JPS6241986B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6241986B2 JPS6241986B2 JP4115083A JP4115083A JPS6241986B2 JP S6241986 B2 JPS6241986 B2 JP S6241986B2 JP 4115083 A JP4115083 A JP 4115083A JP 4115083 A JP4115083 A JP 4115083A JP S6241986 B2 JPS6241986 B2 JP S6241986B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- weight
- parts
- added
- mixture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 29
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 28
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 28
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 28
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 26
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 25
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 claims description 20
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 19
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 8
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 6
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 6
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 claims description 5
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims description 4
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Polymers C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 229920006026 co-polymeric resin Polymers 0.000 claims description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- ACMZRANEAULGLA-UHFFFAOYSA-N methane Polymers C.C.C.C.C ACMZRANEAULGLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BMPLYQCOXFDTSK-UHFFFAOYSA-N methane Polymers C.C.C.C.C.C.C.C.C BMPLYQCOXFDTSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GRPUBDDSELRCNH-UHFFFAOYSA-N methane Polymers C.C.C.C GRPUBDDSELRCNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KPKXDVZAXZWVEY-UHFFFAOYSA-N methane Polymers C.C.C.C.C.C KPKXDVZAXZWVEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LQYFKUUKKBZMJW-UHFFFAOYSA-N methane Polymers C.C.C.C.C.C.C LQYFKUUKKBZMJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XEMPOXGCXURTGS-UHFFFAOYSA-N methane Polymers C.C.C.C.C.C.C.C XEMPOXGCXURTGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 3
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 3
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 150000004862 dioxolanes Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 36
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 22
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 12
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 12
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 10
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 10
- -1 (2,2'-dimethyl-1,3-dioxolan-4-yl)methyl Chemical group 0.000 description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 8
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 7
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N N-dimethylaminoethanol Chemical compound CN(C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 6
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 6
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 6
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HJUGFYREWKUQJT-UHFFFAOYSA-N tetrabromomethane Chemical compound BrC(Br)(Br)Br HJUGFYREWKUQJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QPXVRLXJHPTCPW-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxy-2-methyl-1-(4-propan-2-ylphenyl)propan-1-one Chemical compound CC(C)C1=CC=C(C(=O)C(C)(C)O)C=C1 QPXVRLXJHPTCPW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- KPPNYLNUTNTHER-UHFFFAOYSA-N [2-methyl-2-(2-methylpropyl)-1,3-dioxolan-4-yl]methyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(C)CC1(C)OCC(COC(=O)C(C)=C)O1 KPPNYLNUTNTHER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 5
