JPH108291A - Cation electrodeposition coating method - Google Patents
Cation electrodeposition coating methodInfo
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- JPH108291A JPH108291A JP16253996A JP16253996A JPH108291A JP H108291 A JPH108291 A JP H108291A JP 16253996 A JP16253996 A JP 16253996A JP 16253996 A JP16253996 A JP 16253996A JP H108291 A JPH108291 A JP H108291A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、カチオン電着塗装
方法に関し、詳しくは自動車ボディなどの構造の複雑な
被塗物に対して、カチオン電着塗料を特定条件で2回電
着塗装することによって、被塗物の一般部に耐チッピン
グ性の優れた電着塗膜を形成でき、且つ被塗物表面の各
部分に目的膜厚の電着塗膜を形成することができ、しか
もその各部分の電着塗装膜厚の差を小さくできるカチオ
ン電着塗装方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cationic electrodeposition coating method, and more particularly, to a method for applying a cationic electrodeposition coating twice on a subject having a complicated structure such as an automobile body under specific conditions. Thereby, an electrodeposition coating film having excellent chipping resistance can be formed on a general portion of the object to be coated, and an electrodeposition coating film having a desired film thickness can be formed on each portion of the surface of the object to be coated. The present invention relates to a cation electrodeposition coating method capable of reducing the difference in the electrodeposition coating film thickness of portions.
【0002】[0002]
【従来の技術及びその課題】カチオン電着塗装は、被塗
物を陰極とし、電着浴中で被塗物と対極との間に電圧を
印加することにより被塗物の表面に電着塗膜を形成する
方法であり、焼付け過程における熱流動により、平滑性
の優れた塗膜を得るものである。2. Description of the Related Art Cathodic electrodeposition coating is a method in which an object to be coated is used as a cathode and a voltage is applied between the object to be coated and a counter electrode in an electrodeposition bath. This is a method of forming a film, in which a coating film having excellent smoothness is obtained by heat flow in a baking process.
【0003】しかしながら、被塗物が複雑な構造を有す
る場合、例えば袋状構造体部を有する自動車ボディなど
の場合には、袋状構造体内部まで必要な防食性を有する
に十分な膜厚の電着塗膜を形成することが困難であっ
た。例えば、袋状構造体内部まで十分な膜厚を形成する
ために印加電圧を大きくすることが考えられるが、印加
電圧を大きくすると、ボディ外板部の電着塗膜厚が必要
以上に大きくなりすぎて塗料使用量が増大してしまった
り、塗膜外観が低下するといった問題が発生するといっ
た不具合がある。However, when the object to be coated has a complicated structure, for example, in the case of an automobile body having a bag-like structure, a film having a thickness sufficient to have a necessary anticorrosive property up to the inside of the bag-like structure. It was difficult to form an electrodeposition coating. For example, it is conceivable to increase the applied voltage in order to form a sufficient film thickness up to the inside of the bag-shaped structure.However, when the applied voltage is increased, the thickness of the electrodeposition coating film on the body outer plate becomes unnecessarily large. However, there is a problem in that the amount of paint used is too large, and the appearance of the coating film is reduced.
【0004】そこで本出願人は、特開平7−41994
号公報において、複雑な構造を有する被塗物に、水酸基
を含有するカチオン電着性ビニル系共重合体を主成分と
するカチオン電着塗料(A)を塗装し、50〜100℃
未満の温度で焼き付けた後、カチオン電着性エポキシ樹
脂を主成分とするカチオン電着塗料(B)を塗装し焼き
付けることを特徴とするカチオン電着塗装方法を提案し
た。Accordingly, the applicant of the present invention has disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-41994.
In the publication, a cationic electrodeposition coating material (A) containing a hydroxyl group-containing cationic electrodeposition vinyl copolymer as a main component is applied to an object having a complicated structure,
After baking at a temperature lower than the above, a cationic electrodeposition coating method characterized by applying and baking a cationic electrodeposition paint (B) containing a cationic electrodeposition epoxy resin as a main component was proposed.
【0005】上記方法によって耐候性、防食性がかなり
良好な電着塗膜を形成することができるが、袋構造部内
部などの極度につきまわり性が良くないと塗装が困難な
部位とボディ外板部などのつきまわり性を必要としない
部位とにおける電着塗膜厚の差がいまだにかなり大き
く、袋構造部内部などの極度につきまわり性が良くない
と塗装が困難な部位の耐食性をさらに向上させる必要が
ある場合には、この方法では十分に対応できないという
問題があった。また、ボディ外板部などの耐チッピング
性能を要求される部位においては、耐チッピング性が十
分でないという問題があった。[0005] The above method can form an electrodeposition coating film having considerably good weather resistance and corrosion resistance. The difference in electrodeposition coating thickness between parts that do not require throwing power, such as parts, is still quite large, and further improves the corrosion resistance of parts that are difficult to paint if the turning properties are extremely poor, such as inside the bag structure, etc. When this is necessary, there is a problem that this method cannot sufficiently cope with the problem. Further, there is a problem that the chipping resistance is not sufficient in a part where chipping resistance is required, such as a body outer plate portion.
【0006】そこで本発明者らは、袋構造部内部などの
極度につきまわり性が良くないと塗装が困難な部位にお
ける電着塗膜厚を増大させることが可能であり、袋構造
部内部などの極度につきまわり性が良くないと塗装が困
難な部位とボディ外板部などのつきまわり性を必要とし
ない部位とにおける電着塗膜厚の差を従来の方法に比較
して小さくでき、且つ耐チッピング性能を要求される部
位に耐チッピング性に優れた電着塗膜を形成でき、しか
も塗装困難部に耐食性の優れた電着塗膜を形成できるカ
チオン電着塗装方法を得るために鋭意研究を行なった。
その結果、第1回目の電着塗料として耐チッピング性に
優れた電着塗膜を形成できるカチオン電着塗料を用い、
第1回目の電着塗装後に行なう加熱における温度条件
を、つきまわり性が良くないと塗装が困難な部位とつき
まわり性を必要としない部位との表面温度に一定の差を
つけて加熱を行なった後に、2回目の電着塗装を行なう
ことによって上記目的を達成することができることを見
出し本発明を完成するに至った。Therefore, the present inventors can increase the thickness of the electrodeposition coating film in a portion where it is difficult to apply the coating if the turning property is extremely poor, such as inside the bag structure portion. The difference in the thickness of the electrodeposited coating between parts where painting is difficult if the throwing power is extremely poor and parts that do not require throwing power such as the body outer plate can be made smaller than conventional methods, and Intensive research is needed to obtain a cationic electrodeposition coating method that can form an electrodeposition coating film with excellent chipping resistance in areas where chipping performance is required, and can also form an electrodeposition coating film with excellent corrosion resistance in difficult-to-paint areas. Done.
As a result, a cationic electrodeposition paint capable of forming an electrodeposition coating film having excellent chipping resistance was used as the first electrodeposition paint,
The temperature conditions for the heating performed after the first electrodeposition coating are set such that the surface temperature of a part where the coating is difficult if the throwing power is not good and a surface temperature of a part where the throwing power is not required are fixed. After that, it was found that the above object can be achieved by performing the second electrodeposition coating, and the present invention was completed.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、複雑
な構造を有する被塗物に、耐チッピング性に優れた塗膜
を形成できるカチオン電着塗料〔1〕を電着塗装して、
電着塗膜厚の目的膜厚を有する部分と目的膜厚に達しな
い部分とを形成した後、目的膜厚に達しない部分の被塗
物表面の到達最高温度が40〜80℃となり、且つ目的
膜厚を有する部分の被塗物表面の到達最高温度の最大温
度が目的膜厚に達しない部分の被塗物表面の到達最高温
度の最小温度より20〜70℃高い温度となるように被
塗物を加熱した後、カチオン電着性エポキシ樹脂を主成
分とするカチオン電着塗料〔2〕を電着塗装して該目的
膜厚に達しない部分にカチオン電着塗料〔2〕による電
着塗膜を形成し焼き付けることを特徴とするカチオン電
着塗装方法を提供するものである。That is, the present invention provides an electrodeposition coating of a cationic electrodeposition coating [1] capable of forming a coating film having excellent chipping resistance on an object having a complicated structure.
After forming the part having the target film thickness and the part not reaching the target film thickness of the electrodeposition coating film thickness, the ultimate temperature of the surface of the object to be coated of the part not reaching the target film thickness is 40 to 80 ° C., and The coating is performed such that the maximum temperature of the maximum temperature of the surface of the substrate having the target film thickness is 20 to 70 ° C. higher than the minimum temperature of the maximum temperature of the surface of the substrate not reaching the target film thickness. After heating the coated material, a cationic electrodeposition paint [2] containing a cationic electrodeposition epoxy resin as a main component is electrodeposited, and a portion not reaching the target film thickness is electrodeposited with the cationic electrodeposition paint [2]. An object of the present invention is to provide a cationic electrodeposition coating method characterized by forming and baking a coating film.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】本発明方法において、複雑な構造
を有する被塗物は、1回の電着塗装によって形成される
塗装膜厚に部分的に差を生じやすい、すなわち電着塗料
の「つきまわり性」を必要とする構造部を有する被塗物
である。この被塗物としては、例えば、電着塗装のため
の電気導電性を有するものであって、袋構造部や管状構
造部を有するもの、例えば自動車ボディ、複雑な構造の
自動車部品、金属管、電気機器の箱体などを挙げること
ができる。被塗物の材質としては、金属を挙げることが
できるが防錆性の点から防錆処理鋼板からなるものが好
適である。該鋼板としては、溶融亜鉛めっき鋼板、電気
亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛−鉄二層めっき鋼板及び有機
複合めっき鋼板など、並びにこれらの鋼板や冷延鋼板な
どの基材を、必要に応じてアルカリ脱脂などによって表
面を清浄化した後、リン酸塩化成処理、クロメート処理
などの表面処理を行なったものなどが挙げられる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the method of the present invention, an object having a complicated structure is likely to have a partial difference in the coating film thickness formed by one electrodeposition coating. It is an object to be coated having a structural part that requires "throwing power". As the object to be coated, for example, an object having electric conductivity for electrodeposition coating and having a bag structure or a tubular structure, such as an automobile body, an automobile part having a complicated structure, a metal tube, Examples thereof include a box of electric equipment. As the material of the object to be coated, a metal can be used, but a material made of a rust-proofed steel plate is preferable from the viewpoint of rust prevention. Examples of the steel sheet include hot-dip galvanized steel sheet, electro-galvanized steel sheet, electro-zinc-iron double-layered steel sheet, organic composite coated steel sheet, and the like, and base materials such as these steel sheets and cold-rolled steel sheets. After the surface is cleaned by the method described above, a surface treatment such as a phosphate chemical treatment or a chromate treatment is performed.
【0009】以下、本発明において使用するカチオン電
着塗料及びカチオン電着塗装方法について説明する。Hereinafter, the cationic electrodeposition paint and the cationic electrodeposition coating method used in the present invention will be described.
【0010】カチオン電着塗料〔1〕 本発明方法において、カチオン電着塗料〔1〕としては
耐チッピング性に優れた塗膜を形成できるカチオン電着
塗料であれば特に制限なく使用することができる。カチ
オン電着塗料〔1〕としては、例えば、(1)カチオン
性水分散性樹脂に、ブロック化されたイソシアネート基
を有する分子量1,000〜10,000のウレタンエ
ラストマー及び硬化剤を配合してなるカチオン電着塗料
(特開昭55−52359号公報参照)、(2)アミン
−エポキシ樹脂アダクトとウレタン樹脂アダクトとを含
有するカチオン性電着塗料組成物(特開昭63−895
78号公報参照)、及び(3)特開平7−150079
号公報に記載の、有機ポリイソシアネート(a)、高分
子ポリオール(b)及び第3級アミノ基を有するジオー
ル(c)を反応させて得られる、溶解性パラメータ値
(SP値)が9.5〜12.0であり、且つ数平均分子
量が少なくとも15,000の高分子量ポリウレタン樹
脂(A)1〜30重量%並びにエポキシ樹脂系カチオン
電着性樹脂(B)70〜99重量%からなる樹脂成分を
含有するカチオン電着塗料などを挙げることができる。 Cationic electrodeposition coating [1] In the method of the present invention, as the cationic electrodeposition coating [1], any cationic electrodeposition coating capable of forming a coating film having excellent chipping resistance can be used without any particular limitation. . As the cationic electrodeposition coating [1], for example, (1) a cationic water-dispersible resin is blended with a urethane elastomer having a blocked isocyanate group and a molecular weight of 1,000 to 10,000 and a curing agent. Cationic electrodeposition coating composition (see JP-A-55-52359), (2) Cationic electrodeposition coating composition containing amine-epoxy resin adduct and urethane resin adduct (JP-A-63-895)
No. 78) and (3) JP-A-7-150079.
