WO2005068570A1 - カチオン電着塗料組成物 - Google Patents

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WO2005068570A1
WO2005068570A1 PCT/JP2005/000303 JP2005000303W WO2005068570A1 WO 2005068570 A1 WO2005068570 A1 WO 2005068570A1 JP 2005000303 W JP2005000303 W JP 2005000303W WO 2005068570 A1 WO2005068570 A1 WO 2005068570A1
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WO
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coating composition
electrodeposition coating
resin
pigment
fine particles
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PCT/JP2005/000303
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yusuke Ninomiya
Toshiyuki Ishii
Original Assignee
Nippon Paint Co., Ltd.
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a cationic electrodeposition coating composition containing fine resin particles, which is excellent in pigment precipitation stability and redispersibility.
  • Electrodeposition coating is a coating method performed by immersing an object to be coated in an electrodeposition coating composition and applying a voltage. This method can apply coating to even a small part of an object having a complicated shape, and can apply the coating automatically and continuously. It is widely used as an undercoating method for substrates with shapes.
  • a large amount of a water-proof pigment and an extender pigment are added to an electrodeposition coating composition for the purpose of improving the water-proof effect and the physical properties of the coating film.
  • These pigments are in a state of being dispersed in an aqueous medium in the coating composition.
  • These pigments are generally inorganic pigments and have a high specific gravity, so that sedimentation easily occurs in the electrodeposition coating composition.
  • the inorganic pigment precipitates after standing for only several hours.
  • the sedimented pigment is strongly agglomerated, and it is very difficult to return to the original dispersed state even after stirring again.
  • the electrodeposition tank and the replenishment tank containing the electrodeposition coating composition need to be constantly stirred, which imposes a burden on the equipment and energy costs of the coating company.
  • inorganic pigments having a high specific gravity are liable to settle even during electrodeposition coating. Sediment that settles during electrodeposition coating may fall on the horizontal top surface of the workpiece. This causes a coating film having rough skin and uneven coating. These are particularly serious problems in the coating of large objects such as automobile bodies and large horizontal portions.
  • JP-A-6-73314 (Patent Document 1) describes a cationic electrodeposition coating composition comprising crosslinked fine resin particles obtained by copolymerizing a radical polymerizable monomer. Have been.
  • This coating composition contains inorganic pigments such as titanium oxide and kaolin. % By weight or more.
  • the electrodeposition coating composition contains a large amount of inorganic pigment, sedimentation and aggregation cannot be avoided, and coating defects such as rough skin cannot be avoided.
  • Patent Document 2 discloses that 0.1 to 40 parts by weight of a spherical high-purity amorphous silica powder is added to 100 parts by weight of a resin solid content of an electrodeposition paint.
  • An electrodeposition coating composition characterized by containing! RU It is described that the use of this spherical high-purity amorphous silica powder can prevent sedimentation of titanium white and water-resistant pigment in an electrodeposition coating bath.
  • Such a coating composition has the drawback that it is difficult to redisperse when the pigment or the like settles down due to standing or the like.
  • Patent Document 3 discloses that a shell body is formed using a plastic-coated metal on a main outer surface portion of an automobile body, and a metal exposed portion of the shell body is formed.
  • a method for coating an automobile body which comprises performing electrodeposition coating using an electrodeposition paint capable of forming a transparent coating film, which does not contain a coloring pigment and has a bath solid content of 10% by weight or less. It is described.
  • Claim 6 and Example 4 of Patent Document 3 disclose an embodiment in which the electrodeposition paint contains fine particles.
  • the gelling fine particles and the resin fine particles of the present invention are greatly different in the production method, and the particle diameters of these particles are also significantly different.
  • the invention described in Patent Document 3 also has an object of improving corrosion resistance and corrosion resistance by easily depositing an electrodeposition paint on a boundary portion between a metal exposed portion and a plastic coating film. This is different from the object of the present invention.
  • Patent Document 1 JP-A-6-73314
  • Patent Document 2 JP-A-6-340832
  • Patent Document 3 JP 2001-205183 A
  • the present invention solves the problems of sedimentation, agglomeration, and rough skin, and an object of the present invention is to provide an electrodeposition coating composition containing specific resin fine particles having excellent pigment sedimentation stability and redispersibility. To provide things. Means for solving the problem
  • the present invention provides a cationic electrodeposition coating composition comprising fine resin particles having an average particle diameter of 0.5 ⁇ m or more and less than 15 m in an amount of 1 to 30% by weight based on the solid content of the coating. The above purpose is achieved.
  • the specific gravity of the resin fine particles is preferably 0.95-1.30.
  • the above cationic electrodeposition coating composition is preferably a cationic electrodeposition coating composition further containing a cationic epoxy resin and a blocky succinate curing agent.
  • One embodiment of the present invention is an electrocoating composition having a pigment concentration of 10% by weight or less based on the solid content of the coating material.
  • Another embodiment of the present invention is a cationic electrodeposition coating composition containing no pigment.
  • Another embodiment of the present invention is a cationic electrodeposition coating composition having a pigment concentration of 0.1 to 10% by weight based on the solid content of the coating composition.
  • the cationic electrodeposition coating composition of the present invention contains resin fine particles having an average particle diameter of 0.5 ⁇ m or more and less than 15 ⁇ m in an amount of 110 to 30% by weight based on the solid content of the coating.
  • the specific gravity of the resin fine particles is lower than that of pigments such as commonly used inorganic extender pigments, so that sedimentation of solid components in the electrodeposition coating composition is reduced.
  • the electrodeposition coating composition of the present invention has few precipitates even when left standing for a long time, and the resulting precipitates can be easily redispersed by re-stirring. Therefore, it is not necessary to constantly stir the storage of the electrodeposition coating composition and always stir the electrodeposition tank in the electrodeposition coating, and the stirring can be omitted or intermittently performed. Thereby, the coating cost in the electrodeposition coating can be reduced.
  • the electrodeposition coating composition of the present invention is excellent in sedimentation stability, so that sedimentation hardly occurs during electrodeposition coating. For this reason, the amount of sediment that has settled during coating on the horizontal upper surface of the object to be coated is reduced, and a coating film having an excellent appearance, particularly a horizontal appearance, can be obtained.
  • the average particle size of the resin fine particles contained in the electrodeposition coating composition of the present invention By selecting the concentration of the resin fine particles with respect to the solid content of the paint, the Daros of the obtained cured coating film can be controlled to a desired value. Furthermore, the electrodeposition coating composition of the present invention has good repelling repellency (oil-repelling repellency) by containing resin fine particles.
  • the cationic electrodeposition coating composition of the present invention comprises an aqueous medium, a binder resin containing a cationic epoxy resin and a block isocyanate curing agent dispersed or dissolved in the aqueous medium, a neutralizing acid, and an organic solvent. And fine resin particles.
  • the cationic electrodeposition coating composition may further include a pigment.
  • the electrodeposition coating composition of the present invention is characterized by containing resin fine particles.
  • the resin fine particles in the present specification may have a crosslinked structure in the particles, and the crosslink may be any of intramolecular, intermolecular, and mixture thereof.
  • the resin fine particles generally include organic polymer fine particles such as acrylic resin, polyester, polyurethane, polystyrene, and vinyl chloride, and resin fine particles containing inorganic components such as silicone and fluorine.
  • resins such as acrylic resin, chloride chloride, phenol resin, urea resin, polystyrene resin, cellulose, polyethylene, melamine, benzoguanamine, polyatary resin, polypropylene, polyamide, and polycarbonate.
  • resins such as acrylic resin, chloride chloride, phenol resin, urea resin, polystyrene resin, cellulose, polyethylene, melamine, benzoguanamine, polyatary resin, polypropylene, polyamide, and polycarbonate.
  • crosslinked acrylic resin fine particles When using acrylic resin fine particles, it is more preferable to use crosslinked acrylic resin fine particles. By using a crosslinked acrylic resin, the mechanical strength, hot water resistance and solvent resistance of the cured coating film can be improved.
  • the average particle diameter of the resin fine particles used in the present invention is 0.5 ⁇ m or more and less than 15 m, preferably 0.5-10 m, more preferably 0.8-10 m. Yes, more preferably 118 m.
  • a coating film having a good horizontal appearance may not be obtained.
  • the average particle size is generally used to represent the particle size (particle size is coarse! ⁇ or fine! / ⁇ ).
  • the median diameter, arithmetic mean diameter, surface area average diameter, and volume area average diameter corresponding to 50% by weight are used.
  • the average particle diameter of the resin fine particles used in the present invention indicates a median diameter measured by a laser diffraction scattering type particle size distribution analyzer.
  • the resin fine particles used in the present invention are different from gelled fine particles, microgel fine particles and the like conventionally used in the field of electrodeposition coating. These gelled microparticles and microgel microparticles generally have an average particle size of about 10 to 300 nm. According to the gelled particles used in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-205183 (Patent Document 3), "the particle size of the particles may be 5 OO nm or less, particularly 10 to 300 nm, more particularly 50 to 100 nm. Preferred "(paragraph 0054). These fine particles are prepared by emulsion polymerization, whereby fine particles having such an average particle diameter are obtained.
  • Emulsion polymerization is carried out by emulsifying a part of a monomer and a surfactant in water, and dropping a monomer into the emulsion.
  • an aqueous polymerization initiator is used in the emulsion polymerization.
  • the fine resin particles used in the present invention are prepared by suspension polymerization.
  • the suspension polymerization is a method in which an addition polymerization reaction in which a large number of unsaturated compounds are added to each other to form a polymer is performed by dispersing and suspending the monomers in a large amount of water.
  • the polymerization initiator one that dissolves in the monomer is used. The polymerization reaction takes place in a suspended monomer droplet (oil droplet), and the droplet becomes a polymer as it is, whereby resin fine particles having approximately the same size as the droplet are obtained.
  • a suitable dispersed resin may be used.
  • the size of the oil droplets of the monomer can be controlled, and the size of the average particle size of the obtained resin fine particles can be controlled.
  • the dispersion resin examples include cation-modified acrylic resin, cation-modified epoxy resin, and cation-modified polybutadiene resin.
  • a method of preparing submicron resin fine particles having an average particle size of 0.5-: L m by a suspension method is sometimes referred to as a miniemulsion preparation method.
  • This mini-emulsion preparation method is a method in which oil droplets of a monomer are micronized to submicron size using a high-performance emulsification apparatus, and then suspension polymerization is performed.
