JPH06299101A - 架橋した微小粒子を含んでなる電着塗装組成物 - Google Patents

架橋した微小粒子を含んでなる電着塗装組成物

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JPH06299101A
JPH06299101A JP6022809A JP2280994A JPH06299101A JP H06299101 A JPH06299101 A JP H06299101A JP 6022809 A JP6022809 A JP 6022809A JP 2280994 A JP2280994 A JP 2280994A JP H06299101 A JPH06299101 A JP H06299101A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】(a)水分散性で電着可能な、少なくとも部分
的に中和された陽イオン性樹脂の水性分散液、および
(b)(1)酸により中和された第3級アミノ官能性ア
クリル系重合体およびポリエポキシドを混合し、(2)
形成された混合物を水性媒体中に分散させて混合物の微
小粒子の分散液を形成し、(3)分散液を加熱して微小
粒子中のアクリル樹脂およびポリエポキシドを架橋させ
ることにより製造された重合体微小粒子 を含んでなる電着塗装組成物を開示する。 【効果】電着工程で使用すると、本発明のコーティング
組成物は、金属基材の窪んだ区域および縁部を始めとす
る様々な部分の全体にわたって平滑な、連続したコーテ
ィングを形成する。この様にコーティング組成物は金属
基材、特に自動車の車体、用の腐食防止用プライマーコ
ーティングとして非常に効果的である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】発明の分野 本発明は、電着塗装組成物、特に架橋した微小粒子を含
んでなる、そのような組成物、に関する。
【0002】発明の背景 電着塗装、つまりエレクトロコーティング、は金属基材
に重合体コーティングを塗布する分野において広く使用
されている。電着塗装浴は通常、塩を形成して樹脂が水
性浴に分散または溶解できる様にするイオン性基を有す
る主要な被覆形成樹脂、例えばアクリル系またはエポキ
シ樹脂、を含んでなる。電着塗装浴には顔料(樹脂ペー
スト中に分散したもの)、染料、流動性調整剤、および
他の添加剤が含まれることが多い。
【0003】硬質のエレクトロコート被膜が望ましい自
動車用途または工業用途では、この浴は適切な条件下で
(例えば加熱により)ブロックが外れて、主要樹脂上の
官能基と反応してコーティングを硬化させる、ブロック
された架橋剤をも含む。
【0004】電着塗装の組成物および方法の長所の一つ
は、コーティング組成物を、形状または構造に関係な
く、様々な金属基材に塗布できることである。このこと
は、多くの不規則な表面を有する基材、例えば自動車の
車体、上に防食塗装としてコーティングを施す場合に特
に有利である。電着塗装の防食効果を最大にするために
は、金属基材のすべての部分にわたってコーティングが
連続した層を形成することが重要である。
【0005】電着塗装の、基材のすべての部分を覆うの
に有効であるか否かを測る2つの基準は、つきまわり性
(throwpower)および縁部被覆である。つきまわり性は、
電着塗装の、金属表面の窪んだ、または内側区域を被覆
するのに有効であるかを測定する。縁部被覆は、電着塗
装の、金属基材の縁部を被覆するのに有効であるかを測
定する。電着塗装の防食効果を最大限に高めるには、良
好なつきまわり性および縁部被覆が重要である。
【0006】電着塗装は、他の多くの基準をも満たす必
要があることが多い。高度の平滑性も望ましいことが多
い。例えば、電着塗装を高光沢トップコートのためのプ
ライマーとして使用する場合、そのトップコートが十分
な外観を有するためには、プライマー層は非常に平滑で
なければならない。また、一定のpH範囲にわたって安定
性を示すことも有利である。
【0007】したがって、全体的な腐食防止性および平
滑性を犠牲にせずに、良好なつきまわり性および縁部被
覆性を示す電着塗装組成物を提供することが望ましい。
【0008】発明の概要 本発明により、 (a)水分散性で電着可能な、少なくとも部分的に中和
された陽イオン性樹脂の水性分散液、および (b)(1)酸により中和された第3級アミノ官能性ア
クリル系重合体およびポリエポキシドを混合し、(2)
形成された混合物を水性媒体中に分散させて混合物の微
小粒子の分散液を形成し、(3)分散液を加熱して微小
粒子中のアクリル系樹脂およびポリエポキシドを架橋さ
せることにより製造された重合体微小粒子、を含んでな
る電着塗装組成物が提供される。
【0009】電着工程で使用すると、本発明のコーティ
ング組成物は、金属基材の窪んだ区域および縁部を始め
とする様々な部分の全体にわたって平滑な、連続したコ
ーティングを形成する。この様にコーティング組成物は
金属基材、特に自動車の車体、用の腐食防止用プライマ
ーコーティングとして非常に効果的である。
【0010】好ましい実施態様の説明 本発明の実施で使用する微小粒子は、中和した第3級ア
ミン官能性アクリル系重合体およびポリエポキシドから
製造する。第3級アミン官能性アクリル系重合体は、1
種またはそれより多い、分子のエステル部分に第3級ア
ミノ基を含むアクリル系モノマー、および1種またはそ
れより多い、他の共重合可能なエチレン性不飽和モノマ
ーから製造することができる。第3級アミノ基を含むア
クリル系モノマーは、この分野では良く知られており、
例えばメタクリル酸ジメチルアミノエチルおよびアクリ
ル酸ジメチルアミノエチルがある。共重合可能なエチレ
ン性不飽和モノマーもこの分野では良く知られている。
その様なモノマーは、アミンと反応し得る基を含まない
のが好ましい。これらのモノマーには、アクリル酸また
はメタクリル酸のアルキルエステル、例えばアクリル酸
エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキ
シル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸イソデシル、
メタクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシ
プロピルおよびその他、ならびにビニルモノマー、例え
ばスチレン、ビニルトルエン、がある。
【0011】あるいは、第3級アミン官能性アクリル系
重合体は、他の化合物と反応し得る側基を有するアクリ
ル系重合体骨格をまず形成し、その骨格上に第3級アミ
ノ基を付加することにより製造することができる。これ
は、例えばアクリル系重合体中にメタクリル酸グリシジ
ルを取り入れ、次いでオキシラン側基を第2級アミンと
反応させることにより達成できる。
【0012】第3級アミン官能性アクリル系重合体は、
数平均分子量が好ましくは3000〜30,000、よ
り好ましくは10,000〜25,000、である。こ
の重合体は、第3級窒素あたりの当量が好ましくは40
0〜1500、より好ましくは750〜1500、であ
る。
【0013】使用可能なポリエポキシドには、エポキシ
縮合重合体(例えばアルコールおよびフェノールのポリ
グリシジルエーテル)(これが好ましい)、エポキシ含
有アクリル系重合体、および特定のポリエポキシドモノ
マーおよびオリゴマーがある。
【0014】使用されるエポキシ縮合重合体は、ポリエ
ポキシド、すなわち1,2−エポキシ当量が1を超え
る、好ましくは1を超え、約3.0までの、重合体であ
る。好ましい実施態様では、ポリエポキシドはジエポキ
シドであり、したがって1,2−エポキシ当量が2であ
る。その様なエポキシドの例は、多価フェノールおよび
脂肪族アルコールのポリグリシジルエーテルである。こ
れらのポリエポキシドは、アルカリの存在下で、多価フ
ェノールまたは脂肪族アルコールをエピハロヒドリン、
例えばエピクロロヒドリン、でエーテル化することによ
り製造できる。
【0015】好適なポリフェノールの例は、2,2−ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノー
ルA)、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−エ
タン、および2−メチル−1,1−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)プロパンである。好適な脂肪族アルコール
の例は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、
1,2−プロピレングリコール、および1,4−ブチレ
ングリコールである。また、環状脂肪族ポリオール、例
えば1,2−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロ
ヘキサンジオール、1,2−ビス(ヒドロキシメチル)
シクロヘキサン、および水素化ビスフェノールAも使用
できる。
【0016】上記のエポキシ含有重合体の他に、ある種
のポリエポキシドモノマーおよびオリゴマーも使用でき
る。これらの物質の例は、シクロヘキサンオキシド部分
を含む物質である。これらのポリエポキシドは、分子量
が比較的低く、反応性が比較的高いので、硬化性が優れ
たハイソリッドコーティング組成物を形成することがで
きる。ポリエポキシドは、平均1,2−エポキシ当量が
1を超えているべきである。すなわち好ましいポリエポ
キシドは、1,2−エポキシ当量が2のジエポキシドで
ある。
【0017】エポキシ含有アクリル系重合体は、少なく
とも1個のエポキシ基を有するエチレン性不飽和モノマ
ーと、少なくとも1種のエポキシ基不含重合性エチレン
性不飽和モノマーの共重合体である。
【0018】エポキシ基含有エチレン性不飽和モノマー
の例は、1,2−エポキシ基を含むモノマーであり、ア
クリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、および
アリルグリシジルエーテルが含まれる。
【0019】エポキシ基不含エチレン性不飽和モノマー
の例は、アルキル基中に1〜20個の炭素原子を含む、
アクリル酸およびメタクリル酸のアルキルエステルであ
る。これらのアクリル酸エステルおよびメタクリル酸エ
ステルの具体例は、メタクリル酸メチル、メタクリル酸
エチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸エチル、アク
リル酸ブチル、およびアクリル酸2−エチルヘキシルで
ある。
【0020】他の共重合可能なエチレン性不飽和モノマ
ーの例は、上記の、第3級アミノ官能性アクリル系重合
体と共に使用するモノマーであるが、ただし、酸基を含
む共重合可能なエチレン性不飽和モノマー、例えばアク
リル酸およびメタクリル酸、は、エポキシおよび酸基が
反応する可能性があるので、使用しない方が好ましい。
【0021】ポリエポキシドは、数平均分子量が好まし
くは376〜3000、より好ましくは800〜200
0、である。これはポリスチレン標準を使用するGPC
法により測定することができる。重合体は、エポキシ基
1個あたりの当量(すなわちエポキシ当量またはEE
W)が好ましくは188〜1500、より好ましくは4
00〜1000、である。
【0022】本発明による微小粒子を製造するために
は、第3級アミノ官能性アクリル系重合体を最初に酢酸
または乳酸の様な酸で中和する。
【0023】中和した後、塩形成させた第3級アミノ官
能性アクリル系重合体をポリエポキシドと混合する。こ
の混合は、極性有機溶剤、極性有機溶剤と水の混合物、
非極性有機溶剤、またはそれらの混合物、の存在下で行
うことができる。混合は、溶剤なしに、例えばミル中
で、行うこともできるが、好ましくは極性有機溶剤また
は極性有機溶剤と水の混合物(所望により少量の非極性
有機溶剤を含む)の存在下で行う。各成分の混合に有用
な溶剤の例は、ブチルセロソルブ、エチルセロソルブ、
およびエチレングリコール、プロピレングリコール、ま
たはジエチレングリコールの様なグリコールのエーテ
ル、およびそれらの混合物である。
【0024】混合後、塩形成させた第3級アミノ官能性
アクリル系重合体、ポリエポキシド、および混合溶剤の
混合物を水性媒体中に分散させ、粒子径が0.01〜1
0μm (好ましくは0.1〜0.5μm )、および不揮
発成分が10〜40重量%(好ましくは20〜30重量
%)の水性分散液を形成させる。水性媒体は主として水
を含むが、極性有機溶剤、pH調整剤、界面活性剤、また
は分散剤を加えて所望の粒子径および均一性を有する分
散液を形成させることが望ましい場合がある。その様な
溶剤、pH調整剤、界面活性剤、および/または分散剤の
使用して水性分散液を形成させることは、この分野では
良く知られており、ここで詳細に説明する必要はない。
【0025】上記の粒子径範囲は、ポリエポキシドおよ
び第4級化アクリル系樹脂の混合物の分散液、ならびに
重合体微小粒子に好ましい範囲である。しかし、混合工
程で上記範囲によりもかなり大きな粒子径をも有用であ
るということをこの発明は想定している。この理由は、
その後に続く架橋工程の際に、実質的に非水分散性のポ
リエポキシドが第4級化されたアクリル系樹脂と共に、
高度に帯電した水分散性架橋マトリックスの一部になる
ためである。これによって、架橋工程の際に粒子径のか
なりの低下が生じる。
【0026】分散液の各粒子中に含まれる混合材料を架
橋させるために、次いで分散液を60〜98℃(好まし
くは78〜82℃)の温度に、アクリル系樹脂とポリエ
ポキシドが架橋するのに十分な時間加熱する。架橋は、
塩形成された第3級アミンとエポキシドが反応し、第4
級基が形成される時に起こる。
【0027】得られた微小粒子分散液は、そこで、電着
塗装浴中に入れることができる。微小粒子は、エレクト
ロコート浴中の主要樹脂不揮発成分に対して1〜20重
量%、好ましくは3〜10重量%、の量で浴中に存在す
るのが効果的である。
【0028】本発明は、カソード性電着塗装組成物に有
用である。電着塗装工程に使用できる水分散性樹脂は、
それらの分散状態に応じて、溶液型、分散液型、エマル
ション型、および懸濁液型に分類することができる。こ
れらの種類の樹脂をここでは一括して「水分散性樹脂」
と呼ぶ。多種多様のその様な樹脂が既知であり、本発明
で使用することができる。
【0029】その様な樹脂の多くが知られていて、たと
えばアクリル系、ポリエステル、ポリエーテル、フェノ
ール系、エポキシ、ポリウレタン、ポリアミド、ポリブ
タジエン、およびオイル系樹脂がある。それらの代表例
は、アクリル酸またはメタクリル酸を含むアクリル系共
重合体、マレイン化された天然および合成乾性オイル、
マレイン化ポリブタジエン、マレイン化オイルおよび重
合体のハーフエステルおよびハーフアミドである。
【0030】カソード性電着塗装工程に使用する水分散
性樹脂は陽イオン性官能基、例えば第1級、第2級また
は第3級アミン部分、を正に帯電し得る親水性基として
有する。その様な樹脂の多くが知られていて、たとえば
エポキシ、ポリエーテル、ポリエステル、ポリウレタ
ン、ポリアミド、ポリブタジエン、フェノール系樹脂お
よびアクリル系樹脂が含まれる。
【0031】陽イオン性樹脂は文献に数多く記載されて
いる。これらの樹脂は一般的に、水に対する分散性を与
えるために、多くの塩基性基、例えば第1級、第2級ま
たは第3級アミノ基、を含む。これらの樹脂は、第1お
よび/または第2級アミン基を含む場合、さらに水酸基
を含むことも含まないこともあるが、含むことが好まし
い。陽イオン性樹脂中に第3級アミノ基だけが存在する
場合、その樹脂は、架橋し得るためには、水酸基または
他の官能基を含む必要がある。陽イオン性樹脂のアミノ
当量は150〜3000、好ましくは500〜200
0、である。OH基を有する場合、樹脂のヒドロキシル
当量は一般的に150〜1000、好ましくは200〜
500、である。さらに、樹脂はC=C二重結合を含む
こともあり、C=C当量は500〜1500である。
【0032】代表的な陽イオン性樹脂の分子量(平均)
は通常300〜50,000、好ましくは5000〜2
0,000、である。
【0033】陽イオン性樹脂の例は、ここに参考として
含めるJournal of Coatings Technology、Vol. 54, No.
