WO2013099750A1 - 電着塗料組成物、電着塗料組成物用解離触媒 - Google Patents

電着塗料組成物、電着塗料組成物用解離触媒 Download PDF

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WO2013099750A1
WO2013099750A1 PCT/JP2012/083030 JP2012083030W WO2013099750A1 WO 2013099750 A1 WO2013099750 A1 WO 2013099750A1 JP 2012083030 W JP2012083030 W JP 2012083030W WO 2013099750 A1 WO2013099750 A1 WO 2013099750A1
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WO
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electrodeposition coating
quaternary ammonium
coating composition
hydrocarbon group
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PCT/JP2012/083030
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Inventor
岡田 貴之
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日東化成株式会社
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/44Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for electrophoretic applications
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    • C09D5/443Polyepoxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09D5/448Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for electrophoretic applications characterised by the additives used

Definitions

  • the present invention includes an organic tin-free electrodeposition coating composition that does not contain an organic tin compound and can ensure good coating curability under the same baking conditions as the present, and is contained in this composition. It relates to a dissociation catalyst.
  • Electrodeposition coating is a primer coating for parts with a bag structure such as automobiles, electrical appliances, etc., because it has better throwing power and less environmental pollution than air spray coating and electrostatic spray coating. As a result, it has been widely put into practical use.
  • cationic electrodeposition coating can be applied continuously, and is therefore widely used as a method for undercoating a large article such as an automobile body that requires high corrosion resistance.
  • Cationic electrodeposition coating generally uses a coating component as a cathode in a cationic electrodeposition coating composition in which a binder component containing a cationic resin and a curing agent is dispersed in an aqueous medium containing a neutralizing agent such as an organic acid. It is performed by immersing and applying a voltage.
  • an electrodeposition coating film is deposited on the surface of the cathode (substrate) due to an electrochemical reaction. Since the electrodeposition coating film thus formed contains a curing agent together with a cationic resin, the coating film is cured by baking the coating film after completion of electrodeposition coating, and a desired cured coating film is formed. Is done.
  • an amine-modified epoxy resin is used because high corrosion resistance is required, and as a curing agent, a block crosslinking agent in which a reactive site is blocked with a blocking agent (example: Block polyisocyanates obtained by blocking polyisocyanates with blocking agents such as alcohols have been used.
  • low-temperature curability is also required for the cationic electrodeposition composition. This is to reduce the energy cost for the electrodeposition coating by setting the bath temperature during the electrodeposition coating low.
  • a dissociation catalyst of a block crosslinking agent has been added, and an organic tin compound has been used as a typical dissociation catalyst.
  • organotin compounds can cause deodorization catalyst poisoning in baking furnaces in painting lines, and future use may be restricted due to recent environmental regulations for organotin compounds. It has been desired to develop a cationic electrodeposition coating composition that uses a dissociation catalyst instead of.
  • Cationic electrodeposition coating compositions using zinc borate, quaternary ammonium organic acid salts, zinc compounds, bismuth silicate, cuprous oxide and the like have been proposed as alternative dissociation catalysts for the organotin compounds (Patent Documents 1 to 4). 4).
  • Patent Documents 1 to 4 Cationic electrodeposition coating compositions using zinc borate, quaternary ammonium organic acid salts, zinc compounds, bismuth silicate, cuprous oxide and the like have been proposed as alternative dissociation catalysts for the organotin compounds (Patent Documents 1 to 4). 4).
  • these compounds have insufficient effects as dissociation catalysts, and can be practically satisfied with curability, adhesion to the object to be coated, and anticorrosion properties under baking conditions at a low temperature equivalent to the current level. is not.
  • JP 7-331130 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-152432 JP 2000-336287 A JP 2000-290542 A
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and does not contain an organic tin compound, and ensures good curability of the coating film and adhesion to the object to be coated under the same low temperature baking conditions as the current one.
  • An object of the present invention is to provide an organic tin-free cationic electrodeposition coating composition.
  • R 1 to R 4 are the same or different and each represents a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group. Alternatively, any two of R 1 to R 4 may be bonded to form a ring.
  • X represents an organic acid group, a hydroxyl group, an aliphatic sulfonic acid group, an aromatic sulfonic acid group, or a halide.
  • the present inventors evaluated the performance of a block crosslinking agent (block polyisocyanate, etc.) as a dissociation catalyst for many substances and combinations.
  • a block crosslinking agent block polyisocyanate, etc.
  • the catalyst performance is low, but by using a specific quaternary ammonium salt and a specific metal compound in combination, it has been found that excellent results can be obtained that cannot be predicted from the results of single use, and the present invention has been completed. It was.
  • the metal compound B is an inorganic acid metal salt such as zinc phosphate or iron phosphate
  • an excellent effect due to the combined use with the quaternary ammonium salt is not seen, and the metal compound B is excellent.
  • it is essential to use organic acid metal salts or metal alkoxides as the metal compound B.
  • R 1 to R 4 in the general formula (1) was not large, and the evaluation result did not change greatly between 1 and 8 carbon atoms. Furthermore, although made many evaluated if R 1 ⁇ R 4 are all in consideration of the time of the experiment are the same, was evaluated for the case where R 1 ⁇ R 4 are different from each other, R 1 ⁇ because if R 4 are all identical and similar results were obtained, it was found that it is not necessary R 1 ⁇ R 4 are not all identical. Further, even when any two of R 1 to R 4 were bonded to form a ring, the result was not significantly different from the case where no ring was formed.
  • an electrodeposition coating composition without using an organic tin compound, a cationic property excellent in curability, adhesion, anticorrosion, and finish of the coating film under the baking conditions at the same low temperature as when blended with this.
  • An electrodeposition coating composition can be provided.
  • Electrodeposition paint composition comprises: General formula (1): [In Formula (1), R 1 to R 4 are the same or different and each represents a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group. Alternatively, any two of R 1 to R 4 may be bonded to form a ring.
  • X represents an organic acid group, a hydroxyl group, an aliphatic sulfonic acid group, an aromatic sulfonic acid group or a halide.
  • R 1 to R 4 are the same or different and each represents a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group. Alternatively, any two of R 1 to R 4 may be bonded to form a ring.
  • hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms examples include saturated groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, pentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, and octyl group.
  • hydrocarbon groups vinyl groups, allyl groups, prenyl groups, crotyl groups, and cyclopentadienyl groups.
  • aromatic hydrocarbon group examples include a phenyl group, a tolyl group, and a benzyl group.
  • Examples of the substituted hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or aromatic hydrocarbon group include alkoxyalkyl groups such as methoxymethyl group, methoxyethyl group, ethoxymethyl group, ethoxyethyl group, hydroxymethyl group, hydroxyethyl Groups, hydroxyalkyl groups such as 3-hydroxypropyl group, 2-acetoxyethyl group and the like.
  • alkoxyalkyl groups such as methoxymethyl group, methoxyethyl group, ethoxymethyl group, ethoxyethyl group, hydroxymethyl group, hydroxyethyl Groups, hydroxyalkyl groups such as 3-hydroxypropyl group, 2-acetoxyethyl group and the like.
  • a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms is preferable, and a methyl group, an ethyl group, and a butyl group are particularly preferable.
  • X represents an organic acid group, a hydroxyl group, an aliphatic sulfonic acid group, an aromatic sulfonic acid group, or a halide.
  • organic acid of the organic acid group include aliphatic carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, 2-ethylbutyric acid, 2-ethylhexanoic acid, succinic acid, and maleic acid, glycolic acid, and glycerin.
  • Aliphatic hydroxycarboxylic acids such as acid, lactic acid, dimethylolpropionic acid, dimethylolbutyric acid, dimethylolvaleric acid, tartaric acid, malic acid, hydroxymalonic acid, dihydroxysuccinic acid, trihydroxysuccinic acid, hydroxymethylmalonic acid
  • aromatic carboxylic acids such as benzoic acid, and amino acids such as glycine and N-acetylglycine.
  • formic acid, acetic acid, lactic acid, dimethylolpropionic acid and dimethylolbutyric acid are preferred, and formic acid and acetic acid are particularly preferred.
  • Examples of the aliphatic sulfonic acid group include methanesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, alkyl (C14-18) sulfonic acid, olefin (C14-16) sulfonic acid, and the like.
  • Examples of the aromatic sulfonic acid group include benzenesulfonic acid, paratoluenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, and the like.
  • Examples of the halide include iodide, bromide, chloride, and fluoride.
  • Examples of the quaternary ammonium salt a-1 include tetramethylammonium formate, tetramethylammonium acetate, tetramethylammonium lactate, tetramethylammonium p-toluenesulfonate, tetramethylammonium bromide, tetramethylammonium chloride, tetramethylammonium hydroxy.
  • Tetramethylammonium formate tetramethylammonium acetate, tetramethylammonium lactate, tetramethylammonium bromide, tetramethylammonium hydroxide, tetramethylammonium p -Toluenesulfonate and trimethylbenzylammonium acetate are preferred.