  • the concentration of the resin fine particles with respect to the solid content of the coating composition of the electrodeposition coating composition is 110 to 30% by weight, preferably 3 to 15% by weight. When the concentration of the fine resin particles exceeds 30% by weight, the obtained coating film may have poor horizontal appearance. If the concentration of the resin fine particles is less than 1% by weight, good oil-containing squeezing property may not be obtained.
  • repelling is a defect in a coating film caused by bumping of a low-molecular-weight organic compound contained in a coating composition, an oil adhering to an externally-applied object, and the like in a subsequent heat-curing step.
  • the Darox of the cured coating film can be reduced by 5 to 5%. Can be adjusted in a range of 100. In general, when the average particle size of the resin fine particles used is large and when the concentration of the resin fine particles is high, the daros becomes low.
  • the specific gravity of the resin fine particles used in the present invention is preferably 0.95-1.30, more preferably 0.98-1.20. If the specific gravity of the resin fine particles is less than 0.95, the resin fine particles may float in the coating composition. On the other hand, when the specific gravity exceeds 1.30, sedimentation of the resin fine particles in the coating composition is deteriorated to cause precipitation, and the horizontal appearance of the coating film may be deteriorated.
  • the coating composition of the present invention may or may not contain a pigment.
  • a pigment is contained in the electrodeposition coating composition, the concentration is 10% by weight or less, for example, 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.2 to 8% by weight, based on the solid content of the electrodeposition coating composition. %, More preferably 0.2-5% by weight. If the pigment concentration exceeds 10% by weight, the redispersibility of the electrodeposition composition and the horizontal appearance of the resulting coating film may be poor. Further, the electrodeposition coating composition of the present invention may not contain any pigment.
  • the electrodeposition coating composition preferably contains a trace amount of pigment required for applying the minimum necessary color for inspecting the coating film for defects after electrodeposition coating. And this is greatly reduced as compared with the pigment content in the usual electrodeposition coating composition. A disadvantage that can be caused by such a low pigment content is a decrease in the concealing property and the corrosion resistance of the electrodeposition coating film.
  • the pigment content can be reduced without causing the hiding property and the corrosion resistance of such an electrodeposition coating film to decrease, or It became possible to reduce the pigment content to zero.
  • the resin fine particles of the present invention are contained in an electrodeposition coating composition, the resin fine particles are oriented near the surface of the coating film during electrodeposition coating.
  • the Darross value of the coating can be arbitrarily determined based on the refractive index difference between the resin fine particles and the binder resin. Can be adjusted. With this adjustment, the hiding power of the coating film can be ensured.
  • the resin fine particles of the present invention it is possible to obtain an effect of appropriately increasing the viscosity at the time of deposition of a coating film in electrodeposition coating and at the time of baking of the coating film. That is, the resin fine particles act as a viscosity modifier, whereby the film thickness of the coating film can be secured and the corrosion resistance is improved.
  • the Tg of the resin fine particles is generally higher than the Tg of the binder component, the use of such resin fine particles tends to obtain an effect of improving corrosion resistance.
  • Preferred examples of the resin fine particles include “Techpolymer” series manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd., and “Chemisnow” manufactured by Soken Iridakusha, and the like. “Techpolymer” is fine particles of crosslinked acrylic resin obtained by suspension polymerization, and “Chemisnow” is fine particles of crosslinked acrylic resin obtained by suspension polymerization.
  • the resin fine particles are dispersed in an aqueous medium at a high concentration in advance to form a paste (a resin fine particle dispersed paste), whereby the resin fine particles are dispersed in the electrodeposition coating composition in a low-concentration uniform state. Becomes easier. Further, by dispersing the fine resin particles with a pigment-dispersed resin that can be dispersed or dissolved in an aqueous medium, it is considered that the surface of the fine resin particles is covered with the pigment-dispersed resin. Thus, it is considered that the resin fine particles are ionized and stably dispersed in the electrodeposition coating composition, and in the electrodeposition coating step, the resin fine particles are easily precipitated by applying a voltage.
  • the resin fine particle-dispersed paste can be prepared, for example, by adding resin fine particles to a pigment-dispersed resin varnish and mixing the resulting mixture using a stirring mixer or the like for 110 minutes.
  • the pigment-dispersed resin varnish is obtained by dispersing a pigment-dispersed resin in an aqueous medium.
  • Pigment-dispersed resins generally include cationic or non-ionic low molecular weight surfactants and modified epoxy resins having a quaternary ammonium group and a Z or tertiary sulfonium group. Cation Use a conductive polymer.
  • As the aqueous medium ion-exchanged water or water containing a small amount of alcohol is used.
  • the pigment-dispersed resin is used in a solid content ratio of 5 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin fine particles.
  • the fine resin particles used are fine resin particles prepared by suspension polymerization using a cationic dispersed resin, it may not be necessary to carry out the pigment dispersion step.
  • the fine resin particles may be prepared and used in the form of a dispersion paste in advance as described above, or may be used by dispersing it together with a pigment when preparing a pigment dispersion paste. Further, the resin fine particles prepared by the suspension polymerization method can be used directly in the preparation of a coating composition in a suspended state (slurry state). In addition, the resin particles can be used for preparing a coating composition in a state where the resin particles are dispersed in an aqueous medium containing a surfactant.
  • the cationic epoxy resin used in the present invention includes an epoxy resin modified with an amine.
  • the cationic epoxy resin typically opens all of the epoxy rings of the bisphenol-type epoxy resin with an active hydrogen compound capable of introducing a cationic group, or partially opens the epoxy ring. The ring is opened with an active hydrogen compound, and the remaining epoxy ring is opened with an active hydrogen compound capable of introducing a cationic group.
  • a typical example of the bisphenol-type epoxy resin is bisphenol A-type or bisphenol F-type epoxy resin.
  • the former commercially available products include Epicoat 828 (Yuika Shell Epoxy Co., Ltd., epoxy equivalent 180-190), Epicoat 1001 (same, epoxy equivalent 450-500), Epicoat 1010 (same, epoxy equivalent 3000-4000), and the like.
  • Epicoat 807 epoxy equivalent: 170.
  • R is a residue obtained by removing the glycidyloxy group of the diglycidyl epoxy compound
  • R ′ is Residues other than the isocyanate group of the diisocyanate conjugate and n represent a positive integer.
  • the oxazolidone ring-containing epoxy resin represented by the formula [1] may be used for the cationic epoxy resin. This is a glass that can provide a coating film having excellent heat resistance and corrosion resistance.
  • a block isocyanate curing agent blocked with a lower alcohol such as methanol and a polyepoxide are heated and maintained in the presence of a basic catalyst, and then heated for a while. It can be obtained by distilling the lower alcohol produced from the system.
  • the epoxy resin is an oxazolidone ring-containing epoxy resin. This is because a coating film having excellent heat resistance and corrosion resistance and also excellent impact resistance can be obtained.
  • an epoxy resin containing an oxazolidone ring can be obtained by reacting a bifunctional epoxy resin with a diisocyanate blocked with a monoalcohol (ie, bisurethane).
  • a bifunctional epoxy resin with a diisocyanate blocked with a monoalcohol (ie, bisurethane).
  • a monoalcohol ie, bisurethane
  • Specific examples and production methods of this oxazolidone ring-containing epoxy resin are described in, for example, JP-A-2000-128959, paragraphs 0012-0047, and are well known.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-128959 is a basic application of U.S. Pat. No. 6,666,345, which is a priority claim application, and U.S. Pat. No. 6,664,345 is hereby incorporated by reference.
  • epoxy resins may be modified with suitable resins such as polyester polyols, polyether polyols, and monofunctional alkylphenols.
  • Epoxy resin can be chain-extended using the reaction between an epoxy group and a diol or dicarboxylic acid.
  • epoxy resins are preferably used as active hydrogen compounds so that the amide equivalent of OmeqZg is 0.3-4 after ring opening, and more preferably 5 to 50% of them are occupied by primary amino groups. It is desirable to open the ring.
  • Examples of the active hydrogen compound into which a cationic group can be introduced include a primary amine, a secondary amine, an acid salt of a tertiary amine, a sulfide, and an acid mixture.
  • an acid salt of primary amine, secondary amine or tertiary amine is used as an active hydrogen compound capable of introducing a cationic group. .
  • Specific examples include butyramine, octylamine, getylamine, dibutylamine, Aminoethylethanolamine, such as tylbutyramine, monoethanolamine, diethanolamine, N-methylethanolamine, triethylamine hydrochloride, N, N-dimethylethanolamine acetate, getyldisulfide / acetic acid mixture, etc.
  • the polyisocyanate used in the block isocyanate stiffener of the present invention refers to a compound having two or more isocyanate groups in one molecule.
  • the polyisocyanate may be, for example, any of an aliphatic system, an alicyclic system, an aromatic system, and an aromatic-aliphatic system.
  • polyisocyanate examples include tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), p-phenylene diisocyanate, and naphthalenediisocyanate.
  • Aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate (HDI), 2,2,4-trimethylhexanediisocyanate, and lysine diisocyanate; 1,4-cyclohexanediisocyanate (CDI), isophorone diisocyanate (IPDI), 4,4, dicyclohexylmethanediisocyanate (hydrogenated MDI), methylcyclohexanediisocyanate Isopropylidenedicyclohexyl-4,4'-diisocyanate and 1,3-diisocyanatomethylcyclohexane (hydrogenated XDI), hydrogenated TDI, 2,5- or 2,6- C5-18 alicyclic diisocyanates such as bis (isocyanatomethyl) -bicyclo [2.2.1] heptane (also referred to as norbornane diisocyanate); xylylene diisocyanate (
  • Prepolymers are also block isocyanates. Use it as a hardener.
  • the blocking agent is one that is added to the polyisocyanate group and is stable at room temperature, but can regenerate a free isocyanate group when heated to a temperature higher than the dissociation temperature.
  • the blocking agent it is possible to use a commonly used ⁇ -force prolatatam butyl sorbate or the like.
  • the electrodeposition coating composition of the present invention may contain a commonly used pigment.
  • the “pigment” referred to in the present specification does not include the resin fine particles described above.
