JPH0320425B2 - - Google Patents

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JPH0320425B2
JPH0320425B2 JP58005522A JP552283A JPH0320425B2 JP H0320425 B2 JPH0320425 B2 JP H0320425B2 JP 58005522 A JP58005522 A JP 58005522A JP 552283 A JP552283 A JP 552283A JP H0320425 B2 JPH0320425 B2 JP H0320425B2
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JP
Japan
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amino group
cationic electrodeposition
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ketimine
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JP58005522A
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Osamu Nagura
Masayuki Takemoto
Junichi Matsuzaka
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NOF Corp
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Nippon Oil and Fats Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水溶性または水分散性の塗料用組成
物、とくに被塗物を陰極として電着塗装をするカ
チオン電着塗装に適した塗料用組成物に関するも
のであり、さらに詳しくいえば、6以上のPH値を
有する電着塗料を与え、かつきわめてすぐれた防
錆力を有する塗膜を提供し得るカチオン電着塗料
用組成物に関するものである。 カチオン電着塗料は、アニオン電着塗料に比べ
て、格段に防錆力がすぐれているため、近年、自
動車用塗装分野をはじめとして、ますますその使
用量が増加してきている。 このカチオン電着塗料に用いられる樹脂組成物
について、種々の提案がされているが、実際に使
用されているのは、たとえばビスフエノールA/
エピクロルヒドリン縮合形エポキシ樹脂のような
エポキシ樹脂に、第1級アミンまたは第2級アミ
ンを反応させ、ついで熱硬化性付与のため、ブロ
ツクイソシアネートなどを加え、酸で中和して水
溶性または水分散性となしたものである。 このようなカチオン電着塗料を実際に使用する
場合、電着塗料のPHが問題となる。 すなわち、電着塗料のPHが低いと、電着塗装装
置類に重大な腐食をもたらし、結果として、各種
のパイプ類や、電着塗料槽の穴あき事故などをも
たらす。したがつて、電着塗料のPHは、5.0以上、
望ましくは6.0以上が必要であるとされている。
そこで、カチオン電着塗装に使用されるアミノ基
含有樹脂は、得られる塗膜の防錆力がすぐれてい
ると同時に、それを用いて得られる電着塗料のPH
が、前記のように5.0以上、望ましくは6.0以上と
なることが必要である。 しかし、いままで、防錆力がすぐれた塗膜を与
えると同時に、高いPHを有する電着塗料を与え
る、カチオン電着塗装に好適なアミノ基含有樹脂
は、知られていなかつた。 たとえば、特公昭55−34291号公報には、第1
級ヒドロキシル基を含むヒドロキシルアミノ基で
変性されたエポキシ樹脂を含むカチオン電着塗料
が、防錆顔料を用いなくとも、なお良好な防錆力
を有する塗膜を与えることを開示しているが、こ
のようなヒドロキシルアミンで変性されたエポキ
シ樹脂は、アミノ基の塩基性が小さいため、それ
を用いて得られる電着塗料のPHが低いという欠点
を有している。 また、特開昭54−93024号公報には、分子中に
第1級アミノ基を有する樹脂を用いた、高いPHを
与えるカチオン電着塗料用組成物が開示されてい
るが、このようなカチオン電着塗料用組成物で
も、第1級アミノ基を有する樹脂の量を、必要な
PHが得られるまで増やすと、加熱硬化の際に、イ
ソシアネート基とヒドロキシル基との反応よも、
イソシアネート基と第1級アミノ基との反応が、
きわめて迅速に進みすぎるため、ゲル化が早すぎ
て、結果的に塗膜の完全な硬化が妨げられ、防錆
力が低下するという欠点を有している。 本発明者らは、以上の欠点のない、高いPHを有
する電着塗料を与え、かつ防錆力がきわめてすぐ
れた塗膜を提供する、カチオン電着塗装に好適な
アミノ基含有樹脂について、鋭意、研究を行つ
て、本発明をなすにいつたものである。 すなわち、本発明は、1分子中に少なくとも2
個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂と、1分子
中に1個の第2級アミノ基および少なくとも1個
のケチミン基を有するポリアミン−ケチミン誘導
体とを反応させて得られる生成物のケチミン基を
分解させて得られる1分子中に少なくとも2個の
第3級アミド基および少なくとも2個の第1級ア
ミノ基を有する反応生成物と、グリシドールと
を、該反応生成物の第1級アミノ基1.0モルに対
して、グリシドールを0.2〜2.0モルの割合で反応
させて得られるアミノ基含有樹脂を含有すること
を特徴とするカチオン電着塗料用組成物に関する
ものである。 本発明において使用される1分子中に少なくと
も2個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂として
は、たとえばビスフエノールA/エピクロルヒド
リン縮合形エポキシ樹脂、ビスフエノールA/β
−メチルエピクロルヒドリン縮合形エポキシ樹
脂、水添ビスフエノールA/エピクロルヒドリン
縮合形エポキシ樹脂などや、脂肪族ポリエーテル
のジグリシジルエーテル、ジカルボン酸のジグリ
シジルエステル、ノボラツク形エポキシ樹脂など
があげられるが、とくに好適なものとしては、た
とえばビスフエノールA/エピクロルヒドリン縮
合形エポキシ樹脂(市販品として、たとえば油化
シエルエポキシ(株)製のエピコート828、エピコー
ト1001、エピコート1004、エピコート1007などが
あげられる)などがあげられる。 これらのエポキシ樹脂は、そのまま用いてもよ
く、これらを、たとえば1分子中に1個または2
個のヒドロキシル、カルボキシル基、チオール
基、第1級アミノ基、第2級アミノ基などを含有
する化合物と反応させ、分子鎖を延長させて分子
量を増大させたものを用いてもよい。その場合の
生成物の分子量は、数平均分子量で700〜8000、
好ましくは1500〜6000である。数平均分子量が、
700未満の場合は、最終的に得られるカチオン電
着塗料用組成物の水溶性が大きくなりすぎ、電着
しても水洗時に塗膜が流れ落ちてしまい、均一な
塗膜が得られず、塗膜の機械的な性質や防錆力が
低下する。また、数平均分子量が、8000を超える
場合は、酸による中和率をきわめて大きくしない
と、安定な水溶物または水分散物が得られなくな
り、本発明の目的である、高いPHを有するカチオ
ン電着塗料が得られないだけでなく、加熱硬化す
る際の溶融粘度が高くなり、またゲル化も早くな
りすぎ、平滑な塗膜が得がたく、結果的に、完全
な硬化が妨げられて、塗膜の防錆力も低下する。 また、エポキシ樹脂が、ヒドロキシル基を含有
している場合には、そのヒドロキシル基に、部分
的にブロツクされた有機ポリイソシアネートを反
応させておいてもよい。 この部分的にブロツクされた有機ポリイソシア
ネートの量は、とくに制限を加えられるものでは
ないが、通常、反応するヒドロキシル基の量が、
利用できるヒドロキシル基に量の半分を超えない
ように考慮することが好ましい。 この部分的にブロツクされた有機ポリイソシア
ネートは、有機ポリイソシアネートのイソシアネ
ート基の一部を、ブロツク化剤と反応させて得ら
れるブロツクされたイソシアネート部分が、室温
では、ヒドロキシル基またはアミノ基に対して安
定であるが、通常、90〜250℃では、ヒドロキシ
ル基またはアミノ基と反応性のあるものであり、
少なくとも1個のブロツクされたイソシアネート
基と平均約1個のブロツクされていない遊離のイ
ソシアネート基を含むものである。 部分的にブロツクされた有機ポリイソシアネー
トとしては、たとえばm−またはp−フエニレン
ジイソシアネート、4,4′−ジフエニルメタンジ
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、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などの芳香
族または脂肪族のジイソシアネートなどや、これ
らとエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、トリメチロールプロパンなどのポリオールと
の付加体などに、ブロツク化剤、たとえばメチル
アルコール、エチルアルコール、プロピルアルコ
ール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコー
ル、ヘキシルアルコール、2−エチルヘキシルア
ルコール、シクロヘキシアルコール、ベンジルア
ルコール、エチレングリコールモノエチルエーテ
ル、エチレングリコールモノブチルエーテルなど
の脂肪族または芳香族のアルコールや、グリコー
ルエーテル類:2−ヒドロキシエチルアクリレー
ト、2−ヒドロキシエチルメタクリレートなどの
ヒドロキシル基を含有するアクリルモノマー類;
フエノール、クレゾールなどのフエノール類;ε
−カプロラクタムなどのラクタム類;メチルエチ
ルケトオキシムなどのオキシム類などを、平均し
て約1個のブロツクされていない遊離のイソシア
ネート基が残るように反応させることによつて得
られるが、その場合、イソシアネート基の反応性
が異なつている方が都合がよく、したがつて2,
4−または2,6−トリレンジイソシアネート、
イソホロンジイソシアネートなどが好適である。 また、ブロツク化剤としては、たとえばメチル
アルコール、ヘキシルアルコール、2−エチルヘ
キシルアルコール、エチレングリコールモノブチ
ルエーテルなどが好適である。 本発明において使用される1分子中に1個の第
2級アミノ基と少なくとも1個のケチミン基とを
有するポリアミン−ケチミン誘導体(以下単に、
ポリアミン−ケチミン誘導体という)としては、
1分子中に1個の第2級アミノ基を有し、かつ少
なくとも1個の第1級アミノ基を有するポリアミ
ンを、ケトンと反応させることによつて誘導され
るものである。 ここで、1分子中に1個の第2級アミノ基を有
し、かつ少なくとも1個の第1級アミノ基を有す
るポリアミンとしては、たとえばエチルアミノエ
チルアミン、メチルアミノプロピルアミンなどの
1分子中に1個の第2級アミノ基と1個の第1級
アミノ基とを有するポリアミン;ジエチレントリ
アミン、ジプロピレントリアミン、ジブチレント
リアミンなどの1分子中に1個の第2級アミノ基
と2個の第1級アミノ基とを有するポリアミンな
どがあげられる。 また、ケトンとしては、たとえばアセトン、メ
チルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど
の容易に水とともに留出するような低分子量ケト
ン(これらが本発明において好適に用いられる)
や、ジエチルケトン、メチルプロピルケトン、エ
チルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、シ
クロペンタノン、アセトフエノンなどがあげられ
る。 ポリアミン−ケチミン誘導体が得られる反応
は、つぎのように説明される。 ポリアミン−ケチミン誘導体とエポキシ樹脂と
の反応は、きわめて容易に起るが、その場合、ケ
チミン基や、もしエポキシ樹脂がブロツクされた
イソシアネート基を含有している場合には、その
イソシアネート基が、分解しないような温度であ
ることが必要であり、50〜130℃で行うことが好
ましい。この場合、発熱を伴うので、有機溶剤の
存在下で反応させることが好ましい。 その有機溶剤としては、たとえば前出のケトン
が好適に用いられるが、そのほかエチレングリコ
ールモノエチルエーテル、エチレングリコールモ
ノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチ
ルエーテルアセテートなどの親水性溶剤も用いら
れる。 ポリアミン−ケチミン誘導体とエポキシ樹脂と
の反応によつて得られる生成物は、1分子中に、
少なくとも2個の第3級アミノ基と少なくとも2
個のケチミン基とを有しているが、そのケチミン
基は、その生成物に、少なくともケチミン基と当
量の水を加えることによつて、第1級アミノ基と
ケトンとに分解する。 ここで得られた1分子中に、少なくとも2個の
第3級アミノ基および少なくとも2個の第1級ア
ミノ基を有する反応生成物と、グリシドールと
を、その反応生成物の第1級アミノ基1.0モルに
対して、グリシドールを0.2〜2.0モル、好ましく
は0.5〜1.5モルの割合で反応させることによつ
て、アミノ基含有樹脂が得られる。 ここで、用いられるグリシドールとは、下記の
構造式で示されるモノエポキシ化合物であつて、
市販品として、たとえば日本油脂(株)製のエピオー
ルOHなどがあげられる。 構造式 上記反応生成物の第1級アミノ基1.0モルに対
して、グリシドールが、0.2モル未満の場合は、
得られるアミノ基含有樹脂の分子未端に導入され
るヒドロキシル基が少なくなり、かつ残存する第
1級アミノ基が多いため、電着塗料のPHは高くな
るが、得られる塗膜の防錆力が低下するようにな
り、また、2.0モルを超える場合は、アミノ基の
塩基性が小さくなるため、高いPHをもつ電着塗料
が得がたくなる。 グリシドールと第1級アミノ基との反応は、き
わめて容易に起るが、要すれば加温下、とくに50
〜130℃で行うことが好ましい。その場合、発熱
を避けるため、上記反応生成物の有機溶剤溶液中
に、グリシドールを0.5〜2.0時間かけて滴下して
反応させてもよい。 得られたアミノ基含有樹脂は、酸で少なくとも
部分的に中和して、水溶性または水分散性とする
が、それ単独で電着塗料として用いてもよく、ま
たそのほかの、分子中にアミノ基を所有する樹脂
(以下、アミノ基所有樹脂という)を1種以上混
合して用いてもよい。 ここで、アミノ基所有樹脂としては、たとえば
ビスフエノールA/エピクロルヒドリン縮合生成
物や、この縮合生成物をヒドロキシル基、カルボ
キシル基、チオール基、第1級アミノ基、第2級
アミノ基などを含有する化合物で、分子鎖を延長
して得られる分子未端にエポキシ基を有するエポ
キシ樹脂に、モノアルカノールアミンまたはジア
ルカノールアミンなどを反応させて得られるアミ
ノ基を有する樹脂などがあげられる。 アミノ基含有樹脂とアミノ基所有樹脂との混合
割合は、得られるカチオン電着塗料のPHが、6.0
以上であれば、任意に選ぶことができる。 本発明のカチオン電着塗料用組成物は、アミノ
基含有樹脂を必須成分とし、必要に応じてアミノ
基所有樹脂を含有するが、さらにカチオン電着塗
料技術分野で通常用いられる樹脂類、たとえばブ
ロツク化剤で完全にブロツクされた有機ポリイソ
シアネートや、イソシアネート基と反応し得るヒ
ドロキシル基を有し、かつ実質的に酸によつて中
和される基を有しないような樹脂も含有すること
ができる。 ここで、有機ポリイソシアネートおよびブロツ
ク化剤としては、たとえば上記の部分的にブロツ
クされた有機ポリイソシアネートで述べた芳香族
または脂肪族のジイソシアネートなどや、これら
とポリオールとの付加体など、およびブロツク化
剤があげられる。 完全にブロツクされた有機ポリイソシアネート
は、本発明のカチオン電着塗料用組成物への配合
量には、とくに臨界的なものはないが、アミノ基
含有樹脂および必要に応じ用いられるアミノ基所
有樹脂が、あらかじめ、部分的にブロツクされた
有機ポリイソシアネートと反応して、ブロツクさ
れたイソシアネート基を含有している場合には、
そのイソシアネート基をも合せたイソシアネート
基の量が、イソシアネート基と反応し得るヒドロ
キシル基の合計量を超えないことが好ましく、と
くに、ブロツクされたイソシアネート基の合計モ
ル数とヒドロキシル基の合計モル数との比が
0.1:1.0〜1.0:1.0の範囲が好ましい。 ヒドロキシル基の合計モル数1.0に対して、ブ
ロツクされたイソシアネート基の合計モル数が、
0.1未満の場合は、橋かけが不十分であつて、得
られる塗膜の防錆力やそのほかの物性が十分でな
く、また1.0を超える場合は、イソシアネート基
の一部が橋かけにあずかることができず、実質的
に未架橋の部分として残り、得られる塗膜の防錆
力やそのほかの物性が低下する。 また、イソシアネート基と反応し得るヒドロキ
シル基を有し、かつ実質的に酸によつて中和され
る基を有しないような樹脂としては、たとえばア
ルキルエーテル化メラミン樹脂、アルキルエーテ
ル化尿素樹脂、アルキルエーテル化ベンゾグアナ
ミン樹脂などのアルキルエーテル化されたアミノ
樹脂;フエノール樹脂;ポリビニルアルコール;
ポリビニルブチラール樹脂;ポリエチレングリコ
ール、ポリプロピレングリコールなどのポリエー
テル;ビスフエノールA/エピクロルヒドリン縮
合生成物などのエポキシ樹脂、フエノキシ樹脂;
ポリカプロラクトンなどのポリエステルポリオー
ル;末端にヒドロキシル基を有するプリブタジエ
ンなどのポリオレフインジオールなどがあげられ
るが、いずれも本発明の目的を損なわない範囲で
使用可能であるが、アミノ基含有樹脂100重量部
に対して20重量部を超えないことが好ましい。 以上のようにして得られる本発明のカチオン電
着塗料用組成物は、アミノ基含有樹脂のアミノ
基、および必要に応じて用いられるアミノ基所有
樹脂のアミノ基を酸で中和することによつて、水
溶性または水分散性とすることができる。 ここで、酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン
酸、酪酸などのカルボン酸;グリコール酸、乳酸
などのオキシカルボン酸;アクリル酸、メタクリ
ル酸などの不飽和基を有するカルボン酸;チオグ
リコール酸;リン酸などがあげられる。 用いられる酸の量は、少なくとも本発明のカチ
オン電着塗料用組成物を水分散性となすに足る量
でなくてはならないが、得られるカチオン電着塗
料のPHが、6.0未満とならない範囲で選択される。
通常、中和率が10〜60%の範囲で達成される。 以上のようにして得られた中和されたカチオン
電着塗料用組成物は、通常の方法で、水中に1〜
30重量%、好ましくは5〜25重量%の樹脂濃度な