- 125000006091 1,3-dioxolane group Chemical group 0.000 description 4
- OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl prop-2-enoate Chemical compound OCCOC(=O)C=C OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 4
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- XNNQFQFUQLJSQT-UHFFFAOYSA-N bromo(trichloro)methane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Br XNNQFQFUQLJSQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 3
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XMLYCEVDHLAQEL-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one Chemical compound CC(C)(O)C(=O)C1=CC=CC=C1 XMLYCEVDHLAQEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003236 benzoyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C(*)=O 0.000 description 2
- DIKBFYAXUHHXCS-UHFFFAOYSA-N bromoform Chemical compound BrC(Br)Br DIKBFYAXUHHXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N β‐Mercaptoethanol Chemical compound OCCS DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DKEGCUDAFWNSSO-UHFFFAOYSA-N 1,8-dibromooctane Chemical compound BrCCCCCCCCBr DKEGCUDAFWNSSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DZZAHLOABNWIFA-UHFFFAOYSA-N 2-butoxy-1,2-diphenylethanone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(OCCCC)C(=O)C1=CC=CC=C1 DZZAHLOABNWIFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000954 2-hydroxyethyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])O[H] 0.000 description 1
- XKTYXVDYIKIYJP-UHFFFAOYSA-N 3h-dioxole Chemical group C1OOC=C1 XKTYXVDYIKIYJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical class S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- CHIHQLCVLOXUJW-UHFFFAOYSA-N benzoic anhydride Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OC(=O)C1=CC=CC=C1 CHIHQLCVLOXUJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229950005228 bromoform Drugs 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- WNAHIZMDSQCWRP-UHFFFAOYSA-N dodecane-1-thiol Chemical compound CCCCCCCCCCCCS WNAHIZMDSQCWRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000013035 low temperature curing Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002734 metacrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 230000036314 physical performance Effects 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007870 radical polymerization initiator Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 125000000547 substituted alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
本発明は紫外線および低温で硬化可態な電着塗
装用被覆組成物の製造方法に関する。 金属材料、特にアルミニウムとその合金に対し
て美観と耐蝕性を与えるため、現在多くの工業塗
装ラインで使用されているワンコートアクリル系
電着塗料は全て熱硬化型であるため、塗膜の硬化
には高温(170〜200℃)、長時間(20〜30分)を
必要とする。 このことから低温硬化でもすぐれた塗膜性能を
持つ電着塗料の開発がエネルギー費の低減という
点で重要な課題になつている。 いつぽう塗膜硬化における最近の動向は低温化
は勿論のこと、紫外線エネルギーを利用する高効
率の短時間塗膜硬化法へ移行しつつあり、すでに
溶剤型塗料ではこの種のものが主として透明塗料
の分野で実用化されている。しかし電着塗料のよ
うな水系塗料への応用は塗膜材料として利用でき
る適当な感光性成分が開発されていないこと、ま
た、これらの成分を含む低重合樹脂の合成におい
て、すぐれた重合調節能と後反応性を有する重合
調節剤が見出されていないこと、さらに水系塗料
中へ架橋剤および架橋促進触媒を導入する方法が
確立されていないことなど、多くの未解決の問題
が残されていることから実用化が遅れている。 このことから、本発明者らは紫外線および低温
で架橋硬化してすぐれた耐久性塗膜を形成するこ
とができる電着塗料を提供することを目標に鋭意
研究を重ねた結果、アクリル酸またはメタクリル
酸重合体の中で、特に1,3―ジオキソラン基を
有する重合体が短時間の紫外線照射或は低温(約
110℃)加熱で、容易に架橋硬化して強固な耐溶
剤性樹脂となることを見出し、さらに本成分を含
む水溶性アクリル樹脂を製造するとき、通常重合
調節剤として使用されているメルカプタン類は
1,3―ジオキソラン基のすぐれた紫外線反応性
を著しく遅延させるのに対して、ポリハロゲン化
メタン類はその反応性を著しく促進させることを
発見した。そしてこの原因は重合体の連鎖末端に
導入されたハロゲン基が紫外線照射または加熱に
よつて容易にハロゲン酸を脱離し、この酸が1,
3―ジオキソラン基の架橋反応を促進するためで
あることを究明した。 本発明は上記の知見に基づいて完成されたもの
であつて、その要旨は(a)アクリル酸またはメタク
リル酸の1,3―ジオキソラン基誘導体単独或は
ヒドロキシル誘導体との混合物20〜60モル%と(b)
アクリル酸またはメタクリル酸のエステル1種ま
たは2種以上と(c)α,β―エチレン性不飽和カル
ボン酸1種とからなるビニル系単量体混合物を共
重合するにあたり、(d)重合調節剤としてハロゲン
原子を3個以上有するポリハロゲン化メタンを単
独体混合物に対してモル比で0.05〜2.0の範囲で
添加して、水溶性有機溶剤中で共重合を行ない、
重合体連鎖末端にハロゲン基を持つ平均分子量
3000〜20000に制御された低重合樹脂を得、次い
でこれを水溶性アミンで中和して水溶化または水