JP-A No. 195/1995, the solubility parameter value (SP value) obtained by reacting an organic polyisocyanate (a), a polymer polyol (b) and a diol having a tertiary amino group (c) is 9.5. A resin component comprising 1 to 30% by weight of a high molecular weight polyurethane resin (A) having a number average molecular weight of at least 15,000 and 70 to 99% by weight of an epoxy resin-based cationic electrodeposition resin (B) And the like.
【0011】これらのうち、なかでも上記(3)のカチ
オン電着塗料(以下、「CED(3)」と略称すること
がある)が、耐チッピング性及び防錆性に特に優れてお
り好適である。CED(3)について以下に説明する。Among them, the cationic electrodeposition paint (3) (hereinafter sometimes abbreviated as “CED (3)”) is particularly excellent in chipping resistance and rust resistance and is preferred. is there. The CED (3) will be described below.
【0012】CED(3)における高分子量ポリウレタ
ン樹脂(A)は、数平均分子量が少なくとも15,00
0と大きく且つ溶解性パラメータ値(SP値)が9.5
〜12.0の範囲とすることによりエポキシ系カチオン
電着性樹脂(B)との相溶性を良くして塗膜の耐チッピ
ング性と防錆性の向上効果を高めている。また、さらに
必須成分として第3級アミノ基を有するジオール(c)
を用いて第3級アミノ基を主鎖に導入することにより、
高分子量ポリウレタン樹脂にカチオン電着性を付与し、
電着浴の安定化と電着効率を高めている。The high molecular weight polyurethane resin (A) in the CED (3) has a number average molecular weight of at least 15,000.
It is as large as 0 and the solubility parameter value (SP value) is 9.5.
When it is in the range of from 12.0 to 12.0, the compatibility with the epoxy-based cationic electrodeposition resin (B) is improved, and the effects of improving the chipping resistance and rust prevention of the coating film are enhanced. Further, a diol having a tertiary amino group as an essential component (c)
To introduce a tertiary amino group into the main chain using
Imparts cationic electrodeposition to high molecular weight polyurethane resin,
The electrodeposition bath is stabilized and the electrodeposition efficiency is increased.
【0013】上記高分子量ポリウレタン樹脂(A)は、
有機ポリイソシアネート(a)、高分子ポリオール
(b)、第3級アミノ基を有するジオール(c)、必要
により重合停止剤(d)及び必要により鎖伸長剤(e)
を反応させて得られるものである。The high molecular weight polyurethane resin (A) is
Organic polyisocyanate (a), polymer polyol (b), diol having tertiary amino group (c), polymerization terminator (d) if necessary, and chain extender (e) if necessary
Is obtained by reacting
【0014】該有機ポリイソシアネート(a)は、1分
子中に遊離イソシアネート基を2個以上有する化合物で
あって、例えば、芳香族ジイソシアネート(トリレンジ
イソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシ
アネート(MDI)、p−フェニレンジイソシアネー
ト、ナフタレンジイソシアネート等);炭素数3〜12
の脂肪族ジイソシアネート(ヘキサメチレンジイソシア
ネート(HDI)、2,2,4−トリメチルヘキサンジ
イソシアネート、リジンジイソシアネート等);炭素数
5〜18の脂環式ジイソシアネート(1,4−シクロヘ
キサンジイソシアネート(CDI)、イソホロンジイソ
シアネート(IPDI)、4,4′−ジシクロヘキシル
メタンジイソシアネート(水添MDI)、メチルシクロ
ヘキサンジイソシアネート、イソプロピリデンジシクロ
ヘキシル−4,4′−ジイソシアネート、1,3−ジイ
ソシアナトメチルシクロヘキサン(水添XDI)等;芳
香環を有する脂肪族ジイソシアネート(キシリレンジイ
ソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイ
ソシアネート(TMXDI)等);これらのジイソシア
ネートの変性物(ウレタン化物、カーボジイミド、ウレ
チジオン、ウレトイミン、ビューレット及び/又はイソ
シアヌレート変性物);等が挙げられる。これらは、単
独で、又は2種以上併用することができる。これらのう
ち好ましいものはHDI、IPDI、MDI、水添MD
I及びTMXDIである。The organic polyisocyanate (a) is a compound having two or more free isocyanate groups in one molecule and includes, for example, aromatic diisocyanates (tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), p- Phenylene diisocyanate, naphthalene diisocyanate, etc.);
Aliphatic diisocyanates (hexamethylene diisocyanate (HDI), 2,2,4-trimethylhexane diisocyanate, lysine diisocyanate, etc.); alicyclic diisocyanates having 5 to 18 carbon atoms (1,4-cyclohexane diisocyanate (CDI), isophorone diisocyanate) (IPDI), 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI), methylcyclohexane diisocyanate, isopropylidene dicyclohexyl-4,4'-diisocyanate, 1,3-diisocyanatomethylcyclohexane (hydrogenated XDI) and the like; Aliphatic diisocyanates having a ring (xylylene diisocyanate (XDI), tetramethyl xylylene diisocyanate (TMXDI), etc.); modified products of these diisocyanates ( Ethanedide, carbodiimide, uretdione, uretimine, buret and / or isocyanurate modified products), etc. These can be used alone or in combination of two or more types. Among these, HDI and IPDI are preferable. , MDI, hydrogenated MD
I and TMXDI.
【0015】該高分子ポリオール(b)は、1分子中に
2個以上の水酸基を有し、その数平均分子量は、500
〜5,000、特に1,000〜4,000であること
が好ましい。具体的には以下に例示するものが挙げられ
る。The high molecular polyol (b) has two or more hydroxyl groups in one molecule, and has a number average molecular weight of 500
It is preferably from 5,000 to 5,000, particularly preferably from 1,000 to 4,000. Specific examples include the following.
【0016】ポリエーテルポリオール、例えばアルキ
レンオキシド(エチレンオキシド、プロピレンオキシ
ド、ブチレンオキシド等)及び/又は複素環式エーテル
(テトラヒドロフラン等)を重合又は共重合して得られ
るもの、より具体的にはポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコール、ポリエチレン−プロピレン(ブ
ロック又はランダム)エーテルグリコール、ポリエチレ
ン−テトラメチレンエーテルグリコール(ブロック又は
ランダム)、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、
ポリヘキサメチレンエーテルグリコール等。Polyether polyols, for example, those obtained by polymerizing or copolymerizing alkylene oxides (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) and / or heterocyclic ethers (tetrahydrofuran, etc.), more specifically polyethylene glycol, Polypropylene glycol, polyethylene-propylene (block or random) ether glycol, polyethylene-tetramethylene ether glycol (block or random), polytetramethylene ether glycol,
Polyhexamethylene ether glycol and the like.
【0017】ポリエステルポリオール、例えば脂肪族
ジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、グ
ルタル酸、アゼライン酸等)及び/又は芳香族ジカルボ
ン酸(イソフタル酸、テレフタル酸等)と低分子グリコ
ール(エチレングリコール、プロピレングリコール、
1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、
3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペンチル
グリコール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタ
ンジオール、1,4−ジヒドロキシメチルシクロヘキサ
ン等)とを縮重合させたもの、具体的にはポリエチレン
アジペートジオール、ポリブチレンアジペートジオー
ル、ポリヘキサメチレンアジペートジオール、ポリネオ
ペンチルアジペートジオール、ポリエチレン/ブチレン
アジペートジオール、ポリネオペンチレン/ヘキサメチ
レンアジペートジオール、ポリ−3−メチルペンチレン
アジペートジオール、ポリブチレンイソフタレートジオ
ール等。Polyester polyols such as aliphatic dicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, glutaric acid, azelaic acid, etc.) and / or aromatic dicarboxylic acids (isophthalic acid, terephthalic acid, etc.) and low molecular weight glycols (ethylene glycol) ,Propylene glycol,
1,4-butanediol, 1,6-hexanediol,
3-methyl-1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 1,4-dihydroxymethylcyclohexane, etc.), specifically, Are polyethylene adipate diol, polybutylene adipate diol, polyhexamethylene adipate diol, polyneopentyl adipate diol, polyethylene / butylene adipate diol, polyneopentylene / hexamethylene adipate diol, poly-3-methylpentylene adipate diol, polybutylene Isophthalate diol and the like.
【0018】ポリラクトンポリオール、例えばポリカ
プロラクトンジオール又はトリオール、ポリ−3−メチ
ルバレロラクトンジオール等。Polylactone polyols such as polycaprolactone diol or triol, poly-3-methylvalerolactone diol and the like.
【0019】ポリカーボネートポリオール、例えばポ
リヘキサメチレンカーボネートジオール等。Polycarbonate polyols such as polyhexamethylene carbonate diol.
【0020】ポリオレフィンポリオール、例えばポリ
ブタジエングリコール、ポリイソプレングリコール又は
その水素化物等。Polyolefin polyols such as polybutadiene glycol, polyisoprene glycol or hydrides thereof.
【0021】これらの(b)成分は単独で、又は2種以
上の混合物として使用される。These components (b) are used alone or as a mixture of two or more.
【0022】上記に例示したもののうち好ましいもの
は、〜から選ばれる少なくとも一種、及び〜の
一種以上ととの混合物である。Preferred among the above-mentioned examples are at least one selected from and a mixture with at least one of the following.
【0023】第3級アミノ基を有するジオール(c)
は、1分子中に1個以上の第3級アミノ基と2個の水酸
基とを有する化合物で、ポリウレタン樹脂(A)にカチ
オン電着性を持たせるためのカチオン性の親水基を導入
するために使用される成分であり、具体例としては、N
−メチルジエタノールアミン、N−ブチルジエタノール
アミン、N−オレイルジエタノールアミン、N−シクロ
ヘキシルジエタノールアミン、N−メチルジイソプロパ
ノールアミン、N−シクロヘキシルジイソプロパノール
アミン、N,N−ジヒドロキシエチルアニリン、N,N
−ジヒドロキシエチルトルイジン、N,N−ジヒドロキ
シプロピルナフチルアミン、及びこれらアルカノールア
ミン類にエチレンオキシドやプロピレンオキシド等のア
ルキレンオキシドを少量付加したオキシアルキレン化ア
ルカノールアミン類等が挙げられる。これらのうち好ま
しいものはN−メチルジエタノールアミン、N−ブチル
ジエタノールアミン及びN−オレイルジエタノールアミ
ンである。Diol having a tertiary amino group (c)
Is a compound having one or more tertiary amino groups and two hydroxyl groups in one molecule, for introducing a cationic hydrophilic group for imparting cationic electrodeposition property to the polyurethane resin (A). And a specific example thereof is N
-Methyldiethanolamine, N-butyldiethanolamine, N-oleyldiethanolamine, N-cyclohexyldiethanolamine, N-methyldiisopropanolamine, N-cyclohexyldiisopropanolamine, N, N-dihydroxyethylaniline, N, N
-Dihydroxyethyltoluidine, N, N-dihydroxypropylnaphthylamine, and oxyalkylenated alkanolamines obtained by adding a small amount of an alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide to these alkanolamines. Preferred among these are N-methyldiethanolamine, N-butyldiethanolamine and N-oleyldiethanolamine.
【0024】第3級アミノ基を有するジオール(c)の
量は、該第3級アミノ基に基づく窒素原子をポリウレタ
ン樹脂(A)中0.1〜5重量%、好ましくは0.2〜
2重量%含まれる量である。0.1重量%未満ではカチ
オン電着用として安定な分散体が得にくく、5重量%を
超えるとポリマーの親水性が高くなるため、塗膜にした
場合の耐水性が低下することがある。The amount of the diol (c) having a tertiary amino group is such that the nitrogen atom based on the tertiary amino group is 0.1 to 5% by weight, preferably 0.2 to 5% by weight in the polyurethane resin (A).
The amount is 2% by weight. If the amount is less than 0.1% by weight, it is difficult to obtain a stable dispersion for cationic electrodeposition, and if the amount exceeds 5% by weight, the hydrophilicity of the polymer becomes high, so that the water resistance when formed into a coating film may decrease.
【0025】高分子量ポリウレタン樹脂(A)は上記
(a)、(b)及び(c)成分を反応せしめることによ
って得られるが、さらに必要ならば下記重合停止剤
(d)及び/又は鎖伸長剤(e)を併用することも可能
である。The high molecular weight polyurethane resin (A) can be obtained by reacting the above-mentioned components (a), (b) and (c). If necessary, the following polymerization terminator (d) and / or chain extender It is also possible to use (e) together.
【0026】重合停止剤(d)は、(A)成分の分子量
を上記範囲内に調整するために使用できるもので、1分
子中にイソシアネート基と反応しうる活性水素を1個以
上有する化合物である。具体的には、例えば、低分子モ
ノアルコール(メタノール、エタノール、イソプロパノ
ール、ブタノール、シクロヘキサノール等);1価のア
ルキルモノアミン(モノ−及びジ−エチルアミン、モノ
−及びジ−ブチルアミン等);1級又は2級のアミノ基
を有するアルカノールモノアミン(モノ−及びジ−エタ
ノールアミン等)が挙げられる。The polymerization terminator (d) can be used to adjust the molecular weight of the component (A) within the above range, and is a compound having at least one active hydrogen capable of reacting with an isocyanate group in one molecule. is there. Specifically, for example, low molecular weight monoalcohols (methanol, ethanol, isopropanol, butanol, cyclohexanol, etc.); monovalent alkyl monoamines (mono- and di-ethylamine, mono- and di-butylamine, etc.); Alkanol monoamines having a secondary amino group (such as mono- and di-ethanolamine) are exemplified.