  • R 5 to R 7 are the same or different and each represents a substituted or unsubstituted hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
  • hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms examples include saturated groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, pentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, and octyl group.
  • hydrocarbon groups vinyl groups, allyl groups, prenyl groups, crotyl groups, and cyclopentadienyl groups.
  • aromatic hydrocarbon group examples include a phenyl group, a tolyl group, and a benzyl group.
  • Examples of the substituted hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or aromatic hydrocarbon group include alkoxyalkyl groups such as methoxymethyl group, methoxyethyl group, ethoxymethyl group, ethoxyethyl group, hydroxymethyl group, hydroxyethyl And hydroxyalkyl groups such as a 3-hydroxypropyl group.
  • alkoxyalkyl groups such as methoxymethyl group, methoxyethyl group, ethoxymethyl group, ethoxyethyl group, hydroxymethyl group, hydroxyethyl And hydroxyalkyl groups such as a 3-hydroxypropyl group.
  • a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms is preferable, and a methyl group, an ethyl group, and a butyl group are particularly preferable.
  • R 8 represents a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
  • Examples of the unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms include a methylene group, an ethylene group, and a propylene group.
  • Examples of the substituted hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms include a hydroxyethylene group and a 2-hydroxypropylene group.
  • Examples of the quaternary ammonium salt a-2 include anhydrous betaine (trimethylglycine), betaine hydrochloride, L-carnitine and the like.
  • the quaternary ammonium salt A of the present invention can be produced by a known method.
  • a quaternary ammonium organic acid salt or a quaternary ammonium aliphatic or aromatic sulfonate is obtained by obtaining a quaternary ammonium halide by a nucleophilic reaction between a tertiary amine compound such as trimethylamine or triethylamine and an alkyl halide.
  • a quaternary ammonium organic acid salt or a quaternary ammonium aliphatic or aromatic sulfonate is obtained by obtaining a quaternary ammonium halide by a nucleophilic reaction between a tertiary amine compound such as trimethylamine or triethylamine and an alkyl halide.
  • a tertiary amine compound such as trimethylamine or triethylamine and an alkyl halide.
  • It can also be produced by subjecting a commercially available quaternary ammonium halide to salt exchange with a desired organic acid anion or an aliphatic or aromatic sulfonate anion. Further, it can be produced by neutralizing commercially available quaternary ammonium hydroxide with a desired organic acid or aliphatic or aromatic sulfonic acid.
  • a quaternary ammonium hydroxide is obtained by obtaining a quaternary ammonium halide by a nucleophilic reaction between a tertiary amine compound such as trimethylamine or triethylamine and an alkyl halide, and then adding this to a column filled with a strongly basic ion exchange resin. And the halide is replaced with hydroxide. Alternatively, it can also be obtained by electrodialysis or electrolysis of a quaternary ammonium halide.
  • the content of the quaternary ammonium salt A in the electrodeposition coating composition of the present invention is not particularly limited, but usually, for example, 0.05 to 30 mass with respect to 100 parts by mass of the base resin C in the electrodeposition coating composition. Part, preferably 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0.5 to 7.0 parts by weight. Even if the addition amount is out of the range of 0.1 to 10 parts by mass, no significant problem occurs in the paint performance. However, if it is within the range of 0.1 to 10 parts by mass, the curability, adhesion, The practical balance such as anticorrosion property and stability of the electrodeposition paint is particularly improved.
  • the content of the quaternary ammonium salt A is, for example, 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0 with respect to 100 parts by mass of the base resin C. 0.7, 0.8, 0.9, 1, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2 5, 10, 15, 20, 25, 30 and may be within a range between any two of the numerical values exemplified here.
  • the metal compound B is at least one compound selected from the group consisting of organic acid metal salts and metal alkoxides, for example, compounds such as potassium, titanium, iron, copper, zinc, and bismuth.
  • the potassium compound include potassium formate, potassium acetate, potassium propionate, potassium 2-ethylbutyrate, potassium 2-ethylhexanoate, potassium lactate, potassium dimethylolpropionate, and potassium benzoate.
  • the titanium compound include tetraisopropoxy titanium, tetrabutoxy titanium, diisopropoxy titanium bis (2-ethyl hexanate), isopropoxy titanium tris (2-ethyl hexanate), and the like.
  • iron compound examples include basic iron acetate (III) and iron (III) 2-ethylhexanoate.
  • the copper compound include copper formate, copper acetate, copper propionate, copper 2-ethylbutyrate, copper 2-ethylhexanoate, copper lactate, copper dimethylolpropionate, and copper benzoate.
  • the zinc compound examples include zinc formate, zinc acetate, zinc propionate, zinc 2-ethylbutyrate, zinc 2-ethylhexanoate, zinc lactate, zinc dimethylolpropionate, zinc benzoate, and zinc acetylacetonate. It is done.
  • the bismuth compound examples include bismuth acetate and bismuth 2-ethylhexanoate.
  • a zinc compound is particularly preferable from the viewpoint of curability and availability of raw materials. You may use these individually or in combination of 2 or more types.
  • the content of the metal compound B in the electrodeposition coating composition of the present invention is not particularly limited, but the molar ratio of the metal compound B / quaternary phosphonium salt A is usually 0.2 to 3, preferably 0.00. 5 to 2 moles. When it exists in the said range, the adhesiveness and hardening performance in low temperature are further improved.
  • Base resin C any resin such as an epoxy resin, an acrylic resin, a polybutadiene resin, an alkyd resin, and a polyester resin can be used, and among them, a polyamine resin such as an amine-added epoxy resin is preferable.
  • Examples of the amine-added epoxy resin include (i) an adduct of a polyepoxy compound and a primary monoamine or polyamine, a secondary monoamine or polyamine, or a 1,2 mixed polyamine (for example, US Pat. No. 3,984,843). (Ii) an adduct of a polyepoxide compound and a secondary monoamine or polyamine having a ketiminated primary amino group (see, for example, US Pat. No. 4,017,438); iii) A reaction product obtained by etherification of a polyepoxide compound and a hydroxy compound having a primary amino group that has been ketiminated (see, for example, JP-A-59-43013).
  • the polyepoxide compound used in the production of the amine-added epoxy resin is a compound having two or more epoxy groups in one molecule, and generally has a value of at least 200, preferably 400 to 4000, more preferably 800 to 2000. Those having a number average molecular weight are suitable, and those obtained by reaction of a polyphenol compound and epichlorohydrin are particularly preferred.
  • Examples of the polyphenol compound that can be used for forming the polyepoxide compound include bis (4-hydroxyphenyl) -2,2-propane, 4,4-dihydroxybenzophenone, bis (4-hydroxyphenyl) -1,1- Ethane, bis (4-hydroxyphenyl) -1,1-isobutane, bis (4-hydroxy-tert-butyl-phenyl) -2,2-propane, bis (2-hydroxynaphthyl) methane, tetra (4-hydroxyphenyl) ) -1,1,2,2-ethane, 4,4-dihydroxydiphenylsulfone, phenol novolak, cresol novolak, and the like.
  • the polyepoxide compound may be partially reacted with polyol, polyether polyol, polyester polyol, polyamine amide, polycarboxylic acid, polyisocyanate compound, or the like.
  • the polyepoxide compound may further be obtained by graft polymerization of ⁇ -caprolactone, an acrylic monomer, or the like.
  • the base resin C may be of any type of an external crosslinking type and an internal (or self) crosslinking type.
  • the base resin C may contain a block cross-linked part (example: blocked polyisocyanate group) in which a cross-linked part (example: isocyanate group) is blocked with a blocking agent, and a block cross-linking agent having a block cross-linked part (example: block poly).
  • the electrodeposition coating composition may contain a curing agent D comprising an isocyanate compound.
  • the cross-linking reaction requires a cross-linking part and an active hydrogen-containing part (eg, an amino group) that reacts with the cross-linking part. Therefore, when the base resin B contains both the block cross-linking part and the active hydrogen-containing part.
  • the internal cross-linking type include those in which a block polyisocyanate group or the like is introduced into the molecule of the base resin C.
  • a method for introducing the blocked polyisocyanate group into the base resin C a known method can be used. For example, a reaction between a free isocyanate group in the partially blocked polyisocyanate compound and an active hydrogen-containing part in the base resin. Can be introduced.
  • the electrodeposition coating composition in the present invention contains a curing agent D, a neutralizing agent E, and other additives as necessary. can do.
  • the curing agent D used in combination is a block cross-linking agent having a block cross-linking portion (eg, a block polyisocyanate compound) or a compound having an active hydrogen-containing portion (eg: Amino resin). More specifically, when the base resin C contains an active hydrogen-containing part, it is preferable to use a block cross-linking agent. When the base resin C contains a block cross-linking part, active hydrogen is preferably used. It is preferable to use a compound having an inclusion part.
