JPH05295321A - 水性塗料用樹脂組成物 - Google Patents
水性塗料用樹脂組成物Info
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- JPH05295321A JPH05295321A JP4129740A JP12974092A JPH05295321A JP H05295321 A JPH05295321 A JP H05295321A JP 4129740 A JP4129740 A JP 4129740A JP 12974092 A JP12974092 A JP 12974092A JP H05295321 A JPH05295321 A JP H05295321A
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Abstract
ジルエーテル化物、(B)第1級水酸基を含有する第1
級もしくは第2級アミン化合物、および(C)フェノー
ル性水酸基を1分子中に少なくとも1個有するフェノー
ル化合物を反応させて得られる第1級水酸基を含有する
カチオン性樹脂(U)を主成分とする水性塗料用樹脂組
成物。 【効果】 水分散性、浴安定性および顔料分散性等にす
ぐれており、カチオン電着塗料用として有用である。
Description
に関し、特に水分散性、浴安定性および顔料分散性など
にすぐれた、カチオン電着塗料用樹脂組成物として有用
な水性塗料用樹脂組成物に関する。
として、たとえば、高分子量(数平均分子量約1000
以上の)ジエポキシドに第2級アミン(例えば、ジエタ
ノールアミン、メチルエタノールアミン、ジエチルアミ
ンなど)を反応させて得られるアミン付加エポキシ樹脂
が一般的に用いられている。該樹脂はブロックポリイソ
シアネート化合物などと架橋反応硬化し、その塗膜は防
食性にすぐれている。しかし、上記のアミン付加エポキ
シ樹脂は、カチオン性基として第3級アミノ基をもって
いるために、酸による部分中和では水分散性が不十分
で、一方、全中和すると電着塗料浴のpHが下がりす
ぎ、設備の腐食能力が低下するという問題点がある。
架橋剤は、基体樹脂中の第1級水酸基とすみやかに反応
して架橋硬化することは広く認識されている。しかしな
がら、ビスフェノールA型のグリシジルエーテルを基本
骨格とするカチオン電着塗料用基体樹脂に第1級水酸基
を導入する有効な手段は、第2級アミンとして第2級の
アルカノールアミンを使用することであるが、これを用
いると前記のように水分散性が低下する。
有するポリエポキシド(エポキシ当量100〜100
0)とポリフェノール(例えば、アルキレンジフェノー
ル)との反応生成物もカチオン電着塗料用基体樹脂とし
て試みられたが、該ポリエポキシドとポリフェノールと
の反応中に高粘度化もしくはゲル化が生ずるので実用的
でない。さらに、上記ポリエポキシドにアミン化合物を
付加したものは塩基濃度が部分的に高くなり、耐食性を
低下させるので好ましくない。
酸基含有第1または2級アミンを反応させて得られるカ
チオン電着塗料用基体樹脂も知られており、このものは
酸による部分中和での水分散性が優れているが、該ポリ
エポキシドは脂環式骨格を有しているため、水分散性を
向上させるためにポリエポキシド濃度を高くすると、耐
蝕性能を支配するベンゼン核濃度が必然的に低下する。
いて第1級水酸基を導入し、かつ部分中和段階での水分
散性および耐食性がすぐれたカチオン電着樹脂の開発が
強く望まれている。
高粘度化やゲル化などせず、しかも部分中和での水分散
性や防食性などがすぐれた、特にカチオン電着塗料用基
体樹脂として有用な水性塗料用樹脂組成物、および該組
成物を用いたカチオン電着塗料に関する。
(I)
なり各々水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、アリー
ル基、アラルキル基またはハロゲン原子を表わし;R3
は水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、アリール
基、アラルキル基、アリル基またはハロゲン原子を表わ
し;R4およびR6は同一もしくは相異なり各々水素原
子、炭素数1〜4のアルキル基またはグリシジルオキシ
フェニル基を表わし;R5は水素原子、炭素数1〜10
のアルキル基、アリール基、アラルキル基、アリル基ま
たはハロゲン原子を表わし;そしてnは1〜38の整数
である]で示されるフェノール型ノボラック樹脂のグリ
シジルエーテル化物、(B)第1級水酸基を含有する第
1級もしくは第2級アミン化合物、および(C)フェノ
ール性水酸基を1分子中に少なくとも1個有するフェノ
ール化合物を反応させて得られる第1級水酸基を含有す
るカチオン性樹脂(U)を主成分とすることを特徴とす
る水性塗料用樹脂組成物を提供するものである。
るカチオン性樹脂(U)と、好ましくは(H−1)ブロ
ックポリイソシアネート化合物、(H−2)ポリエポキ
シド化合物および(H−3)1分子中に2個以上の不飽
和基を有する化合物から選ばれる硬化剤(H)との混合
物を主成分とすることを特徴とするカチオン電着塗料
(V)を提供するものである。
するカチオン性樹脂(U)と硬化剤(H)とを部分的反
応させて得られる自己硬化性塗料用樹脂組成物(W);
該自己硬化性塗料用樹脂組成物(W)を主成分とするこ
とを特徴とするカチオン電着塗料(X);上記第1級水
酸基を含有するカチオン性樹脂(U)または自己硬化性
塗料用樹脂組成物(W)と顔料(G)とを主成分とする
ことを特徴とする顔料分散ペースト(Y);並びに上記
カチオン電着塗料(V)またはカチオン電着塗料(X)
で塗装された製品を提供するものである。
塗料および顔料ペーストについて具体的に説明する。
るフェノール型ノボラック樹脂のグリシジルエーテル化
物。
なり各々水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、アリー
ル基、アラルキル基またはハロゲン原子を表わし;R3
は水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、アリール
基、アラルキル基、アリル基またはハロゲン原子を表わ
し;R4およびR6は同一もしくは相異なり各々水素原
子、炭素数1〜4のアルキル基またはグリシジルオキシ
フェニル基を表わし;R5は水素原子、炭素数1〜10
のアルキル基、アリール基、アラルキル基、アリル基ま
たはハロゲン原子を表わし;そしてnは1〜38の整数
である]上記一般式(I)において、「アルキル基」は
直鎖状もしくは分岐鎖状であり、例えば、メチル、エチ
ル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s
ec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、イソアミ
ル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシ
ル、ノニル、デシル基などが挙げられる。また、「アリ
ール基」は単環式または多環式のいずれであってもよ
く、例えば、フェニル、ナフチル基などが挙げられ、特
にフェニル基が好適であり、さらに「アラルキル基」は
アリール−置換アルキル基であって、例えば、ベンジ
ル、フェネチル基などが包含され、中でもベンジル基が
好ましい。
及びヨウ素原子が包含される。
れうる「グリシジルオキシフェニル基を含有する有機
基」は式
0のアルキル基を表わす)で示される基を含有する有機
基である。
びR2としては水素原子、メチル基、塩素原子および臭
素原子が好適であり、特に水素原子、メチル基および臭
素原子が好ましい。また、R3およびR5としては、メチ
ル基、tert−ブチル基、ノニル基、フェニル基、塩
素原子および臭素原子が好ましく、中でもメチル基、t
ert−ブチル基、フェニル基および臭素原子が好適で
ある。さらに、R4およびR6は好ましくは水素原子であ