686(1982), p33-41 (「陽イオン性の電着塗装可能なコ
ーティング用の重合体組成物」)に記載されている。こ
こでは、水酸基および/またはアミノ基を含むアルフ
ァ、ベータ−オレフィン性不飽和モノマーの重合体を挙
げることができよう。水酸基またはアミノ基は、共重合
において適当なモノマー、例えば、アルファ、ベータ−
オレフィン性不飽和カルボン酸のヒドロキシルまたはア
ミノエステル、例としては(メタ)アクリル酸ヒドロキ
シアルキルまたは(メタ)アクリル酸アミノアルキル、
を使用することにより、あるいはジアミンまたはポリア
ミンとの、例えばN,N−ジメチルアミノプロピルアミ
ンとの、重合体類似反応によりアミド、アミノまたはウ
レタン基を形成することにより、導入することができ
る。別の群は、二量体化された脂肪酸とポリアミンから
得られるポリアミノポリアミドである。これには、第1
または第2級アミンとポリグリシジルエーテルの反応に
より製造されるアミノポリエーテルポリオールが特に好
適である。ここで、すべてのアミノ基を第3級アミノ基
に変換するのに十分なエポキシド基が存在するのが有利
である。好ましいポリグリシジルエーテルはビスフェノ
ールAおよび類似のポリフェノールのポリグリシジルエ
ーテルである。これらの物質は、例えばアルカリの存在
下でエピハロヒドリン、例えばエピクロロヒドリン、を
使用し、ポリフェノールをエーテル化することにより製
造できる。
【0034】ポリフェノールのポリグリシジルエーテル
は、それ自体アミンと反応し得るが、フィルム特性を改
良するために、反応性エポキシド基の一部を改質された
物質と反応させるのが有利である場合が多い。エポキシ
ド基とポリオールまたはポリカルボン酸の反応が特に好
ましい。
【0035】有用なポリオールには、ポリエーテルポリ
オール、ポリエステルポリオール、またはウレタンポリ
オールが包含される。ポリエーテルポリオールは、アル
キレンオキシド(例えばエチレンオキシド、プロピレン
オキシド、テトラヒドロフラン)を、2〜8個の炭素原
子を有し、分子量が約50〜300である低分子量ポリ
オール(例えば、エチレングリコール、ジエチレングリ
コール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、グリセリン、トリメチロールプロパン、1,2,6
−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール)と付加
重合させることにより製造できる。アルキレンオキシド
成分として、エチレンオキシドを単独で、または他のア
ルキレンオキシドとの組合せで、使用すると、樹脂の水
溶性が改良される。
【0036】ポリエステルポリオールは、上記の低分子
量ポリオールまたはエポキシ化合物、例えば脂肪酸グリ
シジルエステル、を、ポリカルボン酸(例えばアジピン
酸、コハク酸、マレイン酸、フタル酸、またはテレフタ
ル酸)、またはそれらの誘導体、と反応させることによ
り、製造できる。
【0037】ポリエステルポリオールは、環状エステ
ル、例えばカプロラクタムまたはブチロラクトン、の開
環重合により製造することができる。
【0038】ウレタン改質ポリオールは、過剰量の上記
のポリエーテルポリオールまたはポリエステルポリオー
ルを有機ポリイソシアネートと反応させることにより製
造できる。
【0039】上記のポリカルボン酸は、上記のポリオー
ルと、過剰のポリカルボン酸との、または好ましくはそ
れらの無水物との、反応により得られる。これらの物質
は、低分子量ポリオール、例えばエチレングリコール、
プロピレングリコールなど、を使用し、ポリカルボン酸
またはそれらの無水物をエステル化することによっても
同様に得ることができる。低分子量ポリオールの代わり
に、低分子量ポリエーテルポリアミンまたはポリアミ
ン、例えばヘキサメチレンジアミン、を使用することも
できる。
【0040】ポリオールまたはポリカルボン酸を使用す
るアミノポリエーテルポリオールの改質は、好ましくは
ポリグリシジルエーテルと第1または第2級アミンの反
応の前に行う。しかし、出発物質として使用するポリグ
リシジルエーテルのアミンに対する比率を、過剰のエポ
キシ基が存在する様に選択する。次いで、エポキシ基を
ポリカルボン酸またはポリオールと反応させることがで
きる。さらに、最早エポキシド基を含まない最終物質
を、水酸基とグリシジルエーテルの反応によりさらに改
質することができる。
【0041】特定樹脂の硬化機構に応じて、これらの樹
脂は3種類に分類することができる。第一の種類は、ラ
ジカルまたは酸化重合反応により自己架橋できる樹脂で
ある。樹脂の第二の種類は、架橋剤、例えばブロックド
ポリイソシアネート、を必要とする。第三の種類は、自
己架橋反応と架橋剤の両方を組み合わせて使用する。
【0042】また、架橋反応の開始に必要なエネルギー
源の種類に応じて、水分散性で帯電可能な樹脂は、常温
硬化またはより好ましい熱硬化型に分類される。
【0043】本発明における主要樹脂として有用な水分
散性樹脂は、一般的に親水性であるので、遊離塩基の形
にある時は水に可溶または分散性ではないが、十分な量
(例えば少なくとも20%、より一般的には50%)の
塩基官能基が中和されると可溶または分散性になり、安
定した水溶液または分散液を形成する。水分散性樹脂が
過度に親水性である場合、十分な耐水性または耐蝕性を
有するコーティング被膜を形成できない、および/また
は電着塗装工程の適用が困難になる。
【0044】各種のフィルム特性を強化するために、水
分散性樹脂はエマルションの形で使用されることが多
く、そこでは水分散性樹脂が連続相を構成し、所望によ
り使用する、帯電可能な親水性基を含まない水に不溶性
の樹脂(例えばエポキシアクリレート樹脂)が分散相を
構成する。
【0045】樹脂が、エレクトロコートプライマー層用
のコーティング組成物中に含まれる架橋剤で架橋し得る
場合、どの様な架橋剤または硬化剤でも使用することが
できる。一般的に使用される架橋剤には、ポリイソシア
ネートのイソシアヌレート(例えばヘキサメチレンジイ
ソシアネート)およびエステル交換架橋剤を含む、ブロ
ックドポリイソシアネートがある。
【0046】本発明の好ましい実施態様では、架橋剤
は、芳香族ポリイソシアネートのイソシアヌレートを含
む芳香族ポリイソシアネートである。有用な芳香族ポリ
イソシアネートには、トルエンジイソシアネート(TD
I)、メチレンジフェニルジイソシアネート(MD
I)、テトラメチルキシレンジイソシアネート、等があ