  • the block polyisocyanate compound can be obtained by addition reaction of a theoretical amount of a polyisocyanate compound and an isocyanate blocking agent.
  • polyisocyanate compound examples include aromatic or aliphatic polyisocyanates such as tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, bis (isocyanate methyl) cyclohexane, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, methylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate.
  • the terminal isocyanate containing compound obtained by making low molecular weight active hydrogen containing compounds, such as ethylene glycol, propylene glycol, a trimethylol propane, hexane triol, castor oil, react with the compound and the excess of these isocyanate compounds can be mentioned.
  • aromatic or aliphatic polyisocyanates such as tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, bis (isocyanate methyl) cyclohexane, tetram
  • the isocyanate blocking agent it is blocked by adding to the isocyanate group of the polyisocyanate compound, and the blocked polyisocyanate compound produced by the addition is stable at room temperature and when heated to about 100 to 200 ° C., It is desirable to be able to dissociate and regenerate free isocyanate groups.
  • the blocking agent examples include halogenated hydrocarbons such as 1-chloro-2-propanol and ethylene chlorohydrin, heterocyclic alcohols such as furfuryl alcohol and alkyl group-substituted furfuryl alcohol, phenol, m-cresol, phenols such as p-nitrophenol, p-chlorophenol and nonylphenol, oximes such as methyl ethyl ketoxime, methyl isobutyl ketone oxime, acetone oxime and cyclohexanone oxime, active methylene compounds such as acetylacetone, ethyl acetoacetate and diethyl malonate, ⁇ -caprolactam, aliphatic alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol and isopropanol, aromatic alcohols such as benzyl alcohol, ethylene glycol monomethyl ether , It may be mentioned ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol
  • the solid content weight ratio of the base resin C / curing agent D is preferably 1 to 9, and more preferably 1.5 to 4.
  • the electrodeposition coating composition of the present invention may further contain a neutralizing agent E for dispersing the above components in water.
  • the neutralizing agent E include aliphatic carboxylic acids such as acetic acid, formic acid, propionic acid, and lactic acid.
  • the amount of the neutralizing agent E varies depending on the amount of amino groups in the base resin C, and may be any amount that can be dispersed in water. What is necessary is just to keep.
  • the number of equivalents of the neutralizing agent E necessary for neutralizing the amino group contained in the base resin C is 0.25 to 1.5, preferably 0.5 to 1.25. When it is in the above range, the effect of improving the finish, throwing power, low temperature curability and the like of the composition can be obtained.
  • conventional pigment pigments, extender pigments, organic solvents, pigment dispersants, coating surface modifiers, surfactants, antioxidants, ultraviolet absorbers, etc. Paint additives can be blended.
  • the electrodeposition paint composition of the present invention can be prepared, for example, by mixing the above components. First, base resin C and curing agent D are mixed, and neutralizing agent E is added. After adding the quaternary ammonium salt A and the metal compound B to this, the quaternary ammonium salt A and the metal compound B may be dispersed in an aqueous medium which is water alone or a mixture of water and a hydrophilic organic solvent. Ammonium salt A and metal compound B may be added. If necessary, the electrodeposition coating composition of the present invention can be obtained by mixing the pigment dispersion paste.
  • the above pigment dispersion paste is mixed with a predetermined amount of a pigment dispersant and a pigment, and then a normal dispersion apparatus such as a ball mill or a sand grind mill is used until the particle size of the pigment in the mixture becomes a predetermined uniform particle size. It can be obtained by dispersing.
  • the paint additive can be added to the system at any stage.
  • the electrodeposition coating composition of the present invention can be applied to the surface of a desired substrate by electrodeposition coating.
  • electrodeposition coating is diluted with deionized water or the like so that the solid content concentration is about 5 to 40% by weight, and the pH is adjusted within the range of 3.0 to 9.0.
  • An electrodeposition bath composed of a coating composition can be usually adjusted to a bath temperature of 15 to 45 ° C. and under a load voltage of 100 to 400V.
  • the film thickness of the electrodeposition coating film that can be formed using the electrodeposition coating composition of the present invention is not particularly limited, but is generally 5 to 40 ⁇ m, particularly 10 to 10 ⁇ m based on the cured coating film. Within the range of 30 ⁇ m is preferable.
  • the baking temperature of the coating film is generally in the range of 100 to 200 ° C., preferably 140 to 180 ° C. on the surface of the object to be coated, and the baking time is 5 to 60 minutes, preferably about 10 to 30 minutes. It is preferable that the surface of the object to be coated is held.
  • Parts and % indicate “parts by mass” and “% by mass”.
  • Production Example 1 (Production of substrate resin C) 1900 parts of “jER1001” (Japan Epoxy Resin, bisphenol A type epoxy resin having an epoxy equivalent of about 950) is dissolved in 1012 parts of butyl cellosolve, and 124 parts of diethylamine are added dropwise at 80 to 100 ° C., and kept at 120 ° C. for 2 hours. Thus, an epoxy resin-amine adduct having an amine value of 47 was obtained. Next, 1000 parts of dimer acid type polyamide resin having an amine value of 100 (trade name “Versamide 460”, product of Henkel Hakusui Co., Ltd.) is dissolved in 429 parts of methyl isobutyl ketone and heated to 130 to 150 ° C. under reflux.
  • “jER1001” Japanese Epoxy Resin, bisphenol A type epoxy resin having an epoxy equivalent of about 950
  • the water produced was distilled off to change the terminal amino group of the amide resin to ketimine. This was held at 150 ° C. for about 3 hours, and cooled to 60 ° C. after the distillation of water stopped. Next, this product was added to the epoxy resin-amine adduct, heated to 100 ° C., held for 1 hour, cooled to room temperature, and then an amine resin 65 epoxy resin-amino-polyamide addition resin varnish C-1 4433 parts ( Solid content: 70%) was obtained.
  • Production Example 2 (Production of curing agent D) After flowing nitrogen and sufficiently removing the water in the reaction vessel, 675 parts of 2,4- / 2,6-tolylene diisocyanate and 769 parts of MIBK were charged and mixed. In a nitrogen atmosphere, 1119 parts of 2-ethylhexanol was added dropwise at 70 to 90 ° C., and then maintained at 90 ° C. until the free isocyanate became 0.5% or less of the charged isocyanate, and then allowed to cool to room temperature to block 2563 parts of polyisocyanate D-1 (solid content: 70%) were obtained.
  • Production Example 4 (Production of tetramethylammonium p-toluenesulfonate)
  • 200 parts of 25% strength tetramethylammonium hydroxide aqueous solution (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. reagent, 0.55 mol as tetramethylammonium hydroxide), and p-toluenesulfonic acid monohydrate 104.6 Parts (0.55 mol) and 80 parts of deionized water were charged and heated to 70-80 ° C. After reacting by stirring for 1 hour, water was concentrated to obtain 135 parts of tetramethylammonium p-toluenesulfonate as a pale yellow solid.
  • trioctyl (methoxyethyl) ammonium chloride was obtained as a white solid.
  • IRA402BL-CL strongly basic ion exchange resin
  • trioctyl (methoxyethyl) ammonium hydroxide methanol solution (0.04 mol as trioctyl (methoxyethyl) ammonium hydroxide).
  • To 300 parts of the obtained trioctyl (methoxyethyl) ammonium hydroxide methanol solution was charged 2.4 parts (0.04 mol) of acetic acid and heated to 70 to 80 ° C. After stirring and reacting for 1 hour, methanol was concentrated to obtain 20 parts of trioctyl (methoxyethyl) ammonium acetate as a white solid.
  • Production Example 9 (Production of zinc 2-ethylbutyrate) A flask equipped with a Dean-Stark dewatering tube was charged with 39.2 parts (0.34 mol) of 2-ethylbutyric acid and 50 parts of n-heptane, and then 13.8 parts (0.17 mol) of zinc oxide were added. The mixture was heated to the reflux temperature of n-heptane, and the resulting water was refluxed and dehydrated for 1 hour. After reaction, n-heptane was concentrated to obtain 50 parts of zinc 2-ethylbutyrate as a milky white solid.
  • Production Example 10 (Production of zinc dimethylolpropionate) A flask was charged with 40 parts (0.3 mol) of dimethylolpropionic acid and 50 parts of water, and then 12 parts (0.15 mol) of zinc oxide were added and heated to 80 to 90 ° C. After stirring for 1 hour and reacting, the water was concentrated to obtain 50 parts of zinc dimethylolpropionate as a milky white solid.
  • Production Example 11 (Production of Isopropyl Titanium Tris (2-ethylhexanate)) A flask was charged with 25.5 parts (0.09 mol) of tetraisopropoxytitanium and 39 parts (0.27 mol) of 2-ethylhexanoic acid and heated to 80 to 90 ° C. The resulting isopropanol was distilled off under reduced pressure to obtain 50 parts of isopropyl titanium tris (2-ethylhexanate) as a yellow transparent liquid.