【0027】重合停止剤(d)の量は、高分子量ポリウ
レタン樹脂(A)の数平均分子量が少なくとも15,0
00、好ましくは少なくとも20,000となる量、即
ち(A)の前駆体であるイソシアネート末端プレポリマ
ーのイソシアネート基を0.13mmol/g未満、好ましく
は0.10mmol/g未満を封鎖する量である。重合停止剤
(d)で封鎖されるイソシアネート基が0.13mmol/g
を超えると高分子量化が困難となり、カチオン電着塗膜
の耐チッピング性能が低下する。The amount of the polymerization terminator (d) is such that the number average molecular weight of the high molecular weight polyurethane resin (A) is at least 15.0.
00, preferably at least 20,000, that is, an amount that blocks less than 0.13 mmol / g, preferably less than 0.10 mmol / g, of the isocyanate groups of the isocyanate-terminated prepolymer that is the precursor of (A). . 0.13 mmol / g of isocyanate group blocked by polymerization terminator (d)
If it exceeds 300, it becomes difficult to increase the molecular weight, and the chipping resistance of the cationic electrodeposition coating film decreases.
【0028】鎖伸長剤(e)は、1分子中にイソシアネ
ート基と反応しうる活性水素を2個以上有する化合物で
あって、上記(b)及び(c)成分を含まず、分子量5
00未満の低分子量化合物である。The chain extender (e) is a compound having two or more active hydrogens capable of reacting with an isocyanate group in one molecule, and does not contain the components (b) and (c) and has a molecular weight of 5
It is a low molecular weight compound of less than 00.
【0029】鎖伸長剤(e)としては、水、低分子ポリ
オール及びポリアミンが挙げられる。The chain extender (e) includes water, low molecular weight polyols and polyamines.
【0030】低分子ポリオールとしては、例えば上記ポ
リエステルポリオールの原料として挙げた低分子グリコ
ール、該グリコールのアルキレンオキシド低モル付加物
(数平均分子量500未満);ビスフェノールのアルキ
レンオキシド低モル付加物(数平均分子量500未
満);3価アルコール(グリセリン、トリメチロールエ
タン、トリメチロールプロパン等)、該3価アルコール
のアルキレンオキシド低モル付加物(数平均分子量50
0未満);及びこれらの2種以上の混合物が挙げられ
る。高分子ポリオール(b)及び第3級アミノ基を有す
るジオール(c)と共に鎖伸長剤(e)として3価アル
コールを使用する場合は、これら(b)及び(c)成分
との合計において、平均水酸基数は、2.05以下が好
ましい。2.05を超えると生成物がゲル化しやすくな
る。Examples of the low-molecular polyol include low-molecular glycols listed as the raw materials for the polyester polyols, low-molecular-weight adducts of alkylene oxide with the glycol (number-average molecular weight of less than 500); low-molecular-weight adducts of bisphenol with alkylene oxide (number-average molecular weight). Molecular weight of less than 500); trihydric alcohols (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, etc.), low molar addition products of alkylene oxides of the trihydric alcohols (number average molecular weight of 50)
0); and mixtures of two or more of these. When a trihydric alcohol is used as the chain extender (e) together with the polymer polyol (b) and the diol having a tertiary amino group (c), the average of the total amount of these components (b) and (c) The number of hydroxyl groups is preferably 2.05 or less. If it exceeds 2.05, the product tends to gel.
【0031】ポリアミンとしては、例えば脂肪族ポリア
ミン(エチレンジアミン、N−ヒドロキシエチルエチレ
ンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレン
ジアミン、ジエチレントリアミン);脂環族ポリアミン
(4,4′−ジアミノジシクロヘキシルメタン、1,4
−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン等);
芳香環を有する脂肪族ポリアミン(キシリレンジアミ
ン、テトラメチルキシリレンジアミン等);芳香族ポリ
アミン(4,4′−ジアミノジフェニルメタン、トリレ
ンジアミン、フェニレンジアミン等);ヒドラジン類
(ヒドラジン、カルボジヒドラジド、アジピン酸ジヒド
ラジド、セバチン酸ジヒドラジド、フタル酸ジヒドラジ
ド等);及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。Examples of the polyamine include aliphatic polyamines (ethylenediamine, N-hydroxyethylethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine); alicyclic polyamines (4,4'-diaminodicyclohexylmethane, 1,4
-Diaminocyclohexane, isophoronediamine, etc.);
Aliphatic polyamine having an aromatic ring (xylylenediamine, tetramethylxylylenediamine, etc.); aromatic polyamine (4,4'-diaminodiphenylmethane, tolylenediamine, phenylenediamine, etc.); hydrazines (hydrazine, carbodihydrazide, adipine) Acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, phthalic acid dihydrazide, etc.); and mixtures of two or more thereof.
【0032】鎖伸長剤(e)の量は、前記有機ポリイソ
シアネート(a)に対し通常5〜50モル%、好ましく
は10〜30モル%である。The amount of the chain extender (e) is usually 5 to 50 mol%, preferably 10 to 30 mol%, based on the organic polyisocyanate (a).
【0033】上記(a)、(b)、(c)、必要により
(d)及び必要により(e)成分を反応せしめて高分子
量ポリウレタン樹脂(A)を製造する方法は、特に制限
されないが、例えば以下に例示する方法が挙げられる。The method for producing the high molecular weight polyurethane resin (A) by reacting the above components (a), (b), (c), (d) if necessary, and (e) if necessary is not particularly limited. For example, the following method can be mentioned.
【0034】分子内に活性水素基を含まない有機溶剤
(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、N−
メチルピロリドン、トルエン、キシレン及びこれらの2
種以上の混合物)の存在下、又は溶剤非存在下で、上記
有機ポリイソシアネート(a)と高分子ポリオール
(b)と第3級アミノ基を有するジオール(c)と重合
停止剤(d)をワンショット法でウレタン化する方法。Organic solvents containing no active hydrogen group in the molecule (for example, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, tetrahydrofuran, dioxane, N-
Methylpyrrolidone, toluene, xylene and their two
), Or in the absence of a solvent, the organic polyisocyanate (a), the polymer polyol (b), the diol having a tertiary amino group (c), and the polymerization terminator (d). Urethane conversion by one-shot method.
【0035】前記の分子内に活性水素基を含まない有
機溶剤の存在下又は非存在下で、上記有機ポリイソシア
ネート(a)と高分子ポリオール(b)と第3級アミノ
基を有するジオール(c)とを反応させて末端NCO基
含有ウレタンポリマーとし、鎖伸長剤(e)で鎖伸長し
た後、重合停止剤(d)を加えて反応を完結させる方
法。The organic polyisocyanate (a), the polymer polyol (b), and the diol (c) having a tertiary amino group in the presence or absence of the organic solvent containing no active hydrogen group in the molecule. ) To form a urethane polymer having a terminal NCO group, chain elongation with a chain extender (e), and then adding a polymerization terminator (d) to complete the reaction.
【0036】前記と同様にして末端NCO基含有ウ
レタンプレポリマーを得、次いで鎖伸長剤(e)と重合
停止剤(d)を一括投入して鎖伸長及び反応完結する方
法。 前記の分子内に活性水素基を含まない有機溶剤の存在
下又は非存在下で、上記有機ポリイソシアネート(a)
と高分子ポリオール(b)を反応させて末端NCO基含
有ウレタンプレポリマーとし、第3級アミノ基を有する
ジオール(c)と鎖伸長剤(e)で鎖伸長した後、重合
停止剤(d)を加えて反応を完結させる方法。A method in which a urethane prepolymer containing a terminal NCO group is obtained in the same manner as described above, and then a chain extender (e) and a polymerization terminator (d) are added at once to complete chain extension and complete the reaction. The organic polyisocyanate (a) in the presence or absence of the organic solvent containing no active hydrogen group in the molecule.
And a high molecular polyol (b) to form a urethane prepolymer having a terminal NCO group, and a chain extending agent (e) after extending the chain with a diol (c) having a tertiary amino group and a chain extender (e). To complete the reaction.
【0037】ここで(a)のイソシアネート(NCO)
基の(b)+(c)の活性水素基に対する当量比は、通
常1.1〜2.0、好ましくは1.2〜1.8の範囲で
あることが好ましい。ポリウレタン形成反応は、通常2
0〜150℃、好ましくは50〜120℃の温度で行な
われる(尚、ポリアミンで鎖伸長反応させる場合は、通
常80℃以下、好ましくは0〜70℃の温度で行なわれ
る)。反応を促進させるため、通常のウレタン化反応に
用いられるアミン系或いは錫系の触媒を使用してもよ
い。Here, the isocyanate (NCO) of (a)
The equivalent ratio of the group (b) + (c) to the active hydrogen group is usually in the range of 1.1 to 2.0, preferably 1.2 to 1.8. The polyurethane formation reaction is usually 2
The reaction is carried out at a temperature of 0 to 150 ° C, preferably 50 to 120 ° C (when a chain extension reaction is carried out with a polyamine, the reaction is usually carried out at a temperature of 80 ° C or lower, preferably 0 to 70 ° C). In order to promote the reaction, an amine-based or tin-based catalyst used in a usual urethane-forming reaction may be used.
【0038】上記ポリウレタン樹脂(A)は、SP値が
9.5〜12.0、特に好ましくは9.5〜11.5の
範囲内に含まれ、しかも数平均分子量は少なくとも1
5,000、好ましくは20,000〜200,000
の範囲内にあることが必要である。The polyurethane resin (A) has an SP value in the range of 9.5 to 12.0, particularly preferably 9.5 to 11.5, and has a number average molecular weight of at least 1.
5,000, preferably 20,000 to 200,000
Must be within the range.
【0039】SP値は、溶解性パラメータ(Solubility
Parameter)値のことで、Fedors法による計算で算出で
きる。Fedors法による計算は、Polymer Engineering an
d Science, 14, (2), 147 (1974)に記載されている。S
P値が9.5未満ではエポキシ樹脂との相溶性が悪く、
電着塗膜の防錆性が低下する。またSP値が12.0を
超えると、電着塗膜の耐チッピング性能の向上効果がな
くなる。The SP value is determined by the solubility parameter (Solubility).
Parameter) value, which can be calculated by calculation using the Fedors method. Calculation by the Fedors method is based on Polymer Engineering an
d Science, 14, (2), 147 (1974). S
If the P value is less than 9.5, the compatibility with the epoxy resin is poor,
The rust prevention of the electrodeposition coating film is reduced. When the SP value exceeds 12.0, the effect of improving the chipping resistance of the electrodeposition coating film is lost.
【0040】(A)成分のSP値は、ポリウレタンの構
成各成分の凝集エネルギー密度の緩和(分子凝集エネル
ギーの緩和/分子容の総和)の平方根で表され、有機ポ
リイソシアネート(a)は、高分子ポリオール(b)に
比べ一般に凝集エネルギー密度が高い。したがって、S
P値を高くするには(A)を構成する(a)成分の使用
量を増やすことにより、またSP値を低くするには
(b)成分の使用量を増やすことによりSP値をコント
ロールできる。The SP value of the component (A) is represented by the square root of the relaxation of the cohesive energy density of each component of the polyurethane (the relaxation of the molecular cohesion energy / the sum of the molecular volumes). Generally, the cohesive energy density is higher than the molecular polyol (b). Therefore, S
The SP value can be controlled by increasing the use amount of the component (a) constituting the component (A) to increase the P value, and by increasing the use amount of the component (b) to decrease the SP value.
【0041】また、(A)成分の数平均分子量が15,
000よりも小さくなると、該カチオン電着塗膜の耐チ
ッピング性が低下するので好ましくない。The component (A) has a number average molecular weight of 15,
If it is smaller than 000, the chipping resistance of the cationic electrodeposition coating film is undesirably reduced.
【0042】該(A)成分は、(a)成分と(b)成分
とのウレタン化反応生成物を主骨格としてなり、さらに
(c)成分によってカチオン形成性基を導入し、そして
必要に応じて使用してもよい(d)及び(e)成分で分
子量等をコントロールしている。したがって、(A)成
分は、カチオン形成性基を有しているので、電着塗装時
には下記(B)成分と共に電着され、塗膜の加熱硬化中
に解離することは殆どない。また、該(A)成分は、例
えば(d)成分としてアルカノールアミン等を用いて分
子末端に第1級水酸基を導入すれば、塗膜の架橋反応に
関与することができる。The component (A) comprises, as a main skeleton, a urethanization reaction product of the component (a) and the component (b), and further introduces a cation-forming group by the component (c). The molecular weight and the like are controlled by the components (d) and (e) that may be used. Therefore, since the component (A) has a cation-forming group, it is electrodeposited together with the following component (B) during electrodeposition coating, and hardly dissociates during heat curing of the coating film. The component (A) can participate in a cross-linking reaction of a coating film by introducing a primary hydroxyl group to a molecular terminal using, for example, alkanolamine as the component (d).