分散化した樹脂溶液100重量部(固形分換算)に
対して、N―アルコキシメチルメラミン10〜30重
量部と非水性液状光重合開始剤10〜30重量部を添
加することを特徴とする紫外線および低温で硬化
可能な電着塗装用被覆組成物の製造方法である。 次に、本発明を詳細に説明すると、本発明に係
るビニル系単量体組成物には次のような単量体が
使用される。 (a) (i) アクリル酸またはメタクリル酸の1,3
―ジオキソラン誘導体 一般式 〔但し、式中R1は水素原子またはメチル
基を示し、R2,R3はフエニル基または炭素
数1〜5のアルキル基を示す。nは1〜4の
数整を示す〕 で表わされる化合物、具体的な例としては
(2,2′―ジメチル―1,3―ジオキソラン
―4―イル)メチル(メタ)アクリレート,
(2―エチル―2′―プロピル―1,3―ジオ
キソラン―4―イル)メチル(メタ)アクリ
レート,(2―メチル―2′―プロピル―1,
3―ジオキソラン―4―イル)メチル(メ
タ)アクリレート,(2―イソブチル―2―
メチル―1,3―ジオキソラン―4―イル)
メチル(メタ)アクリレート,(2―エチル
―1,3―ジオキソラン―4―イル)ブチル
(メタ)アクリレート,(2―フエニル―1,
3―ジオキソラン―4―イル)ブチル(メ
タ)アクリレート等が挙げられる。 本単量体は本発明における最も大きな特徴
の一つを構成するもので、紫外線照射、、低
温加熱或はハロゲン酸によつて三次元網状構
造を形成する架橋成分として、単量体組成物
中20〜60モル%の範囲で含まれることが好ま
しい。20モル%以下では架橋塗膜の物理的性
能および化学的性能が不良となるので好まし
くなく、60モル%以上では後述するアクリル
酸またはメタクリル酸アルキルエステルの含
有量が低下するため良好な塗膜性能が得られ
ない。 (ii) アクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキ
シル誘導体 一般式 〔但し、式中R1は前記と同じ、R4は炭素
数1〜8個の置換、末置換のアルキル基を示
す〕 で表わされる化合物、具体的な例としては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,2―ヒドロキシイソプロピル(メタ)ア
クリレート、2―ヒドロキシブチル(メタ)
アクリレート、プロピレングリコールモノ
(メタ)アクリレート、エチレングリコール
モノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 本単量体は成分(a)(i)の補助的架橋成分とし
て添加するもので、本電着塗装用被覆組成物
中のN―アルコキシメチルメラミンと紫外線
照射或は熱処理によつて生成したハロゲン酸
触媒のもとで反応し、三次元網状構造を形成
する。添加量は単量体組成物中5〜15モル%
含まれることが好ましい。 上記の単量体(a)(i)は単独または混合物とし
て適宜選択して用いるが、(ii)は混合物として
補助的に使用する。混合物として用いる場
合、その混合割合はモル比で(i)/(ii)=6〜4
の範囲であれば、紫外線および低温硬化いず
れでも良好な塗膜状態が得られる。 (b) アクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエ
ステル 一般式 〔但し、式中R1は前記に同じ、R5は炭素数
1〜6個のアルキル基を示す〕 で表わされる化合物、具体的な例としてはアル
キル基がメチル基、エチル基、N―プロピル
基、N―ブチル基、第2級ブチル基、第3級ブ
チル基、イソブチル基、2―エチルヘキシル基
であるアクリレートまたはメタクリレート類で
ある。 本単量体は共重合樹脂の骨格成分として、軟
質成分であるアクリル系単量体と硬質成分であ
るメタクリル系単量体を1種または2種以上組
合せ、樹脂の硬さを調節するもので、単量体組
成物中40〜70モル%含まれることが好ましい。 (c) α,β―エチレン性不飽和カルボン酸の具体
的な例としてはアクリル酸、メタクリル酸、イ
タコン酸等が挙げられる。これらの不飽和カル
ボン酸は共重合体中にあつて、樹脂を水溶化或
は水分散化する役割をするもので、単量体組成
物中3.0〜10モル%含まれることが好ましい。 3.0モル%以下では水溶性アミンで中和して
も、水溶化或は水分散化することは不可能で、
樹脂の沈澱を生じ均一な溶液状態とならない。
また10モル%以上では中和した場合透明な水溶
液となり得るが、電着折出膜は薄く、塗膜性能
が劣る。 次に本発明における最も大きな特徴の第2は上
記単量体組成物を共重合するにあたり(d)ハロゲン
原子を3個以上有するポリハロゲン化メタン、具
体的な例として四臭化炭素、ブロモホルム、ブロ
ムトリクロルメタン、四塩化炭素等のうちから1
種又は2種混合物を重合調節剤として添加するこ
とがある。 本成分は共重合体の分子量を調節する役割をす
るとともに、共重合体連鎖末端基として導入さ
れ、紫外線照射或は低温加熱によつてハロゲン酸
を容易に脱離して、(a)(i)成分中の1,3―ジオキ
ソラン基の開裂反応および(ii)成分とN―アルコキ
シメチルメラミンとの反応促進触媒として作用す
る特徴を持つている。添加量は単量体混合物に対
してモル比で0.05〜2.0の範囲であれば平均分子
量3000から20000に制御された共重合樹脂が得ら
れる。モル比が0.05以下では共重合体の分子量が
20000以上となり、均一で光沢のある電着折出膜
が得られない。またモル比2.0以上では共重合体
の分子量が3000以下となり、硬化塗膜の物理的、
化学的性能が劣るという欠点が生ずる。 また、上記単量体混合物を重合するにあたつて
は、通常ラジカル重合開始剤、例えば過酸化ベン
ゾイル、2,2′―アゾビスイソブチロニトリルな
どが使用される。さらに水溶性有機溶剤も使用さ
れる。その具体的な例としてはメタノール、エタ
ノール、プロパノール、ジオキサン、メチルセロ
ソルブ、エチルセロソルブ等が挙げられる。これ
らの溶剤は重合後蒸留によつて留出させ、水に切
換える必要があり、そのためには沸点の低い安価
な脂肪族アルコールを使用することが好ましい。 本発明に係る共重合体の製造は次の如く行なえ
ばよい。撹拌装置、温度計、冷却器を有する四つ
口フラスコに単量体と同容量の溶剤を入れ、60〜
80℃に加温し、所定量の(a)成分、(b)成分、(c)成分
および(d)成分と重合開始剤の混合物を6時間かか
つて滴下漏斗から滴下、重合する。滴下終了後、
さらに重合開始剤を1時間毎に2回所定量追加
し、重合を完結する。 このようにして得られた共重合体溶液に水溶性
アミン、具体的にはトリエチルアミン、ジエタノ
ールアミン、2―ジメチルアミノエタノール、モ
ノエタノールアミンのうちから1種を加えて、重
合体組成物中のカルボン酸を中和する。次いで、
この共重合体中和溶液から溶剤を除去し、イオン
交換水を加えて固形分樹脂10〜20%の水溶液また
は水分散液とする。 次に上記の樹脂水溶液または水分散液100重量
部(固形分換算)に対してN―アルコキシメチル
メラミン10〜30重量部を加える。ここで使用する
N―アルコキシメチルメラミンは(a)(i)成分の補助
的架橋剤として添加されるもので、紫外線照射ま
たは低温加熱により(a)(ii)成分と反応してすぐれた
硬度の架橋塗膜を与える。しかし添加量が10重量
部以下では塗膜中への混入量が少ないため、すぐ
れた硬度の塗膜が得られない。また30重量部以上
では塗膜中への混入量が(a)(ii)成分相当量より多く
なるため未反応分が残り塗膜性能を低下させる。 本発明における大きな特徴の第3は上記の樹脂
組成物水溶液または水分散液中へ非水性液状光重
合開始剤を添加することである。通常光重合開始
剤が水溶性または水不溶性固体状である場合、本
発明に係る樹脂組成物と均一に混合した状態で電
着折出膜中へ必要量混入させることは困難である
が、非水性液状光重合開始剤の場合、撹拌により
樹脂組成物と均一に混合した状態で電着されるた
め架橋むらのない強固な耐溶剤性塗膜が得られ
る。非水性液状光重合開始剤の具体的な例として
は、ベンゾインイソブチルエーテル、4′―イソプ
ロピル―2―ヒドロキシ―2―メチル―プロピオ
フエノン、2―ヒドロキシ―2―メチル―プロピ
オフエノン等が挙げられる。添加量は上記の樹脂
組成物水溶液または水分散液100重量部(固形分
換算)に対して10〜30重量部の範囲で加えること
が好ましい。10重量部以下では塗膜中への混入量
が少ないため硬化が遅くなる。また30重量部以上