るように、溶解または乳化、分散される。 その場合、必要に応じ、カチオン電着塗料技術
分野で通常用いられる親水性のカツプリング溶
剤、界面活性剤、表面調整剤、抗酸化剤などを含
むことができる。また、ブロツクされたイソシア
ネート基の分解や、ヒドロキシル基との反応を助
けるために、触媒を含むこともできる。用いられ
る触媒としては、たとえばオクチル酸鉛、ナフテ
ン酸鉛、ナフテン酸亜鉛、ジブチル錫ジラウレー
ト、ジブチル錫オキシドなどの有機酸金属塩、有
機金属化合物などがあげられる。 本発明のカチオン電着塗料用組成物は、そのま
ま顔料を含まない状態で使用することも、もちろ
ん可能であるが、カチオン電着塗料分野で通常用
いられる顔料、たとえば鉄酸化物、鉛酸化物、ク
ロム酸ストロンチウム、カーボンブラツク、二酸
化チタン、カドミウムエロー、カドミウムレツ
ド、黄鉛、タルク、硫酸バリウムなどを含むこと
ができる。 本発明のカチオン電着塗料用組成物からなる電
着塗料を電着塗装するには、従来のカチオン電着
塗料の場合と同ように、被塗物を、陰極とし、電
着塗料中に浸漬し、50〜500Vの電圧をかけ、0.5
〜5分間通電する。ついで、要すれば被塗物に付
着した余分の塗料を水洗して除去したのち、熱風
焼付炉、赤外線加熱ランプなどの通常用いられる
加熱装置で加熱し、硬化塗膜とする。加熱条件
は、使用したブロツクされた有機ポリイソシアネ
ートのブロツク化剤の解離温度に依存することも
あるため、120〜250℃で1〜60分間である。 以下、実施例、比較例をあげて、本発明をさら
に詳細に説明する。例中、部は重量部、%は重量
%である。 実施例 1 (1) ポリアミン−ケチミン誘導体の合成 モノメチルアミンプロピルアミン 880.0部 メチルイソブチルケトン 1202.0〃 撹拌機、冷却管、留出水分離器、温度計を備え
た反応器に、上記配合の混合物を入れ、撹拌しな
がら加熱していき(約100〜110℃)、次第に高く
して、約130℃でゆるやかに還流状態とした。約
130℃で約11時間反応をづつけ、留出水340部を得
たところで40℃まで冷却し、ポリアミン−ケチミ
ン誘導体溶液(不揮発分88%)を得た。 (2) アミノ基含有樹脂の合成 エポキシ樹脂(油化シエルエポキシ(株)製のエピ
コート1004、ビスフエノールA/エピクロルヒド
リン縮合形エポキシ樹脂、分子量約1800、エポキ
シ当量約900) 777.0部 メチルイソブチルケトン 429.0〃 上記(1)のポリアミン−ケチミン誘導体溶液
167.0〃 脱イオン水 45.0〃 グリシドール4(日本油脂(株)製、エピオール
OH) 65.0〃 エチレングリコールモノブチルエーテル
200.0〃 上記の配合にもとづき、つぎのとおりにして行
つた。 撹拌機、冷却管、温度計、滴下槽を備えた反応
器に、エポキシ樹脂とメチルイソブチルケトンと
を仕込み、加熱(約90℃)撹拌してエポキシ樹脂
溶液を得た。 得られたエポキシ樹脂溶液の温度を80℃にした
のち、上記(1)のポリアミン−ケチミン誘導体溶液
を加え、80〜100℃で2時間反応させた。 ついで、脱イオン水を加えたのち、100℃に保
ちながら、グリシドールを1時間かけて滴下し
た。ついで、110〜120℃にして、2時間反応をつ
づけたのち、130〜140℃にあげ、減圧にしてメチ
ルイソブチルケトンの一部を留去した。ついで、
エチレングリコールモノブチルエーテルを加えて
黄色透明なアミノ基含有樹脂溶液(不揮発分68
%)を得た。 (3) 部分的にブロツクされた有機ポリイソシアネ
ートの合成 トリレンジイソシアネート 514.0部 メチルイソブチルケトン 130.0〃 2−エチルヘキシルアルコール 356.0〃 上記の配合にもとづき、つぎのとおりにして行
つた。 撹拌機、冷却管、温度計、滴下槽を備えた反応
器に、トリレンジイソシアネートとメチルイソブ
チルケトンとを仕込み、撹拌しながら50℃に加温
した。50℃に保ちながら、滴下槽から、2−エチ
ルヘキシルアルコールを5時間かけて滴下したの
ち、さらに1時間反応をつづけて部分的にブロツ
クされた有機ポリイソシアネート溶液(不揮発分
87%)を得た。 (4) アミノ基所有樹脂の合成 エポキシ樹脂(前出) 900.0部 メチルイソブチルケトン 400.0〃 部分的にブロツクされた有機ポリイソシアネー
ト溶液(前出) 329.0〃 ジエタノールアミン 210.0〃 エチレングリコールモノブチルエーテル
232.0〃 上記の配合にもとづき、つぎのとおりにして行
つた。 撹拌機、温度計、冷却器を備えた反応器に、エ
ポキシ樹脂とメチルイソブチルケトンとを仕込
み、加熱(約90℃)してエポキシ樹脂溶液を得
た。 得られたエポキシ樹脂溶液に、部分的にブロツ
クされた有機ポリイソシアネート溶液を加え、80
℃で2時間反応させた。ついで、ジエタノーテル
アミンを加え、90〜110℃で2時間反応させたの
ち、120〜130℃にあげ、減圧にしてメチルイソブ
チルケトンの一部を留去した。ついで、エチレン
グリコールモノブチルエーテルを加えてアミノ基
所有樹脂溶液(不揮発分70%)を得た。 (5) 顔料を含まないカチオン電着塗料の調製 上記(2)のアミノ基含有樹脂溶液 500.0部 上記(4)のアミノ基所有樹脂溶液 500.0〃 酢酸 20.0〃 脱イオン水 3650.0〃 上記の配合にもとづき、つぎのとおりにして行
つた。 上記(2)のアミノ基含有樹脂と上記(4)のアミノ基
所有樹脂とを混合した。ついで、酢酸を加えて中
和率を40%としたのちの樹脂混合物を撹拌しなが
ら、脱イオン水を徐々に加えて青白色を呈する、
顔料を含まないカチオン電着塗料を得た。得られ
たカチオン電着塗料のPHは、6.6であつた。 (6) 電着塗装 上記(5)のカチオン電着塗料中に、ボンデライト
3118(リン酸亜鉛系下地処理剤、日本パーカライ
ジング(株)製)処理鋼板を浸漬して陰極とし、
240Vの電圧をかけて3分間通電し、電着塗料を
行つた。ついで、水洗して余分の顔料を洗い落
し、熱風乾燥炉を用いて、170℃で25分間焼付け
て、平滑で硬い塗膜(乾燥膜厚18μ)を得た。 得られた塗膜に、JIS K5400(1979)、7.8塩水
噴霧試験法に準じて、カツターナイフで長さ約10
cmの交さする2本の素地に達する傷をつけ、塩水
噴霧試験機で耐食性の試験を行い、所定時間後セ
ロハンテープを貼付けてはくり、セロハンテープ
とともにはくりした塗膜の幅を測定したところ、
第1表に示すように、きわめてすぐれた防錆力を
示した。 実施例 2 (1) 顔料を含むカチオン電着塗料の調製 実施例1(2)のアミノ基含有樹脂溶液 100.0部 酢酸 4.2〃 エチレングリコールモノブチルエーテル20.2部 カオリン 100.0〃 カーボンブラツク 30.0〃 上記の配合にもとづき、つぎのとおりにして行
つた。 上記の各成分をアトライターに入れ、10時間分
散して顔料ペーストを得た。得られた顔料ペース
ト254部に、実施例1(5)の顔料を含まないカチオ
ン電着塗料4200部を、撹拌しながら徐々に加え
た。ついで、脱イオン水を加えて顔料を含むカチ
オン電着塗料(固形分13%)を得た。 得られたカチオン電着塗料のPHは、6.8であつ
た。 (2) 電着塗装 上記(1)のカチオン電着塗料を、実施例1と同よ
うにして、電着塗装を行い、水洗し、焼付けて、
平滑で硬い塗膜(乾燥膜厚22μ)を得た。 得られた塗膜の耐食性を実施例1と同ようにし
て試験をしたところ、第1表に示すように、きわ
めてすぐれた防錆力を示した。 実施例 3 (1) アミノ基含有樹脂の合成 エポキシ樹脂(油化シエルエポキシ(株)製のエピ
コート1007、ビスフエノールA/エピクロルヒド
リン縮合形エポキシ樹脂、分子量約4200、エポキ
シ当量約2100) 2100.0部 メチルイソブチルケトン 1050.0〃 ポリアミン−ケチミン誘導体溶液(油化シエル
エポキシ(株)製のエポキユアH−1、ジエチレント
リアミンのケチミン誘導体溶液、不揮発分38%)
267.0〃 脱イオン水 288.0〃 グリシドール〔前出−実施例1(2)〕 296.0〃 エチレングリコールモノブチルエーテル
530.0部 上記の配合にもとづき、実施例1(2)と同ように
して添黄色透明なアミノ基含有樹脂溶液(不揮発
分68%)を得た。 (2) 顔料を含むカチオン電着塗料の調製 上記(1)のアミノ基含有樹脂溶液 300.0部 実施例1(4)のアミノ基所有樹脂溶液 700.0〃 ポリカプロラクトントリオール(ダイセル化学
工業(株)製のプラクセルP−308) 35.0〃 完全にブロツクされた有機ポリイソシアネート
溶液(日本ポリウレタン(株)製のDC−2969、ヘキ
サメチレンジイソシアネート系有機ポリイソシア
ネートのε−カプロラクタムブロツク化物、不揮
発分80%) 18.0〃 酢酸 12.5部 脱イオン水 192.05〃 上記の配合にもとづき、つぎのとおりにして行
つた。 上記(1)のアミノ基含有樹脂溶液、実施例1(4)の
アミノ基所有樹脂溶液、ポリカプロラクトントリ
オール、完全にブロツクされた有機ポリイソシア
ネート溶液を混合した。ついで、酢酸を加えて中
和率を40%としたのちの樹脂混合物を撹拌しなが
ら、脱イオン水を徐々に加えて青白色を呈するク
リヤーベース(不揮発分25%)を得た。 ついで、実施例2(1)における顔料ベース254部
に、上記のクリヤーベース2520部を、撹拌しなが
ら徐々に加えた。ついで、脱イオン水を加えて顔
料を含むカチオン電着塗料(固形分13%)を得
た。 得られたカチオン電着塗料のPHは、6.5であつ