  • pigments include commonly used inorganic pigments, for example, coloring pigments such as titanium white, carbon black and red iron; kaolin, talc, aluminum silicate, calcium carbonate, myco and clay. Extenders such as zinc phosphate, iron phosphate, aluminum phosphate, phosphoric acid, zinc phosphite, zinc cyanide, zinc oxide, aluminum tripolyphosphate, zinc molybdate, aluminum molybdate, calcium molybdate And anti-pigment pigments such as aluminum phosphomolybdate and aluminum zinc phosphomolybdate.
  • These pigments may or may not be included in the electrodeposition coating composition.
  • the concentration is 10% by weight or less, for example, 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.2 to 10% by weight, based on the solid content of the coating composition. It is preferably contained at a concentration of 8% by weight, more preferably 0.2-5% by weight.
  • the electrodeposition coating composition of the present invention has good concealing properties and viscosity even without containing a pigment.
  • the pigment concentration exceeds 10% by weight, the redispersibility of the electrodeposition composition and the horizontal appearance of the obtained coating film may be deteriorated.
  • the pigment When a pigment is used as a component of an electrodeposition coating material, the pigment is generally dispersed in an aqueous medium at a high concentration in advance to form a paste (pigment-dispersed paste). Since the pigment is in powder form, it is difficult to disperse the pigment in a single step in a low concentration uniform state used in the electrodeposition coating composition. Generally, such a paste is called a pigment dispersion paste.
  • the pigment dispersion paste is prepared by dispersing a pigment together with a pigment dispersion resin varnish in an aqueous medium.
  • Pigment-dispersed resins generally include cationic or nonionic low molecular weight surfactants and modified epoxies having quaternary ammonium groups and Z or tertiary sulfo-groups.
  • a cationic polymer such as xylose is used.
  • As the aqueous medium ion-exchanged water or water containing a small amount of alcohols is used.
  • the pigment-dispersed resin is used in an amount of 20 to 100 parts by mass based on 100 parts by mass of the pigment.
  • Pigment dispersion After mixing the resin varnish and the pigment, the mixture is dispersed using a usual dispersing device such as a ball mill or a sand grind mill until the particle size of the pigment in the mixture becomes a predetermined uniform particle size. To obtain a pigment dispersion paste.
  • the electrodeposition coating composition of the present invention comprises an organic tin compound such as dibutyltin laurate, dibutyltin oxide, or dioctyltin oxide, an amine such as N-methylmorpholine, strontium, cobalt, or copper. And the like may be included as a catalyst. These can act as catalysts for the dissociation of the hardener blocking agent.
  • concentration of the catalyst is preferably 0.1 to 16 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total of the cationic epoxy resin and the curing agent in the electrodeposition coating composition.
  • the electrodeposition coating composition of the present invention is obtained by dispersing a cationic epoxy resin, a block isocyanate hardener, a resin fine particle dispersion paste, and a pigment dispersion paste and a catalyst as needed in an aqueous medium.
  • aqueous medium contains a neutralizing acid to neutralize the cationic epoxy resin and improve the dispersibility of the binder resin emulsion.
  • Neutralizing acids are inorganic or organic acids such as hydrochloric, nitric, phosphoric, formic, acetic and lactic acids.
  • the amount of the neutralizing acid used is 10 to 25 mg equivalent, preferably 15 to 20 mg equivalent to 1 OOg of the binder resin containing the cationic epoxy resin and the block isocyanate stiffener. It is. If the amount of the neutralizing acid is less than 10 mg equivalent, the affinity for water is insufficient, so that it cannot be dispersed in water or becomes extremely unstable.If the amount exceeds 25 mg equivalent, the amount of electricity required for precipitation increases. However, the precipitation of paint solids is reduced, and the throwing power is inferior.
  • the block isocyanate is mixed with the cationic epoxy resin in a solution state.
  • the amount of the block isocyanate stiffening agent is such that when cured, it reacts with active hydrogen-containing functional groups such as primary and secondary amino groups and hydroxyl groups in the cationic epoxy resin to obtain a good cured coating film.
  • epoxy resin Z curing agent epoxy resin Z curing agent
  • the organic solvent is necessary as a solvent when synthesizing a resin component such as a cationic epoxy resin, a block isocyanate curing agent, and a pigment-dispersed resin, and requires a complicated operation to completely remove it. I need. Further, when an organic solvent is contained in the binder resin, the fluidity of the coating film during film formation is improved, and the smoothness of the coating film is improved.
  • Examples of the organic solvent usually contained in the coating composition include ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol monomethyl hexyl ether, and propylene glycol monobutyl alcohol. Ethynole, dipropylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monophenyl ether and the like.
  • the coating composition may contain conventional coating additives such as a plasticizer, a surfactant, an antioxidant, and an ultraviolet absorber.
  • the solid content contained in the coating composition is preferably 1 to 30% by weight, more preferably 2 to 20% by weight.
  • the cationic electrodeposition coating composition of the present invention has an excellent effect of being excellent in sedimentation stability and redispersibility even if the electrodeposition coating composition has such a solid content. With the electrodeposition coating composition of the present invention, it is possible to obtain an electrodeposition coating film having a sufficient film thickness and excellent coating film appearance.
  • the electrodeposition coating composition of the present invention is electrodeposited on an object to be coated to form an electrodeposition coating film.
  • the object to be coated is not particularly limited as long as it is conductive, and examples thereof include iron plates, steel plates, aluminum-plated plates, surface-treated ones thereof, and molded products thereof.
  • the electrodeposition coating is usually performed by applying a voltage of 50 to 450 V between the object to be coated as a cathode and the anode. If the applied voltage is less than 50V, electrodeposition will be insufficient, and if it exceeds 450V, the coating will be destroyed and the appearance will be abnormal. At the time of electrodeposition coating, the bath temperature of the coating composition is usually adjusted to 10 to 45 ° C.
  • the electrodeposition process of the cationic electrodeposition coating composition includes a process of immersing the article to be coated in the cationic electrodeposition coating composition, and a step of applying a voltage between the above-described article and the anode using the article as a cathode, The process of depositing the coating consists of a coating. The time for applying the voltage varies depending on the electrodeposition conditions, but can be generally 2 to 4 minutes.
  • the thickness of the electrodeposition coating film is preferably 5 to 25 m, more preferably 20 m.
  • the electrodeposited coating film obtained as described above is baked at 120 to 260 ° C, preferably 140 to 220 ° C for 10 to 30 minutes after completion of the electrodeposition process or after washing with water. To harden.
  • methyl methacrylate was added to an aqueous solution obtained by mixing 1 part of the non-ionic emulsifier Aqualon RN-20 (a non-type emulsifier manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) with 200 parts of deionized water.
  • the resin emulsion of Production Example 2 and the resin particle dispersion paste of Production Example 5 were mixed so that the concentration of the resin fine particles with respect to the solid content of the coating described in Table 1 was obtained, to obtain a cationic electrodeposition coating composition.
  • the solid content of the obtained cationic electrodeposition coating composition was 20.0%.
  • each The weight ratio and the average particle size of the resin fine particles used were changed as shown in Table 1 in each of the following Examples and Comparative Examples.
  • a resin fine particle dispersion paste was produced in the same manner as in Production Example 5 except that “Techpolymer BM30X-8” manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. was used instead of “Chemisnow MR-2G” used in Production Example 5 in Example 1. Then, a cationic electrodeposition coating composition was obtained in the same manner as in Example 1 according to Table 1. The solid content of the obtained cationic electrodeposition coating composition was 20.0%.
  • the resin emulsion of Production Example 2, the pigment dispersion paste of Production Example 4, and the resin dispersion paste of Production Example 5 were mixed so that the pigment concentration and the resin fine particle concentration with respect to the paint solid content shown in Table 1 were obtained.
  • a cationic electrodeposition coating composition was obtained.
  • the solid content of the obtained cationic electrodeposition coating composition was 20.0%.
  • the weight ratio of each component and the average particle size of the resin fine particles used were changed as shown in Table 1 in each of the following Examples and Comparative Examples.
  • Using “Chemisnow MR-2G” used in Production Example 5 in Example 1 a cationic electrodeposition coating composition was obtained according to Table 1 in the same manner as in Example 1.
  • the solid content of the resulting cation electrodeposition coating composition was 20.0%.
  • Example 5 In place of “Chemisnow MR-2G” used in Production Example 5 in Example 5, a resin fine particle dispersion paste was produced in the same manner as in Production Example 5 using “Techpolymer SBX-6” manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. Was prepared, and a cationic electrodeposition coating composition was obtained in the same manner as in Example 5 according to Table 1. The solid content of the obtained cationic electrodeposition coating composition was 20.0%.
  • Example 2G a resin fine particle dispersion paste was produced in the same manner as in Production Example 5 using "Chemisnow MR-10HG", and the same as in Example 1 was performed.
  • the cationic electrodeposition coating composition was obtained according to Table 1 by the method described in Table 1.
  • the solid content of the resulting cationic electrodeposition coating composition was 20.0%.
  • Example 5 the pigment concentration and the acrylic resin of Production Example 2, the pigment dispersion paste of Production Example 4, and the acrylic concentration of Fat fine particles were mixed to obtain a cationic electrodeposition coating composition.
  • the solid content of the obtained cationic electrodeposition coating composition was 20.0%.
  • Example 2 In place of “Chemisnow MR-2G” used in Production Example 5 in Example 1, “Flow Beads LE-1080” manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd. was used to produce a resin fine particle dispersed paste in the same manner as in Production Example 5. Then, a cationic electrodeposition coating composition was obtained according to Table 2 in the same manner as in Example 1. The solid content of the resulting cationic electrodeposition coating composition was 20.0%.
  • the cationic electrodeposition coating compositions obtained in the above Examples and Comparative Examples were poured into a test tube having a diameter of 20 mm to a height of 100 mm. The test tube was allowed to stand for 72 hours to produce a precipitate. The thickness (mm) of the resulting precipitate was measured and defined as the amount of sediment. [0101] Retest
  • the uncoated zinc phosphate steel sheet was electrodeposited with the cationic electrodeposition paint obtained in the above Examples and Comparative Examples so as to have a dry film thickness of 20 / zm, washed with water, and baked at 160 ° C for 10 minutes to obtain a coating.
  • the surface of the coated film was measured with a surface roughness meter Surliest—211 (manufactured by Mitutoyo) with a cutoff of 2.5 mm according to JIS B 0601-2001 (ISO 4287), and the arithmetic average roughness Ra ( ⁇ m) was measured. The lower the Ra value, the better the appearance.
