JPH03239771A - カチオン電着塗料用樹脂組成物 - Google Patents
カチオン電着塗料用樹脂組成物Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
産業上の利用分野
本発明は新規なカチオン電着塗料に関し、さらに詳しく
は、硬化剤としてのプロンクポリイソシア不−トや硬化
触媒としての有機錫化合物を用いることなく、浴安定性
及び硬化性に優れ、しかも塗膜の付着性、耐1笑性、防
食性および低温硬化性等のtt能にも優れ、さらに被塗
物鋭角部(エツジ部)の被覆性(エツジカバー性)が改
良されたカチオン電着塗料用樹脂組成物に関する。 従来の技術とその課題 従来、カチオン電着塗料用樹脂組成物として、アミノ付
加エポキシ樹脂のようなポリアミノ樹脂とアルコール類
などでブロックした芳香族ポリイソシアネート化合物(
硬化剤)とを主成分とするものが最も多く使用され、塗
膜の防食性に関して優れた評価を得ている。しかしなが
ら、この塗料用樹脂組成物は本質的な問題点として、硬
化開始温度が高い(170℃以上);また、硬化開始温
1度を低くするために硬化触媒として有機錫化合物を用
いると、該錫化合物が焼付炉の排気燃焼触媒を被毒させ
ることがある;さらに、塗膜を硬化させるために高温加
熱すると、ブロックポリイソシアネートが熱分解してヤ
ニ、ススを生威し、しかも上塗塗膜に黄変、ブリード、
硬化阻害等を引き起こすと共に該上塗塗膜の耐候性が著
しく低下し、白化しやすいなどの重大な欠点を有してお
り、その改良が強く望まれていた。 このため本出願人は、先に、ブロックポリイソシアネー
ト化合物や有機錫化合物を使用しないでインンアネート
硬化タイプの優れた長所を有し、且つこれらを用いたこ
とによって生ずる上記欠点を解消したカチオン電着塗料
用樹脂組成物として、水酸基およびカチオン性基を含有
する樹脂(A)と;脂環式骨格および/または有橋脂環
式骨格にエポキシ基が結合してなるエポキシ基含有官能
基を1分子あたり、平均2個以上有するエポキシ樹脂(
B)とを主成分として含有することを特徴とするカチオ
ン電着塗料用樹脂組成物を提案した。 該組成物は、錫触媒を用いなくても160°C以下の低
温で硬化させることができる:さらに、ブロックイソシ
アネート化合物又はその誘導体を使用することがないの
でこれらを用いたことによる前記した種々の欠陥を解消
できる;熱分解による体積収縮がなく良好な付着性を示
す;架橋結合中に芳香族ウレタン結合又は芳香族尿素結
合を持ち込むことがないので、耐候性を損なうことが少
ない;電着塗膜の防食性ならびに硬化性がすぐれている
;tj浴の安定性が良好である;などの種々の優れた利
点を有する。 しかしながら、本発明者等はさらに研究を行なった結果
、上記組成物はエツジカバー性能が不充分であることが
判明した。 そこで、本発明者等は上記組成物の利点を損なうことな
く、エンシカバー性を改良することを目的に鋭意研究を
行なった結果、該組成物に特定のゲル化微粒子重合体を
配合することによってその目的を達成することができる
ことを見い出し、本発明を完成した。 かくして、本発明によれば、 水酸基およびカチオン性基を含有する樹脂(A)、脂環
式骨格および/または有橋脂環式骨格にエポキシ基が結
合してなるエポキシ基含有官能基を1分子あたり平均2
個以上有するエポキシ樹脂(B)、およびゲル化微粒子
重合体(C)を主成分として含有し、かつ該ゲル化微粒
子重合体(C)カ(a)ビニル性二重結合と加水分解性
アルコキシシラン基を含有する重合性不飽和ビニルシラ
ンモ/マー、(b)少なくとも2個のインンアネート基
がラジカル重合性モノヒドロキシ化合物でブロンクされ
tニアブロックポリイソシアネート; (c)ビニル性
二重席合と水酸基を含有する重合性不飽和モノマー:及
び(d)その他の重合性不飽和モノマーを、分子内アリ
ル基を含有する 反応性乳化剤を用いて乳化重
合せしめてなるゲ、い化微粒子重合体であることを特徴
とするカチオン電着塗料用樹脂組成物が提供される。 本発明のカチオン電着塗料用樹脂組成物(以下、「本組
成物」と略称することがある)は、上記(A)成分と(
B)成分とを主成分とする組成物が有している前記した
利点を全く損なうことがなく、しかも改良されたエツジ
カバー性を有する。 本組成物を用いて形成される電着塗膜は約250℃以下
の温度で硬化しうる。そて特に、鉛、ジルコニウム、コ
バルト、アルミニウム、マンガン、銅、亜鉛、鉄、クロ
ム、ニッケル等の金属を含む化合物の単独又は複数を触
媒として配合すると、約706C〜約160℃という低
温加熱でも硬化させることができる。これらの硬化はエ
ポキシ樹脂(B)に含まれるエポキシ基が開環して、樹
脂(A)中の水酸基(好ましくは第1級のもの)と反応
して、さらに、該樹脂(B)中のエポキシ基同士が反応
して、それぞれエーテル結合を形成して架F4硬化する
ものと推察される。 一方、塗料のスプレー効率、塗膜のたれ防止、金属性顔
料のパターンコントロール等の改善するためにゲル化微
粒子重合体を配合することはあるが、このものは非水分
散物であるか、或いは水系分散物であったとしても非反
応性界面活性剤を用いて乳化重合せしめて得られる分散
物であって、塗膜の耐水性、耐溶剤性、耐薬品性等を低
下させることがあった。ところが、本組成物において用
いる(C)成分は、界面活性能を有する基が化学結合に
より樹脂粒子表面に組み込まれた内部架橋型の特定のゲ
ル化微粒子重合体であって、塗膜の耐水性、耐溶剤性、
耐薬品性等の諸性質に悪影響を及ぼすことなく、エツジ
カバリング、エツジ部耐食性向上に著しく寄与すること
が判明した。 以下、本組成物の主成分である(A)、(B)および(
C)成分についてさらに詳細に説明する。 (A)成分: (B)成分のエポキシ基と反応しうる水酸基を含有し且
つ安定な水性分散物を形成するのに十分な数のカチオン
性基を同一分子中に有する任意の樹脂が包含される。し
かして、(A)成分としては例えば次のものが挙げられ
る。 (i) ポリエポキシ樹脂とカチオン化剤とを反応せ
しめて得られる反応生成物: (il)ポリカルボン酸とポリアミノとの重縮合物(米
国特許第2.450.940号明細書参照)を酸でプロ
トン化したもの; (ii) ポリイソシアネート及びポリオールとモノ
又はポリアミノとの重付加物を酸でプロトン化したもの (iV) 水酸基ならびにアミノ基含有アクリル系又
はビニル第七ツマ−の共重合体を酸でプロトン化したも
の(特公昭45〜100,2395号公報、特公昭45
〜100,2396号公報参照);(v)ポリカルボン
酸樹脂とアルキレンイミンとの付加物を酸でプロトン化
したもの(米国特許第3,403.088号明細書参照
);等。 これらのカチオン性樹脂の具体例及び製造方法について
は、例えば特公昭45〜100,2395号公報、特公
昭45〜100,2396号公報、特公昭492308
7号公報、米国特許第2,450.940号明細書、来
園特許第3.403,088号明細書、米国特許第3,
891,529号明細書、米国特許第3.963,66
3号明細書等に記載されているので、ここではこれらの
引用を以って詳細な記述に代える。 本発明における(A)成分として特に望ましいのは、前
記(i)に包含される、ポリフェノール化合物とエピク
ロルヒドリンとから得られる防食性に優れているポリエ
ポキシド化合物のエポキシ基にカチオン化剤を反応せし
めて得られる反応性生成物である。 前記ポリエポキシド化合物は、エポキシ基(−CHCH
2)を1分子中に2個以上有する\ / ○ 化合物で、一般に少くとも200、好ましくは400〜
4,000、さらに好ましくは800〜2.000の範
囲内の数平均分子量を有するものが適している。そのよ
うなポリエポキシド化合物としてはそれ自体公知のもの
を使用することができ、例えは、ポリフェノール化合物
をアルカリの存在下にエピクロルヒドリンと反応させる
ことにより製造することができるポリフェノール化合物
のポリグリシジルエーテルが包含される。ここで使用し
うるポリフェノール化合物としては、例えば、ビス(4
−ヒドロキシフェニル)、−2,2−プロパン、44’
−ジヒドロキシベンゾフェノン、ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)〜100,,1−エタン、ビス−(4−ヒド
ロキシフェニル)〜100,,1−イソブタン、ビス(
4−ヒドロキシ−tert−ブチル−フェニル)−2,
2−プロパン、ビス(2−ヒドロキシナフチル)メタン
、l、5−ジヒドロキシナフタレン、ビス(2,4−ジ
ヒドロキシフェニル)メタン、テトラ(4−ヒドロキシ
フェニル)〜100,,1,2,2−エタン、4.4′
−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4.4’−ジヒド
ロキシジフェニルスルホン、フェノールノボラック、タ
レゾールノボラック等が挙げられる。 上記したポリエポキシド化合物の中で、(A)成分の製
造に特に適当なものは、数平均分子量が少くとも約38
0、より好適には約800〜約2゜0001及びエポキ
シ当量が190〜2,000、好適には400〜1.0
00の範囲内のポリフェノール化合物のポリグリシジル
エーテルであり、殊に下記式 %式%7) で示されるものである。該ポリエポキシド化合物は、ポ
リオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリ
オール、ポリアミドアミノ、ポリカルボン酸、ポリイソ
シアネートなどと部分的に反応させてもよく、さらに、
δ−4カプロラクトン、アクリルモノマーなどをグラフ
ト重合させてもよい。 一方、上記ポリエポキシド化合物にカチオン性基を導入
するためのカチオン化剤としては、脂肪族または脂環族
または芳香−脂肪族の第1級もしくは第2級アミノ、第
3級アミノ塩、第2級スルフィド塩、第3級ホスフィン
塩などが挙げられる。 これらはエポキシ基と反応してカチオン性基を形成する
。さらに第3級アミノアルコールとジイソンア不−トの
反応によって得られる第3級アミノモノイソシアネート
をエポキシ樹脂の水酸基と反応させてカチオン性基とす
ることもできる。 前記カチオン化剤におけるアミノ化合物の例としては、
例えば次のものを例示することができる。 (1) メチルアミノ、エチルアミノ、n−又は1s
o−70ビルアミノ、モノエタノールアミノ、n又は1
so−プロパツールアミノなどの第1級アミノ・ (2) ジエチルアミノ、ジェタノールアミノ、ジn
−又は1so−プロパツールアミノ、N−メチルエタノ
ールアミノ、N−エチルエタノールアミノなどの第2級
アミノ・ (3)エチレンジアミノ、ジエチレントリアミノ、ヒド
ロキシエチルアミノエチルアミノ、エチルアミノエチル
アミノ、メチルアミノプロピルアミノ、ジメチルアミノ
エチルアミノ、ジメチルアミノプロピルアミノなどのポ
リアミノ。 これらの中で水酸基を有するアルカノールアミノ類が好
ましい。また、第1級アミノ基を予めケトンと反応させ
てブロックした後、残りの活性水素でエポキシ基と反応
させてもよい。 ざらに、上記アミノ化合物以外にアンモニア、ヒドロキ
シルアミノ、ヒドラジン、ヒドロキシエチルヒドラジン
、N−ヒドロキシエチルイミダシリン化合物などの塩基
性化合物も同様に使用することができる。これらの化合
物を用いて形成される塩基性基は酸、特に好ましくはギ
酸、酢酸、グリコール酸、乳酸などの水溶性有機カルボ
ン酸でプロトン化してカチオン性基とすることができる
。 さらに、トリエチルアミノ、トリエタノールアミノ、N
、N−ジメチルエタノールアミノメチルジェタノールア
ミノ、N,N−ジエチルエタノールアミノ、N−エチル
ジェタノールアミノなどの第3級アミノなども使用でき
、これらは酸で予めプロトン化し、エポキシ基と反応さ
せて第4級塩にすることができる。 また、アミノ化合物以外に、ジエチルスルフィド、ジフ
ェニルスルフィド、テトラメチレンスルフィド、チオジ
ェタノールなどのスルフィド類とホウ酸、炭酸、有機モ
ノカルボン酸などとの塩をエポキシ基と反応させて第3
級スルホニウム塩としてもよい。 更に、トリエチルホスフィン、フエニルジメチルホス7
エイン、ジフェニルメチルホスフィン、トリフェニルホ
スフィンなどのホスフィン類と上記の如き酸との塩をエ
ポキシ基と反応させて、第4級ホスホニウム塩としても
よい。 本発明で用いる(A)成分の水酸基としては、例えば、
上記カチオン化剤中のアルカノールアミノ、エポキシド
化合物中に導入されることがあるカプロラクトンの開環
物およびポリオールなどから導入できる第1級水酸基;
エポキシ樹脂中の2級水酸基;などがあげられる。この
うち、アルカノールアミノにより導入される第1級水酸
基は(B)成分との架橋硬化反応性がすぐれているので
好ましい。このようなアルカノールアミノは前記カチオ
ン化剤で例示したものが好ましい。 (A)成分における水酸基の含有量は、(B)成分に含
まれるエポキシ基との架橋硬化反応性の点からみて、水
酸基当量で20〜s.ooo、特に100〜1,000
の範囲内が好ましく、特にM1級水酸基当量は200〜
1.000の範囲内にあることが望ましい。また、カチ
オン性基の含有量は、該(A)成分を安定に分散しうる
必要な最低限以上が好ましく、KOH(mg/g固形分
)(アミノ価)換算で一般に3〜200、特にlO〜8
0の範囲内にあることが好ましい。しかし、カチオン性
基の含有量が3以下の場合であっても、界面活性剤など
を使用して水性分散化して使用することも可能であるが
、この場合には、水性分散組成物のpHが通常4〜9、
より好ましくは6〜7になるようにカチオン性基を調整
するのが望ましい。 本発明で用いる(A)成分は、水酸基及びカチオン性基
を有しており、遊離のエポキシ基は原則として含まない
ことが望ましい。 (B)成分: 上記(A)成分と主として前記のごとくエーテル化反応
などによって架橋硬化塗膜を形成するための硬化剤であ
って、特定の「エポキシ基含有官能基」を1分子あたり
平均2個以上、好ましくは3個以上有するものである。 すなわち、(B)成分における該エポキシ基含有官能基
は、脂環式骨格および/または有橋脂環式骨格とエポキ
シ基とからなり、脂環式骨格は、4〜IO員、好ましく
は5〜6員の飽和炭素環式環または脂環が2個以上縮合
した縮合環を含有し、また、有橋脂環式骨格は、上記環
式または多環式環を構成する炭素原子2個の間に直鎖状
もしくは分岐鎖状のC+−a (好ましくは01〜4)
アルキレン基〔例えば−CHz CH2CH2C
H(CHl) CHl(CHl)CHl C(
CHl)2CH(c 2HS)CH2−など1の橋(エ
ンドメチレン、エンドエチレンなど)が結合した環を含
有するものである。 は有橋脂環式骨格中の環炭素原子に直接結合している[
例えば、下記式(1)、(II)参照]が、或いは該エ
ポキシ基の2個の炭素原子と上記脂環式骨格または有橋
脂環式骨格中の環を構成する隣接する2個の炭素原子と
が共通している[例えば下記式(I[I)、(I’/)
参照]ことが重要である。 そのようなエポキシ基含有官能基の具体例としては、下
記式(1)〜(IV)で示されるものが挙げられる。 キシ基中の炭素原子の1つが上記脂環式骨格また式中、
R1、R2、R1、R,R6、R2、R,。 及びR,、llれぞれH,CH,まf二はC2H。 を表わし、そしてR4、R1及びR9はそれぞれHまた
はCH,を表わす。 (B) lid分は、上記式(I)〜(IV)から選ば
れるエポキシ基含有官能基を1分子あたり平均少なくと
も2個、好ましくは2個以上、より好ましくは4個以上
有することができ、例えば式(I)または(I[)で示
されるエポキシ基含有官能基を少なくとも1種有するこ
とができ、或いは式(III)または(■)で示される
エポキシ基含有官能基を少なくとも1種有することがで
きる。さらにまた、エポキシ樹脂(B)は、式(I)ま
たは(I[)で示されるエポキシ基含有官能基の少なく
とも1種と・式(III)まI;は(IV)で示される
エポキシ基含有官能基の少なくとも1種とを同じ分子内
または異なる分子内に有することもできる。 上記のうち、式(I)及び(IIl[)で示されるエポ
キシ基含有基が好ましく、殊に下記式(V)で示される
エポキシ基含有官能基、及び下記式() で小されるエポキシ基含有官能基が好適である。 また、(B) ffi分のエポキシ当量及び分子量は厳
密に制限されるものではなく、その製造方法や最終の樹
脂組成物の用途等に応じて変えることができるが、−殻
間−に言えば、エポキシ当量は通常、too−2,00
0、好まL<ltl 50〜500=さらに好ましくは
150〜250の範囲内にあることができ、また、数平
均分子量は通常400〜100.000. 好まL<は
700−50.000゜さらに好ましくは700〜30
,000の範囲内にあるのが適当である。 このようなエポキシ基含有官能基を1分子中に2個以上
有する(B)成分は、例えば、特公昭56〜8016号
公報、特開昭57−47365号公報、特開昭60〜1
00,66675号公報、特開昭63−221121号
公報、特開昭63−234028号公報などの文献に記
載されており、それ自体既知のものを使用することがで
きる。 或いはまた、上記エポキシ基含有官能基を有する(B)
成分はそれ自体既知の方法によって得られ、その主な製
造法を以下に列挙するが、これらに限定されるものでは
ない。 第1の製造方法:1分子中に炭素−炭素二重結合を2m
以上有する指環化合 物(X)の該二重結合の一部 を部分エポキシ化し、そのエ ポキシ基を開環重合した後、 その重合体に残る該二重結合 をエポキシ化する方法。 第2の製造方法:同一分子中にエポキシ基を2個以上有
する脂環化合物(Y) を該エポキシ基に基づいて、 該エポキシ基のすべてが消去 しない程度に開環重合する方 法。 第3の製造方法:同一分子中にエポキシ基含有官能基と
重合性不飽和結合と を有する化合物CZ’)を重合 する方法。 以下、これらの製造方法についてさらに具体的に説明す
る。 第1の製造方法: 1分子中に炭素−炭素二重結合を2個以上有する脂環化
合物(以下、「脂環化合物(X)Jと略称する)に含ま
れる該二重結合の一部をエポキシ化しく部分エポキシ化
物)、次いで該エポキシ基の開環重合によって該部分エ
ポキシ化物の開環重合体を得たのち、該重合体中に残存
する上記二重結合の一部もしくは全部をエポキシ化する
ことによって(B)成分を得る。 脂環化合物(X)は、脂環式骨格または有橋脂環式骨格
について前述した脂環式環または有橋脂環式環構造を基
本骨格とし、さらに二重結合を、環をjRff、する隣
接炭素原子2つの間で存在するか、又は該環構造を構成
する炭素原子に他の炭素原子に基づく二fUM合が直接
結合する状態で少なくとも2個以上含有する化合物であ
る。 脂環化合物(X)は、例えば共役ジエン化合物を既知の
方法に基いて加熱することによっても得られる。共役ジ
エン化合物は、1分子中に共役関係にある二重結合をl
対以上、好ましくは1〜5対有する炭素数が4〜30の
脂肪族また脂環式の化合物が適しており、具体的には、
ブタジェン、イソプレン、ビリレン、l 3−へキサジ
エン、2゜4−へキサジエン、2.4−へブタジェン、
2−メチル−6−メチレン−2,7−オクタジエン、2
.6−シメチルー1.5.7−オクタトリエン、シクロ
ペンタジェン、シクロヘキサジエン、4−エチル−2−
メチルシクロペンタジェン、3−インプロピル〜100
,−メチルシクロペンタジェン、5−イングロビルシク
ロペンタジェン、1,2,3.4−テトラフェニルシク
ロペンタジェン、1,2.4〜100,−リフエニルシ
クロペンタジェン、1,4−ジフェニルシクロペンタジ
ェン、1.3−オクタクロルペンタジェン、ヘキサクミ
ルシクロペンタジェン、5.5−ジェトキシ〜100,
,2,3,4−テトラクaルシクロベンタジェ7、I
、2,3.4.5−ペンタクロルシクロベンタシxン、
I 、2.3.4−テトラクロルシクロペンタジェン、
l、3−シクロペンタジェン、1.3−シクロオクタジ
エン、1.3.5−シクロオクタトリエン、l 、3.
