JPH03150396A - Method for coating steel sheet by electrodeposition with superior resistance to pinhole due to gas - Google Patents

Method for coating steel sheet by electrodeposition with superior resistance to pinhole due to gas

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JPH03150396A
JPH03150396A JP28966889A JP28966889A JPH03150396A JP H03150396 A JPH03150396 A JP H03150396A JP 28966889 A JP28966889 A JP 28966889A JP 28966889 A JP28966889 A JP 28966889A JP H03150396 A JPH03150396 A JP H03150396A
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JP
Japan
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epoxy resin
voltage
steel sheet
parts
electrodeposition
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JP28966889A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Kobayashi
繁 小林
Hideo Ogishi
英夫 大岸
Shigeru Unno
茂 海野
Koji Yamato
康二 大和
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To prevent the occurrence of pinholes due to gas at the time of coating by electrodeposition by sticking a coating film of a blend of specified modified epoxy resin with paint to a steel sheet pretreated before coating, raising voltage to a prescribed value in cationic electrodeposition paint and keeping the raised voltage. CONSTITUTION:A paint compsn. contg. 100 pts.wt. modified epoxy resin and 10-150 pts.wt. (expressed in terms of solid matter) silica is prepd. The modified epoxy resin is obtd. by allowing 100 pts.wt. epichlorohydrin-bisphenol A type epoxy resin to react with 10-100 pts.wt. isocyanate compd. and adding dialkanolamine to the resulting urethane modified epoxy resin having 1,000-5,000 epoxy equiv. by 0.5-1.0mol per 1 equiv. of epoxy group. The compsn. is stuck to the surface of a Zn alloy plated steel sheet pretreated before coating so as to form a solid coating film of 0.3-2.0mum thickness. Voltage is raised to 300V or above within 10sec in cationic electrodeposition paint with the steel sheet as the cathode and the raised voltage is kept for a prescribed time. An org. resin coating film free from pinholes due to gas can be formed.

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 本発明は、Zn系合金めっき鋼板のカチオン電着塗装時
のガスピンホール発生を防止し、塗装仕上り性のよい自
動車用高耐食性表面処理鋼板の電着塗装方法に関する。
[Detailed description of the invention] Industrial application field> The present invention provides a highly corrosion-resistant surface-treated steel sheet for automobiles that prevents the occurrence of gas pinholes during cationic electrodeposition coating of Zn-based alloy plated steel sheets and has a good paint finish. This invention relates to an electrodeposition coating method.

〈従来の技術〉 自動車に多用させるブライマー塗装としてのカチオン電
着塗装は、電着時に被塗装物表面でカチオン塗料粒子が
電析すると同時に、媒体である水の電気分解によりH2
ガスが同時に発生するため、ガスピンホールが、発生す
る場合がある、 この傾向は合金めっきが施させた表面
処理鋼板に起り易い、 ここで、合金めっきとは、電気
めクキではZn−Ni、Zn−Fe。
<Prior art> In cationic electrodeposition coating as a brimer coating widely used on automobiles, cationic paint particles are deposited on the surface of the object to be coated during electrodeposition, and at the same time H2 is generated by electrolysis of water, which is a medium.
Because gas is generated simultaneously, gas pinholes may occur. This tendency tends to occur on surface-treated steel sheets that have been subjected to alloy plating. Here, alloy plating refers to Zn-Ni in electroplating, Zn-Fe.

Zn−Ni−Co、Zn−Fe−Coなど、および合金
化溶融Znめつきである。
Zn-Ni-Co, Zn-Fe-Co, etc., and alloyed hot-dip Zn plating.

カチオン電着塗装時のガスピンホールの発生を防止する
方法として合金めっき上にFe系のめっきを施す方法が
開示されている(例えば、特開昭5B−15554号、
特開昭61−253397号参照)。
A method of applying Fe-based plating on alloy plating has been disclosed as a method for preventing the generation of gas pinholes during cationic electrodeposition coating (for example, JP-A No. 5B-15554,
(See Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-253397).

く発明が解決しようとする課題〉 しかし、Fe系のめっきは赤錆が発生しやすいという点
で防錆鋼板としての欠点があり、またFe系めっきは析
出効率が低かったり、浴中Fe”イオンの還元に多大の
コストを要するという欠点もある。
Problems to be Solved by the Invention> However, Fe-based plating has a drawback as a rust-preventing steel sheet in that red rust is likely to occur, and Fe-based plating has low precipitation efficiency and It also has the disadvantage of requiring a large amount of cost to return.

一方、ガスピンホールの発生機構は、すでに広く認めら
れているように鋼板表面の何らかの電位むらに電流集中
することにより局部的に多量のH2ガスが発生し、電着
塗料の付着を妨害することにある、 この現象が合金め
っぎの場合に起こり易いのは、合金析出が不均一な部分
があるためと推測されている。
On the other hand, the mechanism by which gas pinholes occur is that, as is already widely acknowledged, a large amount of H2 gas is generated locally due to current concentration on some potential unevenness on the surface of the steel sheet, which interferes with the adhesion of electrodeposited paint. It is speculated that the reason why this phenomenon is more likely to occur in the case of alloy plating is because there are areas where alloy precipitation is uneven.