る。もう一つの好ましい実施態様では、脂肪族ポリイソ
シアネート、例えばヘキサメチレンジイソシアネート、
のイソシアヌレートを使用する。これらのイソシアネー
トは、イソシアネートの架橋官能基をブロックするブロ
ッキング剤、例えばオキシム、アルコール、またはアミ
ン、と予め反応させる。加熱により、ブロッキング剤が
分離し、架橋が起こる。
【0047】本発明の電着塗装できるコーティング組成
物は、水性媒体中に分散させる。本発明の説明で使用す
る用語「分散液」は、樹脂が分散相であり、水が連続相
である、2相の半透明または不透明の水性樹脂系を意味
する。樹脂相の平均粒子径は約0.1〜10ミクロン、
好ましくは5ミクロン未満、である。一般的に水性媒体
中の樹脂状物質の濃度は、重要ではないが、水性分散液
の主要部分は水である。水性分散液は通常約3〜50重
量%、好ましくは5〜40重量%、の樹脂固体を含む。
水でさらに希釈する水性樹脂濃縮液は、一般的に総重量
固体で10〜30%である。
【0048】上記の成分は、アノード性電着塗装の場合
は塩基の、カソード性電着塗装の場合は酸の、イオン性
基を十分に中和し、樹脂に水分散性を付与するのに十分
な量で含む水性媒体中に均質に分散させる。塩基の例と
しては、アンモニア、ジエタノールアミン、トリエタノ
ールアミン、メチルエタノールアミン、ジエチルアミ
ン、モルホリン、および水酸化カリウムがある。酸の例
としては、リン酸、酢酸、プロピオン酸、および乳酸が
ある。
【0049】水性媒体は、水の他に、合一溶剤を含むこ
ともできる。有用な合一溶剤には、炭化水素、アルコー
ル、エステル、エーテルおよびケトンがある。好ましい
合一溶剤としてはアルコール、ポリオールおよびケトン
がある。特に好ましい合一溶剤は、エチレングリコール
のモノブチルおよびモノヘキシルエーテル、プロピレン
のフェニルエーテル、グリコールエチルセロソルブ、プ
ロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチレングリコ
ールジメチルエーテル、またはジアセトンアルコールで
ある。少量の、水と混和しない有機溶剤、例えばキシレ
ン、トルエン、メチルイソブチルケトンまたは2−エチ
ルヘキサノール、を、水、および水と混和し得る有機溶
剤の混合物に加えることもできる。合一溶剤の量は重要
ではなく、樹脂固体の総重量に対して一般的に約0〜1
5重量%、好ましくは約0.5〜5重量%、である。
【0050】本発明で使用する電着塗装組成物はさら
に、通常の顔料、例えば二酸化チタン、酸化第二鉄、カ
ーボンブラック、ケイ酸アルミニウム、沈降硫酸バリウ
ム、モリブドリン酸アルミニウム、クロム酸ストロンチ
ウム、塩基性ケイ酸鉛またはクロム酸鉛、を含むことが
できる。顔料−対−樹脂重量比は、重要であることがあ
り、好ましくは50:100未満、より好ましくは4
0:100未満、であり、通常は20〜40:100で
ある。顔料−対−樹脂固体の重量比がより高いと、融合
性および流動性に悪影響を及ぼすことも分かった。
【0051】本発明で使用する電着塗装組成物は、所望
により成分、例えば湿潤剤、界面活性剤、UV吸収剤、
HALS化合物、酸化防止剤、消泡剤等、を含むことが
できる。界面活性剤および湿潤剤の例としては、Ciba-G
eigy Industrial Chemicalsから商品名「Amine C 」と
して市販されている様なアルキルイミダゾリン、AirPro
ducts and Chemicalsから商品名「Surfynol 104」とし
て市販されているアセチレン性アルコールがある。これ
らの所望により使用する成分は、存在する場合、樹脂固
体の約0〜20重量%を構成する。可塑剤は、流動性を
促進するので、所望により使用する成分である。その例
としては、高沸点の、水と混合しない物質、例えばノニ
ルフェノールまたはビスフェノールAのエチレンまたは
プロピレンオキシド付加物、がある。可塑剤は、樹脂固
体の約0〜15重量%の量で使用することができる。
【0052】コーティング組成物中には通常硬化触媒、
例えばスズ触媒、が存在する。その例は、二ラウリン酸
ジブチルスズおよび酸化ジブチルスズである。触媒は、
使用する場合、樹脂固体の総重量に対して約0.05〜
2重量%スズの量で存在する。
【0053】一般的に、十分な水を加えて、分散液が2
0重量%を超える、好ましくは30重量%を超える、固
体含有量を有する様にする。
【0054】本発明で使用する電着塗装組成物は、電着
塗装法により、導電性の基材上に、不揮発成分が10〜
25重量%、乾燥フィルム厚が10〜35μm 、になる
様に塗布することができる。塗布後、コーティングは、
特定の基本樹脂の性質に応じて、常温または高温で硬化
させることができる。
【0055】本発明のコーティング組成物の電着塗装
は、当業者に公知のどの方法によってでも行うことがで
きる。電着は、すべての導電性基材、例えば金属、例と
して鋼、銅、アルミニウムその他、の上に行うことがで
きる。
【0056】本発明により、着色樹脂コーティング、お
よび所望によりクリアコート層、をエレクトロコートプ
ライマー層の上に塗布する。自動車用途では、着色樹脂
層はベースコートまたは着色ベースコートと呼ばれるこ
とが多い。着色樹脂層中の樹脂は、この分野で既知の多
くの樹脂のいずれでもよい。例えば、樹脂はアクリル
性、ポリウレタン、またはポリエステルでよい。代表的
な着色樹脂コーティング配合は、米国特許第4,79
1,168号、第4,414,357号、および第4,
546,046号各明細書に記載されている。着色樹脂
は、既知の機構および硬化剤、例えばメラミンポリオー
ル反応(例えばヒドロキシ官能性アクリル性樹脂のメラ
ミン硬化)、のいずれかで硬化させることができる。
【0057】下記の実施例により本発明をさらに説明す
る。
【0058】
【実施例】実施例−エレクトロコート用コーティング組成物 成分1の製造 冷却器、窒素フローおよび温度プローブを取り付けた5
リットルの丸底フラスコに、下記の物質を加えた。 997.5g 2,4−トルエンジイソシアネート(商
品名「Mondur TD-80」) 追加タンクに下記の物質を入れた。 828.3g ヘキシルセロソルブ
【0059】フラスコにヘキシルセロソルブを、発熱温
度を50℃未満に維持する様な速度で加えた。温度をさ
らに1時間、45℃に維持し、その間に下記の物質を加
えた。 0.5g 二ラウリン酸ジブチルスズ
【0060】下記の物質を、温度が115〜120℃に