6−シクロオクタトリエン、シクロオクタテトラエン、
クロルシクロオクタテトラエン、ブロムシクロオクタテ
トラエン、5−シクロヘキシリデンシクロペンタジェン
などがあげられ、これらはそれぞれ単独でもしくは2種
以上組合わせて用いることができる。 共役ジエン化合物を必要によりチーグラー触媒を用いて
加熱下で反応を行なわしめると脂環化合物(x)が得ら
れる。この加熱反応はそれ自体既知の方法で行なうこと
ができ、例えば特開昭49〜100,02643号公報
に開示された方法で行うことができる。このようにして
得られる脂環化物(X)の代表例を示せば次のとおりで
ある。 −3,5−シクロへキサジエン、テルピネン、フエラン
ドレン、ジペンテン、イソリモネン、リモネンなどはす
でに脂環式化合物(X)の構造を有しているので、上記
熱反応に供することなくそのまま使用することができる
。 まず、脂環化合物(X)に含まれる炭素−炭素二重結合
の一部を過酸化物などによってエポキシ基に変性する(
部分エポキシ化)。部分エポキシ化物は、前記脂環化合
物(X)に含まれる複数の二重結合のうち一部をエポキ
シ基に変性しI:ものであり、その具体例を示せば次の
とおりである。 上記共役ジエン化合物のうち、シクロペンタジェン、シ
クロへキサジエン、4−エチル−2−メチルシクロペン
タジェンなどの脂環式構造を有する化合物や、シルベス
トレン、2.8(9)−p−メンタジェン、ピロネン、
l、3−ジメチル〜100,−エチル天然に得られるエ
ポキシカレンなども部分エポキシ化物として使用するこ
とができる。 部分エポキシ化物は1分子中にエポキシ基と炭素−炭素
二重結合とをそれぞれ少なくとも1個ずつ有しており、
該二重結合は環を構成する隣接の炭素原子2個の間に存
在するかもしくは脂環の炭素原子に他の炭素原子に基づ
く二重結合が結合していることが必要である。 次に、この部分エポキシ化物中のエポキシ基に基いて開
環重合して脂環式化合物(X)の重合体を得る。この開
環重合には開始剤を用いることが好ましく、最終製品で
ある(B)成分の末端には該開始剤成分による残基Xが
結合していてもよい。ここで、Xは活性水素を有する有
機化合物残基であり、その前駆体である活性水素を有す
る有機化合物としては、例えば、アルコール類、フェノ
ール類、カルボン酸類、アミノ類、チオール類等があげ
られる。このうち、アルコール類としては、1価アルコ
ール及び2価以上の多価アルコールのいずれであっても
よく、具体的には例えば、メタノール、エタノール、プ
ロパツール、フタノール、ペンタノール、ヘキサノール
、オクタツール等の脂肪族1価アルコール;ベンジルア
ルコールのような芳香族1価アルコール;エチレングリ
コール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、
ジプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1
.4−ブタンジオール、ベンタンジオール、l。 6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、オキ
/ピバリン酸ネオペンチルグリコールエステル、シクロ
ヘキサンジメタツール、グリセリン、ジグリセリン、ポ
リグリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロー
ルエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリト
ールなどの多価アルコール等が例示される。 フェノール類としては、例エバ、フェノール、クレゾー
ル、カテコール、プロガロール、ハイドロキノン、ハイ
ドロキノンモノメチルエーテル、ビスフェノールA1
ビスフェノールF、4.4’ジヒドロキンベンゾフエノ
ン、ヒスフェノールS1フエノール樹脂、タレゾールノ
ボランク樹脂等が挙げられる。 カルボン酸類としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪
酸、動植物油の脂肪酸;フマル酸、マレイン酸、アジピ
ン酸、ドデカン2酸、トリメリット酸、ピロメリット酸
、ポリアクリル酸、フタール酸、インフタル酸、テレフ
タル酸等を例示することができ、また、乳酸、クエン酸
、オキシカプロン酸等の水酸基とカルボン酸を共に有す
る化合物も使用することができる。 さらに、その他の活性水素を有する化合物として、テト
ラエチルシリケート、テトラエチルシリケート、メチル
トリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメ
チルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン等
のアルコキシシランと水の混合物又はこれらのシラノー
ル化合物、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル部分
加水分解物、7’ンブン、セルロース、セルロースアセ
テート、セルロースアセテートブチレート、ヒドロキシ
エチルセルロース、アクリルポリオールstm、スチレ
ン−アリルアルコール共重合m MW 、スチレン−マ
レイン酸共重合樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステルポ
リオール樹脂、ポリカプロラクトンポリオール樹脂等も
使用することができる。また、活性水素と共に不飽和二
重結合を有していてもよく、さらに該不飽和二重結合が
エポキシ化されたものであっても差し支えない。また、
アルコキシ金属化合物のように触媒と開始剤が同一であ
ってもよい。 通常、上記活性水素を有する有機化合物を開始剤にし、
上記部分エポキシ化物、例えば4−ビニルシクロヘキセ
ン〜100,−オキシド、4−ビニルシクロ [2,2
,113−メチル−4(または5)−t−プロペニル〜
100,−シクロヘキセンオキシド、2.4−または1
.4−ジメチル−4エチニル〜100,−シクロヘキセ
ンオキシド、4−ビニルシクロ[2,2,tlヘプテン
〜100,−オキシド(ビニルノルボルネンオキシド)
、2−メチル−4−イングロバニルーシクロヘキセンオ
キシドなどを単独または複数用いて開環重合する。 このとき更に上記部分エポキシ化物に属さない他のエポ
キシ化合物を併存させて、開環共重合することも可能で
ある。共重合させ得る他のエポキシ化合物としては、エ
ポキシ基を有するものであればいかなるものでもよいが
、好適な例には、エチレンオキサイド、プロピレンオキ
サイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド等の
不飽和化合物の酸化物:アリルグリシジルエーテル、2
−エチルへキシルグリシジルエーテル、メチルグリンジ
ルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリ
シジルエーテル等のグリシジルエーテル化合物;アクリ
ル酸、メタクリル酸のような不飽和有機カルボン酸のグ
リシジルエステル化合物;3.4−エポキシシクロヘキ
シルメチル(メタ)アクリレートなどの脂環式オキシラ
ン基含有ビニル単量体等があげられる。 上記開環重合体は、部分エポキシ化物を単独もしくは必
要に応じてその他のエポキシ化合物を併存させて、これ
らに含まれるエポキシ基を開環重合(エーテル結合)さ
せることによって得られる。 開環重合体におけるその他のエポキシ化合物の構成比率
は目的に応じて任意に選ぶことができるが、具体的には
、得られる開環共重合体1分子あたり前記構造式(I)
〜(■)のいずれか1種又は複数種を平均2個以上、好
ましくは平均3個以上、より好ましくは4個以上有する
範囲内で選ぶことが望ましい。 このようにして得られる該(共)重合体の数平均分子量
は一般に400〜too、000.特に7つO〜50,
000.さらに700〜30.000の範囲内にあるこ
とが好ましい。 開環重合反応には、一般に触媒の存在下に行なうことが
好ましく、使用しうる触媒としては、例えば、メチルア
ミノ、エチルアミノ、プロピルアミノ、ピペラジン等の
アミノ類;ピリジン類、イミダゾール類等の有機塩基類
:ギ酸、酢酸、プロピオン酸等の有機酸類;硫酸、塩酸
等の無機酸:ナトリウムメチラート等のアルカリ金属ア
ルコラード類;KOHSNaOH等のアルカリ類;BF
、、ZnCQ、、A QCQ、、5nCQ、等のルイス
酸又はそのコンプレックス類ニトリエチルアルミニウム
、アルミニウムアセチルアセトナート、チタニウムアセ
チルアセトナート、ジエチル亜鉛等の有機金属化合物を
挙げることができる。 これらの触媒は反応物に対して一般に0.001〜10
重量%、好ましくは0.1〜5重量%の範囲内で使用す
ることができる。開環重合反応温度は一般に約−70〜
約200℃、好ましくは約−30°C〜約lOO°Cの
範囲内である。反応は溶媒を用いて行なうことができ、
溶媒としては活性水素を有していない通常の有機溶媒を
使用することが好ましい。 開環重合体には脂環化合物(X)に基づく二重結合が存
在しており、そのすべてもしくは一部をエポキシ化する
ことによって(B)成分が得られる。 二重結合のエポキシ化は例えば過酸類、ハイドロパーオ
キサイド類等のエポキシ化剤を用いて行なうことができ
る。エポキシ化反応の際の溶媒使用の有無や反応温度は
、用いる装置や原料物性に応じて適宜調整することがで
きる。エポキシ化反応の条件によって、原料開環重合体
中の二重結合のエポキシ化と同時に副反応がおこり、変
性された置換基が、(B)ff分の骨格中に含まれるこ
とがある。この変性された置換基としては、例えばエポ
キシ化剤として過酢酸を用いる場合には、下記構造の置
換基があげられ、これは生皮したエポキシ基と副生じた
酢酸との反応によるものと思われる。 これらの変性された置換基が含まれる比率はエポキシ化
剤の種類、エポキシ化剤と不飽和基のモル比、反応条件
によって定まる。 このようにして得られる(B)成分のエポキシ当量は一
般に100〜2,000、特に150〜500、さらに
150〜250の範囲内であることが好ましい。 このような(B)成分としては市販品も使用可能であり
、例えばEHPE−3150、EHPE−3100、E
HPE〜100,150[ダイセル化学工業(株)製部
品名1等があげられ、これは4−ビニルシクロヘキセン
−■−オキサイドを用いたシクロヘキサン骨格をもつ下
記構造式のエポキシ樹脂である。 式中、nは2以上であり、好ましくC13以上、より好
ましくは4以上である。 第2の製造方法: 例えば、前記脂環化合物(X)に含まれる二重結合のう
ち少なくとも2個をエポキシ化し、次し−でエポキシ基
が残存するように開環重合すること
は、硬化剤としてのプロンクポリイソシア不−トや硬化
触媒としての有機錫化合物を用いることなく、浴安定性
及び硬化性に優れ、しかも塗膜の付着性、耐1笑性、防
食性および低温硬化性等のtt能にも優れ、さらに被塗
物鋭角部(エツジ部)の被覆性(エツジカバー性)が改
良されたカチオン電着塗料用樹脂組成物に関する。 従来の技術とその課題 従来、カチオン電着塗料用樹脂組成物として、アミノ付
加エポキシ樹脂のようなポリアミノ樹脂とアルコール類
などでブロックした芳香族ポリイソシアネート化合物(
硬化剤)とを主成分とするものが最も多く使用され、塗
膜の防食性に関して優れた評価を得ている。しかしなが
ら、この塗料用樹脂組成物は本質的な問題点として、硬
化開始温度が高い(170℃以上);また、硬化開始温
1度を低くするために硬化触媒として有機錫化合物を用
いると、該錫化合物が焼付炉の排気燃焼触媒を被毒させ
ることがある;さらに、塗膜を硬化させるために高温加
熱すると、ブロックポリイソシアネートが熱分解してヤ
ニ、ススを生威し、しかも上塗塗膜に黄変、ブリード、
硬化阻害等を引き起こすと共に該上塗塗膜の耐候性が著
しく低下し、白化しやすいなどの重大な欠点を有してお
り、その改良が強く望まれていた。 このため本出願人は、先に、ブロックポリイソシアネー
ト化合物や有機錫化合物を使用しないでインンアネート
硬化タイプの優れた長所を有し、且つこれらを用いたこ
とによって生ずる上記欠点を解消したカチオン電着塗料
用樹脂組成物として、水酸基およびカチオン性基を含有
する樹脂(A)と;脂環式骨格および/または有橋脂環
式骨格にエポキシ基が結合してなるエポキシ基含有官能
基を1分子あたり、平均2個以上有するエポキシ樹脂(
B)とを主成分として含有することを特徴とするカチオ
ン電着塗料用樹脂組成物を提案した。 該組成物は、錫触媒を用いなくても160°C以下の低
温で硬化させることができる:さらに、ブロックイソシ
アネート化合物又はその誘導体を使用することがないの
でこれらを用いたことによる前記した種々の欠陥を解消
できる;熱分解による体積収縮がなく良好な付着性を示
す;架橋結合中に芳香族ウレタン結合又は芳香族尿素結
合を持ち込むことがないので、耐候性を損なうことが少
ない;電着塗膜の防食性ならびに硬化性がすぐれている
;tj浴の安定性が良好である;などの種々の優れた利
点を有する。 しかしながら、本発明者等はさらに研究を行なった結果
、上記組成物はエツジカバー性能が不充分であることが
判明した。 そこで、本発明者等は上記組成物の利点を損なうことな
く、エンシカバー性を改良することを目的に鋭意研究を
行なった結果、該組成物に特定のゲル化微粒子重合体を
配合することによってその目的を達成することができる
ことを見い出し、本発明を完成した。 かくして、本発明によれば、 水酸基およびカチオン性基を含有する樹脂(A)、脂環
式骨格および/または有橋脂環式骨格にエポキシ基が結
合してなるエポキシ基含有官能基を1分子あたり平均2
個以上有するエポキシ樹脂(B)、およびゲル化微粒子
重合体(C)を主成分として含有し、かつ該ゲル化微粒
子重合体(C)カ(a)ビニル性二重結合と加水分解性
アルコキシシラン基を含有する重合性不飽和ビニルシラ
ンモ/マー、(b)少なくとも2個のインンアネート基
がラジカル重合性モノヒドロキシ化合物でブロンクされ
tニアブロックポリイソシアネート; (c)ビニル性
二重席合と水酸基を含有する重合性不飽和モノマー:及
び(d)その他の重合性不飽和モノマーを、分子内アリ
ル基を含有する 反応性乳化剤を用いて乳化重
合せしめてなるゲ、い化微粒子重合体であることを特徴
とするカチオン電着塗料用樹脂組成物が提供される。 本発明のカチオン電着塗料用樹脂組成物(以下、「本組
成物」と略称することがある)は、上記(A)成分と(
B)成分とを主成分とする組成物が有している前記した
利点を全く損なうことがなく、しかも改良されたエツジ
カバー性を有する。 本組成物を用いて形成される電着塗膜は約250℃以下
の温度で硬化しうる。そて特に、鉛、ジルコニウム、コ
バルト、アルミニウム、マンガン、銅、亜鉛、鉄、クロ
ム、ニッケル等の金属を含む化合物の単独又は複数を触
媒として配合すると、約706C〜約160℃という低
温加熱でも硬化させることができる。これらの硬化はエ
ポキシ樹脂(B)に含まれるエポキシ基が開環して、樹
脂(A)中の水酸基(好ましくは第1級のもの)と反応
して、さらに、該樹脂(B)中のエポキシ基同士が反応
して、それぞれエーテル結合を形成して架F4硬化する
ものと推察される。 一方、塗料のスプレー効率、塗膜のたれ防止、金属性顔
料のパターンコントロール等の改善するためにゲル化微
粒子重合体を配合することはあるが、このものは非水分
散物であるか、或いは水系分散物であったとしても非反
応性界面活性剤を用いて乳化重合せしめて得られる分散
物であって、塗膜の耐水性、耐溶剤性、耐薬品性等を低
下させることがあった。ところが、本組成物において用
いる(C)成分は、界面活性能を有する基が化学結合に
より樹脂粒子表面に組み込まれた内部架橋型の特定のゲ
ル化微粒子重合体であって、塗膜の耐水性、耐溶剤性、
耐薬品性等の諸性質に悪影響を及ぼすことなく、エツジ
カバリング、エツジ部耐食性向上に著しく寄与すること
が判明した。 以下、本組成物の主成分である(A)、(B)および(
C)成分についてさらに詳細に説明する。 (A)成分: (B)成分のエポキシ基と反応しうる水酸基を含有し且
つ安定な水性分散物を形成するのに十分な数のカチオン
性基を同一分子中に有する任意の樹脂が包含される。し
かして、(A)成分としては例えば次のものが挙げられ
る。 (i) ポリエポキシ樹脂とカチオン化剤とを反応せ
しめて得られる反応生成物: (il)ポリカルボン酸とポリアミノとの重縮合物(米
国特許第2.450.940号明細書参照)を酸でプロ
トン化したもの; (ii) ポリイソシアネート及びポリオールとモノ
又はポリアミノとの重付加物を酸でプロトン化したもの (iV) 水酸基ならびにアミノ基含有アクリル系又
はビニル第七ツマ−の共重合体を酸でプロトン化したも
の(特公昭45〜100,2395号公報、特公昭45
〜100,2396号公報参照);(v)ポリカルボン
酸樹脂とアルキレンイミンとの付加物を酸でプロトン化
したもの(米国特許第3,403.088号明細書参照
);等。 これらのカチオン性樹脂の具体例及び製造方法について
は、例えば特公昭45〜100,2395号公報、特公
昭45〜100,2396号公報、特公昭492308
7号公報、米国特許第2,450.940号明細書、来
園特許第3.403,088号明細書、米国特許第3,
891,529号明細書、米国特許第3.963,66
3号明細書等に記載されているので、ここではこれらの
引用を以って詳細な記述に代える。 本発明における(A)成分として特に望ましいのは、前
記(i)に包含される、ポリフェノール化合物とエピク
ロルヒドリンとから得られる防食性に優れているポリエ
ポキシド化合物のエポキシ基にカチオン化剤を反応せし
めて得られる反応性生成物である。 前記ポリエポキシド化合物は、エポキシ基(−CHCH
2)を1分子中に2個以上有する\ / ○ 化合物で、一般に少くとも200、好ましくは400〜
4,000、さらに好ましくは800〜2.000の範
囲内の数平均分子量を有するものが適している。そのよ
うなポリエポキシド化合物としてはそれ自体公知のもの
を使用することができ、例えは、ポリフェノール化合物
をアルカリの存在下にエピクロルヒドリンと反応させる
ことにより製造することができるポリフェノール化合物
のポリグリシジルエーテルが包含される。ここで使用し
うるポリフェノール化合物としては、例えば、ビス(4
−ヒドロキシフェニル)、−2,2−プロパン、44’
−ジヒドロキシベンゾフェノン、ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)〜100,,1−エタン、ビス−(4−ヒド
ロキシフェニル)〜100,,1−イソブタン、ビス(
4−ヒドロキシ−tert−ブチル−フェニル)−2,
2−プロパン、ビス(2−ヒドロキシナフチル)メタン
、l、5−ジヒドロキシナフタレン、ビス(2,4−ジ
ヒドロキシフェニル)メタン、テトラ(4−ヒドロキシ
フェニル)〜100,,1,2,2−エタン、4.4′
−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4.4’−ジヒド
ロキシジフェニルスルホン、フェノールノボラック、タ
レゾールノボラック等が挙げられる。 上記したポリエポキシド化合物の中で、(A)成分の製
造に特に適当なものは、数平均分子量が少くとも約38
0、より好適には約800〜約2゜0001及びエポキ
シ当量が190〜2,000、好適には400〜1.0
00の範囲内のポリフェノール化合物のポリグリシジル
エーテルであり、殊に下記式 %式%7) で示されるものである。該ポリエポキシド化合物は、ポ
リオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリ
オール、ポリアミドアミノ、ポリカルボン酸、ポリイソ
シアネートなどと部分的に反応させてもよく、さらに、
δ−4カプロラクトン、アクリルモノマーなどをグラフ
ト重合させてもよい。 一方、上記ポリエポキシド化合物にカチオン性基を導入
するためのカチオン化剤としては、脂肪族または脂環族
または芳香−脂肪族の第1級もしくは第2級アミノ、第
3級アミノ塩、第2級スルフィド塩、第3級ホスフィン
塩などが挙げられる。 これらはエポキシ基と反応してカチオン性基を形成する
。さらに第3級アミノアルコールとジイソンア不−トの
反応によって得られる第3級アミノモノイソシアネート
をエポキシ樹脂の水酸基と反応させてカチオン性基とす
ることもできる。 前記カチオン化剤におけるアミノ化合物の例としては、
例えば次のものを例示することができる。 (1) メチルアミノ、エチルアミノ、n−又は1s
o−70ビルアミノ、モノエタノールアミノ、n又は1
so−プロパツールアミノなどの第1級アミノ・ (2) ジエチルアミノ、ジェタノールアミノ、ジn
−又は1so−プロパツールアミノ、N−メチルエタノ
ールアミノ、N−エチルエタノールアミノなどの第2級
アミノ・ (3)エチレンジアミノ、ジエチレントリアミノ、ヒド
ロキシエチルアミノエチルアミノ、エチルアミノエチル
アミノ、メチルアミノプロピルアミノ、ジメチルアミノ
エチルアミノ、ジメチルアミノプロピルアミノなどのポ
リアミノ。 これらの中で水酸基を有するアルカノールアミノ類が好
ましい。また、第1級アミノ基を予めケトンと反応させ
てブロックした後、残りの活性水素でエポキシ基と反応
させてもよい。 ざらに、上記アミノ化合物以外にアンモニア、ヒドロキ
シルアミノ、ヒドラジン、ヒドロキシエチルヒドラジン
、N−ヒドロキシエチルイミダシリン化合物などの塩基
性化合物も同様に使用することができる。これらの化合
物を用いて形成される塩基性基は酸、特に好ましくはギ
酸、酢酸、グリコール酸、乳酸などの水溶性有機カルボ
ン酸でプロトン化してカチオン性基とすることができる
。 さらに、トリエチルアミノ、トリエタノールアミノ、N
、N−ジメチルエタノールアミノメチルジェタノールア
ミノ、N,N−ジエチルエタノールアミノ、N−エチル
ジェタノールアミノなどの第3級アミノなども使用でき
、これらは酸で予めプロトン化し、エポキシ基と反応さ
せて第4級塩にすることができる。 また、アミノ化合物以外に、ジエチルスルフィド、ジフ
ェニルスルフィド、テトラメチレンスルフィド、チオジ
ェタノールなどのスルフィド類とホウ酸、炭酸、有機モ
ノカルボン酸などとの塩をエポキシ基と反応させて第3
級スルホニウム塩としてもよい。 更に、トリエチルホスフィン、フエニルジメチルホス7
エイン、ジフェニルメチルホスフィン、トリフェニルホ
スフィンなどのホスフィン類と上記の如き酸との塩をエ
ポキシ基と反応させて、第4級ホスホニウム塩としても
よい。 本発明で用いる(A)成分の水酸基としては、例えば、
上記カチオン化剤中のアルカノールアミノ、エポキシド
化合物中に導入されることがあるカプロラクトンの開環
物およびポリオールなどから導入できる第1級水酸基;
エポキシ樹脂中の2級水酸基;などがあげられる。この
うち、アルカノールアミノにより導入される第1級水酸
基は(B)成分との架橋硬化反応性がすぐれているので
好ましい。このようなアルカノールアミノは前記カチオ
ン化剤で例示したものが好ましい。 (A)成分における水酸基の含有量は、(B)成分に含
まれるエポキシ基との架橋硬化反応性の点からみて、水
酸基当量で20〜s.ooo、特に100〜1,000
の範囲内が好ましく、特にM1級水酸基当量は200〜
1.000の範囲内にあることが望ましい。また、カチ
オン性基の含有量は、該(A)成分を安定に分散しうる
必要な最低限以上が好ましく、KOH(mg/g固形分
)(アミノ価)換算で一般に3〜200、特にlO〜8
0の範囲内にあることが好ましい。しかし、カチオン性
基の含有量が3以下の場合であっても、界面活性剤など
を使用して水性分散化して使用することも可能であるが
、この場合には、水性分散組成物のpHが通常4〜9、
より好ましくは6〜7になるようにカチオン性基を調整
するのが望ましい。 本発明で用いる(A)成分は、水酸基及びカチオン性基
を有しており、遊離のエポキシ基は原則として含まない
ことが望ましい。 (B)成分: 上記(A)成分と主として前記のごとくエーテル化反応
などによって架橋硬化塗膜を形成するための硬化剤であ
って、特定の「エポキシ基含有官能基」を1分子あたり
平均2個以上、好ましくは3個以上有するものである。 すなわち、(B)成分における該エポキシ基含有官能基
は、脂環式骨格および/または有橋脂環式骨格とエポキ
シ基とからなり、脂環式骨格は、4〜IO員、好ましく
は5〜6員の飽和炭素環式環または脂環が2個以上縮合
した縮合環を含有し、また、有橋脂環式骨格は、上記環
式または多環式環を構成する炭素原子2個の間に直鎖状
もしくは分岐鎖状のC+−a (好ましくは01〜4)
アルキレン基〔例えば−CHz CH2CH2C