本発明は以上の状況に鑑みてなされたものであり、合金
めっき鋼板上にウレタン変性エポキシ樹脂とシリカ配合
の絶縁皮膜を施すことより耐電圧性を高め、初期の急激
な電圧上昇時における不均一な電流集中を防止した表面
処理鋼板の電着塗装方法を提供することを目的としてい
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and by applying an insulating film containing urethane-modified epoxy resin and silica on an alloy-plated steel plate, the voltage resistance is increased, and unevenness during the initial rapid voltage rise is improved. The purpose of the present invention is to provide a method for electrodeposition coating of surface-treated steel sheets that prevents severe current concentration.

〈課題を解決するための手段〉 合金めっき鋼板に対する電着塗装について次の実験を行
った、 まず、合金めっき鋼板に対し、200〜400
vの最終到達電圧によるようにその昇圧時間を10秒以
下にセットした。
<Means for solving the problem> The following experiment was conducted regarding electrodeposition coating on alloy-plated steel sheets. First, 200 to 400
The boost time was set to 10 seconds or less depending on the final voltage reached by v.

Zn−Ni、Zn−Fe (電気および溶融めっき)合
金めっき鋼板では、250vを超えるとガスピンホール
が発生しはじめ、電圧を上げると次第に激しくなった。
In Zn-Ni, Zn-Fe (electroplated and hot-dipped) alloy plated steel sheets, gas pinholes began to occur when the voltage exceeded 250V, and gradually became more severe as the voltage was increased.

一方、ウレタン変性エポキシ樹脂とシリカ配合による絶
縁皮膜を前記合金めっき鋼板上に施した場合は、合金め
っきのみの場合とは反対に200〜300V未満ではガ
スピンホールが発生し、300V以上になるとかえって
ガスピンホールが発生しにくくなることがわかった。
On the other hand, when an insulating film made of a combination of urethane-modified epoxy resin and silica is applied on the alloy-plated steel sheet, gas pinholes occur at voltages below 200 to 300V, and gas pinholes occur at voltages of 300V or higher, contrary to the case of alloy plating alone. It was found that gas pinholes were less likely to occur.

このとぎ有機絶縁皮膜の厚さと電圧の関係は、電圧が低
い程皮膜厚を薄く、電圧が高い程厚くする必要があるこ
ともわかった。
It was also found that regarding the relationship between the thickness of the organic insulating film and the voltage, the lower the voltage, the thinner the film needs to be, and the higher the voltage, the thicker the film needs to be.

以上の知見から300v以上の高電圧下の電着装置を行
うことと共に、合金めつキ鋼板上の有機皮膜を施すこと
により高生産性が得られることになる。
From the above findings, high productivity can be obtained by using an electrodeposition device under a high voltage of 300 V or higher and by applying an organic coating on an alloy-plated steel sheet.

すなわち、上記目的を達成するために本発明の第1の態
様によれば、Zn系合金めっき鋼板の表面に塗装前処理
を施したのち、前記前処理後の鋼板表面に、エピクロル
ヒドリン−ビスフェノールA型エポキシ樹6100重量
部に対しイソシアネート化合物10〜100重量部を反
応させたエポキシ当量1000〜5000のウレタン変
性エポキシ樹脂のエポキシ基1当量に対し、 0.5〜1.0モルのジアルカノールアミンを付加した
変性エポキシ樹脂100重量部に、 シリカを固形分として10〜−150重量部配合した塗
料組成物を、 固形皮膜として0.3〜2.0μm付着させ、 この有機被覆鋼板を陰極とし、カチオン電着塗料中で、
10秒以内に300v以上の所定電圧に昇圧したのち、
前記電圧に所定時間保持することを特徴とする耐ガスピ
ンホール性に優れた鋼板の電着塗装方法が提供きれる。
That is, in order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, after the surface of a Zn-based alloy plated steel sheet is subjected to painting pretreatment, epichlorohydrin-bisphenol A type is applied to the surface of the steel sheet after the pretreatment. 0.5 to 1.0 mol of dialkanolamine is added to 1 equivalent of epoxy group of a urethane-modified epoxy resin having an epoxy equivalent of 1000 to 5000, which is obtained by reacting 10 to 100 parts by weight of an isocyanate compound to 6100 parts by weight of an epoxy tree. A coating composition containing 10 to -150 parts by weight of silica as a solid content is deposited on 100 parts by weight of the modified epoxy resin as a solid film of 0.3 to 2.0 μm, and this organic coated steel sheet is used as a cathode to conduct a cationic electrode. In the paint,
After increasing the voltage to a specified voltage of 300v or more within 10 seconds,
It is possible to provide a method for electrodepositing a steel plate with excellent gas pinhole resistance, which is characterized by maintaining the voltage at the voltage for a predetermined period of time.

また、本発明の第2の態様によれば、前記ウレタン変性
エポキシ樹脂を得るにあたり、イソシアネート化合物を
反応させる前に、エピクロルヒドリン−ビスフェノール
A型エポキシ樹脂とポリアルキレングリコールジグリシ
ジルエーテルとが重量比でZoo/300〜100/1
0である組成物にビスフェノールAを反応させる耐ガス
ピンホール性に優れた鋼板の電着塗装方法が提供される
According to the second aspect of the present invention, in obtaining the urethane-modified epoxy resin, before reacting the isocyanate compound, epichlorohydrin-bisphenol A type epoxy resin and polyalkylene glycol diglycidyl ether are mixed in a weight ratio of Zoo /300~100/1
Provided is a method for electrocoating a steel plate with excellent gas pinhole resistance, which involves reacting a composition with bisphenol A having the following properties:

以下に本発明をさらに詳細に説明する、 合金めっき鋼
板に有機皮膜を施すに当り、公知の如く前処理としてり
ん酸塩やクロメート等の下地処理を行うことが好適であ
る、 有機絶縁皮膜としては電看塗料(エポキシ樹脂)
との相性からエポキシ樹脂系を用いる。
The present invention will be explained in more detail below. When applying an organic film to an alloy-plated steel sheet, it is preferable to perform a base treatment such as phosphate or chromate as a pretreatment as known in the art. As the organic insulating film, Electric sign paint (epoxy resin)
Epoxy resin is used because of its compatibility with

本発明の第1の態様について説明する。The first aspect of the present invention will be explained.