  • Examples 1 to 92 and Comparative Examples 1 to 20 (Production of Electrodeposition Coating Composition) The components shown in Tables 1 to 7 were blended in the proportions (parts by mass) shown in Tables 1 to 7, and mixed and dispersed to produce an electrodeposition coating composition.
  • Tetramethylammonium bromide Special grade reagent tetramethylammonium hydroxide aqueous solution (25%): Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 1-butyl-1-methylpyrrolidinium bromide: Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. anhydrous betaine: Special grade reagent L -Carnitine: Special grade reagent zinc acetate: Special grade reagent Brand name "Neostan U-600": Bismuth 2-ethylhexanoate Basic iron acetate (III): Special grade reagent Copper acetate: Special grade reagent Potassium acetate: Special grade reagent Zinc phosphate: Special grade Reagent Iron (III) phosphate: Special grade reagent
  • Test example 1 (curability confirmation test)
  • the electrodeposition coating compositions obtained in Examples 1 to 92 and Comparative Examples 1 to 20 were subjected to chemical conversion treatment with Palbond # 3020 (trade name, manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd., zinc phosphate treating agent).
  • Palbond # 3020 trade name, manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd., zinc phosphate treating agent
  • a 70 mm cold-rolled dull steel plate was immersed, and this was used as a cathode for electrodeposition coating.
  • the electrodeposition conditions were a voltage of 250 V and an electrodeposition coating film having a film thickness (based on the dry film thickness) of about 20 ⁇ m was formed.
  • the coating film was washed with water and then baked.
  • the baking was performed using an electric hot air dryer at baking temperatures of 150 ° C./20 minutes, 160 ° C./20 minutes, and 170 ° C./20 minutes.
  • Test Example 2 Anti-corrosion test
  • Each electrodeposition coated plate obtained by baking was subjected to a salt cut resistance test for 840 hours in accordance with JISZ-2371 so that the electrodeposition coating film was covered with a knife so as to reach the substrate.
  • the rust and blister width were evaluated according to the following criteria. The results are shown in Tables 1 to 7.
  • B The maximum width of rust and blisters is 2 mm or more and less than 3 mm (one side) from the cut part, and blisters are considerably conspicuous on the flat part.
  • C The maximum width of rust and blisters is 3 mm or more from the cut part and over the entire coated surface. Generation of blisters
  • Test Example 3 Each electrodeposition coating plate obtained by baking is subjected to cross cutting of 100 pieces of 2 mm mass with a cutter specified in 7.2 (e) of JIS K5400, and a cellophane adhesive tape specified in JIS Z1522 is adhered, It peeled at a stretch so that a tape and a coating surface hold
  • the results are shown in Tables 1 to 7.
  • D Peeling area 30% or more
  • Test Example 4 The state of the electrodeposition paint stored for one month under the following storage conditions was visually confirmed. The results are shown in Tables 1 to 7. Storage temperature: 15 to 35 ° C., Storage humidity: 30 to 70%, Storage container: Tin can ⁇ : No abnormal state such as separation is observed even after one month has elapsed over time: X: Separation after one month has elapsed over time, etc. An abnormal condition is seen
  • Example 4 or 5 in which the molar ratio of the metal compound B / quaternary ammonium salt A was 0.2 or 3, the curability and adhesion were slightly inferior. In Examples 1 to 3 where (B / A) is 0.5 to 2, it was found that curability and adhesion were very excellent. Referring to Examples 1, 13, 21, 29, 37, 45, 53, 61, 69, 77, and 85, R1 to R4 in general formula (1) have no significant effect on performance, and the number of carbon atoms is one. It was found that the evaluation results did not change greatly between 8 and 8.

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Abstract

 有機錫化合物を含まず、現行と同等の低い温度での焼き付け条件にて良好な塗膜の硬化性、被塗物との密着性を確保することができ、有機錫フリーのカチオン電着塗料組成物を提供する。 本発明によれば、一般式(1)で表される4級アンモニウム塩(a-1)および一般式(2)で表される4級アンモニウム塩(a-2)から選ばれる少なくとも1種の4級アンモニウム塩A、金属化合物B及び基体樹脂Cを含有する電着塗料組成物であって、前記金属化合物Bが、有機酸金属塩類および金属アルコキシドからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物である、電着塗料組成物が提供される。

Description

電着塗料組成物、電着塗料組成物用解離触媒
 本発明は、有機錫化合物を含まず、現行と同等の焼き付け条件にて良好な塗膜の硬化性を確保することができる有機錫フリーの電着塗料組成物、及びこの組成物に含有される解離触媒に関する。
 金属材料を腐蝕から保護しその美感を使用期間中維持するため、その表面には一般に塗装が施される。電着塗装は、自動車、電気器具等、袋部構造を有する部材に対し、エアースプレー塗装や静電スプレー塗装と比較して、付き回り性に優れ、また環境汚染性も少ないことから、プライマー塗装として広く実用化されるに至っている。特にカチオン電着塗装は、連続的に塗装することができるので、自動車車体等の大型で、高い耐食性が要求される被塗物の下塗り塗装方法として汎用されている。
 カチオン電着塗装は、一般にカチオン性樹脂および硬化剤を含むバインダー成分を、有機酸等の中和剤を含む水性媒体中に分散させてなるカチオン電着塗料組成物中に被塗物を陰極として浸漬させ、電圧を印加することにより行われる。