【0043】エポキシ樹脂系カチオン電着性樹脂(B)
は、原則としてカチオン性基と架橋性官能基(例えば第
1級水酸基)を有しており、上記(A)成分と併用す
る。具体的には、従来からカチオン電着塗料分野におい
て使用されているアミノ基を有するカチオン性樹脂であ
って、高分子量ポリウレタン樹脂(A)との相溶性、防
錆性に優れる点からエポキシ系カチオン電着性樹脂が挙
げられる。この樹脂は、塩酸、硫酸、リン酸、酢酸、プ
ロピオン酸、乳酸等の酸である中和剤で中和された水溶
化もしくは水分散化物であって、例えば(1)ポリエポ
キシドと第1級モノアミン、第1級ポリアミン、第2級
ポリアミン又は第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号参照);
(2)ポリエポキシド化合物と第2級アミノ基及びケチ
ミン化された第1級アミノ基を有するアミンとの付加物
(例えば、米国特許第4,017,438号参照);
(3)ポリエポキシド化合物とケチミン化された第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)等が使用できる。Epoxy resin cationic electrodeposition resin (B)
Has a cationic group and a crosslinkable functional group (for example, a primary hydroxyl group) in principle, and is used in combination with the component (A). Specifically, it is a cationic resin having an amino group, which has been conventionally used in the field of cationic electrodeposition paints, and is an epoxy-based cationic resin having excellent compatibility with the high-molecular-weight polyurethane resin (A) and excellent rust prevention. Electrodeposition resin is mentioned. This resin is a water-soluble or water-dispersed product neutralized with a neutralizing agent such as hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, acetic acid, propionic acid, lactic acid, etc., for example, (1) polyepoxide and primary monoamine Adducts with primary, secondary, or mixed primary and secondary polyamines (see, eg, US Pat. No. 3,984,299);
(2) an adduct of a polyepoxide compound with an amine having a secondary amino group and a ketiminated primary amino group (see, for example, US Pat. No. 4,017,438);
(3) A reaction product obtained by etherification of a polyepoxide compound with a ketiminated hydroxy compound having a primary amino group (for example, see JP-A-59-43013) can be used.
【0044】上記樹脂(B)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
400〜4,000、さらに好ましくは800〜2,0
00の範囲内の数平均分子量を有するものが適してお
り、特にポリフェノー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。The polyepoxide compound used for producing the resin (B) is a compound having two or more epoxy groups per molecule, and is generally at least 200, preferably 400 to 4,000, more preferably 800 to 4,000. , 0
Those having a number average molecular weight in the range of 00 are suitable, and those obtained by reacting a polyphenol compound with epichlorohydrin are particularly preferable.
【0045】該ポリエポキシド化合物の形成のために用
い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、1,5−ジヒドロキシ
ナフタレン、ビス(2,4−ヒドロキシフェニル)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が
挙げられる。As the polyphenol compound used for forming the polyepoxide compound, for example, 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-butylphenyl) -2,2-propane, bis (2
-Hydroxynaphthyl) methane, 1,5-dihydroxynaphthalene, bis (2,4-hydroxyphenyl) methane, tetra (4-hydroxyphenyl) -1,1,2,2
2-ethane, 4,4'-dihydroxyphenyl sulfone, phenol novolak, cresol novolak and the like.
【0046】該ポリエポキシド化合物は、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
等)、ポリアミドアミン、ポリカルボン酸、ポリイソシ
アネート化合物等と一部反応させたものであってもよ
く、さらにまた、ε−カプロラクトン、アクリルモノマ
ー等をグラフト重合させたものであってもよい。The polyepoxide compound may be partially reacted with a polyol (polyether polyol, polyester polyol, etc.), a polyamidoamine, a polycarboxylic acid, a polyisocyanate compound, and the like. Further, ε-caprolactone, It may be obtained by graft polymerization of an acrylic monomer or the like.
【0047】また、該ポリエポキシド化合物にカチオン
性基を導入するためのカチオン化剤としては、例えば下
記のアミノ化合物が挙げられる。Examples of the cationizing agent for introducing a cationic group into the polyepoxide compound include the following amino compounds.
【0048】モノエタノールアミン、モノプロパノー
ルアミン、モノブタノールアミン等の第1級アルカノー
ルアミン。Primary alkanolamines such as monoethanolamine, monopropanolamine and monobutanolamine.
【0049】N−メチルエタノールアミン、N−エチ
ルエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジ−n(又
はiso)−プロパノールアミン、ジブタノールアミン等の
第2級アルカノールアミン。Secondary alkanolamines such as N-methylethanolamine, N-ethylethanolamine, diethanolamine, di-n (or iso) -propanolamine and dibutanolamine.
【0050】上記第1級アルカノールアミンとα,β
−不飽和カルボニル化合物との付加物(第2級アルカノ
ールアミン):例えば、モノエタノールアミンとN,N
−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドとの付加物、
モノエタノールアミンとヒドロキシエチル(メタ)アク
リレートとの付加物、モノエタノールアミンとヒドロキ
シプロピル(メタ)アクリレートとの付加物、モノエタ
ノールアミンとヒドロキシブチル(メタ)アクリレート
との付加物等。The above primary alkanolamine and α, β
Adducts with unsaturated carbonyl compounds (secondary alkanolamines): for example, monoethanolamine and N, N
An adduct with dimethylaminopropylacrylamide,
Adducts of monoethanolamine and hydroxyethyl (meth) acrylate, adducts of monoethanolamine and hydroxypropyl (meth) acrylate, adducts of monoethanolamine and hydroxybutyl (meth) acrylate, and the like.
【0051】樹脂(B)が有している架橋性官能基であ
る水酸基は、例えば、上記カチオン化剤中のアルカノー
ルアミン、エポキシド化合物中に導入されることがある
カプロラクトンの開環物及びポリオール等から導入され
る第1級水酸基;エポキシ樹脂中の第2級水酸基;等が
挙げられる。このうち、アルカノールアミンにより導入
される第1級水酸基は架橋硬化反応性が優れているので
好ましい。The hydroxyl group which is a crosslinkable functional group of the resin (B) includes, for example, alkanolamine in the above-mentioned cationizing agent, ring-opened product of caprolactone which may be introduced into the epoxide compound, polyol and the like. A primary hydroxyl group introduced from an epoxy resin; a secondary hydroxyl group in an epoxy resin; and the like. Of these, primary hydroxyl groups introduced by alkanolamines are preferred because of their excellent crosslinking curing reactivity.
【0052】樹脂(B)における水酸基の含有量は、架
橋硬化反応性の点からみて、水酸基当量で20〜5,0
00、特に100〜1,000の範囲内が好ましく、さ
らに第1級水酸基当量200〜1,000の範囲内にあ
ることが望ましい。また、カチオン性基の含有量は、樹
脂(B)を安定に分散しうるに必要な最低限以上が好ま
しく、mgKOH/g 樹脂換算、即ちアミン価で一般に3〜2
00、特に10〜100の範囲内にあることが好まし
い。The content of the hydroxyl group in the resin (B) is from 20 to 50,000 in terms of the hydroxyl equivalent from the viewpoint of the crosslinking and curing reactivity.
00, particularly preferably in the range of 100 to 1,000, more preferably 200 to 1,000. The content of the cationic group is preferably at least the minimum necessary for stably dispersing the resin (B). The content of the cationic group is generally 3 to 2 in terms of mgKOH / g resin, that is, an amine value.
00, particularly preferably in the range of 10 to 100.
【0053】CED(3)における前記高分子量ポリウ
レタン樹脂(A)の配合量は、エポキシ系カチオン電着
性樹脂(B)に対して、樹脂(A):樹脂(B)=3
0:70〜1:99の範囲内の固形分重量比であり、好
ましくは樹脂(A):樹脂(B)=5:95〜20:8
0の固形分重量比である。高分子量ポリウレタン樹脂
(A)の配合量が、樹脂(A):樹脂(B)=1:99
の固形分重量比より少ない場合には耐チッピング性能の
改良効果が十分でなく、他方、樹脂(A):樹脂(B)
=30:70の固形分重量比より多い場合には電着浴の
浴安定性が不良となり、電着浴槽底部に沈降物が生じ
る。また防錆性の低下、塗料コストの増加にもなるため
好ましくない。The amount of the high molecular weight polyurethane resin (A) in the CED (3) is such that the resin (A): resin (B) = 3 with respect to the epoxy-based cationic electrodeposition resin (B).
The solid content weight ratio is in the range of 0:70 to 1:99, and preferably, resin (A): resin (B) = 5: 95 to 20: 8.
The solid content weight ratio is 0. When the compounding amount of the high molecular weight polyurethane resin (A) is as follows: resin (A): resin (B) = 1: 99
If the weight ratio is less than the solid content ratio, the effect of improving the chipping resistance is not sufficient. On the other hand, the resin (A): resin (B)
If the solid content ratio is more than 30:70, the bath stability of the electrodeposition bath becomes poor, and sediment is formed at the bottom of the electrodeposition bath. Further, it is not preferable because the rust prevention property is reduced and the coating cost is increased.
【0054】上記樹脂(A)及び樹脂(B)は、酢酸、
プロピオン酸、乳酸、ヒドロキシ酢酸などの酸で中和さ
れ、水分散能が付与される。The resin (A) and the resin (B) are acetic acid,
Neutralized with an acid such as propionic acid, lactic acid, or hydroxyacetic acid to impart water dispersibility.
【0055】また、CED(3)は、必要に応じてアル
コール類、フェノール類、第3級ヒドロキシアミン又は
オキシム類等でブロックしたブロックポリイソシアネー
ト化合物やメラミン樹脂等の架橋剤を含有してもよい。The CED (3) may contain a crosslinking agent such as a blocked polyisocyanate compound blocked with an alcohol, a phenol, a tertiary hydroxyamine or an oxime, or a melamine resin, if necessary. .
【0056】上記したCED(3)などのカチオン電着
塗料〔1〕中には、樹脂成分や架橋剤に加えて、さらに
必要に応じて通常の添加物、例えば、着色顔料、例えば
チタン白、カーボンブラック、ベンガラ、黄鉛等:体質
顔料、例えばシリカ、クレー、マイカ、炭酸カルシウ
ム、タルク等;防錆顔料、例えばストロンチウムクロメ
ート、ジンククロメート等のクロム顔料、ケイ酸鉛、ク
ロム酸鉛、水酸化鉛等の鉛顔料等;顔料分散用樹脂、ハ
ジキ防止剤、水性溶剤、硬化触媒等を含ませることもで
きる。顔料は、好ましくは通常顔料分散用樹脂中に分散
された顔料ペーストとして配合される。In the cationic electrodeposition paint [1] such as the above-mentioned CED (3), in addition to the resin component and the crosslinking agent, if necessary, usual additives such as a coloring pigment such as titanium white, Carbon black, red iron, graphite, etc .: extender pigments, for example, silica, clay, mica, calcium carbonate, talc, etc .; rust preventive pigments, for example, chromium pigments such as strontium chromate, zinc chromate, lead silicate, lead chromate, hydroxide Lead pigments such as lead; a pigment dispersing resin, an anti-cissing agent, an aqueous solvent, a curing catalyst, and the like can be included. The pigment is preferably blended as a pigment paste usually dispersed in a pigment dispersing resin.
【0057】さらにカチオン電着塗料〔1〕中には、必
要に応じて導電性カーボン(グラファイト等)、金属性
粉末などの導電性粉末を配合してもよく、その場合に
は、カチオン電着塗料〔1〕により形成される塗膜が、
20℃・20Vでは1×107〜1013Ω・cmの範囲の
体積固有電気抵抗値(膜厚25μm)を有することが好ま
しく、これにより1回目の電着塗膜と2回目の電着塗膜
との境界部の塗膜形成をよりよく行なうことができる。The cationic electrodeposition paint [1] may further contain, if necessary, a conductive powder such as conductive carbon (eg, graphite) or a metallic powder. The coating film formed by the coating material [1]
At 20 ° C. and 20 V, it preferably has a volume specific electric resistance (film thickness 25 μm) in the range of 1 × 10 7 to 10 13 Ω · cm, so that the first electrodeposition coating film and the second electrodeposition coating The formation of a coating film at the boundary with the film can be performed better.