まず、本発明で用いられるエピクロルヒドリン−ビスフ
ェノールA型エポキシ樹脂とは、ビスフェノールAとエ
ピクロルヒドリンのみを縮合反応させた縮合物を示すも
のである。
First, the epichlorohydrin-bisphenol A type epoxy resin used in the present invention refers to a condensate obtained by subjecting only bisphenol A and epichlorohydrin to a condensation reaction.

エポキシ樹脂としては、エピクロルヒドリン−ビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂以外に脂肪族エポキシ樹脂、脂
環式エポキシ樹脂構造のみからなるものあるいは、上記
エポキシ樹脂と、ビスフェノールA型エポキシ樹脂を共
重合したもの、さらにジカルボン酸、モノカルボン酸と
の反応によるエポキシエステル等が挙げられるが、加工
部耐食性に着目した場合、エピクロルヒドリン−ビスフ
ェノールA型を用いるのがもっとも良好である。
In addition to epichlorohydrin-bisphenol A type epoxy resin, epoxy resins include those consisting only of aliphatic epoxy resins, alicyclic epoxy resin structures, copolymerizations of the above epoxy resins and bisphenol A type epoxy resins, and dicarboxylic acid , epoxy esters produced by reaction with monocarboxylic acids, etc., but when paying attention to the corrosion resistance of processed parts, it is best to use epichlorohydrin-bisphenol A type.

具体例としては、エピコート828. 1001.1004.1007.1009(いずれもシ
ェル化学社製)等の市販品が挙げられ、これらを単独あ
るいは混合物として用いても良い、 このような樹脂に
加工性および高分子化による耐アルカリ性を付与するた
めに、イソシアネート化合物を反応させることにより、
1000〜5000のエポキシ当量を有するウレタン化
エポキシ樹脂が得られる。
A specific example is Epicote 828. Commercial products such as 1001, 1004, 1007, and 1009 (all manufactured by Shell Chemical Co., Ltd.) may be used, and these may be used alone or as a mixture. Processability and alkali resistance are imparted to such resins by polymerization. By reacting isocyanate compounds in order to
A urethanized epoxy resin having an epoxy equivalent weight of 1000 to 5000 is obtained.

イソシアネート化合物をエピクロルヒドリン−ビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂に反応させるにあたり、その重
量比はエピクロルヒドリン−ビスフェノールA型エポキ
シ樹脂1001i量部に対し、10〜100重量部が好
ましい。
When reacting the isocyanate compound with the epichlorohydrin-bisphenol A epoxy resin, the weight ratio is preferably 10 to 100 parts by weight per 1001 parts of the epichlorohydrin-bisphenol A epoxy resin.

エピクロルヒドリン−ビスフェノールA型エポキシ樹脂
100重量部に対し、イソシアネート化合物が10重量
部未満では加工性が不足するだけでなく、高分子化が不
十分なため、良好な耐アルカリ性が得られず、電着時に
皮膜の溶出、軟膨潤が起こり、電着後の塗装密着性を劣
化させ好ましくない、 またイソシアネート化金物が1
00重量部を超えると、樹脂の高分子化が進みすぎる、
 これは必然的に、塗料の粘度上昇を招き、塗装性を低
下させるためやはり好ましくない。
If the amount of isocyanate compound is less than 10 parts by weight per 100 parts by weight of epichlorohydrin-bisphenol A epoxy resin, not only will processability be insufficient, but polymerization will be insufficient, resulting in failure to obtain good alkali resistance and electrodeposition. Elution and soft swelling of the film sometimes occur, which deteriorates the adhesion of the coating after electrodeposition, which is undesirable.
If it exceeds 0.00 parts by weight, the polymerization of the resin will progress too much.
This is also undesirable because it inevitably increases the viscosity of the paint and reduces the paintability.

使用されるイソシアネート化合物は、1分子中に少なく
とも2個のイソシアネート基を有する脂肪族、脂環族、
または芳香族化合物、もしくは、それらの化合物を多価
アルコールで部分反応せしめた化合物である、 例えば
、m −またはp−フェニレンジイソシアネート、2.
4−または2.6−トリレンジイソシアネート、p−キ
シレ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の単独または混合物
、あるいは、多価アルコール(エチレングリコール、プ
ロピレングリコールなどの2価アルコール類、グリセリ
ン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、
ソルビトール、ジペンタエリスリトールなどの多価アル
コール類)との反応生成物で、1分子中に少なくとも2
個のイソシアネート基が残存する化合物が挙げられる。
The isocyanate compound used is an aliphatic compound, an alicyclic compound having at least two isocyanate groups in one molecule,
or an aromatic compound, or a compound obtained by partially reacting these compounds with a polyhydric alcohol, such as m- or p-phenylene diisocyanate; 2.
4- or 2.6-tolylene diisocyanate, p-xylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate alone or in mixture, or polyhydric alcohols (dihydric alcohols such as ethylene glycol and propylene glycol, glycerin, trimethylolpropane) , pentaerythritol,
It is a reaction product with polyhydric alcohols such as sorbitol and dipentaerythritol, and contains at least 2
Examples include compounds in which isocyanate groups remain.

