JPH07166111A - 均一電着性を改良するための亜鉛化合物を含んでなる電着塗料組成物 - Google Patents

均一電着性を改良するための亜鉛化合物を含んでなる電着塗料組成物

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JPH07166111A
JPH07166111A JP6249950A JP24995094A JPH07166111A JP H07166111 A JPH07166111 A JP H07166111A JP 6249950 A JP6249950 A JP 6249950A JP 24995094 A JP24995094 A JP 24995094A JP H07166111 A JPH07166111 A JP H07166111A
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resin
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Peter D Clark
ピーター、ディー、クラーク
Mark R Montagne
マーク、アール、モンターニュ
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BASF Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 腐食防止性および平滑性を損なわずに良好な
均一電着性を与える電着塗料組成物の提供。 【構成】 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系樹脂の水性分散液、および亜鉛
の水溶性塩を含む、電着塗料組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】発明の分野 本発明は、電着塗料組成物に関し、特に亜鉛の水溶性塩
(acid salt )を含むその様な組成物に関する。
【0002】発明の背景 電着塗装コーティング、つまりエレクトロコーティング
は、金属基材に重合体塗料を塗布する分野で広く使用さ
れている。電着浴は通常、樹脂が水性浴中に分散または
溶解し得る様に塩形成できるイオン性の基を有する、ア
クリルまたはエポキシ樹脂の様な主要被膜形成樹脂を含
んでなる。エレクトロコート浴には、顔料(樹脂ペース
ト中に分散)、染料、流動調整剤、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必要とされ
る自動車または工業用途では、浴は、適切な条件下(例
えば加熱により)でブロックが外れ、主要樹脂上の官能
基と反応して塗料を硬化させる、ブロックされた架橋剤
をも含む。
【0004】電着塗料組成物および電着法の利点の一つ
は、形状や構造に関係なく、様々な金属製基材に塗料組
成物を塗布できることである。これは、多くの不規則な
表面を有する基材、例えば自動車ボディー、上に塗料を
腐食防止被覆として塗布する場合に特に有利である。電
着塗料の腐食防止効率を最大限に強化するためには、塗
料が、金属基材のすべての部分にわたって連続した層を
形成することが重要である。
【0005】電着塗料の、基材のすべての部分を覆う効
率を測定する基準は均一電着性(throw power )であ
る。均一電着性は、電着塗料の、金属基材の窪んだ、ま
たは内部区域を覆う効率の尺度である。良好な均一電着
性は、電着塗料の腐食防止効率を最大限に高めるのに重
要である。
【0006】電着塗料は、他の多くの基準も同様に満た
さなければならない場合が多い。高度の平滑性も望まし
い場合が多い。例えば、電着塗料を高光沢トップコート
用のプライマーとして使用する場合、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滑ら
かでなければならない。また、広い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
滑性を損なわずに良好な均一電着性を与える電着塗料組
成物を提供することが望ましい。
【0008】発明の概要 本発明は、下記の(a)〜(c)を含んでなる電着塗料
組成物を提供するものである。(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系樹脂
の水性分散液、(b)亜鉛の水溶性塩、および所望によ
り(c)顔料ペースト
【0009】電着工程で使用した時に、本発明の塗料組
成物によれば均一電着性が10〜20%改良される。こ
の塗料組成物は、窪んだ区域を含む、金属基材の様々な
部分全体にわたって平滑で連続した被覆を与える。した
がって、この塗料組成物は、金属基材用の、特に自動車
ボディー用の腐食防止プライマー塗料として非常に有効
である。
【0010】好ましい実施態様の説明 本発明は、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系樹脂の水性分散液、および亜鉛
の水溶性塩を含む塗料組成物に関する。亜鉛の塩を電着
性陽イオン系樹脂に加えて、陰極組成物(cathodic comp
osition)の均一電着性を改良する。亜鉛塩は、酢酸亜
鉛、乳酸亜鉛および酸化亜鉛および酸から誘導される
塩、からなる群から選択される。好ましい亜鉛塩は酢酸
亜鉛である。亜鉛塩は、エレクトロコート浴中の主要樹
脂不揮発成分の重量百分率として、0.005%〜0.