【0058】上記カチオン電着塗料〔1〕は、適宜脱イ
オン水で希釈して固形分濃度が約5〜25重量%、pH
が5.5〜8の範囲内になるように調整することができ
る。カチオン電着塗料〔1〕の塗装 上記カチオン電着塗料〔1〕を用いて被塗物に電着塗装
を行なう方法及び装置としては、従来からカチオン電着
塗装において使用されているそれ自体既知の方法及び装
置を使用することができる。その際、被塗物をカソード
とし、アノードとしてはステンレス#316板、フェラ
イト金属板などを用いるのが好ましい。用いうる電着塗
装条件は特に制限されるものではないが、一般的には、
浴温:15〜35℃(好ましくは20〜30℃)、電
圧:100〜400V(好ましくは200〜300
V)、電流密度:0.01〜3A/dm2 、通電時間:30
秒〜10分、極面積比(A/C):6/1〜1/6、極
間距離:10〜100cm、撹拌状態で電着することが望
ましい。The above cationic electrodeposition paint [1] is appropriately diluted with deionized water to have a solid content of about 5 to 25% by weight,
Can be adjusted to fall within the range of 5.5 to 8. Coating of cationic electrodeposition coating [1] As a method and an apparatus for performing electrodeposition coating on an object to be coated using the above-mentioned cationic electrodeposition coating [1], there are known per se known methods used in cationic electrodeposition coating. The method and apparatus can be used. In this case, it is preferable to use a coating object as a cathode and a stainless steel # 316 plate, a ferrite metal plate or the like as an anode. Electrodeposition conditions that can be used are not particularly limited, but generally,
Bath temperature: 15 to 35 ° C (preferably 20 to 30 ° C), voltage: 100 to 400 V (preferably 200 to 300 V)
V), current density: 0.01 to 3 A / dm 2 , energization time: 30
It is desirable that the electrodeposition is performed in a stirring state with a pole area ratio (A / C) of 6/1 to 1/6, a distance between the poles of 10 to 100 cm, and a period of 10 seconds to 10 minutes.
【0059】上記複雑な構造を有する被塗物に上記カチ
オン電着塗料〔1〕を使用して、第1回目の電着塗装を
すると、自動車ボディ外板などの一般部である、目的膜
厚を形成容易な部位(以下、「電着容易部」と略称す
る)に目的とする膜厚の電着塗膜を形成させたとき、自
動車ボディの袋構造内板部などのつきまわり性が良くな
いと塗装が困難な部位(以下、「電着困難部」と略称す
る)は、目的とする膜厚より薄かったり全く塗膜が形成
されていなかったりする。The first electrodeposition coating using the above-mentioned cationic electrodeposition coating material [1] on the object having the above-mentioned complicated structure gives the target film thickness, which is a general part such as an automobile body outer panel. When an electrodeposited coating film having a desired film thickness is formed on a portion where the film can be easily formed (hereinafter abbreviated as “electrodeposition-easy portion”), the throwing power of the inner plate portion of the bag structure of the automobile body is good. Unless it is difficult to apply the coating (hereinafter simply referred to as “electrodeposition difficulties”), the portion may be thinner than the target film thickness or may not have a coating film formed at all.
【0060】本発明方法において、カチオン電着塗料
〔1〕による電着塗膜の電着容易部における膜厚は目的
とする耐チッピング性及び防錆性などの目的とする性能
に応じて適宜選定すればよいが、10〜70μm 、好ま
しくは10〜30μm 、さらに好ましくは10〜20μ
m であることが好適である。In the method of the present invention, the film thickness of the electrodeposited film of the cationic electrodeposition paint [1] in the electrodeposited portion is appropriately selected according to the intended performance such as the desired chipping resistance and rust prevention. 10 to 70 μm, preferably 10 to 30 μm, more preferably 10 to 20 μm.
Preferably, m.
【0061】本発明方法においては、上記カチオン電着
塗料〔1〕の電着塗装後、必要に応じて水洗を行ない、
加熱を行なうが、この加熱条件が重要であり、まず電着
困難部の表面の到達最高温度が40〜80℃、好ましく
は50〜70℃となることが必要である。電着困難部の
表面の到達最高温度が40℃未満では、カチオン電着塗
料〔2〕による第2回目の電着塗装を行なった際に1回
目の電着塗膜と2回目の電着塗膜とが混合しやすくな
り、仕上り性が低下し、十分なチッピング性、防食性な
どの塗膜性能を有する塗膜が得られなくなる。一方、電
着困難部の表面の到達最高温度が80℃を超えると、電
着困難部に形成された目的膜厚に達していない1回目の
電着塗膜も溶融して緻密な膜となるので、電着困難部に
おける目的膜厚に到達していない塗膜上であっても、第
2回目の電着塗装による電着塗膜が形成されない箇所が
発生しやすくなる。In the method of the present invention, after the electrodeposition coating of the above-mentioned cationic electrodeposition coating material [1], washing with water is carried out if necessary.
Heating is performed, and this heating condition is important. First, it is necessary that the maximum temperature reached on the surface of the electrodeposition difficult part be 40 to 80 ° C, preferably 50 to 70 ° C. When the maximum temperature of the surface of the electrodeposition difficult part is less than 40 ° C., the first electrodeposition coating and the second electrodeposition coating are performed when the second electrodeposition coating with the cationic electrodeposition coating [2] is performed. It becomes easy to mix with the film, the finish is reduced, and a coating film having sufficient coating performance such as chipping property and anticorrosion property cannot be obtained. On the other hand, if the maximum temperature reached on the surface of the electrodeposition difficult part exceeds 80 ° C., the first electrodeposition coating film formed on the electrodeposition difficult part and not reaching the target film thickness also melts and becomes a dense film. Therefore, even on the coating film which has not reached the target film thickness in the electrodeposition difficult part, a portion where the electrodeposition coating film is not formed by the second electrodeposition coating is likely to occur.
【0062】さらに、上記加熱において、電着容易部の
表面の到達最高温度及び電着困難部の表面の到達最高温
度のそれぞれは、加熱方法などにより、バラツキを生じ
ることがあるが、電着容易部の表面の到達最高温度の最
大温度が、電着困難部の表面の到達最高温度の最小温度
より20〜70℃高い温度となることが必要である。こ
の温度差が、20℃より小さくなると、加熱による電着
容易部の塗膜と電着困難部の塗膜との塗膜状態の差が小
さくなり、温度差による第2回目の電着塗膜の形成のし
やすさに差がなくなってしまう。一方、温度差が、70
℃より大きくなると、電着容易部の場所ごとの温度のバ
ラツキが大きくなり、電着容易部の塗膜の場所ごとの乾
燥程度に差が出てしまい、塗面平滑性低下の原因となる
という問題がある。Further, in the above heating, the maximum temperature at the surface of the electrodeposited portion and the maximum temperature at the surface of the electrodeposited portion may vary depending on the heating method. It is necessary that the maximum temperature of the highest temperature of the surface of the portion is 20 to 70 ° C. higher than the minimum temperature of the highest temperature of the surface of the difficult-to-electrode portion. If this temperature difference is smaller than 20 ° C., the difference in the coating state between the coating in the portion easy to electrodeposit by heating and the coating in the portion difficult to electrodeposit becomes small, and the second electrodeposition coating due to the temperature difference There is no difference in the ease of formation. On the other hand, when the temperature difference is 70
When the temperature is higher than ℃, the temperature variation in each place of the electrodeposited portion becomes large, and the degree of drying of the coating in the electrodeposited portion becomes different from place to place, which causes a decrease in the smoothness of the coated surface. There's a problem.
【0063】本発明方法において、被塗物が自動車ボデ
ィである場合には、上記加熱は、通常、3〜7分間行な
うことが好ましい。加熱時間が短いと、電着困難部の到
達最高温度が、40℃に到達しないことが起こりやす
く、また加熱時間が長いと、電着容易部の表面の到達最
高温度の最大温度と、電着困難部の表面の到達最高温度
の最小温度との温度差が、20℃より小さくなりやすく
なる。In the method of the present invention, when the object to be coated is an automobile body, the heating is preferably carried out usually for 3 to 7 minutes. If the heating time is short, it is likely that the maximum temperature of the electrodeposition difficult part does not reach 40 ° C., and if the heating time is long, the maximum temperature of the maximum temperature of the surface of the electrodeposition easy part and the electrodeposition The temperature difference between the highest temperature reached on the surface of the difficult part and the minimum temperature tends to be smaller than 20 ° C.
【0064】また上記加熱において、電着容易部の表面
のいずれの箇所においても、その到達最高温度は、電着
困難部の表面のいずれの箇所における到達最高温度より
実質的に高い温度となるようにすることが好ましい。In the above heating, the maximum temperature at any point on the surface of the electrodepositable portion is substantially higher than the maximum temperature at any point on the surface of the electrodeposition difficult portion. Is preferable.
【0065】本発明方法においては、上記加熱後、通
常、被塗物を冷却し、ついで第2回目の電着塗装とし
て、カチオン電着塗料〔2〕が電着塗装される。In the method of the present invention, after the above-mentioned heating, the object to be coated is usually cooled, and then, as a second electrodeposition coating, a cationic electrodeposition coating [2] is electrodeposited.
【0066】カチオン電着塗料〔2〕 カチオン電着塗料〔2〕としては、防食性の点からカチ
オン電着性エポキシ樹脂を主成分とする電着塗料を挙げ
ることができる。カチオン電着塗料〔2〕として、カチ
オン電着塗料〔1〕と異なる機能を有する塗膜を形成す
るカチオン電着塗料を使用することによって、被塗物の
部位で異なる機能を有する塗膜を形成することが可能で
ある。 Cationic electrodeposition paint [2] Examples of the cationic electrodeposition paint [2] include an electrodeposition paint containing a cationic electrodeposition epoxy resin as a main component from the viewpoint of corrosion resistance. By using a cationic electrodeposition paint that forms a film having a different function from the cationic electrodeposition paint [1] as the cationic electrodeposition paint [2], a coating film having a different function is formed at a portion of the object to be coated. It is possible to
【0067】上記カチオン電着性エポキシ樹脂を主成分
とする電着塗料(以下、「EP−CED」と略称するこ
とがある)におけるカチオン電着性エポキシ樹脂として
は、前記カチオン電着塗料〔1〕の一例として挙げたC
ED(3)における(B)成分であるエポキシ樹脂系カ
チオン電着性樹脂を挙げることができる。As the cationic electrodeposition epoxy resin in the above-mentioned electrodeposition coating composition containing a cationic electrodeposition epoxy resin as a main component (hereinafter sometimes abbreviated as “EP-CED”), the cationic electrodeposition coating resin [1] C as an example
An epoxy resin-based cationic electrodeposition resin as the component (B) in the ED (3) can be mentioned.
【0068】上記カチオン電着性エポキシ樹脂は、酢
酸、プロピオン酸、乳酸、ヒドロキシ酢酸などの酸で中
和され、水分散能が付与される。The above cationic electrodepositable epoxy resin is neutralized with an acid such as acetic acid, propionic acid, lactic acid, or hydroxyacetic acid to give water dispersibility.
【0069】上記EP−CEDは、上記カチオン電着性
エポキシ樹脂に、必要に応じて架橋剤を混合してもよ
い。この架橋剤としては、前記CED(3)が必要に応
じて含有してもよい架橋剤として挙げたブロックポリイ
ソシアネート化合物、メラミン樹脂などを挙げることが
できる。In the EP-CED, a crosslinking agent may be mixed with the cationic electrodepositable epoxy resin as required. Examples of the cross-linking agent include the block polyisocyanate compounds and melamine resins mentioned as the cross-linking agent which may be contained in the CED (3) as needed.
【0070】また、上記架橋剤を使用しなくても硬化さ
せることが可能な自己架橋タイプのアミン付加エポキシ
樹脂を使用することができ、例えばポリエポキシ物質に
β−ヒドロキシアルキルカルバメート基を導入した樹脂
(例えば特開昭59−155470号公報参照);エス
テル交換反応によって硬化しうるタイプの樹脂(例えば
特開昭55−80436号公報参照);基体樹脂中にブ
ロックイソシアネート基を導入した樹脂などを用いるこ
ともできる。Further, a self-crosslinking type amine-added epoxy resin which can be cured without using the above-mentioned crosslinking agent can be used. For example, a resin obtained by introducing a β-hydroxyalkyl carbamate group into a polyepoxy substance can be used. (See, for example, JP-A-59-155470); a resin that can be cured by a transesterification reaction (see, for example, JP-A-55-80436); a resin in which a blocked isocyanate group is introduced into a base resin; You can also.
【0071】上記EP−CEDなどのカチオン電着塗料
〔2〕は、さらに必要に応じて、前記カチオン電着塗料
〔1〕中に必要に応じて配合される通常の添加物、例え
ば、顔料類、顔料分散用樹脂、ハジキ防止剤、有機溶
剤、硬化触媒などを含有することができる。The cationic electrodeposition coating material [2] such as EP-CED may be further used as necessary, if necessary, with the usual additives, for example, pigments, incorporated in the cationic electrodeposition coating material [1]. , A pigment dispersing resin, an anti-cissing agent, an organic solvent, a curing catalyst, and the like.
【0072】上記カチオン電着塗料〔2〕は、被塗物の
エッジ防食性が強く要求される場合には、ゲル化微粒子
を配合してエッジ被覆性を改良することが好適である。In the case where the above-mentioned cationic electrodeposition coating material [2] is strongly required to have an edge-corrosion-proof property, it is preferable to improve the edge-coating property by incorporating gelling fine particles.