では一部沈澱を生ずるため好ましくない。 本発明に係る電着塗装用被覆組成物は次に示す
電着条件で電着を行なうと陽極に透明で、良好な
平滑性を有する膜厚10〜30μの電着塗膜が得られ
る。 電着浴の温度 :20〜30℃ 電着浴の樹脂固形分 :10〜20重量% 電圧(直流) :50〜150V 通電時間 :60〜120秒 浴のPH :7.0〜8.0 上記に示す電着条件のもとで得られた電着折出
膜は水洗、水切乾燥した後、高圧水銀灯(80W/
cm)を用いて紫外線照射するか或は低温加熱
(110℃〜120℃)することにより、短時間で架橋
硬化し、すぐれた耐溶剤性の強固な塗膜となる。 次に本発明の内容をさらに具体的に示すため実
施例および比較例を挙げて説明する。 実施例 1 撹拌器、温度計、還流冷却器、滴下漏斗を備え
た四つ口反応フラスコにイソプロパノール35mlを
入れて、80℃に加温し、還流下で下記の単量体、
重合開始剤および重合調節剤の混合物を6時間か
けて滴下し、重合を行なつた。 (2―イソブチル―2′―メチル―1,3―ジオ
キソラン―4―イル)メチルメタクリレート
14g(0.058mol) 2―ヒドロキシエチルアクリレート
4g(0.035mol) エチルアクリレート 10g(0.1mol) メチルメタクリレート 6g(0.06mol) アクリル酸 1.2g(0.0167mol) 過酸化ベンゾイル 0.6g 四臭化炭素 5g(0.015mol) 滴下終了後60分毎に過酸化ベンゾイル0.05gを
2回重合体溶液中に添加し、重合を完結する。こ
のようにして得られた重合体の平均分子量は9000
であつた。 次にこの重合体溶液に2―ジメチルアミノエタ
ノール1.5gを加え、50℃で15〜20分間撹拌を行
なつて中和した後、この重合体溶液中からイソプ
ロパノール30mlを減圧蒸留によつて回収し、イオ
ン交換水160mlを加えてよく撹拌すると透明な樹
脂水溶液(固形分15%、PH:7.1)が得られた。 この樹脂水溶液100重量部(固形分換算)に対
してN―アルコキシメチルメラミン〔(株)三和ケミ
カル製、ニカラツクMX45〕12重量部と4′―イソ
プロピル―2―ヒドロキシ―2―メチルプロピオ
フエノン(メルク社製、ダロキユア―1116)12重
量部を加え、よく撹拌すると均一に混合した半透
明の樹脂水溶液が得られた。 このようにして調製した樹脂水溶液をガラス製
容器に入れ、25℃に保ちながら被塗物であるアル
ミニウム板(0.8×25×50mm)を陽極として浸漬
し、陰極に同形のアルミニウム板を用いて、50V
の直流電流を60秒間通電し、電着を行なつた。次
いで得られた電着折出膜を水洗し、60℃で5分間
乾燥後、高圧水銀灯(80W/cm)で45秒間紫外線
を照射した。また同じ条件で電着した試料を120
℃で15分間焼付けた。このようにして得られた電
着塗膜の架橋硬化の程度を評価するため鉛筆硬度
とアセトン溶出率を測定した結果、表―1に示す
ようにすぐれた表面硬度と耐溶剤性を示した。 実施例 2 実施例1と同様に反応フラスコへイソプロパノ
ール18mlを入れ、還流下で下記の単量体、重合開
始剤および重合調節剤の混合物を滴下重合した。 (2―イソブチル―2′―メチル―1,3―ジオ
キソラン―4―イル)メチルメタクリレート
8g(0.033mol) 2―ヒドロキシエチルメタクリレート
2g(0.015mol) エチルアクリレート 6g(0.06mol) メチルメタクリレート 2g(0.02mol) アクリル酸 0.5g(0.007mol) 過酸化ベンゾイル 0.3g ブロムトリクロルメタン 5g(0.025mol) 滴下終了後60分毎に過酸化ベンゾイル0.05gを
2回重合体溶液中に添加し、重合を完結する。こ
のようにして得られた重合体の平均分子量は
10000であつた。 次に、この重合体溶液に2―ジメチルアミノエ
タノール0.6gを加え、50℃で30分間撹拌を行な
つて中和した後、この重合体溶液からイソプロパ
ノール15mlを減圧蒸留によつて回収し、イオン交
換水100mlを加えてよく撹拌すると透明な樹脂水
溶液(固形分15.6%、PH;7.2)が得られた。 樹脂水溶液100重量部(固形分換算)に対して
N―アルコキシメチルメラミン(ニカラツク
MW22)15重量部とベンゾインブチルエーテル15
重量部を加えてよく撹拌すると均一に混合した半
透明の樹脂水溶液が得られた。 このようにして調整した樹脂水溶液にアルミニ
ウム板を浸漬し実施例1と同じ条件で電着塗装し
た後、紫外線照射および焼付けて鉛筆硬度とアセ
トン溶出率を測定した結果、表―1に示すように
すぐれた表面硬度と耐溶剤性を示した。 実施例 3 実施例1を同様に反応フラスコへイソプロパノ
ール18mlを入れ、還流下で下記の単量体、重合開
始剤および重合調節剤の混合物を滴下重合した。 (2―エチル―1,3―ジオキソラン―4―イ
ル)ブチルアクリレート 8g(0.035mol) 2―ヒドロキシエチルメタクリレート
1.3g(0.01mol) エチルアクリレート 5g(0.05mol) メチルメタクリレート 3g(0.03mol) メタクリル酸 0.6g(0.007mol) 過酸化ベンゾイル 0.4g ブロムトリクロルメタン 5g(0.025mol) 滴下終了後60分毎に過酸化ベンゾイル0.05gを
2回溶液中に添加し、重合を完結する。このよう
にして得られた重合体の平均分子量は5200であつ
た。 次にこの重合体溶液にトリエチルアミン0.72g
を加え、50℃で15〜20分間撹拌を行なつて中和し
た後、この重合体溶液からイソプロパノール15ml
を減圧蒸留によつて回収し、イオン交換水10mlを
加えてよく撹拌するとエマルジヨン液(固形分
15.2%、PH:7.1)が得られた。 このエマルジヨン液100重量部(固形分換算)
に対してN―アルコキシメチルメラミン(ニカラ
ツクMW22)15重量部と2―ヒドロキシ―2―メ
チル―プロピオフエノン(ダロキユア―1173)12
重量部を加えてよく撹拌すると均一に混合したエ
マルジヨン液が得られた。 このようにして調製したエマルジヨン液にアル
ミニウム板を浸漬し、実施例1と同じ条件で電着
塗装した後、紫外線照射および焼付けて鉛筆硬度
とアセトン溶出率を測定した結果、表―1に示す
ようにすぐれた表面硬度と耐溶剤性を示した。 実施例 4 実施例1と同様に反応フラスコへイソプロパノ
ール15mlを入れ、、還流下で下記の単量体、重合
開始剤および重合調節剤の混合物を滴下重合し
た。 (2―イソブチル―2′―メチル―1,3―ジオ
キソラン―4―イル)メチルメタクリレート
10g(0.041mol) 2―ヒドロキシエチルアクリレート
1g(0.0086mol) エチルアクリレート 6g(0.06mol) メチルメタクリレート 2g(0.02mol) アクリル酸 0.6g(0.0083mol) 過酸化ベンゾイル 0.5g 四臭化炭素 0.7g(0.0021mol) 四塩化炭素 15g(0.097mol) 滴下終了後60分毎に過酸化ベンゾイル0.05gを
2回溶液中に添加し、重合を完結する。このよう
にして得られた重合体の平均分子量は11000であ
つた。 次に、この重合体溶液に2―ジメチルアミノエ
タノール0.75gを加え、50℃で15〜20分間撹拌を
行なつて中和した後、この重合体溶液からイソプ
ロパノールと四塩化炭素の混合物28mlを減圧蒸留
によつて回収し、イオン交換水100mlを加えてよ
く撹拌すると透明な樹脂水溶液(固形分15.2%、
PH:7.3)が得られた。 この樹脂水溶液100重量部(固形分換算)に対
してN―アルコキシメチルメラミン(ニカラツク
MX45)15重量部と4′―イソプロピル―2―ヒド
ロキシ―2―メチルプロピオフエノン(ダロキユ
ア―1116)20重量部を加えてよく撹拌すると均一
に混合した半透明の樹脂水溶液が得られた。 このように調製した樹脂水溶液にアルミニウム
板を浸漬し、実施例1と同じ条件で電着塗装した
後、紫外線照射および焼付けて鉛筆硬度とアセト
ン溶出率を測定した結果、表―1に示すようにす
ぐれた表面硬度と耐溶剤性を示した。 比較例 1 実施例1と同様に反応フラスコへイソプロパノ
ール15mlを入れ、還流下で下記の単量体、重合開
始剤および重合調節剤の混合物を6時間かけて滴
下し、重合を行なつた。 (2―イソブチル―2′―メチル―1,3―ジオ
キソラン―4―イル)メチルメタクリレート
7g(0.0041mol) 2―ヒドロキシエチルアクリレート