り、そしてnは好ましくは特に1〜8である。
圧法による測定に基ずいて、一般に、約400〜約80
00、特に600〜2000の範囲内にあることが好ま
しい。この数平均分子量によって数平均繰返し単位数
(n+2)を求めることができる。また、(A)成分
は、グリシジル基を1分子あたり3.5〜10個有して
いることが好ましく、かつ(A)成分のエポキシ当量
は、約180〜約2000、特に200〜600の範囲
内にあることが好ましい。
I)
である]で示される2官能性フェニル化合物(A−1)
と、下記一般式(IV)
ド化合物(A−2)および/または下記一般式
ケトン化合物(A−3)とを縮重合反応させることによ
り得られるフェノール型ノボラック樹脂(A−4)に、
さらにエピハロヒドリン(A−5)を反応させて該フェ
ノール型ノボラック樹脂(A−4)にグリシジルエーテ
ル基を導入することにより製造することができる。
(A−4)を得るための反応中または反応後に、必要に
応じて、下記一般式(VI)
基、アリール基、アラルキル基、アリル基またはハロゲ
ン原子を表わし;そしてR1およびR2は前記と同義であ
る]で示される1官能性フェノール化合物(A−6)を
末端封止剤として併用してもよい。
は、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、
t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ノニル基、エ
チレン基、プロピレン基、フェニル基、ベンジル基、塩
素原子、臭素原子およびヨウ素原子などがあげられ、好
ましくは、メチル基、t−ブチル基、ノニル基、フェニ
ル基、塩素原子および臭素原子であり、特にメチル基、
t−ブチル基、フェニル基および臭素原子が好ましい。
対して用いる「2官能性」なる語は、一般式(III)
において、水酸基を基準に、オルト位および/またはパ
ラ位に水素原子が2個直接結合していることを意味す
る。該水素原子は上記(A−2)および(A−3)成分
中のカルボニル基(C=O)と脱水縮合反応してフェノ
ール型ノボラック樹脂(A−4)を生成する。
に対して用いる「1官能性」なる語は、一般式(IV)
において、水酸基を基準に、オルト位またはパラ位に水
素原子が1個直接結合していることを意味する。該水素
原子は上記(A−2)または(A−3)成分中のカルボ
ニル基(C=O)と脱水縮合反応してフェノール型ノボ
ラック樹脂(A−4)の末端を形成する。
ノール化合物(A−1)としては、たとえば、フェノー
ル、p−プロペニルフェノール、o−ベンジルフェノー
ル、6−n−アミル−n−クレゾール、o−クレゾー
ル、p−クレゾール、o−エチルフェノール、o−フェ
ニルフェノール、p−フェニルフェノール、p−ter
t−ペンチルフェノール、p−tert−ブチルフェノ
ール、o−クロルフェノール、p−クロルフェノール、
4−クロル−3,5−キシレノール、o−アリルフェノ
ール、ノニルフェノール、o−ブロムフェノール、p−
クミルフェノールなどが挙げられる。
合物(A−2)としては、たとえば、アセトアルデヒ
ド、ホルムアルデヒドなどがあげられる。また、アルデ
ヒド化合物(A−2)としてm−(またはp−)ヒドロ
キシベンズアルデヒドを用い、(A−1)成分との反応
後に、該ヒドロキシベンズアルデヒドをエピハロヒドリ
ン(A−5)でグリシジルエーテル化してもよい。な
お、上記ヒドロキシベンズアルデヒドのベンゼン核は炭
素数1〜10のアルキル基で置換されていてもよい。
3)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があげられる。さら
に、2−アセチルフェニル−2−ヒドロキシフェニルプ
ロパンを用いると、式(I)の樹脂中にグリシジルオキ
シフェニル基を含有する有機基を導入することができ
る。すなわち、これにより式(I)における
たとえば、エピクロルヒドリン、エピグロムヒドリンな
どがあげられる。
び/または(A−3)成分を縮重合反応させることによ
りフェノール型ノボラック樹脂(A−4)が得られる。
この縮重合反応はそれ自体既知の通常のフェノール型ノ
ボラック樹脂の製造方法に準じて行うことができる。具
体的には、回分式または特開昭51−130498号公
報などに記載の連続法などにより行なうことができる。
たとえば、各成分を、前記式(I)における繰返し数
(n)が1〜38の範囲内で、しかも数平均分子量およ
びエポキシ当量が前記した範囲内に包含されるような比
率で配合し、かつ反応させることによって(A−4)成
分が有得られる。この反応において、塩酸、燐酸および
硫酸などの無機酸;パラトルエンスルホン酸およびしゅ
う酸などの有機酸;酢酸亜鉛などの金属塩などの触媒を
使用することもできる。
じて、上記(A−1)成分と、(A−2)成分および/
または(A−3)成分との縮重合反応中またはその後
に、前記式(VI)で示される1官能性フェノール化合
物(A−6)を末端封止剤として反応させることができ
る。
ール化合物(A−6)としては、具体的には、2−t−
ブチル−4−メチルフェノール、2,4−キシレノー
ル、2,6−キシレノール、2,4−ジクロルフェノー
ル、2,4−ジブロモフェノール、ジクロルキシレノー
ル、ジブロモキシレノール、2,4,5−トリクロロフ
ェノール、6−フェニル−2−クロルフェノールなどが
挙げられる。
(A−2)成分および/または(A−3)成分との縮重
合反応は上記と同様にして行なうことができる。(A−
6)成分を併用して得られるノボラック型フェノール樹
脂も(A−4)成分の範ちゅうに包含される。
ノール性水酸基に(A−5)成分を反応せしめて、グリ
シジルエーテル化することによって得られる。具体的に
は、例えば、該(A−4)成分を(A−5)成分で溶解
し、この溶液にアルカリ金属水酸化物の水溶液を連続的
に添加し、その反応系の水および未反応の(A−5)成
分を蒸留除去することによって得られる。この蒸留した
液から(A−5)成分を分離し再使用することができ
る。この反応は、例えば、ジオキサン、ジエトキシエタ
ンなどのエーテル系溶剤の存在下で行なうことが好まし
い。
ることができるが、市販されているものを使用してもよ
く、市販品として、たとえば、フェノール型ノボラック
樹脂のポリグリシジルエーテル化物として、DEN−4
38およびDEN−439[ダウケミカル日本(株)
製、商品名]:クレゾール型ノボラック樹脂のポリグリ
シジルエーテル化物として、EPICRON N−69
5[大日本インキ(株)製、商品名]、ESCN−19
5XHH[住友化学(株)製、商品名]、EOCN−1
02S、EOCN−1020およびEOCN104S
[日本化薬(株)製、商品名]:ブロム変性フェノール
型ノボラック樹脂のポリグリシジルエーテル化物とし
て、BREN−S[日本化薬(株)製、商品名]:長鎖
アルキル変性フェノール型ノボラック樹脂のポリグリシ
ジルエーテル化物として、ESMB−260[住友化学
(株)製、商品名]などがあげられる。
少なくとも1個有する第1級もしくは第2級アミン化合
物。
(A)成分に第1級水酸基と塩基性基とを導入するのに
役立つ。
(I)で示されるグリシジル基との反応によってカチオ
ン性樹脂が生成し、このカチオン性樹脂中の第1級水酸
基および塩基性基は、従来のビスフェノールA型エポキ
シ樹脂との反応によって生成する前記のものと比べて、
部分中和や高pHにおいても水分散性およびつきまわり
性が著しく優れており、しかも形成される塗膜の硬化性
や防食性などを低下することが全くない。
あげられる。
ノールアミン、モノブタノールアミンなどの第1級アル
カノールアミン。
エチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジ−n
−(またはiso)−プロパノールアミン、ジブタノー
ルアミンなどの第2級アルカノールアミン。
α,β−不飽和カルボニル化合物との付加物(第2級ア