【0073】上記ゲル化微粒子としては、粒子内の架橋
反応によりゲル化された微粒子重合体であれば特に制限
なく従来公知のものが使用でき、例えばアルコキシシリ
ル基とカチオン性基とを含有するアクリル共重合体を水
分散化し、粒子内架橋せしめたもの(特願昭62−54
141号公報参照);アルコキシシリル基と水酸基及び
カチオン性基を有する内部架橋ゲル化微粒子(特開平2
−47173号公報参照);アルコキシシリル基とウレ
タン結合と水酸基及びカチオン性基を有する内部架橋ゲ
ル化微粒子(特開平3−62860号公報参照)などが
挙げられる。As the gelled fine particles, conventionally known fine particles can be used without particular limitation as long as they are fine particle polymers gelled by a cross-linking reaction in the particles. For example, acrylic gels containing an alkoxysilyl group and a cationic group can be used. Copolymers dispersed in water and cross-linked in particles (Japanese Patent Application No. 62-54)
No. 141); internally crosslinked gelled fine particles having an alkoxysilyl group, a hydroxyl group and a cationic group (Japanese Patent Laid-Open No.
-Interlinked gelled fine particles having an alkoxysilyl group, a urethane bond, a hydroxyl group and a cationic group (see JP-A-3-62860).
【0074】さらに上記ゲル化微粒子として、特に加水
分解性アルコキシシリル基を含有するエポキシ樹脂アミ
ン付加物を水分散化し、且つ粒子内架橋せしめてなるカ
チオン電着性ゲル化微粒子が、防食性の点から好適に使
用できる。Further, as the above-mentioned gelled fine particles, in particular, cationic electrodepositable gelled fine particles obtained by dispersing a hydrolyzable alkoxysilyl group-containing epoxy resin amine adduct in water and cross-linking within the particles are preferable. Can be suitably used.
【0075】ゲル化微粒子の粒径は、一般に0.5μm
以下、好ましくは0.01〜0.3μm 、より好ましく
は0.05〜0.2μm の範囲内にあることができる。
粒径の調整は加水分解性アルコキシシラン基を含有する
エポキシ樹脂アミン付加物中のカチオン性基の量を調節
することによって行なうことができ、それによって容易
に所望の範囲内の粒径を得ることができる。The particle size of the gelled fine particles is generally 0.5 μm
Hereinafter, it can be in the range of preferably 0.01 to 0.3 μm, more preferably 0.05 to 0.2 μm.
The particle size can be adjusted by adjusting the amount of the cationic group in the epoxy resin amine adduct containing a hydrolyzable alkoxysilane group, thereby easily obtaining a particle size within a desired range. Can be.
【0076】該カチオン電着塗料〔2〕において、上記
ゲル化微粒子を配合する場合には、該配合量が全樹脂固
形分(カチオン電着性エポキシ樹脂とゲル化微粒子の合
計)に対し、3〜50重量%、好ましくは7〜35重量
%であることが適当である。かくして得られるカチオン
電着塗料〔2〕は、適宜脱イオン水で希釈して固形分濃
度が約3〜25重量%、好ましくは5〜20重量%、p
Hが約5.5〜8の範囲内になるように調整するのが適
当である。When the above gelled fine particles are blended in the cationic electrodeposition paint [2], the blending amount is 3 to the total resin solid content (total of the cationically electrodepositable epoxy resin and the gelled fine particles). Suitably, it is from 50 to 50% by weight, preferably from 7 to 35% by weight. The cationic electrodeposition coating [2] thus obtained is appropriately diluted with deionized water to have a solid content of about 3 to 25% by weight, preferably 5 to 20% by weight, p.
It is appropriate to adjust H so that it is in the range of about 5.5-8.
【0077】カチオン電着塗料〔2〕の塗装 第2回目の電着塗装として、第1回目電着塗膜が形成さ
れた被塗物に上記カチオン電着塗料〔2〕をカチオン電
着塗装する。この電着塗装によって、カチオン電着塗料
〔1〕の塗膜が少なくとも電着容易部にすでに形成され
た複雑な構造を有する被塗物に、カチオン電着塗料
〔2〕の塗膜が少なくとも電着困難部に形成される。こ
のとき、カチオン電着塗料〔2〕の塗膜が電着容易部の
一部に形成されてもよい。[0077] As coating the second electrodeposition coating of the cationic electrodeposition paint [2], the cationic electrodeposition paint [2] painting cation electrodeposition to a coating object to the first electrodeposited coating is formed . By this electrodeposition coating, the coating of the cationic electrodeposition coating [2] is applied to at least the coating object having a complicated structure in which the coating of the cationic electrodeposition coating [1] has already been formed in the electrodeposition-easy part. It is formed in the difficult-to-wear part. At this time, a coating film of the cationic electrodeposition paint [2] may be formed on a part of the electrodeposition-easy part.
【0078】カチオン電着塗料〔2〕の電着塗装におい
ては、電着容易部には膜抵抗の大きな塗膜が形成されて
いるので電着容易部には電流が流れにくくなっており、
電着困難部に電流が集中して流れるので電着困難部に電
着塗料〔2〕の塗膜を形成することができ、電着困難部
にも総合的に目的膜厚の電着塗膜を形成することができ
るとともに、熱流動によって素地が露出したエッジ部な
どの未塗装部分にも電着塗膜を形成することができる。In the electrodeposition coating of the cationic electrodeposition coating [2], since a coating film having a large film resistance is formed in the electrodeposition-easy portion, current hardly flows in the electrodeposition-easy portion.
Since the current flows intensively in the electrodeposition difficult part, the coating film of the electrodeposition paint [2] can be formed on the electrodeposition difficult part, and the electrodeposition coating film of the target film thickness is also formed on the electrodeposition difficult part comprehensively. Can be formed, and an electrodeposition coating film can be formed on an unpainted portion such as an edge portion where the substrate is exposed by the heat flow.
【0079】上記カチオン電着塗料〔2〕を用いて電着
塗装を行なう方法及び装置は、前記カチオン電着塗料
〔1〕の塗装に使用される方法及び装置を同様に使用す
ることができる。そのうち、通電時間などについては、
特に制限されるものではないが、通常、前記カチオン電
着塗料〔1〕の塗装において必要とする時間の1/4〜
1/1でも十分に、被塗物の目的膜厚に達しない部分に
カチオン電着塗料〔1〕による電着塗膜を形成すること
ができる。The method and apparatus for performing electrodeposition coating using the cationic electrodeposition coating [2] may be the same as those used for coating the cationic electrodeposition coating [1]. Among them, about the energization time,
Although not particularly limited, usually, the time required for coating the cationic electrodeposition paint [1] is 1/4 to 1/4.
Even if it is 1/1, the electrodeposition coating film of the cationic electrodeposition coating material [1] can be sufficiently formed on the portion not reaching the target film thickness of the object to be coated.
【0080】また、被塗物を電着浴中に全没させて電着
塗装する方法が一般的であるが、この方法以外に電着困
難部を含む被塗物の一部を電着浴中に浸漬して電着す
る、いわゆる「半没電着法」によって第2回目の電着塗
装を行なうこともできる。In general, a method of applying an electrodeposition coating by completely immersing an object to be coated in an electrodeposition bath is used. The second electrodeposition coating can be performed by so-called “semi-immersion electrodeposition method” in which the electrodeposition is performed by immersion in the electrodeposition.
【0081】上記のように被塗物に電着塗料〔1〕及び
電着塗料〔2〕の塗膜を形成し、これら両者が硬化する
条件にて焼付けを行なうことにより被塗物に目的とする
電着硬化塗膜を形成することができる。この焼付け条件
は、通常、120〜180℃で10〜30分間保持する
条件である。As described above, a coating film of the electrodeposition paint [1] and the electrodeposition paint [2] is formed on the object to be coated, and baking is performed under the condition that both of these are hardened, so that the object to be coated is An electrodeposited cured coating film can be formed. The baking condition is a condition in which the temperature is usually maintained at 120 to 180 ° C. for 10 to 30 minutes.
【0082】上記のように、カチオン電着塗料〔1〕及
びカチオン電着塗料〔2〕による2回の電着塗装によ
り、複雑な構造を有する被塗物の一般部(第1回目の電
着塗装により目的膜厚が形成される部分)には、カチオ
ン電着塗料〔1〕による耐チッピング性の優れた塗膜が
主として形成され、複雑な構造を有する被塗物の、袋構
造部内部などの内板部、円筒の内部などの複雑な構造部
(第1回目の電着塗装により目的膜厚が形成されない部
分)には、カチオン電着塗料〔1〕による塗膜の上にカ
チオン電着塗料〔2〕による塗膜が形成されるか、又は
カチオン電着塗料〔1〕による塗膜なしにカチオン電着
塗料〔2〕による塗膜が形成されて目的膜厚の塗膜が得
られる。As described above, the general portion (the first electrodeposition) of the object having a complicated structure is performed by the two electrodeposition coatings using the cationic electrodeposition coating [1] and the cationic electrodeposition coating [2]. In the part where the target film thickness is formed by coating), a coating film having excellent chipping resistance by the cationic electrodeposition coating [1] is mainly formed, and the inside of the bag structure portion of the object having a complicated structure is formed. For complex structures such as the inner plate part and the inside of a cylinder (where the target film thickness is not formed by the first electrodeposition coating), the cationic electrodeposition coating [1] A coating film of the coating [2] is formed, or a coating film of the cationic electrodeposition coating [2] is formed without a coating of the cationic electrodeposition coating [1], thereby obtaining a coating having a desired film thickness.
【0083】上記のように、被塗物に形成される塗膜を
被塗物の部分によって代えることができるので、被塗物
の一般部に耐チッピング性の優れた塗膜を形成でき、複
雑な構造部には耐食性の優れた、また必要に応じて、そ
れに加えて他の機能を発揮する電着塗膜を形成すること
ができる。例えば、カチオン電着塗料〔2〕として、ゲ
ル化微粒子を配合したものを使用することにより被塗物
のエッジ部を十分に被覆することができる。その他、目
的に応じ種々の機能を有する塗膜の組合せとすることが
できる。As described above, the coating film formed on the object to be coated can be changed depending on the part of the object to be coated, so that a coating film having excellent chipping resistance can be formed on the general portion of the object to be coated, and a complicated film can be formed. An electrodeposition coating film having excellent corrosion resistance and, if necessary, exhibiting other functions can be formed on such a structural portion. For example, as the cationic electrodeposition coating [2], a mixture containing gelling fine particles can be used to sufficiently cover the edge portion of the object to be coated. In addition, it can be a combination of coating films having various functions according to the purpose.
【0084】上記のようにして形成される電着塗膜上に
は、必要に応じて中塗り及び/又は上塗り塗料を適宜塗
り重ねて仕上げることができる。On the electrodeposition coating film formed as described above, an intermediate coating and / or a top coating can be applied as needed to finish.
【0085】[0085]
【実施例】以下、製造例、実施例及び比較例により、本
発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。各例中の「部」は重量部、「%」は
重量%を示す。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Production Examples, Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto. "Parts" in each example indicates parts by weight, and "%" indicates% by weight.
【0086】製造例1 高分子量ポリウレタン樹脂
(A)の製造 (A−1):ポリエチレン−プロピレン(ブロック)エ
ーテルグリコール〔サンニックスジオール PL−21
00(数平均分子量2,477);三洋化成工業株式会
社製〕479.2部、ネオペンチルグリコール39.7
4部、ヘキサメチレンジイソシアネート158.3部及
びメチルイソブチルケトン75部を反応容器に仕込み、
反応系内を窒素ガス置換した後、撹拌しながら110℃
で3時間反応し、次に反応物を60℃まで冷却しN−メ
チルジエタノールアミン23.78部及びメチルイソブ
チルケトン225部を加えて、さらに90℃で4時間反
応して残存NCO基含量1.30%のウレタンプレポリ
マー溶液を合成した。このウレタンプレポリマー溶液を
40℃に冷却した後、イソホロンジアミン22.9部、
モノエタノールアミン2.44部、メチルイソブチルケ
トン355部及びイソプロパノール70部の混合物を加
えて1時間反応し残存NCO基がなくなるまで鎖伸長反
応を行ない、固形分50.0%の、数平均分子量約3
5,000の高分子量ポリウレタン樹脂(A−1)の淡
黄色溶液を得た。樹脂(A−1)のアミン価は、15.