  • the cationic electrodeposition coating compositions obtained in the examples and the comparative examples were mixed with 3 Oppm of mechanical oil for protection and stirred continuously for 48 hours. This was put in a paint bath, a test piece having a size of 7 ⁇ 15 cm was placed horizontally at a depth of 10 cm, and allowed to stand for 5 minutes. Next, at a paint bath temperature of 30 ° C., electrodeposition coating was performed to a dry film thickness of 20 m, washed with water, left for 30 minutes, and baked at 160 ⁇ 10 minutes. The coating film surface after baking was visually observed, the number of repelling was counted, and evaluated according to the following evaluation criteria.
  • the electrodeposition coating composition of the present invention was superior to the electrodeposition coating composition of Comparative Example in terms of sedimentation stability and redispersibility. It was confirmed that the product could obtain a coating film having excellent horizontal appearance.

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Abstract

 本発明は、顔料沈降安定性および再分散性に優れる、樹脂微粒子を含むカチオン電着塗料組成物に関する。本発明のカチオン電着塗料組成物は、平均粒径が0.5μm以上15μm未満である樹脂微粒子を、塗料固形分に対して1~30重量%の量で含有する。

Description

明 細 書
カチオン電着塗料組成物
技術分野
[0001] 本発明は、顔料沈降安定性および再分散性に優れる、榭脂微粒子を含むカチォ ン電着塗料組成物に関する。
背景技術
[0002] 電着塗装は、電着塗料組成物中に被塗物を浸漬させ、電圧を印加することにより 行なわれる塗装方法である。この方法は、複雑な形状を有する被塗物であっても細 部にまで塗装を施すことができ、自動的かつ連続的に塗装することができるので、特 に自動車車体等の大型で複雑な形状を有する被塗物の下塗り塗装方法として広く 実用化されている。
[0003] 一般に電着塗料組成物には、多量の防鲭顔料および体質顔料が、防鲭効果およ び塗膜物性の向上を目的としてカ卩えられている。これらの顔料は、塗料組成物中に おいて水性媒体中に分散した状態にある。これらの顔料は一般に無機顔料であって 比重が高ぐそのため電着塗料組成物中において沈降が生じやすい。例えば無機 顔料を含む従来の電着塗料組成物は、ほんの数時間の静置によって無機顔料が沈 降する。そして沈降した顔料は強固に凝集するため、再び撹拌を行なっても元の分 散状態に戻すことは非常に困難である。このような凝集を防ぐため、電着塗料組成物 を含む電着槽および補給タンクは常時撹拌が必要となり、これが塗装業者の設備お よびエネルギー費用における負担となって 、る。
[0004] さらに、比重の高い無機顔料は、電着塗装中においても沈降が生じやすい。電着 塗装中に沈降した沈降物は、被塗物の水平上面上に降り積もることがある。これは、 肌荒れ、塗装ムラ等を有する塗膜をもたらす原因となる。自動車車体等の大型であり 、かつ水平部面積の大きな被塗物の塗装では、これらは特に大きな問題となる。
[0005] 特開平 6— 73314号公報 (特許文献 1)には、ラジカル重合性モノマーを共重合して 得られる架橋微小榭脂粒子を含有することを特徴とするカチオン電着塗料組成物が 記載されている。この塗料組成物は、酸ィ匕チタンおよびカオリンなどの無機顔料を 30 重量%以上含むものである。電着塗料組成物中に無機顔料が多く含まれる場合は、 沈降や凝集を避けることができず、また肌荒れなどの塗膜欠陥も回避することができ ない。
[0006] また特開平 6— 340832号公報 (特許文献 2)には、電着塗料の榭脂固形分 100重 量部に対して、球状の高純度アモルファスシリカ粉を 0. 1— 40重量部含有することを 特徴とする電着塗料組成物が記載されて!、る。この球状の高純度アモルファスシリカ 粉を用いることによって、電着塗料浴中におけるチタン白や防鲭性顔料などの沈降 を防止できると記載されている。し力しこのような塗料組成物は、放置等によりー且顔 料等が沈降した場合に再分散させるのが困難であるという欠点がある。
[0007] 特開 2001— 205183号公報(特許文献 3)には、自動車車体の主たる外面部にプ ラスチック被覆金属を使用してシェルボデーを形成せしめ、っ 、でこのシェルボデー における金属露出部分を、着色顔料を含まず且つ浴固形分含有率が 10重量%以 下である、透明塗膜を形成しうる電着塗料を用いて電着塗装することを特徴とする自 動車車体の被覆方法が記載されて 、る。そしてこの特許文献 3の請求項 6および実 施例 4には、電着塗料がゲルィ匕微粒子を含有する態様が記載されている。しかしな がら、このゲル化微粒子と、本発明における榭脂微粒子とは、製造方法が大きく異な るものであり、そしてこれらの粒子の有する粒径もまた大きく異なるものである。また特 許文献 3に記載される発明は、金属露出部分とプラスチック被覆膜との境界部分に 電着塗料を容易に析出させることにより耐食性、防食性を改良することを課題として いる点においても、本発明の課題とは異なるものである。
[0008] 特許文献 1 :特開平 6— 73314号公報
特許文献 2:特開平 6— 340832号公報
特許文献 3 :特開 2001— 205183号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] 本発明は、沈降、凝集および肌荒れの問題を解決するものであり、その目的とする ところは、顔料沈降安定性および再分散性に優れる、特定の榭脂微粒子を含む電着 塗料組成物を提供することにある。 課題を解決するための手段
[0010] 本発明は、平均粒径が 0. 5 μ m以上 15 m未満である榭脂微粒子を、塗料固形 分に対して 1一 30重量%の量で含有する、カチオン電着塗料組成物を提供するもの であり、これにより上記目的が達成される。
[0011] 上記榭脂微粒子の比重が 0. 95-1. 30であるのが好ましい。
[0012] 上記カチオン電着塗料組成物は、さらにカチオン性エポキシ榭脂およびブロックィ ソシァネート硬化剤を含むカチオン電着塗料組成物であるのが好ましい。
[0013] 本発明の 1態様として、塗料固形分に対する顔料の濃度が 10重量%以下である力 チオン電着塗料組成物が挙げられる。
[0014] 本発明の他の 1態様として、顔料を含まないカチオン電着塗料組成物が挙げられる
[0015] 本発明の他の 1態様として、塗料固形分に対する顔料の濃度が 0. 1— 10重量%で あるカチオン電着塗料組成物が挙げられる。
発明の効果
[0016] 本発明のカチオン電着塗料組成物は、平均粒径が 0. 5 μ m以上 15 μ m未満であ る榭脂微粒子を、塗料固形分に対して 1一 30重量%含むことを特徴とする。この榭 脂微粒子は、通常使用される無機体質顔料などの顔料と比べて比重が軽ぐそのた め電着塗料組成物中の固形分成分の沈降が低減されている。本発明の電着塗料組 成物は、長時間静置させた場合であっても沈殿物が少なぐかっこの生じた沈殿物 は再撹拌によって容易に再分散させることができる。そのため、電着塗料組成物の貯 蔵における常時撹拌、および電着塗装における電着槽の常時撹拌を必要とせず、撹 拌を省略したり断続的に撹拌させたりすることができる。これにより、電着塗装におけ る塗装コストを削減することができる。
[0017] さらに、本発明の電着塗料組成物は沈降安定性に優れるため、電着塗装中におい ても沈降が生じ難い。そのため、塗装中に沈降した沈殿物の、被塗物の水平上面上 への降り積もりが低減されており、外観、特に水平外観が良好な塗膜を得ることがで きる。
[0018] カロえて、本発明の電着塗料組成物中に含まれる榭脂微粒子の平均粒径、および 塗料固形分に対する榭脂微粒子の濃度の選択により、得られる硬化塗膜のダロスを 所望の値に制御することができる。さらに、本発明の電着塗料組成物は榭脂微粒子 を含むことにより、良好なハジキ防止性 (油混入ハジキ性)を有する。
発明を実施するための最良の形態
[0019] 雷着塗料組成物
本発明のカチオン電着塗料組成物は、水性媒体、水性媒体中に分散するか又は 溶解した、カチオン性エポキシ榭脂及びブロックイソシァネート硬化剤を含むバイン ダー榭脂、中和酸、有機溶媒および榭脂微粒子を含有する。このカチオン電着塗料 組成物はさらに、顔料を含んでもよい。
[0020] 纖微粒子
本発明の電着塗料組成物は、榭脂微粒子を含有することを特徴とする。本明細書 中の榭脂微粒子は、粒子内に架橋構造を有していてもよぐその架橋は分子内、分 子間およびその混合のいずれでもよい。榭脂微粒子として、一般に、アクリル榭脂、 ポリエステル、ポリウレタン、ポリスチレン、塩ィ匕ビニルなどの有機高分子系の微粒子 、およびシリコーンやフッ素などの無機成分を含有する榭脂微粒子が含まれる。