H(CHl) CHl(CHl)CHl C(
CHl)2CH(c 2HS)CH2−など1の橋(エ
ンドメチレン、エンドエチレンなど)が結合した環を含
有するものである。 は有橋脂環式骨格中の環炭素原子に直接結合している[
例えば、下記式(1)、(II)参照]が、或いは該エ
ポキシ基の2個の炭素原子と上記脂環式骨格または有橋
脂環式骨格中の環を構成する隣接する2個の炭素原子と
が共通している[例えば下記式(I[I)、(I’/)
参照]ことが重要である。 そのようなエポキシ基含有官能基の具体例としては、下
記式(1)〜(IV)で示されるものが挙げられる。 キシ基中の炭素原子の1つが上記脂環式骨格また式中、
R1、R2、R1、R,R6、R2、R,。 及びR,、llれぞれH,CH,まf二はC2H。 を表わし、そしてR4、R1及びR9はそれぞれHまた
はCH,を表わす。 (B) lid分は、上記式(I)〜(IV)から選ば
れるエポキシ基含有官能基を1分子あたり平均少なくと
も2個、好ましくは2個以上、より好ましくは4個以上
有することができ、例えば式(I)または(I[)で示
されるエポキシ基含有官能基を少なくとも1種有するこ
とができ、或いは式(III)または(■)で示される
エポキシ基含有官能基を少なくとも1種有することがで
きる。さらにまた、エポキシ樹脂(B)は、式(I)ま
たは(I[)で示されるエポキシ基含有官能基の少なく
とも1種と・式(III)まI;は(IV)で示される
エポキシ基含有官能基の少なくとも1種とを同じ分子内
または異なる分子内に有することもできる。 上記のうち、式(I)及び(IIl[)で示されるエポ
キシ基含有基が好ましく、殊に下記式(V)で示される
エポキシ基含有官能基、及び下記式() で小されるエポキシ基含有官能基が好適である。 また、(B) ffi分のエポキシ当量及び分子量は厳
密に制限されるものではなく、その製造方法や最終の樹
脂組成物の用途等に応じて変えることができるが、−殻
間−に言えば、エポキシ当量は通常、too−2,00
0、好まL<ltl 50〜500=さらに好ましくは
150〜250の範囲内にあることができ、また、数平
均分子量は通常400〜100.000. 好まL<は
700−50.000゜さらに好ましくは700〜30
,000の範囲内にあるのが適当である。 このようなエポキシ基含有官能基を1分子中に2個以上
有する(B)成分は、例えば、特公昭56〜8016号
公報、特開昭57−47365号公報、特開昭60〜1
00,66675号公報、特開昭63−221121号
公報、特開昭63−234028号公報などの文献に記
載されており、それ自体既知のものを使用することがで
きる。 或いはまた、上記エポキシ基含有官能基を有する(B)
成分はそれ自体既知の方法によって得られ、その主な製
造法を以下に列挙するが、これらに限定されるものでは
ない。 第1の製造方法:1分子中に炭素−炭素二重結合を2m
以上有する指環化合 物(X)の該二重結合の一部 を部分エポキシ化し、そのエ ポキシ基を開環重合した後、 その重合体に残る該二重結合 をエポキシ化する方法。 第2の製造方法:同一分子中にエポキシ基を2個以上有
する脂環化合物(Y) を該エポキシ基に基づいて、 該エポキシ基のすべてが消去 しない程度に開環重合する方 法。 第3の製造方法:同一分子中にエポキシ基含有官能基と
重合性不飽和結合と を有する化合物CZ’)を重合 する方法。 以下、これらの製造方法についてさらに具体的に説明す
る。 第1の製造方法: 1分子中に炭素−炭素二重結合を2個以上有する脂環化
合物(以下、「脂環化合物(X)Jと略称する)に含ま
れる該二重結合の一部をエポキシ化しく部分エポキシ化
物)、次いで該エポキシ基の開環重合によって該部分エ
ポキシ化物の開環重合体を得たのち、該重合体中に残存
する上記二重結合の一部もしくは全部をエポキシ化する
ことによって(B)成分を得る。 脂環化合物(X)は、脂環式骨格または有橋脂環式骨格
について前述した脂環式環または有橋脂環式環構造を基
本骨格とし、さらに二重結合を、環をjRff、する隣
接炭素原子2つの間で存在するか、又は該環構造を構成
する炭素原子に他の炭素原子に基づく二fUM合が直接
結合する状態で少なくとも2個以上含有する化合物であ
る。 脂環化合物(X)は、例えば共役ジエン化合物を既知の
方法に基いて加熱することによっても得られる。共役ジ
エン化合物は、1分子中に共役関係にある二重結合をl
対以上、好ましくは1〜5対有する炭素数が4〜30の
脂肪族また脂環式の化合物が適しており、具体的には、
ブタジェン、イソプレン、ビリレン、l 3−へキサジ
エン、2゜4−へキサジエン、2.4−へブタジェン、
2−メチル−6−メチレン−2,7−オクタジエン、2
.6−シメチルー1.5.7−オクタトリエン、シクロ
ペンタジェン、シクロヘキサジエン、4−エチル−2−
メチルシクロペンタジェン、3−インプロピル〜100
,−メチルシクロペンタジェン、5−イングロビルシク
ロペンタジェン、1,2,3.4−テトラフェニルシク
ロペンタジェン、1,2.4〜100,−リフエニルシ
クロペンタジェン、1,4−ジフェニルシクロペンタジ
ェン、1.3−オクタクロルペンタジェン、ヘキサクミ
ルシクロペンタジェン、5.5−ジェトキシ〜100,
,2,3,4−テトラクaルシクロベンタジェ7、I
、2,3.4.5−ペンタクロルシクロベンタシxン、
I 、2.3.4−テトラクロルシクロペンタジェン、
l、3−シクロペンタジェン、1.3−シクロオクタジ
エン、1.3.5−シクロオクタトリエン、l 、3.
6−シクロオクタトリエン、シクロオクタテトラエン、
クロルシクロオクタテトラエン、ブロムシクロオクタテ
トラエン、5−シクロヘキシリデンシクロペンタジェン
などがあげられ、これらはそれぞれ単独でもしくは2種
以上組合わせて用いることができる。 共役ジエン化合物を必要によりチーグラー触媒を用いて
加熱下で反応を行なわしめると脂環化合物(x)が得ら
れる。この加熱反応はそれ自体既知の方法で行なうこと
ができ、例えば特開昭49〜100,02643号公報
に開示された方法で行うことができる。このようにして
得られる脂環化物(X)の代表例を示せば次のとおりで
ある。 −3,5−シクロへキサジエン、テルピネン、フエラン
ドレン、ジペンテン、イソリモネン、リモネンなどはす
でに脂環式化合物(X)の構造を有しているので、上記
熱反応に供することなくそのまま使用することができる
。 まず、脂環化合物(X)に含まれる炭素−炭素二重結合
の一部を過酸化物などによってエポキシ基に変性する(
部分エポキシ化)。部分エポキシ化物は、前記脂環化合
物(X)に含まれる複数の二重結合のうち一部をエポキ
シ基に変性しI:ものであり、その具体例を示せば次の
とおりである。 上記共役ジエン化合物のうち、シクロペンタジェン、シ
クロへキサジエン、4−エチル−2−メチルシクロペン
タジェンなどの脂環式構造を有する化合物や、シルベス
トレン、2.8(9)−p−メンタジェン、ピロネン、
l、3−ジメチル〜100,−エチル天然に得られるエ
ポキシカレンなども部分エポキシ化物として使用するこ
とができる。 部分エポキシ化物は1分子中にエポキシ基と炭素−炭素
二重結合とをそれぞれ少なくとも1個ずつ有しており、
該二重結合は環を構成する隣接の炭素原子2個の間に存
在するかもしくは脂環の炭素原子に他の炭素原子に基づ
く二重結合が結合していることが必要である。 次に、この部分エポキシ化物中のエポキシ基に基いて開
環重合して脂環式化合物(X)の重合体を得る。この開
環重合には開始剤を用いることが好ましく、最終製品で
ある(B)成分の末端には該開始剤成分による残基Xが
結合していてもよい。ここで、Xは活性水素を有する有
機化合物残基であり、その前駆体である活性水素を有す
る有機化合物としては、例えば、アルコール類、フェノ
ール類、カルボン酸類、アミノ類、チオール類等があげ
られる。このうち、アルコール類としては、1価アルコ
ール及び2価以上の多価アルコールのいずれであっても
よく、具体的には例えば、メタノール、エタノール、プ
ロパツール、フタノール、ペンタノール、ヘキサノール
、オクタツール等の脂肪族1価アルコール;ベンジルア
ルコールのような芳香族1価アルコール;エチレングリ
コール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、
ジプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1
.4−ブタンジオール、ベンタンジオール、l。 6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、オキ
/ピバリン酸ネオペンチルグリコールエステル、シクロ
ヘキサンジメタツール、グリセリン、ジグリセリン、ポ
リグリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロー
ルエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリト
ールなどの多価アルコール等が例示される。 フェノール類としては、例エバ、フェノール、クレゾー
ル、カテコール、プロガロール、ハイドロキノン、ハイ
ドロキノンモノメチルエーテル、ビスフェノールA1
ビスフェノールF、4.4’ジヒドロキンベンゾフエノ
ン、ヒスフェノールS1フエノール樹脂、タレゾールノ
ボランク樹脂等が挙げられる。 カルボン酸類としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪
酸、動植物油の脂肪酸;フマル酸、マレイン酸、アジピ
ン酸、ドデカン2酸、トリメリット酸、ピロメリット酸
、ポリアクリル酸、フタール酸、インフタル酸、テレフ
タル酸等を例示することができ、また、乳酸、クエン酸
、オキシカプロン酸等の水酸基とカルボン酸を共に有す
る化合物も使用することができる。 さらに、その他の活性水素を有する化合物として、テト
ラエチルシリケート、テトラエチルシリケート、メチル
トリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメ
チルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン等
のアルコキシシランと水の混合物又はこれらのシラノー
ル化合物、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル部分
加水分解物、7’ンブン、セルロース、セルロースアセ
テート、セルロースアセテートブチレート、ヒドロキシ
エチルセルロース、アクリルポリオールstm、スチレ
ン−アリルアルコール共重合m MW 、スチレン−マ
レイン酸共重合樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステルポ
リオール樹脂、ポリカプロラクトンポリオール樹脂等も
使用することができる。また、活性水素と共に不飽和二
重結合を有していてもよく、さらに該不飽和二重結合が
エポキシ化されたものであっても差し支えない。また、
アルコキシ金属化合物のように触媒と開始剤が同一であ
ってもよい。 通常、上記活性水素を有する有機化合物を開始剤にし、
上記部分エポキシ化物、例えば4−ビニルシクロヘキセ
ン〜100,−オキシド、4−ビニルシクロ [2,2
,113−メチル−4(または5)−t−プロペニル〜
100,−シクロヘキセンオキシド、2.4−または1
.4−ジメチル−4エチニル〜100,−シクロヘキセ
ンオキシド、4−ビニルシクロ[2,2,tlヘプテン
〜100,−オキシド(ビニルノルボルネンオキシド)
、2−メチル−4−イングロバニルーシクロヘキセンオ
キシドなどを単独または複数用いて開環重合する。 このとき更に上記部分エポキシ化物に属さない他のエポ
キシ化合物を併存させて、開環共重合することも可能で
ある。共重合させ得る他のエポキシ化合物としては、エ
ポキシ基を有するものであればいかなるものでもよいが
、好適な例には、エチレンオキサイド、プロピレンオキ
サイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド等の
不飽和化合物の酸化物:アリルグリシジルエーテル、2
−エチルへキシルグリシジルエーテル、メチルグリンジ
ルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリ
シジルエーテル等のグリシジルエーテル化合物;アクリ
ル酸、メタクリル酸のような不飽和有機カルボン酸のグ
リシジルエステル化合物;3.4−エポキシシクロヘキ
シルメチル(メタ)アクリレートなどの脂環式オキシラ
ン基含有ビニル単量体等があげられる。 上記開環重合体は、部分エポキシ化物を単独もしくは必
要に応じてその他のエポキシ化合物を併存させて、これ
らに含まれるエポキシ基を開環重合(エーテル結合)さ
せることによって得られる。 開環重合体におけるその他のエポキシ化合物の構成比率
は目的に応じて任意に選ぶことができるが、具体的には
、得られる開環共重合体1分子あたり前記構造式(I)
〜(■)のいずれか1種又は複数種を平均2個以上、好
ましくは平均3個以上、より好ましくは4個以上有する
範囲内で選ぶことが望ましい。 このようにして得られる該(共)重合体の数平均分子量
は一般に400〜too、000.特に7つO〜50,
000.さらに700〜30.000の範囲内にあるこ
とが好ましい。 開環重合反応には、一般に触媒の存在下に行なうことが
好ましく、使用しうる触媒としては、例えば、メチルア
ミノ、エチルアミノ、プロピルアミノ、ピペラジン等の
アミノ類;ピリジン類、イミダゾール類等の有機塩基類
:ギ酸、酢酸、プロピオン酸等の有機酸類;硫酸、塩酸
等の無機酸:ナトリウムメチラート等のアルカリ金属ア
ルコラード類;KOHSNaOH等のアルカリ類;BF
、、ZnCQ、、A QCQ、、5nCQ、等のルイス
酸又はそのコンプレックス類ニトリエチルアルミニウム
、アルミニウムアセチルアセトナート、チタニウムアセ
チルアセトナート、ジエチル亜鉛等の有機金属化合物を
挙げることができる。 これらの触媒は反応物に対して一般に0.001〜10
重量%、好ましくは0.1〜5重量%の範囲内で使用す
ることができる。開環重合反応温度は一般に約−70〜
約200℃、好ましくは約−30°C〜約lOO°Cの
範囲内である。反応は溶媒を用いて行なうことができ、
溶媒としては活性水素を有していない通常の有機溶媒を
使用することが好ましい。 開環重合体には脂環化合物(X)に基づく二重結合が存
在しており、そのすべてもしくは一部をエポキシ化する
ことによって(B)成分が得られる。 二重結合のエポキシ化は例えば過酸類、ハイドロパーオ
キサイド類等のエポキシ化剤を用いて行なうことができ
る。エポキシ化反応の際の溶媒使用の有無や反応温度は
、用いる装置や原料物性に応じて適宜調整することがで
きる。エポキシ化反応の条件によって、原料開環重合体
中の二重結合のエポキシ化と同時に副反応がおこり、変
性された置換基が、(B)ff分の骨格中に含まれるこ
とがある。この変性された置換基としては、例えばエポ
キシ化剤として過酢酸を用いる場合には、下記構造の置
換基があげられ、これは生皮したエポキシ基と副生じた
酢酸との反応によるものと思われる。 これらの変性された置換基が含まれる比率はエポキシ化
剤の種類、エポキシ化剤と不飽和基のモル比、反応条件
によって定まる。 このようにして得られる(B)成分のエポキシ当量は一
般に100〜2,000、特に150〜500、さらに
150〜250の範囲内であることが好ましい。 このような(B)成分としては市販品も使用可能であり
、例えばEHPE−3150、EHPE−3100、E
HPE〜100,150[ダイセル化学工業(株)製部
品名1等があげられ、これは4−ビニルシクロヘキセン
−■−オキサイドを用いたシクロヘキサン骨格をもつ下
記構造式のエポキシ樹脂である。 式中、nは2以上であり、好ましくC13以上、より好
ましくは4以上である。 第2の製造方法: 例えば、前記脂環化合物(X)に含まれる二重結合のう
ち少なくとも2個をエポキシ化し、次し−でエポキシ基
が残存するように開環重合すること
【こよって得られる
。 上記1分子あたり平均2個以上のエポキシ基を有する脂
環化合物(Y)としては、単環式もしくは縮合環式の下
記化合物が代表的に示される。 具体的には、上記エポキシ化物の1種以上を前記第1の
製造方法で述べたのと同様にして、必要に応じ開始剤、
触媒を使用し、開環重合反応を行ないエポキシ基が残存
している所定の反応点で反応を止めることにより(B)
成分を得る。反応を停止させるには、溶剤による希釈、
冷却等任意の手段が使用することができる。この製造方
法においても前記能のエポキシ化合物を第1の製造方法
と同様に共重合させてもよい。 こうして得られる(B)成分は、前記式(I)または(
It)で示されるエポキシ基含有官能基の少なくとも1
種と前記式(II[)または(IV)で示されるエポキ
シ基含有官能基の少なくとも1種とを同一分子中ま!:
は異なる分子中に有するエポキシ樹脂であることもでき
る。 このようにして得られる開環重合体(B)FR分の数平
均分子量は〜股に400〜100,0.000、特に7
00〜50,000の範囲内にあることが好ましく、ま
た、エポキシ当量は一般に100〜2゜000、特に1
50〜500、さらに150〜250の範囲内にあるこ
とが好都合である。 第3の製造方法: 同一分子中にエポキシ基含有官能基と重合性不飽和結合
とをそれぞれ少なくとも1個ずつ有する化合物(Z)と
しては、例えば以下の一般式■〜0に示すものがあげら
れる。 lU ■ ■ 上記一般式中、R1は水素原子又はメチル基を表わし、
R1,は炭素数l〜6の2価の脂肪族飽和炭化水素基を
表わし、Roは炭素数1〜100,0の2価の炭化水素
基を表わす。 上記化合物(z)において、R+tJこよって表ゎされ
る炭素数1〜6の2価の脂肪族炭化水素基としては、直
鎖状又は分枝鎖状のアルキレン基、例えばメチレン、エ
チレン、プロピレン、テトラメチレン、エチルエチレン
、ペンタメチレン、ヘキサメチレン基等を挙げることが
できる。また、R1□によって表わされる炭素数l〜1
0の2価の炭化水素基としては、例えばメチレン、エチ
レン、プロピレン、テトラメチレン、エチルエチレン、
ペンタメチレン、ヘキサメチレン、ポリメチレン、基等
を挙げるこ・とができる。 上記一般式■〜0で示される化合物(Z)の具体例とし
ては、3.4−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレ
ートおよび3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタ
クリレートなどがあげられる。これらの市販品として、
例えば、ダイセル化学工業製のMETHB、AETHB
(いずれも商品名)等があげられ、これらはいずれも前
記式(1)または(If)で示されるエポキシ基含有官
能基を有しているものである。さらに、4−ビニルシク
ロヘキセンオキサイドも化合物(Z)として使用できる
。 化合物(Z)から選ばれる1種もしくは2種以上を重合
することによって(B)成分を製造することができるが
、その際他の重合性不飽和モノマーを共重合させること
もできる。 上記他の重合性不飽和モノマーとしては、得られる(共
)重合体に望まれる性能に応じて広範に選択することが
でき、その代表例を示せば次のとおりである。 (a) アクリル酸又はメタクリル酸のエステル:例
えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ブチ
ル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリ
ル酸ラウリル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、メタクリル厳プロピル、メタクリル酸イングロビル
、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタク
リル酸オクチル、メタクリル酸ラウリル等のアクリル酸
又はメタクリル酸の炭素数1〜100,8のアルキルエ
ステル:アクリル酸メトキシブチル、メタクリル酸メト
キシブチル、アクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸
メトキシエチル、アクリル酸エトキシブチル、メタクリ
ル酸エトキシブチル等のアクリル酸又はメタクリル酸の
炭素数2〜18のアルコキシアルキルエステル;アリル
アクリレート、アリルメタクリレート等のアクリル酸又
はメタクリル酸の炭素数2〜8のアルケニルエステル;
ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタ
クリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキ
シプロピルメタクリレート等のアクリル酸又はメタクリ
ル酸の炭素数2〜8のヒドロキシアルキルエステル:ア
リルオキシエチルアクリレート、アリルオキシメタクリ
レート等のアクリル酸又はメタクリル酸の炭素数3〜1
8のアルケニルオキシアルキルエステル。 (b) ビニル芳香族化合物;例えば、スチレン、a
−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−クロルスチレ
ン。 (c) ポリオレフィン系化合物:例えば、ブタジシ
エン、インプレン、クロロブレン。 (cl) その他:アクリロニトリル、メタクリレー
トリル、メチルイソプロペニルケトン、酢酸ビニルビバ
レート−(シェル化学製品)、ビニルプロビオネート、
ビニルビバレート、ポリカプロラクトン鎖をもつビニル
化合物(例えば、FM−3X七ノマー:ダイセル化学工
業製商品名)。 化合物(Z)と他の重合性不飽和モノマーとの構成比率
は、目的に応じて任意に選択することができ、これらの
共重合反応によって得られる(B)FR分の1分子中あ
たりエポキシ基含有官能基が平均少なくとも2個、好ま
しくは平均3個以上、より好ましくは平均4個以上含有
するような範囲で選択することができるが、十分な硬化
性を付与する官能基として利用するためには、特に該(
B)成分の固形分生化合物(Z)含有率が5〜100重
量%、より好ましくは20〜100重量%の範囲内とな
るようにするのが好ましい。 上記第3の製造方法によって得られる(B)成分は、通
常のアクリル樹脂やビニル樹脂等の重合性不飽和結合に
基く重合反応と同様の方法、条件を用いて製造すること
ができる。このような重合反応の一例として、各単量体
成分を有機溶剤に溶解もしくは分散せしめ、ラジカル重
合開始剤の存在下で60〜180°C程度の温度で攪拌
しながら加熱する方法を示すことができる。反応時間は
通常1〜lO時間程度とすることができる。また、有機
溶剤としては、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、エ
ステル系溶媒、炭化水素系溶媒等を使用できる。炭化水
素系溶媒を用いる場合には、溶解性の点から他の溶媒を
併用することが好ましい。 さらに、ラジカル開始剤として通常用いられているもの
をいずれも用いることができ、その具体例として、過酸
化ベンゾイル、L−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキ
サノエート等の過酸化物;アゾイソブチルニトリル、ア
ゾビスジメチルバレロニトリル等のアゾ化合物等を示す
ことができる。 上記第3の製造例の(B)成分は、数平均分子量が一般
に約3.000〜約100.000の範囲内にあるもの
が好ましく、特に4.000〜100,0.000の範
囲内にあるものがより好ましい。 上記した(B)成分の中で、自動車ポデー用に使用され
るカチオン電着塗料のような高度の性能が要求される用
途に用いるのに適しているのは、1分子あたりにエボキ
ン基含有官能基を平均して3個以上、より好ましくは平
均して4個以上、最も好ましくは平均して5個以上有す
るものであり、また、エポキシ当量が好ましくはlOO
〜2,000、より好ましくは150〜500.特に1
50〜250の範囲内にあり、そして数平均分子量が好
ましくは400〜too、ooo、より好ましくは70
0〜50,000、特に好ましくは700〜30.00
0の範囲内にあるものである。 (B)成分の使用量は、用いる(A)成分の種類に応じ
て、また得られる塗膜が熱硬化するのに必要な最少量乃
至カチオン電着塗料の安定性をそこなわない最大量の範
囲内で適宜変えることができるが、一般には(B)!f
c分の(A)成分に対する固形分の重量比が0.2〜1
.0.特に0.25〜0,85、さらに望ましくは0.