70%、好ましくは0.20〜0.40%、の量で浴中
に存在するのが効果的である。
【0011】一つの方法では、亜鉛塩を下記の電着塗料
浴に加えるには、脱イオン水中に約10%濃度の亜鉛塩
溶液を形成する。次いで、この亜鉛塩溶液を電着塗料浴
に直接加え、浴の亜鉛塩濃度を7〜1050 ppmにす
る。好ましくは、亜鉛塩は300〜700 ppmの量で存
在する。別の方法では、陽イオン系樹脂、合一剤または
可塑剤、架橋剤および水を含む溶液エマルションに加え
る。亜鉛塩は、エマルション中の亜鉛塩濃度が、エマル
ションの総重量に対して0.0019%〜0.27%に
なる量で加える。好ましくは、亜鉛塩は、エマルション
の総重量に対して0.01%〜0.20%になる量で加
える。酸化亜鉛を使用する場合、酸化亜鉛はまず顔料ペ
ーストに加え、次いで顔料ペーストまたは溶液エマルシ
ョン中に存在する酸と反応させる。
【0012】本発明は、陰極電着塗料組成物に有効であ
る。電着塗装処理に使用できる水分散性樹脂は、それら
の分散した状態に応じて、溶液型、分散液型、エマルシ
ョン型、および懸濁液型に分類できる。これらの型の樹
脂を一括してここでは「水分散性樹脂」と呼ぶ。非常に
様々なその様な樹脂が公知であり、本発明で使用でき
る。
【0013】その様な様々な樹脂には、アクリル系、ポ
リエステル系、フェノール系、エポキシ系、ポリウレタ
ン系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、および油性樹
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、マレイン酸化された
(maleinized)天然または合成乾性油、マレイン酸化ポリ
ブタジエン、マレイン酸化油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。
【0014】陰極電着塗装処理で使用する水分散性樹脂
は、陽イオン性官能基、例えば正に帯電し得る親水性基
として第1級、第2級または第3級アミン部分、を有す
る。エポキシ系、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポ
リウレタン系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、フェ
ノール系およびアクリル系樹脂を含む、その様な様々な
樹脂が公知である。
【0015】陽イオン系樹脂は文献に多数記載されてい
る。これらの樹脂は一般的に、多数の塩基性基、例えば
水分散性を与えるための、第1級、第2級または第3級
アミノ基、を含有する。これらの樹脂が第1級および/
または第2級アミン基を含む場合、これらの樹脂は水酸
基も含有することも含有しないこともあるが、含有する
のが好ましい。第3級アミノ基だけが陽イオン系樹脂中
に存在する場合、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有する必要がある。陽イオン系
樹脂のアミノ等量重量は、150〜3000、好ましく
は500〜2000、でよい。樹脂がOH基を含む場
合、それらのヒドロキシル等量重量は一般的に150〜
1000、好ましくは200〜500、である。さら
に、樹脂はC=C二重結合を含有することができ、その
C=C等量重量は好ましくは500〜1500である。
【0016】代表的な陽イオン系樹脂の分子量(平均分
子量)は、一般的に300〜50,000、好ましくは
5000〜20,000、である。
【0017】陽イオン系樹脂の例は、ここに参考として
含めるJournal of Coatings Technology, Vol. 54, No.