 塗装の過程において電極間に電圧を印加すると、電気化学的な反応により陰極(被塗物)表面で電着塗膜が析出する。このように形成された電着塗膜にはカチオン性樹脂とともに硬化剤が含まれるので、電着塗装終了後、当該塗膜を焼き付けることによって、塗膜が硬化し、所望の硬化塗膜が形成される。
 カチオン電着塗料組成物に使用されるカチオン性樹脂としては、高い耐食性が要求されるためアミン変性エポキシ樹脂が使用され、硬化剤として、反応部位がブロック剤でブロックされたブロック架橋剤(例:ポリイソシアネートをアルコール等のブロック剤でブロックしたブロックポリイソシアネート)が使用されてきた。
 一方、カチオン電着組成物に関しては、低温硬化性も要求されている。これは電着塗装時の浴温を低く設定することにより、電着塗装時にかかるエネルギーコストの低減を図るためである。
 上述の要求を同時に実現するためにブロック架橋剤の解離触媒を添加することが行われ、代表的な解離触媒として、有機錫化合物が使用されてきた。
 しかし、有機錫化合物は、塗装ラインの焼き付け炉の脱臭触媒被毒の原因となり得、また、昨今の有機錫化合物に対する環境規制動向から今後の使用が制限される可能性もあるため、有機錫化合物に代わる解離触媒を使用するカチオン性電着塗料組成物の開発が望まれてきた。
 前記有機錫化合物の代替解離触媒として、ほう酸亜鉛、4級アンモニウム有機酸塩、亜鉛化合物、珪酸ビスマス、亜酸化銅などを用いたカチオン性電着塗料組成物が提案されている(特許文献1~4)。
しかし、これらの化合物では、解離触媒としての効果が不十分であり、現行と同等の低い温度での焼き付け条件においては硬化性、被塗物との密着性、防食性は実用的に満足できるものではない。
 このように、有機錫化合物を含まず、現行と同等の焼き付け条件にて良好な塗膜の硬化性を確保することができるカチオン電着塗料組成物はこれまでになかった。
特開平7-331130号公報 特開平11-152432号公報 特開2000-336287号公報 特開2000-290542号公報
 本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、有機錫化合物を含まず、現行と同等の低い温度での焼き付け条件にて良好な塗膜の硬化性、被塗物との密着性を確保することができ、有機錫フリーのカチオン電着塗料組成物を提供することを目的とする。
 すなわち、本発明によれば、一般式(1):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005
[式(1)中、R~Rは、それぞれ同一又は異なって、置換又は非置換の炭素数1~8の炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す。或いは、R~Rのうちいずれか2つが結合して環を形成していてもよい。Xは、有機酸基、水酸基、脂肪族スルホン酸基、芳香族スルホン酸基、ハライドを表す。]で表される4級アンモニウム塩(a-1)および
一般式(2):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
[式中、R~Rは、それぞれ同一又は異なって、置換又は非置換の炭素数1~8の炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す。Rは、置換又は非置換の炭素数1~8の炭化水素基を表す。]で表される4級アンモニウム塩(a-2)から選ばれる少なくとも1種の4級アンモニウム塩A、金属化合物B及び基体樹脂Cを含有する電着塗料組成物であって、
前記金属化合物Bが、有機酸金属塩類および金属アルコキシドからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物である、電着塗料組成物が提供される。
 本発明者らは、上記課題を解決すべく、多くの物質や組み合わせについてブロック架橋剤(ブロックポリイソシアネート等)の解離触媒としての性能を評価したところ、4級アンモニウム塩や金属化合物は何れも単体では触媒性能が低いが、特定の4級アンモニウム塩と、特定の金属化合物を併用することによって、単独使用の結果からは予測できないほど優れた結果が得られることを見出し、本発明の完成に到った。
 特筆すべき点は、金属化合物Bとして、りん酸亜鉛やりん酸鉄のような無機酸金属塩類を用いた場合には、4級アンモニウム塩との併用による優れた効果が見られず、優れた効果を得るためには、金属化合物Bとして、有機酸金属塩類又は金属アルコキシドを用いることが必須であることである。
 また、一般式(1)中のR~Rが性能に与える影響は大きくなく、炭素数が1~8の間では評価結果は大きくは変わらなかった。さらに、実験の手間を考慮してR~Rが全て同一である場合について多くの評価を行ったが、R~Rが互いに異なっている場合について評価を行ったところ、R~Rが全て同一の場合と同等の結果が得られたため、R~Rは必ずしも全て同一である必要がないことが分かった。また、R~Rのうちいずれか2つが結合して環を形成している場合でも、環を形成していない場合と結果は大きくは変わらなかった。また、一般式(1)中のXが性能に与える影響も大きくなく、種々の有機酸やスルホン酸で同等の評価結果が得られた。一般式(2)の特徴的な部分は、Rであるので、Rが異なる2種の4級アンモニウム塩を用いて評価を行ったが、同等の評価結果が得られた。
 本発明によれば、有機錫化合物を使用せずに、これを配合した場合と同等の低い温度での焼き付け条件にて塗膜の硬化性、密着性、防食性、仕上がり性に優れたカチオン性電着塗料組成物を提供することができる。
 以下、本発明について詳細を説明する。
電着塗料組成物
 本発明の電着塗料組成物は、
一般式(1):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000007
[式(1)中、R~Rは、それぞれ同一又は異なって、置換又は非置換の炭素数1~8の炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す。或いは、R~Rのうちいずれか2つが結合して環を形成していてもよい。Xは、有機酸基、水酸基、脂肪族スルホン酸基、芳香族スルホン酸基又はハライドを表す。]で表される4級アンモニウム塩(a-1)および
一般式(2):
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000008
[式中、R~Rは、それぞれ同一又は異なって、置換又は非置換の炭素数1~8の炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す。Rは、置換又は非置換の炭素数1~8の炭化水素基を表す。]で表される4級アンモニウム塩(a-2)から選ばれる少なくとも1種の4級アンモニウム塩A、金属化合物B及び基体樹脂Cを含有する。
<4級アンモニウム塩A>
(4級アンモニウム塩a-1)
 一般式(1)中、R~Rは、それぞれ同一又は異なって、置換又は非置換の炭素数1~8の炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す。或いは、R~Rのうちいずれか2つが結合して環を形成していてもよい。
 前記炭素数1~8の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基などの飽和炭化水素基、ビニル基、アリル基、プレニル基、クロチル基、シクロペンタジエニル基などの不飽和炭化水素基が挙げられる。
 前記芳香族炭化水素基としては、フェニル基、トリル基、ベンジル基などが挙げられる。
 前記置換されている炭素数1~8の炭化水素基もしくは芳香族炭化水素基としては、メトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基などのアルコキシアルキル基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、3-ヒドロキシプロピル基などのヒドロキシアルキル基、2-アセトキシエチル基などが挙げられる。
 これらのうち、炭素数1~8の炭化水素基が好ましく、メチル基、エチル基、ブチル基が特に好ましい。
 一般式(1)中、Xは、有機酸基、水酸基、脂肪族スルホン酸基、芳香族スルホン酸基又はハライドを表す。
 前記有機酸基の有機酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、2-エチル酪酸、2-エチルヘキサン酸、コハク酸、マレイン酸などの脂肪族カルボン酸、グリコ-ル酸、グリセリン酸、乳酸、ジメチロ-ルプロピオン酸、ジメチロ-ル酪酸、ジメチロ-ル吉草酸、酒石酸、リンゴ酸、ヒドロキシマロン酸、ジヒドロキシコハク酸、トリヒドロキシコハク酸、ヒドロキシメチルマロン酸などの脂肪族ヒドロキシカルボン酸、安息香酸などの芳香族カルボン酸、グリシン、N-アセチルグリシンなどのアミノ酸などが挙げられる。これらの有機酸のうち、ギ酸、酢酸、乳酸、ジメチロ-ルプロピオン酸及びジメチロ-ル酪酸が好ましく、ギ酸及び酢酸が特に好ましい。
 前記脂肪族スルホン酸基としては、メタンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、アルキル(C14~18)スルホン酸、オレフィン(C14~16)スルホン酸などが挙げられる。
 前記芳香族スルホン酸基としては、ベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸などが挙げられる。
 前記ハライドとしては、アイオダイド、ブロミド、クロリド、フルオライドなどが挙げられる。
 4級アンモニウム塩a-1としては、例えば、テトラメチルアンモニウムホルメート、テトラメチルアンモニウムアセテート、テトラメチルアンモニウムラクテート、テトラメチルアンモニウムp-トルエンスルホネート、テトラメチルアンモニウムブロミド、テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムアセテート、テトラエチルアンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムアセテート、テトラプロピルアンモニウムクロリド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムホルメート、テトラブチルアンモニウムアセテート、テトラブチルアンモニウムラクテート、テトラブチルアンモニウムブロミド、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド、トリメチルベンジルアンモニウムアセテート、トリメチルベンジルアンモニウムブロミド、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルジメチルフェニルアンモニウムクロリド、ベンジルトリエチルアンモニウムアセテート、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルフェニルアンモニウムアセテート、トリメチルフェニルアンモニウムクロリド、トリメチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、フェニルトリエチルアンモニウムクロリド、1-ブチル-1-メチルピロリジニウムクロリド、1-ブチル-1-メチルピロリジニウムブロミド、トリス(2-ヒドロキシエチル)メチルアンモニウムアセテート、トリス(2-ヒドロキシエチル)メチルアンモニウムヒドロキシド、酢酸コリン、酢酸アセチルコリン、アセチルコリンクロリドなどが挙げられ、特にテトラメチルアンモニウムホルメート、テトラメチルアンモニウムアセテート、テトラメチルアンモニウムラクテート、テトラメチルアンモニウムブロミド、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラメチルアンモニウムp-トルエンスルホネート、トリメチルベンジルアンモニウムアセテートが好ましい。