ルカノールアミン):例えば、モノエタノールアミン
と、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドと
の付加物、モノエタノールアミンとヒドロキシエチル
(メタ)アクリレートとの付加物、モノエタノールアミ
ンとヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートとの付加
物、モノエタノールアミンとヒドロキシブチル(メタ)
アクリレートとの付加物など。
ンのような第1、2級アルカノールアミン。
ルヒドラジンおよびヒドロキシブチルヒドラジンから選
ばれる1種以上と、ケトン化合物、例えば、ジメチルケ
トン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、
ジブチルケトン、ジプロピルケトンなどとの縮合物(第
2級アルカノールアミン)。
水酸基および/または重合性不飽和基を含有してもよい
炭素数4〜36の炭化水素鎖を表わす]で示される1分
子中に1級水酸基、2級アミノ基およびアミド基が併存
するアミン化合物。
は、例えばN−ヒドロキシアルキルアルキレンジアミン
と炭素数5〜37のモノカルボン酸とを脱水縮合反応さ
せることによって得られる。該ジアミンとしては、例え
ば、ヒドロキシエチルアミノエチルアミン、N−ヒドロ
キシエチルプロピレンジアミン、N−ヒドロキシエチル
ブチレンジアミン、N−ヒドロキシエチルペンチレンジ
アミン、N−ヒドロキシエチルヘキシレンジアミンなど
の第1級水酸基を含有する第1、2ジアミンが好適であ
り、また、モノカルボン酸としては、例えば、椰子油脂
肪酸、ひまし油脂肪酸、米ぬか油脂肪酸、大豆油脂肪
酸、トール油脂肪酸、脱水ひまし油脂肪酸、サフラワー
油脂肪酸、あまに油脂肪酸および桐油脂肪酸などの混合
脂肪酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリス
チン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リ
シノール酸、リノール酸、リノレイン酸、エレオステア
リン酸、12−ヒドロキシステアリン酸、ベヘニン酸な
どがあげられる。
を得るための上記ジアミンとモノカルボン酸との反応
は、通常、該両成分をほぼ等モル比で混合し、トルエン
やメチルイソブチルケトンなどの有機溶剤を用いて規定
量の反応生成水を除去することによって行なうことがで
き、減圧法などで残存有機溶剤を除去することによって
アミン化合物が得られる。かくして得られるアミン化合
物は、一般に、アミン価(2級アミン)が88〜35
0、特に120〜230の範囲内にあり、そして水酸基
価(好ましくは1級水酸基)が44〜350、特に60
〜230の範囲内にあることが好ましい。
中、(2)、(3)および(6)の第1級アルカノール
第2級アミンが好ましい。特に、式(VII)で示され
るアミン化合物(特にヒドロキシエチルアミノエチル脂
肪酸アミド)とジエタノールアミンとを併用すること
が、塗面の平滑性および耐蝕性などを向上させる上で好
ましい。該アミン化合物(特にヒドロキシエチルアミノ
エチル脂肪酸アミド)とジエタノールアミンとの比率
は、該両成分の合計重量にもとずいて、前者を30〜8
0重量%、後者を70〜20重量%の割合で用いること
が好ましい。
子中に少なくとも1個有するフェノール化合物。
含有するフェノール化合物は下記式(VIII)で示さ
れる構造単位を少なくとも1個含有し、そして(C)成
分の数平均分子量は通常94〜20000の範囲内にあ
ることが好ましい。
異なり各々水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、ア
リール基、アラルキル基、アリル基またはハロゲン原子
を表わす] かかる(C)成分としては、具体的には、ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)−2,2−プロパン、4,4′−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)−1,1−エタン、ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)−1,1−イソブタン、ビス(4−ヒドロキシ−t
ert−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、1,5−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)−1,
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、クレゾールノボラックなど
の多価フェノール化合物;フェノール、ノニルフェノー
ル、α−またはβ−ナフトール、p−tert−オクチ
ルフェノール、o−またはp−フェニルフェノールなど
のモノフェノール化合物などがあげられる。
般式(II)
異なり各々炭素数1〜4のアルキル基を表わし;そして
R33〜R36は同一もしくは相異なり各々水素原子、炭素
数1〜10のアルキル基、アリール基、アラルキル基、
アリル基またはハロゲン原子を表わす]で示されるフェ
ノール性水酸基含有官能基を有する化合物を用いると、
塗膜の防食性を一層向上させることができる。前記式
(II)で示されるフェノール性水酸基含有官能基を有
する(C)成分の数平均分子量は、特に制限されない
が、一般に500〜20000、特に800〜3000
の範囲内にあることが好ましい、また、該(C)成分
は、1分子あたり、式(II)で示されるフェノール性
水酸基含有官能基を0.3〜2個、特に0.5〜1.5
個、さらに特に0.8〜1.2個含有することが好まし
い。
酸基含有官能基を有する化合物としては、例えば、ビス
(4−ヒドロキシフェニル)−2,2−プロパン(ビス
フェノールA)、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−
2,2−メタン(ビスフェノールA)などのビスフェノ
ール樹脂があげられる。
水酸基含有官能基を有する化合物(C成分)として、下
記一般式(IX)で示される化合物もまた好適に使用す
ることができる。
活性水素含有化合物の残基である]上記式(IX)にお
けるR38の前駆体である活性水素含有化合物としては、
例えば、第2級アミンのようなアミン類;フェニルフェ
ノール、ノニルフェノールなどのフェノール類;脂肪酸
などの有機酸;チオール類;アルキルアルコール、セロ
ソルブ、ブチルセロソルブ、カービトールなどのアルコ
ール類;無機酸;などがあげられる。このうち特に好ま
しいものは、ジアルカノールアミンなどの第1級水酸基
を有する第2級アミン;前記式(VII)で示されるア
ミン化合物;ノニルフェノール、フェニルフェノール、
フェノール、ハイドロキノンモノメチルエーテルなどの
フェノール類;ステアリン酸、オレイン酸、大豆油脂肪
酸などの脂肪酸類;酢酸、ぎ酸、ヒドロキシ酢酸などの
低級有機酸などである。
がR38または−OHのいずれか一方だけである化合物が
混在してもよいが、1分子当りフェノール性水酸基含有
官能基を0.5〜1.5個、特に0.8〜1.2個含有
し、そして数平均分子量が500〜20000の範囲内
にあることが好ましい。
酸基含有官能基を有する(C)成分は、例えば、ビスフ
ェノール型グリシジルエーテル、ビスフェノール型ジフ
ェノールおよび活性水素含有化合物(例えば、第2級ア
ルカノールアミンなど)を、必要に応じて触媒や溶剤の
存在下で、30〜300℃、好適には70〜180℃の
温度で反応させることによって得られる。また、この反
応において、さらに例えば、ダイマージオール、エチレ
ングリコール、プロピレングリコールおよびブチレング
リコールなどのポリオール類;ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコー
ルなどのポリエーテルポリオール類;ポリカプロラクト
ンのようなポリエステルポリオール類;ポリカルボン酸
類;ポリイソシアネート類;モノイソシアネート類;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、ポリプロピレングリコ
ールジグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシ
ジルエーテル、メチルグリシジルエーテル、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水酸
基を有する化合物のグリシジルエーテル;脂肪酸のよう
な有機酸のグリシジルエステル;脂環式オキシラン含有
化合物;等を併存させてもよい。更に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
さしつかえない。
基を有するカチオン性樹脂(U)は上記(A)、(B)
および(C)成分を反応させることによって得られる。
この反応は、(A)成分に(B)および(C)成分を反
応せしめることによって行なうことができ、例えば、
(A)、(B)および(C)成分を同時に反応させる;
(A)成分に(B)成分を反応させた後、(C)成分を
反応させる;(A)成分に(C)成分を反応させた後、
(B)成分を反応させる;などによって行なうことがで
き、それによってカチオン性樹脂(U)が得られる。
(A)成分のグリシジル基と(B)成分の第1級および
/または第2級アミノ基との反応であって、第2級およ
び/または第3級アミノ基が生成する。また、(A)成
分と(C)成分との反応は、(A)成分のグリシジル基
と(C)成分のフェノール性水酸基との反応であって、
エーテル結合が生成する。このようにして得られるカチ
オン性樹脂(U)には、原則として、(A)成分が有し
ていたグリシジル基が上記反応に消費され、グリシジル
基は殆どもしくは全く残存ない。
任意に選択でき、たとえば、(A)成分のグリシジル基
1モルあたり、(B)成分のアミノ基と(C)成分のフ
ェノール性水酸基との合計モル数が、0.75〜1.5
モル、特に0.8〜1.2モルになるように反応させる
ことが好ましい。該合計モル数が0.75モルより少な
くなると生成物の粘度が高くなることがあり、また、
1.5モルより多くなると未反応のアミン基多く残存し
て電着特性などに悪い影響を与えるおそれがある。ま
た、(A)成分の含有率は、(A)、(B)および
(C)成分の合計重量を基準にして、0.5〜75重量
%、特に5〜50重量%の範囲内が適しており、0.5
重量%より少なくなると水分散性が不十分となることが
あり、逆に75重量%より多くなるとアミン価が高くな
り塗膜の耐蝕性が低下することがある。また、(B)成
分の使用量は、生成するカチオン性樹脂(U)の水酸基
当量が250〜2000、好ましくは300〜700の
範囲内になるようにすることが好ましい。水酸基当量が
250より小さくなるとアミン価が高くなり塗膜の耐蝕
性が低下することがあり、逆に2000より大きくなる
と硬化性が低下し塗膜の耐蝕性が低下するおそれがあ
る。一方、(C)成分は、(A)成分1分子あたり、
0.05〜1.5モル、特に0.2〜1.2モルの範囲
内であるのが適している。(C)成分の量が0.05モ
ルより少ないと水分散性が低下しやすく1.5モルより
多くなると塗面の平滑性が低下することがある。
分の反応における反応温度は、通常50〜300℃、特
に70〜200℃の範囲内が好ましい。この反応は、ア
ルコール系、ケトン系およびエーテル系などの有機溶剤
の存在下で行うことができる。
分子量が一般に1000〜20000、特に1500〜
10000の範囲内にあることが好ましい。
り、水酸基価およびアミン価を上記の範囲内に調整する
ために、(B)成分と共に以下に例示するその他のカチ
オン化剤(D)を使用することができる。該(D)成分
は、上記反応の最初もしくは途中で使用することがで
き、または反応後に使用してもよい。
えば、メチル、アミン、エチルアミン、n−又はiso
−プロピルアミンなどの第1級アミン;ジエチルアミ
ン、ジプロピルアミン、ジブチルアミンなどの第2級ア
ミン;エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、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、
ジメチルアミノエチルアミン、ジメチルアミノプロピル
アミンなどのポリアミンなどがあげられ、更にアンモニ
ア、ヒドラジン、N−ヒドロキシエチルイミダゾリン化
合物などとも併用することができる。
て、前記(B)成分の(6)を作成するのに用いた1級
水酸基含有第1、2級ジアミンを2級水酸基含有第1、
2級ジアミンに置き換え1分子中に2級水酸基、2級ア
ミノ基及びアミド基が併存するアミン化合物も使用する
ことができる。
ルアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、N−メ
チルジエタノールアミン、N,N′−ジエチルエタノー
ルアミン、N−エチルジエタノールアミンなどの第3級
アミンなども(D)成分として使用することができ、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。
フイド、ジフェニルスルフイド、テトラメチレンスルフ
イド、チオジエタノールなどのスルフイド類とホウ酸、
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使用してもよい。
メチルホスフイン、ジフェニルメチルホスフイン、トリ
フェニルホスフインなどのホスフイ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
塩として併用することもできる。
チオン性基を導入することは必要であるが、(B)成分
以外の上記他のカチオン化剤(D)の使用は任意であ
る。
カチオン性樹脂(U)はカチオン電着塗料用樹脂として
使用することが好ましい。特に、該樹脂(U)は水分散
性にすぐれているので、水分散性が不十分な有機物質や
無機物質などに該樹脂(U)を配合してその水分散性を
改良することができる。したがって、該樹脂(U)は、
カチオン電着塗料の水分散性改良剤としても有用であ
る。
ン電着塗料(V)は、前記の第1級水酸基を含有するカ
チオン性樹脂(U)と硬化剤(H)との混合物を主成分
とする水性塗料である。
着塗料用硬化剤を使用することができるが、特に、例え
ば、以下に述べる(H−1)ブロックポリイソシアネー
ト化合物、(H−2)ポリエポキシド化合物および(H
−3)1分子中に2個以上の不飽和基を有する化合物な
どから選ばれるものが好ましい。
合物 これは、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有す
るポリイソシアネート化合物中の該イソシアネート基を
水酸基などの活性水素含有ブロック剤でブロックしたも
のであって、特定の温度以上に加熱すると、このブロッ
ク剤が解離し遊離のイソシアネート基が再生し、これが
カチオン性樹脂(U)の水酸基と反応して架橋硬化する
のである。ポリイソシアネート化合物としては、脂肪族
系、芳香族系、芳香脂肪族系などのポリイソシアネート
化合物を使用することができ、ブロック剤もそれ自体既
知のものが適用できる。さらに具体的には、例えば、特
公昭52−6306号公報、特開昭47−759公報な
どに記載されており、本発明ではこれらの引用をもって
詳細な説明に代える。
含有する化合物。
のエポキシ基を含有する化合物。
す] 上記(1)および(2)のポリエポキシド化合物に関し
ては、特開平2−255874号公報に詳しく説明され
ているので、それらの具体的説明は該公報の引用をもっ
て本明細書での説明に代える。
ェノール型ノボラックグリシジルエーテル樹脂。
は同一もしくは相異なり各々水素原子、炭素数1〜8の