エピクロルヒドリン−ビスフェノールA型エポキシ樹脂
とイソシアネート化合物との反応は、無触媒でも十分可
能であるが、必要に応じて、公知の触媒、例えば第3級
アミン、有機化合物等を添加することもできる。
The reaction between the epichlorohydrin-bisphenol A type epoxy resin and the isocyanate compound can be carried out without a catalyst, but if necessary, a known catalyst such as a tertiary amine, an organic compound, etc. can be added.

また、得られたウレタン化エポキシ樹脂のエポキシ当量
は1000〜5000の範囲でなければならない、 エ
ポキシ当量が1000未満の場合、樹脂の分子量が小さ
いため、十分な耐アルカリ性が得られず、電着時に皮膜
の溶出、軟膨潤が起こる、 また、前記エポキシ当量が
5000超ではエポキシ基の濃度が低すぎて、付加する
アルカノールアミンの量が少なく、シリカによる十分な
補強効果が得られない。
In addition, the epoxy equivalent of the obtained urethanized epoxy resin must be in the range of 1000 to 5000. If the epoxy equivalent is less than 1000, the molecular weight of the resin is small, so sufficient alkali resistance cannot be obtained, and during electrodeposition, Elution and soft swelling of the film occur. Furthermore, if the epoxy equivalent is more than 5,000, the concentration of epoxy groups is too low, the amount of alkanolamine added is small, and a sufficient reinforcing effect by silica cannot be obtained.

この様にして得られたエポキシ当量が 1000〜5000のウレタン化エポキシ樹脂のエポキ
シ基に、さらにジアルカノールアミンを付加する。 上
記ウレタン化エポキシ樹脂のエポキシ基に付加するジア
ルカノールアミンの付加量は、エポキシ基1モルに対し
0.5〜1.0モルが好ましい、 ジアルカノールアミ
ンをエポキシ基1モルに対し0.5モル以上付加するこ
とにより、シリカとの十分な補強効果が得られるため、
電着時に界面で発生するアルカリによる皮膜の膨潤防止
効果が向上し、塗膜密看性の劣化防止の効果が向上する
、 ジアルカノールアミンの付加量がエポキシ基に対し
1.0モルを超えるとその超えた分はエポキシ基に付加
せず、経済的でないばかりでなく、未反応分として塗膜
中に残存し、耐食性、2次密着性を低下させる。
A dialkanolamine is further added to the epoxy group of the urethanized epoxy resin having an epoxy equivalent of 1,000 to 5,000 thus obtained. The amount of dialkanolamine added to the epoxy group of the above urethanized epoxy resin is preferably 0.5 to 1.0 mol per 1 mol of epoxy group. 0.5 mol of dialkanolamine per 1 mol of epoxy group. By adding the above, sufficient reinforcing effect with silica can be obtained.
When the amount of dialkanolamine added exceeds 1.0 mol based on the epoxy group, the effect of preventing swelling of the film due to alkali generated at the interface during electrodeposition is improved, and the effect of preventing deterioration of coating film tightness is improved. The excess amount is not added to the epoxy group, which is not only uneconomical, but also remains in the coating film as an unreacted amount, reducing corrosion resistance and secondary adhesion.

使用されるジアルカノールアミンとしては、ジェタノー
ルアミン、シプロパノールアミン、ジブタノ−ルアミン
等が挙げられる。
Examples of dialkanolamines used include jetanolamine, cypropanolamine, dibutanolamine, and the like.

このようにして得られた複合体樹脂に、さらに、シリカ
を含有させ、防食効果を向上させる、 シリカは、前記
樹脂組成物100重量部(固形分)に対し、固形分で1
0〜150重量部の割合で配合される、  10重量部
よりシリカ配合量が少ないと防食性向上効果が期待でき
ず、また150重量部よりシリカ配合量が多いと2コー
ト後の塗膜の密着性および加工性が低下してしまう。
The composite resin thus obtained further contains silica to improve the anticorrosion effect.
It is blended at a ratio of 0 to 150 parts by weight. If the silica content is less than 10 parts by weight, no improvement in corrosion resistance can be expected, and if the silica content is greater than 150 parts by weight, the adhesion of the coating film after two coats will be reduced. This results in a decrease in properties and workability.

使用するシリカとしては、コロイダルシリカ、ヒユーム
ドシリカが挙げられるが、いずれを使用してもよい。
Examples of the silica used include colloidal silica and fumed silica, and any of them may be used.

上記により得られた塗料組成物を、前記前処理鋼板表面
に付着させる、 被覆方法は、ロールコート、スプレー
、シャワーコートなどいずれであってもよく、また、乾
燥・硬化のための加熱処理時の板温としては、100〜
200℃あればよいが、とりわけ150℃以下の温度で
も十分に硬化するので、BH性鋼板に適用する場合に、
鋼板のB)I性を損なわない著しい効果が得られる。
The coating composition obtained above is applied to the surface of the pretreated steel sheet. The coating method may be roll coating, spraying, shower coating, etc., or during heat treatment for drying and curing. The board temperature is 100~
Although 200°C is sufficient, it hardens sufficiently even at temperatures below 150°C, so when applied to BH steel sheets,
A remarkable effect can be obtained without impairing the B)I properties of the steel sheet.

