JPH0613647B2 - 透明な着色塗膜を得る電着用塗料組成物 - Google Patents

透明な着色塗膜を得る電着用塗料組成物

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JPH0613647B2
JPH0613647B2 JP59214811A JP21481184A JPH0613647B2 JP H0613647 B2 JPH0613647 B2 JP H0613647B2 JP 59214811 A JP59214811 A JP 59214811A JP 21481184 A JP21481184 A JP 21481184A JP H0613647 B2 JPH0613647 B2 JP H0613647B2
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英夫 川下
卓雄 池田
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は透明な着色塗膜をうる電着用塗料組成物に関す
るものである。
本発明は特に高い精度と透明度をもった着色した塗膜が
求められる各種カラーフィルター、撮像板、ステンドグ
ラス、着色メッキ仕上げなどの製造に有用である。
従来電着塗装の手段で透明な塗膜をうる技術は知られて
いる。例えば、色素として比較的透明性をうる顔料を微
粒子に分散して使用する方法、塗膜を後工程で染色する
方法などが知られている。
しかしながら従来のそれぞれの方法は欠点を有してい
た。例えば、顔料を微粒子にして使用する方法は、必要
な微粒子に分散するまでに極めて高度な分散技術を必要
とすること、ある程度透明度が下がることなど、後染色
による方法は複雑な染色工程を必要とすること、均一な
着色を得難いことなどの欠点がある。
本発明者らは、如何にして前記の如き欠点を解消し、透
明度の高い着色した塗膜をうるかについて鋭意研究を重
ねた結果、色素として後記の如き一般式(I)の構造を有
する適度の親油性と親水性を併備した金属錯塩染料をし
た電着用組成物を用いれば、極めて透明度の高い着色し
た塗膜を安定に作りうることを見いだし本発明を完成し
た。
すなわち、本発明は、下記一般式(I)の構造を有する金
属錯塩染料を含むことを特徴とする、透明な着色塗膜を
得る電着用塗料用組成物である。
[式中、R,R′,RおよびR′はそれぞれ水
素、スルファモイル基、アルキルスルファモイル基また
はアルキルスルホン基を表わす。但し、R,R′
およびR′の全部が水素であることはない。
,R′,R,R′,RおよびR′は水
素、C−Cのアルキル基またはフェニル基を表わ
す。
は式(a) (式中、R,R,RおよびR10は水素、アルキル
基、アルコキシアルキル基、アラルキル基、シクロアル
キル基、ヒドロキシアルキル基を表わす。ただし、
,R,RおよびR10のすべてが同時に水素であ
ることはなく、それらの有する炭素数は4〜20であ
る。)または異節環状アミンのカチオンを表わす。A,
A′は−O−または−CO−O−を表わし、MはCrま
たはCoを表わす〕 一般式(I)で示される金属錯塩染料は、たとえば以下に
示すような方法で製造することができる。すなわち、一
般式(II),(II′) (式中、R,R′,R,R′,R,R′
,R′,R,R′,R,R′,A,A′
は前記の意味を有する。) で示されるモノアゾ色素を、公知の方法でクロムまたは
コバルト錯化し、次いでアンモニウム塩化することによ
り得ることができる。
ここで一般式(II),(II′)のモノアゾ色素は、一般式
(III),(III′) (式中、R,R′,R,R′,A,A′は前記
の意味を有する。) で示されるアミノフェノールをジアゾ化し、一般式(I
V)、(IV′) (式中、R,R′,R,R′,R,R′
,R′は前記の意味を表わす) で示されるピラゾロン誘導体とカップリングさせること
により得られる。
一般式(II),(II′)のモノアゾ色素のクロム錯化また
はコバルト錯化は水中またはアルコール、エチレングリ
コール、ホルムアミド、セロソルブなどの有機溶媒中で
弱酸性またはアルカリ性においてクロムまたはコバルト
付与剤例えば酢酸クロム、ギ酸クロム、塩化クロム、サ
リチル酸クロル、硫酸コバルト、酒石酸コバルトなどが
作用させることによって容易に行うことができる。クロ
ムまたはコバルト錯化された色素の各種アミンによるア
ンモニウム塩化は種々の方法で行うことができる。例え
ば上記方法で得られたクロムまたはコバルト含有色素を
水溶媒中で酸(例えば塩酸、酢酸)で処理して色素酸に