(4級アンモニウム塩a-2)
 一般式(2)中、R~Rは、それぞれ同一又は異なって、置換又は非置換の炭素数1~8の炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す。
 前記炭素数1~8の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基などの飽和炭化水素基、ビニル基、アリル基、プレニル基、クロチル基、シクロペンタジエニル基などの不飽和炭化水素基が挙げられる。
 前記芳香族炭化水素基としては、フェニル基、トリル基、ベンジル基などが挙げられる。
 前記置換されている炭素数1~8の炭化水素基もしくは芳香族炭化水素基としては、メトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基などのアルコキシアルキル基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、3-ヒドロキシプロピル基などのヒドロキシアルキル基などが挙げられる。
 これらのうち、炭素数1~8の炭化水素基が好ましく、メチル基、エチル基、ブチル基が特に好ましい。
 一般式(2)中、Rは、置換又は非置換の炭素数1~8の炭化水素基を表す。
 前記置換されていない炭素数1~8の炭化水素基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基などが挙げられる。
 前記置換されている炭素数1~8の炭化水素基としては、例えば、ヒドロキシエチレン基、2-ヒドロキシプロピレン基などが挙げられる。
 4級アンモニウム塩a-2としては、例えば、無水ベタイン(トリメチルグリシン)、ベタイン塩酸塩、L-カルニチンなどが挙げられる。
(4級アンモニウム塩Aの製造方法)
 本発明の4級アンモニウム塩Aは公知の方法により製造できる。
 例えば、4級アンモニウム有機酸塩または、4級アンモニウム脂肪族または芳香族スルホン酸塩は、トリメチルアミン、トリエチルアミンのような3級アミン化合物とアルキルハライドとの求核反応によって4級アンモニウムハライドを得たのち、所望の有機酸アニオンまたは、脂肪族または芳香族スルホン酸アニオンに塩交換することによって製造できる。
また、市販の4級アンモニウムハライドを所望の有機酸アニオンまたは、脂肪族または芳香族スルホン酸アニオンに塩交換することによっても製造できる。さらに、市販の4級アンモニウムヒドロキシドを所望の有機酸または、脂肪族または芳香族スルホン酸にて中和することによっても製造できる。
 また、4級アンモニウムヒドロキシドは、トリメチルアミン、トリエチルアミンのような3級アミン化合物とアルキルハライドとの求核反応によって4級アンモニウムハライドを得たのち、これを、強塩基性イオン交換樹脂を充填したカラムに通液し、ハライドをヒドロキシドに置換することにより得られる。あるいは4級アンモニウムハライドの電気透析、または電気分解によっても得られる。
 本発明の電着塗料組成物中における4級アンモニウム塩Aの含有量は、特に制限されないが、通常、電着塗料組成物中の基体樹脂C100質量部に対して、例えば0.05~30質量部であり、好ましくは、0.1~10質量部、さらに好ましくは0.5~7.0質量部である。添加量が上記0.1~10質量部の範囲外であっても特に塗料性能に大きな問題は生じないが、上記0.1~10質量部の範囲内であれば、硬化性、密着性、防食性、電着塗料の安定性等の実用的なバランスが特に良くなる。4級アンモニウム塩Aの含有量は、例えば、基体樹脂C100質量部に対して、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、5、10、15、20、25、30であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。
<金属化合物B>
 金属化合物Bは、有機酸金属塩類および金属アルコキシドからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物であり、例えば、カリウム、チタン、鉄、銅、亜鉛、ビスマスなどの化合物である。
 カリウム化合物としては、例えば、ギ酸カリウム、酢酸カリウム、プロピオン酸カリウム、2-エチル酪酸カリウム、2-エチルヘキサン酸カリウム、乳酸カリウム、ジメチロールプロピオン酸カリウム、安息香酸カリウムなどが挙げられる。
 チタン化合物としては、例えば、テトライソプロポキシチタン、テトラブトキシチタン、ジイソプロポキシチタンビス(2-エチルヘキサネート)、イソプロポキシチタントリス(2-エチルヘキサネート)などが挙げられる。
 鉄化合物としては、例えば、塩基性酢酸鉄(III)、2-エチルヘキサン酸鉄(III)などが挙げられる。
 銅化合物としては、例えば、ギ酸銅、酢酸銅、プロピオン酸銅、2-エチル酪酸銅、2-エチルヘキサン酸銅、乳酸銅、ジメチロールプロピオン酸銅、安息香酸銅などが挙げられる。
 亜鉛化合物としては、例えば、ギ酸亜鉛、酢酸亜鉛、プロピオン酸亜鉛、2-エチル酪酸亜鉛、2-エチルヘキサン酸亜鉛、乳酸亜鉛、ジメチロールプロピオン酸亜鉛、安息香酸亜鉛、亜鉛アセチルアセトナートなどが挙げられる。
 ビスマス化合物としては、例えば、酢酸ビスマス、2-エチルヘキサン酸ビスマスなどが挙げられる。
 金属化合物Bの中でも、硬化性および原料の入手のし易さなどから、亜鉛化合物が特に好ましい。
 これらは単独又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 本発明の電着塗料組成物中における金属化合物Bの含有量は、特に制限されないが、通常、金属化合物B/4級ホスホニウム塩Aのモル比が0.2~3であり、好ましくは0.5~2モルである。前記範囲にある場合、低温での密着性と硬化性能がさらに向上される。
<基体樹脂C>
 基体樹脂Cとしては、エポキシ系、アクリル系、ポリブタジエン系、アルキド系、ポリエステル系などのいずれの樹脂でも使用することができるが、なかでもアミン付加エポキシ樹脂等のポリアミン樹脂が好ましい。
 上記アミン付加エポキシ樹脂としては、例えば、(i)ポリエポキシ化合物と1級モノアミン又はポリアミン、2級モノアミン又はポリアミン、又は1,2級混合ポリアミンとの付加物(例えば、米国特許第3,984,299号明細書参照);(ii)ポリエポキシド化合物とケチミン化された1級アミノ基を有する2級モノアミン又はポリアミンとの付加物(例えば、米国特許第4,017,438号明細書参照);(iii)ポリエポキシド化合物とケチミン化された1級アミノ基を有するヒドロキシ化合物とのエーテル化により得られる反応物(例えば、特開昭59-43013号公報参照)等を挙げることができる。
 上記アミン付加エポキシ樹脂の製造に使用されるポリエポキシド化合物は、エポキシ基を1分子中に2個以上有する化合物であり、一般に少なくとも200、好ましくは400~4000、更に好ましくは800~2000の範囲内の数平均分子量を有するものが適しており、特にポリフェノ-ル化合物とエピクロルヒドリンとの反応によって得られるものが好ましい。
 前記ポリエポキシド化合物の形成のために用い得るポリフェノール化合物としては、例えば、ビス(4-ヒドロキシフェニル)-2,2-プロパン、4,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1,1-エタン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1,1-イソブタン、ビス(4-ヒドロキシ-tert-ブチル-フェニル)-2,2-プロパン、ビス(2-ヒドロキシナフチル)メタン、テトラ(4-ヒドロキシフェニル)-1,1,2,2-エタン、4,4-ジヒドロキシジフェニルスルホン、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等を挙げることができる。
 前記ポリエポキシド化合物としては、ポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリアミンアミド、ポリカルボン酸、ポリイソシアネート化合物などと一部反応させたものであってもよい。前記ポリエポキシド化合物としては、更に、ε-カプロラクトン、アクリルモノマーなどをグラフト重合させたものであってもよい。 
 基体樹脂Cは、外部架橋型及び内部(又は自己)架橋型のいずれのタイプのものであってもよい。架橋部(例:イソシアネート基)がブロック剤でブロックされたブロック架橋部(例:ブロックポリイソシアネート基)を基体樹脂Cが含有してもよく、ブロック架橋部を有するブロック架橋剤(例:ブロックポリイソシアネート化合物)からなる硬化剤Dを電着塗料組成物が含有してもよい。架橋反応は、架橋部と、これと反応する活性水素含有部(例:アミノ基)とが必要であるので、ブロック架橋部と活性水素含有部の両方が基体樹脂Bに含まれている場合には内部架橋型となり、これらのうちの一方のみが基体樹脂Cに含まれている場合には外部架橋型となる。
 内部架橋型のタイプとしては、基体樹脂Cの分子中に、ブロックポリイソシアネート基等を導入したものが挙げられる。基体樹脂C中へのブロックポリイソシアネート基の導入方法は、既知の方法を用いることができ、例えば、部分ブロックしたポリイソシアネート化合物中の遊離のイソシアネート基と基体樹脂中の活性水素含有部とを反応させることによって導入することができる。
 本発明における電着塗料組成物には、前記4級アンモニウム塩A、金属化合物B及び基体樹脂Cのほかに、必要に応じて、硬化剤D、中和剤E、その他の添加剤等を配合することができる。
<硬化剤D>
 前記基体樹脂Cが外部架橋型の樹脂の場合、併用される硬化剤Dとしては、ブロック架橋部を有するブロック架橋剤(例:ブロックポリイソシアネート化合物)や、活性水素含有部を有する化合物(例:アミノ樹脂)が挙げられる。より具体的には、基体樹脂Cに活性水素含有部が含まれている場合には、ブロック架橋剤を用いることが好ましく、基体樹脂Cにブロック架橋部が含まれている場合には、活性水素含有部を有する化合物を用いることが好ましい。