上昇し、その温度に維持される様な速度で加えた。 256.6g トリメチロールプロパン
【0061】この混合物を120℃にさらに2時間維持
した。攪拌を続けながら下記の物質を加えたところ混合
物は110℃に冷却された。 826.1g メチルイソブチルケトン 90.0g n−ブタノール
【0062】成分2の製造 冷却器、窒素フローおよび温度プローブを取り付けた5
リットルの丸底フラスコに、下記の物質を加えた。 1785.6g HMDIのイソシアヌレート 33.2g メチルイソブチルケトン
【0063】追加タンクに下記の物質を入れて混合し
た。 592.1g 2−エチルヘキサノール 665.5g ヘキシルセロソルブ
【0064】追加タンクからの物質をフラスコに2時間
かけて加えた。温度が60℃に上昇したので、最初の1
時間はその温度に維持した。続く1時間後に温度は11
8℃に上昇した。このバッチを118℃に3時間維持
し、その後、下記の物質を加えた。 33.6g n−ブタノール 24.6g メチルイソブチルケトン
【0065】このバッチを107℃に30分間維持し、
その間に下記の物質を加えた。 210.6g メチルイソブチルケトン
【0066】成分3の製造 冷却器、窒素フローおよび温度プローブを取り付けた1
2リットルの丸底フラスコに、下記の物質を加えた。 963.8g DGEBA 348.2g ビスフェノールAのエトキシレート 73.2g キシレン
【0067】この混合物を攪拌しながら120℃になる
まで加熱し、Dean Starkトラップ中に減圧蒸留して水を
除去した。下記の物質を加え、混合物を135℃に加熱
した。 280.1g ビスフェノールA 2.2g ベンジルジメチルアミン
【0068】混合物は発熱して172℃になったので、
冷却して143℃に2時間維持した。下記の物質を加え
た。 2.6g ベンジルジメチルアミン
【0069】エポキシ濃度を1200gN.V.樹脂/
eq.エポキシドの終点まで30分間隔で滴定し、その
終点で下記の物質を加えた。 1386.5g 成分#1
【0070】105℃で、下記の物質を記載する順序で
加えた。 107.0g ジエチレントリアミンのケチミン(70
%溶液) 4.6g プロピレングリコールのフェニルエーテル 74.0g メチルエタノールアミン
【0071】混合物が発熱して118℃になったので、
その温度に1時間維持した。下記の物質を加えて樹脂を
90℃に冷却した。 293.7g 成分#2
【0072】均質になってから、攪拌を強化しながら、
下記の物質を記載する順序に加えた。 98.0g 乳酸85% 40.6g Surfynol 104(50%溶液)
【0073】均質になってから、下記の物質を15分間
かけて加えた。 3113.1g 脱イオン水
【0074】均質になってから、下記の物質を加えた。 408.0g 脱イオン水
【0075】均質になってから、下記の物質を加えた。 266.0g 脱イオン水
【0076】均質になってから、下記の物質を加えた。 266.0g 脱イオン水
【0077】均質になってから、下記の物質を加えた。 266.0g 脱イオン水
【0078】エマルションを開放容器中で3.5週間攪
拌し、低沸点溶剤を蒸発させた。この間、蒸発損失分を
毎日蒸留水で補った。
【0079】成分4の製造 冷却器、窒素フローおよび温度プローブを取り付けた5
リットルの丸底フラスコに、下記の物質を加えた。 1606.6g 2,4−トルエンジイソシアネート 129.2g メチルイソブチルケトン
【0080】追加タンクに下記の物質を入れた。 1231.9g 2−エチルヘキサノール
【0081】フラスコにアルコールを、温度が40〜4
3℃に維持される様な速度で加えた。加え終わった後、
温度を43℃に2時間維持し、その後、下記の物質を加
えた。 32.3g メチルイソブチルケトン
【0082】成分5の製造 冷却器、窒素フローおよび温度プローブを取り付けた5
リットルの丸底フラスコに、下記の物質を加えた。 397.8g メチルエタノールアミン
【0083】下記の物質を4.5時間かけて加えた。 1463.9g 成分#4
【0084】加えている間、温度が73〜76℃に上昇
したので、その温度に維持した。温度をさらに30分間
77℃に維持し、この間に下記の物質を加えた。 178.8g ブチルセロソルブ
【0085】さらに20分後、下記の物質を加えた。 536.3g 乳酸(85%) 423.1g 脱イオン水
【0086】混合物を91℃に2.5時間維持した。
【0087】成分6の製造 冷却器、窒素フローおよび温度プローブを取り付けた5
リットルの丸底フラスコに、下記の物質を加えた。 639.3g DGEBA 260.7g ビスフェノールA
【0088】このバッチを110℃に加熱し、下記の物
質を加えた。
【0089】0.2g トリフェニルホスフィン 1.0g キシレン
【0089】混合物は発熱して180℃になったので、
その温度に30分間維持し、次いで175℃に冷却し
た。下記の物質を加え、その後、温度を1時間維持し
た。 0.2g トリフェニルホスフィン 1.0g キシレン
【0090】このバッチを132℃に冷却し、下記の物
質を加えた。 371.4g 成分#4 3.2g キシレン
【0091】このバッチを124℃で2時間保持し、そ
の後、下記の物質を加えた。 1070.0g ブチルセロソルブ
【0092】混合物を82℃に冷却し、下記の物質を加
えた。 517.2g 成分#5 136.0g ブチルセロソルブ
【0093】混合物を82℃に5時間維持し、合成を完
了させた。
【0094】成分7の製造 ステンレス鋼製の1/2 ガロン容器に下記の物質を加え、
高速カウルスブレード(cowles blade)で15分間混合
した。 523.0g 脱イオン水 374.6g 成分#6 7.7g クレーター防止添加剤
【0095】均質状態が得られた後、下記の成分を記載
する順に加えた。 25.3g カーボンブラック 43.4g 酸化ジブチルスズ 50.7g ケイ酸鉛 18.1g クレーエクステンダー 839.6g TiO2 117.6g 脱イオン水
【0096】この材料を1時間混合し、続いてスモール
メディアミルで粒度11μm まで粉砕した。
【0097】成分8の製造 冷却器、窒素フローおよび温度プローブを取り付けた5
リットルの丸底フラスコに、下記の物質を加えた。 1142.5g メチレンジイソシアネート 2.0g 二ラウリン酸ジブチルスズ
【0098】混合物を40℃に加熱し、下記の物質を2
時間かけて加えた。 525.5g ジエチレングリコールブチルエーテル 337.4g エチレングリコールプロピルエーテル