25〜0.65の範囲内となるように選択するのが好ま
しい。 本Mi戊物では、(B)成分の一部が(A)ffi分に
あらかじめ付加したものが含まれていてもさしつかえな
い。 (C)成分: 界面活性能を有する基が化学結合により樹脂粒子表面に
組み込まれt;内部架橋ゲル化微粒子重合体であり、こ
のものは良好な分散宋定性を有し、カチオン電着塗膜の
耐水性、耐溶剤性、耐薬品性当の諸性質に悪影響を及ぼ
すことなしに、前記(A)および(B)FR分からなる
塗膜のエツジカバー性の向上に極めて有効である。 (C)成分は、例えば、 (a) ビニル性二重結合と加水分解性アルコキシシ
ラン基を含有する重合性不飽和ビニルシランモノマーと
; (b) 少ft くとも2個のイソシアネート基がラ
ジカル重合性モノヒドロキシ化合物でブロックされたブ
ロックポリイソシアネートと; (c) ビニル性二重結合と水Bxを含有する重合性
不飽和モノマー;及び (d) その他の重合性不飽和モノマを・ 分子内に
アリル基を含有する反応性乳化剤の存在下で、必要に応
じて重合開始剤として水溶性アゾアミド化合物を用いて
乳化重合することによって得ることができる。 上記(a)のビニルシランモノマーには、下記一般式 %式% 式中、Qはγ−メタクリルオキシプロピル基やビニル基
の如き重合性不飽和基を表わし、Rはアセトキシ基また
は1〜8個の炭素原子を有するアルコキン基を表わす、 で示される化合物である。 このようなアルコキシ基の例としては、メトキシ、エト
キシ、プロポキシ、ブトキシ、イソブトキン、ペントキ
シ、ヘキンキン沈どのほか、メトキンメトキン、エトキ
シメトキシ なE (7) 7 tvっキシアルコキシ
基;C1〜C,アルフキシアリルオキシ基:C1〜C,
アルコキシフェノキシ基なども包含される。好ましいR
はメトキシまたはエトキシ基である。このシランモノマ
ーはそれ自体既知のものであり、または既知のものと同
様にして、製造される。そのようなシランモノマーの具
体例としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリ
エトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ
)シラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシ
シラン、ビニルトリアセトキシシラン等があげられるが
、これらのうちで最も好ましいのはγ−メタクリルオキ
シプロピルトリメトキシシが挙げられる。 該シランモノマーを用いるとアルコキシシラン基を有す
る(C)成分が得られ、焼付時には該アルフキジシラン
基の加水分解によって生皮したシラノール基が該シラノ
ール基同志および水酸基と縮合して粒子間架橋および(
A)、(B)成分との架橋も行なわれ、塗膜の耐水性、
防食性、塗面平滑性を損なうことなく、カチオン電着塗
膜のハジキ防止やエツジカバー性、付着性、耐チッピン
グ性を向上させる上で極めて有効である。 前記(b)の少なくとも2個のイソシアネート基がラジ
カル重合性モノヒドロキシ化合物でブロックされたプロ
7クポリイソシアネートは、本発明の重要な目的の一つ
である塗膜の耐水性、防食性、塗面平滑性を損なうこと
なく、カチオン電着塗膜のハジキ防止やエツジカバー性
、付着性、耐チッピング性等を向上させる上で重要な成
分である。 上記(b)成分において使用されるポリイソシアネート
類としては、芳香族ポリイソシアネート、例えばトルエ
ンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、キ
シリレンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシ
アネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ジベン
ジルイソシアネート等;脂肪族ポリイソシアネート、例
えばテトラメチ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、ジシクロへキシルジイソシアネート
、インホロンジイソシアネート等が例示される。 さらに、これらポリイソシアネート化合物の重合体及び
ビユレット体を用いることもできる。上記の如きポリイ
ソシアネート類はそれぞれ単独で使用してもよく、或い
は2種以上を混合して使用してもよい。 上記のポリイソシアネート類をブロックするために使用
されるブロック剤としては、例えばラジカル重合体モノ
ヒドロキシ化合物が包含され、その具体例としてはアク
リル酸またはメタクリル酸のヒドロキシアルキルエステ
ル、トリーまたはテトラプロピレングリコールモノ(メ
タ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)
アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アク
リレート等が挙げられる。 前記重合体モノヒドロキシ化合物は他のブロック剤と併
用することができ、併用できるブロック剤としては、炭
素数が少なくとも6の飽和または不飽和のモノアルコー
ル類、セロソルブ類、カルピトール類およびオキシム類
等が挙げられる。それらの具体例には、ヘキサノール、
ノナノール、デカノール、ラウリルアルコール、ステア
リルアルコール、2−エチルヘキサノール等の飽和モノ
アルコール類;オレイルアルコール、リルニルアルコー
ル等の不飽和モノアルコール類;メチルセロソルブ、エ
チルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ヘキシルセロソル
ブ等のセロソルブ類:メチルカルピトール、エチルカル
ピトール、ブチルカルピトール類のカルピトール類:メ
チルエチルケトキシム、アセトンオキシム、メチルイソ
ブチルケトキシム、シクロへキサノンオキシム等のオキ
シム類等を例示することができる。 前記(c)のビニル性二重結合と水酸基を含有する重合
性不飽和モノマーは、ゲル化微粒子重合体中に水酸基を
導入するのに役立つモノマー成分であり、導入される水
酸基はゲル化微粒子重合体を製造するときの親水基もし
くは分散粒子間の架橋反応の官能基の働きをする。上記
(c)成分の不飽和モノマーの例としては、2−ヒドロ
キンエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル
(メタ)アクリレートなどが挙げられる。 前記(d)のその他の重合性不飽和モノマーは、ゲル化
微粒子重合体を構成する残りの成分であり、例えば、メ
チル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレー
ト、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メ
タ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキ
シル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレ
ート、ラウリル(メタ)アクリレート、/クロヘキシル
アクリレートなどの(メタ)アクリル酸のアルキル(C
工〜C+a)エステル。 スチレン、a−メチルスチレン、ビニルトルエンなどの
ビニル芳香族モノマー:(メタ)アクリル酸のアミド化
合物;(メタ)アクリロニトリル;などの通常のアクリ
ル樹脂の合皮に用いられる既知の七ツマ−を使用するこ
とができる。これら(d)成分の単量体は、所望の特性
に応じて適宜選択され、それぞれ単独で用いてもよく、
或いは、2種またはそれ以上を組み合わせて使用するこ
とができる。 本発明におけるゲル化a#L子重合体を構成する前記七
ツマ−(a)〜(d)の重合させる割合は、厳密に制限
されるものではなく、生皮するゲル化微粒子重合体に望
まれる物性等に応じて変えることができるが、一般には
以下に述べる範囲内とすることができる。 (a)モノマー:l〜30重量%、好ましくは3〜20
重量%: (b)モノマー:1〜30重量%、好ましくは3〜20
重量%: (C)モノマー:1〜30重量%、好ましくは3〜20
重量%: (d)モノマー:lO〜97重量%、好ましくは40〜
91重量%。 上記七ツマー成分を乳化重合す る際に用いられる分子内にアリル基を含有する反応性乳
化剤としては、下記のものがあげられ、カチオン性単独
又はカチオン性と非イオン性との混合系のいずれかであ
ることが好ましい。 ■)アリル基含有カチオン性反応性乳化剤代表的なもの
として下記一般式 まれてゆくカチオン性反応性乳化剤が適しており、中で
も比較的低反応性の基であるアリル基を含有するカチオ
ン性反応性乳化剤であれば前記したものに限定されるこ
となく広く包含される。 [[)アリル基含有非イオン性反応性乳化剤代表的なも
のとして下記一般式 %式% 式中、R1は置換基を有してもよい炭素数8〜22の炭
化水素基を表わし、R2およびR1は炭素数1〜3のア
ルキル基を表わし、R4は水素原子またはメチル基を表
わし、xeは1価の陰イオンを表わす、 で示される第四級アンモニウム塩を有する反応性乳化剤
がある。このものはそれ自体既知であり(特開昭60−
78947号公報参照)、例えばラテムルに〜100,
80(商品名、花王株式会社製)として市販されている
ものがあげられる。 (C)成分では、重合中途々に重合体に取り込2 式中、R1は炭素数4〜I8のアルキル基、アルケニル
基またはアラルキル基を表わし、R2は水素または炭素
数4〜18のアラルキル基、アルケニル基またはアラル
キル基を表ワシ、Aは炭素数2〜4のアルキレン基マタ
は置換アルキレン基を表わし、nは2〜2゜Oの整数で
ある、 で示される化合物がある。このものはそれ自体既知であ
り(特開昭62〜100,00502号公報参照)、例
えばH−3355N (商品名、第−工業製薬製)とし
て市販されているものがあげられる。 (C) ff1分の製造において用いるアリル基を含有
する反応性乳化剤は、カチオン性単独又はカチオン性と
非イオン性との混合系のいずれかであるが、カチオン性
単独が好ましい。 また、上記アリル基を含有する反応性乳化剤の使用量は
通常ゲル化微粒子重合体[(C)成分]固形分100重
tL部を基準に0.1〜30重量%、好ましくは0.5
〜5重量%の範囲内で用いるのがよい。 カチオン性と非イオン性とを併用する場合は、両者の合
計固形重量に基いて、カチオン系が100〜100,重
量%、好ましくは100〜30重量%、非イオン系は0
〜99重量%、好ましくは0〜70重量%の範囲内であ
る。 (C)成分の製造に用いる重合開始剤としては、下記一
般式 %式% 式中、Xは炭素原子数2〜12個のrIL鎖または分岐
鎖アルキレン基を表わす、 または下記一般式 式中、X1%X2及びX3は少くとも1個が水酸基であ
り、他は水素である、 で示される水溶性アゾアミド化合物が特に適している。 これらのものはそれ自体既知であり(特開昭61−21
8618号公報、特開昭61−63643号公報等参照
)、例えばVAシリーズ(商品名、和光純薬工業株式会
社製)として市販されているものがあげられる。 重合開始剤の必要使用量は、厳密に制限さ?するもので
はないが、−殻間に、最適必要量はゲル化微粒子重合体
固形分100重量部に対して0.1〜1.5重量部の範
囲内である。 と妃(a)〜(よ)底台の□しイe1含1よ、イク戊は
7つ−) )v+’:$%’4::@ するためのそれ自体既知の方法である乳化重合法によっ
て行なことができる。具体的には、上記の七ツマー混合
物を水媒体中でアリル基を含有するカチオン性反応性乳
化剤又はカチオン性、非イオン性反応乳化剤の混合物及
び水溶性アゾアミド化合物重合開始剤の存在下に通常約
50〜100℃、好ましくは80〜95°Cの反応温度
において約1〜約20時間程度反応を続けることにより
行なうことができる。 産金にあ\\\2.○腰名とし2、下記(1)、■、C
−c) 、Ce’)さ・よび■虜もぴS珠5モノ7−ε
Σミ乙ヒ鳥職に分子内にアリル基を含有する反応性乳化
剤の存在下で、必要に応じて重合開始剤として水溶性ア
ゾアミド化合物を用いて乳化重合すルコトによって得ミ
臥うT1ワイ(イa!u”p”’tjメ乍乞イ丈四てミ
う2 さ汗竹、銭〒゛1障a畑江T診引庁(ざ、(a)ビニル
性二重結合と加水分解性アルコキシシラン基を含有する
重合性不飽和ビニルシランモノマーと; (b)少なくとも2個のイソシアネート基がラジカル重
合性モノヒドロキシ化合物でブロックされたブロックポ
リイソシアネートと; (c)ビニル性二重結合と水酸基を含有する重合性不飽
和モノマーと: (e)分子内にアミノ基を含有する重合性不飽和モノマ
ー;及び (干)その他の重合性不飽和モノマー を、 分子内にアリル基を含有する反応性乳化
剤の存在下で、必要に応じて重合開始剤として水溶性ア
ゾアミド化合物を用いて乳化重合することによって得β
臥)T′1υイe<’&l;’E%9@@て゛あさ。 ’x−Q2c)1−0’+ )’S、C1j)、 ()
p) ’&よ’Z/’ (e) l’aぶ1辷ヒそ逼%
−cおさ。 前記(e)の分子内にアミノ基を含有する重合性不飽和
モノマーとしては、(メタ)アクリル酸エステルのエス
テル部分に置換もしくは未置換のアミノ基を含む6の、
(メタ)アクリル酸のアミド及び該アミド部分に置換の
アミノ基を含むものが包含され、特に下記式 上記各式中、R3は水素原子又はメチル基を表わし、R
2及びR2はそれぞれ独立に水素原子又は低級アルキル
基を表わし、R4は水素原子又は低級アルキル基を表わ
し、nは2〜8の整数を表わす、 で示されるアミノアルキル(メタ)アクリレート及びア
ミノアルキル(メタ)アクリルアミドが適している。こ
こで「低級Jなる語はこの語が付された基の炭素原子数
が6個以下、好よしくは4個以下であることを意味する
。 しかして、かかる含呈素(メタ)アクリル系単量体の具
体例として、上記式(I)のアミノアルキル(メタ)ア
クリレートの例には、N、N−ジメチルアミノエチル(
メタ)アクリレート、N。 N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−
t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N、N
−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N、
N−ジメチルアミノブチル(メタ)アクリレート、N−
プロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−ブチ
ルアミノエチル(メタ)アクリレートなどが包含され、
また上言己式(II )のアミノアルキル ミドの例にIl.tN,N−ジメチルアミノエチル(メ
タ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミツブ・ロピ
ル(メタ)アクリルアミドなどが包含される。 前記(干)のその他の重合性不飽和モノマーは、ゲル化
微粒子重合体を構成する残りの成分であり、例えば、メ
チル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレー
ト、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メ
タ)アクリレート、ブチル(メタ)7クリレート、ヘキ
シル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレ
ート、ラウリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル
アクリレートなどの(メタ)アクリル酸のアルキル(C
.〜C.)エステル:スチレン、a−メチルスチレン、
ビニルトルエンなどのビニル芳香族モノマー; (メタ
)アクリル酸のアミド化合物; (メタ)アクリロニト
リル;などの通常のアクリル樹脂の合成に用いられる既
知のモノマーを使用することができる。これら(f)成
分の単量体は、所望の特性に応じて適宜選択され、それ
ぞれ単独で用いてもよく、或いは、2種以上を組み合わ
せて使用することができる。 本発明におけるゲル化微粒子重合体を構成する前記モノ
マー(a)〜(f)を重合させる割合は、厳密に制限さ
れるものではなく、生成するゲル化微粒子重合体に望ま
れる物性等に応じて変えることかできるが、 R”tに
は以下に述べる範囲内とすることができる。 (a)モノマー:1〜30重量%、好ましくは3〜20
重量%; (b)モノマー:1〜3ozB%、好ましくは3〜20
重量%; (C)モノマー:1〜3−o3H%、好ましくは3〜2
0重量%; (e)モノマー:1〜10重量%、好ましくは2〜5重
量%・ (f)モノマー:0〜96重量%、好ましくは35〜8
9重量%; りq(1七ユ萬より゛名末4徹イ午1丹免責(内臓でも
も。 ゲル化微粒子重合体(C)、通常その水分散液は、総重
量に基づいて約10〜40重量%の樹脂固形分を有する
。ゲル化微粒子重合体の粒径は一般に500nm以下、
好ましくは10−300nm、より好ましくは50〜l
oonmの範囲内である。 粒径の調整は分子内にアリル基を含有するカチオン性反
応性乳化剤又はカチオン性、非イオン性反応性乳化剤の
量および/または比率を調節することによって行なうこ
とができ、容易に所望の範囲の粒径を有するゲル化微粒
子重合体を得ることができる。 ゲル化微粒子重合体(C)の使用量は、用いる(A)成
分や(B)成分の種類に応じて適宜変えることができる
が、通常、(A)成分と(B)成分との給料に対する固
形分の重量比が5〜30%、望ましくは10〜20%の
範囲内となるように選択するのが好ましい〇 本組成物を調製する方法は特に制限されず、基本的には
(A)、(B)8よび(C)成分を水中に分散せしめる
ことによって本組成物を得られるが、好ましくは(A)
tc分と(B)成分とを水中に安定に分散せしめ、次い
でこの分散液に(C)の水分散液を混合することである
。また、本組成物には必要に応じて、カーボンブラック
、チタン白、鉛白、酸化鉛、ベンガラのような着色顔料
:クレー、タルクのような体質顔料;クロム酸ストロン
チウム、クロム酸鉛、塩基性クロム酸鉛、鉛丹、ケイ酸
鉛、塩基性ケイ酸鉛、リン酸鉛、塩基性リン酸鉛、トリ
ポリリン酸鉛、ケイクロム酸鉛、黄鉛、シアナミド鉛、
鉛酸カルシウム、亜酸化鉛、硫酸鉛、塩基性TiN、酸
鉛等の防食顔料:或いはさらに他の添加剤を配合するこ
とができる。配合し得る他の添加剤としては、例えば、
分散剤又は塗面のハジキ防正剤としての少量の非イオン
系界面活性剤;硬化促進剤等が挙げられる。 特に、本組成物によるカチオン電着塗膜を160℃以下
の低温で十分に硬化するようにするには、鉛化合物、ジ
ルコニウム化合物、コバルト化合物、アルミニウム化合
物、マンガン化合物、銅化合物、亜鉛化合物、鉄化合物
、クロム化合物、ニッケル化合物などから選ばれる1種
もしくは2種以上の金属化合物を触媒として添加するこ
とが有効である。これら金属化合物の具体例としては、
例えば、ジルコニウムアセチルアセトナート、コバルト
アセチルアセトナート、アルミニウムアセチルアセトナ
ート、マンガンアセチルアセトナートなどのキレート化
合物;β−ヒドロキシアミノ構造を有する化合物と酸化
鉛(It)のキレート化反応生威物:2−エチルヘキサ
ン酸鉛、セヵノイック鉛、ナ7チツクス鉛、オクチック
ス鉛、安息香酸鉛、酢酸鉛、乳酸鉛、ギ酸鉛、グリコー
ル酸鉛、オクチツクスジルコニウムなどのカルボキシレ
ートなどが挙げられる。 上記金属化合物は、(A)成分と(B)成分との合計固
形分重量に対し、金属含有率が一般にtoll量%以下
、好ましくは5重量%以下の量で使用することができる
。 このようにして調製される本組成物を適当な基体(被塗
物)上に電着させて得られる塗膜の膜厚は厳密に制限さ
れるものではないが、一般には、硬化塗膜に基いて3〜
200μの範囲内が適して8す、また塗膜は、例えば7
0〜250 ’O1好ましくはl 20’C! 〜10
0,60’C間の温度で加熱硬化させることができる。 本組成物を用いて基体上に電着塗膜を形成する方法は特
に制限されるものではなく、通常のカチオン電着塗装条
件を用いて行なうことができる。 例えば、(A)成分及び(B)成分を水中に分散せしめ
、次いで(C)成分を添加、混合後顔料、硬化触媒、そ
の他の添加剤を配合し、さらに浴濃度(固形分濃度5〜
40を量%、好ましくは10〜25重量%及び浴pH5