686(1982), p.33-41(“Polymer Compositions for Cat
ionic Electrodepositable Coatings ”)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有
するアルファ、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る。水酸基またはアミノ基
は、共重合の際に適当なモノマーを使用して、例えば
(イ)ヒドロキシアルキル=(メタ)アクリレートまた
はアミノアルキル=(メタ)アクリレートの様なアルフ
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を使用して、あるいは(ロ)
ジアミンまたはポリアミドとの、例えばN,N−ジメチ
ルアミノプロピルアミンとの、重合体類似反応で、アミ
ド、アミノまたはウレタン基を形成させることにより、
導入することができる。二量体化された脂肪酸およびポ
リアミンから得られるポリアミノポリアミドは、さらな
る基である。第1級または第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できるアミノポリエーテル
ポリオールが、特に好適である。ここでは、すべてのア
ミノ基を第3級アミノ基に転化するのに十分なエポキシ
ド基が存在するので有利である。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、を使用してポリフェノールを
エーテル化することにより製造することができる。
【0018】ポリフェノールのポリグリシジルエーテル
は、それ自体でアミンと反応し得るが、被膜特性を改良
するために、反応性エポキシド基の幾つかを変性した物
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。
【0019】有用なポリオールには、たとえばポリエー
テルポリオール、ポリエステルポリオール、またはウレ
タンポリオールがある。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)と炭素数が2〜8
の、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)の付加重合によ
り製造することができる。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、使用する場合、樹脂の水溶性が改
良される。
【0020】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)、と、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、との反応により製造で
きる。
【0021】ポリエステルポリオールは、環状エステ
ル、例えばカプロラクトンまたはブチロラクトン、の開
環重合により製造できる。
【0022】ウレタン変性ポリオールは、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の過剰
量と、有機ポリイソシアネートの反応により得ることが
できる。
【0023】上記のポリカルボン酸は、上記のポリオー
ルと、過剰量のポリカルボン酸、または好ましくはそれ
らの無水物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またはプ
ロピレングリコールその他、を使用する、ポリカルボン
酸またはそれらの無水物をエステル化によっても同様に
得ることができる。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、も低
分子量ポリオールの代わりに使用することができる。
【0024】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変性は、好ましくは
ポリグリシジルエーテルと第1級または第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ことも可能である。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、エポキシド基を最早含有
しない最終生成物を、水酸基とグリシジルエーテルの反
応により変性することもできる。
【0025】樹脂は、当該樹脂の硬化機構に応じて、3
つの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し得る樹脂であ
る。第二の種類の樹脂は、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。第三の種類の樹脂
は、自己架橋反応および架橋剤の両方を組み合わせて利
用する。
【0026】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を、常温硬化、
またはより好ましい熱硬化、に分類することもできる。
【0027】本発明で主要樹脂として有用な水分散性樹
脂は、遊離塩基の形態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
典型的には50%)の塩基官能基が中和されると可溶ま
たは分散性になって、安定した水溶液または分散液を形
成するというようなものを有するものが典型的である。
水分散性の樹脂の親水性が大きすぎると、それらの樹脂
は十分な耐水性または耐腐食性を有する被覆被膜を形成
することができない、および/または電着塗装法の適用
が困難になる。
【0028】様々な被膜特性を強化するために、水分散
性樹脂は、エマルション、すなわち当該水分散性樹脂が