変え、各種アミンでアンモニウム塩化することにより一
般式(I)の金属錯塩染料を得ることができる。
また、一般式(II),(II′)のモノアゾ色素を水または
有機溶媒(例えばホルムアミド、ジメチルホルムアミ
ド、セロソルブなど)の単独または連合液中で各種アミ
ンの存在下にクロムまたはコバルト付与剤で処理するこ
とによっても一般式(I)の染料を得ることができる。
一般式(III),(III′)に示されるアミノフェノール類
としては、たとえば、2−アミノフェノール、アンスラ
ニル酸、5−ニトロ−2−アミノフェノール、4−メチ
ル−2−アミノフェノール、4−クロロ−2−アミノフ
ェノール、4−アミル−2−アミノフェノール、4−ス
ルホアミド−2−アミノフェノール、5−メチルスルホ
アミド−2−アミノ安息香酸、4−メチルスルホニル−
2−アミノフェノール、4−メチル−6−ニトロ−2−
アミノフェノールなどがあげられる。
一般式(IV),(IV′)に示されるピラゾロン誘導体とし
ては例えば、1−フェニル(3′−スルホンアミド)−
3−メチル−5−ピラゾロン、1−フェニル(4′−ス
ルホンアミド)−3−メチル−5−ピラゾロン、1−フ
ェニル(3′−メチルスルホンアミド)−3−メチル−
5−ピラゾロン、1−フェニル(3′−エチルスルホン
アミド)−3−メチル−5−ピラゾロン、1−フェニル
(4′−メチルスルホンアミド)−3−メチル−5−ピ
ラゾロン、1−フェニル(4′−エチルスルホンアミ
ド)−3−メチル−5−ピラゾロン、1−フェニル−3
−メチル−5−ピラゾロン、1−フェニル−3−エチル
−5−ピラゾロン、1−フェニル−3−フェニル−5−
ピラゾロン、1−フェニル(3′−クロロ)−3−メチ
ル−5−ピラゾロン、1−フェニル(4−ニトロ)−3
−メチル−5−ピラゾロン、1−フェニル (3′−エ
チル)−3−メチル−5−ピラゾロン1−フェニル
(3′−オクチル)−3−メチル−5−ピラゾロン、お
よび1−フェニル(3′−エチルスルホン)−3−メチ
ル−−5−ピラゾロンなどが挙げられる。
本発明に使用する金属錯塩染料の製造に適したアミンと
して例えばブチルアミン、アミルアミン、ヘキシルアミ
ン、オクチルアミン、ドデシルアミン、ジブチルアミ
ン、ジヘキシルアミン、トリブチルアミン、メトキシプ
ロピルアミン、エトキシプロピルアミン、ブトキシプロ
ピルアミン、プロポキシプロピルアミン、2エチルヘキ
シルオキシプロピルアミン、ベンジルアミン、シクロヘ
キシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、モルホリン、
プペリジン、ブチルエタノールアミン、ヘキシルエタノ
ールアミン、ドデシルエノタノールアミン、ステアリル
エタノールアミン、ベンジルエタノールアミン、ジブチ
ルエタノールアミン、ジプロパノールアミン、トリプロ
パノールアミン、テトラブチルアンモニウムなどがあげ
られ、これらは2種以上を混用することが出来る。これ
らのアミンのうち、特に好ましいのはアルカノールアミ
ンである。
このようにして得られる一般式(I)の染料としては、た
とえば次のものが例示される。
(7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) 電着用組成物の構成要素としては、上記の染料以外に染
料を固着させるための高分子バインダー、中和剤、染料
を溶解し又良好な電着特性を与えるための有機溶剤、又
場合により各種の添加剤が加えられる。高分子バインダ
ーとしては、アニオン系バインダーが使用され、アクリ
ル系、ポリエステル系、エポキシ系、マレイン化油系、
ポリブタジエン樹脂系などがあり、これらの樹脂は、場
合により塗膜により高い架橋性を与えるための硬化剤と
して、メラミン樹脂、ウレタン樹脂などが併用される。
これらの樹脂は、トリエチルアミン、イソプロパノール
アミン、ジメチルエタノールアミンなどのアミン類、ア
ンモニウムなどで中和し、水に分散しうる様にして使用
される。中和剤の使用量は、MEQ(MEQとは、電着
液中に含まれる固型分1gを中和するのに必要な中和剤
のミリグラム当量を表わす)という特数値で示され、電
着液を配合する上での極めて重要な特徴値である。通常
アニオン系の場合30−120、好ましくは40−70
の範囲で使用される。場合によりカチオン系バインダー
も使用できる。
有機溶剤としては、エチルセロソルブ、ブチルセロソル
ブ、メチルセロソルブなどのセロソルブ系、イソプロピ
ルアルコール、ブチルアルコール、アセチレンアルコー
ルなどのアルコール系、エチレングリコール、ブチルカ
ービトールなどのグリコール系などの水溶性溶剤が主と