〜8、好ましくは5.5〜7の範囲内のカチオン電着浴
を調製する。次いでこの電着浴を用い、例えば5cmX
l 5cmX lamの大きさのカーボン板を陽極と
し且つ例えば5c+aX15cmX0.7m□の大きさ
のリン酸亜鉛処理鋼板を陰極とする場合、下記の条件下
に電着を行なうことができる。 浴温度:20〜35℃、好ましくは25〜30℃、 直流電流 電流密度: 0.005−2 A/cm2、好ましくは
0.01 ” L A/cm” 電 圧:lO〜500■、好ましくは100〜300
V 通電時間二0.5〜5分間、好ましくは2〜3分間 電着塗装後、電着浴から被塗物を引き上げ水洗したのち
、電着塗膜中に含まれる水分を熱風などの乾燥手段で除
去することができる。 このようにして本組成物を用いて形成される電着塗膜は
前述した如くに加熱硬化させることができる。 本組成物によって形成される6着加熱硬化塗膜は平滑性
およびエツジカバー性の両方にすぐれている。すなわち
、(A)成分と(B)成分との反応による塗膜の架橋硬
化時に副生物などが殆ど発生せず、塗膜の体積収縮がな
いために接着性と共に平滑性も良好であると思われる。 一方、(c)成分は、重合開始剤である水溶性アゾアミ
ド化合物から化学結合によって重合体中に効果的に導入
された水酸基を有しており、この水酸基に基づく水素結
合によってゲル化微粒子重合体[(C)成分]の梁組目
構造を形成し、塗膜加熱時にそのままエーテル結合によ
り網目構造となって塗膜の溶融流動を防止し、エツジカ
バー性が改良されたものと推察している。(C)/&分
を配合することによって塗膜の平滑性低下は殆ど認めら
れない。また、(C)成分の上記水酸基は(B)成分の
エポキシ基と反応することも十分ありうる。しかも水と
の親和性が良好なので水中での安定性も良好である。 次に実施例により本発明を更に具体的に説明する。実施
例中「部」は「重量部」であり、「%」は「重量%」で
ある。 ■、製造例 1、(A)成分の製造 1〜100,.(A〜100,): エポキシ当量950のビスフェノールAタイプエポキシ
樹脂[商品名「エピコート1004、シェル化学(株)
製] 1900部をブチルセロソルブ993部に溶解
し、ジェタノールアミノ210部を80〜100,00
℃で滴下後lOO℃で2時間保持して固形分68%、第
1級水酸基当量528、アミノ価53をもつ(A〜10
0,)を得た。 1−2.(A−2): モノエタノールアミノ39部を反応容器中で60°Cに
保ち、N、N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド
100部を滴下し、60”Oで5時間反応させ、N、N
−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドのモノエタノ
ールアミノ付加物を得た。 別にエポキシ当量190のビスフェノールAジグリシジ
ルエーテル95′O部、エポキシ当量340のプロピレ
ングリコールジグリシジルエーテル340部、ビスフェ
ノールA456部及びジェタノールアミノ21部を仕込
み、120℃まで昇温し、エポキシ価が1.02ミリモ
ル/gになるまで反応させた煉、エチレングリコールモ
ノブチルエーテル479部で希釈、冷却したのち、温度
を100°Cに保ちながら、ジェタノールアミノ158
部及び上記N、N−ジメチルアミノ70ビルアクリルア
ミドのモノエタノールアミノ付加物43部を加え、粘度
上昇が止まるまで反応させ、樹脂固形分80%、第1級
水酸基当量518、アミノ価54の(A−2)を得た。 1−3.(A−3): エポキシ当量190のビスフェノールAジグリシジルエ
ーテル950部、エポキシ当量330のエポキシ樹脂X
B−4122(チバガイギー社製商品名)330部、ビ
スフェノールA456部及びジェタノールアミノ21部
を仕込み、120℃まで昇温し、エポキシ価が、1.0
2ミリモル/gになるまで反応させた後、エチレングリ
コールモノブチルエーテル489部で希釈、冷却したの
ち、温度を90°C1:保ちなからジェタノールアミノ
12’6部、上記N、N−ジメチルアミノプロピルアク
リルアミドのモノエタノールアミノ付加物53.5部及
びN−メチルアミノエタノール18゜5部を加え、粘度
上昇が止まるまで反応させ、樹脂固形分80%、第1級
水酸基当量592、アミノ価55の(A−3)を得た。 2、(B)成分の製造 2〜100,.(B〜100,): EHPE3150 [エポキシ当量175〜195、ダ
イセル化学工業(株)製]32.6部と70ピレングリ
コール七ツメチルエーテル8.2部を100℃で加熱溶
解し、固形分80%、エポキシ当量190の(B〜10
0,)40.8部を得た。該樹脂の数平均分子量は約i
、sooであった。 2−2.(B−2): ビニルノルポル不ンオキシド136部、4−ビニルシク
ロヘキセン〜100,−オキシド124部及びトリメチ
ロールプロパン18部にBF、−エーテラートの10%
酢酸エチル溶液20O部を50°Cで4時間かけて滴下
して開環重合を行なった。酢酸エチルを加えて水洗し、
酢酸エチル層を濃縮してから新に酢酸エチル130部を
カロえて溶解し、適齢[160部を酢酸エチル溶液とし
て50℃で4時間かけて滴下し、更に50’Cで2時間
熟成しエポキシ化反応を行なった。酢酸、酢酸エチル、
過酢酸を除去後、酢酸エチル500部に40℃で溶解し
、つづいて250部の蒸留水で4回洗浄後酢酸エチルを
除去し、80°Cで78部のプロピレングリコールモノ
メチルエーテルに溶解し、固形分80%、エポキシ当量
202の(B−2)を得る。該樹脂の数平均分子量は約
1.300であつtこ。 2−3.(B−3): リモネンの部分エポキシ化物(2−メチル−4−インプ
ロペニル−l−シクロヘキセンオキシド)304部とト
リメチロールプロパン18部に、BF、−エーテラート
の10%酢酸エチル溶液20O部を50℃で4時間かけ
て滴下した。以下の操作を硬化用樹脂B−2と同様に行
ない、80℃で80%のエチレングリコールモノブチル
エーテルに溶解し、固形分80%、エポキシ当量205
の(B−3)を得た。該樹脂の数平均分子量は約l。 000であった。 2−4.(B−4): 2.4または1.4−ジメチル−4エチニル〜100,
シクロヘキセンオキシド304部を用い、(B−2)と
同様に行ない、゛固形分80%、エポキシ当量199の
(B−4)を得た。該樹脂の数平均分子量は約950で
あった。 ル化学(株)社製商品名】460部、アルミニウムアセ
チルアセトナート0.3部及びテトラエトキシシラン5
部に蒸留水0.1部を加え、80℃で1時間保った後、
120 ’Oで3時間反応後エチレングリフールモノブ
チルエーテルttasを加えて、固形分80%エポキシ
当量280の(B−5)を得た。該樹脂の数平均分子量
は約1,100であった。 2−6.(B−6)ニ ジクロペンタジェンの二量体132部を酢酸エチル70
部に溶解し、過酢酸160部を酢酸エチル溶液として3
5℃で7時間かけて滴下し、更に40℃で6時間熟成し
た。酢酸、酢酸エチル、過酢酸を除去後、酢酸エチル5
00部に40℃で溶解し、つづいて250部の蒸留水で
5回洗浄後酢酸エチルを除去し、80℃で43部のメチ
ルイソブチルケトンに溶解し、固形分80%、エポキシ
当量90の化合物CB−6〜100,)を得た。 4−ビニルシクロヘキセン94部を酢酸エチル75部に
溶解し、過酢酸160部を酢酸エチル溶液として50°
Cで4時間かけて滴下し、更に50°Cで2時間熟成し
た。酢酸、酢酸エチル、過酢酸を除去後、酢酸エチル5
00部に40℃で溶解し、つづいて250部の蒸留水で
5回洗浄後酢酸エチルを除去し、80℃で32部のメチ
ルイソブチルケトンに溶解し、固形分80%、エポキシ
当量65の化合物(B−6−2)を得た。化合物(B−
6〜100,)225部と化合物(B−6−2)163
部にアルミニウムアセチルアセトナート0.2部及びト
リメチロールプロパン10部を加え、100℃で1時間
保った後、150°Cで3時間反応後エチレングリコー
ルモノブチルエーテル60部を加えて冷却する。固形分
70%、エポキシ当量210の(B −6)を得た。該
樹脂の数平均分子量は約1.100であった。 2−7.(B−7): METHB (3,4−エポキシシクロヘキシルメチル
メタクリレート)33.4部にアゾビスジメチルバレロ
ニトリル2部を溶解したものを、100℃に加熱したメ
チルイソブチルケトン10部とブチルセロソルブ10部
との混合溶剤に2時間かけて滴下し、1時間熟成後、1
25℃に昇温して更に1時間熟成し、固形分60%、エ
ポキシ当量196の(B−7)溶液54部を得た。該樹
脂の数平均分子量は約10.000であった。 2−8. (B−8) : M E T HBモノマ−32,0部とヒドロキシエチ
ルアクリレート8.0部を混合したものにアゾビスジメ
チルバレロニトリル264部を溶解したものを100℃
に加熱したブチルセロソルブ24部に2時間かけて滴下
し、1時間熟成した後、125°Cに昇温して更に1時
間熟成し、固形分60%、エポキシ当量245の(B−
8)64.8部を得た。該樹脂の数平均分子量は約12
,000であった。 2−9.(B−9): 3.4−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート3
7部とヒドロキシエチルアクリレート3部を混合したも
のにアゾビスジメチルバレロニトリル2,4部を溶解し
、以下(B−2)と同様に処理を行ない、固形分60%
、エポキシ当量200の(B−9)を得た。該樹脂の数
平均分子量は約15 000であった。 3〜100,、 (仁〜100,): 撹拌機、空気導入管、冷却管、温度制御装置を備えた2
0フラスコに、インホロンジイソシアネート222部及
びメチルイソブチルケトン50部を仕込み、乾燥空気を
液相に吹き込みながら撹拌して70℃まで昇温した。こ
れにジブチルスズジラウレート0,3部を加え、次いで
2−ヒドロキシエチルアクリレート232部を1時間で
ii!i下しt二。滴下終了後も加熱して7Q’01こ
保ち、反応混合物を経時的に採取して−NGOの吸収を
IRで確認し、−NGOの吸収がなくなつlこ時点を反
応終点とした。かくして90%イソホロン・ジイソシア
ネート/2−ヒドロキシエチルアクリレートブロック体
溶液を得た。 撹拌装置、温度計、冷却管及びカロ熱マントルを備えた
lQフラスコに、脱イオン水3503.5m及びラテム
ルに〜100,80(花王株式会社製、25%水溶液)
80部を入れ、撹拌しながら90℃まで昇温した。これ
に重合開始剤であるVA−086(和光純薬工業株式会
社製)12.5部を脱イオン水500部に溶解した水溶
液混合物の20バセントを加えた。15分後に下記モノ
マー混合物の5パーセントを加えた。 スチレン 430部n−ブ
チルアクリレート440部 」二1己フ゛0・7フイ/$〉案しネ1
44部2−ヒドロキシエチルアクリレー
ト 40部K B M −503*”
50部木2 γ−メタクリロキシ
プロピルトリメトキシシラン ついで、さら′に30分間撹拌した後、残りの七ツマー
混合物及び重合開始剤水溶液の滴下を開始した。モノマ
ー混合物は3時間で、重合開始剤水溶液は3.5時間で
それぞれ供給し、重合温度を90℃に保った。重合開始
剤水溶液の滴下終了後も30分間加熱して90℃に保っ
たのち室温に冷却し、濾布を用いて濾過し取り出した。 かくして、固形分20%、pH3,9、l 05 cp
sの粘度(BM型回転粘度計、N002スピンドル)、
平均粒子u75nm(コールタ−社ナノサイザーN−4
で測定)のゲル化微粒子重合体を得た。 3−2、(C−2): (C〜100,’lと同様の処方で、重合開始剤として
VA−080(和光純薬工業株式会社製)を用い、後記
表〜100,に示す性質を有するゲル化微粒子重合体を
得た。 3−3.(C−3) − (C〜100,)と同様の処方で、原料として下記に示
すものを用い、90%トルエンジイソシアネート/2−
ヒドロキシエチルアクリレートブロック体溶液を得た。 (原料組成) トルエンジイソシアネート174部 メチルインブチルケトン 45部ジブ
チルスズジラウレート 0.3部2−ヒド
ロキシエチルアクリレート 232部(C〜100
,)と同様の処方で、七ツマー混合物として下記上ツマ
ー混合物を用い、後記表−lに示す性質を有するゲル化
微粒子重合体を得た。 スチレン 430部n−
ブチルアクリレート 440部上ta
7”D y 77$ * 求44fA2−ヒドロキシエ
チルアクリレート 40部K B M=503
50部3−4.(C−
4): インシアヌレート型へキサメチレンジイソシア不り体の
製造 (C〜100,)と同様の処方で、原料として下記に示
すものを用い、90%インシアヌレート型へキサメチレ
ンジイソシアネート/2−ヒドロキシエチルアクリレー
トブロック体を得た。 (原料組成) デュラネートT P A 〜100,00*’
550部メチルイソブチルケトン
100部ジブチルスズジラウレート0.6部2−ヒ
ドロキシエチルアクリレート348部*1 イソシアヌ
レート型へキサメチレンジイソシアネート(旭化戊工業
製) (C〜100,)と同様の処方で、モノマー混合物とし
て下記モノマー混合物を用い、表−iに示す性質を有す
るゲル化微粒子重合体を得た。 スチレン n−ブチルアクリレート L記プ′o−7フ◆餐ジ≧オ延 2−ヒドロキシエチルアクリレート K B M −503 430部 440部 44部 40部 50部 3−5.(C−5): 撹拌装置、温度計、冷却管及び加熱マントルを備えたフ
ラスコに、脱イオン水3503.5部及びラテムルに〜
100,80(花王株式会社製、25%水溶液)80部
を入れ、撹拌しなから90’Cまで昇温した。これに重
合開始剤であるVA−08,6(和光純薬工業株式会社
製)12.5部を脱イオン水500部に溶解した水溶液
混合物の20パーセントを加えた。15分後に下記モノ
マー混合物の5パーセントを加えた。 スチレン 420部n−ブ
チルアクリレート 420部N、N−ジメ
チルアミノエチル メタクリレート 30s (C〜100,)のフ”I’:1−i 7 /1本5零
三交 44部2−ヒドロキシエチルアクリ
レート 40部KBM−50350部 ついで、さらに30分間撹拌した後、残りのモノマー混
合物及び重合開始剤水溶液の滴下を開始した。モノマー
温合物は3時間で、′重合開始剤水溶液は3.5時間で
それぞれ供給し、重合温度を90℃に保った。重合開始
剤水溶液の滴下終了後も30分間加熱して90℃に保っ
たのち室温に冷却し、濾布を用いて濾過し取り出した。 かくして、後記表−lに示す性質を有するゲル化微粒子
重合体を得た。 3−6 、 (C−6): (C−5) と同様の処方で、重合開始剤としてVA
−080(和光純薬工業株式会社製)を用い、表〜10
0,に示す性質を有するゲル化微粒子重合体を得た。 3−7.(C−7): CCS) と同様の処方で、モノマー混合物として下
記モノマー混合物を用い、表〜100,に示す性質を有
するゲル化微粒子重合体を得た。 スチレン 420部n−ブ
チルアクリレート 420部N、N−ジメ
チルアミノプロピル アクリルアミド 30部 (C−t)のブ°レソフィ岑均し配
44部2−ヒドロキシエチルアクリレート 40
部KBM−50350部 3−8.((ニー3)S (C−S)と同様の処方で、七ツマー混合物として下記
モノマー混合物を用い、表〜100,に示す性質を有す
るゲル化微粒子重合体を得た。 スチL/、 420部n−
ブチルアクリレート 420部N、N−ジ
メチルアミノエチル メタクリレート 30部 (C−3)(1)ブ°C1ツクィ*舌玉琵44部2−ヒ
ドロキシエチルアクリレート 40部KBM−50
350部 3−9. (C−9): (C−5)と同様の処方で、モノマー混合物として下記
モノマー混合物を用い、表〜100,に示す性質を有す
るゲル化微粒子重合体を得た。 スチレン 420部n−ブ
チルアクリレート 42部部N、N−ジメ
チルアミノエチル メタクリレート 30部 CC−4)のブ’t=t−ンク昧二亀液
44部2−ヒドロキシエチルアクリレート 4
0部KBM−50350℃m VA−086:水溶性アゾアミド重合開始剤2,2′−
アゾビス【2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)
−フロビオンアミドフ、市販品、和光純薬工業製。 VA、−080:水溶性アゾアミド重合開始剤、2,2
′−アゾビス(2−メチル−N−N、1−ビス(ヒドロ
キシメチル)−2−ヒドロキシエチル]プロピオンアミ
ド)、市販品、和光純薬工業製。 4、顔料ペースト(P〜100,) (A)ff1分12.5m+=、l O%ギrs4.4
部を加え、攪拌しながら脱イオン水15部を加える。更
にチタン白10部、クレー10部、カーボン1部、塩基
性ケイ酸鉛2部を加え、ボールミルで24時間分散後脱
イオン水If部を加え、固形分50%のペーストを得た
。該(A)成分は、該顔料ペーストと混合する(A〜1
00,)〜(A−3)と一致するものを用いた。 ■、実施例、比較例 製造例で得た(A)成分、(B)成分、(C)成分およ
び顔料ペースト(p〜100,)を用いてカチオン電着
塗料を調製した。まず、(A)成分と(B)成分とを混
合し、次いで(C)成分および顔料ペースト(Pl)な
どを配合してから脱イオン水を加えて固形分含有率約2
0%のカチオン電着塗料浴を得た。 第 表に該塗料の組成とその塗膜性能を示した。 第 表において、 (i)(A)、(B)および(C)成分、顔料ペースト
およびオスチックス鉛の配合量はいずれも固形分量とし
て示した。 (ii)を着浴のpHは10%ギ酸水溶液で調製しIこ
。 (ilI)を着浴の固形分濃度は脱イオン水で調製した
。 (1v)比較例1: 実施例1の組成から(c)成分を除したもの比較例2: 実施例2における(B−2)30部を、ジフェニルメタ
ンジイソシアネートをエチレングリコールの2エチルへ
キシルモノエーテル化物で完全ブとの合計重量100部
当り3部を配合した以外は実施例2と同様に処理した。 比較例3: 比較例2で(C)FR分を配合しない以外は比較例2と
同様に処理した。 1、性能試験 実施例および比較例で得たカチオンtMr塗料浴の温度
を30℃に保ち、リンrfi互鉛処理鋼板を浸漬し、2
00〜300Vで3分間カチオン電着しt;。浴中から
引き上げ、水洗、風乾してからL60′Cで30分加熱
して塗膜を架橋硬化させた。硬化塗膜の膜厚(平坦部)
は15〜23μであった。 このようにして塗装した塗板を用いて各社の塗膜性能試
験を行Aい、その結果を第2表に併記しtこ 。 性能試験方法は次のとおりである。 加熱減量: 処理板の重量をW、とじ、この処理板に上記のように3
0℃で3分関電着後80℃で1時間真空乾燥器中で減圧
下乾燥させる。このものの重量をWlとし、乾燥器で1
80℃、30分焼き付けた後の重量をW8とする。下式
から加熱減量ΔWを算出する。 w 、−W。 塗膜溶融粘度二 160℃で加熱時の電着塗膜の溶融粘度を転球式粘度測
定法(J I S−2−023”14:、準する)との
対比により引っかき傷跡の熱流動外観から評価した。数
値は最低時の粘度(センチボイズ)を示す。 塗面の平滑性: 加熱硬化した電着塗面の仕上り性を目視で評価する。 ○:良好 ■:はぼ良好 Δ:やや不良 耐衝撃性: JIS K5400〜100,979 6.13.3
B法に準じて、2°0°Cの雰囲気下において行なう。 重さ500jl、撃心の先端半径Hインチの条件で塗膜
損傷を生じない最大高さを示す(c m)。50cmを
最高値とした。 端面被覆性: 平坦部の硬化膜厚が20μmとなる条件で、工ソジ部角
度45°を有する銅板に電着塗装し、所定の焼付条件で
硬化させ、試験板のエツジ部が垂直になる様にツルトス
プレー装置にセットし、JIs−Z−2371塩水フン
ム試験により168時間後のエツジ部の防食性を評価す
る。 ◎:サビ発生全くなし ○:サビわずかに発生 △:サビかなり発生 ×:サビエッジ部全面に発生 耐食性: 素地に達するように電着塗膜にナイフでクロスカットキ
ズを入れ、これはJrSZ2871によって1000時
間塩水噴霧試験を行ない、ナイフ傷からの錆、フクレ巾
を測定する。 ○:1mm未満 △: 1〜3mm未満 X:3mm以上 耐候性: 電着塗装した試験板をサンシャインウェザ−メーターに
かけ、1000時間後の光沢保持率で下記のように評価
する。 ”60”グロスはグロスメーター(村上色彩研究所ga
GM26D)で測定 光沢保持率 80%以上 0 50〜89% △ 49%以下 × 耐チッピング性: 焼付電着□装板に、さらに熱硬化性の中塗り塗料および
