JPH10110124A - 耐ハジキ性に優れているカチオン電着塗料組成物 - Google Patents
耐ハジキ性に優れているカチオン電着塗料組成物Info
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- JPH10110124A JPH10110124A JP8284705A JP28470596A JPH10110124A JP H10110124 A JPH10110124 A JP H10110124A JP 8284705 A JP8284705 A JP 8284705A JP 28470596 A JP28470596 A JP 28470596A JP H10110124 A JPH10110124 A JP H10110124A
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Abstract
シーラーや上塗り塗膜との密着性にすぐれているカチオ
ン電着塗料組成物を提供する。 【解決手段】 電着可能なカチオン性フィルム形成樹脂
とその硬化剤を含んでいるカチオン電着塗料組成物にお
いて、ハジキ防止剤として、(a)5乃至90重量%の
水酸基含有アクリルモノマーと、(b)5乃至40重量
%のアミノ基含有アクリルモノマーと、(c)1乃至4
0重量%の水酸基を持たないエーテル基含有アクリルモ
ノマーと、(d)残余のその他のモノマーに相当するモ
ノマー組成を有し、かつ、1000乃至50000の数
平均分子量を有するアクリル共重合体を、固形分として
該組成物全体の樹脂固形分の1乃至20重量%に相当す
る量で含んでいることを特徴とするカチオン電着塗料組
成物。
Description
成物に関し、より具体的には耐ハジキ性およびPVCシ
ーラーと上塗り塗膜との密着性に優れたカチオン電着塗
料組成物に関する。
め、自動車ボディーの下塗り塗装を始めとして広く工業
的に利用されている。しかしながら硬化した後の塗膜の
表面に欠陥、特にハジキと呼ばれるクレーターが生じる
ことがしばしば認められる。クレーターは塗料中に含ま
れる低表面張力の有機化合物や顔料中の不純物または焼
付け過程における炉内のほこりや車体の合わせ目等から
飛散した油等が核となり発生するものと考えられてい
る。このためこれまで塗膜中の顔料/樹脂比率の増加、
バインダー樹脂の高分子量化などにより焼付時の塗膜の
フロー性を低く抑える方策が取られて来たが同時に塗膜
の平滑性が損なわれてしまうという欠点があった。これ
までハジキ防止を目的として多くの添加剤が報告されて
いる。特開平2−4826にはポリオキシアルキレンポ
リアミンを利用した添加剤が記載されている。特開平6
−184471にはフッ素含有コポリマーが記載されて
いる。これらの材料はハジキ防止の効果を十分に発現さ
せた場合、電着塗膜表面に塗布されるPVCシーラーや
上塗り塗膜との密着性が損なわれてしまうという欠点が
ある。
キ防止効果において必ずしも満足ではなく、耐ハジキ効
果を満足させようとするとPVCシーラーや上塗り塗膜
との密着性が低下するなどの不都合が見られた。そこで
本発明の目的は、耐ハジキ効果においてすぐれ、同時に
上塗り塗膜との密着性にすぐれているカチオン電着塗料
組成物を提供することである。
としてここに規定するアクリル樹脂を使用する。本発明
は、電着可能なカチオン性フィルム形成樹脂とその硬化
剤を含んでいるカチオン電着塗料組成物において、ハジ
キ防止剤として、(a)5乃至90重量%の水酸基含有
アクリルモノマーと、(b)5乃至40重量%のアミノ
基含有アクリルモノマーと、(c)1乃至40重量%の
水酸基を持たないエーテル基含有アクリルモノマーと、
(d)残余のその他のモノマーに相当するモノマー組成
を有し、かつ、1000乃至50000の数平均分子量
を有するアクリル共重合体を、固形分として該組成物全
体の樹脂固形分の1乃至20重量%に相当する量で含ん
でいることを特徴とするカチオン電着塗料組成物であ
る。
は、(a)5乃至90重量%の水酸基含有アクリルモノ
マーと、(b)5乃至40重量%のアミノ基含有アクリ
ルモノマーと、(c)1乃至40重量%の水酸基を持た
ないエーテル基含有アクリルモノマーと、(d)残余の
その他のモノマーに相当するモノマー組成を有する。ア
クリル共重合体は、(a)〜(d)の成分を共重合させ
て得られる。
ざまなものが使用できるが、例えば、2−ヒドロキシエ
チル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル
(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メ
タ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アク
リレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アク