た。 (3) 電着塗装 上記(2)のカチオン電着塗料を、実施例1と同よ
うにして、電着塗装を行い、水洗し、焼付けて、
平滑で硬い塗膜(乾燥膜厚18μ)を得た。 得られた塗膜の耐食性を実施例1と同ようにし
て試験をしたところ、第1表に示すように、きわ
めてすぐれた防錆力を示した。 比較例 1 エポキシ樹脂〔前出−実施例1(2)〕 776.5部 メチルイソブチルケトン 428.6〃 実施例1(1)のポリアミン−ケチミン誘導体溶液
173.4〃 エチレングリコールモノブチルエーテル
200.0〃 上記の配合で、末端にケチミン基を有し、水と
接触すると第1級アミノ基を生じる、アミノ基を
含有する樹脂を、つぎのとおり合成した。 撹拌機、冷却管、温度計を備えた反応器に、エ
ポキシ樹脂とメチルイソブチルケトンとを入れ、
加熱(約90℃)、撹拌してエポキシ樹脂溶液を得
た。 得られたエポキシ樹脂溶液を80℃にしたのち、
実施例1(1)のポリアミン−ケチミン誘導体溶液を
加え、80〜100℃で2時間反応させたのち、130〜
140℃にあげ、減圧にしてメチルイソブチルケト
ンの一部を留去した。ついで、エチレングリコー
ルモノブチルエーテルを加えてアミノ基を含有す
る樹脂溶液(不揮発分70%)を得た。 得られたアミノ基を含有する樹脂溶液を、実施
例1(5)顔料を含まないカチオン電着塗料の調製に
おけるアミノ基含有樹脂におきかえたほかは、実
施例1(5)と同ようにして顔料を含まないカチオン
電着塗料を得た。得られたカチオン電着塗料のPH
は、6.3であつた。 得られたカチオン電着塗料を、実施例1と同よ
うにして、電着塗装を行い、水洗し、焼付けて、
硬いが凹凸の多い塗膜(乾燥膜厚20μ)を得た。 得られた塗膜の耐食性を実施例1と同ようにし
て試験をしたところ、第1表に示すように、防錆
力がきわめて劣つていた。 比較例 2 実施例1(4)のアミノ基所有樹脂溶液 1000.0部 酢酸 10.8〃 脱イオン水 4370.0〃 上記の配合で、顔料を含まないカチオン電着塗
料を、つぎのとおり調製した。 実施例1(4)のアミノ基所有樹脂溶液に酢酸を加
えて中和率を40%としたのちの樹脂溶液を撹権拌
しながら、脱イオン水を徐々に加えて青白色を呈
する、顔料を含まないカチオン電着塗料を得た。 得られたカチオン電着塗料のPHは、4.2ときわ
めて低かつた。 得られたカチオン電着塗料を、実施例1と同よ
うにして、電着塗装を行い、水洗し、焼付けて、
平滑で硬い塗膜(乾燥膜厚18μ)を得た。 得られた塗膜の耐食性を実施例1と同ようにし
て試験をしたところ、第1表に示すように、防錆
力は劣つていた。 【表】
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a water-soluble or water-dispersible coating composition, particularly a coating composition suitable for cationic electrodeposition coating in which the object to be coated is used as a cathode for electrodeposition coating. More specifically, the present invention relates to a composition for cationic electrodeposition paint that can provide an electrodeposition paint having a PH value of 6 or more and a coating film having extremely excellent antirust properties. Cationic electrodeposition paints have much better anti-corrosion properties than anionic electrodeposition paints, so their usage has been increasing in recent years, including in the automotive coating field. Various proposals have been made regarding the resin composition used in this cationic electrodeposition paint, but the ones actually used are, for example, bisphenol A/
An epoxy resin such as an epichlorohydrin condensation type epoxy resin is reacted with a primary amine or a secondary amine, then a blocking isocyanate or the like is added to impart thermosetting properties, and neutralized with an acid to make it water-soluble or water-dispersible. It is something that has been done by nature. When such cationic electrodeposition paints are actually used, the pH of the electrodeposition paints becomes a problem. That is, if the pH of the electrocoating paint is low, it will cause serious corrosion to the electrocoating equipment, resulting in accidents such as punctures in various pipes and electrocoat tanks. Therefore, the pH of the electrodeposition paint is 5.0 or higher,
It is said that 6.0 or higher is desirable.
Therefore, the amino group-containing resin used in cationic electrodeposition coating has excellent rust prevention properties for the resulting coating film, and at the same time, the pH of the electrodeposition coating obtained using it.
However, as mentioned above, it is necessary that the value is 5.0 or more, preferably 6.0 or more. However, until now, no amino group-containing resin suitable for cationic electrodeposition coating has been known, which provides a coating film with excellent rust prevention ability and at the same time provides an electrodeposition coating material with a high pH. For example, in Japanese Patent Publication No. 55-34291, the first
It is disclosed that a cationic electrodeposition paint containing an epoxy resin modified with a hydroxylamino group containing a class hydroxyl group provides a coating film having good rust prevention ability even without the use of a rust prevention pigment. Such hydroxylamine-modified epoxy resins have a drawback in that the pH of electrodeposition paints obtained using them is low because the basicity of the amino groups is low. Furthermore, JP-A No. 54-93024 discloses a composition for cationic electrodeposition paint that uses a resin having a primary amino group in its molecule and gives a high pH. Even in the composition for electrodeposition coating, the amount of resin having primary amino groups is adjusted to the required amount.