アルキル基、アリール基、アラルキル基またはハロゲン
原子を表わし;R4およびR6は同一もしくは相異なり各
々水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表わし;
R5は水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、アリー
ル基、アラルキル基、アリル基またはハロゲン原子を表
わし;R7は炭素数1〜10のアルキル基、アリール
基、アラルキル基、アリル基またはハロゲン原子を表わ
し、そしてnは0〜38の整数である。また、一般式
(XII)においてベンゼン環の一部もしくは全部はナ
フタレン環で置換されていてもよい。
ノボラックグリシジルエーテルは、前記式(I)で示さ
れるフェノール型ノボラック樹脂のグリシジルエーテル
化物(A成分)の製造に用いる(A−1)、(A−2)
および(A−3)成分のうち、(A−1)成分としての
一般式(III)におけるR3をR7(炭素数1〜10の
アルキル基、アリール基、アラルキル基、アリル基また
はハロゲン原子)に代えた以外は、すべて(A)成分の
製造法に準じて得ることができる。
る下記一般式(XIII)で示されるグリシジルアミノ
基にもとずくグリシジル基を1分子中に2個以上有する
化合物。
リシジル基を表わす。該(4)成分は、1分子中に芳香
環とグリシジル基とを有し、該グリシジル基は式(XI
II)で示されるグリシジルアミノ基によって導入さ
れ、しかも式(XIII)における上記窒素原子(N)
は該芳香環の炭素原子に直接結合している。
にエピハロヒドリン(好ましくは、エピクロルヒドリ
ン)を、アルカリ金属水酸化物水溶液など(触媒)の存
在下で反応させることによって得ることができる。該ア
ニリン誘導体は、ベンゼン環やナフタレン環の炭素原子
にアミノ基(−NH2)が直接結合した化合物であり、
例えば、アニリン、o−トルイジン、m−トルイジン、
p−トルイジン、o−エチルアニリン、m−エチルアニ
リン、p−エチルアニリン、p−クレシジン、2,4−
キシリジン、3,4−キシリジン、o−アニシジン、p
−アニシジン、ナフチルアミンなどのベンゼン環やナフ
タレン環の炭素原子にアミノ基(−NH2)が1個直接
結合したモノアニリン誘導体;フェニレンジアミン、
2,4−トルイレンジアミン、ジアミノベンズアニリ
ド、ジアニシジン、ジアミノジフェニルエーテル、3,
5−ジアミノクロロベンゼン、3、3′−ジメチルベン
ジジン、1,5−ナフチレンジアミンなどのベンゼン環
やナフタレン環の炭素原子にアミノ基(−NH2)が2
個直接結合したジアニリン誘導体;などがあげられる。
アニリン誘導体に、たとえば、塩酸、燐酸および硫酸な
どの無機酸;パラトルエンスルホン酸、シュウ酸などの
有機酸;酢酸亜鉛などの金属塩などを触媒とし、アルデ
ヒド類(例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド
など)やケトン類(例えば、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)を反応させて、複
数の芳香環がメチレン基などによって結合した重縮合体
としたものも使用することができ、この重縮合は芳香環
の繰返し単位が2〜40、とくに2〜20の範囲内にあ
ることが好ましい。かかる重縮合の具体例として、ジア
ミノジフェニルメタン、3,3−ジメチル−4,4−ジ
アミノジフェニルメタン、3,3−ジエチル−4,4−
ジアミノジフェニルメタンなどの重縮合があげられる
が、これらのみに限定されるものではない。
(4)成分のグリシジル基の一部に、ビスフェノール
A、ビスフェノールF、フェニルフェノール、ノニルフ
ェノール、フェノールなどのフェノール類;ダイマー
酸、ステアリン酸、オレイン酸、大豆油脂肪酸などの高
級脂肪酸;酢酸、ぎ酸、ヒドロキシ酢酸などの有機酸;
アルキルアルコール、セロソルブ、カービトールなどの
アルコール類;などから選ばれる1種以上を反応させて
変性させてもよい。このうちフェノール類および高級脂
肪酸類が特に好ましい。この変性にあたって、硼ふっ化
亜鉛やテトラメチルアンモニウムクロリドなどの触媒を
用いることが好ましい。
透法で測定した数平均分子量が約200〜8000、特
に500〜5000の範囲内にあり、そしてエポキシ当
量が100〜2000、特に100〜600の範囲内に
あるが好ましい。かかる(4)成分として、市販品も使
用可能であり、例えば、GAN[日本化薬(株)製、
N,N−ジグリシジルアニリン]、GOT[日本化薬
(株)製、N,N−ジグリシジル−O−トルイジン]、
MY720[日本チバガイギー社製、N,N,N′,
N′−テトラグリシジル−4,4′−ジアミノジフェニ
ルメタン]、MY722[日本チバガイギー社製、N,
N,N′,N′−テトラグリシジル−3,3′−ジメチ
ル−4,4′−ジアミノジフェニルメタン]などがあげ
られる。
素不飽和基(好ましくはα,β−不飽和基)を有する化
合物。
(2)に示すものがあげられる。
般式(XIV)で示される3−アルコキシアルキル−3
−(メタ)アクリロイルウレイド基を有し、かつ数平均
分子量が800〜50000である樹脂。
原子又はメチル基を表わし;R64は炭素数1〜4のアル
キレン基を表わし;そしてR65は炭素数1〜10のアル
キル基を表わす] 上記樹脂(1)の詳細は特開平2−279774号公報
に記載されており、ここでは該公報の引用をもって、該
樹脂の詳細な記述に代える。
シアネート基反応性水素原子および下記構造式(XV)
で示される官能基を有するα,β−エチレン性不飽和モ
ノマーとの反応により得られる遊離イソシアネート基を
実質的に有しない、1分子中に、α,β−エチレン性不
飽和基を2個以上有する化合物、並びにポリイソシアネ
ート化合物と該イソシアネート基反応性水素原子および
下記構造式(XV)で示される官能基を有するα,β−
エチレン性不飽和モノマーとの反応により得られる遊離
イソシアネートを有する化合物と1級、2級アミノ基及
び/または水酸基を有する樹脂との反応によって得られ
る1分子中にα,β−エチレン性不飽和基を2個以上有
する化合物。
55−30753号公報に記載されているので、ここで
は該公報の引用をもって詳細な記述に代える。
ン性樹脂(U)と硬化剤(H)との混合比率は、目的に
応じて任意に選択できるが、例えば、該両成分の合計重
量にもとずいて、一般に(U)成分は30〜90%、特
に50〜80%の範囲内、そして(H)成分は70〜1
0%、特に50〜20%の範囲内とするのが好ましい。
樹脂(U)の水分散化又は水溶化を容易ならしめるため
に、該樹脂(U)の塩基は基の一部もしくは全部を、ぎ
酸、酢酸、乳酸、酪酸、プロピオン酸などの酸成分で中
和しておくことが好ましい。自己硬化性塗料用樹脂(W) :この樹脂(W)はカチオ
ン性樹脂(U)と硬化剤(H)とを部分反応させること
によって得られる。この自己硬化性樹脂(W)を主成分
とするカチオン電着塗料(X)はさらに硬化剤を配合す
ることなしに、このままで加熱により塗膜を架橋硬化す
ることができる。
に制限されないが、部分反応が容易に行われる部分ブロ
ックポリイソシアネート化合物が好ましい。しかして、
自己硬化性塗料用樹脂(W)は、ポリイソシアネート化
合物1分子中に存在する2個以上のイソシアネート基の
1個を残して、それ以外の全てをブロック剤でブロック
してなる部分ブロックポリイソシアネート化合物の遊離
のイソシアネート基を、カチオン性樹脂(U)に不活性
有機溶媒中で40〜200℃の温度において遊離のイソ
シアネート基が殆どまたは全くなくなるまで反応させる
ことによって得られる。部分ブロックポリイソシアネー
ト化合物とカチオン性樹脂(U)との比率は、硬化性を
考慮し目的に応じて任意に選択することができるが、例
えば、カチオン性樹脂(U)に含まれる第1級、第2級
アミノ基と水酸基との合計モル数に対する部分ブロック
ポリイソシアネート化合物のモル数の比が0.4〜1.