 ブロックポリイソシアネート化合物は、各々理論量のポリイソシアネート化合物とイソシアネートブロック剤とを付加反応させて得ることができる。
 ポリイソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどの芳香族、又は脂肪族のポリイソシアネート化合物、及びこれらのイソシアネート化合物の過剰量に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、ヘキサントリオール、ヒマシ油などの低分子活性水素含有化合物を反応させて得られる末端イソシアネート含有化合物を挙げることができる。 
 イソシアネートブロック剤としては、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に付加してブロックするものであり、そして付加によって生成するブロックポリイソシアネート化合物は常温において安定で且つ約100~200℃に加熱した際、ブロック剤を解離して遊離のイソシアネート基を再生しうるものであることが望ましい。
 ブロック剤としては、例えば1-クロロ-2-プロパノール、エチレンクロルヒドリン等のハロゲン化炭化水素類、フルフリルアルコール、アルキル基置換フルフリルアルコール等の複素環式アルコール類、フェノール、m-クレゾール、p-ニトロフェノール、p-クロロフェノール、ノニルフェノール等のフェノール類、メチルエチルケトオキシム、メチルイソブチルケトンオキシム、アセトンオキシム、シクロヘキサノンオキシム等のオキシム類、アセチルアセトン、アセト酢酸エチル、マロン酸ジエチル等の活性メチレン化合物類、ε-カプロラクタム、メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール等の脂肪族アルコール類、ベンジルアルコール等の芳香族アルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類等を挙げることができる。
 前記、基体樹脂C/硬化剤Dの固形分重量比は、好ましくは1~9、より好ましくは1.5~4である。
<中和剤E>
 本発明の電着塗料組成物は、前記成分を水分散するための中和剤Eをさらに含むことができる。中和剤Eとしては、例えば、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、乳酸などの脂肪族カルボン酸が挙げることができる。この中和剤Eの量は、上記基体樹脂C中のアミノ基の量によって異なるものであり、水分散できる量であればよく、電着塗料のpHを3.0~9.0の範囲に保つ量であればよい。本発明では前記基体樹脂Cに含まれるアミノ基を中和するのに必要な中和剤Eの当量数は、0.25~1.5、好ましくは0.5~1.25である。前記範囲にある場合、組成物の仕上り性、つきまわり性、低温硬化性などの向上の効果が得られる。
<その他の添加剤>
 本発明の電着塗料組成物には、さらに必要に応じて、着色顔料、体質顔料、有機溶剤、顔料分散剤、塗面調整剤、界面活性剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの慣用の塗料添加物を配合することができる。
電着塗料組成物の製造方法
 本発明の電着塗料組成物は、例えば、上記成分を混合することにより調整することができる。
 まず、基体樹脂Cと硬化剤Dとを混合し、中和剤Eを加える。ここに上記4級アンモニウム塩Aと金属化合物Bを加えた後、これを水単独かまたは水と親水性有機溶剤との混合物である水性媒体に分散させてもよいし、水分散後に上記4級アンモニウム塩Aと金属化合物Bを加えてもよい。これに必要に応じて、顔料分散ペーストを混合することにより、本発明の電着塗料組成物を得ることができる。上記顔料分散ペーストは、顔料分散剤および顔料を所定量混合した後、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などの通常の分散装置を用いて分散させることにより得ることができる。なお、塗料添加剤は任意の段階で系に加えることができる。
電着塗料組成物の塗装方法
 本発明の電着塗料組成物は、電着塗装によって所望の基材表面に塗装することができる。
 電着塗装は、一般には、固形分濃度が約5~40重量%となるように脱イオン水などで希釈し、さらにpHを3.0~9.0の範囲内に調整した本発明の電着塗料組成物からなる電着浴を、通常、浴温15~45℃に調整し、負荷電圧100~400Vの条件で行うことができる。
 本発明の電着塗料組成物を用いて形成しうる電着塗膜の膜厚は、特に制限されるものではないが、一般的には、硬化塗膜に基づいて5~40μm、特に10~30μmの範囲内が好ましい。また、塗膜の焼き付け温度は、被塗物表面で一般に100~200℃の範囲、好ましくは140~180℃温度が適しており、焼き付け時間は5~60分間、好ましくは10~30分程度、被塗物表面が保持されることが好ましい。
 以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。本発明はこれによって限定されるものではない。尚、「部」及び「%」は「質量部」及び「質量%」を示す。
製造例1(基体樹脂Cの製造)
 「jER1001」(ジャパンエポキシレジン社製、エポキシ当量約950のビスフェノールA型エポキシ樹脂 )1900部を、ブチルセロソルブ1012部に溶解し、ジエチルアミン124部を80~100℃で滴下後、120℃で2時間保持してアミン価47をもつエポキシ樹脂-アミン付加物を得た。
 次に、アミン価100を持つダイマー酸タイプポリアミド樹脂(商品名「バーサミド460」、ヘンケル白水(株)製品)1000部を、メチルイソブチルケトン429部に溶解し、130~150℃に加熱還流し、生成水を留去して該アミド樹脂の末端アミノ基をケチミンに変えた。このものを150℃で約3時間保持し、水の留去が停止してから60℃に冷却した。次いで、このものを前記エポキシ樹脂-アミン付加物に加えて100℃に加熱し、1時間保持後室温に冷却してアミン価65のエポキシ樹脂-アミノ-ポリアミド付加樹脂のワニスC-1 4433部(固形分:70%)を得た。
製造例2 (硬化剤Dの製造)
 窒素を流し反応容器内の水分を十分に除去した後、2,4-/2,6-トリレンジイソシアネート 675部とMIBK 769部を仕込み、混合した。窒素雰囲気下で2-エチルヘキサノール 1119部を70~90 ℃で滴下し、ついで遊離のイソシアネートが仕込んだイソシアネートの0.5%以下となるまで90℃を保持した後、室温まで放冷し、ブロックポリイソシアネートD-1 2563部(固形分:70%)を得た。
製造例3(テトラメチルアンモニウムアセテートの製造)
 フラスコに、25%濃度のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液 200部(東京化成工業(株)試薬、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドとして0.55モル)、及び酢酸 33部(0.55モル)、脱イオン水80部を仕込み、70~80℃に加熱した。1時間撹拌し反応させた後、水を濃縮し、淡黄色固体としてテトラメチルアンモニウムアセテート 73部を得た。
製造例4(テトラメチルアンモニウムp-トルエンスルホネートの製造)
 フラスコに、25%濃度のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液 200部(東京化成工業(株)試薬、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドとして0.55モル)、及びp-トルエンスルホン酸・1水和物 104.6部(0.55モル)、脱イオン水80部を仕込み、70~80℃に加熱した。1時間撹拌し反応させた後、水を濃縮し、淡黄色固体としてテトラメチルアンモニウムp-トルエンスルホネート 135部を得た。
製造例5(トリメチルベンジルアンモニウムアセテートの製造)
 フラスコに、25%濃度のトリメチルベンジルアンモニウムヒドロキシド水溶液 200部(東京化成工業(株)試薬、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキシドとして0.3モル)、及び酢酸 18部(0.3モル)、脱イオン水80部を仕込み、70~80℃に加熱した。1時間撹拌し反応させた後、水を濃縮し、淡黄色固体としてトリメチルベンジルアンモニウムアセテート 62部を得た。
製造例6(テトラヘキシルアンモニウムアセテートの製造)
 フラスコに、トリヘキシルアミン(東京化成工業(株)試薬) 30部を120部のトルエンに溶解し、窒素置換した。5℃下ヘキシルクロライド(東京化成工業(株)試薬) 13.4部を1時間で滴下した。5℃にて1時間攪拌し、除々に昇温、70~80℃にて10時間攪拌し、反応を終了した。反応液を冷却後濾別し、得られた固体を150部のトルエン、150部のアセトンにて洗浄した。減圧乾燥し白色固体としてテトラヘキシルアンモニウムクロライド 42.1部を得た。
 テトラヘキシルアンモニウムクロライド 20部をメタノール 250部に溶解し、強塩基性イオン交換樹脂 300ml(IRA402BL-CL;オルガノ社製をあらかじめ10%NaOH処理したもの)を充填したカラムに通液し、続いてメタノール 40部を通水し、5%濃度のテトラヘキシルアンモニウムヒドロキシドメタノール溶液 300部(テトラヘキシルアンモニウムヒドロキシドとして0.05モル)を得た。得られたテトラヘキシルアンモニウムヒドロキシドメタノール溶液 300部に酢酸 3部(0.05モル)を仕込み、70~80℃に加熱した。1時間撹拌し反応させた後、メタノールを濃縮し、白色固体としてテトラヘキシルアンモニウムアセテート 19.5部を得た。
製造例7(テトラオクチルアンモニウムアセテートの製造)
 フラスコに、トリオクチルアミン(東京化成工業(株)試薬) 30部を120部のトルエンに溶解し、窒素置換した。5℃下オクチルクロライド(東京化成工業(株)試薬) 12.6部を1時間で滴下した。5℃にて1時間攪拌し、除々に昇温、70~80℃にて10時間攪拌し、反応を終了した。反応液を冷却後濾別し、得られた固体を150部のトルエン、150部のアセトンにて洗浄した。減圧乾燥し白色固体としてテトラオクチルアンモニウムクロライド 41.3部を得た。
 テトラオクチルアンモニウムクロライド 20部をメタノール 250部に溶解し、強塩基性イオン交換樹脂 300ml(IRA402BL-CL;オルガノ社製をあらかじめ10%NaOH処理したもの)を充填したカラムに通液し、続いてメタノール 40部を通水し、5%濃度のテトラオクチルアンモニウムヒドロキシドメタノール溶液 300部(テトラオクチルアンモニウムヒドロキシドとして0.04モル)を得た。得られたテトラオクチルアンモニウムヒドロキシドメタノール溶液 300部に酢酸 2.4部(0.04モル)を仕込み、70~80℃に加熱した。1時間撹拌し反応させた後、メタノールを濃縮し、白色固体としてテトラオクチルアンモニウムアセテート 19.9部を得た。