して使用されるが、場合により非水溶性溶剤も併用して
使用される。又添加剤としては塗膜を平滑にするレベリ
ング剤、ハジキを防止するハジキ防止剤などが適宜添加
される。
本発明の電着液は前記のバインダー、中和剤、染料、有
機溶剤、添加剤などを適宜の割合で均一に混合分散して
調整される。又その電着液組成は、例えば次の如くの範
囲で使用される。固形分8〜20重量%、染料/バイン
ダー比1/2〜1/20、MEQ30〜120、溶剤量
2〜10重量%であり、添加剤は必要に応じて少量加え
られる。
また前記電着液の調整におあて、染料は通常下記の様な
方法で添加される。まず染料を溶剤に溶解し、ついでバ
インダーを加えるか、又は溶剤/バインダー混合液に溶
解する。次いで乳化液を作ることにより上記の溶液を純
水中に強い撹拌下に添加してO/Wの乳化液を作成し、
最後に純水及び和中和剤で固形分及MEQを調整して電
着液とする。
電着塗膜の形成は、通常次の様に行われる。
調整された電着液に、被塗装体と対極となる電極を挿入
する。両極間にアニオン系電着の場合は被塗装体を正極
とし、又カチオン系電着の場合はこれを負極として電位
を与える。電位は通常10〜800Vで約5〜180秒
通電せしめると被塗装体上に塗料を含むバインダーが析
出する。これを取出しよく洗浄した後、加熱などの手段
により硬化させることにより塗膜をうる。被塗装体は導
電性を有する物であればよく、カラーフィルター、撮像
板などの基板を含めて透明性が求められる場合は、ガラ
ス、耐熱性プラスチックなどの上に酸化スズ、酸化イン
ジウムなどの透明導電性膜を形成した基板が使用され
る。
上記の透明導電性膜は予め、パターニングされていれ
ば、塗膜は忠実にその上に形成され、極めて精度の高い
着色塗膜をうることが出来る。
以下に、実施例により発明の内容を具体的に説明する。
尚、実施例中“部”は他に特記しない限りは重量部であ
る。
実施例1 次のアニオン系着色電着液を作製し、試験に供した。
アクリル樹脂(神東塗料社 製) 53.6部 メラミン樹脂(三和ケミカル社製MX−40) 15.
0 エチルセロソルブ 45.0 トリエチルアミン 4.5 イオン交換水 866.9 黄染料[前記(14)] 15.0 合 計 1000.0 電着液の作製方法は次の方法にて行った。不揮発分84
%、酸価50(酸価は樹脂固形分1gの中和に要するK
OHのmg数である)のアクリル樹脂53.6部のうち、
40部とエチルセルブ45部及び黄色染料(14)を実験室
分散機サンドグラインドミル(浅田鉄工所製)なて3回
パスで分散した。
この分散した組成物に残余のアクリル樹脂、メラミン樹
脂を加えて十分混合した後、トリエチルアミンにて中和
し、更にイオン交換水にて稀釈して電着液を作成した。
出来上った電着液は固形分7.5%、MEQ60、固形
分中に20重量%の染料を着色剤として含有している。
ここでMEQ値の測定方法を説明する。
サンプル20mlを精秤し、ブチルセロソルブ20ml、イ
オン交換水100mlを加え、撹拌下に置き、1/10N−Hc
l溶液を適下しながら、pHメーターでpH値を測定
し、滴定曲線を描く。滴定曲線の二つの変曲線から、そ
の中点を求め、中点までに要した1/10N−Hcl溶液の
滴定量を求める。次いて、MEQの計算式によりそのア
ミン濃度を計算する。
ここでV:中点までに要した1/10N−Hcl溶液の滴
定量(ml) f:1/10−Hcl溶液の力価 S:試料の重量(gr) C:試料の加熱残分 以上のように作成した電着液を20℃で撹拌し、ガラス
を基板として、その上にスプレーコート法により、酸化
インジウム導電膜が形成された透明基板を陽極とし、対
向極となるステンレス板を陰極として両極間に30Vの
電圧を30秒間印加した。次に水洗後、電着により形成
した着色層中のアクリル樹脂とメラミン樹脂を焼付けに
より縮合反応を行なわせ硬化させた。焼付は空気中で1
75℃−30分行った。得られた硬化膜は、透明性にす
ぐれた1.5μの均一な着色塗膜であった。膜厚、透明
性、耐久性のテスト結果を表−1に示す。
更に、この電着液を20℃で撹拌下に置き、5日後同一
条件で電着したところ、初期のものと同様な性質を示し
た。それぞれの結果を表−1に示す。
なお、表−1において透明性(ヘイズ)とは、フィルム
の曇りの度合を示し、値が少ない程、透明性が優れてい
る。測定方法は、積分球式測定装置を用いて、サンプル
の全光線透過量及び拡散透過量を測定し、計算により、
全光線透過率Tt(%)及び拡散透過率Tt(%)を算出し、ヘ
イズ値を算出する。
その計算式は下記による。