50の範囲内となるようにするのが好ましい。
チオン性樹脂(U)に、α,β−不飽和二重結合を導入
したものであってもよく、そのような樹脂(W)は、ポ
リイソシアネート化合物1分子中に存在する2個以上の
イソシアネート基の1個を残して、それ以外の全てのイ
ソシアネート基をα,β−不飽和二重結合と水酸基また
は第2級アミド基などの活性水素とを有する化合物(た
とえば、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、メ
チロール(メタ)アクリルアミド、アルコキシアルキル
(メタ)アクリルアミドなど)と反応させてなる、1分
子中にα,β−不飽和二重結合と1個のイソシアネート
基とを有するモノイソシアネート化合物を、カチオン性
樹脂(U)に含まれる第1級、第2級アミノ基および水
酸基のいずれかもしくはすべてに反応させることによっ
て得ることができる。この場合、α,β−不飽和二重結
合の導入量は、該樹脂固形分中、α,β−不飽和二重結
合当量が200〜2000の範囲内となるようにするの
が特に好ましい。
着塗料(X)は自己硬化性塗料用樹脂(W)を前記酸性
化合物でプロトン化したものを主成分とし、これを水に
溶解もしくは分散することによって得られる。硬化剤
(H)は不要であるが、必要に応じて配合しても差支え
ない。
(X)は、カチオン性樹脂(U)、および自己硬化性塗
料用樹脂(W)のいずれかを主成分としているが、さら
に必要に応じて体質顔料、防食顔料、分散剤、はじき防
止剤、硬化促進剤などを配合することができる。このう
ち、顔料は下記顔料分散ペースト(Y)を用いて配合す
ることが好ましい。
ースト(Y)はカチオン性樹脂(U)および自己硬化性
塗料用樹脂(W)から選ばれた1種以上と顔料(着色顔
料、体質顔料、防食顔料など)とを水中で混合分散して
なり、さらに必要に応じて可塑剤、湿潤剤、界面活性剤
または消泡剤などを含有していてもよい。
ル、サンドミル、クロウルス(Crowles)溶解
機、連続分散機などを用いて行なうことができ、顔料を
所望のサイズに分散し、上記樹脂によって湿潤させるこ
とが好ましい。分散後、顔料の粒子サイズは、10ミク
ロン以下(ヘルマン・グラインド・ゲージの度数で約6
〜8)であることが好ましい。この分散は水中で行うこ
とが好ましい。この場合、前記酸性化合物で、カチオン
性樹脂(U)、および自己硬化性塗料用樹脂(W)中の
塩基性基の一部もしくは全部を中和しプロトン化し水分
散液としておくことが好ましい。酸性化合物の添加量
は、これらの樹脂の中和価がKOH(mg/g)換算で
5〜200、特に10〜150の範囲内なるように調整
することが好ましい。顔料分散ペースト(Y)の水性分
液中の水含有率は特に制限されないが、通常約20〜8
0重量%の範囲内が好ましい。
の種類には特に制限はなく、例えば、カーボンブラッ
ク、チタン白、鉛白、酸化鉛、ベンガラなどの着色顔
料;酸化アンチモン、酸化亜鉛、塩基性炭酸鉛、塩基性
硫酸鉛、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、アルミニウム
シリカ、炭酸マグネシウム、マグネシウムシリカ、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、硫酸鉛などの防食顔料があげら
れる。これらの顔料と塗料用樹脂との比率は、通常、固
形分重量比で2/1〜7/1の範囲内が好ましい。
電着塗料は、適当な導電性基体(被塗物)にカチオン電
着塗装し、その塗膜を例えば80〜250℃、好ましく
は120〜160℃の温度で加熱硬化させることができ
る。
着塗膜を160℃以下の低温で十分に硬化させるには、
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、スズ化
合物などから選ばれる1種もしくは2種以上の触媒を添
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(II)とのキレー化反応生成物;2−エチ
ルヘキサン酸鉛、ナフテン酸鉛、オクチル酸鉛、安息香
酸鉛、酢酸鉛、乳酸鉛、ギ酸鉛、グリコール酸鉛、オク
チル酸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。
分に対する金属含有率が一般に10重量%以下、好まし
くは0.5〜5重量%となるような量で使用することが
できる。
は、カチオン性樹脂中の水分散性を付与するカチオン性
基が第3級アミノ基であっても、低中和での水分散性に
優れているため、高pH、高つきまわり性が得られる。
また、該カチオン性樹脂(U)には第1級水酸基を有す
る化合物を多量に反応させることができるため、種々の
硬化形成において有用な官能基である第1級水酸基を該
樹脂中に多数導入することができ、硬化性が向上し、陰
極電着塗装用として好適な樹脂組成物を提供することが
できる。
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、該電着塗料に、必要に応じ顔
料、硬化触媒、その他の添加剤を配合し、浴濃度(固形
分濃度)5〜40重量%、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。その際、被塗物をカソードと
し、アノードとしてはステンレス又は炭素板を用いるの
が好ましい。電着塗装条件は、とくに制限されるもので
はないが、一般的には、浴温:20〜30℃、電圧10
0〜400V、好ましくは200〜300V、電流密
度:0.01〜3A/dm2、通電時間:1〜5分、極
面積比(A/C):2/1〜1/2、極間距離:10〜
100cm、撹拌状態で電着することが望ましい。
チオン性樹脂(U)および自己硬化性樹脂(W)を用い
ているため、水分散性、貯蔵安定性、浴安定性、耐食
性、平滑性などがすぐれている。
料は、カチオン性樹脂中の水分散性を付与するカチオン
性基が第3級アミノ基であっても、低中和での水分散性
に優れているため、高pH、高つきまわり性が得られ
る。また、該カチオン性基には第1級水酸基を有するも
のを多量に使用することができるため、種々の硬化形式
において有用な官能基である第1級水酸基を多数導入で
き、硬化性が向上し、陰極電着塗装用として好適な樹脂
組成物を提供することができる。
に説明する。なお、以下において、「%」および「部」
は特にことわらない限りいずれも重量基準である。
器を取り付けた反応容器に、ステアリン酸285部とヒ
ドロキシエチルアミノエチルアミン104部およびトル
エン80部を仕込み、混合撹拌しながら徐々に加熱し必
要に応じてトルエンを除去し温度を上げながら反応水1
8部を分離除去した後残存するトルエンを減圧除去しア
ミン価150、凝固点76℃のアミン化合物(B−1)
を得た。
けたフラスコに、モノエタノールアミン39部を仕込
み、60℃に保ちながら、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℃で5時間
反応させ、アミン化合物(B−2)を得た。
却器を取付けたフラスコに、ジエタノールアミン105
部、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760部、ビスフェノールA456部および