リレート、1,6−ヘキサンジオールモノ(メタ)アク
リレート等のようなアルキレンジオールのモノ(メタ)
アクリレート類が好ましい。
リルアミド、N−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリル
アミド等のような(メタ)アクリルアミド類も好まし
く、さらにヒドロキシアルキルモノ(メタ)アクリレー
トとε−カプロラクトンとの反応生成物またはヒドロキ
シアルキルモノ(メタ)アクリレートと六員環カーボネ
ートとの反応生成物も好適に使用できる。
量は5〜90重量%が好ましい。さらに好ましくは10
〜60%、そのうえさらに好ましくは15〜40%が良
い。このモノマーがあまり少ないとPVCシーラーや上
塗り塗膜との密着性が不足し、逆に多すぎると形成され
る塗膜の外観、耐水性および耐食性を低下させるが、こ
の範囲でそれらが満足にバランスする。
としては、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレー
ト、N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート、
N,N−ジメチルアミノプロピルメタアクリレート、
N,N−ジエチルアミノプロピルメタアクリレート等が
挙げられる。
ようなエポキシ基を有するモノマーを共重合させた後、
エポキシ基に二級アミンを反応させてもよい。この場合
は、予めグリシジル(メタ)アクリレートのアミン付加
体を合成してから共重合体を合成したのと実質的に同様
の効果を得ることができる。エポキシ基との反応に使用
し得る二級アミンとしては、ジエチルアミン、ジブチル
アミン、ジシクロヘキシルアミン、モルホリン、ジエタ
ノールアミン、N−メチルエタノールアミン等の2級ア
ミンであり、特に分子内にヒドロキシル基と2級アミノ
基を有するアミンが好ましい。また、ジエチレントリア
ミンのメチルイソブチルケトンジケチミン化物や2−
(2−アミノエチルアミノ)エタノールのメチルイソブ
チルケトンモノケチミン化物等も使用できる。
対し化学量論的に反応させる。
は、5〜40重量%が好ましい。さらに好ましくは5〜
20重量%がよい。このモノマーがあまり少ないとPV
Cシーラーや上塗り塗膜との密着性が不十分となり、一
方多すぎると塗膜の耐水性および耐食性に悪影響を及ぼ
したり、樹脂の水溶性が高くなりすぎて電着時の析出性
に問題が生じるが、この範囲でそれらが満足にバランス
する。
モノマー(c)の例としては、2−メトキシエチル(メ
タ)アクリレート、4−メトキシブチル(メタ)アクリ
レート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレー
ト、エトキシエチル(メタ)アクリレート、プロポキシ
エチル(メタ)アクリレート、ヘキシルブチルオキシエ
チル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルオキシ
ブチル(メタ)アクリレート、フルフリル(メタ)アク
リレート等が挙げられる。このアルキルエーテル基含有
アクリルモノマーを使用することによって、PVCシー
ラーや上塗り塗膜との密着性を損なうことなく、クレー
タの発生を防止することができる。
の配合量は、1〜40重量%が好ましい。さらに好まし
くは3〜20重量%が良い。このモノマーがあまり少な
いとPVCシーラーや上塗り塗膜との密着性が不十分と
なり、一方多すぎるとクレータの発生が防止できない
が、この範囲でそれらが満足にバランスする。
飽和モノマー、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、n−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、n−ブ
チル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリ
レート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エ
チルヘキシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)
アクリレート、スチレン、ビニルトルエン、α−メチル
スチレン、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリ
ルアミド、酢酸ビニルなどである。
ブチルパーベンゾエート、t−ブチルヒドロパーオキサ
イド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルパー
オクテート等の有機過酸化物またはアゾビスイソブチロ
ニトリル、アゾイソ酪酸ニトリル等のアゾ化合物等を使
用することができる。重合開始剤は一種類でもよいし、
二以上の複数のものを適宜組み合わせて使用してもよ
い。重合開始剤の添加量はモノマー混合物に対して0.