製造例8(トリオクチル(メトキシエチル)アンモニウムアセテートの製造)
 フラスコに、トリオクチルアミン(東京化成工業(株)試薬) 30部を120部のトルエンに溶解し、窒素置換した。5℃下クロロエチルメチルエーテル(東京化成工業(株)試薬) 8部を1時間で滴下した。5℃にて1時間攪拌し、除々に昇温、70~80℃にて10時間攪拌し、反応を終了した。反応液を冷却後濾別し、得られた固体を150部のトルエン、150部のアセトンにて洗浄した。減圧乾燥し白色固体としてトリオクチル(メトキシエチル)アンモニウムクロライド 36.9部を得た。
 トリオクチル(メトキシエチル)アンモニウムクロライド 20部をメタノール 250部に溶解し、強塩基性イオン交換樹脂 300ml(IRA402BL-CL;オルガノ社製をあらかじめ10%NaOH処理したもの)を充填したカラムに通液し、続いてメタノール 40部を通水し、5%濃度のトリオクチル(メトキシエチル)アンモニウムヒドロキシドメタノール溶液 300部(トリオクチル(メトキシエチル)アンモニウムヒドロキシドとして0.04モル)を得た。得られたトリオクチル(メトキシエチル)アンモニウムヒドロキシドメタノール溶液 300部に酢酸 2.4部(0.04モル)を仕込み、70~80℃に加熱した。1時間撹拌し反応させた後、メタノールを濃縮し、白色固体としてトリオクチル(メトキシエチル)アンモニウムアセテート 20部を得た。
製造例9(2-エチル酪酸亜鉛の製造)
 ディーンスターク脱水管を装着したフラスコに、2-エチル酪酸 39.2部(0.34モル)、n-ヘプタン 50部を仕込み、次いで酸化亜鉛 13.8部(0.17モル)を添加した。n-ヘプタンの還流温度まで加熱し、生成する水の還流脱水を1時間行い反応させた後、n-ヘプタンを濃縮し、乳白色固体として2-エチル酪酸亜鉛 50部を得た。
製造例10(ジメチロールプロピオン酸亜鉛の製造)
 フラスコに、ジメチロールプロピオン酸 40部(0.3モル)、水 50部を仕込み、次いで酸化亜鉛 12部(0.15モル)を添加し、80~90℃に加熱した。1時間撹拌し反応させた後、水を濃縮し、乳白色固体としてジメチロールプロピオン酸亜鉛 50部を得た。
製造例11(イソプロピルチタントリス(2-エチルヘキサネート)の製造)
 フラスコに、テトライソプロポキシチタン 25.5部(0.09モル)、2-エチルヘキサン酸 39部(0.27モル)を仕込み、80~90℃に加熱した。生成するイソプロパノールを減圧留去し、黄色透明液体としてイソプロピルチタントリス(2-エチルヘキサネート) 50部を得た。
実施例1~92及び比較例1~20(電着塗料組成物の製造)
 表1~表7に示す成分を、表1~表7に示す割合(質量部)で配合し、混合分散することにより電着塗料組成物を製造した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
テトラメチルアンモニウムブロミド:特級試薬
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(25%):東京化成工業(株)製
1-ブチル-1-メチルピロリジニウムブロミド:東京化成工業(株)製
無水ベタイン:特級試薬
L-カルニチン:特級試薬
酢酸亜鉛:特級試薬
商品名「ネオスタンU-600」:2-エチルヘキサン酸ビスマス
塩基性酢酸鉄(III):特級試薬
酢酸銅:特級試薬
酢酸カリウム:特級試薬
りん酸亜鉛:特級試薬
りん酸鉄(III):特級試薬
試験例1(硬化性確認試験)
 実施例1~92及び比較例1~20で得られた電着塗料組成物中に、パルボンド#3020(商品名、日本パーカライジング社製、リン酸亜鉛処理剤)で化成処理した0.8×150×70mmの冷延ダル鋼板を浸漬し、これをカソードとして電着塗装を行った。電着条件は電圧250Vで、膜厚(乾燥膜厚に基づいて)約20μmの電着塗膜を形成した。
 該塗膜を水洗後、焼き付けを行った。焼き付けは、電気熱風乾燥機を用いて、焼き付け温度150℃/20分及び160℃/20分及び170℃/20分で行った。
得られた各電着塗板を、40℃のアセトン中に24時間浸漬し、その前後の塗膜重量残存率を以下の基準で評価することにより、塗膜の硬化性を確認した。結果を表1~表7に示す。
A:95%以上
B:85%以上~95%未満
C:75%以上~85%未満
D:75%未満
試験例2(防食性試験)
 前記焼き付けで得られた各電着塗板に、素地に達するように電着塗膜にナイフでクロスカット傷を入れ、これをJISZ-2371に準じて840時間耐塩水噴霧試験を行い、ナイフ傷からの錆、フクレ幅によって以下の基準で評価した。結果を表1~表7に示す。
A:錆、フクレの最大幅がカット部より2mm未満(片側)
B:錆、フクレの最大幅がカット部より2mm以上、3mm未満(片側)でかつ平面部にブリスタ-がかなり目立つ
C:錆、フクレの最大幅がカット部より3mm以上でかつ塗面全面にブリスタ-の発生がみられる
試験例3(密着性試験)
 前記焼き付けで得られた各電着塗板に、2mmマス100個のクロスカットをJIS K5400の7.2(e)に規定されるカッターで行ない、JIS Z1522に規定されるセロハン粘着テープを密着させ、テープと塗面が約30°を保持するように一気に剥離し、剥離の状態を評価した。結果を表1~表7に示す。
A:剥離面積0~2%
B:剥離面積2%以上5%未満
C:剥離面積5%以上30%未満
D:剥離面積30%以上
試験例4(塗料の安定性試験)
 以下の保管条件で1ヶ月間保管した電着塗料の状態を目視にて確認した。結果を表1~表7に示す。
保管温度:15~35℃、保管湿度:30~70%、保管容器:ブリキ缶
○:経時で1ケ月経過しても分離などの状態異常がみられない
×:経時で1ケ月経過に分離などの状態異常がみられる
考察
 実施例1~5を参照すると、金属化合物B/4級アンモニウム塩Aのモル比が0.2又は3である実施例4又は5では硬化性及び密着性が若干劣っていたが、モル比(B/A)が0.5~2である実施例1~3では硬化性及び密着性が非常に優れていることが分かった。
 実施例1,13,21,29,37,45,53,61,69,77,85を参照すると、一般式(1)中のR1~R4が性能に与える影響は大きくなく、炭素数が1~8の間では評価結果は大きくは変わらないことが分かった。
 実施例61~68を参照すると、R~Rのうちいずれか2つが結合して環を形成している場合でも、優れた触媒性能が発揮されることも分かった。
 実施例69~76を参照すると、R~Rは必ずしも全て同一でなくても、優れた触媒性能が発揮されることが分かった。また、R~Rの中にアルコキシで置換されているものがあっても、優れた触媒性能が発揮されることも分かった。
 実施例77~92を参照すると、一般式(2)のRが変わっても触媒性能は大きくは影響を受けないことが分かった。
 比較例1~18を参照すると、4級アンモニウム塩と金属化合物のうちの何れか一方では、触媒性能は非常に低くなることが分かった。
 比較例19~20を参照すると、金属化合物がりん酸亜鉛やりん酸鉄のような無機酸金属塩類である場合には触媒性能は非常に低くなることが分かった。

Claims (6)

  1. 一般式(1):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
    [式(1)中、R~Rは、それぞれ同一又は異なって、置換又は非置換の炭素数1~8の炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す。或いは、R~Rのうちいずれか2つが結合して環を形成していてもよい。Xは、有機酸基、水酸基、脂肪族スルホン酸基、芳香族スルホン酸基、ハライドを表す。]で表される4級アンモニウム塩(a-1)および
    一般式(2):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
    [式中、R~Rは、それぞれ同一又は異なって、置換又は非置換の炭素数1~8の炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す。Rは、置換又は非置換の炭素数1~8の炭化水素基を表す。]で表される4級アンモニウム塩(a-2)から選ばれる少なくとも1種の4級アンモニウム塩A、金属化合物B及び基体樹脂Cを含有する電着塗料組成物であって、
    前記金属化合物Bが、有機酸金属塩類および金属アルコキシドからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物である、電着塗料組成物。
  2. 前記一般式(1)のR~Rで表される置換基、または一般式(2)のR~Rで表される置換基が、それぞれ同一又は異なって、炭素数1~8の炭化水素基、芳香族炭化水素基、アルコキシアルキル基からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1に記載の電着塗料組成物。
  3. 前記金属化合物Bが、カリウム、チタン、鉄、銅、亜鉛、ビスマスからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物である請求項1又は2に記載の電着塗料組成物。
  4. 前記金属化合物Bが、亜鉛化合物である請求項1~3の何れか1つに記載の電着塗料組成物。
  5. 前記金属化合物B/前記4級アンモニウム塩Aのモル比が0.5~2である、請求項1~4の何れか1つに記載の電着塗料組成物。
  6. 一般式(1):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
    [式(1)中、R~Rは、それぞれ同一又は異なって、置換又は非置換の炭素数1~8の炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す。或いは、R~Rのうちいずれか2つが結合して環を形成していてもよい。Xは、有機酸基、水酸基、脂肪族スルホン酸基、芳香族スルホン酸基、ハライドを表す。]で表される4級アンモニウム塩(a-1)および
    一般式(2):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
    [式中、R~Rは、それぞれ同一又は異なって、置換又は非置換の炭素数1~8の炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す。Rは、置換又は非置換の炭素数1~8の炭化水素基を表す。]で表される4級アンモニウム塩(a-2)から選ばれる少なくとも1種の4級アンモニウム塩A、及び金属化合物Bを含有し、前記金属化合物Bが、有機酸金属塩類および金属アルコキシドからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物である電着塗料組成物用解離触媒。
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