実施例2 実施例1における黄染料(14)の代わりに赤染料[前
記(6)]を用いて、他は同様にして実施して電着液を作
成した。
この電着液を20℃で撹拌し、クロムメッキを施した金
属板を陽極とし、対電極をステンレ板として、両極間に
50Vで60秒間印加した。次いで実施例1と同じ様に
水洗し、その後175℃−30分焼付硬化を行った。得
られた塗膜はクロムメッキの光沢感を失うことなく透明
性のある20μの着色膜であった。
次いで実施例1で用いた酸化インジウム導電膜が形成さ
れたガラス基板に、50V− 60秒印加し、水洗後、
175℃−30分焼付硬化させた。得られた硬化膜は実
施例1と同様な透明性にすぐれた20μの均一な着色塗
膜であった。
2種の導電体上の硬化着色膜の膜厚、透明性、耐久性は
表−1に示す。
更に、この電着液を20℃で撹拌下に置き、5日後同一
条件で電着したところ、初期のものと同様な性質を示し
た。それぞれの結果を表−1に示す。
実施例8 実施例1における黄染料(14)のかわりに赤染料[前記
(8)]を用いて、実施例1の同じ方法で電着液を作成し
た。
この電着液を用いて、実施例1と同一条件で、ガラス基
板上の酸化インジウム導電膜に電着し、焼付たところ、
実施例1と同様に透明性にすぐれた1.7μの均一な着
色膜が得られた。膜厚、透明性、耐久性は表−1に示
す。
更に、この電着液を20℃で撹拌下におき、5日後同一
条件で電着したところ、初期のものと同様な性質を示し
た。それぞれの結果を表−1に示す。
実施例4 実施例1における黄染料の代わりに赤染料[前記(9)]
を用いて、実施例1と同じ方法で電着液を作成した。
この電着液を用いて、実施例2と同一条件で、クロムメ
ッキを施した金属板及び酸化インジウム導電膜が形成さ
れたガラス基板に電着し、水洗後、焼付した。得られた
着色膜は、透明性にすぐれた2.0μの均一な硬化膜で
あった。
2種の導電体上の硬化色膜の膜厚、透明性、耐久性は表
−1に示す。
更に電着液を20℃で撹拌下に置き、5日後同一条件で
電着したところ、初期と同様な性質を示した。それぞれ
の結果を表−1に示す。
比較例1 実施例2における赤染料を下記の分子構造を持った赤染
料を用いて、実施例2と同一条件で電着液を作成し、電
着した。その結果、膜厚が1.8μmの均一な着色膜で
あったが、不透明な、白くぼやけた硬化膜であった。又
この電着液を20℃で撹拌下に置き、5日後同一条件で
電着したところ、表面の凹凸が激しい不均一膜であっ
た。又その不透明度が更に進んでおり、本発明の目的で
ある透明性にすぐれた着色膜は得られず、染料における
分子構造の違いが、着色膜の透明性、膜厚均一性に大き
な影響を及ぼすことが判明した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 卓雄 大阪府大阪市淀川区西三国4丁目2番11号 田岡化学工業株式会社内 (72)発明者 大田 光宏 大阪府大阪市淀川区西三国4丁目2番11号 田岡化学工業株式会社内 審査官 鐘尾 みや子

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記一般式(I)の構造を有する金属錯塩染
    料を含むことを特徴とする、透明な着色塗膜を得る電着
    用塗料組成物。 [式中、R,R′,RおよびR′はそれぞれ水
    素、スルファモイル基、アルキルスルファモイル基また
    はアルキルスルホン基を表わす。但し、R,R′
    およびR′の全部が水素であることはない。 R,R′,R,R′,RおよびR′は水
    素、C−C12のアルキル基、ハロゲン原子またはニト
    ロ基を表わし、R及びR′はC〜Cのアルキル
    基またはフェニル基を表わす。 X は式(a) (式中、R,R,RおよびR10は水素、アルキル
    基、アルコキシアルキル基、アラルキル基、シクロアル
    キル基、ヒドロキシアルキル基を表わす。ただし、
    ,R,RおよびR10のすべてが同時に水素であ
    ることはなく、それらの有する炭素数は4〜20であ
    る。)または異節環状アミンのカチオンを表わす。A,
    A′は−O−または−CO−O−を表わし、MはCrまた
    はCoを表わす〕
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CN101482699B (zh) * 2007-12-14 2015-07-01 住友化学株式会社 着色感光性树脂组合物
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