2g(0.017mol) エチルアクリレート 5g(0.05mol) メチルメタクリレート 2g(0.02mol) アクリル酸 0.5g(0.0069mol) 過酸化ベンゾイル 0.3g ラウリルメルカプタン 1.0g(0.005mol) 滴下終了後60分毎に過酸化ベンゾイル0.05gを
2回溶液中に添加し、重合を完結する。このよう
にして得られた重合体の平均分子量は19000であ
つた。 次に、この重合体溶液に2―ジメチルアミノエ
タノール0.7gを加え、50℃で15〜20分間撹拌を
行なつて中和した後、この重合溶液からイソプロ
パノール12mlを減圧蒸留によつて回収し、イオン
交換水100mlを加えてよく撹拌すると透明な樹脂
水溶液(固形分14.2%、PH:7.3)得られた。 この樹脂水溶液100重量部(固形分換算)に対
してN―アルコキシメチルメラミン(ニカラツク
MX45)15重量部と4′―イソプロピル―2―ヒド
ロキシ―2―メチルプロピオフエノン(メルク社
製、ダロキユア―1116)20重量部を加えてよく撹
拌すると均一に混合した半透明の樹脂水溶液が得
られた。 このようにして調製した樹脂水溶液にアルミニ
ウム板を浸漬し、実施例1と同じ条件で電着塗装
した後、紫外線照射および焼付けて鉛筆硬度とア
セトン溶出率を測定した結果、表―1に示すよう
に、各実施例に比較して塗膜硬度は劣り、耐溶剤
性も著しく悪かつた。 比較例 2 実施例1と同様に反応フラスコへイソプロパノ
ール15mlを入れ、還流下で下記の単量体、重合開
始剤および重合調節剤の混合物を6時間かけて滴
下し、重合を行なつた。 (2―イソブチル―2′―メチル―1,3―ジオ
キソラン―4―イル)メチルメタクリレート
7g(0.0041mol) 2―ヒドロキシエチルアクリレート
2g(0.017mol) エチルアクリレート 5g(0.05mol) メチルメタクリレート 2g(0.02mol) アクリル酸 0.5g(0.0069mol) 過酸化ベンゾイル 0.3g 2―メルカプトエタノール 1.5g(0.019mol) 滴下終了後60分毎に過酸化ベンゾイル0.05gを
2回溶液中に添加し、重合を完結する。このよう
にして得られた重合体の平均分子量は4000であつ
た。 次に、この重合体溶液に2―ジメチルアミノエ
タノール0.7gを加え、50℃で15〜20分間撹拌を
行なつて中和した後、この重合溶液からイソプロ
パノール12mlを減圧蒸留によつて回収し、イオン
交換水100mlを加えてよく撹拌すると透明な樹脂
水溶液(固形分14.2%、PH7.1)が得られた。 この樹脂水溶液100重量部(固形分換算)に対
してN―アルコキシメチルメラミン(ニカラツク
MX45)15重量部と4′―イソプロピル―2―ヒド
ロキシ―2―メチルプロピオフエノン(メルク社
製、ダロキユア―1116)20重量部を加えてよく撹
拌すると均一に混合した半透明の樹脂水溶液が得
られた。 このようにして調製した樹脂水溶液にアルミニ
ウム板を浸漬し、実施例1と同じ条件で電着塗装
した後、紫外線照射および焼付けて鉛筆硬度とア
セトン溶出率を測定した結果、表―1に示すよう
に各実施例に比較して塗膜硬度は劣り、耐溶剤性
も著しく悪かつた。 以上前記各実施例および比較例における紫外線
照射および焼付塗膜の鉛筆硬度、アセトン溶出率
を比較試験した結果は表―1の通りである。
装用被覆組成物の製造方法に関する。 金属材料、特にアルミニウムとその合金に対し
て美観と耐蝕性を与えるため、現在多くの工業塗
装ラインで使用されているワンコートアクリル系
電着塗料は全て熱硬化型であるため、塗膜の硬化
には高温(170〜200℃)、長時間(20〜30分)を
必要とする。 このことから低温硬化でもすぐれた塗膜性能を
持つ電着塗料の開発がエネルギー費の低減という
点で重要な課題になつている。 いつぽう塗膜硬化における最近の動向は低温化
は勿論のこと、紫外線エネルギーを利用する高効
率の短時間塗膜硬化法へ移行しつつあり、すでに
溶剤型塗料ではこの種のものが主として透明塗料
の分野で実用化されている。しかし電着塗料のよ
うな水系塗料への応用は塗膜材料として利用でき
る適当な感光性成分が開発されていないこと、ま
た、これらの成分を含む低重合樹脂の合成におい
て、すぐれた重合調節能と後反応性を有する重合
調節剤が見出されていないこと、さらに水系塗料
中へ架橋剤および架橋促進触媒を導入する方法が
確立されていないことなど、多くの未解決の問題
が残されていることから実用化が遅れている。 このことから、本発明者らは紫外線および低温
で架橋硬化してすぐれた耐久性塗膜を形成するこ
とができる電着塗料を提供することを目標に鋭意
研究を重ねた結果、アクリル酸またはメタクリル
酸重合体の中で、特に1,3―ジオキソラン基を
有する重合体が短時間の紫外線照射或は低温(約
110℃)加熱で、容易に架橋硬化して強固な耐溶
剤性樹脂となることを見出し、さらに本成分を含
む水溶性アクリル樹脂を製造するとき、通常重合
調節剤として使用されているメルカプタン類は
1,3―ジオキソラン基のすぐれた紫外線反応性
を著しく遅延させるのに対して、ポリハロゲン化
メタン類はその反応性を著しく促進させることを
発見した。そしてこの原因は重合体の連鎖末端に
導入されたハロゲン基が紫外線照射または加熱に
よつて容易にハロゲン酸を脱離し、この酸が1,
3―ジオキソラン基の架橋反応を促進するためで
あることを究明した。 本発明は上記の知見に基づいて完成されたもの
であつて、その要旨は(a)アクリル酸またはメタク
リル酸の1,3―ジオキソラン基誘導体単独或は
ヒドロキシル誘導体との混合物20〜60モル%と(b)
アクリル酸またはメタクリル酸のエステル1種ま
たは2種以上と(c)α,β―エチレン性不飽和カル
ボン酸1種とからなるビニル系単量体混合物を共
重合するにあたり、(d)重合調節剤としてハロゲン
原子を3個以上有するポリハロゲン化メタンを単
独体混合物に対してモル比で0.05〜2.0の範囲で
添加して、水溶性有機溶剤中で共重合を行ない、
重合体連鎖末端にハロゲン基を持つ平均分子量
3000〜20000に制御された低重合樹脂を得、次い
でこれを水溶性アミンで中和して水溶化または水
分散化した樹脂溶液100重量部(固形分換算)に
対して、N―アルコキシメチルメラミン10〜30重
量部と非水性液状光重合開始剤10〜30重量部を添
加することを特徴とする紫外線および低温で硬化
可能な電着塗装用被覆組成物の製造方法である。 次に、本発明を詳細に説明すると、本発明に係
るビニル系単量体組成物には次のような単量体が
使用される。 (a) (i) アクリル酸またはメタクリル酸の1,3
―ジオキソラン誘導体 一般式 〔但し、式中R1は水素原子またはメチル
基を示し、R2,R3はフエニル基または炭素
数1〜5のアルキル基を示す。nは1〜4の
数整を示す〕 で表わされる化合物、具体的な例としては
(2,2′―ジメチル―1,3―ジオキソラン
―4―イル)メチル(メタ)アクリレート,
(2―エチル―2′―プロピル―1,3―ジオ
キソラン―4―イル)メチル(メタ)アクリ
レート,(2―メチル―2′―プロピル―1,
3―ジオキソラン―4―イル)メチル(メ
タ)アクリレート,(2―イソブチル―2―
メチル―1,3―ジオキソラン―4―イル)
メチル(メタ)アクリレート,(2―エチル
―1,3―ジオキソラン―4―イル)ブチル
(メタ)アクリレート,(2―フエニル―1,
3―ジオキソラン―4―イル)ブチル(メ
タ)アクリレート等が挙げられる。 本単量体は本発明における最も大きな特徴
の一つを構成するもので、紫外線照射、、低
温加熱或はハロゲン酸によつて三次元網状構
造を形成する架橋成分として、単量体組成物
中20〜60モル%の範囲で含まれることが好ま
しい。20モル%以下では架橋塗膜の物理的性
能および化学的性能が不良となるので好まし
くなく、60モル%以上では後述するアクリル
酸またはメタクリル酸アルキルエステルの含
有量が低下するため良好な塗膜性能が得られ
ない。 (ii) アクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキ
シル誘導体 一般式 〔但し、式中R1は前記と同じ、R4は炭素
数1〜8個の置換、末置換のアルキル基を示
す〕 で表わされる化合物、具体的な例としては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,2―ヒドロキシイソプロピル(メタ)ア
クリレート、2―ヒドロキシブチル(メタ)
アクリレート、プロピレングリコールモノ
(メタ)アクリレート、エチレングリコール
モノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 本単量体は成分(a)(i)の補助的架橋成分とし
て添加するもので、本電着塗装用被覆組成物
中のN―アルコキシメチルメラミンと紫外線
照射或は熱処理によつて生成したハロゲン酸
触媒のもとで反応し、三次元網状構造を形成
する。添加量は単量体組成物中5〜15モル%
含まれることが好ましい。 上記の単量体(a)(i)は単独または混合物とし
て適宜選択して用いるが、(ii)は混合物として
補助的に使用する。混合物として用いる場
合、その混合割合はモル比で(i)/(ii)=6〜4
の範囲であれば、紫外線および低温硬化いず
れでも良好な塗膜状態が得られる。 (b) アクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエ
ステル 一般式 〔但し、式中R1は前記に同じ、R5は炭素数
1〜6個のアルキル基を示す〕 で表わされる化合物、具体的な例としてはアル
キル基がメチル基、エチル基、N―プロピル
基、N―ブチル基、第2級ブチル基、第3級ブ
チル基、イソブチル基、2―エチルヘキシル基
であるアクリレートまたはメタクリレート類で
ある。 本単量体は共重合樹脂の骨格成分として、軟
質成分であるアクリル系単量体と硬質成分であ
るメタクリル系単量体を1種または2種以上組
合せ、樹脂の硬さを調節するもので、単量体組
成物中40〜70モル%含まれることが好ましい。 (c) α,β―エチレン性不飽和カルボン酸の具体
的な例としてはアクリル酸、メタクリル酸、イ
タコン酸等が挙げられる。これらの不飽和カル
ボン酸は共重合体中にあつて、樹脂を水溶化或
は水分散化する役割をするもので、単量体組成
物中3.0〜10モル%含まれることが好ましい。 3.0モル%以下では水溶性アミンで中和して
も、水溶化或は水分散化することは不可能で、
樹脂の沈澱を生じ均一な溶液状態とならない。
また10モル%以上では中和した場合透明な水溶
液となり得るが、電着折出膜は薄く、塗膜性能
が劣る。 次に本発明における最も大きな特徴の第2は上
記単量体組成物を共重合するにあたり(d)ハロゲン
原子を3個以上有するポリハロゲン化メタン、具
体的な例として四臭化炭素、ブロモホルム、ブロ
ムトリクロルメタン、四塩化炭素等のうちから1
種又は2種混合物を重合調節剤として添加するこ
とがある。 本成分は共重合体の分子量を調節する役割をす
るとともに、共重合体連鎖末端基として導入さ
れ、紫外線照射或は低温加熱によつてハロゲン酸
を容易に脱離して、(a)(i)成分中の1,3―ジオキ
ソラン基の開裂反応および(ii)成分とN―アルコキ
シメチルメラミンとの反応促進触媒として作用す
る特徴を持つている。添加量は単量体混合物に対
してモル比で0.05〜2.0の範囲であれば平均分子
量3000から20000に制御された共重合樹脂が得ら
れる。モル比が0.05以下では共重合体の分子量が
20000以上となり、均一で光沢のある電着折出膜
が得られない。またモル比2.0以上では共重合体
の分子量が3000以下となり、硬化塗膜の物理的、
化学的性能が劣るという欠点が生ずる。 また、上記単量体混合物を重合するにあたつて
は、通常ラジカル重合開始剤、例えば過酸化ベン
ゾイル、2,2′―アゾビスイソブチロニトリルな
どが使用される。さらに水溶性有機溶剤も使用さ
れる。その具体的な例としてはメタノール、エタ
ノール、プロパノール、ジオキサン、メチルセロ
ソルブ、エチルセロソルブ等が挙げられる。これ
らの溶剤は重合後蒸留によつて留出させ、水に切
換える必要があり、そのためには沸点の低い安価
な脂肪族アルコールを使用することが好ましい。 本発明に係る共重合体の製造は次の如く行なえ
ばよい。撹拌装置、温度計、冷却器を有する四つ
口フラスコに単量体と同容量の溶剤を入れ、60〜
80℃に加温し、所定量の(a)成分、(b)成分、(c)成分
および(d)成分と重合開始剤の混合物を6時間かか
つて滴下漏斗から滴下、重合する。滴下終了後、
さらに重合開始剤を1時間毎に2回所定量追加
し、重合を完結する。 このようにして得られた共重合体溶液に水溶性
アミン、具体的にはトリエチルアミン、ジエタノ
ールアミン、2―ジメチルアミノエタノール、モ
ノエタノールアミンのうちから1種を加えて、重
合体組成物中のカルボン酸を中和する。次いで、
この共重合体中和溶液から溶剤を除去し、イオン
交換水を加えて固形分樹脂10〜20%の水溶液また
は水分散液とする。 次に上記の樹脂水溶液または水分散液100重量
部(固形分換算)に対してN―アルコキシメチル
メラミン10〜30重量部を加える。ここで使用する
N―アルコキシメチルメラミンは(a)(i)成分の補助
的架橋剤として添加されるもので、紫外線照射ま
たは低温加熱により(a)(ii)成分と反応してすぐれた
硬度の架橋塗膜を与える。しかし添加量が10重量
部以下では塗膜中への混入量が少ないため、すぐ
れた硬度の塗膜が得られない。また30重量部以上
では塗膜中への混入量が(a)(ii)成分相当量より多く
なるため未反応分が残り塗膜性能を低下させる。 本発明における大きな特徴の第3は上記の樹脂
組成物水溶液または水分散液中へ非水性液状光重
合開始剤を添加することである。通常光重合開始
剤が水溶性または水不溶性固体状である場合、本
発明に係る樹脂組成物と均一に混合した状態で電
着折出膜中へ必要量混入させることは困難である
が、非水性液状光重合開始剤の場合、撹拌により
樹脂組成物と均一に混合した状態で電着されるた
め架橋むらのない強固な耐溶剤性塗膜が得られ
る。非水性液状光重合開始剤の具体的な例として
は、ベンゾインイソブチルエーテル、4′―イソプ
ロピル―2―ヒドロキシ―2―メチル―プロピオ
フエノン、2―ヒドロキシ―2―メチル―プロピ
オフエノン等が挙げられる。添加量は上記の樹脂
組成物水溶液または水分散液100重量部(固形分
換算)に対して10〜30重量部の範囲で加えること
が好ましい。10重量部以下では塗膜中への混入量
が少ないため硬化が遅くなる。また30重量部以上
では一部沈澱を生ずるため好ましくない。 本発明に係る電着塗装用被覆組成物は次に示す
電着条件で電着を行なうと陽極に透明で、良好な
平滑性を有する膜厚10〜30μの電着塗膜が得られ
る。 電着浴の温度 :20〜30℃ 電着浴の樹脂固形分 :10〜20重量% 電圧(直流) :50〜150V 通電時間 :60〜120秒 浴のPH :7.0〜8.0 上記に示す電着条件のもとで得られた電着折出
膜は水洗、水切乾燥した後、高圧水銀灯(80W/
cm)を用いて紫外線照射するか或は低温加熱
(110℃〜120℃)することにより、短時間で架橋
硬化し、すぐれた耐溶剤性の強固な塗膜となる。 次に本発明の内容をさらに具体的に示すため実
施例および比較例を挙げて説明する。 実施例 1 撹拌器、温度計、還流冷却器、滴下漏斗を備え
た四つ口反応フラスコにイソプロパノール35mlを
入れて、80℃に加温し、還流下で下記の単量体、
重合開始剤および重合調節剤の混合物を6時間か
けて滴下し、重合を行なつた。 (2―イソブチル―2′―メチル―1,3―ジオ
キソラン―4―イル)メチルメタクリレート
14g(0.058mol) 2―ヒドロキシエチルアクリレート
4g(0.035mol) エチルアクリレート 10g(0.1mol) メチルメタクリレート 6g(0.06mol) アクリル酸 1.2g(0.0167mol) 過酸化ベンゾイル 0.6g 四臭化炭素 5g(0.015mol) 滴下終了後60分毎に過酸化ベンゾイル0.05gを
2回重合体溶液中に添加し、重合を完結する。こ
のようにして得られた重合体の平均分子量は9000
であつた。 次にこの重合体溶液に2―ジメチルアミノエタ
ノール1.5gを加え、50℃で15〜20分間撹拌を行
なつて中和した後、この重合体溶液中からイソプ
ロパノール30mlを減圧蒸留によつて回収し、イオ
ン交換水160mlを加えてよく撹拌すると透明な樹
脂水溶液(固形分15%、PH:7.1)が得られた。 この樹脂水溶液100重量部(固形分換算)に対
してN―アルコキシメチルメラミン〔(株)三和ケミ
カル製、ニカラツクMX45〕12重量部と4′―イソ
プロピル―2―ヒドロキシ―2―メチルプロピオ
フエノン(メルク社製、ダロキユア―1116)12重
量部を加え、よく撹拌すると均一に混合した半透
明の樹脂水溶液が得られた。 このようにして調製した樹脂水溶液をガラス製
容器に入れ、25℃に保ちながら被塗物であるアル
ミニウム板(0.8×25×50mm)を陽極として浸漬