1〜15重量%が好ましい。
シレン等のような芳香族系炭化水素、メチルイソブチル
ケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等のようなケト
ン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のようなエステル類お
よびn−ブタノール、エチルセロソルブ、ブチルセロソ
ルブ、メトキシプロパノール、ジエチレングリコールモ
ノブチルエーテル等のようなアルコール類等を使用する
ことができる。該溶剤は一種類または複数を組み合わせ
た混合物のいずれで使用されてもよい。
く、さらに好ましくは80°C〜150°Cである。
00の数平均分子量を有するよう重合する。分子量があ
まり小さいとクレーターの発生抑制効果が不十分であ
り、一方大きすぎると塗膜表面の平滑性が損なわれる
が、この範囲でそれらが満足にバランスする。分子量の
調節は反応条件によって行うことができるが、ドデシル
メルカプタンやチオグリコール酸2−エチルヘキシル等
の連鎖移動剤を使用して行うこともできる。
硬化剤および顔料等を含む。 (1)バインダー樹脂 バインダー樹脂はアミン化エポキシ樹脂またはアミン化
ポリブタジエン等が使用できるが、特にアミン化エポキ
シ樹脂が好ましい。アミン化エポキシ樹脂はエポキシ樹
脂と一級及び/または二級アミンとを反応させることに
よって得られる。使用されるエポキシ樹脂としては、ビ
スフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エ
ポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂等のようなポリ
フェノールのポリグリシジルエーテルの他に複素環含有
エポキシ樹脂および脂肪族エポキシ樹脂等である。ま
た、アミンを反応させる前に、エポキシ基の一部を予め
アルコール類、フェノール類、モノカルボン酸、ポリカ
ルボン酸、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、ポリウレタン等の活性水素化合物
と反応させておくこともできる。
できる。硬化剤の例としては、ブロックイソシアネート
やエーテル化メラミン樹脂等が挙げられる。バインダー
樹脂に対する硬化剤の配合量は固形分で10〜40重量
%の範囲が好ましい。
レー、シリカ、タルク等の体質顔料、塩基性珪酸鉛、ジ
ンククロメート、ストロンチウムクロメート等の防錆顔
料等を使用することができ、顔料分散液として添加する
ことが好ましい。
着塗料全体の樹脂固形分の1〜20重量%であることが
好ましい。アクリル共重合体があまり少ないとクレータ
ーの発生抑制効果が不十分であり、一方多すぎると塗膜
性能に悪影響を与えるが、この範囲でそれらが満足にバ
ランスする。
てなされる。バインダー樹脂は酸中和により水溶化また
は水中に分散される。アクリル共重合体は、バインダー
樹脂を水溶化または水中分散する前にあらかじめバイン
ダー樹脂中に混合しても、また水溶化または水中分散の
途中で加えてもよい。この酸中和には、酢酸、乳酸、蟻
酸等が使用される。該塗料中の固形分濃度は10〜30
重量%が好ましい。また、該塗料中のpHは5.0〜
9.0が好ましい。
溶剤との混合物である。必要に応じ水性媒体は水不混和
性有機溶剤を含んでいてもよい。水混和性有機溶剤の例
には、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、ジ
アセトンアルコール、4−メトキシ−4−メチルペンタ
ン−2−オン、メチルエチルケトンなどがある。また、
水不混和性有機溶剤の例には、キシレン、トルエン、メ
チルイソブチルケトン、2−エチルヘキサノールなどが
ある。
10〜30%程度に調節し、好ましくはリン酸亜鉛また
はクロメート処理した鋼板に、浴温15〜35℃,負荷
電圧100〜400Vの条件で被塗物を陰極として乾燥
膜厚10〜50μm,好ましくは20〜40μmに電着
し、その後100〜200℃,好ましくは140〜18
0℃にて10〜30分間焼付けし、ハジキのないPVC
シーラーや上塗り塗膜との密着性にすぐれた硬化塗膜を
得ることができる。
述するが、本発明はこれに限定されるものではない。
て部および%は特別に断らない限り重量基準による。
および滴下ロートを備えた反応容器にブチルセロソルブ
1500部を仕込み、窒素ガスを導入しつつ120°C
に昇温し、メタクリル酸メチル627部、メタクリル酸
ラウリル191部、アクリル酸−4−ヒドロキシブチル
182部、アクリル酸−2−メトキシエチル300部、
メタクリル酸ジメチルアミノエチル200部およびt−
ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート50部の
混合物を3時間かけて等速滴下した。滴下終了後3時間
さらに120°Cで反応後冷却しカチオン電着塗料用ク
レーター防止剤(アクリル共重合体)を得た。得られた
樹脂は不揮発分50%で数平均分子量10000であっ
た。
および滴下ロートを備えた反応容器にブチルセロソルブ
1050部を仕込み、窒素ガスを導入しつつ120°C
に昇温し、アクリル酸−4−ヒドロキシブチル128
部、メタクリル酸グリシジル116部、メタクリル酸ラ
ウリル756部、アクリル酸−2−メトキシエチル50
部およびt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエ
ート140部の混合物を3時間かけて等速滴下した。滴
下終了後3時間さらに120°Cで反応後、N−メチル
エタノールアミン61部を加え、さらに120°Cで1
時間反応させた後、冷却しカチオン電着塗料用クレータ
ー防止剤(アクリル共重合体)を得た。得られた樹脂は
不揮発分50%で数平均分子量2000であった。
オン電着塗料用クレーター防止剤(アクリル共重合体)
を得た。
50%)19.1部、二酸化チタン30.4部、カオリ
ン14.0部、塩基性珪酸鉛1.4部、カーボンブラッ
ク0.9部、イオン交換水34.3部の混合物をサンド
グラインドミルで分散し、粒度10μm以下まで粉砕し
た顔料ペースト(固形分56%)を調製した。
応容器にヘキサメチレンジイソシアネート840部を入
れ、メチルイソブチルケトン609部で希釈した後ジブ
チルスズジラウレート0.9部を加え、50°Cに昇温
後、トリメチロールプロパン223.5部を樹脂温度が
60°Cを超えないように徐々に加えた。次いでメチル
エチルケトオキシム435部を樹脂温度が70°Cを超
えないように加えた。赤外吸収スペクトルによりイソシ
アネート基の吸収が実質上消滅するまで70°Cで1時
間保持し、その後、n−ブタノール32部で希釈した。
応容器にエポキシ当量(以下、「EE」という。)が9
50のビスフェノールA型エポキシ樹脂(東都化成社製
エポトートYD−014)950部をメチルイソブチル
ケトン237.5部と共に100°Cに加熱し完全に溶
解させた。次いで、N−メチルエタノールアミン60
部、ジエチレントリアミンのメチルイソブチルジケチミ
ン73%メチルイソブチルケトン溶液73部を添加しこ
の混合物を120°Cで1時間保温しカチオン性樹脂を
得た。このカチオン性樹脂1320部に、製造例6のポ
リウレタン架橋剤570部、製造例1のクレーター防止
剤90部、エチレングリコールモノヘキシルエーテル1
00部を混合し、氷酢酸34部、イオン交換水479部
の混合液中に加え十分攪拌した後、さらにイオン交換水
2215部をゆっくりと加えた。次いで、これを固形分
36%になるまで減圧下で有機溶媒を除去しメインエマ
ルションを得た。イオン交換水2016部、メインエマ
ルション1556部、製造例5の顔料ペースト429部
を混合し、カチオン電着塗料を得た。
処理鋼板に対して焼付け後の膜厚が20μmになるよう
に電着塗装し、160°Cで15分間焼付けを行った。
得られた電着塗装鋼板は目視にてクレーターの評価を行
った後、PVCシーラー(日本特殊塗料社製 商品名
「シールトップ」)を3mmの厚さで塗布し、150°
Cで25分間焼付けを行った。接着性は電着塗膜からP
VCシーラーを負荷をかけて剥離させた時の状態により
判断した。接着性の評価は○、△および×の3段階で行
った。それぞれの評価基準は以下の通りである。 ○:電着塗膜からの剥離は起こらず、PVCシーラーが
凝集破壊する。 △:剥離されるが電着塗膜上にPVCシーラーが一部残
る。 ×:容易に剥離し、PVCシーラーが電着塗膜上に全く
残らない。 得られた試験結果を表2に示す。
の方法によりカチオン電着塗料を製造し、同様の試験を
行った。実施例2〜4についての試験結果を表2に示
し、比較例1および2についての試験結果を表3に示
す。
エチレングリコールモノヘキシルエーテルの量を100
部から20部に変更した他は実施例1と同様の方法によ
りカチオン電着塗料を製造し、同様の試験を行った。得
られた試験結果を表2に示す。
によりカチオン電着塗料を製造し、同様の試験を行っ
た。得られた試験結果を表3に示す。
Claims (6)
- 【請求項1】電着可能なカチオン性フィルム形成樹脂と
その硬化剤を含んでいるカチオン電着塗料組成物におい
て、ハジキ防止剤として、 (a)5乃至90重量%の水酸基含有アクリルモノマー
と、(b)5乃至40重量%のアミノ基含有アクリルモ
ノマーと、(c)1乃至40重量%の水酸基を持たない
エーテル基含有アクリルモノマーと、(d)残余のその