上ま塗料を塗装し、加熱硬化したものについて下記の試
験を行なう。 ■ 試験機器: Q−G−Rグラベロメーター(Qパネ
ル会社製品) ■ 吹付けられる石:直径的15〜20mmの砕石
ゝ ■ 吹付けられる石の容量:約500+yl■ 吹付は
エアー圧カニ約4 kg/ cm2■ 試験時の温度:
約20℃ 試験片を試験片保持台にとりつけ、約4 kg/cm2
の吹付はエアー圧力で約50On+12の砕石を試験片
に発射せしめた後、その重両状態を評価した。塗面状態
は目視観察し、下記の基準で評価する。 (評価) 0(良)二上塗り塗膜の一部に衝撃によるキズが掻く僅
か認められる程度で、電着塗膜の剥離を全く認めず。 ■(やや不良)二上塗りおよび中塗りの塗膜に衝撃によ
るキズがみられ、しかも電着塗膜の剥れが僅かに認めら
れる。 Δ(不良):上□りおよび中塗り塗膜に衝撃によるキズ
が多く認められ、しかも電着塗膜の剥れもかなり認めら
れる。 温水浸漬2次付着性: 40℃の水に20日間浸漬した後、J I S−に−5
400〜100,9796,15に準じて塗膜にコハン
目を作り、その表面に粘着セロハンテープを粘着し、急
激に剥した後の塗面を評価する。 0:異常なく良好 △:ゴバン目の縁が僅かにハガレる程度×:ゴバン目の
一部分がハガレる
。 上記1分子あたり平均2個以上のエポキシ基を有する脂
環化合物(Y)としては、単環式もしくは縮合環式の下
記化合物が代表的に示される。 具体的には、上記エポキシ化物の1種以上を前記第1の
製造方法で述べたのと同様にして、必要に応じ開始剤、
触媒を使用し、開環重合反応を行ないエポキシ基が残存
している所定の反応点で反応を止めることにより(B)
成分を得る。反応を停止させるには、溶剤による希釈、
冷却等任意の手段が使用することができる。この製造方
法においても前記能のエポキシ化合物を第1の製造方法
と同様に共重合させてもよい。 こうして得られる(B)成分は、前記式(I)または(
It)で示されるエポキシ基含有官能基の少なくとも1
種と前記式(II[)または(IV)で示されるエポキ
シ基含有官能基の少なくとも1種とを同一分子中ま!:
は異なる分子中に有するエポキシ樹脂であることもでき
る。 このようにして得られる開環重合体(B)FR分の数平
均分子量は〜股に400〜100,0.000、特に7
00〜50,000の範囲内にあることが好ましく、ま
た、エポキシ当量は一般に100〜2゜000、特に1
50〜500、さらに150〜250の範囲内にあるこ
とが好都合である。 第3の製造方法: 同一分子中にエポキシ基含有官能基と重合性不飽和結合
とをそれぞれ少なくとも1個ずつ有する化合物(Z)と
しては、例えば以下の一般式■〜0に示すものがあげら
れる。 lU ■ ■ 上記一般式中、R1は水素原子又はメチル基を表わし、
R1,は炭素数l〜6の2価の脂肪族飽和炭化水素基を
表わし、Roは炭素数1〜100,0の2価の炭化水素
基を表わす。 上記化合物(z)において、R+tJこよって表ゎされ
る炭素数1〜6の2価の脂肪族炭化水素基としては、直
鎖状又は分枝鎖状のアルキレン基、例えばメチレン、エ
チレン、プロピレン、テトラメチレン、エチルエチレン
、ペンタメチレン、ヘキサメチレン基等を挙げることが
できる。また、R1□によって表わされる炭素数l〜1
0の2価の炭化水素基としては、例えばメチレン、エチ
レン、プロピレン、テトラメチレン、エチルエチレン、
ペンタメチレン、ヘキサメチレン、ポリメチレン、基等
を挙げるこ・とができる。 上記一般式■〜0で示される化合物(Z)の具体例とし
ては、3.4−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレ
ートおよび3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタ
クリレートなどがあげられる。これらの市販品として、
例えば、ダイセル化学工業製のMETHB、AETHB
(いずれも商品名)等があげられ、これらはいずれも前
記式(1)または(If)で示されるエポキシ基含有官
能基を有しているものである。さらに、4−ビニルシク
ロヘキセンオキサイドも化合物(Z)として使用できる
。 化合物(Z)から選ばれる1種もしくは2種以上を重合
することによって(B)成分を製造することができるが
、その際他の重合性不飽和モノマーを共重合させること
もできる。 上記他の重合性不飽和モノマーとしては、得られる(共
)重合体に望まれる性能に応じて広範に選択することが
でき、その代表例を示せば次のとおりである。 (a) アクリル酸又はメタクリル酸のエステル:例
えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ブチ
ル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリ
ル酸ラウリル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、メタクリル厳プロピル、メタクリル酸イングロビル
、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタク
リル酸オクチル、メタクリル酸ラウリル等のアクリル酸
又はメタクリル酸の炭素数1〜100,8のアルキルエ
ステル:アクリル酸メトキシブチル、メタクリル酸メト
キシブチル、アクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸
メトキシエチル、アクリル酸エトキシブチル、メタクリ
ル酸エトキシブチル等のアクリル酸又はメタクリル酸の
炭素数2〜18のアルコキシアルキルエステル;アリル
アクリレート、アリルメタクリレート等のアクリル酸又
はメタクリル酸の炭素数2〜8のアルケニルエステル;
ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタ
クリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキ
シプロピルメタクリレート等のアクリル酸又はメタクリ
ル酸の炭素数2〜8のヒドロキシアルキルエステル:ア
リルオキシエチルアクリレート、アリルオキシメタクリ
レート等のアクリル酸又はメタクリル酸の炭素数3〜1
8のアルケニルオキシアルキルエステル。 (b) ビニル芳香族化合物;例えば、スチレン、a
−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−クロルスチレ
ン。 (c) ポリオレフィン系化合物:例えば、ブタジシ
エン、インプレン、クロロブレン。 (cl) その他:アクリロニトリル、メタクリレー
トリル、メチルイソプロペニルケトン、酢酸ビニルビバ
レート−(シェル化学製品)、ビニルプロビオネート、
ビニルビバレート、ポリカプロラクトン鎖をもつビニル
化合物(例えば、FM−3X七ノマー:ダイセル化学工
業製商品名)。 化合物(Z)と他の重合性不飽和モノマーとの構成比率
は、目的に応じて任意に選択することができ、これらの
共重合反応によって得られる(B)FR分の1分子中あ
たりエポキシ基含有官能基が平均少なくとも2個、好ま
しくは平均3個以上、より好ましくは平均4個以上含有
するような範囲で選択することができるが、十分な硬化
性を付与する官能基として利用するためには、特に該(
B)成分の固形分生化合物(Z)含有率が5〜100重
量%、より好ましくは20〜100重量%の範囲内とな
るようにするのが好ましい。 上記第3の製造方法によって得られる(B)成分は、通
常のアクリル樹脂やビニル樹脂等の重合性不飽和結合に
基く重合反応と同様の方法、条件を用いて製造すること
ができる。このような重合反応の一例として、各単量体
成分を有機溶剤に溶解もしくは分散せしめ、ラジカル重
合開始剤の存在下で60〜180°C程度の温度で攪拌
しながら加熱する方法を示すことができる。反応時間は
通常1〜lO時間程度とすることができる。また、有機
溶剤としては、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、エ
ステル系溶媒、炭化水素系溶媒等を使用できる。炭化水
素系溶媒を用いる場合には、溶解性の点から他の溶媒を
併用することが好ましい。 さらに、ラジカル開始剤として通常用いられているもの
をいずれも用いることができ、その具体例として、過酸
化ベンゾイル、L−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキ
サノエート等の過酸化物;アゾイソブチルニトリル、ア
ゾビスジメチルバレロニトリル等のアゾ化合物等を示す
ことができる。 上記第3の製造例の(B)成分は、数平均分子量が一般
に約3.000〜約100.000の範囲内にあるもの
が好ましく、特に4.000〜100,0.000の範
囲内にあるものがより好ましい。 上記した(B)成分の中で、自動車ポデー用に使用され
るカチオン電着塗料のような高度の性能が要求される用
途に用いるのに適しているのは、1分子あたりにエボキ
ン基含有官能基を平均して3個以上、より好ましくは平
均して4個以上、最も好ましくは平均して5個以上有す
るものであり、また、エポキシ当量が好ましくはlOO
〜2,000、より好ましくは150〜500.特に1
50〜250の範囲内にあり、そして数平均分子量が好
ましくは400〜too、ooo、より好ましくは70
0〜50,000、特に好ましくは700〜30.00
0の範囲内にあるものである。 (B)成分の使用量は、用いる(A)成分の種類に応じ
て、また得られる塗膜が熱硬化するのに必要な最少量乃
至カチオン電着塗料の安定性をそこなわない最大量の範
囲内で適宜変えることができるが、一般には(B)!f
c分の(A)成分に対する固形分の重量比が0.2〜1
.0.特に0.25〜0,85、さらに望ましくは0.
25〜0.65の範囲内となるように選択するのが好ま
しい。 本Mi戊物では、(B)成分の一部が(A)ffi分に
あらかじめ付加したものが含まれていてもさしつかえな
い。 (C)成分: 界面活性能を有する基が化学結合により樹脂粒子表面に
組み込まれt;内部架橋ゲル化微粒子重合体であり、こ
のものは良好な分散宋定性を有し、カチオン電着塗膜の
耐水性、耐溶剤性、耐薬品性当の諸性質に悪影響を及ぼ
すことなしに、前記(A)および(B)FR分からなる
塗膜のエツジカバー性の向上に極めて有効である。 (C)成分は、例えば、 (a) ビニル性二重結合と加水分解性アルコキシシ
ラン基を含有する重合性不飽和ビニルシランモノマーと
; (b) 少ft くとも2個のイソシアネート基がラ
ジカル重合性モノヒドロキシ化合物でブロックされたブ
ロックポリイソシアネートと; (c) ビニル性二重結合と水Bxを含有する重合性
不飽和モノマー;及び (d) その他の重合性不飽和モノマを・ 分子内に
アリル基を含有する反応性乳化剤の存在下で、必要に応
じて重合開始剤として水溶性アゾアミド化合物を用いて
乳化重合することによって得ることができる。 上記(a)のビニルシランモノマーには、下記一般式 %式% 式中、Qはγ−メタクリルオキシプロピル基やビニル基
の如き重合性不飽和基を表わし、Rはアセトキシ基また
は1〜8個の炭素原子を有するアルコキン基を表わす、 で示される化合物である。 このようなアルコキシ基の例としては、メトキシ、エト
キシ、プロポキシ、ブトキシ、イソブトキン、ペントキ
シ、ヘキンキン沈どのほか、メトキンメトキン、エトキ
シメトキシ なE (7) 7 tvっキシアルコキシ
基;C1〜C,アルフキシアリルオキシ基:C1〜C,
アルコキシフェノキシ基なども包含される。好ましいR
はメトキシまたはエトキシ基である。このシランモノマ
ーはそれ自体既知のものであり、または既知のものと同
様にして、製造される。そのようなシランモノマーの具
体例としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリ
エトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ
)シラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシ
シラン、ビニルトリアセトキシシラン等があげられるが
、これらのうちで最も好ましいのはγ−メタクリルオキ
シプロピルトリメトキシシが挙げられる。 該シランモノマーを用いるとアルコキシシラン基を有す
る(C)成分が得られ、焼付時には該アルフキジシラン
基の加水分解によって生皮したシラノール基が該シラノ
ール基同志および水酸基と縮合して粒子間架橋および(
A)、(B)成分との架橋も行なわれ、塗膜の耐水性、
防食性、塗面平滑性を損なうことなく、カチオン電着塗
膜のハジキ防止やエツジカバー性、付着性、耐チッピン
グ性を向上させる上で極めて有効である。 前記(b)の少なくとも2個のイソシアネート基がラジ
カル重合性モノヒドロキシ化合物でブロックされたプロ
7クポリイソシアネートは、本発明の重要な目的の一つ
である塗膜の耐水性、防食性、塗面平滑性を損なうこと
なく、カチオン電着塗膜のハジキ防止やエツジカバー性
、付着性、耐チッピング性等を向上させる上で重要な成
分である。 上記(b)成分において使用されるポリイソシアネート
類としては、芳香族ポリイソシアネート、例えばトルエ
ンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、キ
シリレンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシ
アネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ジベン
ジルイソシアネート等;脂肪族ポリイソシアネート、例
えばテトラメチ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、ジシクロへキシルジイソシアネート
、インホロンジイソシアネート等が例示される。 さらに、これらポリイソシアネート化合物の重合体及び
ビユレット体を用いることもできる。上記の如きポリイ
ソシアネート類はそれぞれ単独で使用してもよく、或い
は2種以上を混合して使用してもよい。 上記のポリイソシアネート類をブロックするために使用
されるブロック剤としては、例えばラジカル重合体モノ
ヒドロキシ化合物が包含され、その具体例としてはアク
リル酸またはメタクリル酸のヒドロキシアルキルエステ
ル、トリーまたはテトラプロピレングリコールモノ(メ
タ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)
アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アク
リレート等が挙げられる。 前記重合体モノヒドロキシ化合物は他のブロック剤と併
用することができ、併用できるブロック剤としては、炭
素数が少なくとも6の飽和または不飽和のモノアルコー
ル類、セロソルブ類、カルピトール類およびオキシム類
等が挙げられる。それらの具体例には、ヘキサノール、
ノナノール、デカノール、ラウリルアルコール、ステア
リルアルコール、2−エチルヘキサノール等の飽和モノ
アルコール類;オレイルアルコール、リルニルアルコー
ル等の不飽和モノアルコール類;メチルセロソルブ、エ
チルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ヘキシルセロソル
ブ等のセロソルブ類:メチルカルピトール、エチルカル
ピトール、ブチルカルピトール類のカルピトール類:メ
チルエチルケトキシム、アセトンオキシム、メチルイソ
ブチルケトキシム、シクロへキサノンオキシム等のオキ
シム類等を例示することができる。 前記(c)のビニル性二重結合と水酸基を含有する重合
性不飽和モノマーは、ゲル化微粒子重合体中に水酸基を
導入するのに役立つモノマー成分であり、導入される水
酸基はゲル化微粒子重合体を製造するときの親水基もし
くは分散粒子間の架橋反応の官能基の働きをする。上記
(c)成分の不飽和モノマーの例としては、2−ヒドロ
キンエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル
(メタ)アクリレートなどが挙げられる。 前記(d)のその他の重合性不飽和モノマーは、ゲル化
微粒子重合体を構成する残りの成分であり、例えば、メ
チル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレー
ト、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メ
タ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキ
シル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレ
ート、ラウリル(メタ)アクリレート、/クロヘキシル
アクリレートなどの(メタ)アクリル酸のアルキル(C
工〜C+a)エステル。 スチレン、a−メチルスチレン、ビニルトルエンなどの
ビニル芳香族モノマー:(メタ)アクリル酸のアミド化
合物;(メタ)アクリロニトリル;などの通常のアクリ
ル樹脂の合皮に用いられる既知の七ツマ−を使用するこ
とができる。これら(d)成分の単量体は、所望の特性
に応じて適宜選択され、それぞれ単独で用いてもよく、
或いは、2種またはそれ以上を組み合わせて使用するこ
とができる。 本発明におけるゲル化a#L子重合体を構成する前記七
ツマ−(a)〜(d)の重合させる割合は、厳密に制限
されるものではなく、生皮するゲル化微粒子重合体に望
まれる物性等に応じて変えることができるが、一般には
以下に述べる範囲内とすることができる。 (a)モノマー:l〜30重量%、好ましくは3〜20
重量%: (b)モノマー:1〜30重量%、好ましくは3〜20
重量%: (C)モノマー:1〜30重量%、好ましくは3〜20
重量%: (d)モノマー:lO〜97重量%、好ましくは40〜
91重量%。 上記七ツマー成分を乳化重合す る際に用いられる分子内にアリル基を含有する反応性乳
化剤としては、下記のものがあげられ、カチオン性単独
又はカチオン性と非イオン性との混合系のいずれかであ
ることが好ましい。 ■)アリル基含有カチオン性反応性乳化剤代表的なもの
として下記一般式 まれてゆくカチオン性反応性乳化剤が適しており、中で
も比較的低反応性の基であるアリル基を含有するカチオ
ン性反応性乳化剤であれば前記したものに限定されるこ
となく広く包含される。 [[)アリル基含有非イオン性反応性乳化剤代表的なも
のとして下記一般式 %式% 式中、R1は置換基を有してもよい炭素数8〜22の炭
化水素基を表わし、R2およびR1は炭素数1〜3のア
ルキル基を表わし、R4は水素原子またはメチル基を表
わし、xeは1価の陰イオンを表わす、 で示される第四級アンモニウム塩を有する反応性乳化剤
がある。このものはそれ自体既知であり(特開昭60−
78947号公報参照)、例えばラテムルに〜100,
80(商品名、花王株式会社製)として市販されている
ものがあげられる。 (C)成分では、重合中途々に重合体に取り込2 式中、R1は炭素数4〜I8のアルキル基、アルケニル
基またはアラルキル基を表わし、R2は水素または炭素
数4〜18のアラルキル基、アルケニル基またはアラル
キル基を表ワシ、Aは炭素数2〜4のアルキレン基マタ
は置換アルキレン基を表わし、nは2〜2゜Oの整数で
ある、 で示される化合物がある。このものはそれ自体既知であ
り(特開昭62〜100,00502号公報参照)、例
えばH−3355N (商品名、第−工業製薬製)とし
て市販されているものがあげられる。 (C) ff1分の製造において用いるアリル基を含有
する反応性乳化剤は、カチオン性単独又はカチオン性と
非イオン性との混合系のいずれかであるが、カチオン性
単独が好ましい。 また、上記アリル基を含有する反応性乳化剤の使用量は
通常ゲル化微粒子重合体[(C)成分]固形分100重
tL部を基準に0.1〜30重量%、好ましくは0.5
〜5重量%の範囲内で用いるのがよい。 カチオン性と非イオン性とを併用する場合は、両者の合
計固形重量に基いて、カチオン系が100〜100,重
量%、好ましくは100〜30重量%、非イオン系は0
〜99重量%、好ましくは0〜70重量%の範囲内であ