[0021] 好ま 、榭脂微粒子として、アクリル榭脂、塩化ビュル、フエノール榭脂、尿素樹脂 、ポリスチレン榭脂、セルロース、ポリエチレン、メラミン、ベンゾグアナミン、ポリアタリ 口-トリル、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート等の榭脂微粒子が挙げられる
[0022] アクリル榭脂の微粒子を使用する場合、架橋アクリル榭脂の微粒子を使用するのが より好ましい。架橋アクリル榭脂を使用することにより、硬化塗膜の機械的強度、耐熱 水性および耐溶剤性が改善され得るからである。
[0023] 本発明で使用される榭脂微粒子の平均粒径は 0. 5 μ m以上 15 m未満であり、 好ましくは 0. 5— 10 mであり、より好ましくは 0. 8— 10 mであり、さら〖こ好ましくは 1一 8 mである。榭脂微粒子の平均粒径が 0. 5 μ m未満である場合、および 15 mまたはそれ以上である場合は、良好な水平外観を有する塗膜を得られな!/、ことが ある。
[0024] 平均粒径とは、一般に粒子の粒度 (粒径が粗!ヽか細か!/ヽか)を表わすために用いら れ、重量 50%に相当するメジアン径ゃ算術平均径、表面積平均径、体積面積平均 径などが使用される。本発明に用いる榭脂微粒子の平均粒径は、レーザー回折散乱 式粒径分布測定装置により測定されるメジアン径を示す。
[0025] 本発明で用いられるこの榭脂微粒子は、従来電着塗料の分野で用いられてきたゲ ル化微粒子、マイクロゲル微粒子などとは異なるものである。これらのゲル化微粒子、 マイクロゲル微粒子は一般に、平均粒径 10— 300nm程である。特開 2001— 20518 3号公報 (特許文献 3)で用いられるゲルィ匕微粒子にっ 、ても、「その粒子の粒径は 5 OOnm以下、特に 10— 300nm、さらに特に 50— lOOnmであることが好ましい。」と 記載されている(第 0054段落)。これらの微粒子は乳化重合によって調製され、それ によりこのような平均粒径を有する微粒子が得られることとなる。乳化重合は、モノマ 一の一部と界面活性剤とを水中に乳化させ、そしてこの乳濁液にモノマーを滴下す ることによって行われる。乳化重合においては、水性の重合開始剤が用いられる。
[0026] 一方、本発明で用いられる榭脂微粒子は、懸濁重合により調製される。懸濁重合に よって調製することによって、榭脂微粒子の平均粒径 0. 5— 15 m程と、乳化重合 により得られる微粒子と比較して、大きな粒径を有する榭脂微粒子が得られることとな る。ここで懸濁重合とは、不飽和化合物であるモノマーが互いに多数付加して高分子 となる付加重合反応を、大量の水中にモノマーを分散 ·懸濁させて行う方法である。 重合開始剤は、モノマーに溶解するものが用いられる。重合反応は懸濁したモノマ 一の液滴(油滴)中で起こり、この液滴がそのまま高分子となり、液滴とほぼ同じ大き さの榭脂微粒子が得られることとなる。
[0027] なお、懸濁重合においては、適した分散榭脂を用いてもよい。分散榭脂を用いるこ とによって、モノマーの油滴の大きさを制御することができ、そして得られる榭脂微粒 子の平均粒径の大きさを制御することができる。用いることができる分散榭脂として、 例えばカチオン変性アクリル榭脂、カチオン変性エポキシ榭脂、カチオン変性ポリブ タジェン榭脂などが挙げられる。なお、平均粒径 0. 5—: L mを有するサブミクロンサ ィズの榭脂微粒子を懸濁方法により調製する方法は、ミニエマルシヨン調製法と呼ば れることがある。このミニエマルシヨン調製法は、高性能乳化装置を用いて、モノマー の油滴をサブミクロンサイズにまで微粒子化した後、懸濁重合を行う製法である。 [0028] 電着塗料組成物の塗料固形分に対する榭脂微粒子の濃度は、 1一 30重量%、好 ましくは 3— 15重量%である。榭脂微粒子の濃度が 30重量%を超えると、得られる塗 膜の水平外観が劣ることがある。また、榭脂微粒子の濃度が 1重量%を下まわると、 良好な油混入ノヽジキ性が得られないことがある。ハジキは、一般に、塗料組成物に含 まれる低分子量の有機化合物や外部力 被塗物に付着していた油等が、その後の 加熱硬化工程で突沸して生じる塗膜の欠陥である。
[0029] 使用する榭脂微粒子の平均粒径および電着塗料組成物の塗料固形分に対する榭 脂微粒子の濃度を、上に規定の範囲内で変化させることによって、硬化塗膜のダロス を 5— 100の範囲で調節することができる。一般に、使用する榭脂微粒子の平均粒 径が大きい場合、および榭脂微粒子の濃度が高い場合に、ダロスは低くなる。
[0030] 本発明で使用される榭脂微粒子の比重は 0. 95-1. 30であるのが好ましぐ 0. 9 8-1. 20であるのがより好ましい。榭脂微粒子の比重が 0. 95未満では、塗料組成 物中で榭脂微粒子が浮いてしまう恐れがある。一方、比重が 1. 30を超えると、塗料 組成物中における榭脂微粒子の沈降性が悪ィ匕して沈殿が生じ、塗膜の水平外観が 悪くなる恐れがある。
[0031] 本発明の塗料組成物は、顔料を含んでもよぐまた含まなくてもよい。電着塗料組 成物中に顔料を含める場合は、電着塗料組成物の塗料固形分に対して 10重量% 以下の濃度、例えば 0. 1— 10重量%、より好ましくは 0. 2— 8重量%、さらに好ましく は 0. 2— 5重量%の濃度で含有させるのが好ましい。顔料濃度が 10重量%を超える 場合は、電着組成物の再分散性および得られる塗膜の水平外観が劣るおそれがあ る。さらに、本発明の電着塗料組成物は、顔料を全く含まなくてもよい。電着塗料組 成物は、電着塗装後の塗膜状態の欠陥の有無を検査するための、必要最小限の着 色を施すのに必要とされる、微量の顔料を含むのが好ましい。そしてこれは、通常の 電着塗料組成物における顔料含有量と比べると、大きく低減されている。このように 顔料の含有量が低いことによって生じ得る不利益として、電着塗膜の隠蔽性および 耐食性の低下が挙げられる。
[0032] 本発明において、上記のような特定の榭脂微粒子を用いることによって、このような 電着塗膜の隠蔽性、耐食性の低下を伴うことなぐ顔料含有量を低減させる、または 顔料含有量を 0とすることが可能となった。本発明における榭脂微粒子を電着塗料組 成物中に含有させる場合、この榭脂微粒子は、電着塗装において塗膜の表面付近 に配向する。それにより、塗膜の表面粗度を損なうことなぐ言いかえると塗膜の平滑 性を保持しつつ、榭脂微粒子とバインダー榭脂との屈折率の差に基づいて、塗膜の ダロス値を任意に調整することが可能となる。この調整によって、塗膜の隠蔽性を確 保することができる。
[0033] また、本発明の榭脂微粒子を加えることによって、電着塗装における塗膜析出時お よび塗膜フロー焼付け時の粘性が適度に上昇するという効果も得ることができる。す なわち、榭脂微粒子が粘性調節剤として作用し、それにより塗膜の膜厚が確保でき、 耐食性が向上する。また、上記の榭脂微粒子の Tgは一般に、バインダー成分の Tg よりも高いため、このような榭脂微粒子を用いることによって耐食性を向上させる効果 を得ることちでさる。
[0034] 好ま ヽ榭脂微粒子として、積水化成品工業社製、商品名「テクポリマー」シリーズ および綜研ィ匕学社製、商品名「ケミスノー」などが挙げられる。「テクポリマー」は、懸 濁重合により得られる架橋アクリル榭脂の微粒子であり、「ケミスノー」は、懸濁重合に より得られる架橋アクリル榭脂の微粒子である。
[0035] 榭脂微粒子は、予め高濃度で水性媒体に分散させてペースト状 (榭脂微粒子分散 ペースト)にすることにより、電着塗料組成物に榭脂微粒子を低濃度均一状態に分散 させるのが容易となる。さらに、水性媒体中に分散または溶解可能な顔料分散榭脂 で榭脂微粒子を分散させることにより、榭脂微粒子の表面が顔料分散樹脂に覆われ ると考えられる。これにより榭脂微粒子はイオン化され、電着塗料組成物中では安定 に分散し、また電着塗装工程においては、電圧の印加により榭脂微粒子が析出し易 くなると考えられる。
[0036] 榭脂微粒子分散ペーストは、例えば、榭脂微粒子を顔料分散榭脂ワニスに投入し 、攪拌混合機などを用いて 1一 30分間混合して調製することができる。顔料分散榭 脂ワニスとは、顔料分散榭脂を水性媒体中に分散させたものである。顔料分散榭脂 としては、一般に、カチオン性又はノ-オン性の低分子量界面活性剤や 4級アンモ- ゥム基及び Z又は 3級スルホ -ゥム基を有する変性エポキシ榭脂等のようなカチオン 性重合体を用いる。水性媒体としてはイオン交換水や少量のアルコール類を含む水 等を用いる。一般に、顔料分散榭脂は、榭脂微粒子 100質量部に対して固形分比 5 一 100質量部の量で用いる。但し、用いられる榭脂微粒子が、カチオン性分散榭脂 を用いる懸濁重合によって調製された榭脂微粒子である場合には、上記の顔料分散 工程を実施する必要はな ヽ場合もある。
[0037] 榭脂微粒子は、このようにあらかじめ分散ペーストの形態に調製して使用してよぐ 又は顔料分散ペーストを調製する際に顔料と共に分散させて使用してよい。さらに、 懸濁重合法により調製した榭脂微粒子を、懸濁状態 (スラリー状)のまま、直接塗料 組成物の調製に使用することもできる。その他、界面活性剤を含む水性媒体中に榭 脂粒子を分散させた状態で、塗料組成物の調製に使用することもできる。
[0038] カチオン件エポキシ榭脂
本発明で用いるカチオン性エポキシ榭脂には、ァミンで変性されたエポキシ榭脂が 含まれる。カチオン性エポキシ榭脂は、典型的には、ビスフエノール型エポキシ榭脂 のエポキシ環の全部をカチオン性基を導入し得る活性水素化合物で開環するか、ま たは一部のエポキシ環を他の活性水素化合物で開環し、残りのエポキシ環をカチォ ン性基を導入し得る活性水素化合物で開環して製造される。
[0039] ビスフエノール型エポキシ榭脂の典型例はビスフエノール A型またはビスフエノール F型エポキシ榭脂である。前者の市販品としてはェピコート 828 (油化シェルエポキシ 社製、エポキシ当量 180— 190)、ェピコート 1001 (同、エポキシ当量 450— 500)、 ェピコート 1010 (同、エポキシ当量 3000— 4000)などがあり、後者の巿販品として はェピコート 807 (同、エポキシ当量 170)などがある。