4mgKOH/g 樹脂(第3級アミノ基に基づく窒素原子含有
量として0.39%)であった。また、Fedors法による
計算SP値は、9.7であった。 製造例2 エポキシ系カチオン電着性樹脂(B)の製造 (B−1):撹拌機、温度計、窒素導入管及び還流冷却
器を取り付けたフラスコに、ビスフェノールAとエピク
ロルヒドリンとの反応によって得られた数平均分子量3
70、エポキシ当量185のエポキシ樹脂518部を仕
込み、ビスフェノールA57部及びジメチルベンジルア
ミン0.2部を加え、120℃でエポキシ当量が250
となるまで反応させた。次いでε−カプロラクトン21
3部及びテトラブトキシチタン0.03部を加え、17
0℃に昇温し、この温度を保ちながら経時でサンプリン
グを行ない、赤外吸収スペクトル測定にて未反応ε−カ
プロラクトン量を追跡し、反応率が98%以上になった
時点でビスフェノールA148部とジメチルベンジルア
ミン0.4部をさらに加え、130℃でエポキシ当量9
36となるまで反応させた。次いで、メチルイソブチル
ケトン257.4部、ジエチルアミン25.6部、ジエ
タノールアミン68.3部を加え80℃で2時間反応
後、メチルエチルケトン143.4部で希釈し、樹脂固
形分72%のエポキシ−ポリアミン樹脂(B−1)の溶
液を得た。この樹脂のアミン価は54.5mgKOH/g 樹脂
で、第1級水酸基当量は500であった。Production Example 1 Production of High Molecular Weight Polyurethane Resin (A) (A-1): Polyethylene-propylene (block) ether glycol [Sanixdiol PL-21
00 (number average molecular weight 2,477); manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.] 479.2 parts, neopentyl glycol 39.7
4 parts, 158.3 parts of hexamethylene diisocyanate and 75 parts of methyl isobutyl ketone were charged into a reaction vessel,
After the inside of the reaction system was replaced with nitrogen gas, 110 ° C. while stirring.
The reaction product was cooled to 60 ° C., 23.78 parts of N-methyldiethanolamine and 225 parts of methyl isobutyl ketone were added, and the mixture was further reacted at 90 ° C. for 4 hours to obtain a residual NCO group content of 1.30. % Urethane prepolymer solution was synthesized. After cooling the urethane prepolymer solution to 40 ° C., 22.9 parts of isophoronediamine,
A mixture of 2.44 parts of monoethanolamine, 355 parts of methyl isobutyl ketone and 70 parts of isopropanol was added thereto, and the mixture was reacted for 1 hour. A chain elongation reaction was carried out until the remaining NCO groups disappeared. 3
A pale yellow solution of 5,000 high molecular weight polyurethane resin (A-1) was obtained. The amine value of the resin (A-1) is 15.
The resin content was 4 mgKOH / g resin (0.39% as nitrogen atom content based on tertiary amino groups). The SP value calculated by the Fedors method was 9.7. Production Example 2 Production of Epoxy Cationic Electrodepositable Resin (B) (B-1): Obtained by reacting bisphenol A with epichlorohydrin in a flask equipped with a stirrer, thermometer, nitrogen inlet tube and reflux condenser. Number average molecular weight 3
70, 518 parts of an epoxy resin having an epoxy equivalent of 185 were charged, and 57 parts of bisphenol A and 0.2 part of dimethylbenzylamine were added.
The reaction was continued until Then, ε-caprolactone 21
3 parts and 0.03 part of tetrabutoxy titanium were added, and 17 parts were added.
The temperature was raised to 0 ° C., sampling was performed over time while maintaining this temperature, the amount of unreacted ε-caprolactone was traced by infrared absorption spectrum measurement, and when the reaction rate reached 98% or more, 148 parts of bisphenol A was added. 0.4 parts of dimethylbenzylamine was further added, and the epoxy equivalent was 9 at 130 ° C.
The reaction was allowed to reach 36. Next, 257.4 parts of methyl isobutyl ketone, 25.6 parts of diethylamine, and 68.3 parts of diethanolamine were added, and the mixture was reacted at 80 ° C. for 2 hours. The mixture was diluted with 143.4 parts of methyl ethyl ketone to obtain an epoxy-polyamine resin having a resin solid content of 72%. A solution of (B-1) was obtained. The amine value of this resin was 54.5 mg KOH / g resin, and the primary hydroxyl equivalent was 500.
【0087】製造例3 ゲル化微粒子の製造 温度計、撹拌機、還流冷却器及び窒素ガス吹き込み口を
取り付けた反応容器に、窒素ガス吹き込み下でエポン8
28EL(注1)1,045部、ビスフェノールA17
1部及びジエタノールアミン52.2部を仕込んで12
0℃に加熱し、エポキシ当量(注2)が理論値(31
7)に達するまで反応させた。その後80℃まで冷却
し、KBE−903(注3)221部とジエタノールア
ミン157.5部を加え、3級アミン価(注4)が理論
値(102)に達するまで反応させた。その後エチレン
グリコールモノブチルエーテル706部で希釈し、数平
均分子量約1,650の加水分解性アルコキシシラン基
を含有するエポキシ樹脂アミン付加物の固形分70%の
エチレングリコールモノブチルエーテル溶液を得た。Production Example 3 Production of Gelled Fine Particles In a reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, a reflux condenser and a nitrogen gas injection port, Epon 8 was injected under nitrogen gas injection.
28EL (Note 1) 1,045 parts, bisphenol A17
1 part and 52.2 parts of diethanolamine
The mixture was heated to 0 ° C and the epoxy equivalent (Note 2) was changed to the theoretical value (31
The reaction was continued until 7) was reached. Thereafter, the mixture was cooled to 80 ° C., and 221 parts of KBE-903 (Note 3) and 157.5 parts of diethanolamine were added, and the mixture was reacted until the tertiary amine value (Note 4) reached the theoretical value (102). Thereafter, the mixture was diluted with 706 parts of ethylene glycol monobutyl ether to obtain an ethylene glycol monobutyl ether solution having a 70% solid content of an epoxy resin amine adduct containing a hydrolyzable alkoxysilane group having a number average molecular weight of about 1,650.
【0088】2リットルフラスコに、上記で得た加水分
解性アルコキシシリル基を含有するエポキシ樹脂アミン
付加物100部及び10%酢酸11部を加えて30℃で
5分間撹拌した後、脱イオン水239部を強く撹拌しな
がら約30分間かけて滴下し、50℃に昇温して約3時
間撹拌を行なった。かくして、固形分20%の乳白色の
粒子内架橋したゲル化微粒子分散液(G)が得られ、こ
の微粒子のエチレングリコールモノブチルエーテル中で
の平均粒子径は0.15μm であった。To a 2 liter flask were added 100 parts of the epoxy resin amine adduct containing a hydrolyzable alkoxysilyl group obtained above and 11 parts of 10% acetic acid, and the mixture was stirred at 30 ° C. for 5 minutes. The mixture was added dropwise over about 30 minutes with vigorous stirring, heated to 50 ° C., and stirred for about 3 hours. Thus, a milky white particle-crosslinked gelled fine particle dispersion (G) having a solid content of 20% was obtained, and the average particle size of the fine particles in ethylene glycol monobutyl ether was 0.15 μm.
【0089】(注1)エポキシ当量約190を持つビス
フェノールAのジグリシジルエーテル(油化シェルエポ
キシ(株)製) (注2)JIS−K−7236に準拠。但し、アミノ基
もエポキシ基として合算する。(Note 1) Diglycidyl ether of bisphenol A having an epoxy equivalent of about 190 (manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) (Note 2) Based on JIS-K-7236. However, amino groups are also included as epoxy groups.
【0090】(注3)γ−アミノプロピルトリエトキシ
シラン(信越化学(株)製) (注4)無水酢酸でアセチル化した後、クリスタルバイ
オレットを指示薬として過塩素酸で滴定。(Note 3) γ-aminopropyltriethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) (Note 4) After acetylation with acetic anhydride, titration with perchloric acid using crystal violet as an indicator.
【0091】カチオン電着塗料の作成 作成例1 製造例1で得た高分子量ポリウレタン樹脂(A−1)溶
液24部(固形分量で12部)、製造例2で得たエポキ
シ系カチオン電着性樹脂(B−1)溶液111部(固形
分量で80部)及びヘキサメチレンジイソシアネートの
メチルエチルケトオキシムブロック化物(固形分量で2
0部)を混合し、得られた混合液に、酢酸鉛1部及び1
0%酢酸水溶液15部を配合し、均一に混合させた後、
撹拌しながら脱イオン水を約15分間かけて滴下し、固
形分約35%のカチオン電着塗料用クリヤエマルション
を得た。このクリヤエマルションに後記表1に示す顔料
ペースト(P−1)62.2部(固形分量で28部)を
撹拌しながら加え、脱イオン水で希釈して固形分約20
%のカチオン電着塗料(1)を得た。得られたカチオン
電着塗料(1)は、耐チッピング性に優れた塗膜を形成
可能な電着塗料である。Preparation of Cationic Electrodeposition Coating Preparation Example 1 24 parts (12 parts in solid content) of the high molecular weight polyurethane resin (A-1) solution obtained in Production Example 1, and the epoxy cationic electrodeposition property obtained in Production Example 2. 111 parts of resin (B-1) solution (80 parts in solid content) and methyl ethyl ketoxime blocked product of hexamethylene diisocyanate (2 in solid content)
0 parts), and 1 part of lead acetate and 1 part
After mixing 15 parts of 0% acetic acid aqueous solution and mixing uniformly,
While stirring, deionized water was added dropwise over about 15 minutes to obtain a clear emulsion for cationic electrodeposition paint having a solid content of about 35%. To this clear emulsion, 62.2 parts (28 parts in terms of solid content) of a pigment paste (P-1) shown in Table 1 below are added with stirring, and diluted with deionized water to obtain a solid content of about 20%.
% Of cationic electrodeposition paint (1) was obtained. The obtained cationic electrodeposition paint (1) is an electrodeposition paint capable of forming a coating film having excellent chipping resistance.
【0092】作成例2 固形分32%のHB3000クリヤエマルション(関西
ペイント社製、カチオン電着塗料用樹脂エマルション、
樹脂分は、ポリエステル変性エポキシ樹脂及びブロック
化したジイソシアネート化合物からなる)687.5部
に表1に示す固形分55%の顔料ペースト(P−2)1
09部を配合、撹拌し、脱イオン水で希釈して固形分2
0%のカチオン電着塗料(2)を得た。Preparation Example 2 HB3000 clear emulsion having a solid content of 32% (Kansai Paint Co., Ltd., resin emulsion for cationic electrodeposition paint,
The resin component is composed of a polyester-modified epoxy resin and a blocked diisocyanate compound. 687.5 parts of a 55% solid content pigment paste (P-2) 1 shown in Table 1
09 parts, stirred, diluted with deionized water and solid content 2
0% of the cationic electrodeposition paint (2) was obtained.
【0093】作成例3 固形分32%のHB3000クリヤエマルション625
部に固形分55%の顔料ペースト(P−2)109部及
び製造例3で得た固形分20%のゲル化微粒子分散液
(G)100部を配合、撹拌し、脱イオン水で希釈して
固形分20%のカチオン電着塗料(3)を得た。Preparation Example 3 HB3000 clear emulsion 625 having a solid content of 32%
To 109 parts of a pigment paste (P-2) having a solid content of 55% and 100 parts of a gelled fine particle dispersion (G) having a solid content of 20% obtained in Production Example 3 were stirred, and diluted with deionized water. Thus, a cationic electrodeposition paint (3) having a solid content of 20% was obtained.
【0094】[0094]
【表1】 [Table 1]
【0095】つきまわり性についてのモデル実験 作成例1で得た固形分20%のカチオン電着塗料(1)
を入れた、内径150mm、高さ350mmの底を有する円
筒状のステンレス容器に、基準板を取り付けた肉厚1.
8mm、内径16.0mm、長さ330mmのステンレス製円
筒管の内部の中央位置に0.5×10.0×350mmの
大きさの被塗物をステンレス製円筒管に触れないように
配置した試験器具を、後記図1に示すように設置した。
上記試験装置における基準板及び被塗物の材質は、いず
れもリン酸亜鉛処理冷延鋼板である。またステンレス容
器の底にはマグネットスターラーによって回転できるス
ターラーチップが入れられている。 Cathodic electrodeposition paint (1) having a solid content of 20%, obtained in Model Experiment Preparation Example 1 for throwing power (1)
, A reference plate is attached to a cylindrical stainless steel container having an inner diameter of 150 mm and a height of 350 mm and having a bottom.
A test in which an object to be coated having a size of 0.5 × 10.0 × 350 mm was arranged at a central position inside a stainless steel cylindrical tube having a length of 8 mm, an inner diameter of 16.0 mm and a length of 330 mm so as not to touch the stainless steel cylindrical tube. The instrument was installed as shown in FIG. 1 below.
The materials of the reference plate and the object to be coated in the above test apparatus are both zinc phosphate-treated cold-rolled steel plates. A stirrer chip that can be rotated by a magnetic stirrer is placed at the bottom of the stainless steel container.