エチレングリコールモノブチルエーテル330部を添加
し、150℃でエポキシ基残量が0になるまで反応し、
固形分含有率80%の(C−1)を得た。
および還流冷却器を取付けたフラスコに、フェニルフェ
ノール170部、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760部、ビスフェノールA4
56部、テトラメチルアンモニウムクロリド0.2およ
びエチレングリコールモノブチルエーテル346部を添
加し、150℃でエポキシ基残量が0になるまで反応
し、固形分含有率80%の(C−2)を得た。
および還流冷却器を取付けたフラスコに、オレイン酸2
80部、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760部、ビスフェノールA456部、
テトラメチルアンモニウムクロリド0.2部およびエチ
レングリコールモノブチルエーテル374部を添加し、
150℃でエポキシ基残量が0になるまで反応し、固形
分含有率80%の(C−3)を得た。
および還流冷却器を取付けたフラスコに、前記アミン化
合物(B−1)370部、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760部、ビスフェノ
ールA456部およびエチレングリコールモノブチルエ
ーテル397部を添加し、150℃でエポキシ基残量が
0になるまで反応し、固形分含有率80%の(C−4)
を得た。前記一般式(IX)のqは約3である。
0℃で2時間かけて、エチレングリコールモノエチルエ
ーテル268.5部を滴下し、更に80℃で3時間保温
して80%の固形分の硬化剤(H−1)を得た。
および滴下ロートを取り付けた反応容器に、イソホロン
ジイソシアネート222部とメチルイソブチルケトン8
3.4部とジブチルチンジラウレート0.1部およびハ
イドロキノンモノメチルエーテル1部を仕込み、100
℃ヒドロキシエチルアクリレート116部を滴下しNC
O価112になるまで反応させて硬化剤(H−2)を得
た。
却器を取付けたフラスコに、EPICLON N−69
5[大日本インキ(株)、エポキシ当量213、n=
7]1917部、エチレングリコールモノブチルエーテ
ル590部、ノニルフェノール440部およびテトラメ
チルアンモニウムクロリド0.2部を仕込み、エポキシ
当量が350になるまで150℃で反応させて硬化剤
(H−3)を得た。
却器を取付けたフラスコに、EPICLON N−69
5[大日本インキ(株)、エポキシ当量213、n=
7]1917部、エチレングリコールモノブチルエーテ
ル620部、トール油脂肪酸560部およびテトラメチ
ルアンモニウムクロリド0.2部を仕込み、エポキシ当
量が370になるまで150℃で反応させて硬化剤(H
−4)を得た。
シ当量180、ダイセル化学工業(株)製]100部を
とエチレングリコールモノブチルエーテル25部を10
0℃で加熱溶解し、固形分80%、エポキシ当量180
の硬化剤(H−5)を得た。
却器を取付けたフラスコに、ESMB−260[住友化
学(株)、エポキシ当量260]100部を、エチレン
グリコールモノブチルエーテル25部を仕込み、加熱溶
解し、硬化剤(H−6)を得た。
却器を取付けたフラスコに、MY720[日本チバガイ
ギー(株)、N,N,N′,N′−テトラグリシジル−
4,4′−ジアミノジフェニルメタン]100部および
エチレングリコールモノブチルエーテル25部を仕込
み、加熱溶解し、不揮発分80%、エポキシ当量115
の硬化剤(H−7)を得た。
および還流冷却器を取付けたフラスコに、イソフォロン
ジイソシアネート666部、パラベンゾキノン11.4
部およびジブチルスズジラウレート11.4部を仕込
み、120℃に昇温保持しながら、N−n−ブトキシメ
チルアクリルアミド471部を滴下、反応させNCO価
が110になった時点でトリメチロールプロパン134
部を添加し、120℃で反応させNCO価が0になった
時点でエチレングリコールモノブチルエーテル295部
を加え硬化剤(H−8)を得た。
トおよび還流冷却器を取付けたフラスコに、DEN−4
38[エポキシ当量180、ダウケミカル日本(株)
製、A成分]1008部、エチレングリコールモノブチ
ルエーテル506部を仕込み、溶解後、ジエタノールア
ミン(B成分)373部、フェノール化合物(C−1)
1651部およびアミノ化合物(B−1)742部を仕
込み、混合撹拌しながら徐々に加熱し150℃で反応さ
せ、エポキシ基残量が0になったことを確認して、カチ
オン性樹脂(U−1)を得た。このものの固形分含量率
は80%、アミン価は94、1級水酸基当量は363お
よび(A)成分含有率は30.1%である。
物:撹拌機、滴下ロートおよび還流冷却器を取付けたフ
ラスコに、下記表1に示す(A)、(B)、(C)成分
および溶剤を仕込み、混合撹拌しながら徐々に150℃
で反応させ、エポキシ基残量が0になったことを確認し
て反応を終了し、カチオン性樹脂(U)を得た。
で、下記表1に示すその他の成分を混合し、150℃で
5時間反応させて、エポキシ基残量が0であることを確
認してから反応をとめ、カチオン性樹脂(U)を含む組
成物を得た。
クフェノールポリグリシジルエーテル(日本化薬(株)
製) DEN-438 : エポキシ当量180のノボラックフェノー
ルポリグリシジルエーテル(ダウケミカル日本(株)
製) EOCN-102S: エポキシ当量215のクレゾールノボラッ
クフェノールポリグリシジルエーテル(日本化薬(株)
製) ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル: エ
ポキシ当量380実施例7 カチオン性樹脂(U−7):撹拌機、温度計、滴下ロー
トおよび還流冷却器を取付けたフラスコに、DEN−4
38[エポキシ当量180、ダウケミカル日本(株)
製、]1008部およびエチレングリコールモノブチル
エーテル1045部を仕込み加熱溶解後、ジエタノール
アミン378部、アミノ化合物(B−1)742部およ
びビスフェノールA2052部を仕込み、混合撹拌しな
がら徐々に加熱し、150℃で反応させ、エポキシ基残
量が0であることを確認した。
キシ当量190のビスフェノールAジグリシジルエーテ
ル4370部およびエチレングリコールモノブチルエー
テル1250部を添加し、150℃で5時間反応させエ
ポキシ基残量が0であることを確認し固形分80%、ア
ミン価61、第1級水酸基当量510、A成分11%の
カチオン性樹脂(U−7)を得た。実施例8 自己硬化性塗料用樹脂(W−1) :撹拌機、温度計、滴
下ロートおよび還流冷却器を取付けたフラスコに、DE
N−438[エポキシ当量180、ダウケミカル日本
(株)製、]1008部およびメチルイソブチルケトン
931部を仕込み加熱溶解後ジエタノールアミン378
部、アミノ化合物(B−1)742部およびビスフェノ
ールA1596部を仕込み、混合撹拌しながら徐々に加
熱し、150℃で反応させ、エポキシ基残量が0である
ことを確認した。
キシ当量190のビスフェノールAジグリシジルエーテ
ル3610部およびメチルイソブチルケトン1060部
を添加し、150℃でエポキシ基残量が0になるまで反
応させ80℃に冷却した。