[0040] 特開平 5— 306327号公報に記載される、下記式
[0041] [化 1]
s
Figure imgf000009_0001
[0042] [式中、 Rはジグリシジルエポキシ化合物のグリシジルォキシ基を除 ヽた残基、 R'は ジイソシァネートイ匕合物のイソシァネート基を除 、た残基、 nは正の整数を意味する。 ]で示されるォキサゾリドン環含有エポキシ榭脂をカチオン性エポキシ榭脂に用いて もよ ヽ。耐熱性及び耐食性に優れた塗膜が得られるカゝらである。
[0043] エポキシ榭脂にォキサゾリドン環を導入する方法としては、例えば、メタノールのよう な低級アルコールでブロックされたブロックイソシァネート硬化剤とポリエポキシドを塩 基性触媒の存在下で加熱保温し、副生する低級アルコールを系内より留去すること で得られる。
[0044] 特に好ま 、エポキシ榭脂はォキサゾリドン環含有エポキシ榭脂である。耐熱性及 び耐食性に優れ、更に耐衝撃性にも優れた塗膜が得られるからである。
[0045] 二官能エポキシ榭脂とモノアルコールでブロックしたジイソシァネート(すなわち、ビ スウレタン)とを反応させるとォキサゾリドン環を含有するエポキシ榭脂が得られること は公知である。このォキサゾリドン環含有エポキシ榭脂の具体例及び製造方法は、 例えば、特開 2000— 128959号公報第 0012— 0047段落に記載されており、公知 である。なおこの特開 2000— 128959号は、優先権主張出願である米国特許第 666 4345号の基礎出願であり、そしてこの米国特許第 6664345号を出典明示により本 明細書の一部とする。
[0046] これらのエポキシ榭脂は、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、および 単官能性のアルキルフエノールのような適当な榭脂で変性しても良い。また、ェポキ シ榭脂はエポキシ基とジオール又はジカルボン酸との反応を利用して鎖延長するこ とがでさる。
[0047] これらのエポキシ榭脂は、開環後 0. 3-4. OmeqZgのァミン当量となるように、より 好ましくはそのうちの 5— 50%が 1級ァミノ基が占めるように活性水素化合物で開環 するのが望ましい。
[0048] カチオン性基を導入し得る活性水素化合物としては 1級ァミン、 2級ァミン、 3級アミ ンの酸塩、スルフイド及び酸混合物がある。 1級、 2級又は Z及び 3級ァミノ基含有ェ ポキシ榭脂を調製するためには 1級ァミン、 2級ァミン、 3級ァミンの酸塩をカチオン性 基を導入し得る活性水素化合物として用いる。
[0049] 具体例としては、ブチルァミン、ォクチルァミン、ジェチルァミン、ジブチルァミン、メ チルブチルァミン、モノエタノールァミン、ジエタノールァミン、 N—メチルエタノールァ ミン、トリエチルァミン塩酸塩、 N, N—ジメチルエタノールァミン酢酸塩、ジェチルジス ルフイド ·酢酸混合物などのほ力、アミノエチルエタノールァミンのケチミン、ジェチレ ントリアミンのジケチミンなどの 1級ァミンをブロックした 2級ァミンがある。アミン類は複 数の種類を併用して用いてもょ 、。
[0050] ブロックイソシァネート硬化剤
本発明のブロックイソシァネート硬ィ匕剤で使用するポリイソシァネートとは、 1分子中 にイソシァネート基を 2個以上有する化合物をいう。ポリイソシァネートとしては、例え ば、脂肪族系、脂環式系、芳香族系および芳香族 -脂肪族系等のうちのいずれであ つてもよい。
[0051] ポリイソシァネートの具体例には、トリレンジイソシァネート(TDI)、ジフエ-ルメタン ジイソシァネート(MDI)、 p—フエ-レンジイソシァネート、及びナフタレンジイソシァネ ート等のような芳香族ジイソシァネート;へキサメチレンジイソシァネート(HDI)、 2, 2 , 4—トリメチルへキサンジイソシァネート、及びリジンジイソシァネート等のような炭素 数 3— 12の脂肪族ジイソシァネート; 1, 4—シクロへキサンジイソシァネート(CDI)、ィ ソホロンジイソシァネート(IPDI)、 4, 4,ージシクロへキシルメタンジイソシァネート(水 添 MDI)、メチルシクロへキサンジイソシァネート、イソプロピリデンジシクロへキシルー 4, 4'ージイソシァネート、及び 1, 3—ジイソシアナトメチルシクロへキサン(水添 XDI) 、水添 TDI、 2, 5—もしくは 2, 6—ビス(イソシアナ一トメチル)—ビシクロ [2. 2. 1]ヘプ タン (ノルボルナンジイソシァネートとも称される。)等のような炭素数 5— 18の脂環式 ジイソシァネート;キシリレンジイソシァネート(XDI)、及びテトラメチルキシリレンジィ ソシァネート (TMXDI)等のような芳香環を有する脂肪族ジイソシァネート;これらの ジイソシァネートの変性物(ウレタン化物、カーボジイミド、ウレトジオン、ウレトンイミン 、ビューレット及び Z又はイソシァヌレート変性物);等があげられる。これらは、単独 で使用したり、または 2種以上を併用することができる。
[0052] ポリイソシァネートをエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパ ン、へキサントリオールなどの多価アルコールと NCO/OH比 2以上で反応させて得 られる付加体な 、しプレボリマーもブロックイソシァネート硬ィ匕剤として使用してょ 、。 [0053] ブロック剤は、ポリイソシァネート基に付加し、常温では安定であるが解離温度以上 に加熱すると遊離のイソシァネート基を再生し得るものである。
[0054] ブロック剤としては、通常使用される ε一力プロラタタムゃブチルセ口ソルブ等を用い ることがでさる。
[0055] S
本発明の電着塗料組成物には通常用いられる顔料を含有させてもよい。但し、本 明細書でいう「顔料」には、前述の榭脂微粒子は含まれない。使用し得る顔料の例と しては、通常使用される無機顔料、例えば、チタンホワイト、カーボンブラック及びべ ンガラのような着色顔料;カオリン、タルク、ケィ酸アルミニウム、炭酸カルシウム、マイ 力およびクレーのような体質顔料;リン酸亜鉛、リン酸鉄、リン酸アルミニウム、リン酸力 ルシゥム、亜リン酸亜鉛、シアン化亜鉛、酸化亜鉛、トリポリリン酸アルミニウム、モリブ デン酸亜鉛、モリブデン酸アルミニウム、モリブデン酸カルシウム及びリンモリブデン 酸アルミニウム、リンモリブデン酸アルミニウム亜鉛のような防鲭顔料等、が挙げられ る。
[0056] これらの顔料は電着塗料組成物中に含めてもよぐまた含めなくてもよい。電着塗 料組成物中に顔料を含める場合は、電着塗料組成物の塗料固形分に対して 10重 量%以下の濃度、例えば 0. 1— 10重量%、より好ましくは 0. 2— 8重量%、さらに好 ましくは 0. 2— 5重量%の濃度で含有させるのが好ましい。また本発明の電着塗料 組成物は、上記の通り顔料を含まなくても良好な隠蔽性、粘性などを有するものであ る。顔料濃度が 10重量%を超える場合は、電着組成物の再分散性および得られる 塗膜の水平外観が劣るおそれがある。
[0057] 顔料を電着塗料の成分として用いる場合、一般に顔料を予め高濃度で水性媒体に 分散させてペースト状 (顔料分散ペースト)にする。顔料は粉体状であるため、電着 塗料組成物で用いる低濃度均一状態に一工程で分散させるのは困難だ力 である 。一般にこのようなペーストを顔料分散ペーストという。
[0058] 顔料分散ペーストは、顔料を顔料分散榭脂ワニスと共に水性媒体中に分散させて 調製する。顔料分散榭脂としては、一般に、カチオン性又はノ-オン性の低分子量 界面活性剤や 4級アンモ-ゥム基及び Z又は 3級スルホ -ゥム基を有する変性ェポ キシ榭脂等のようなカチオン性重合体を用いる。水性媒体としてはイオン交換水ゃ少 量のアルコール類を含む水等を用いる。
[0059] 一般に、顔料分散榭脂は、顔料 100質量部に対して固形分比 20— 100質量部の 量で用いる。顔料分散榭脂ワニスと顔料とを混合した後、その混合物中の顔料の粒 径が所定の均一な粒径となるまで、ボールミルやサンドグラインドミル等の通常の分 散装置を用いて分散させて、顔料分散ペーストを得る。
[0060] 本発明の電着塗料組成物は、上記成分の他に、ジブチル錫ラウレート、ジブチル 錫ォキシド、ジォクチル錫ォキシドなどの有機錫化合物、 N—メチルモルホリンなどの アミン類、ストロンチウム、コバルト、銅などの金属塩を触媒として含んでもよい。これら は、硬化剤のブロック剤解離のための触媒として作用し得る。触媒の濃度は、電着塗 料組成物中のカチオン性エポキシ榭脂と硬化剤合計の 100固形分質量部に対して 0. 1一 6質量部であるのが好ましい。
[0061] 雷羞、途料鉬.成物の調製
本発明の電着塗料組成物は、カチオン性エポキシ榭脂、ブロックイソシァネート硬 ィ匕剤、榭脂微粒子分散ペースト、及び必要に応じた顔料分散ペーストおよび触媒を 水性媒体中に分散することによって調製できる。また、通常、水性媒体にはカチオン 性エポキシ榭脂を中和して、バインダー榭脂エマルシヨンの分散性を向上させるため に中和酸を含有させる。中和酸は塩酸、硝酸、リン酸、ギ酸、酢酸、乳酸のような無機 酸または有機酸である。
[0062] 使用される中和酸の量は、カチオン性エポキシ榭脂及びブロックイソシァネート硬 ィ匕剤を含むバインダー榭脂固形分 1 OOgに対して 10— 25mg当量、好ましくは 15— 20mg当量である。中和酸の量が 10mg当量未満であると水への親和性が十分でな く水への分散ができないか、著しく安定性に欠ける状態となり、 25mg当量を越えると 析出に要する電気量が増加し、塗料固形分の析出性が低下し、つきまわり性が劣る 状態となる。
[0063] カチオン性エポキシ榭脂、及び硬化剤としてブロックイソシァネートを配合し、水性 媒体にこれらを分散させる方法として、カチオン性エポキシ榭脂にブロックイソシァネ ートを溶液状態で混合してエマルシヨンとする方法がある。 [0064] ブロックイソシァネート硬ィ匕剤の量は、硬化時にカチオン性エポキシ榭脂中の 1級、 2級ァミノ基、水酸基、等の活性水素含有官能基と反応して良好な硬化塗膜を与える のに十分でなければならず、一般にカチオン性エポキシ榭脂と、ブロックイソシァネ ート硬化剤との固形分質量比 (エポキシ榭脂 Z硬化剤)で表して一般に 90Z10— 5 0/50,好ましくは 80Z20— 65Z35の範囲である。