し、陰極に同形のアルミニウム板を用いて、50V
の直流電流を60秒間通電し、電着を行なつた。次
いで得られた電着折出膜を水洗し、60℃で5分間
乾燥後、高圧水銀灯(80W/cm)で45秒間紫外線
を照射した。また同じ条件で電着した試料を120
℃で15分間焼付けた。このようにして得られた電
着塗膜の架橋硬化の程度を評価するため鉛筆硬度
とアセトン溶出率を測定した結果、表―1に示す
ようにすぐれた表面硬度と耐溶剤性を示した。 実施例 2 実施例1と同様に反応フラスコへイソプロパノ
ール18mlを入れ、還流下で下記の単量体、重合開
始剤および重合調節剤の混合物を滴下重合した。 (2―イソブチル―2′―メチル―1,3―ジオ
キソラン―4―イル)メチルメタクリレート
8g(0.033mol) 2―ヒドロキシエチルメタクリレート
2g(0.015mol) エチルアクリレート 6g(0.06mol) メチルメタクリレート 2g(0.02mol) アクリル酸 0.5g(0.007mol) 過酸化ベンゾイル 0.3g ブロムトリクロルメタン 5g(0.025mol) 滴下終了後60分毎に過酸化ベンゾイル0.05gを
2回重合体溶液中に添加し、重合を完結する。こ
のようにして得られた重合体の平均分子量は
10000であつた。 次に、この重合体溶液に2―ジメチルアミノエ
タノール0.6gを加え、50℃で30分間撹拌を行な
つて中和した後、この重合体溶液からイソプロパ
ノール15mlを減圧蒸留によつて回収し、イオン交
換水100mlを加えてよく撹拌すると透明な樹脂水
溶液(固形分15.6%、PH;7.2)が得られた。 樹脂水溶液100重量部(固形分換算)に対して
N―アルコキシメチルメラミン(ニカラツク
MW22)15重量部とベンゾインブチルエーテル15
重量部を加えてよく撹拌すると均一に混合した半
透明の樹脂水溶液が得られた。 このようにして調整した樹脂水溶液にアルミニ
ウム板を浸漬し実施例1と同じ条件で電着塗装し
た後、紫外線照射および焼付けて鉛筆硬度とアセ
トン溶出率を測定した結果、表―1に示すように
すぐれた表面硬度と耐溶剤性を示した。 実施例 3 実施例1を同様に反応フラスコへイソプロパノ
ール18mlを入れ、還流下で下記の単量体、重合開
始剤および重合調節剤の混合物を滴下重合した。 (2―エチル―1,3―ジオキソラン―4―イ
ル)ブチルアクリレート 8g(0.035mol) 2―ヒドロキシエチルメタクリレート
1.3g(0.01mol) エチルアクリレート 5g(0.05mol) メチルメタクリレート 3g(0.03mol) メタクリル酸 0.6g(0.007mol) 過酸化ベンゾイル 0.4g ブロムトリクロルメタン 5g(0.025mol) 滴下終了後60分毎に過酸化ベンゾイル0.05gを
2回溶液中に添加し、重合を完結する。このよう
にして得られた重合体の平均分子量は5200であつ
た。 次にこの重合体溶液にトリエチルアミン0.72g
を加え、50℃で15〜20分間撹拌を行なつて中和し
た後、この重合体溶液からイソプロパノール15ml
を減圧蒸留によつて回収し、イオン交換水10mlを
加えてよく撹拌するとエマルジヨン液(固形分
15.2%、PH:7.1)が得られた。 このエマルジヨン液100重量部(固形分換算)
に対してN―アルコキシメチルメラミン(ニカラ
ツクMW22)15重量部と2―ヒドロキシ―2―メ
チル―プロピオフエノン(ダロキユア―1173)12
重量部を加えてよく撹拌すると均一に混合したエ
マルジヨン液が得られた。 このようにして調製したエマルジヨン液にアル
ミニウム板を浸漬し、実施例1と同じ条件で電着
塗装した後、紫外線照射および焼付けて鉛筆硬度
とアセトン溶出率を測定した結果、表―1に示す
ようにすぐれた表面硬度と耐溶剤性を示した。 実施例 4 実施例1と同様に反応フラスコへイソプロパノ
ール15mlを入れ、、還流下で下記の単量体、重合
開始剤および重合調節剤の混合物を滴下重合し
た。 (2―イソブチル―2′―メチル―1,3―ジオ
キソラン―4―イル)メチルメタクリレート
10g(0.041mol) 2―ヒドロキシエチルアクリレート
1g(0.0086mol) エチルアクリレート 6g(0.06mol) メチルメタクリレート 2g(0.02mol) アクリル酸 0.6g(0.0083mol) 過酸化ベンゾイル 0.5g 四臭化炭素 0.7g(0.0021mol) 四塩化炭素 15g(0.097mol) 滴下終了後60分毎に過酸化ベンゾイル0.05gを
2回溶液中に添加し、重合を完結する。このよう
にして得られた重合体の平均分子量は11000であ
つた。 次に、この重合体溶液に2―ジメチルアミノエ
タノール0.75gを加え、50℃で15〜20分間撹拌を
行なつて中和した後、この重合体溶液からイソプ
ロパノールと四塩化炭素の混合物28mlを減圧蒸留
によつて回収し、イオン交換水100mlを加えてよ
く撹拌すると透明な樹脂水溶液(固形分15.2%、
PH:7.3)が得られた。 この樹脂水溶液100重量部(固形分換算)に対
してN―アルコキシメチルメラミン(ニカラツク
MX45)15重量部と4′―イソプロピル―2―ヒド
ロキシ―2―メチルプロピオフエノン(ダロキユ
ア―1116)20重量部を加えてよく撹拌すると均一
に混合した半透明の樹脂水溶液が得られた。 このように調製した樹脂水溶液にアルミニウム
板を浸漬し、実施例1と同じ条件で電着塗装した
後、紫外線照射および焼付けて鉛筆硬度とアセト
ン溶出率を測定した結果、表―1に示すようにす
ぐれた表面硬度と耐溶剤性を示した。 比較例 1 実施例1と同様に反応フラスコへイソプロパノ
ール15mlを入れ、還流下で下記の単量体、重合開
始剤および重合調節剤の混合物を6時間かけて滴
下し、重合を行なつた。 (2―イソブチル―2′―メチル―1,3―ジオ
キソラン―4―イル)メチルメタクリレート
7g(0.0041mol) 2―ヒドロキシエチルアクリレート
2g(0.017mol) エチルアクリレート 5g(0.05mol) メチルメタクリレート 2g(0.02mol) アクリル酸 0.5g(0.0069mol) 過酸化ベンゾイル 0.3g ラウリルメルカプタン 1.0g(0.005mol) 滴下終了後60分毎に過酸化ベンゾイル0.05gを
2回溶液中に添加し、重合を完結する。このよう
にして得られた重合体の平均分子量は19000であ
つた。 次に、この重合体溶液に2―ジメチルアミノエ
タノール0.7gを加え、50℃で15〜20分間撹拌を
行なつて中和した後、この重合溶液からイソプロ
パノール12mlを減圧蒸留によつて回収し、イオン
交換水100mlを加えてよく撹拌すると透明な樹脂
水溶液(固形分14.2%、PH:7.3)得られた。 この樹脂水溶液100重量部(固形分換算)に対
してN―アルコキシメチルメラミン(ニカラツク
MX45)15重量部と4′―イソプロピル―2―ヒド
ロキシ―2―メチルプロピオフエノン(メルク社
製、ダロキユア―1116)20重量部を加えてよく撹
拌すると均一に混合した半透明の樹脂水溶液が得
られた。 このようにして調製した樹脂水溶液にアルミニ
ウム板を浸漬し、実施例1と同じ条件で電着塗装
した後、紫外線照射および焼付けて鉛筆硬度とア
セトン溶出率を測定した結果、表―1に示すよう
に、各実施例に比較して塗膜硬度は劣り、耐溶剤
性も著しく悪かつた。 比較例 2 実施例1と同様に反応フラスコへイソプロパノ
ール15mlを入れ、還流下で下記の単量体、重合開
始剤および重合調節剤の混合物を6時間かけて滴
下し、重合を行なつた。 (2―イソブチル―2′―メチル―1,3―ジオ
キソラン―4―イル)メチルメタクリレート
7g(0.0041mol) 2―ヒドロキシエチルアクリレート
2g(0.017mol) エチルアクリレート 5g(0.05mol) メチルメタクリレート 2g(0.02mol) アクリル酸 0.5g(0.0069mol) 過酸化ベンゾイル 0.3g 2―メルカプトエタノール 1.5g(0.019mol) 滴下終了後60分毎に過酸化ベンゾイル0.05gを
2回溶液中に添加し、重合を完結する。このよう
にして得られた重合体の平均分子量は4000であつ
た。 次に、この重合体溶液に2―ジメチルアミノエ
タノール0.7gを加え、50℃で15〜20分間撹拌を
行なつて中和した後、この重合溶液からイソプロ
パノール12mlを減圧蒸留によつて回収し、イオン
交換水100mlを加えてよく撹拌すると透明な樹脂
水溶液(固形分14.2%、PH7.1)が得られた。 この樹脂水溶液100重量部(固形分換算)に対