る。 (C)成分の製造に用いる重合開始剤としては、下記一
般式 %式% 式中、Xは炭素原子数2〜12個のrIL鎖または分岐
鎖アルキレン基を表わす、 または下記一般式 式中、X1%X2及びX3は少くとも1個が水酸基であ
り、他は水素である、 で示される水溶性アゾアミド化合物が特に適している。 これらのものはそれ自体既知であり(特開昭61−21
8618号公報、特開昭61−63643号公報等参照
)、例えばVAシリーズ(商品名、和光純薬工業株式会
社製)として市販されているものがあげられる。 重合開始剤の必要使用量は、厳密に制限さ?するもので
はないが、−殻間に、最適必要量はゲル化微粒子重合体
固形分100重量部に対して0.1〜1.5重量部の範
囲内である。 と妃(a)〜(よ)底台の□しイe1含1よ、イク戊は
7つ−) )v+’:$%’4::@ するためのそれ自体既知の方法である乳化重合法によっ
て行なことができる。具体的には、上記の七ツマー混合
物を水媒体中でアリル基を含有するカチオン性反応性乳
化剤又はカチオン性、非イオン性反応乳化剤の混合物及
び水溶性アゾアミド化合物重合開始剤の存在下に通常約
50〜100℃、好ましくは80〜95°Cの反応温度
において約1〜約20時間程度反応を続けることにより
行なうことができる。 産金にあ\\\2.○腰名とし2、下記(1)、■、C
−c) 、Ce’)さ・よび■虜もぴS珠5モノ7−ε
Σミ乙ヒ鳥職に分子内にアリル基を含有する反応性乳化
剤の存在下で、必要に応じて重合開始剤として水溶性ア
ゾアミド化合物を用いて乳化重合すルコトによって得ミ
臥うT1ワイ(イa!u”p”’tjメ乍乞イ丈四てミ
う2 さ汗竹、銭〒゛1障a畑江T診引庁(ざ、(a)ビニル
性二重結合と加水分解性アルコキシシラン基を含有する
重合性不飽和ビニルシランモノマーと; (b)少なくとも2個のイソシアネート基がラジカル重
合性モノヒドロキシ化合物でブロックされたブロックポ
リイソシアネートと; (c)ビニル性二重結合と水酸基を含有する重合性不飽
和モノマーと: (e)分子内にアミノ基を含有する重合性不飽和モノマ
ー;及び (干)その他の重合性不飽和モノマー を、 分子内にアリル基を含有する反応性乳化
剤の存在下で、必要に応じて重合開始剤として水溶性ア
ゾアミド化合物を用いて乳化重合することによって得β
臥)T′1υイe<’&l;’E%9@@て゛あさ。 ’x−Q2c)1−0’+ )’S、C1j)、 ()
p) ’&よ’Z/’ (e) l’aぶ1辷ヒそ逼%
−cおさ。 前記(e)の分子内にアミノ基を含有する重合性不飽和
モノマーとしては、(メタ)アクリル酸エステルのエス
テル部分に置換もしくは未置換のアミノ基を含む6の、
(メタ)アクリル酸のアミド及び該アミド部分に置換の
アミノ基を含むものが包含され、特に下記式 上記各式中、R3は水素原子又はメチル基を表わし、R
2及びR2はそれぞれ独立に水素原子又は低級アルキル
基を表わし、R4は水素原子又は低級アルキル基を表わ
し、nは2〜8の整数を表わす、 で示されるアミノアルキル(メタ)アクリレート及びア
ミノアルキル(メタ)アクリルアミドが適している。こ
こで「低級Jなる語はこの語が付された基の炭素原子数
が6個以下、好よしくは4個以下であることを意味する
。 しかして、かかる含呈素(メタ)アクリル系単量体の具
体例として、上記式(I)のアミノアルキル(メタ)ア
クリレートの例には、N、N−ジメチルアミノエチル(
メタ)アクリレート、N。 N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−
t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N、N
−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N、
N−ジメチルアミノブチル(メタ)アクリレート、N−
プロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−ブチ
ルアミノエチル(メタ)アクリレートなどが包含され、
また上言己式(II )のアミノアルキル ミドの例にIl.tN,N−ジメチルアミノエチル(メ
タ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミツブ・ロピ
ル(メタ)アクリルアミドなどが包含される。 前記(干)のその他の重合性不飽和モノマーは、ゲル化
微粒子重合体を構成する残りの成分であり、例えば、メ
チル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレー
ト、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メ
タ)アクリレート、ブチル(メタ)7クリレート、ヘキ
シル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレ
ート、ラウリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル
アクリレートなどの(メタ)アクリル酸のアルキル(C
.〜C.)エステル:スチレン、a−メチルスチレン、
ビニルトルエンなどのビニル芳香族モノマー; (メタ
)アクリル酸のアミド化合物; (メタ)アクリロニト
リル;などの通常のアクリル樹脂の合成に用いられる既
知のモノマーを使用することができる。これら(f)成
分の単量体は、所望の特性に応じて適宜選択され、それ
ぞれ単独で用いてもよく、或いは、2種以上を組み合わ
せて使用することができる。 本発明におけるゲル化微粒子重合体を構成する前記モノ
マー(a)〜(f)を重合させる割合は、厳密に制限さ
れるものではなく、生成するゲル化微粒子重合体に望ま
れる物性等に応じて変えることかできるが、 R”tに
は以下に述べる範囲内とすることができる。 (a)モノマー:1〜30重量%、好ましくは3〜20
重量%; (b)モノマー:1〜3ozB%、好ましくは3〜20
重量%; (C)モノマー:1〜3−o3H%、好ましくは3〜2
0重量%; (e)モノマー:1〜10重量%、好ましくは2〜5重
量%・ (f)モノマー:0〜96重量%、好ましくは35〜8
9重量%; りq(1七ユ萬より゛名末4徹イ午1丹免責(内臓でも
も。 ゲル化微粒子重合体(C)、通常その水分散液は、総重
量に基づいて約10〜40重量%の樹脂固形分を有する
。ゲル化微粒子重合体の粒径は一般に500nm以下、
好ましくは10−300nm、より好ましくは50〜l
oonmの範囲内である。 粒径の調整は分子内にアリル基を含有するカチオン性反
応性乳化剤又はカチオン性、非イオン性反応性乳化剤の
量および/または比率を調節することによって行なうこ
とができ、容易に所望の範囲の粒径を有するゲル化微粒
子重合体を得ることができる。 ゲル化微粒子重合体(C)の使用量は、用いる(A)成
分や(B)成分の種類に応じて適宜変えることができる
が、通常、(A)成分と(B)成分との給料に対する固
形分の重量比が5〜30%、望ましくは10〜20%の
範囲内となるように選択するのが好ましい〇 本組成物を調製する方法は特に制限されず、基本的には
(A)、(B)8よび(C)成分を水中に分散せしめる
ことによって本組成物を得られるが、好ましくは(A)
tc分と(B)成分とを水中に安定に分散せしめ、次い
でこの分散液に(C)の水分散液を混合することである
。また、本組成物には必要に応じて、カーボンブラック
、チタン白、鉛白、酸化鉛、ベンガラのような着色顔料
:クレー、タルクのような体質顔料;クロム酸ストロン
チウム、クロム酸鉛、塩基性クロム酸鉛、鉛丹、ケイ酸
鉛、塩基性ケイ酸鉛、リン酸鉛、塩基性リン酸鉛、トリ
ポリリン酸鉛、ケイクロム酸鉛、黄鉛、シアナミド鉛、
鉛酸カルシウム、亜酸化鉛、硫酸鉛、塩基性TiN、酸
鉛等の防食顔料:或いはさらに他の添加剤を配合するこ
とができる。配合し得る他の添加剤としては、例えば、
分散剤又は塗面のハジキ防正剤としての少量の非イオン
系界面活性剤;硬化促進剤等が挙げられる。 特に、本組成物によるカチオン電着塗膜を160℃以下
の低温で十分に硬化するようにするには、鉛化合物、ジ
ルコニウム化合物、コバルト化合物、アルミニウム化合
物、マンガン化合物、銅化合物、亜鉛化合物、鉄化合物
、クロム化合物、ニッケル化合物などから選ばれる1種
もしくは2種以上の金属化合物を触媒として添加するこ
とが有効である。これら金属化合物の具体例としては、
例えば、ジルコニウムアセチルアセトナート、コバルト
アセチルアセトナート、アルミニウムアセチルアセトナ
ート、マンガンアセチルアセトナートなどのキレート化
合物;β−ヒドロキシアミノ構造を有する化合物と酸化
鉛(It)のキレート化反応生威物:2−エチルヘキサ
ン酸鉛、セヵノイック鉛、ナ7チツクス鉛、オクチック
ス鉛、安息香酸鉛、酢酸鉛、乳酸鉛、ギ酸鉛、グリコー
ル酸鉛、オクチツクスジルコニウムなどのカルボキシレ
ートなどが挙げられる。 上記金属化合物は、(A)成分と(B)成分との合計固
形分重量に対し、金属含有率が一般にtoll量%以下
、好ましくは5重量%以下の量で使用することができる
。 このようにして調製される本組成物を適当な基体(被塗
物)上に電着させて得られる塗膜の膜厚は厳密に制限さ
れるものではないが、一般には、硬化塗膜に基いて3〜
200μの範囲内が適して8す、また塗膜は、例えば7
0〜250 ’O1好ましくはl 20’C! 〜10
0,60’C間の温度で加熱硬化させることができる。 本組成物を用いて基体上に電着塗膜を形成する方法は特
に制限されるものではなく、通常のカチオン電着塗装条
件を用いて行なうことができる。 例えば、(A)成分及び(B)成分を水中に分散せしめ
、次いで(C)成分を添加、混合後顔料、硬化触媒、そ
の他の添加剤を配合し、さらに浴濃度(固形分濃度5〜
40を量%、好ましくは10〜25重量%及び浴pH5
〜8、好ましくは5.5〜7の範囲内のカチオン電着浴
を調製する。次いでこの電着浴を用い、例えば5cmX
l 5cmX lamの大きさのカーボン板を陽極と
し且つ例えば5c+aX15cmX0.7m□の大きさ
のリン酸亜鉛処理鋼板を陰極とする場合、下記の条件下
に電着を行なうことができる。 浴温度:20〜35℃、好ましくは25〜30℃、 直流電流 電流密度: 0.005−2 A/cm2、好ましくは
0.01 ” L A/cm” 電 圧:lO〜500■、好ましくは100〜300
V 通電時間二0.5〜5分間、好ましくは2〜3分間 電着塗装後、電着浴から被塗物を引き上げ水洗したのち
、電着塗膜中に含まれる水分を熱風などの乾燥手段で除
去することができる。 このようにして本組成物を用いて形成される電着塗膜は
前述した如くに加熱硬化させることができる。 本組成物によって形成される6着加熱硬化塗膜は平滑性
およびエツジカバー性の両方にすぐれている。すなわち
、(A)成分と(B)成分との反応による塗膜の架橋硬
化時に副生物などが殆ど発生せず、塗膜の体積収縮がな
いために接着性と共に平滑性も良好であると思われる。 一方、(c)成分は、重合開始剤である水溶性アゾアミ
ド化合物から化学結合によって重合体中に効果的に導入
された水酸基を有しており、この水酸基に基づく水素結
合によってゲル化微粒子重合体[(C)成分]の梁組目
構造を形成し、塗膜加熱時にそのままエーテル結合によ
り網目構造となって塗膜の溶融流動を防止し、エツジカ
バー性が改良されたものと推察している。(C)/&分
を配合することによって塗膜の平滑性低下は殆ど認めら
れない。また、(C)成分の上記水酸基は(B)成分の
エポキシ基と反応することも十分ありうる。しかも水と
の親和性が良好なので水中での安定性も良好である。 次に実施例により本発明を更に具体的に説明する。実施
例中「部」は「重量部」であり、「%」は「重量%」で
ある。 ■、製造例 1、(A)成分の製造 1〜100,.(A〜100,): エポキシ当量950のビスフェノールAタイプエポキシ
樹脂[商品名「エピコート1004、シェル化学(株)
製] 1900部をブチルセロソルブ993部に溶解
し、ジェタノールアミノ210部を80〜100,00
℃で滴下後lOO℃で2時間保持して固形分68%、第
1級水酸基当量528、アミノ価53をもつ(A〜10
0,)を得た。 1−2.(A−2): モノエタノールアミノ39部を反応容器中で60°Cに
保ち、N、N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド
100部を滴下し、60”Oで5時間反応させ、N、N
−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドのモノエタノ
ールアミノ付加物を得た。 別にエポキシ当量190のビスフェノールAジグリシジ
ルエーテル95′O部、エポキシ当量340のプロピレ
ングリコールジグリシジルエーテル340部、ビスフェ
ノールA456部及びジェタノールアミノ21部を仕込
み、120℃まで昇温し、エポキシ価が1.02ミリモ
ル/gになるまで反応させた煉、エチレングリコールモ
ノブチルエーテル479部で希釈、冷却したのち、温度
を100°Cに保ちながら、ジェタノールアミノ158
部及び上記N、N−ジメチルアミノ70ビルアクリルア
ミドのモノエタノールアミノ付加物43部を加え、粘度
上昇が止まるまで反応させ、樹脂固形分80%、第1級
水酸基当量518、アミノ価54の(A−2)を得た。 1−3.(A−3): エポキシ当量190のビスフェノールAジグリシジルエ
ーテル950部、エポキシ当量330のエポキシ樹脂X
B−4122(チバガイギー社製商品名)330部、ビ
スフェノールA456部及びジェタノールアミノ21部
を仕込み、120℃まで昇温し、エポキシ価が、1.0
2ミリモル/gになるまで反応させた後、エチレングリ
コールモノブチルエーテル489部で希釈、冷却したの
ち、温度を90°C1:保ちなからジェタノールアミノ
12’6部、上記N、N−ジメチルアミノプロピルアク
リルアミドのモノエタノールアミノ付加物53.5部及
びN−メチルアミノエタノール18゜5部を加え、粘度
上昇が止まるまで反応させ、樹脂固形分80%、第1級
水酸基当量592、アミノ価55の(A−3)を得た。 2、(B)成分の製造 2〜100,.(B〜100,): EHPE3150 [エポキシ当量175〜195、ダ
イセル化学工業(株)製]32.6部と70ピレングリ
コール七ツメチルエーテル8.2部を100℃で加熱溶
解し、固形分80%、エポキシ当量190の(B〜10
0,)40.8部を得た。該樹脂の数平均分子量は約i
、sooであった。 2−2.(B−2): ビニルノルポル不ンオキシド136部、4−ビニルシク
ロヘキセン〜100,−オキシド124部及びトリメチ
ロールプロパン18部にBF、−エーテラートの10%
酢酸エチル溶液20O部を50°Cで4時間かけて滴下
して開環重合を行なった。酢酸エチルを加えて水洗し、
酢酸エチル層を濃縮してから新に酢酸エチル130部を
カロえて溶解し、適齢[160部を酢酸エチル溶液とし
て50℃で4時間かけて滴下し、更に50’Cで2時間
熟成しエポキシ化反応を行なった。酢酸、酢酸エチル、
過酢酸を除去後、酢酸エチル500部に40℃で溶解し
、つづいて250部の蒸留水で4回洗浄後酢酸エチルを
除去し、80°Cで78部のプロピレングリコールモノ
メチルエーテルに溶解し、固形分80%、エポキシ当量
202の(B−2)を得る。該樹脂の数平均分子量は約
1.300であつtこ。 2−3.(B−3): リモネンの部分エポキシ化物(2−メチル−4−インプ
ロペニル−l−シクロヘキセンオキシド)304部とト
リメチロールプロパン18部に、BF、−エーテラート
の10%酢酸エチル溶液20O部を50℃で4時間かけ
て滴下した。以下の操作を硬化用樹脂B−2と同様に行
ない、80℃で80%のエチレングリコールモノブチル
エーテルに溶解し、固形分80%、エポキシ当量205
の(B−3)を得た。該樹脂の数平均分子量は約l。 000であった。 2−4.(B−4): 2.4または1.4−ジメチル−4エチニル〜100,
シクロヘキセンオキシド304部を用い、(B−2)と
同様に行ない、゛固形分80%、エポキシ当量199の
(B−4)を得た。該樹脂の数平均分子量は約950で
あった。 ル化学(株)社製商品名】460部、アルミニウムアセ
チルアセトナート0.3部及びテトラエトキシシラン5
部に蒸留水0.1部を加え、80℃で1時間保った後、
120 ’Oで3時間反応後エチレングリフールモノブ
チルエーテルttasを加えて、固形分80%エポキシ
当量280の(B−5)を得た。該樹脂の数平均分子量
は約1,100であった。 2−6.(B−6)ニ ジクロペンタジェンの二量体132部を酢酸エチル70
部に溶解し、過酢酸160部を酢酸エチル溶液として3
5℃で7時間かけて滴下し、更に40℃で6時間熟成し
た。酢酸、酢酸エチル、過酢酸を除去後、酢酸エチル5
00部に40℃で溶解し、つづいて250部の蒸留水で
5回洗浄後酢酸エチルを除去し、80℃で43部のメチ
ルイソブチルケトンに溶解し、固形分80%、エポキシ
当量90の化合物CB−6〜100,)を得た。 4−ビニルシクロヘキセン94部を酢酸エチル75部に
溶解し、過酢酸160部を酢酸エチル溶液として50°
Cで4時間かけて滴下し、更に50°Cで2時間熟成し
た。酢酸、酢酸エチル、過酢酸を除去後、酢酸エチル5
00部に40℃で溶解し、つづいて250部の蒸留水で
5回洗浄後酢酸エチルを除去し、80℃で32部のメチ
ルイソブチルケトンに溶解し、固形分80%、エポキシ
当量65の化合物(B−6−2)を得た。化合物(B−
6〜100,)225部と化合物(B−6−2)163
部にアルミニウムアセチルアセトナート0.2部及びト
リメチロールプロパン10部を加え、100℃で1時間
保った後、150°Cで3時間反応後エチレングリコー
ルモノブチルエーテル60部を加えて冷却する。固形分
70%、エポキシ当量210の(B −6)を得た。該
樹脂の数平均分子量は約1.100であった。 2−7.(B−7): METHB (3,4−エポキシシクロヘキシルメチル
メタクリレート)33.4部にアゾビスジメチルバレロ
ニトリル2部を溶解したものを、100℃に加熱したメ
チルイソブチルケトン10部とブチルセロソルブ10部
との混合溶剤に2時間かけて滴下し、1時間熟成後、1
25℃に昇温して更に1時間熟成し、固形分60%、エ
ポキシ当量196の(B−7)溶液54部を得た。該樹
脂の数平均分子量は約10.000であった。 2−8. (B−8) : M E T HBモノマ−32,0部とヒドロキシエチ
ルアクリレート8.0部を混合したものにアゾビスジメ
チルバレロニトリル264部を溶解したものを100℃
に加熱したブチルセロソルブ24部に2時間かけて滴下
し、1時間熟成した後、125°Cに昇温して更に1時
間熟成し、固形分60%、エポキシ当量245の(B−
8)64.8部を得た。該樹脂の数平均分子量は約12
,000であった。 2−9.(B−9): 3.4−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート3
7部とヒドロキシエチルアクリレート3部を混合したも
のにアゾビスジメチルバレロニトリル2,4部を溶解し
、以下(B−2)と同様に処理を行ない、固形分60%
、エポキシ当量200の(B−9)を得た。該樹脂の数
平均分子量は約15 000であった。 3〜100,、 (仁〜100,): 撹拌機、空気導入管、冷却管、温度制御装置を備えた2
0フラスコに、インホロンジイソシアネート222部及
びメチルイソブチルケトン50部を仕込み、乾燥空気を
液相に吹き込みながら撹拌して70℃まで昇温した。こ
れにジブチルスズジラウレート0,3部を加え、次いで
2−ヒドロキシエチルアクリレート232部を1時間で
ii!i下しt二。滴下終了後も加熱して7Q’01こ
保ち、反応混合物を経時的に採取して−NGOの吸収を
IRで確認し、−NGOの吸収がなくなつlこ時点を反
応終点とした。かくして90%イソホロン・ジイソシア
ネート/2−ヒドロキシエチルアクリレートブロック体
溶液を得た。 撹拌装置、温度計、冷却管及びカロ熱マントルを備えた
lQフラスコに、脱イオン水3503.5m及びラテム
ルに〜100,80(花王株式会社製、25%水溶液)
80部を入れ、撹拌しながら90℃まで昇温した。これ
に重合開始剤であるVA−086(和光純薬工業株式会
社製)12.5部を脱イオン水500部に溶解した水溶