If the pH is increased until the pH is reached, the reaction between isocyanate groups and hydroxyl groups will occur during heat curing.
The reaction between the isocyanate group and the primary amino group is
Since the process progresses too quickly, gelation occurs too quickly, resulting in a disadvantage that complete curing of the coating film is hindered and the antirust ability is reduced. The present inventors have worked diligently to develop an amino group-containing resin suitable for cationic electrodeposition coating, which does not have the above drawbacks, provides an electrodeposition coating with a high pH, and provides a coating film with extremely excellent rust prevention ability. The present invention was developed after conducting research. That is, in the present invention, at least 2
decomposes the ketimine group of the product obtained by reacting an epoxy resin having at least one epoxy group with a polyamine-ketimine derivative having one secondary amino group and at least one ketimine group in one molecule. A reaction product having at least two tertiary amide groups and at least two primary amino groups in one molecule obtained by On the other hand, the present invention relates to a composition for a cationic electrodeposition coating, which contains an amino group-containing resin obtained by reacting glycidol in a proportion of 0.2 to 2.0 moles. Examples of the epoxy resin having at least two epoxy groups in one molecule used in the present invention include bisphenol A/epichlorohydrin condensation epoxy resin, bisphenol A/β
-Methyl epichlorohydrin condensation type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A/epichlorohydrin condensation type epoxy resin, etc., diglycidyl ether of aliphatic polyether, diglycidyl ester of dicarboxylic acid, novolak type epoxy resin, etc. are particularly suitable. Examples include bisphenol A/epichlorohydrin condensation epoxy resin (commercially available products include Epicote 828, Epicote 1001, Epicote 1004, and Epicote 1007 manufactured by Yuka Ciel Epoxy Co., Ltd.). . These epoxy resins may be used as they are; for example, one or two epoxy resins may be used in one molecule.
The molecular weight may be increased by reacting with a compound containing hydroxyl, carboxyl group, thiol group, primary amino group, secondary amino group, etc. to extend the molecular chain and increase the molecular weight. In that case, the molecular weight of the product is 700 to 8000 in number average molecular weight,
Preferably it is 1500-6000. The number average molecular weight is
If it is less than 700, the water solubility of the final cationic electrodeposition coating composition will be too high, and even if it is electrodeposited, the coating will run off when washed with water, and a uniform coating will not be obtained. Mechanical properties and anti-corrosion properties of the membrane deteriorate. Furthermore, if the number average molecular weight exceeds 8,000, a stable aqueous solution or aqueous dispersion cannot be obtained unless the neutralization rate with an acid is extremely increased. Not only is it impossible to obtain a coating that adheres to the coating, but the melt viscosity increases during heating and curing, and gelation occurs too quickly, making it difficult to obtain a smooth coating, and as a result, complete curing is prevented. The rust prevention ability of the paint film also decreases. Further, when the epoxy resin contains hydroxyl groups, the hydroxyl groups may be reacted with a partially blocked organic polyisocyanate. The amount of this partially blocked organic polyisocyanate is not particularly limited, but usually the amount of reacting hydroxyl groups is
It is preferable to allow for no more than half the amount of available hydroxyl groups. This partially blocked organic polyisocyanate is obtained by reacting a part of the isocyanate groups of the organic polyisocyanate with a blocking agent. Although stable, it is usually reactive with hydroxyl groups or amino groups at temperatures of 90 to 250°C.