し80℃でNCO価が0になるまで反応させエチレング
リコールモノブチルエーテルを2752部添加しメチル
イソブチルケトン2752部を加熱減圧除去し固形分8
0%、アミン価51、第1級水酸基当量1223、A成
分9%、α,β−不飽和2重結合当量1223の自己硬
化性樹脂(W−1)を得た。
たフラスコに、ジエタノールアミン21部、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
0部、エポキシ当量340のポリプロピレングリコール
ジグリシジルエーテル340部およびビスフェノールA
2052部を仕込み、混合撹拌しながら徐々に加熱し、
120℃で反応させ、エポキシ当量が980であること
を確認後、エチレングリコールモノブチルエーテル47
9部を添加し100℃に保ちならが、ジエタノールアミ
ン158部及びアミノ化合物(B−2)43部を添加
し、粘度上昇が止るまで反応させ、固形分80%、アミ
ン価54、第1級水酸基当量518の比較用樹脂
((1))を得た。(A成分無し)比較例2 撹拌機、温度計、滴下ロートおよび還流冷却器を取付け
たフラスコに、DEN−438[エポキシ当量180、
ダウケミカル日本(株)製、]1008部およびエチレ
ングリコールモノブチルエーテル399部を仕込み加熱
溶解後ジエタノールアミン588部を仕込み、混合撹拌
しながら徐々に加熱し、150℃で反応させ、エポキシ
基残量が0であることを確認した。
キシ当量380のポリプロピレングリコールジグリシジ
ルエーテル1520部を、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3040部、ビスフェ
ノールA1596部およびエチレングリコールモノブチ
ルエーテル1696.5部を添加し、150℃で5時間
反応させエポキシ基残量が0であることを確認し、固形
分80%、アミン価78、第1級水酸基当量361、A
成分12%の比較用樹脂((2))を得た。(C成分使
用せず)実施例9 顔料分散ペースト(Y−1) :上記カチオン性樹脂(U
−1)10部にチタン白(石原産業(株)製タイペック
CR93)20部、カーボン(三菱化成(株)製、MA
−7)2部、トリポリリン酸アルミ(帝国化工(株)
製、Kホワイト84)4部、クレー(ジークライト化学
(株)製、ジークライト)24部、酢酸0.4部および
脱イオン水39.6部を加えて練り合わせた後、ガラス
ビーズ200部を加えてペイントシェーカーで分散し、
粒ゲージでの粗粒子が10μ以下の固形分58%の顔料
分散ペースト(Y−1)を得た。
合によって加え、十分に撹拌しながら脱イオン水を加え
て固形分30%のエマルションを得た。
1)75部とを予め混合し、これを、得られた上記エマ
ルション333部に配合し、ついで脱イオン水を加え固
形分含有率20%電着塗料を得た。
いて、リン酸亜鉛処理板および無処理鋼板に、25℃の
浴温で100Vから250Vまでの電圧で3分間電着
し、150℃で30分間焼きつけて得られる塗板のうち
硬化塗膜厚20μの塗板を選択し、塗膜性能試験に供し
た。試験結果は表3に示す。
で15日間密閉貯蔵し、貯蔵前後のエマルション粒径の
変化をコールター社、ナノサイザー N−4−を用いて
測定した。粒径が0.3μ以下では水分散性がすぐれて
いるといわれている。
に記載のpH自動計測器を用い、JISZ−8802−
78に記載の測定法を用いて測定した。
硬化した塗膜面を目視で判断した。 SST耐ソルトスプレー性:前記した塗装条件で20μ
を得る電圧で試験塗料を塗装し、160℃で20分間焼
付けた塗装板をJIS Z−2871の手法に従って試
験し、塗膜のカット(線状切傷)部からのクリーク巾片
側2.0mm以内及びカット部以外の塗膜のフクレが8
F(ASTM)以下の時合格とした。試験時間は100
0時間であった。
Claims (10)
- 【請求項1】 (A)下記一般式(I) 【化1】 [式中、R1およびR2は同一もしくは相異なり各々水素
原子、炭素数1〜8のアルキル基、アリール基、アラル
キル基またはハロゲン原子を表わし;R3は水素原子、
炭素数1〜10のアルキル基、アリール基、アラルキル
基、アリル基またはハロゲン原子を表わし;R4および
R6は同一もしくは相異なり各々水素原子、炭素数1〜
4のアルキル基またはグリシジルオキシフェニル基を含
有する有機基を表わし;R5は水素原子、炭素数1〜1
0のアルキル基、アリール基、アラルキル基、アリル基
またはハロゲン原子を表わし;そしてnは1〜38の整
数である]で示されるフェノール型ノボラック樹脂のグ
リシジルエーテル化物、(B)第1級水酸基を含有する
第1級もしくは第2級アミン化合物、および(C)フェ
ノール性水酸基を1分子中に少なくとも1個有するフェ
ノール化合物を反応させて得られる第1級水酸基を含有
するカチオン性樹脂(U)を主成分とすることを特徴と
する水性塗料用樹脂組成物。 - 【請求項2】 グリシジルエーテル化物(A)が、エポ
キシ当量が160〜1000で、かつ1分子中にグリシ
ジル基を平均3.5〜10個有するノボラック型フェノ
ールのグリシジルエーテル樹脂である請求項1記載の水
性塗料用樹脂組成物。 - 【請求項3】 フェノール化合物(C)を、グリシジル
エーテル化物(A)1モルあたり0.05〜1.4の割
合で付加させたものである請求項1記載の水性塗料用樹
脂組成物。 - 【請求項4】 フェノール化合物(C)が、下記一般式
(II) 【化2】 [式中、R31およびR32は同一もしくは相異なり各々水
素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表わし;そし
てR33〜R36は同一もしくは相異なり各々水素原子、炭
素数1〜10のアルキル基、アリール基、アラルキル
基、アリル基またはハロゲン原子を表わす]で示される
フェノール性水酸基含有官能基を1分子あたり平均0.
5〜1.5個含有し、かつ数平均分子量500〜200
00である化合物である請求項1記載の水性塗料用樹脂
組成物。 - 【請求項5】 請求項1記載の第1級水酸基を含有する
カチオン性樹脂(U)と硬化剤(H)との混合物を主成
分とすることを特徴とするカチオン電着塗料(V)。 - 【請求項6】 硬化剤(H)が、(H−1)ブロックポ
リイソシアネート化合物、(H−2)ポリエポキシド化
合物及び(H−3)1分子中に2個以上の不飽和基を有
する化合物から選ばれる少なくとも1種である請求項5
記載のカチオン電着塗料(V)。 - 【請求項7】 請求項1記載の第1級水酸基を含有する
カチオン性樹脂(U)と硬化剤(H)とを部分的に反応
させて得られる自己硬化性塗料用樹脂組成物(W)。 - 【請求項8】 請求項7記載の自己硬化性塗料用樹脂組
成物(W)を主成分とすることを特徴とするカチオン電
着塗料(X)。 - 【請求項9】 請求項1記載の第1級水酸基を含有する
カチオン性樹脂(U)または請求項7記載の自己硬化性
塗料用樹脂組成物(W)と顔料(G)とを主成分とする
ことを特徴とする顔料分散ペースト(Y)。 - 【請求項10】 請求項6記載のカチオン電着塗料
(V)または請求項8記載のカチオン電着塗料(X)で
塗装された製品。
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