樹脂組成物の乾燥塗膜圧、すなわち固形皮膜の付着量と
しては、0.3〜2.0μmである必要がある。
The dry coating pressure of the resin composition, that is, the amount of solid film deposited, needs to be 0.3 to 2.0 μm.

0.3μm未満では被覆率が悪いので電位むらが生じ、
電流集中が起こりやすい、 また、2.0μmを超える
と絶縁性が高すぎるためやはり不均一破壊が起るので電
流集中が起りガスピンホールが発生する、 0.3〜2
.0μmとすれば、電着塗装時に均一に皮膜破壊が起こ
り均一電着が可能となる。
If it is less than 0.3 μm, the coverage is poor and potential unevenness occurs.
Current concentration tends to occur. Also, if the thickness exceeds 2.0 μm, the insulation is too high and non-uniform breakdown occurs, resulting in current concentration and gas pinholes. 0.3 to 2
.. If the thickness is 0 μm, the film will be destroyed uniformly during electrodeposition, and uniform electrodeposition will be possible.

つぎk、上記により得られた肴機被覆鋼板を陰極とし、
カチオン電着塗料中で電着塗装する。
Next, using the plate coated steel plate obtained above as a cathode,
Electrodeposition coating in cationic electrodeposition paint.

カチオン電着塗料としては、例えばパワートップU−1
00(日本ペイント■製)、エレクトロン9450 (
関西ペイント製)を挙げることができるが、これらに限
るものではない。
As a cationic electrodeposition paint, for example, Power Top U-1
00 (manufactured by Nippon Paint), Electron 9450 (
(manufactured by Kansai Paint), but is not limited to these.

前記電着塗装は、10秒以内に300v以上の所定電圧
に達したのち、前記電圧に所定時間保持して行う、  
300V未満で電着塗装を行う場合は、前記有機皮膜厚
を0.3μm未満りすることが必要である、 一般に印
加電圧の上限は400v程度であり電圧印加時間は2〜
3分程度である。
The electrodeposition coating is performed by reaching a predetermined voltage of 300 V or more within 10 seconds and then maintaining the voltage for a predetermined time.
When performing electrodeposition coating at less than 300V, it is necessary to reduce the thickness of the organic coating to less than 0.3μm.Generally, the upper limit of the applied voltage is about 400V, and the voltage application time is 2 to 300V.
It takes about 3 minutes.

つぎに、本発明の第2の態様について説明する、 なお
、第1の態様と共通の部分については説明を省略する。
Next, a second aspect of the present invention will be described. Note that explanations of parts common to the first aspect will be omitted.

第1の態様との相違点は、本発明で用いるウレタン変性
エポキシ樹脂を得るにあたりイソシアネート化合物を反
応させる前に、エピクロルヒドリン−ビスフェノールA
型エポキシ樹脂にポリアルキレングリコールジグリシジ
ルエーテルヲ配合し、これにビスフェノールAを反応さ
せる点のみである。
The difference from the first embodiment is that before reacting the isocyanate compound to obtain the urethane-modified epoxy resin used in the present invention, epichlorohydrin-bisphenol A
The only point is that polyalkylene glycol diglycidyl ether is blended into the type epoxy resin and bisphenol A is reacted with this.

まず、エピクロルヒドリン−ビスフェノールA型エポキ
シ樹脂とポリアルキレンゲリコールジグリシジルエーテ
ルの混合物にビスフェノールAを反応させる、 ビスフ
ェノールAは、エピクロルヒドリン−ビスフェノールA
型エポキシ樹脂とポリアルキレングリコールジグリシジ
ルエーテルを共重合せしめるために使用するものであり
、共重合反応に十分な量添加する。
First, bisphenol A is reacted with a mixture of epichlorohydrin-bisphenol A type epoxy resin and polyalkylene gelicol diglycidyl ether.
It is used to copolymerize the type epoxy resin and polyalkylene glycol diglycidyl ether, and is added in an amount sufficient for the copolymerization reaction.

エピクロルヒドリン−ビスフェノールA型エポキシ/ポ
リアルキレングリコールジグリシジルエーテルの重量比
は1007300〜100/10でなければならない、
 この重量比が1007300より小さいと、樹脂に親
木性が付与され、電着塗装外観は改良されるものの、塗
膜密着性が良好なエビクロルビスフェノールA型エポキ
シ樹脂の比率が相対的に低下するため、電着皮膜の密着
性が低下する。
The weight ratio of epichlorohydrin-bisphenol A type epoxy/polyalkylene glycol diglycidyl ether should be from 1007300 to 100/10;
If this weight ratio is less than 1007300, the resin will have wood-philic properties and the appearance of the electrodeposition coating will be improved, but the proportion of the shrimp chlorbisphenol A type epoxy resin, which has good coating film adhesion, will be relatively reduced. Therefore, the adhesion of the electrodeposited film decreases.

前記重量比が100/10より大きいと、親水性のフル
キレングリコールジグリシジルエーテルの比率が相対的
に低下するため、親木性が不足し、電着塗装後の外観が
悪くなる。
When the weight ratio is greater than 100/10, the proportion of hydrophilic fullkylene glycol diglycidyl ether is relatively reduced, resulting in insufficient wood-philicity and poor appearance after electrodeposition.