It contains at least one blocked isocyanate group and an average of about one free, unblocked isocyanate group. Partially blocked organic polyisocyanates include, for example, m- or p-phenylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone. Aromatic or aliphatic diisocyanates such as diisocyanates, and adducts of these with polyols such as ethylene glycol, propylene glycol, and trimethylolpropane, are combined with blocking agents such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, and isopropyl alcohol. , aliphatic or aromatic alcohols such as butyl alcohol, hexyl alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, cyclohexyl alcohol, benzyl alcohol, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, glycol ethers: 2-hydroxyethyl acrylate, Acrylic monomers containing hydroxyl groups such as 2-hydroxyethyl methacrylate;
Phenols such as phenol and cresol; ε
- obtained by reacting lactams such as caprolactam; oximes such as methyl ethyl ketoxime in such a way that on average about one unblocked free isocyanate group remains; It is convenient if the reactivity of 2,
4- or 2,6-tolylene diisocyanate,
Isophorone diisocyanate and the like are preferred. Suitable blocking agents include, for example, methyl alcohol, hexyl alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, and ethylene glycol monobutyl ether. Polyamine-ketimine derivatives having one secondary amino group and at least one ketimine group in one molecule (hereinafter simply referred to as
(referred to as polyamine-ketimine derivatives),
It is derived by reacting a polyamine having one secondary amino group and at least one primary amino group in one molecule with a ketone. Here, examples of polyamines having one secondary amino group and at least one primary amino group in one molecule include ethylaminoethylamine and methylaminopropylamine. Polyamines having one secondary amino group and one primary amino group; Examples include polyamines having primary amino groups. In addition, examples of ketones include low molecular weight ketones that are easily distilled out together with water, such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone (these are preferably used in the present invention).
Examples include diethyl ketone, methylpropyl ketone, ethyl isopropyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, and acetophenone. The reaction resulting in the polyamine-ketimine derivative is explained as follows. The reaction between polyamine-ketimine derivatives and epoxy resins occurs very easily, but in this case the ketimine groups and, if the epoxy resin contains blocked isocyanate groups, the isocyanate groups are decomposed. It is necessary that the temperature is such that it does not occur, and it is preferably carried out at a temperature of 50 to 130°C. In this case, since heat is generated, it is preferable to carry out the reaction in the presence of an organic solvent. As the organic solvent, for example, the above-mentioned ketone is suitably used, but other hydrophilic solvents such as ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, and ethylene glycol monoethyl ether acetate can also be used. The product obtained by the reaction of a polyamine-ketimine derivative and an epoxy resin contains, in one molecule,
at least two tertiary amino groups and at least two
The ketimine group is decomposed into a primary amino group and a ketone by adding at least an amount of water equivalent to the ketimine group to the product. In one molecule obtained here, the reaction product having at least two tertiary amino groups and at least two primary amino groups and glycidol are added to the primary amino group of the reaction product. An amino group-containing resin can be obtained by reacting glycidol at a ratio of 0.2 to 2.0 mol, preferably 0.5 to 1.5 mol, per 1.0 mol. The glycidol used here is a monoepoxy compound represented by the following structural formula,
Commercially available products include, for example, Epiol OH manufactured by NOF Corporation. Structural formula If glycidol is less than 0.2 mol per 1.0 mol of primary amino groups in the above reaction product,
Since fewer hydroxyl groups are introduced into the molecular ends of the resulting amino group-containing resin and more primary amino groups remain, the PH of the electrodeposition paint becomes higher, but the rust prevention ability of the resulting paint film decreases. If it exceeds 2.0 mol, the basicity of the amino group decreases, making it difficult to obtain an electrodeposition paint with a high pH. The reaction between glycidol and primary amino groups occurs very easily, but if necessary, under heating, especially at 50°C.
Preferably it is carried out at ~130°C. In that case, in order to avoid heat generation, glycidol may be added dropwise into the organic solvent solution of the reaction product over 0.5 to 2.0 hours to cause the reaction. The obtained amino group-containing resin is at least partially neutralized with an acid to make it water-soluble or water-dispersible, but it may also be used alone as an electrodeposition coating, or it may contain other amino groups in its molecules. You may use a mixture of one or more resins having amino groups (hereinafter referred to as resins having amino groups). Here, the amino group-containing resin is, for example, a bisphenol A/epichlorohydrin condensation product, or this condensation product containing a hydroxyl group, a carboxyl group, a thiol group, a primary amino group, a secondary amino group, etc. Among the compounds, examples include resins having amino groups obtained by reacting monoalkanolamines or dialkanolamines with epoxy resins having epoxy groups at the ends of the molecules obtained by extending the molecular chain. The mixing ratio of the amino group-containing resin and the amino group-owning resin is such that the pH of the resulting cationic electrodeposition paint is 6.0.
Any of the above can be selected. The composition for cationic electrodeposition coatings of the present invention contains an amino group-containing resin as an essential component, and optionally contains an amino group-containing resin. It can also contain organic polyisocyanates that are completely blocked with a curing agent and resins that have hydroxyl groups that can react with isocyanate groups and that do not have groups that are substantially neutralized by acids. . Here, examples of the organic polyisocyanate and blocking agent include aromatic or aliphatic diisocyanates mentioned above for the partially blocked organic polyisocyanate, adducts of these with polyols, and blocking agents. Medicines can be given. There is no particular critical content of the completely blocked organic polyisocyanate in the cationic electrodeposition coating composition of the present invention, but it may be added to the amino group-containing resin and the amino group-containing resin used as necessary. has previously reacted with a partially blocked organic polyisocyanate and contains blocked isocyanate groups,
It is preferable that the amount of isocyanate groups including the isocyanate groups does not exceed the total amount of hydroxyl groups that can react with isocyanate groups, and in particular, the total number of moles of blocked isocyanate groups and the total number of moles of hydroxyl groups The ratio of
A range of 0.1:1.0 to 1.0:1.0 is preferred. The total number of moles of blocked isocyanate groups is
If it is less than 0.1, cross-linking is insufficient, and the resulting coating film will not have sufficient rust prevention or other physical properties, and if it exceeds 1.0, some of the isocyanate groups will participate in cross-linking. The anti-corrosive properties and other physical properties of the resulting coating film are deteriorated, as it remains as a substantially uncrosslinked portion. Examples of resins that have hydroxyl groups that can react with isocyanate groups and that do not have groups that can be substantially neutralized by acids include alkyl etherified melamine resins, alkyl etherified urea resins, and alkyl etherified urea resins. Alkyl etherified amino resins such as etherified benzoguanamine resins; phenolic resins; polyvinyl alcohol;
Polyvinyl butyral resins; polyethers such as polyethylene glycol and polypropylene glycol; epoxy resins and phenoxy resins such as bisphenol A/epichlorohydrin condensation products;
Examples include polyester polyols such as polycaprolactone; polyolefin diols such as prebutadiene having a hydroxyl group at the end; any of these can be used as long as they do not impair the purpose of the present invention; It is preferable not to exceed 20 parts by weight. The composition for cationic electrodeposition coating of the present invention obtained as described above is obtained by neutralizing the amino groups of the amino group-containing resin and the amino groups of the amino group-possessing resin used as necessary with an acid. Therefore, it can be water-soluble or water-dispersible. Here, acids include carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, and butyric acid; oxycarboxylic acids such as glycolic acid and lactic acid; carboxylic acids having unsaturated groups such as acrylic acid and methacrylic acid; thioglycolic acid; Examples include acids. The amount of acid used must be at least sufficient to make the cationic electrodeposition coating composition of the present invention water-dispersible, but it must be within the range that the pH of the resulting cationic electrodeposition coating does not become less than 6.0. selected.
