール−モノメチルエーテルで稀釈する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ブロック剤を高温で脱離するブロックドイツシアネ
   ート群によってカチオン塗料バインダー、特に陰極沈着
   性塗料のバインダーを架橋する方法において、用いる架
   橋成分が有機ジ−またはポリイソシアネート化合物と二
   級β−ヒドロキシアルキルアミンの完全または部分的反
   応によって得られた２−ヒドロキシアルキル尿素であり
   、この際、部分的反応後に残存する遊離イソシアネート
   基が任意にバインダーパートナーのＮＣＯ−反応性基と
   反応して自己架橋性バインダーを生成することを特徴と
   するカチオン塗料バインダーの架橋方法。 ２、Ｎ−アルキルアルカノールアミンが二級β−ヒドロ
   キシアルキルアミンとして使用されることを特徴とする
   請求項１記載の方法。 ３、一級アミンとモノエポキシド化合物との反応生成物
   が二級β−ヒドロキシアルキルアミンとして使用される
   ことを特徴とする請求項１記載の方法。 ４、混合物中の架橋成分としてまたはバインダーパート
   ナーとの部分反応生成物として二級β−ヒドロキシアル
   キルアミンでブロックされたイソシアネート化合物類が
   含まれることを特徴とするカチオン塗料バインダー。