連続相を形成し、必要に応じて、水に不溶で帯電可能親
水性基を含まない樹脂(例えばエポキシアクリレート樹
脂)が分散相を形成するエマルションの形態で使用され
ることが多い。
【0029】樹脂が、エレクトロコートプライマー層用
の塗料組成物に含まれる架橋剤で架橋することができる
ものである場合、多くの架橋剤または硬化剤のどれでも
使用できる。一般的に使用される架橋剤には、ポリイソ
シアネート(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含むブロックドポリイソシアネー
トおよびエステル交換架橋剤がある。
【0030】本発明の好ましい態様では、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(MDI)、
メチレンジフェニルジイソシアネート(MDI)、テト
ラメチルキシレンジイソシアネートおよびその他があ
る。別の好ましい態様では、脂肪族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、を使用する。これらのイソシアネートは、ブロ
ッキング剤、例えばイソシアネートの架橋官能基をブロ
ックするオキシム、アルコール、またはアミン、と予備
反応させる。加熱により、ブロッキング剤が離脱し、架
橋が起こる。
【0031】本発明の電着塗料組成物は、水性媒体中に
分散させる。本発明で使用する用語「分散液」は、樹脂
が分散相にあり、水が連続相にある2相の半透明または
不透明の水性樹脂系を意味する。この樹脂相の平均粒子
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。水性媒体中の樹脂性物質の濃度は一般的に
重要ではないが、通常は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%、の樹脂固体を含有する。水でさらに希
釈すべき水性樹脂濃縮物は、総重量の10〜30重量%
の固体を含む。
【0032】上記の成分は、陽極電着の場合は塩基を、
陰極電着の場合は酸を、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
に均一に分散させる。塩基の例には、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。水性媒体は、水の他に、
合一化溶剤をも含有することができる。効果的な合一化
溶剤としては、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。好ましい合一化溶剤には、ア
ルコール、ポリオールおよびケトンが含まれる。具体的
な合一化溶剤の例としては、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がある。
水および水と混合し得る有機溶剤の混合物に、水と混合
しない少量の有機溶剤、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、
を加えることができる。合一化溶剤の量はさほど重要で
はなく、一般的に樹脂固体の総重量に対して約0〜15
重量%、好ましくは約0.5〜5重量%、である。
【0033】本発明で使用する電着塗料組成物は、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、ホスホモリブデン酸アルミニウム、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−樹脂の重量比は重要である場合
があり、好ましくは50:100未満、より好ましくは
40:100未満、通常は約20〜40:100、であ
る。顔料−対−樹脂の固体重量比がこれ以上高い場合、
合一化および流動に悪影響を及ぼすことが分かってい
る。
【0034】本発明で使用する電着塗料組成物は、湿潤
剤、界面活性剤、UV吸収剤、HALS化合物、酸化防
止剤、消泡剤、等の所望により使用する成分を含有して
もよい。界面活性剤および湿潤剤の例としては、アルキ
ルイミダゾリン、例えばCiba-Geigy Industrial Chemic
als からAmine C (商品名)として市販されているも
の、アセチレン系アルコール、例えばAir Products and
ChemicalsからSurfynol104(商品名)として市販され
ているもの、がある。これらの必要に応じて使用する成
分が存在する場合、樹脂固体の約0〜20重量%を占め
る。可塑剤は、流動を促進するので必要に応じて使用す
る成分である。例としては、水と混合しない高沸点物
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、である。可
塑剤を使用する場合、一般的に樹脂固体の約0〜15重
量%の量で使用する。
【0035】塗料組成物中には、通常、硬化触媒、例え
ばスズ触媒、が存在する。その例としては、ジラウリン
酸ジブチルスズおよび酸化ジブチルスズがある。それを
使用する場合は、一般的に樹脂固体総重量に対して約
0.05〜2重量%の量で使用する。
【0036】一般的に、十分な水を加えて、分散液の固
体含有量が20重量%を超える、好ましくは30重量%
を超える、様にする。
【0037】本発明で使用する電着塗料組成物は、導電
性基材上に、電着塗装方法により、不揮発成分10〜2
5重量%で、乾燥被膜厚10〜35μm に塗布する。塗
布後、塗料は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。
【0038】本発明により行われる塗料び電着は、当業
者には公知の数多くの方法のいずれかで電着させること
ができる。電着は、すべての導電性基材、例えば、鋼、