してN―アルコキシメチルメラミン(ニカラツク
MX45)15重量部と4′―イソプロピル―2―ヒド
ロキシ―2―メチルプロピオフエノン(メルク社
製、ダロキユア―1116)20重量部を加えてよく撹
拌すると均一に混合した半透明の樹脂水溶液が得
られた。 このようにして調製した樹脂水溶液にアルミニ
ウム板を浸漬し、実施例1と同じ条件で電着塗装
した後、紫外線照射および焼付けて鉛筆硬度とア
セトン溶出率を測定した結果、表―1に示すよう
に各実施例に比較して塗膜硬度は劣り、耐溶剤性
も著しく悪かつた。 以上前記各実施例および比較例における紫外線
照射および焼付塗膜の鉛筆硬度、アセトン溶出率
を比較試験した結果は表―1の通りである。
【表】
Claims (1)
- 1 (a)アクリル酸またはメタクリル酸の1,3―
ジオキソラン誘導体単独或はヒドロキシル誘導体
との混合物20〜60モル%と(b)アクリル酸またはメ
タクリル酸のエステル1種または2種以上と(c)
α,β―エチレン性不飽和カルボン酸1種とから
なるビニル系単量体混合物に対して(d)ハロゲン原
子を3個以上有するポリハロゲン化メタン1種又
は2種混合物をモル比0.05〜2.0の範囲で添加
し、水溶性有機溶剤中で共重合することにより、
重合体連鎖末端にハロゲン基を持つ平均分子量
3000から20000に制御された共重合樹脂を得、次
いでこれを水溶性アミンで中和して水溶化または
水分散化した樹脂溶液100重量部(固形分換算)
に対してN―アルコキシメチルメラミンを10〜30
重量部と非水性液状光重合開始剤10〜30重量部を
添加することを特徴とする紫外線および低温で硬
化可能な電着塗装用被覆組成物の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4115083A JPS59166571A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 紫外線および低温で硬化可能な電着塗装用被覆組成物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4115083A JPS59166571A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 紫外線および低温で硬化可能な電着塗装用被覆組成物の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59166571A JPS59166571A (ja) | 1984-09-19 |
JPS6241986B2 true JPS6241986B2 (ja) | 1987-09-05 |
Family
ID=12600387
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4115083A Granted JPS59166571A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 紫外線および低温で硬化可能な電着塗装用被覆組成物の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59166571A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0447504Y2 (ja) * | 1988-09-28 | 1992-11-10 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60208376A (ja) * | 1984-03-31 | 1985-10-19 | Shimizu Shoji Kk | 着色塗装面を有する物品の製造方法 |
JPS61265952A (ja) * | 1985-05-21 | 1986-11-25 | Ricoh Co Ltd | 電子黒板 |
JPS6357618A (ja) * | 1986-08-28 | 1988-03-12 | Agency Of Ind Science & Technol | 光硬化型接着剤及びそれを用いる接着方法 |
JP4936714B2 (ja) * | 2005-11-30 | 2012-05-23 | 大阪有機化学工業株式会社 | 熱硬化性樹脂組成物 |
JP7245691B2 (ja) * | 2019-03-25 | 2023-03-24 | 株式会社日本触媒 | 樹脂粒子及び樹脂粒子の製造方法 |
-
1983
- 1983-03-11 JP JP4115083A patent/JPS59166571A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0447504Y2 (ja) * | 1988-09-28 | 1992-11-10 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS59166571A (ja) | 1984-09-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100303124B1 (ko) | 코팅의광-보조경화방법 | |
US4151143A (en) | Surfactant-free polymer emulsion coating composition and method for preparing same | |
AU720262B2 (en) | Electrodeposition coating composition having electrodeposition potentiality and process for electrodeposition coating | |
JPS61152772A (ja) | ハイソリツド塗料用樹脂組成物 | |
WO2007009581A1 (en) | Water reducible binders for cathodic electrodeposition coating compositions | |
US4122052A (en) | Emulsion composition | |
JPS6241986B2 (ja) | ||
EP0000601A1 (en) | Process for the preparation of a low molecular weight acrylate copolymer, and a liquid coating composition having a high solids content based on the acrylate copolymer thus obtained | |
JPS6215586B2 (ja) | ||
JPS5937287B2 (ja) | 水性の分散体組成物の製造方法 | |
JPS6223992B2 (ja) | ||
WO1995033795A1 (fr) | Composition de revetement mat a depot electrolytique et procede de depot electrolytique d'un revetement mat | |
JPH06345805A (ja) | 放射線硬化可能な水性分散液 | |
JP3272969B2 (ja) | 電着潜在性を有する電着塗料組成物及び電着塗装方法 | |
CA1088050A (en) | Emulsion composition | |
JPH1060365A (ja) | 被覆用組成物 | |
JP3861680B2 (ja) | ポリオレフィン系樹脂用活性エネルギー線硬化型プライマー組成物 | |
JP2700683B2 (ja) | 水性塗料用樹脂組成物 | |
JPH01113416A (ja) | 塗料用樹脂組成物 | |
JP3468583B2 (ja) | アニオン性水分散型樹脂組成物及びその製造方法 | |
JPH0625589A (ja) | 架橋可能なフッ素化共重合体をベースとした塗料・ワニス用組成物 | |
JP3295484B2 (ja) | 水性被覆組成物 | |
JP2002322390A (ja) | 活性エネルギー線硬化型プラスチック用水性コーティング剤組成物 | |
JPH07310050A (ja) | 皮膜剤及びその製造方法並びにこれを用いた曇りガラス及びその形成方法 | |
JP2000191881A (ja) | 樹脂組成物 |