Typically, neutralization rates are achieved in the range of 10-60%. The neutralized cationic electrodeposition coating composition obtained as described above is prepared by adding 1 to
The resin is dissolved, emulsified, or dispersed to a resin concentration of 30% by weight, preferably 5 to 25% by weight. In that case, hydrophilic coupling solvents, surfactants, surface conditioners, antioxidants, etc. commonly used in the field of cationic electrodeposition coating technology may be included, if necessary. A catalyst may also be included to aid in decomposition of blocked isocyanate groups and reaction with hydroxyl groups. Examples of the catalysts used include metal salts of organic acids such as lead octylate, lead naphthenate, zinc naphthenate, dibutyltin dilaurate, and dibutyltin oxide, and organic metal compounds. Although it is of course possible to use the composition for cationic electrodeposition paint of the present invention as it is without containing any pigment, it may also be used with pigments commonly used in the field of cationic electrodeposition paints, such as iron oxide, lead oxide, They can include strontium chromate, carbon black, titanium dioxide, cadmium yellow, cadmium red, yellow lead, talc, barium sulfate, and the like. To electrocoat an electrodeposition paint made of the cationic electrodeposition paint composition of the present invention, the object to be coated is used as a cathode and immersed in the electrodeposition paint, as in the case of conventional cationic electrodeposition paints. Then apply a voltage of 50 to 500V and 0.5
Apply electricity for ~5 minutes. Next, if necessary, excess paint adhering to the object to be coated is removed by washing with water, and then heated with a commonly used heating device such as a hot air baking oven or an infrared heating lamp to form a cured coating film. The heating conditions may depend on the dissociation temperature of the blocking agent of the blocked organic polyisocyanate used, and are therefore 120-250 DEG C. for 1-60 minutes. Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. In the examples, parts are parts by weight, and % is % by weight. Example 1 (1) Synthesis of polyamine-ketimine derivative Monomethylamine propylamine 880.0 parts Methyl isobutyl ketone 1202.0 A mixture of the above composition was put into a reactor equipped with a stirrer, a cooling tube, a distilled water separator, and a thermometer. The mixture was heated with stirring (approximately 100 to 110°C), and the temperature was gradually increased to a state of gentle reflux at approximately 130°C. about
The reaction was continued at 130°C for about 11 hours to obtain 340 parts of distilled water, which was then cooled to 40°C to obtain a polyamine-ketimine derivative solution (non-volatile content: 88%). (2) Synthesis of amino group-containing resin Epoxy resin (Epicote 1004 manufactured by Yuka Ciel Epoxy Co., Ltd., bisphenol A/epichlorohydrin condensation epoxy resin, molecular weight approximately 1800, epoxy equivalent approximately 900) 777.0 parts Methyl isobutyl ketone 429.0 Polyamine-ketimine derivative solution of (1) above
167.0〃 Deionized water 45.0〃 Glycidol 4 (manufactured by NOF Corporation, Epiol
OH) 65.0〃 Ethylene glycol monobutyl ether
200.0 Based on the above formulation, the following procedure was carried out. Epoxy resin and methyl isobutyl ketone were charged into a reactor equipped with a stirrer, a cooling tube, a thermometer, and a dropping tank, and heated and stirred (at about 90° C.) to obtain an epoxy resin solution. After the temperature of the obtained epoxy resin solution was raised to 80°C, the polyamine-ketimine derivative solution of (1) above was added and reacted at 80 to 100°C for 2 hours. Then, after adding deionized water, glycidol was added dropwise over 1 hour while keeping the temperature at 100°C. Next, the temperature was raised to 110 to 120°C, and the reaction was continued for 2 hours, and then the temperature was raised to 130 to 140°C, and a portion of the methyl isobutyl ketone was distilled off under reduced pressure. Then,
Add ethylene glycol monobutyl ether to make a yellow transparent amino group-containing resin solution (non-volatile content: 68
%) was obtained. (3) Synthesis of partially blocked organic polyisocyanate Tolylene diisocyanate 514.0 parts Methyl isobutyl ketone 130.0 2-ethylhexyl alcohol 356.0 Based on the above formulation, the following procedure was carried out. Tolylene diisocyanate and methyl isobutyl ketone were charged into a reactor equipped with a stirrer, a cooling tube, a thermometer, and a dropping tank, and the mixture was heated to 50°C while stirring. While keeping the temperature at 50°C, 2-ethylhexyl alcohol was added dropwise from the dropping tank over 5 hours, and the reaction was continued for an additional hour to remove the partially blocked organic polyisocyanate solution (non-volatile content).
87%). (4) Synthesis of amino group-containing resin Epoxy resin (as above) 900.0 parts Methyl isobutyl ketone 400.0 Partially blocked organic polyisocyanate solution (as above) 329.0〃 Diethanolamine 210.0〃 Ethylene glycol monobutyl ether
232.0 Based on the above formulation, the following procedure was carried out. Epoxy resin and methyl isobutyl ketone were charged into a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, and a cooler, and heated (about 90°C) to obtain an epoxy resin solution. A partially blocked organic polyisocyanate solution was added to the resulting epoxy resin solution, and
The reaction was carried out at ℃ for 2 hours. Next, diethanolate amine was added and the mixture was reacted at 90 to 110°C for 2 hours, then the temperature was raised to 120 to 130°C, and part of the methyl isobutyl ketone was distilled off under reduced pressure. Then, ethylene glycol monobutyl ether was added to obtain an amino group-containing resin solution (70% non-volatile content). (5) Preparation of pigment-free cationic electrodeposition paint 500.0 parts of the amino group-containing resin solution of (2) above 500.0 parts of the amino group-containing resin solution of (4) above 500.0〃 Acetic acid 20.0〃 Deionized water 3650.0〃 Based on the above formulation , I did it as follows. The amino group-containing resin of (2) above and the amino group-containing resin of (4) above were mixed. Next, acetic acid was added to make the neutralization rate 40%, and while stirring the resin mixture, deionized water was gradually added to give a bluish-white color.
A cationic electrodeposition paint containing no pigment was obtained. The pH of the obtained cationic electrodeposition paint was 6.6. (6) Electrodeposition coating Bonderite is added to the cationic electrodeposition paint in (5) above.
A steel plate treated with 3118 (zinc phosphate base treatment agent, manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.) was immersed as a cathode,
Electrodeposition paint was applied by applying a voltage of 240V for 3 minutes. Then, it was washed with water to remove excess pigment, and baked in a hot air drying oven at 170°C for 25 minutes to obtain a smooth and hard coating film (dry film thickness: 18 μm). The obtained coating film was cut into a length of about 10 mm using a cutter knife according to JIS K5400 (1979), 7.8 Salt spray test method.