銅、アルミニウムおよびその他の金属上に行うことがで
きる。
【0039】本発明により、着色樹脂塗料および所望に
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、この分野で公知の多くの樹脂でよ
い。例えば、この樹脂はアクリル系、ポリウレタン、ま
たはポリエステルであることができる。代表的な着色樹
脂塗料組成物は、米国特許第4,791,168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、公知の機構お
よび硬化剤のいずれか、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樹脂のメラミン硬
化)、で硬化させることができる。
【0040】
【実施例】下記の諸例により本発明をさらに説明する。例−エレクトロコート塗料組成物 例1ブロックドイソシアネート架橋剤Aの製造 冷却器、窒素流供給装置、および温度プローブを備えた
5リットル丸底フラスコにメチレンジイソシアネート1
146.2gおよびジラウリン酸ジブチルスズ2.0g
を入れた。この混合物を35℃に加熱し、ジエチレング
リコールブチルエーテル962.6gを2時間かけて加
えた。温度は57〜60℃に上昇し、その温度に、添加
終了後さらに1時間維持した。この混合物をメチルイソ
ブチルケトン773.7gおよびジラウリン酸ジブチル
スズ2.4gで希釈した。トリメチロールプロパン8
6.7gを30分かけて加えた。添加中発熱し、温度を
77℃に維持した。温度を87℃にさらに4時間維持し
た。n−ブタノール96.3gおよびメチルイソブチル
ケトン30.0gを添加後、温度を85℃に1時間維持
した。
【0041】例2架橋剤Bの製造 冷却器、窒素流供給装置、および温度プローブを備えた
3リットル丸底フラスコにHMDI(Desmodur (商品
名)N3300)のイソシアヌレート967.4gおよびメチ
ルイソブチルケトン387.4gを入れた。添加タンク
からジブチルアミン616.0gを、混合物の温度が6
0℃に維持される様な速度で加えた。その温度に30分
間維持した後、ジラウリン酸ジブチルスズ0.4gおよ
びn−ブタノール28.6gを加えた。この混合物を7
5℃に1時間加熱した後、赤外分光分析で遊離のイソシ
アネートは認められなかった。
【0042】例3練肉樹脂(grind resin )の製造 冷却器、窒素流供給装置、および温度プローブを備えた
12リットル丸底フラスコに、ビスフェノールAのジグ
リシジルエーテル(DGEBA)2343.6g、ドデ
シルフェノール408.2g、ビスフェノールA71
0.6gおよびキシレン178.8gを入れた。これら
の成分を攪拌しながら120℃に加熱し、トリフェニル
ホスフィン3.4gを加えた。この混合物は最高温度1
76℃まで発熱し、その後、温度を150℃に1時間維
持した。この時点でポリプロピレンオキシドのジエポキ
シド(EEW=378 g/eq.)2103.6gおよびブ
チルセロソルブ876.8gを加えた。混合物を78℃
に冷却し、アミノエトキシエタノール240.0gを加
えた。混合物は30分間にわたって97℃まで発熱し、
その後、ジメチルアミノプロピルアミン190.6gを
加えた。混合物は15分間にわたって120℃まで発熱
し、その後、温度110℃に4時間保持た。混合物を1
00℃に冷却した後、ブチルセロソルブ1012.4g
を加えた。均質になった後、25分間かけて氷酢酸18
7.3gおよび脱イオン水1164.8gを加えた。1
時間混合した後、混合物を5ガロンのプラスチック容器
に移した。空のフラスコにブチルセロソルブ499.9
gおよび脱イオン水78.4gを加え、混合しながら6
0℃に加熱し、残留物を回収した。洗浄溶液中に十分に
溶解させた後、溶液を攪拌しながらプラスチック容器に
加えた。
【0043】例4グレー顔料ペーストの製造 ステンレス鋼製の1/2 ガロン容器に、例4の練肉樹脂3
07.1g、融合一助剤4.3gおよび脱イオン水33
2.2gを順に加え、高速度カウルスブレードで15分
間十分に混合した。均質化した後、カーボンブラック
8.4g、脱イオン水83.7g、金属酸化物白色顔料
43.3g、クレー増量材55.7g、金属酸化物白色
顔料527.6g、酸化ジブチルスズ37.7gおよび
脱イオン水28.0gを記載した順に加えた。この混合
物を1時間混合し、続いて小型のメディアミル中で10
ミクロンの粒度に粉砕した。
【0044】例5主要エマルションの製造 冷却器、窒素流供給装置、および温度プローブを備えた
12リットル丸底フラスコにDGEBA1095.1
g、ビスフェノールA249.0g、ドデシルフェノー
ル238.9gおよびキシレン79.4gを入れた。混
合物を攪拌しながら120℃に加熱し、ディーンスター
クトラップ中に減圧蒸留し、湿分を除去した。125℃
に加熱した後、ベンジルジメチルアミン3.1gを加え
た。152℃に発熱した後、混合物が140℃に冷却さ
れた時点でベンジルジメチルアミン1.7gを加えた。
混合物を130℃に維持し、30分間隔で、エポキシ含
有量に関する終点870g N.V.樹脂/eq.エポキシドまで
滴定した。この時点で、ブチルセロソルブ34.7g、
sec-ブタノール182.3gおよびジエタノールアミン
124.3gを加えた。混合物を1時間かけて90℃に
冷却し、エトキシル化フェノール系可塑剤177.7
g、sec-ブタノール128.2gおよびプロピレングリ
コールフェニルエーテル48.7gを加えた。混合物を
35分間かけて65℃にさらに冷却し、ジメチルアミノ
プロピルアミン34.8gを加えた。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、例1の架橋剤A740.