[0065] 有機溶媒は、カチオン性エポキシ榭脂、ブロックイソシァネート硬化剤、顔料分散 榭脂等の榭脂成分を合成する際に溶剤として必要であり、完全に除去するには煩雑 な操作を必要とする。また、ノ インダー榭脂に有機溶媒が含まれていると造膜時の塗 膜の流動性が改良され、塗膜の平滑性が向上する。
[0066] 塗料組成物に通常含まれる有機溶媒としては、エチレングリコールモノブチルエー テノレ、エチレングリコーノレモノへキシノレエーテノレ、エチレングリコーノレモノェチノレへキ シルエーテル、プロピレングリコーノレモノブチノレエーテノレ、ジプロピレングリコールモ ノブチルエーテル、プロピレングリコールモノフエ-ルエーテル等が挙げられる。
[0067] 塗料組成物は、上記のほかに、可塑剤、界面活性剤、酸化防止剤、及び紫外線吸 収剤などの常用の塗料用添加剤を含むことができる。
[0068] 本発明のカチオン電着塗料組成物は、塗料組成物中に含まれる固形分は 1一 30 重量%であるのが好ましぐ 2— 20重量%であるのがさらに好ましい。そして本発明 のカチオン電着塗料組成物は、このような固形分を有する電着塗料組成物であって も、沈降安定性および再分散性に優れるという、優れた効果を有する。本発明の電 着塗料組成物によって、十分な膜厚を有し、そして塗膜外観に優れる電着塗膜を得 ることがでさる。
[0069] 本発明の電着塗料組成物は被塗物に電着塗装され、電着塗膜を形成する。被塗 物としては導電性のあるものであれば特に限定されず、例えば、鉄板、鋼板、アルミ -ゥム板及びこれらを表面処理したもの、これらの成型物等を挙げることができる。
[0070] 電着塗装は、被塗物を陰極として陽極との間に、通常、 50— 450Vの電圧を印加し て行う。印加電圧が 50V未満であると電着が不充分となり、 450Vを超えると、塗膜が 破壊され異常外観となる。電着塗装時、塗料組成物の浴液温度は、通常 10— 45°C に調節される。 [0071] カチオン電着塗料組成物の電着過程は、カチオン電着塗料組成物に被塗物を浸 漬する過程、及び、上記被塗物を陰極として陽極との間に電圧を印加し、被膜を析 出させる過程、カゝら構成される。また、電圧を印加する時間は、電着条件によって異 なるが、一般には、 2— 4分とすることができる。
[0072] 電着塗膜の膜厚は、好ましくは 5— 25 m、より好ましくは 20 mとする。膜厚が 5
/z m未満であると、防鲭性が不充分であり、 25 mを超えると、塗料の浪費につなが る。
[0073] 上述のようにして得られる電着塗膜を、電着過程の終了後、そのまま又は水洗した 後、 120— 260°C、好ましくは 140— 220°Cで、 10— 30分間焼き付けることにより硬 化させる。
実施例
[0074] 以下の実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定され ない。実施例中、「部」および「%」は、ことわりのない限り、重量基準による。
[0075] 製造例 1 ブロックイソシァネート硬化剤の製造
攪拌機、冷却器、窒素注入管、温度計および滴下ロートを取り付けたフラスコにへ キサメチレンジイソシァネートの 3量体(コロネート HX:日本ポリウレタン (株)製) 199 部とメチルイソブチルケトン 32部、およびジブチルスズジラウレート 0. 03部を秤りとり 、攪拌、窒素をパブリングしながら、メチルェチルケトォキシム 87. 0部を滴下ロートよ り 1時間かけて滴下した。温度は 50°Cからはじめ 70°Cまで昇温した。そのあと 1時間 反応を継続し、赤外線分光計により NCO基の吸収が消失するまで反応させた。その 後 n—ブタノール 0. 74部、メチルイソブチルケトン 39. 93部を加え、不揮発分 80%と した。
[0076] 製诰例 2 ァミン変性エポキシ榭脂エマルシヨンの製造
攪拌機、冷却器、窒素注入管および滴下ロートを取り付けたフラスコに、 2, 4/2, 6—トリレンジイソシァネート(80/20wt%) 71. 34部と、メチノレイソブチノレケトン 111 . 98部と、ジブチノレスズジラウレート 0. 02部を秤り取り、攪拌、窒素パブリングしなが らメタノール 14. 24部を滴下ロートより 30分かけて滴下した。温度は室温から発熱に より 60°Cまで昇温した。その後 30分間反応を継続した後、エチレングリコールモノー 2 ェチルへキシルエーテル 46. 98部を滴下ロートより 30分かけて滴下した。発熱に より 70— 75°Cへ昇温した。 30分間反応を継続した後、ビスフエノール Aプロピレンォ キシド(5モル)付加体 (三洋化成工業 (株)製 BP - 5P) 41. 25部をカ卩え、 90°Cまで 昇温し、 IRスペクトルを測定しながら NCO基が消失するまで反応を継続した。
[0077] 続ヽてエポキシ当量 475のビスフエノール A型エポキシ榭脂 (東都化成 (株)製 YD -7011R) 475. 0部を加え、均一に溶解した後、 130°Cから 142°Cまで昇温し、 MIB Kとの共沸により反応系力も水を除去した。 125°Cまで冷却した後、ベンジルジメチ ルァミン 1. 107部をカ卩え、脱メタノール反応によるォキサゾリドン環形成反応を行つ た。反応はエポキシ当量 1140になるまで継続した。
[0078] その後 100°Cまで冷却し、 N メチルエタノールァミン 24. 56部,ジエタノールアミ ン 11. 46部およびアミノエチルエタノールアミンケチミン(78. 8%メチルイソブチルケ トン溶液) 26. 08部を加え、 110°Cで 2時間反応させた。その後エチレングリコールモ ノー 2 ェチルへキシルエーテル 20. 74部とメチルイソブチルケトン 12. 85部を加え て希釈し、不揮発物 82%に調節した。数平均分子量 (GPC法) 1380、ァミン当量 94 . 5meqZl。0gであった。
[0079] 別の容器にイオン交換水 145. 11部と酢酸 5. 04部を秤り取り、 70°Cまで加温した 上記アミン変性エポキシ榭脂 320. 11部(固形分として 75. 0部)および製造例 1の ブロックイソシァネート硬ィ匕剤 190. 38部(固形分として 25. 0部)の混合物を徐々に 滴下し、攪拌して均一に分散させた。そのあとイオン交換水を加え固形分 36%に調 整した。
[0080] 製诰例 3 顔料分散榭脂ワニスの製造
攪拌機、冷却器、窒素注入管、温度計および滴下ロートを取り付けたフラスコに、ェ ポキシ当量 188のビスフエノール A型エポキシ榭脂(商品名 DER— 331J) 382. 20部 と、ビスフエノール A111. 98部を秤り取り、 80°Cまで昇温し、均一に溶解した後、 2- ェチルー 4ーメチルイミダゾール 1%溶液 1. 53部をカ卩え、 170°Cで 2時間反応させた。 140°Cまで冷却した後、これに 2 ェチルへキサノールハーフブロック化イソホロンジ イソシァネート (不揮発分 90%) 196. 50部をカ卩え、 NCO基が消失するまで反応させ た。これにジプロピレングリコールモノブチルエーテル 205. 00部を加え、続いて 1— ( 2—ヒドロキシェチルチオ)— 2 プロパノール 408. 00部、ジメチロールプロピオン酸 1 34. 00部を添加し、イオン交換水 144. 00部を加え、 70°Cで反応させた。反応は酸 価が 5以下になるまで継続した。得られた榭脂ワニスはイオン交換 1150. 50部で不 揮発分 35%に希釈した。
[0081] 製造例 4 顔料分散ペーストの製造
サンドグラインドミルに製造例 3で得た顔料分散榭脂ワニスを 120部、カーボンブラ ック 2. 0咅^カ才ジン 100. 0咅^二酸ィ匕チタン 72. 0咅^ジブチノレスズ才キシ 8. 0 、リンモリブデン酸アルミニウム 18. 0部およびイオン交換水 184部を入れ、粒度 10 IX m以下になるまで分散して、顔料分散ペーストを得た(固形分 48%)。
[0082] 製诰例 5 榭脂微粒子分散ペーストの製造
榭脂微粒子 (綜研ィ匕学社製、商品名「ケミスノー MR-2G」) 100. 0部と製造例 3の カチオン性顔料分散榭脂ワニス 85. 7部と脱イオン水 464. 3部との混合物を 20分攪 拌し、榭脂微粒子分散ペーストを得た (固形分 20%)。
[0083] 製诰例 6 アクリル榭脂微粒子 (ミクロゲル)の製造
反応容器に、脱イオン水 200部を加え、 75°Cで加熱攪拌した。ここに 2, 2,一ァゾビ ス(2—(2 イミダゾリン 2 ィル)プロパン) 1部の酢酸 100%中和水溶液を 5分かけ て滴下した。 5分間エージングした後、メチルメタタリレート 10部を 5分かけて滴下した 。さらに 5分間エージングした後、ノ-オン性乳化剤アクアロン RN- 20 (第一工業製薬 社製ノ-オン型乳化剤) 1部と脱イオン水 200部とを混合した水溶液にメタクリル酸メ チル(MMA) 40部、アクリル酸 n-ブチル(NBA) 40部、エチレングリコールジメタクリレ ート(EGDM) 10部力もなる α , β -エチレン性不飽和モノマー混合物を加え攪拌し て得られたプレエマルシヨンを 40分かけて滴下した。 60分間エージングした後、冷却 し、架橋アクリル榭脂微粒子の分散液を得た。得られた架橋榭脂微粒子の分散液の 不揮発分は 20%、 ρΗは 5. 2、平均粒径は lOOnmであった。
[0084] 実施例 1
表 1に記載の塗料固形分に対する榭脂微粒子濃度になるように製造例 2の榭脂ェ マルシヨンと製造例 5の榭脂微粒子分散ペーストを混合し、カチオン電着塗料組成物 を得た。得られたカチオン電着塗料組成物の固形分は 20. 0%であった。尚、各成 分の重量比率および使用する榭脂微粒子の平均粒径は、以下の各実施例および比 較例にお 、て表 1に示すように変化させた。
[0085] 実施例 2