【0099】温度が57〜60℃に上昇したので、加え
終わった後、その温度に1時間維持した。この混合物を
下記の物質で希釈した。 782.6g メチルイソブチルケトン 2.1g 二ラウリン酸ジブチルスズ
【0100】下記の物質を30分間かけて加えた。 94.6g トリメチロールプロパン
【0101】加えている間、発熱により温度が77℃に
上昇したので、その温度に維持した。温度を87℃にさ
らに4時間維持した。下記の物質を加えた後、温度を8
5℃に1時間維持した。 83.4g n−ブタノール 30.0g メチルイソブチルケトン
【0102】成分9の製造 冷却器、窒素フローおよび温度プローブを取り付けた3
リットルの丸底フラスコに、下記の材料を加えた。 967.4g HMDIのイソシアヌレート(商品名
「Desmodur N3300」) 387.4g メチルイソブチルケトン
【0103】混合物の温度が60℃に維持される様な速
度で、追加タンクから下記の物質を2時間かけて加え
た。 616.0g ジブチルアミン
【0104】その温度を30分間維持した後、下記の物
質を加えた。 0.4g 二ラウリン酸ジブチルスズ 28.6g n−ブタノール
【0105】この混合物を75℃に1時間加熱したが、
この時、赤外分光分析により遊離のイソシアネートは観
察されなかった。
【0106】成分10の製造 冷却器、窒素フローおよび温度プローブを取り付けた1
2リットルの丸底フラスコに、下記の材料を加えた。 1095.1g DGEBA 249.0g ビスフェノールA 238.9g ドデシルフェノール 79.4g キシレン
【0107】この混合物を攪拌しながら120℃に加熱
し、Dean Starkトラップ中に減圧蒸留して水を除去し
た。125℃に加熱した後、下記の物質を加えた。 3.1g ベンジルジメチルアミン
【0108】発熱して152℃になった後、混合物を1
40℃に冷却し、下記の物質を加えた。 1.7g ベンジルジメチルアミン
【0109】エポキシ濃度を、870gN.V.樹脂/
eq.エポキシドの終点まで30分間隔で滴定し、その
時点で下記の物質を加えた。 34.7g ブチルセロソルブ 182.3g sec−ブタノール 124.3g ジエタノールアミン
【0110】混合物を1時間かけて90℃に冷却し、下
記の物質を加えた。 177.7g エトキシル化フェノール性可塑剤 128.2g sec−ブタノール 48.7g プロピレングリコールフェニルエーテル
【0111】混合物を35分間かけてさらに65℃に冷
却し、下記の物質を加えた。 34.8g ジメチルアミノプロピルアミン
【0112】混合物を65℃に30分間維持し、次いで
90℃に加熱し、1時間維持した。混合物を68℃に冷
却し、下記の物質と均質になるまで混合した。 740.3g 成分8 647.7g 成分9 8.9g クレーター防止添加剤
【0113】下記の物質を順に加え、強く攪拌した。 105.0g 乳酸(88%) 2034.0g 脱イオン水
【0114】均質になった後、攪拌しながら下記の物質
を90分間かけて加え、希釈した。 3060.2g 脱イオン水
【0115】上記のエマルションを分割し、50℃に加
熱し、減圧蒸留して低沸点溶剤を除去した。蒸留は、s
ec−ブタノールの濃度が0.5%未満になるまで続行
した。この工程で除去された凝縮物はすべて脱イオン水
で補った。
【0116】成分11の製造 冷却器、窒素フローおよび温度プローブを取り付けた1
2リットルの丸底フラスコに、下記の材料を加えた。 2343.6g DGEBA 408.2g ドデシルフェノール 710.6g ビスフェノールA 178.8g キシレン
【0117】これらの成分を攪拌しながら120℃に加
熱し、下記の物質を加えた。 3.4g トリフェニルホスフィン
【0118】混合物が発熱して176℃の最高温度にな
った後、温度を150℃に1時間維持し、下記の物質を
加えた。 2103.6g ポリプロピレンオキシドのジエポキシ
ド(EEW=378g/eq. ) 876.8g ブチルセロソルブ
【0119】混合物を78℃に冷却し、下記の物質を加
えた。 240.0g アミノエトキシエタノール
【0120】混合物が発熱して30分間で97℃になっ
てから、下記の物質を加えた。 190.6g ジメチルアミノプロピルアミン
【0121】混合物は発熱して15分間で120℃にな
ってから、その後温度を110℃に4時間維持した。混
合物を100℃に冷却した後、下記の物質を加えた。 1012.4g ブチルセロソルブ
【0122】均質になった後、下記の物質を25分間か
けて加えた。 187.3g 氷酢酸 1164.8g 脱イオン水
【0123】1時間攪拌した後、この物質を5ガロンの
プラスチック製のペイルに移した。空のフラスコに下記
の物質を加え、攪拌しながら60℃に加熱し、残留物を
回収した。 499.9g ブチルセロソルブ 78.4g 脱イオン水
【0124】洗浄溶液中に十分に溶解した後、溶液を攪
拌しながらプラスチック製のペイルに入れた。
【0125】成分12の製造 ステンレス鋼製の1/2 ガロン容器に下記の物質を順に加
え、高速カウルスブレードで15分間混合した。 307.1g 成分11 4.3g 合一助剤 332.2g 脱イオン水
【0126】均質状態が得られた後、下記の成分を記載
する順に加えた。 8.4g カーボンブラック 83.7g 脱イオン水 43.3g 金属酸化物白色顔料 55.7g クレーエクステンダー 527.6g 金属酸化物白色顔料 37.7g 酸化ジブチルスズ 28.0g 脱イオン水
【0127】この材料を1時間混合し、続いてスモール
メディアミルで粒度10ミクロンまで粉砕した。
【0128】成分13の製造 攪拌翼、冷却器、および温度プローブを取り付けた5リ
ットルの丸底フラスコに、窒素雰囲気中で下記の材料を
加えた。 458.5g ブチルセロソルブ 65.4g 脱イオン水
【0129】追加タンクに下記の物質を入れ、混合し
た。 439.7g スチレン 401.4g アクリル酸n−ブチル 415.4g アクリル酸ヒドロキシエチル 243.4g メタクリル酸ジメチルアミノエチル 24.1g 2,2−アゾビス(2−メチルブタンニト
リル)(メチルイソブチルケトン72.3gに溶解)
【0130】このフラスコを加熱し、130℃で還流さ
せ、窒素気流を停止した。追加タンク中の混合物を2時
間かけて一定速度で加えた。ポンプおよびラインを洗い
流した後、フラスコに下記の溶剤を入れた。さらに1.