3gおよび例2の架橋剤B647.7gおよびクレータ
ー防止剤8.9gを加え、均質になるまで混合した。乳
酸105.0g(88%)および脱イオン水2034.
0gをこの順に加え、強く攪拌した。均質化した後、混
合物に脱イオン水3060.2gを、連続的に攪拌しな
がら90分間かけて加え、希釈した。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、sec-ブタノール濃度<0.5%に
達するまで続行した。この工程で除去した凝縮物は脱イ
オン水で補充した。
【0045】例6可塑化樹脂エマルション 反応容器でEpon 829126.7部をビスフェノールA3
6.9部と混合し、窒素雰囲気中で143℃に加熱し
た。この物質を190℃に発熱させた後、温度を175
℃に1時間維持した。160℃未満に冷却した後、ブチ
ルセロソルブ45.8部を加えて、中間体Aを得た。第
二の容器中で、Jeffamine D2000 622.6部を窒素雰
囲気中で90℃に加熱した。中間体A213.4部にブ
チルセロソルブ36.8部を加えた。混合物を115℃
に2〜3時間加熱し、非流動(stalled) 樹脂粘度にし
た。この時点でビスフェノールA24.1部を加えて1
5分間混合し、その後、p−ホルムアルデヒド6.3部
を加えた。この混合物を非流動樹脂粘度に3〜6時間保
持した。この樹脂を110℃に冷却し、2,4−トルエ
ンジイソシアネート80:20(TD-80) 290.0部、
エチレングリコールのモノブチルエーテル(ブチルセロ
ソルブ)198.6部、トリメチロールプロパン(TM
P)75部を含んでなる架橋剤784部と混合し、2−
(2−ブトキシエトキシ)エタノール219.5部で希
釈した。この架橋剤の合成は、例2に記載の一般的な手
順にしたがう。均質になるまで混合した後、この混合物
を混合物“C”に滴下する。混合物“C”は、脱イオン
水882部、乳酸33部、Surfynol 1041.4部および
ブチルセロソルブ1.4部を含んでなる。混合物を混合
して分散させ、脱イオン水1226部で希釈した。
【0046】例7最終的な混合エマルションの製造 主要樹脂エマルションおよび可塑化エマルションを9
0:10の比率で含有する最終的な混合エマルションを
製造した。
【0047】例8電着塗料浴の製造 電着塗料浴は次の様にして製造した。主要樹脂エマルシ
ョン(例6)および可塑化エマルション(例7)を含有
する最終混合エマルションを顔料ペースト(例4)と混
合した。得られた浴は不揮発性固体含有量が5〜35%
である。下記の表は、酢酸亜鉛を含む、および含まない
浴の組成を示す。
【0048】表1 試料 エマルション1 顔料ペースト2 水 亜鉛 1 2130.4 416.8 2052.8 −− 2 1962.62 378.74 2258.64 −−3 1979.49 373.12 2247.39 23グラム 1 例7のエマルション 2 例4の顔料ペースト試料1A〜3A 試料1A〜3Aは、それぞれ試料1から3に対応して製
造し、熟成したものである。
【0049】例9均一電着性試験 フォード均一電着ボックスをリン酸塩処理した冷間圧延
鋼から製作し、電着塗料浴1〜3および1A〜3Aか
ら、被膜厚0.66〜1.25ミルに電圧275〜35
0ボルトで被覆した。試験は、1.6Ampsで2.2分間
行った。塗装した基材の合計距離を各浴について測定し
た。表に示す通り、亜鉛の水溶性塩を配合することによ
り、均一電着性が著しく向上する。