他のモノマーに相当するモノマー組成を有し、前記
(a)+(b)+(c)+(d)=100であり、か
つ、1000乃至50000の数平均分子量を有するア
クリル共重合体を、固形分として該組成物全体の樹脂固
形分の1乃至20重量%に相当する量で含んでいること
を特徴とするカチオン電着塗料組成物。 - 【請求項2】水酸基含有アクリルモノマー(a)が、2
−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロ
キシプロピル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘ
キシル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル
(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ
(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールモノ
(メタ)アクリレート、N−ヒドロキシエチル(メタ)
アクリルアミド、N−ヒドロキシプロピル(メタ)アク
リルアミドおよびヒドロキシアルキルモノ(メタ)アク
リレートとε−カプロラクトンとの反応生成物またはヒ
ドロキシアルキルモノ(メタ)アクリレートと六員環カ
ーボネートとの反応生成物よりなる群より選ばれるもの
である、請求項1に記載のカチオン電着塗料組成物。 - 【請求項3】アミノ基含有アクリルモノマー(b)が、
N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N
−ジエチルアミノエチルメタクリレート、N,N−ジメ
チルアミノプロピルメタアクリレートおよびN,N−ジ
エチルアミノプロピルメタアクリレートよりなる群より
選ばれるものである、請求項1または2に記載のカチオ
ン電着塗料組成物。 - 【請求項4】アミノ基含有アクリルモノマー(b)が、
エポキシ基を有するモノマーを共重合前または後にエポ
キシ基に二級アミンを反応させたものである、請求項1
または2に記載のカチオン電着塗料組成物。 - 【請求項5】水酸基を持たないエーテル基含有アクリル
モノマー(c)が、2−メトキシエチル(メタ)アクリ
レート、4−メトキシブチル(メタ)アクリレートおよ
びテトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレートよりな
る群より選ばれるものである、請求項1乃至4に記載の
カチオン電着塗料組成物。 - 【請求項6】その他のモノマー(d)が、メチル(メ
タ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−
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、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソ
ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)
アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレー
ト、ドデシル(メタ)アクリレート、スチレン、ビニル
トルエン、α−メチルスチレン、(メタ)アクリロニト
リル、(メタ)アクリルアミドおよび酢酸ビニルよりな
る群より選ばれるものである、請求項1乃至5に記載の
カチオン電着塗料組成物。
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---|---|---|---|
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KR1019970051175A KR100463770B1 (ko) | 1996-10-07 | 1997-10-06 | 내시싱성이우수한양이온전착도료조성물 |
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---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
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JPH10110124A true JPH10110124A (ja) | 1998-04-28 |
JP4126570B2 JP4126570B2 (ja) | 2008-07-30 |
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