25時間還流を維持した。 100.0g ブチルセロソルブ
【0131】下記の開始剤溶液を20分間かけて導入し
た。 6.6g 2,2−アゾビス(2−メチルブタンニトリ
ル)(メチルイソブチルケトン20.0gに溶解)。
【0132】105〜110℃でさらに2時間還流を維
持した。樹脂を50℃に冷却し、下記の物質と混合し
た。 92.9g 氷酢酸
【0133】成分14の製造 攪拌翼、冷却器、および温度プローブを取り付けた3リ
ットルの丸底フラスコに、窒素雰囲気中で下記の材料を
加えた。 1151.0g ビスフェノールAのジグリシジルエー
テル 348.8g ビスフェノールA 78.7g キシレン
【0134】混合物を110℃に加熱し、下記の物質を
加えた。 0.8g トリフェニルホスフィン
【0135】135℃で加熱を中断したところ、その時
点で発熱が見られた。温度は164℃まで上昇し、その
後、温度は150℃に低下したので、最高発熱温度の時
点から1時間150℃に維持した。樹脂を130℃に冷
却し、下記の物質を加えた。 420.4g ブチルセロソルブ
【0136】微小粒子分散液15の製造 攪拌翼、冷却器、および温度プローブを取り付けた1リ
ットルの丸底フラスコに下記の材料を加えた。 217.9g 成分13 78.5g 成分14
【0137】成分を均質になるまで混合した。この混合
物を、攪拌しながら下記の物質を15分間にわたって加
えて分散させた。 544.3g 脱イオン水
【0138】分散液を80℃に加熱し、攪拌を続けなが
らその温度に4.5時間維持した。
【0139】成分16の製造 攪拌翼、冷却器、および温度プローブを取り付けた5リ
ットルの丸底フラスコに、窒素雰囲気中で下記の材料を
加えた。 458.5g ブチルセロソルブ 65.4g 脱イオン水
【0140】追加タンクに下記の物質を加え、混合し
た。 423.5g スチレン 385.2g アクリル酸n−ブチル 399.2g アクリル酸ヒドロキシエチル 292.1g メタクリル酸ジメチルアミノエチル 33.1g 2,2−アゾビス(2−メチルブタンニト
リル)(メチルイソブチルケトン72.3gに溶解)
【0141】フラスコを103℃で加熱して還流させ、
その時点で窒素流を停止した。追加タンク中の混合物を
一定速度で2時間にわたって加えた。ポンプおよびライ
ンを洗浄した後、下記の溶剤をフラスコ中に導入した。
還流をさらに1.25時間維持した。 75.0g ブチルセロソルブ
【0142】下記の開始剤溶液を20分間かけて加え
た。 6.6g 2,2−アゾビス(2−メチルブタンニトリ
ル)(メチルイソブチルケトン20.0gに溶解)
【0143】還流を105〜110℃でさらに2時間維
持した。樹脂を50℃に冷却し、下記の物質と混合し
た。 111.6g 氷酢酸
【0144】成分17の製造 攪拌翼、冷却器、および温度プローブを取り付けた1リ
ットルの丸底フラスコに、窒素雰囲気中で下記の物質を
加えた。 346.7g ビスフェノールAのジグリシジルエーテ
ル 153.2g ビスフェノールA 26.3g キシレン
【0145】混合物を110℃に加熱し、下記の物質を
加えた。 0.3g トリフェニルホスフィン
【0146】135℃で加熱を中断したところ、その時
点で発熱が見られた。温度は164℃になるまで上昇
し、その後、温度は150℃に低下したので、最高発熱
温度の時点から1時間150℃に維持した。樹脂を13
0℃に冷却し、下記の物質を加えた。 191.0g ブチルセロソルブ
【0147】微小粒子分散液18の製造 攪拌翼、冷却器、および温度プローブを取り付けた5リ
ットルの丸底フラスコに下記の材料を加えた。 545.5g 成分16 499.4g 成分17
【0148】成分を均質になるまで混合した。この混合
物を、攪拌しながら下記の物質を15分間にわたって加
えて分散させた。 2471.1g 脱イオン水
【0149】分散液を80℃に加熱し、攪拌を続けなが
らその温度に4.5時間維持した。
【0150】微小粒子分散液19の製造 攪拌翼、冷却器、および温度プローブを取り付けた5リ
ットルの丸底フラスコに下記の材料を加えた。 463.1g 成分16 199.5g 成分14 200.9g 成分1
【0151】成分を均質になるまで混合した。この混合
物を、攪拌しながら下記の物質を15分間にわたって加
えて分散させた。 2136.0g 脱イオン水
【0152】分散液を80℃に加熱し、攪拌を続けなが
らその温度に4.5時間維持した。
【0153】微小粒子分散液20の製造 攪拌翼、冷却器、および温度プローブを取り付けた5リ
ットルの丸底フラスコに下記の材料を加えた。 463.1g 成分16 199.5g 成分14 185.2g 成分9
【0154】成分を均質になるまで混合した。この混合
物を、攪拌しながら下記の物質を15分間にわたって加
えて分散させた。 2152.0g 脱イオン水
【0155】分散液を80℃に加熱し、攪拌を続けなが
らその温度に4.5時間維持した。
【0156】微小粒子分散液15、18、19および2
0の特性は表1に示す通りである。
【0157】 表1 分散液 #15 分散液 #18 分散液 #19 分散液 #20 アクリル系ブロック 重量% スチレン 29.3 28.2 28.2 28.2 重量% n−BA 26.8 25.7 25.7 25.7 重量% HEA 27.7 26.6 26.6 26.6 重量% DMAEMA 16.2 19.5 19.5 19.5 重量% 商品名「VAZO67」 2 2.6 2.6 2.6重量/アミン 978 g/eq. 817 g/eq. 817 g/eq. 817 g/eq. エポキシブロック 重量/エポキシ 503 g/eq. 995 g/eq. 503 g/eq. 503 g/eq. 化学量論 3°アミンの当量 1 1 1 1 HOAcの当量 1 1 1 1エポキシドの当量 0.81 0.81 0.81 0.81 最終分散液 Rxn % 完了 94.7 81.1 80.9 77.4 % N.V. 20.53 20.79 20.62 20.52 p.s.(nm) 201 430 197 187 Mw ゲル ゲル ゲル ゲル 重量% アクリル系 70 50.3 50.1 50.1 重量% エポキシ 30 49.7 24.9 24.9 重量% 架橋剤 0 0 25 25 Wt./quat 1709 g/eq 2003 g/eq 2019 g/eq 2019 g/eq
【0158】電着塗装浴21の製造(比較) 1ガロンのプラスチック製ペイル中で、下記の物質から
電着塗装浴を製造した。 2225g 成分#3 170g 成分#7 2005g 脱イオン水
【0159】電着塗装浴22の製造(本発明) 1ガロンのプラスチック製ペイル中で、下記の物質から
電着塗装浴を製造した。 2090g 成分#3 226g 成分#19 170g 成分#7 1913g 脱イオン水
【0160】電着塗装浴23の製造(本発明) 1ガロンのプラスチック製ペイル中で、下記の物質から
電着塗装浴を製造した。 2090g 成分#3 227g 成分#20 170g 成分#7 1912g 脱イオン水
【0161】電着塗装浴24の製造(比較) 1ガロンのプラスチック製ペイル中で、下記の物質から
電着塗装浴を製造した。 2298g 成分#10 386g 成分#12 1716g 脱イオン水
【0162】電着塗装浴25の製造(本発明) 1ガロンのプラスチック製ペイル中で、下記の物質から
電着塗装浴を製造した。 2160g 成分#10 207g 成分#18 386g 成分#12 1646g 脱イオン水
【0163】手順1 電着塗装浴#24および#25を熟成させ、導電性14
00マイクロモーに限外濾過した。各浴で、裸の冷間圧
延鋼板およびリン酸塩処理した冷間圧延鋼板を膜厚0.