ポリアルキレングリコールジグリシジルエーテルとして
は、例えば、ポリエチレングリコールジグリシジルエー
テル、ポリプロビレ”ングリコールジグリシジルエーテ
ル、ポリブチレングリコールジグリシジルエーテル、ポ
リブチレングリコールジグリシジルエーテル、1.6−
ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジ
グリシジルエーテル等が挙げられる。
Examples of the polyalkylene glycol diglycidyl ether include polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, polybutylene glycol diglycidyl ether, polybutylene glycol diglycidyl ether, 1.6-
Examples include hexanediol diglycidyl ether and glycerin diglycidyl ether.

〈実施例〉 以下に本発明を実施例に基づき具体的に説明する。<Example> The present invention will be specifically explained below based on Examples.

(実施例1) (A)イソシアネート化合物の製造 還流冷却器、攪拌装置、温度計および窒素ガス吹き込み
装置を付した反応装置にヘキサメチレンジイソシアネー
ト:528部、メチルイソブチルケトン=620部を加
え、均一に溶解し、80℃に昇温後、グリセリン:92
部を1時間で徐々に滴下し、さらに100℃、4時間反
応させ、不揮発分50%のイソシアネート化合物Aを得
た、 この化合物Aのイソシアネート当量は固形分値で
207であった。
(Example 1) (A) Production of isocyanate compound 528 parts of hexamethylene diisocyanate and 620 parts of methyl isobutyl ketone were added to a reaction apparatus equipped with a reflux condenser, a stirring device, a thermometer, and a nitrogen gas blowing device, and the mixture was uniformly dispersed. After dissolving and heating to 80℃, glycerin: 92
1 part was gradually added dropwise over 1 hour, and the reaction was further carried out at 100° C. for 4 hours to obtain isocyanate compound A with a nonvolatile content of 50%. The isocyanate equivalent of this compound A was 207 in terms of solid content.

(8)気体樹脂の製造 還流冷却器、攪拌装置、温度計および窒素ガス吹き込み
装置を付した反応装置にエピコート1007(シェル化
学社製エポキシ樹脂:エボキシ当量=2000)=20
00部とトルエン:1000部を加え、80℃まで昇温
し、均一溶液とした、 つぎに前記イソシアネート化合
物A:600部(固形分)を1時間で徐々に滴下し、さ
らに80℃で3時間反応させた。 反応の終点は赤外分
光光時計によりイソシアネート基の吸収(2270cm
−)が消滅する点とした、 このようにしてエポキシ当
量が2600のウレタン化エポキシ樹脂が得られた。
(8) Production of gaseous resin Epikote 1007 (epoxy resin manufactured by Shell Chemical Co., Ltd.: epoxy equivalent = 2000) = 20
00 parts and toluene: 1000 parts were added, and the temperature was raised to 80°C to form a homogeneous solution. Next, 600 parts (solid content) of the above-mentioned isocyanate compound A was gradually added dropwise over 1 hour, and the mixture was further heated at 80°C for 3 hours. Made it react. The end point of the reaction was determined by the absorption of isocyanate groups (2270 cm) using an infrared spectrophotometer.
In this way, a urethanized epoxy resin with an epoxy equivalent of 2,600 was obtained.

続いて、このウレタン化エポキシ樹脂にジェタノールア
ミン105gを添加し、80℃で2時間反応させた、 
このようにして得られたウレタン化エポキシ樹脂に有機
溶剤分散コロイド状シリカを、気体樹脂/シリカ= フ
 0730重量比で混合し、塗液を作成した。
Subsequently, 105 g of jetanolamine was added to this urethanized epoxy resin and reacted at 80° C. for 2 hours.
Colloidal silica dispersed in an organic solvent was mixed with the urethanized epoxy resin thus obtained at a weight ratio of gaseous resin/silica = 0.730 to prepare a coating liquid.

ついで、この塗液を脱脂処理および塗布型クロメート処
理(日本パーカライジング■製バーコレンLN4513
H)を施したZn−Njめっき鋼板(Ni含有量12%
、めっき付着量20g/■2)にバーコ−ター塗布し、
炉温150℃で30秒焼付けることにより、樹脂膜厚が
0.1.0.3.0.5.1.0.2.0.2.5μm
の固形皮膜層が形成された有機被覆鋼板を製造した。
Next, this coating liquid was subjected to degreasing treatment and coating type chromate treatment (Vercolen LN4513 manufactured by Nippon Parkerizing ■).
H) Zn-Nj plated steel sheet (Ni content 12%
, coated with a bar coater on a plating amount of 20g/■2),
By baking at a furnace temperature of 150℃ for 30 seconds, the resin film thickness becomes 0.1.0.3.0.5.1.0.2.0.2.5μm.
An organic coated steel sheet on which a solid film layer was formed was manufactured.

この各有機被覆鋼板を陰極とし、電着塗料としてパワー
トップU−100(日本ペイント■製)を用い、10秒
以内に100V、200V、300Vおよび400vに
昇圧したのち、前記電圧にtaO秒間保持して電着塗装
を行い、ガスピンホール発生状況を調査した。
Using each organic coated steel plate as a cathode and using Power Top U-100 (manufactured by Nippon Paint ■) as an electrodeposition paint, the voltage was increased to 100V, 200V, 300V, and 400V within 10 seconds, and then held at the voltage for taO seconds. Electrodeposition coating was performed and the occurrence of gas pinholes was investigated.