A scratch was made reaching the base of two intersecting strips of cm, a corrosion resistance test was conducted using a salt spray tester, and after a predetermined period of time, cellophane tape was applied and peeled off, and the width of the coating film that was peeled off along with the cellophane tape was measured. However,
As shown in Table 1, it exhibited extremely excellent antirust ability. Example 2 (1) Preparation of cationic electrodeposition paint containing pigment Amino group-containing resin solution of Example 1 (2) 100.0 parts Acetic acid 4.2〃 Ethylene glycol monobutyl ether 20.2 parts Kaolin 100.0〃 Carbon black 30.0〃 Based on the above formulation , I did it as follows. Each of the above components was placed in an attritor and dispersed for 10 hours to obtain a pigment paste. To 254 parts of the obtained pigment paste, 4200 parts of the pigment-free cationic electrodeposition paint of Example 1 (5) was gradually added with stirring. Then, deionized water was added to obtain a cationic electrodeposition paint (solid content: 13%) containing pigment. The pH of the obtained cationic electrodeposition paint was 6.8. (2) Electrodeposition coating The cationic electrodeposition paint from (1) above was electrocoated in the same manner as in Example 1, washed with water, and baked.
A smooth and hard coating film (dry film thickness 22μ) was obtained. The corrosion resistance of the resulting coating film was tested in the same manner as in Example 1, and as shown in Table 1, it showed extremely excellent antirust ability. Example 3 (1) Synthesis of amino group-containing resin Epoxy resin (Epicote 1007 manufactured by Yuka Ciel Epoxy Co., Ltd., bisphenol A/epichlorohydrin condensation epoxy resin, molecular weight approximately 4200, epoxy equivalent approximately 2100) 2100.0 parts Methyl isobutyl Ketone 1050.0〃 Polyamine-ketimine derivative solution (Epocure H-1 manufactured by Yuka Ciel Epoxy Co., Ltd., ketimine derivative solution of diethylenetriamine, non-volatile content 38%)
267.0〃 Deionized water 288.0〃 Glycidol [above - Example 1 (2)] 296.0〃 Ethylene glycol monobutyl ether
530.0 parts Based on the above formulation, a transparent yellow-added amino group-containing resin solution (non-volatile content: 68%) was obtained in the same manner as in Example 1 (2). (2) Preparation of cationic electrodeposition paint containing pigment 300.0 parts of the amino group-containing resin solution of (1) above 700.0 parts of the amino group-containing resin solution of Example 1 (4) 700.0 parts of polycaprolactone triol (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) Plaxel P-308) 35.0〃 Completely blocked organic polyisocyanate solution (DC-2969 manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd., ε-caprolactam blocked product of hexamethylene diisocyanate-based organic polyisocyanate, non-volatile content 80%) 18.0〃 Acetic acid 12.5 parts deionized water 192.05 Based on the above formulation, the following procedure was carried out. The amino group-containing resin solution of (1) above, the amino group-containing resin solution of Example 1 (4), polycaprolactone triol, and a completely blocked organic polyisocyanate solution were mixed. Next, acetic acid was added to make the neutralization rate 40%, and deionized water was gradually added to the resin mixture while stirring to obtain a blue-white clear base (non-volatile content 25%). Next, 2520 parts of the above clear base was gradually added to 254 parts of the pigment base in Example 2 (1) while stirring. Then, deionized water was added to obtain a cationic electrodeposition paint (solid content: 13%) containing pigment. The pH of the obtained cationic electrodeposition paint was 6.5. (3) Electrodeposition coating The cationic electrodeposition paint from (2) above was electrocoated in the same manner as in Example 1, washed with water, and baked.
A smooth and hard coating film (dry film thickness 18μ) was obtained. The corrosion resistance of the resulting coating film was tested in the same manner as in Example 1, and as shown in Table 1, it showed extremely excellent antirust ability. Comparative Example 1 Epoxy resin [Previous Example 1 (2)] 776.5 parts Methyl isobutyl ketone 428.6 Polyamine-ketimine derivative solution of Example 1 (1)
173.4 Ethylene glycol monobutyl ether
200.0 A resin containing an amino group, which has a ketimine group at the end and generates a primary amino group when it comes into contact with water, was synthesized as follows. Put epoxy resin and methyl isobutyl ketone into a reactor equipped with a stirrer, cooling tube, and thermometer.
An epoxy resin solution was obtained by heating (approximately 90°C) and stirring. After the obtained epoxy resin solution was heated to 80℃,
After adding the polyamine-ketimine derivative solution of Example 1 (1) and reacting at 80 to 100°C for 2 hours,
The temperature was raised to 140°C, and a portion of methyl isobutyl ketone was distilled off under reduced pressure. Then, ethylene glycol monobutyl ether was added to obtain a resin solution containing amino groups (70% nonvolatile content). The procedure was the same as in Example 1 (5), except that the obtained amino group-containing resin solution was replaced with the amino group-containing resin used in Example 1 (5) for the preparation of a cationic electrodeposition paint containing no pigment. A cationic electrodeposition paint containing no pigment was obtained. PH of the obtained cationic electrodeposition paint
was 6.3. The obtained cationic electrodeposition paint was electrodeposited in the same manner as in Example 1, washed with water, and baked.
A hard but uneven coating film (dry film thickness 20μ) was obtained. When the corrosion resistance of the obtained coating film was tested in the same manner as in Example 1, as shown in Table 1, the antirust ability was extremely poor. Comparative Example 2 Amino group-possessing resin solution of Example 1 (4) 1000.0 parts Acetic acid 10.8 Deionized water 4370.0 With the above formulation, a pigment-free cationic electrodeposition paint was prepared as follows. Acetic acid was added to the amino group-possessing resin solution of Example 1 (4) to make the neutralization rate 40%, and then deionized water was gradually added to the resin solution while stirring to produce a pigment that exhibits a bluish-white color. A cationic electrodeposition paint containing no ion was obtained. The pH of the obtained cationic electrodeposition paint was extremely low at 4.2. The obtained cationic electrodeposition paint was electrodeposited in the same manner as in Example 1, washed with water, and baked.
A smooth and hard coating film (dry film thickness 18μ) was obtained. When the corrosion resistance of the obtained coating film was tested in the same manner as in Example 1, as shown in Table 1, the rust prevention ability was poor. 【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 1分子中に少なくとも2個のエポキシ基を有
するエポキシ樹脂と、1分子中に1個の第2級ア
ミノ基および少なくとも1個のケチミン基を有す
るポリアミン−ケチミン誘導体とを反応させて得
られる生成物のケチミン基を分解させて得られる
1分子中に少なくとも2個の第3級アミノ基およ
び少なくとも2個の第1級アミノ基を有する反応
生成物と、グリシドールとを、該反応生成物の第
1級アミノ基1.0モルに対して、グリシドールを
0.2〜2.0モルの割合で反応させて得られるアミノ
基含有樹脂を含有することを特徴とするカチオン
電着塗料用組成物。
1 A product obtained by reacting an epoxy resin having at least two epoxy groups in one molecule with a polyamine-ketimine derivative having one secondary amino group and at least one ketimine group in one molecule A reaction product having at least two tertiary amino groups and at least two primary amino groups in one molecule obtained by decomposing the ketimine group of Glycidol per 1.0 mole of primary amino group
1. A composition for cationic electrodeposition coating, comprising an amino group-containing resin obtained by reaction in a proportion of 0.2 to 2.0 moles.
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