実施例 1における製造例 5で用いた「ケミスノー MR— 2G」の代わりに、「ケミスノー S X-350H」を用いて製造例 5と同様にして榭脂微粒子分散ペーストを製造し、実施 例 1と同様の手法で表 1に従ってカチオン電着塗料組成物を得た。得られたカチオン 電着塗料組成物の固形分は 20. 0%であった。
[0086] 実施例 3
実施例 1における製造例 5で用いた「ケミスノー MR— 2G」の代わりに、積水化成品 工業社製「テクポリマー SBX— 6」を用いて製造例 5と同様にして榭脂微粒子分散べ 一ストを製造し、実施例 1と同様の手法で表 1に従ってカチオン電着塗料組成物を得 た。得られたカチオン電着塗料組成物の固形分は 20. 0%であった。
[0087] 実施例 4
実施例 1における製造例 5で用いた「ケミスノー MR— 2G」の代わりに、積水化成品 工業社製「テクポリマー BM30X— 8」を用いて製造例 5と同様にして榭脂微粒子分散 ペーストを製造し、実施例 1と同様の手法で表 1に従ってカチオン電着塗料組成物を 得た。得られたカチオン電着塗料組成物の固形分は 20. 0%であった。
[0088] 実飾 15
表 1に記載の塗料固形分に対する顔料濃度および榭脂微粒子濃度になるように製 造例 2の榭脂エマルシヨンと製造例 4の顔料分散ペーストおよび製造例 5の榭脂微粒 子分散ペーストを混合し、カチオン電着塗料組成物を得た。得られたカチオン電着 塗料組成物の固形分は 20. 0%であった。尚、各成分の重量比率および使用する榭 脂微粒子の平均粒径は、以下の各実施例および比較例にお!、て表 1に示すように 変化させた。実施例 1における製造例 5で用いた「ケミスノー MR— 2G」を用いて、実 施例 1と同様の手法で表 1に従ってカチオン電着塗料組成物を得た。得られたカチ オン電着塗料組成物の固形分は 20. 0%であった。
[0089] 実施例 6
実施例 5における製造例 5で用いた「ケミスノー MR— 2G」の代わりに、「ケミスノー M R-2HGJを用いて製造例 5と同様にして榭脂微粒子分散ペーストを製造し、実施例 5と同様の手法で表 1に従ってカチオン電着塗料組成物を得た。得られたカチオン電 着塗料組成物の固形分は 20. 0%であった。
[0090] 実施例 7
実施例 5における製造例 5で用いた「ケミスノー MR— 2G」の代わりに、積水化成品 工業社製「テクポリマー SBX— 6」を用いて製造例 5と同様にして榭脂微粒子分散べ 一ストを製造し、実施例 5と同様の手法で表 1に従ってカチオン電着塗料組成物を得 た。得られたカチオン電着塗料組成物の固形分は 20. 0%であった。
[0091] 実施例 8
実施例 1における製造例 5で用いた「ケミスノー MR— 2G」の代わりに、「ケミスノー M R— 10HG」を用いて製造例 5と同様にして榭脂微粒子分散ペーストを製造し、実施 例 1と同様の手法で表 1に従ってカチオン電着塗料組成物を得た。得られたカチオン 電着塗料組成物の固形分は 20. 0%であった。
[0092] 比較例 1
実施例 5と同様に、表 2に記載の塗料固形分に対する顔料濃度およびアクリル榭脂 微粒子濃度になるように製造例 2の榭脂エマルシヨンと製造例 4の顔料分散ペースト および製造例 6のアクリル榭脂微粒子を混合し、カチオン電着塗料組成物を得た。得 られたカチオン電着塗料組成物の固形分は 20. 0%であった。
[0093] 比較例 2
実施例 1における製造例 5で用いた「ケミスノー MR— 2G」の代わりに、積水化成品 工業社製「テクポリマー ARX— 15」を用いて製造例 5と同様にして榭脂微粒子分散べ 一ストを製造し、実施例 1と同様の手法で表 2に従ってカチオン電着塗料組成物を得 た。得られたカチオン電着塗料組成物の固形分は 20. 0%であった。
[0094] 比較例 3
表 2に記載の塗料固形分に対する顔料濃度およびアクリル榭脂微粒子濃度になる ように製造例 2の榭脂エマルシヨンと製造例 4の顔料分散ペーストおよび製造例 6の アクリル榭脂微粒子を混合し、カチオン電着塗料組成物を得た。得られたカチオン電 着塗料の全固形分の顔料濃度は 10%で、榭脂微粒子濃度は 30%であった。 [0095] 比較例 4
実施例 1における製造例 5で用いた「ケミスノー MR— 2G」の代わりに、大日精ィ匕ェ 業社製「ラブコロール 215 (M)ホワイト」(比重 1. 36)を用い、実施例 1と同様の手法 で表 2に従ってカチオン電着塗料組成物を得た。得られたカチオン電着塗料組成物 の固形分は 20. 0%であった。
[0096] 比較例 5
実施例 1における製造例 5で用いた「ケミスノー MR— 2G」の代わりに、住友精化社 製「フロービーズ LE-1080」を用いて製造例 5と同様にして榭脂微粒子分散ペース トを製造し、実施例 1と同様の手法で表 2に従ってカチオン電着塗料組成物を得た。 得られたカチオン電着塗料組成物の固形分は 20. 0%であった。
[0097] 比較例 6
実施例 1における製造例 5で用いた「ケミスノー MR— 2G」の代わりに、積水化成品 工業社製「テクポリマー SBX— 6」を用いて製造例 5と同様にして榭脂微粒子分散べ 一ストを製造し、実施例 1と同様の手法で表 2に従ってカチオン電着塗料組成物を得 た。得られたカチオン電着塗料組成物の榭脂微粒子濃度は全固形分の 0. 5%であ つた o
[0098] 比較例 7
実施例 1における製造例 5で用いた「ケミスノー MR— 2G」の代わりに、積水化成品 工業社製「テクポリマー MB— 4C」を用いて製造例 5と同様にして榭脂微粒子分散べ 一ストを製造し、実施例 1と同様の手法で表 2に従ってカチオン電着塗料組成物を得 た。得られたカチオン電着塗料組成物の榭脂微粒子濃度は全固形分の 40. 0%で めつに。
[0099] 上記実施例および比較例で得られたカチオン電着塗料組成物およびそれらを電 着塗装して得られた電着塗膜につ!ヽて、以下の方法により評価を行なった。
[0100] 沈降性試験
上記実施例および比較例により得られたカチオン電着塗料組成物を、直径 20mm の試験管に、 100mmの高さまで流し入れた。この試験管を 72時間静置し、沈殿を 生成させた。生じた沈殿の厚さ (mm)を測定し、沈降量とした。 [0101] 再 験
上記実施例および比較例により得られたカチオン電着塗料組成物 85gを、 100ml 試験管に入れて 72時間静置し、沈殿を生成させた。次いで、沈殿物が完全に分散 するまで、試験管を上下方向に 180度回転させた。この回転させた回数を記録した。
[0102] 水平外観
未処理リン酸亜鉛鋼板に、上記実施例および比較例により得られたカチオン電着 塗料を乾燥膜厚 20 /z mになるように電着し、水洗後、 160°Cで 10分間焼付けし、得 られた塗膜の表面を表面粗さ計 Surliest— 211 (Mitutoyo社製)で、カットオフ 2. 5mm として、 JIS B 0601-2001 (ISO 4287)に従 ヽ、算術平均粗さ Ra ( μ m)を測定し た。この Ra値は、値が低いほど外観が良好であることを示している。
[0103] ハジキ方 I卜ノ 平 (油 人ハジキ件)
実施例および比較例により得られたカチオン電着塗料組成物に、防鲭用機械油 3 Oppmを混入して 48時間連続撹拌した。これを塗料浴に入れ、深さ 10cmの位置に、 7 X 15cm寸法のテストピースを水平に配置し、 5分間静置した。次いで、塗料浴温 度 30°Cにおいて、乾燥膜厚 20 mとなるように電着塗装した後、水洗し、 30分間放 置した後で 160 X 10分間焼き付けた。焼付け後の塗膜表面を目視観察し、ハジキの 数をカウントして、以下の評価基準に従って評価した。
[0104] 評価基準〇:ハジキ数 0— 4個
△:ノヽジキ数 5— 10個
X:ハジキ数 11個以上
[0105] 下記表 1および表 2に示されるとおり、本発明の電着塗料組成物は、比較例の電着 塗料組成物と比較して、沈降安定性、再分散性に優れる電着塗料組成物であって、 かつ水平外観に優れた塗膜を得ることができるものであることが確認された。
[0106] [表 1] 実 実 実 実 実 実 実 実 施 施 施 施 施 施 施 施 例 例 例 例 例 例 例 例
1 2 3 4 5 6 7 8 顔料濃度(%) 0 0 0 0 5 5 5 5 平均粒
径 1 3. 5 6 8 1 2 6 10
( μ m)
樹脂
微粒子 1. 19 1. 05 1. 06 1. 10 1. 19 1. 19 1. 06 1. 19
(g/cc)
濃度
3 30 15 20 5 20 10 10
(% )
沈降量
沈降性 0. 5 0. 4 0 0 1. 2 1. 1 1 1
(mm)
再分散 回数
1 1 3 3 2 2 性 (回)
水平外 Ra
0. 21 0. 22 0. 24 0. 25 0. 28 0. 25 0. 27
( μ m)
油ハジキ性 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 注) 表中 「一」 は、 沈降物がないため、 再分散性の試験を行なうに至らなかった ことを意味する。 表 2] o
Figure imgf000022_0001
¾ 1) : 浮遊分離したケーキの厚さである。

Claims

請求の範囲
[1] 平均粒径が 0. 5 μ m以上 15 m未満である榭脂微粒子を、塗料固形分に対して 1 一 30重量%の量で含有する、カチオン電着塗料組成物。
[2] 前記榭脂微粒子の比重が 0. 95-1. 30である、請求項 1記載のカチオン電着塗 料組成物。
[3] さらにカチオン性エポキシ榭脂およびブロックイソシァネート硬化剤を含むカチオン 電着塗料組成物である、請求項 1または 2記載のカチオン電着塗料組成物。
[4] 塗料固形分に対する顔料の濃度が 10重量%以下である、請求項 1一 3いずれかに 記載のカチオン電着塗料組成物。
[5] 顔料を含まない、請求項 1一 3いずれかに記載のカチオン電着塗料組成物。
[6] 塗料固形分に対する顔料の濃度が 0. 1— 10重量%である、請求項 1一 3いずれか に記載のカチオン電着塗料組成物。
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