その結果を、有機被覆なしのものとともに下表に示す、
 なお、表中Oニガスピンホールなし、¥ニガスピンホ
ール発生小、Xニガスピンホール発生多を示す。
The results are shown in the table below along with those without organic coating.
In addition, the table shows O: No Nigas pinholes, ¥: Few Nigas pinholes, and X: Many Nigas pinholes.

−−電着電圧(v)1 樹脂膜厚が073〜2□0μmのものはいずれも電着電
圧300v以上においてガスピンホールなしとなフてい
る。
--Electrodeposition voltage (v) 1 All of the resin film thicknesses of 073 to 2□0 μm were free of gas pinholes at an electrodeposition voltage of 300 V or higher.

(実施例2) ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル(共栄社
油脂製エボライト200E、エポキシ当量=200)1
00gとビスフェノールA型エポキシ樹脂(シェル化学
製エピコート1001、エポキシ当量=soo)100
gの混合物にビスフェノールA50gを加え、150℃
6時間反応させ、未反応のフェノール性水酸基が消滅し
たことを確認後、キシロール125g、メチルエチルケ
トン125gを加え、冷却して生成物Bを得た。
(Example 2) Polyethylene glycol diglycidyl ether (Ebolite 200E manufactured by Kyoeisha Yushi, epoxy equivalent = 200) 1
00g and bisphenol A type epoxy resin (Epicoat 1001 manufactured by Shell Chemical, epoxy equivalent = soo) 100
Add 50g of bisphenol A to the mixture of g and heat at 150°C.
After reacting for 6 hours and confirming that unreacted phenolic hydroxyl groups had disappeared, 125 g of xylene and 125 g of methyl ethyl ketone were added and cooled to obtain product B.

つぎに、生成物Bを80℃に加熱後、トリレンジイソシ
アネート20gを1時間にわたって滴下しつつ反応させ
た、 滴下終了後、さらに3時間わたり80℃に保温し
ながら反応させた、 反応の終点は、赤外分光光度系に
より、イソシアネート基の吸収(227Ocm−”)が
消滅する点とした、 このようにしてエポキシ当量=1
000のウレタン化エポキシ樹脂が得られた、 つづい
てジェタノールアミン13.3gを添加し、80℃で2
時間反応させた、 得られたウレタン化エポキシ樹脂に
有機溶剤分散コロイド状シリカを基体樹脂/シリカ= 
フ 0730重量比で混合し、塗液を作成した。
Next, after heating the product B to 80°C, 20 g of tolylene diisocyanate was added dropwise over 1 hour to react. After the addition, the reaction was continued while keeping the temperature at 80°C for 3 hours. The end point of the reaction was , the point at which the absorption of isocyanate groups (227 Ocm-'') disappears using an infrared spectrophotometric system, and thus the epoxy equivalent = 1
000 urethanized epoxy resin was obtained. Next, 13.3 g of jetanolamine was added and the mixture was heated at 80°C for 2 hours.
The resulting urethanized epoxy resin was reacted for a time, and colloidal silica dispersed in an organic solvent was added to the base resin/silica =
A coating liquid was prepared by mixing at a weight ratio of 0,730.

ついでこの塗液を、脱脂処理および電化クロメート処理
(Cry、+コロイダルSin。
This coating liquid was then subjected to degreasing treatment and electrochromate treatment (Cry, + Colloidal Sin).

浴、特開昭62−278298号公報記載のもの)を施
したZn−Niめっき鋼板を用いたほかは実施例1と同
様にして有機被覆鋼板を製造し、電着塗装を行った。
An organic coated steel plate was produced in the same manner as in Example 1, except that a Zn-Ni plated steel plate coated with a bath (described in JP-A No. 62-278298) was used, and electrodeposition coating was performed.

ガスピンホール発生状況を、有機被覆なしのものととも
に下表に示す。
The table below shows the occurrence of gas pinholes along with those without organic coating.

1    1 電着電圧(v)1 1      l 1001200530014001
1 膜 10.5IΔ 1Δ lo 1011  12
51・ 1・ 1Δ 1Δ 1樹脂膜厚が0.3〜2.
0μmのものはいずれも電着電圧300V以上において
ガスピンホールなしとなっている。
1 1 Electrodeposition voltage (v) 1 1 l 1001200530014001
1 membrane 10.5IΔ 1Δ lo 1011 12
51・1・1Δ 1Δ 1 Resin film thickness is 0.3 to 2.
All samples with a diameter of 0 μm had no gas pinholes at an electrodeposition voltage of 300 V or higher.

(実施例3) 実施例2と同様の前処理を施したZn−Feめっき鋼板
を用い、電着塗料としてエレクロン9450 (関西ペ
イント物製)を用いたほかは実施例2と同様にしてガス
ピンホール発生状況を調査した。
(Example 3) A Zn-Fe plated steel plate pretreated in the same manner as in Example 2 was used, and a gas pin was applied in the same manner as in Example 2, except that Elekron 9450 (manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.) was used as the electrodeposition paint. We investigated the occurrence of holes.

その結果を下表に示す。The results are shown in the table below.