9ミルに被覆した。
【0164】これらの板に対して多くの促進腐食試験を
行い、縁部保護性ならびに全体的な耐腐食性を評価し
た。図1および図2に示す通り、縁部の保護性は、20
サイクルSCAB試験により、両基材に対して、微小粒
子分散液#18を配合することにより改良されることが
分かる。図1は、裸の冷間圧延鋼に対するエッジクリー
プを示し、図2は、リン酸塩処理した冷間圧延鋼に対す
る同じ特性を示す。
【0165】さらに、図3および図4に示す通り、板表
面のスクライブからのクリープにより示される全体的な
腐食防止性は、裸の、またはリン酸塩処理した、鋼製基
材のどちらに対しても低下していない。
【0166】同様の傾向は、図5および図6により示さ
れる様に、裸の冷間圧延鋼板に対する360時間塩水噴
霧露出からも観察される。図5はエッジクリープを示
し、図6は中央スクライブからのクリープを示す。
【0167】塗装した縁部の被覆性を評価するもう一つ
の手段は、縁部における被膜の電気絶縁性に基づく、隔
離能力の測定である。隔離能力値は0%(保護なし)か
ら100%(保護)の範囲を有することができる。図7
に示す通り、微小粒子分散液#18の配合により隔離能
力が増加し、それが縁部被覆の改良として反映される。
測定した被膜の平滑性は、図8に示す通り、本発明の配
合による悪影響を受けていない。
【0168】手順2 リン酸塩処理した冷間圧延鋼板を、電着塗装浴#21、
#22および#23から、275Vで膜厚0.4ミルに
塗装した。図9に示す通り、微小粒子分散液#19およ
び#20の配合により、隔離能力が改良されることが分
かった。
【0169】Fordつきまわりボックスをリン酸塩処理し
た冷間圧延鋼板から構築し、電着塗装浴#21、#22
および#23から、275Vで膜厚0.5ミルに塗装し
た。各浴に対して塗装した基材の合計距離を測定した。
4枚の板の平均距離を図10に示す。この図から分かる
様に、微小粒子分散液#19および#20の様な添加剤
を配合することにより、つきまわり性が著しく改良され
る。
【0170】本発明をその好ましい実施態様に関連して
詳細に説明した。しかしむろん、本発明の精神および範
囲内で変形および修正を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】裸の冷間圧延鋼に対するエッジクリープ。
【図2】リン酸処理した冷間圧延鋼に対するエッジクリ
ープ。
【図3】裸の冷間圧延鋼に対するスクライブからのクリ
ープ。
【図4】リン酸処理した冷間圧延鋼に対するスクライブ
からのクリープ。
【図5】裸の冷間圧延鋼に対する塩水噴霧によるエッジ
クリープ。
【図6】リン酸処理した冷間圧延鋼に対する塩水噴霧に
よるスクライブからのクリープ。
【図7】微小粒子分散液#18の添加による隔離能力の
変化。
【図8】微小粒子分散液#18の添加による被膜の平滑
性の変化。
【図9】微小粒子分散液#19および#20の添加によ
る隔離能力の変化。
【図10】微小粒子分散液#19および#20の添加に
よるつきまわり性の変化。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)水分散性で電着可能な、少なくとも
    部分的に中和された陽イオン性樹脂の水性分散液、およ
    び (b)(1)酸により中和された第3級アミノ官能性ア
    クリル系重合体およびポリエポキシドを混合し、(2)
    形成された混合物を水性媒体中に分散させて混合物の微
    小粒子の分散液を形成し、(3)分散液を加熱して微小
    粒子中のアクリル系樹脂およびポリエポキシドを架橋さ
    せることにより製造された重合体微小粒子 を含んでなることを特徴とする電着塗装組成物。
  2. 【請求項2】重合体微小粒子の粒子径が0.1〜0.5
    μm である、請求項1に記載の電着塗装組成物。
  3. 【請求項3】固体重量に対して10〜40重量%の前記
    樹脂(a)を含んでなる、請求項1または2に記載の電
    着塗装組成物。
  4. 【請求項4】アクリル系重合体の分子量が10,000
    〜25,000である、請求項1〜3のいずれか1項に
    記載の電着塗装組成物。
  5. 【請求項5】アクリル系重合体の、第3級窒素1個あた
    りの当量が750〜1200である、請求項1〜4のい
    ずれか1項に記載の電着塗装組成物。
  6. 【請求項6】ポリエポキシドがジエポキシドである、請
    求項1〜5のいずれか1項に記載の電着塗装組成物。
  7. 【請求項7】ポリエポキシドの、エポキシ基1個あたり
    の当量が400〜1000である、請求項1〜6のいず
    れか1項に記載の電着塗装組成物。
  8. 【請求項8】前記混合物がさらにブロックされたポリイ
    ソシアネート架橋剤を含んでなる、請求項1〜7のいず
    れか1項に記載の電着塗装組成物。
  9. 【請求項9】前記混合工程が、極性有機溶剤の存在下
    で、酸で中和された第3級アミノ官能性アクリル系重合
    体およびポリエポキシドを混合することを含んでなる、
    請求項1〜8のいずれか1項に記載の電着塗装組成物。
  10. 【請求項10】前記微小粒子の水性媒体中分散液の不揮
    発成分が20〜30重量%である、請求項1〜9のいず
    れか1項に記載の電着塗装組成物。
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