【0050】 表2エレクトロコート浴1〜3および1A〜3Aに対する均一電着性結果 試料 ボルト 温度 クーロン 被膜形成厚 Throw Height (°F) (ミル) (mm) 1 2 1 275 90.0 52 0.90 0.85 170 300 90.2 56 0.97 0.95 185 325 90.0 58 1.06 1.02 187 350 90.0 61 1.13 1.08 199 1A 275 90.0 48 0.72 0.68 161 300 90.0 50 0.79 1.77 164 325 90.2 53 0.89 0.84 177 2 275 90.0 52 0.89 0.84 166 300 90.0 56 0.95 0.92 178 325 90.0 59 1.05 1.03 179 350 90.0 63 1.14 1.10 190 2A 275 90.0 43 0.79 0.72 175 300 90.0 45 0.81 0.75 182 325 90.0 48 0.94 0.85 189 3 275 90.0 57 0.92 0.89 204 300 90.0 59 0.98 0.97 214 325 90.2 63 1.09 1.07 220 350 90.2 69 1.25 1.20 222 3A 275 90.0 52 0.77 0.76 227 300 90.2 54 0.86 0.83 237 325 90.0 57 0.96 0.94 242 1 陽極側の被膜形成厚
【0051】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、本発明の精神および範囲内
で変形および修正が可能である。

Claims (8)

    【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系樹脂の水性分散液、お
    よび(b)亜鉛の水溶性塩を含んでなり、亜鉛塩の添加
    により塗料組成物の均一電着性が改良されることを特徴
    とする、電着塗料組成物。
  2. 【請求項2】亜鉛の水溶性塩が、酢酸亜鉛、乳酸亜鉛お
    よび酸化亜鉛から誘導される塩、からなる群から選択さ
    れる、請求項1に記載の電着塗料組成物。
  3. 【請求項3】亜鉛の水溶性鉛が、電着塗料浴の総重量に
    対して10〜1050 ppmの量で存在する、請求項1ま
    たは2に記載の電着塗料組成物。
  4. 【請求項4】ポリイソシアネートのイソシアヌレートか
    らなる群から選択されたブロックドポリイソシアネート
    架橋剤をさらに含んでなることを特徴とする、請求項1
    〜3のいずれか1項に記載の電着塗料組成物。
  5. 【請求項5】架橋剤が、芳香族ポリイソシアネートおよ
    び芳香族ポリイソシアネートのイソシアヌレートからな
    る群から選択される、請求項1〜4のいずれか1項に記
    載の電着塗料組成物。
  6. 【請求項6】架橋剤が、トルエンジイソシアネート、メ
    チレンジフェニルジイソシアネート、ヘキサメチレンジ
    イソシアネートおよびテトラメチルキシレンジイソシア
    ネートからなる群から選択される、請求項1〜5のいず
    れか1項に記載の電着塗料組成物。
  7. 【請求項7】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1〜6のいずれか1項
    に記載の電着塗料組成物。
  8. 【請求項8】顔料ペーストをさらに含んでなる、請求項
    1〜7のいずれか1項に記載の電着塗料組成物。
JP6249950A 1993-09-17 1994-09-19 均一電着性を改良するための亜鉛化合物を含んでなる電着塗料組成物 Pending JPH07166111A (ja)

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