液混合物の20バセントを加えた。15分後に下記モノ
マー混合物の5パーセントを加えた。 スチレン 430部n−ブ
チルアクリレート440部 」二1己フ゛0・7フイ/$〉案しネ1
44部2−ヒドロキシエチルアクリレー
ト 40部K B M −503*”
50部木2 γ−メタクリロキシ
プロピルトリメトキシシラン ついで、さら′に30分間撹拌した後、残りの七ツマー
混合物及び重合開始剤水溶液の滴下を開始した。モノマ
ー混合物は3時間で、重合開始剤水溶液は3.5時間で
それぞれ供給し、重合温度を90℃に保った。重合開始
剤水溶液の滴下終了後も30分間加熱して90℃に保っ
たのち室温に冷却し、濾布を用いて濾過し取り出した。 かくして、固形分20%、pH3,9、l 05 cp
sの粘度(BM型回転粘度計、N002スピンドル)、
平均粒子u75nm(コールタ−社ナノサイザーN−4
で測定)のゲル化微粒子重合体を得た。 3−2、(C−2): (C〜100,’lと同様の処方で、重合開始剤として
VA−080(和光純薬工業株式会社製)を用い、後記
表〜100,に示す性質を有するゲル化微粒子重合体を
得た。 3−3.(C−3) − (C〜100,)と同様の処方で、原料として下記に示
すものを用い、90%トルエンジイソシアネート/2−
ヒドロキシエチルアクリレートブロック体溶液を得た。 (原料組成) トルエンジイソシアネート174部 メチルインブチルケトン 45部ジブ
チルスズジラウレート 0.3部2−ヒド
ロキシエチルアクリレート 232部(C〜100
,)と同様の処方で、七ツマー混合物として下記上ツマ
ー混合物を用い、後記表−lに示す性質を有するゲル化
微粒子重合体を得た。 スチレン 430部n−
ブチルアクリレート 440部上ta
7”D y 77$ * 求44fA2−ヒドロキシエ
チルアクリレート 40部K B M=503
50部3−4.(C−
4): インシアヌレート型へキサメチレンジイソシア不り体の
製造 (C〜100,)と同様の処方で、原料として下記に示
すものを用い、90%インシアヌレート型へキサメチレ
ンジイソシアネート/2−ヒドロキシエチルアクリレー
トブロック体を得た。 (原料組成) デュラネートT P A 〜100,00*’
550部メチルイソブチルケトン
100部ジブチルスズジラウレート0.6部2−ヒ
ドロキシエチルアクリレート348部*1 イソシアヌ
レート型へキサメチレンジイソシアネート(旭化戊工業
製) (C〜100,)と同様の処方で、モノマー混合物とし
て下記モノマー混合物を用い、表−iに示す性質を有す
るゲル化微粒子重合体を得た。 スチレン n−ブチルアクリレート L記プ′o−7フ◆餐ジ≧オ延 2−ヒドロキシエチルアクリレート K B M −503 430部 440部 44部 40部 50部 3−5.(C−5): 撹拌装置、温度計、冷却管及び加熱マントルを備えたフ
ラスコに、脱イオン水3503.5部及びラテムルに〜
100,80(花王株式会社製、25%水溶液)80部
を入れ、撹拌しなから90’Cまで昇温した。これに重
合開始剤であるVA−08,6(和光純薬工業株式会社
製)12.5部を脱イオン水500部に溶解した水溶液
混合物の20パーセントを加えた。15分後に下記モノ
マー混合物の5パーセントを加えた。 スチレン 420部n−ブ
チルアクリレート 420部N、N−ジメ
チルアミノエチル メタクリレート 30s (C〜100,)のフ”I’:1−i 7 /1本5零
三交 44部2−ヒドロキシエチルアクリ
レート 40部KBM−50350部 ついで、さらに30分間撹拌した後、残りのモノマー混
合物及び重合開始剤水溶液の滴下を開始した。モノマー
温合物は3時間で、′重合開始剤水溶液は3.5時間で
それぞれ供給し、重合温度を90℃に保った。重合開始
剤水溶液の滴下終了後も30分間加熱して90℃に保っ
たのち室温に冷却し、濾布を用いて濾過し取り出した。 かくして、後記表−lに示す性質を有するゲル化微粒子
重合体を得た。 3−6 、 (C−6): (C−5) と同様の処方で、重合開始剤としてVA
−080(和光純薬工業株式会社製)を用い、表〜10
0,に示す性質を有するゲル化微粒子重合体を得た。 3−7.(C−7): CCS) と同様の処方で、モノマー混合物として下
記モノマー混合物を用い、表〜100,に示す性質を有
するゲル化微粒子重合体を得た。 スチレン 420部n−ブ
チルアクリレート 420部N、N−ジメ
チルアミノプロピル アクリルアミド 30部 (C−t)のブ°レソフィ岑均し配
44部2−ヒドロキシエチルアクリレート 40
部KBM−50350部 3−8.((ニー3)S (C−S)と同様の処方で、七ツマー混合物として下記
モノマー混合物を用い、表〜100,に示す性質を有す
るゲル化微粒子重合体を得た。 スチL/、 420部n−
ブチルアクリレート 420部N、N−ジ
メチルアミノエチル メタクリレート 30部 (C−3)(1)ブ°C1ツクィ*舌玉琵44部2−ヒ
ドロキシエチルアクリレート 40部KBM−50
350部 3−9. (C−9): (C−5)と同様の処方で、モノマー混合物として下記
モノマー混合物を用い、表〜100,に示す性質を有す
るゲル化微粒子重合体を得た。 スチレン 420部n−ブ
チルアクリレート 42部部N、N−ジメ
チルアミノエチル メタクリレート 30部 CC−4)のブ’t=t−ンク昧二亀液
44部2−ヒドロキシエチルアクリレート 4
0部KBM−50350℃m VA−086:水溶性アゾアミド重合開始剤2,2′−
アゾビス【2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)
−フロビオンアミドフ、市販品、和光純薬工業製。 VA、−080:水溶性アゾアミド重合開始剤、2,2
′−アゾビス(2−メチル−N−N、1−ビス(ヒドロ
キシメチル)−2−ヒドロキシエチル]プロピオンアミ
ド)、市販品、和光純薬工業製。 4、顔料ペースト(P〜100,) (A)ff1分12.5m+=、l O%ギrs4.4
部を加え、攪拌しながら脱イオン水15部を加える。更
にチタン白10部、クレー10部、カーボン1部、塩基
性ケイ酸鉛2部を加え、ボールミルで24時間分散後脱
イオン水If部を加え、固形分50%のペーストを得た
。該(A)成分は、該顔料ペーストと混合する(A〜1
00,)〜(A−3)と一致するものを用いた。 ■、実施例、比較例 製造例で得た(A)成分、(B)成分、(C)成分およ
び顔料ペースト(p〜100,)を用いてカチオン電着
塗料を調製した。まず、(A)成分と(B)成分とを混
合し、次いで(C)成分および顔料ペースト(Pl)な
どを配合してから脱イオン水を加えて固形分含有率約2
0%のカチオン電着塗料浴を得た。 第 表に該塗料の組成とその塗膜性能を示した。 第 表において、 (i)(A)、(B)および(C)成分、顔料ペースト
およびオスチックス鉛の配合量はいずれも固形分量とし
て示した。 (ii)を着浴のpHは10%ギ酸水溶液で調製しIこ
。 (ilI)を着浴の固形分濃度は脱イオン水で調製した
。 (1v)比較例1: 実施例1の組成から(c)成分を除したもの比較例2: 実施例2における(B−2)30部を、ジフェニルメタ
ンジイソシアネートをエチレングリコールの2エチルへ
キシルモノエーテル化物で完全ブとの合計重量100部
当り3部を配合した以外は実施例2と同様に処理した。 比較例3: 比較例2で(C)FR分を配合しない以外は比較例2と
同様に処理した。 1、性能試験 実施例および比較例で得たカチオンtMr塗料浴の温度
を30℃に保ち、リンrfi互鉛処理鋼板を浸漬し、2
00〜300Vで3分間カチオン電着しt;。浴中から
引き上げ、水洗、風乾してからL60′Cで30分加熱
して塗膜を架橋硬化させた。硬化塗膜の膜厚(平坦部)
は15〜23μであった。 このようにして塗装した塗板を用いて各社の塗膜性能試
験を行Aい、その結果を第2表に併記しtこ 。 性能試験方法は次のとおりである。 加熱減量: 処理板の重量をW、とじ、この処理板に上記のように3
0℃で3分関電着後80℃で1時間真空乾燥器中で減圧
下乾燥させる。このものの重量をWlとし、乾燥器で1
80℃、30分焼き付けた後の重量をW8とする。下式
から加熱減量ΔWを算出する。 w 、−W。 塗膜溶融粘度二 160℃で加熱時の電着塗膜の溶融粘度を転球式粘度測
定法(J I S−2−023”14:、準する)との
対比により引っかき傷跡の熱流動外観から評価した。数
値は最低時の粘度(センチボイズ)を示す。 塗面の平滑性: 加熱硬化した電着塗面の仕上り性を目視で評価する。 ○:良好 ■:はぼ良好 Δ:やや不良 耐衝撃性: JIS K5400〜100,979 6.13.3
B法に準じて、2°0°Cの雰囲気下において行なう。 重さ500jl、撃心の先端半径Hインチの条件で塗膜
損傷を生じない最大高さを示す(c m)。50cmを
最高値とした。 端面被覆性: 平坦部の硬化膜厚が20μmとなる条件で、工ソジ部角
度45°を有する銅板に電着塗装し、所定の焼付条件で
硬化させ、試験板のエツジ部が垂直になる様にツルトス
プレー装置にセットし、JIs−Z−2371塩水フン
ム試験により168時間後のエツジ部の防食性を評価す
る。 ◎:サビ発生全くなし ○:サビわずかに発生 △:サビかなり発生 ×:サビエッジ部全面に発生 耐食性: 素地に達するように電着塗膜にナイフでクロスカットキ
ズを入れ、これはJrSZ2871によって1000時
間塩水噴霧試験を行ない、ナイフ傷からの錆、フクレ巾
を測定する。 ○:1mm未満 △: 1〜3mm未満 X:3mm以上 耐候性: 電着塗装した試験板をサンシャインウェザ−メーターに
かけ、1000時間後の光沢保持率で下記のように評価
する。 ”60”グロスはグロスメーター(村上色彩研究所ga
GM26D)で測定 光沢保持率 80%以上 0 50〜89% △ 49%以下 × 耐チッピング性: 焼付電着□装板に、さらに熱硬化性の中塗り塗料および
上ま塗料を塗装し、加熱硬化したものについて下記の試
験を行なう。 ■ 試験機器: Q−G−Rグラベロメーター(Qパネ
ル会社製品) ■ 吹付けられる石:直径的15〜20mmの砕石
ゝ ■ 吹付けられる石の容量:約500+yl■ 吹付は
エアー圧カニ約4 kg/ cm2■ 試験時の温度:
約20℃ 試験片を試験片保持台にとりつけ、約4 kg/cm2
の吹付はエアー圧力で約50On+12の砕石を試験片
に発射せしめた後、その重両状態を評価した。塗面状態
は目視観察し、下記の基準で評価する。 (評価) 0(良)二上塗り塗膜の一部に衝撃によるキズが掻く僅
か認められる程度で、電着塗膜の剥離を全く認めず。 ■(やや不良)二上塗りおよび中塗りの塗膜に衝撃によ
るキズがみられ、しかも電着塗膜の剥れが僅かに認めら
れる。 Δ(不良):上□りおよび中塗り塗膜に衝撃によるキズ
が多く認められ、しかも電着塗膜の剥れもかなり認めら
れる。 温水浸漬2次付着性: 40℃の水に20日間浸漬した後、J I S−に−5
400〜100,9796,15に準じて塗膜にコハン
目を作り、その表面に粘着セロハンテープを粘着し、急
激に剥した後の塗面を評価する。 0:異常なく良好 △:ゴバン目の縁が僅かにハガレる程度×:ゴバン目の
一部分がハガレる
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、水酸基およびカチオン性基を含有する樹脂(A)、
脂環式骨格および/または有橋脂環式骨格にエポキシ基
が結合してなるエポキシ基含有官能基を1分子あたり平
均2個以上有するエポキシ樹脂(B)、およびゲル化微
粒子重合体(C)を主成分として含有し、かつ該ゲル化
微粒子重合体(C)が (a)ビニル性二重結合と加水分解性アルコキシシラン
基を含有する重合性不飽和ビニルシランモノマー;(b
)少なくとも2個のイソシアネート基がラジカル重合性
モノヒドロキシ化合物でブロックされたブロックポリイ
ソシアネート;(c)ビニル性二重結合と水酸基を含有
する重合性不飽和モノマー;及び(d)その他の重合性
不飽和モノマーを、分子内アリル基を含有する反応性乳
化剤を用いて乳化重合せしめてなるゲル化微粒子重合体
であることを特徴とするカチオン電着塗料用樹脂組成物
。 2、樹脂(A)が第1級水酸基およびカチオン性基を含
有する樹脂である請求項1記載の樹脂組成物。 3、樹脂(A)がポリフェノール化合物とエピクロルヒ
ドリンとから得られるポリエポキシド化合物のエポキシ
基にカチオン化剤を反応せしめて得られる反応生成物で
ある請求項1記載の樹脂組成物。 4、第1級水酸基当量が200〜1,000の範囲内に
ある請求項2記載の樹脂組成物。5、カチオン性基の含
有量がKOH(mg/g固形分)換算で3〜200の範
囲内にある請求項1記載の樹脂組成物。 6、エポキシ樹脂(B)がエポキシ基含有官能基を1分
子あたり平均3個以上有する請求項1記載の樹脂組成物
。 7、エポキシ樹脂(B)のエポキシ基含有官能基が下記
式( I )〜(IV) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) ▲数式、化学式、表等があります▼または▲数式、化学
式、表等があります▼(III) ▲数式、化学式、表等があります▼▲数式、化学式、表
等があります▼▲数式、化学式、表等があります▼また
は▲数式、化学式、表等があります▼(IV) 式中、R_1、R_2、R_3、R_5、R_6、R_
7、R_1_0及びR_1_1はそれぞれH、CH_3
またはC_2H_5を表わし、そしてR_4、R_8及
びR_9はそれぞれHまたはCH_3を表わす、 で示されるものから選ばれる少なくとも1種である請求
項1記載の樹脂組成物。 8、エポキシ樹脂(B)が下記式(V) ▲数式、化学式、表等があります▼(V) で示されるエポキシ基含有官能基を有するものである請
求項7記載の樹脂組成物。 9、エポキシ樹脂(B)が下記式(VI) ▲数式、化学式、表等があります▼または▲数式、化学
式、表等があります▼(VI) で示されるエポキシ基含有官能基を有するものである請
求項7記載の樹脂組成物。 10、エポキシ樹脂(B)が100〜2,000の範囲
内のエポキシ当量を有する請求項1記載の樹脂組成物。 11、エポキシ樹脂(B)が150〜500の範囲内の
エポキシ当量を有する請求項10記載の樹脂組成物。 12、エポキシ樹脂(B)が400〜100,000の
範囲内の数平均分子量を有する請求項1記載の樹脂組成
物。 13、エポキシ樹脂(B)が700〜50,000の範
囲内の数平均分子量を有する請求項1記載の樹脂組成物
。 14、エポキシ樹脂(B)の樹脂(A)に対する固形分
の重量比が0.2〜1.0の範囲内にある請求項1記載
の樹脂組成物。 15、鉛化合物、ジルコニウム化合物、コバルト化合物
、アルミニウム化合物、マンガン化合物、銅化合物、亜
鉛化合物、鉄化合物、クロム化合物およびニッケル化合
物から選ばれる1種もしくは2種以上の金属化合物を、
樹脂(A)とエポキシ樹脂(B)との合計重量に対する
金属含有量が10重量%以下となる割合で含有する請求
項1記載の樹脂組成物。 16、ゲル化微粒子重合体(C)が、 (a)ビニル性二重結合と加水分解性アルコキシシラン
基を含有する重合性不飽和ビニルシランモノマー;(b
)少なくとも2個のイソシアネート基がラジカル重合性
モノヒドロキシ化合物でブロックされたブロックポリイ
ソシアネート;(c)ビニル性二重結合と水酸基を含有
する重合性不飽和モノマー;及び(d)その他の重合性
不飽和モノマーを、分子内にアリル基を含有する反応性
乳 化剤を用いて乳化重合するに際し、重合開始剤として 水溶性アゾアミド化合物を用いて乳化重合せしめてなる
ものである請求項1記載の樹脂組成物。 17、ゲル化微粒子重合体(C)が、 (a)ビニル性二重結合と加水分解性アル コキシシラン基を含有する重合性不飽和ビニルシランモ
ノマー;(b)少なくとも2個のイソシアネート基がラ
ジカル重合性モノヒドロキシ化合物でブロックされたブ
ロックポリイソシアネート;(c)ビニル性二重結合と
水酸基を含有する重合性不飽和モノマー;(e)分子内
にアミノ基を含有する重合性不飽和モノマー;及び(f
)その他の重合性不飽和モノマーを、分子内にアリル基
を含有する反応性乳化剤を用いて乳化重 合せしめてなるものである請求項1記載の樹脂組成物。 18、ゲル化微粒子重合体(C)が、 (a)ビニル性二重結合と加水分解性アル コキシシラン基を含有する重合性不飽和ビニルシランモ
ノマー; (b)少なくとも2個のイソシアネート基がラジカル重
合性モノヒドロキシ化合物でブロックされたブロックポ
リイソシアネート; (c)ビニル性二重結合と水酸基を含有する重合性不飽
和モノマー; (e)分子内にアミノ基を含有する重合性不飽和モノマ
ー; 及び(f)その他の重合性不飽和モノマーを、分子内に
アリル基を含有する反応性乳化剤を用いて乳化重 合するに際し、重合開始剤として水溶性アゾアミド化合
物を用いて乳化重合せしめてなるものである請求項1記
載の樹脂組成物。 19、請求項1記載の樹脂組成物を含有するカチオン電
着塗料。 20、請求項19記載のカチオン電着塗料を用いて塗装
された塗装製品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3678090A JPH03239771A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | カチオン電着塗料用樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3678090A JPH03239771A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | カチオン電着塗料用樹脂組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03239771A true JPH03239771A (ja) | 1991-10-25 |
Family
ID=12479289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3678090A Pending JPH03239771A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | カチオン電着塗料用樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03239771A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999020703A1 (fr) * | 1997-10-21 | 1999-04-29 | Kansai Paint Co., Ltd. | Composition de revetement et son procede d'application |
WO1999042509A1 (en) * | 1998-02-20 | 1999-08-26 | Lord Corporation | Aqueous silane adhesive compositions |
JP2001226628A (ja) * | 2000-02-18 | 2001-08-21 | Kansai Paint Co Ltd | カチオン電着塗料組成物 |
-
1990
- 1990-02-16 JP JP3678090A patent/JPH03239771A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999020703A1 (fr) * | 1997-10-21 | 1999-04-29 | Kansai Paint Co., Ltd. | Composition de revetement et son procede d'application |
WO1999042509A1 (en) * | 1998-02-20 | 1999-08-26 | Lord Corporation | Aqueous silane adhesive compositions |
JP2001226628A (ja) * | 2000-02-18 | 2001-08-21 | Kansai Paint Co Ltd | カチオン電着塗料組成物 |
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