■     1 電着電圧(V) 一 層        1100しool  300 しo
ol樹脂膜厚が0.3〜2.0μmのものはいずれも電
着電圧300v以上においてガスピンホールなしとなっ
ている。
■ 1 Electrodeposition voltage (V) Single layer 1100 cool 300 cool
In all cases where the ol resin film thickness was 0.3 to 2.0 μm, there was no gas pinhole at an electrodeposition voltage of 300 V or higher.

(実施例4) 実施例2と同様の前処理を施した合金化溶融亜鉛めっき
鋼板を用い、電着塗料としてエレクロン9450 (関
西ペイントv/J製)を用いたほかは、実施例2と同様
にしてガスピンホール発生状況を調査した。
(Example 4) Same as Example 2, except that an alloyed hot-dip galvanized steel sheet that had been pretreated in the same manner as in Example 2 was used, and Elekron 9450 (manufactured by Kansai Paint V/J) was used as the electrodeposition paint. We investigated the occurrence of gas pinholes.

I     I 電着電圧(V)  1−      
  し00 l  200 l  300 し00冒1
  厚  l ・、Ol  ・  1 ・  I OI
 O1樹脂膜厚が0.3〜2.0μmのものはいずれも
電着電圧300v以上においてガスピンホールなしとな
っている。
I I Electrodeposition voltage (V) 1-
Shi00 l 200 l 300 Shi00 1
Thickness l ・, Ol ・ 1 ・ IOI
All of the O1 resin film thicknesses of 0.3 to 2.0 μm had no gas pinholes at an electrodeposition voltage of 300 V or higher.

〈発明の効果〉 本発明は以上説明したように構成されているので、単時
間急速昇圧の電着塗装において、合金めっき鋼板はガス
ピンホール欠陥が発生しやすいのに対し、本発明によれ
ば有機樹脂被覆を施すことによりこれを防ぐことができ
、高生産性が得られる。
<Effects of the Invention> Since the present invention is configured as described above, alloy-plated steel sheets are prone to gas pinhole defects in single-hour rapid pressure increase electrodeposition coating, but according to the present invention, gas pinhole defects are likely to occur. By applying an organic resin coating, this can be prevented and high productivity can be obtained.

特許出願人  川崎製鉄株式会社 代 理 人  弁理士 渡辺望稔 同    弁理士 三和晴子Patent applicant: Kawasaki Steel Corporation Representative Patent Attorney Nozomi Watanabe Same Patent Attorney Haruko Miwa

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)Zn系合金めっき鋼板の表面に塗装前処理を施し
たのち、前記前処理後の鋼板表面に、エピクロルヒドリ
ン−ビスフェノールA型エポキシ樹脂100重量部に対
しイソシアネート化合物10〜100重量部を反応させ
たエポキシ当量1000〜5000のウレタン変性エポ
キシ樹脂のエポキシ基1当量に対し、 0.5〜1.0モルのジアルカノールアミンを付加した
変性エポキシ樹脂100重量部 に、 シリカを固形分として10〜150重量部配合した塗料
組成物を、 固形皮膜として0.3〜2.0μm付着させ、 この有機皮膜鋼板を陰極とし、カチオン電着塗料中で、
10秒以内に300V以上の所定電圧に昇圧したのち、
前記電圧に所定時間保持することを特徴とする耐ガスピ
ンホール性に優れた鋼板の電着塗装方法。
(1) After applying pre-painting treatment to the surface of a Zn-based alloy plated steel sheet, 10 to 100 parts by weight of an isocyanate compound is reacted with 100 parts by weight of epichlorohydrin-bisphenol A type epoxy resin on the surface of the pretreated steel sheet. 100 parts by weight of a modified epoxy resin with 0.5 to 1.0 mol of dialkanolamine added to 1 equivalent of the epoxy group of a urethane modified epoxy resin with an epoxy equivalent of 1000 to 5000, and 10 to 150 parts of silica as a solid content. The paint composition mixed in parts by weight was deposited as a solid film of 0.3 to 2.0 μm, and this organic coated steel sheet was used as a cathode in a cationic electrodeposition paint.
After increasing the voltage to a specified voltage of 300V or more within 10 seconds,
A method for electrodepositing a steel plate with excellent gas pinhole resistance, the method comprising maintaining the voltage at the voltage for a predetermined period of time.
(2)請求項1に記載のウレタン変性エポキシ樹脂を得
るにあたり、イソシアネート化合物を反応させる前に、
エピクロルヒドリン−ビスフェノールA型エポキシ樹脂
とポリアルキレングリコールジグリシジルエーテルとが
重量比で100/300〜100/10である組成物に
ビスフェノールAを反応させる請求項1記載の耐ガスピ
ンホール性に優れた高反応電着塗装方法。
(2) In obtaining the urethane-modified epoxy resin according to claim 1, before reacting the isocyanate compound,
2. The highly resistant gas pinhole-resistant composition according to claim 1, wherein bisphenol A is reacted with a composition comprising epichlorohydrin-bisphenol A type epoxy resin and polyalkylene glycol diglycidyl ether in a weight ratio of 100/300 to 100/10. Reactive electrodeposition coating method.
JP28966889A 1989-11-07 1989-11-07 Method for coating steel sheet by electrodeposition with superior resistance to pinhole due to gas Pending JPH03150396A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0523639A (en) * 1991-07-19 1993-02-02 Nkk Corp Organic composite coated steel plate having excellent outer surface corrosion resistance and image clarity and its production

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