【0096】上記試験装置を用いて、第1回目の電着塗
装、加熱を下記表2に示す条件にて行なった後、電着塗
料(1)のかわりに作成例2で得た固形分20%のカチ
オン電着塗料(2)を使用し、第1回目の電着塗装を行
なった被塗物に電着塗装する以外は、同様の装置を使用
して第2回目の電着塗装を下記表2に示す条件にて行な
った。表2に、第1回目の電着塗装によって得られる、
基準板における電着塗膜の膜厚、被塗物における電着塗
料のつきまわり長さ(被塗物の円筒入口部における塗膜
形成端部から電着塗膜が形成されなくなる箇所までの距
離)、並びに第2回目の電着塗装によって得られる、基
準板における電着塗膜の総合膜厚(第1回目の電着塗装
によって形成される電着膜厚と第2回目の電着塗装によ
って形成される電着膜厚との合計膜厚)、第2回目の電
着塗装後の被塗物における電着塗料のつきまわり長さ
(最大長さは30cm)及び第1回目の電着塗装によって
形成される電着塗膜と第2回目の電着塗装によって形成
される電着塗膜との境界膜厚(境界部における第1回目
の電着塗膜の膜厚)を記載する。また表3に実験3と実
験5と実験9とについて、上記被塗物上における被塗物
の円筒入口部の塗膜形成端部からの距離(cm)に対する
電着総合塗膜厚(μm)を示す。Using the above test apparatus, the first electrodeposition coating and heating were performed under the conditions shown in Table 2 below, and then the solid content 20 obtained in Preparation Example 2 was used instead of the electrodeposition coating (1). % Of the cationic electrodeposition paint (2), and the second electrodeposition is performed using the same apparatus as described above except that the first electrodeposition is performed on the object to be coated. The test was performed under the conditions shown in Table 2. In Table 2, obtained by the first electrodeposition coating,
The thickness of the electrodeposition coating film on the reference plate, the throwing length of the electrodeposition coating material on the object to be coated (distance from the coating film forming end at the cylindrical entrance of the object to the point where no electrodeposition coating film is formed) ), And the total thickness of the electrodeposited coating film on the reference plate obtained by the second electrodeposition coating (the electrodeposition film thickness formed by the first electrodeposition coating and the second electrodeposition coating The total thickness of the electrodeposited film to be formed), the throwing length of the electrodeposition paint on the object to be coated after the second electrodeposition coating (the maximum length is 30 cm), and the first electrodeposition coating The thickness of the boundary between the electrodeposition coating film formed by the above and the electrodeposition coating film formed by the second electrodeposition coating (the thickness of the first electrodeposition coating film at the boundary portion) is described. Table 3 shows the total electrodeposition coating thickness (μm) with respect to the distance (cm) from the coating film forming end of the cylindrical entrance of the object to be coated on Experiment 3 to Experiment 3, Experiment 5 and Experiment 9. Is shown.
【0097】[0097]
【表2】 [Table 2]
【0098】[0098]
【表3】 [Table 3]
【0099】実施例1 第1回目電着用のカチオン電着塗料〔1〕として、作成
例1で得たカチオン電着塗料(1)を使用し、第2回目
電着用のカチオン電着塗料〔2〕として、作成例3で得
たカチオン電着塗料(3)を使用して、表4に示す条件
で電着塗装した後、160℃で20分間焼き付けて電着
塗膜を得た。被塗物としては下記の袋部塗装性試験用被
塗物を使用した。電着塗装時におけるこの被塗物と対極
との距離が110mmとなるようにし、且つ8mmφの穴の
開いた面が対極に面するように浸漬した。この被塗物の
平行に配置された4枚の鋼板のうちの穴の開いていない
鋼板の、箱状体における内面に相当する部分を内板部と
し、箱状体を形成している穴の開いた鋼板のうちの対極
に最も近い鋼板の、箱状体における外面に相当する部分
を外板部とし、上記内板部及び外板部における膜厚及び
加熱条件、並びに内板部と外板部との総合膜厚比、及び
得られた外板部の耐チッピング性を表4に示す。耐チッ
ピング性の試験方法を下記に示す。また表4における電
着塗膜厚は硬化膜としての膜厚である。実施例1におい
て得られた総合塗膜は、(内板部最小総合膜厚/外板部
総合膜厚)である総合膜厚比が0.42であり、つきま
わり性が悪くなりがちな箇所にも十分な膜厚の塗膜を形
成できる。Example 1 The cationic electrodeposition coating [1] obtained in Preparation Example 1 was used as the cationic electrodeposition coating [1] for the first electrodeposition, and the cationic electrodeposition coating [2] for the second electrodeposition was used. ], Using the cationic electrodeposition coating material (3) obtained in Preparation Example 3, electrodeposition coating under the conditions shown in Table 4, and baking at 160 ° C. for 20 minutes to obtain an electrodeposition coating film. The following objects to be coated for the bag part paintability test were used as the objects to be coated. The electrode was immersed so that the distance between the object to be coated and the counter electrode during electrodeposition coating was 110 mm, and the surface with a hole of 8 mmφ faced the counter electrode. Of the four steel plates having no holes formed among the four steel plates arranged in parallel with each other to be coated, a portion corresponding to the inner surface of the box-shaped body is defined as an inner plate portion, and the holes forming the box-shaped body are formed. The portion of the steel plate closest to the counter electrode among the opened steel plates, which corresponds to the outer surface of the box-like body, is defined as an outer plate portion, and the thickness and heating conditions of the inner plate portion and the outer plate portion, and the inner plate portion and the outer plate Table 4 shows the total film thickness ratio of the outer plate and the chipping resistance of the obtained outer plate. The test method of chipping resistance is shown below. The thickness of the electrodeposited coating film in Table 4 is the thickness of the cured film. In the total coating film obtained in Example 1, the ratio of the total film thickness (the minimum total film thickness of the inner plate portion / the total film thickness of the outer plate portion) was 0.42, and the area where the throwing power was likely to be deteriorated Thus, a coating film having a sufficient thickness can be formed.
【0100】袋部塗装性試験用被塗物:横70×縦15
0×厚さ0.8mmのリン酸亜鉛処理冷延鋼板4枚のうち
の3枚に底辺から45mmで左右対称となる位置に8mmφ
の穴を開け、4枚の鋼板を等間隔に平行に配置し、側
面、底面もリン酸亜鉛処理冷延鋼板で遮蔽して、上面が
開放された、70×150×60mmの箱状構造体を作成
した。なお、上記4枚の鋼板のうちの穴を開けていない
鋼板が構造体の外面を形成するように配置した。得られ
た箱状構造体を袋部塗装性試験用に供する。この箱状構
造体は、電着塗装時、90mmの深さまで浸漬され、電着
塗料は8mmφの穴を通じてのみ出入する。 Coating material for bag coatability test : 70 × 15
8mmφ at a position that is 45mm from the bottom and symmetrical to the left and right of three of the four cold rolled zinc phosphate-treated steel sheets of 0x0.8mm thickness
A box-shaped structure of 70 x 150 x 60 mm, with four steel plates arranged in parallel at equal intervals, and the side and bottom surfaces are also shielded with zinc phosphate-treated cold-rolled steel plates, and the top surface is open It was created. In addition, it arrange | positioned so that the steel plate which does not perforate among the said four steel plates may form the outer surface of a structure. The obtained box-shaped structure is used for a bag part coatability test. This box-shaped structure is immersed to a depth of 90 mm at the time of electrodeposition coating, and the electrodeposition coating enters and exits only through an 8 mmφ hole.
【0101】耐チッピング性試験方法:得られた電着塗
装板に、さらに熱硬化性の中塗り塗料及び上塗塗料を塗
装し、加熱硬化したものについて下記試験を行なう。 Test method for chipping resistance : The obtained electrodeposition coated plate is further coated with a thermosetting intermediate coating material and a top coating material, and then subjected to the following test with respect to a heat-cured one.
【0102】 試験機器:Q−G−Rグラベロメータ
ー(Qパネル会社製品) 吹付けられる石:直径約15〜20mmの砕石 吹付けられる石の容量:約500ml 吹付けエアー圧力:約4kg/cm2 試験時の温度:約20℃ 試験片を試験片保持台に取り付け、約4kg/cm2の
吹付けエアー圧力で約500mlの砕石を試験片に発射せ
しめた。塗面状態を目視観察し下記の基準で評価する。Test equipment: QGR gravelometer (manufactured by Q panel company) Blowing stone: crushed stone having a diameter of about 15 to 20 mm Blowing stone volume: about 500 ml Blowing air pressure: about 4 kg / cm 2 Temperature during the test: about 20 ° C. The test piece was attached to a test piece holding table, and about 500 ml of crushed stone was fired on the test piece at a blowing air pressure of about 4 kg / cm 2 . The state of the coated surface is visually observed and evaluated according to the following criteria.
【0103】◎:上塗り塗膜の一部に衝撃によるキズが
極く僅か認められる程度で、電着塗膜の剥離を全く認め
ず。◎: Very little scratches due to impact were observed in part of the overcoat film, and no peeling of the electrodeposited film was observed.
【0104】○:上塗り及び中塗り塗膜に衝撃によるキ
ズがみられ、しかも電着塗膜の剥れが僅かに認められ
る。:: scratches due to impact were observed in the top coat and the intermediate coat, and peeling of the electrodeposited coat was slightly observed.
【0105】△:上塗り及び中塗り塗膜に衝撃によるキ
ズが多く認められ、しかも電着塗膜の剥れもかなり認め
られる。Δ: Many scratches due to impact were observed in the top coat and the intermediate coat, and peeling of the electrodeposited coat was also considerably observed.
【0106】実施例2〜6及び比較例1〜3 実施例1において、使用するカチオン電着塗料〔1〕及
び〔2〕の塗料種、電着塗装条件並びに加熱条件を表4
に示すとおりとする以外は、実施例1と同様に行なっ
た。Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 In Example 1, the types of the cationic electrodeposition paints [1] and [2] used, the electrodeposition conditions and the heating conditions are shown in Table 4.
The procedure was the same as in Example 1, except that
【0107】表4から明らかなように、(内板部最小総
合膜厚/外板部総合膜厚)である総合膜厚比は、実施例
1〜6のいずれも比較例1及び2の総合膜厚比より大き
な値であり、つきまわり性が良好である。比較例3にお
いては、総合膜厚比は、実施例のものとほぼ同等であっ
たが、耐チッピング性が劣っていた。As is apparent from Table 4, the total film thickness ratio of (the minimum total film thickness of the inner plate portion / the total film thickness of the outer plate portion) is the total film ratio of Comparative Examples 1 and 2 in all of Examples 1 to 6. The value is larger than the film thickness ratio, and the throwing power is good. In Comparative Example 3, the total film thickness ratio was almost the same as that of the example, but the chipping resistance was poor.
【0108】[0108]
【表4】 [Table 4]
【0109】[0109]
【発明の効果】本発明方法によって、第1回目及び第2
回目の電着塗装を行なうと、第1回目に塗装した電着塗
膜が十分につきまわらなかった複雑な構造部などの目的
膜厚に達しない部分に選択的に、第2回目に塗装した電
着塗膜が形成される。第1回目の電着塗装によって目的
膜厚に達しない部分の加熱が40〜80℃の範囲に抑え
られているので第2回目の電着塗装によって、この部分
に十分な膜厚の塗膜を形成することができ、また第1回
目の電着塗膜と第2回目の電着塗膜との境界部の膜厚を
十分に確保することができる。さらに電着容易部には、
第1回目の電着塗装により耐チッピング性の優れた電着
塗膜を形成でき、第2回目の電着塗装にカチオン電着性
エポキシ樹脂を主成分とするカチオン電着塗料を使用す
ることにより、電着困難部に耐食性の優れた電着塗膜を
形成することができる。According to the method of the present invention, the first time and the second time
When the second electrodeposition coating is performed, the second electrodeposition coating is selectively applied to a portion not reaching the target film thickness, such as a complicated structure part where the first electrodeposition coating film did not sufficiently cover. A coating film is formed. Since the heating of the portion which does not reach the target film thickness by the first electrodeposition coating is suppressed to the range of 40 to 80 ° C., the coating film having a sufficient film thickness is formed on this portion by the second electrodeposition coating. It can be formed, and the thickness of the boundary between the first electrodeposition coating film and the second electrodeposition coating film can be sufficiently ensured. Furthermore, in the electrodeposition easy part,
The first electrodeposition coating can form an electrodeposition coating film with excellent chipping resistance, and the second electrodeposition coating uses a cationic electrodeposition paint mainly composed of a cationic electrodeposition epoxy resin. In addition, an electrodeposition coating film having excellent corrosion resistance can be formed in a portion where electrodeposition is difficult.
【0110】また第1回目の電着時間を短くするなど、
電着時間を調節することにより、第1回目の電着塗装に
よって目的膜厚に達した部分と目的膜厚に達しない部分
とにおける、第2回目の電着塗装後における総合電着塗
膜の部分間の膜厚差を小さくできるので電着膜厚の均一
化をはかることができ、また電着時間の短時間化、過剰
塗膜厚の形成防止による電着塗料の使用量の低減をはか
ることもできる。Further, the first electrodeposition time is shortened,
By adjusting the electrodeposition time, the total electrodeposition coating film after the second electrodeposition coating in the portion reaching the target film thickness by the first electrodeposition coating and the portion not reaching the target film thickness in the first electrodeposition coating The difference in film thickness between parts can be reduced, so that the electrodeposition film thickness can be made uniform, the electrodeposition time can be shortened, and the amount of electrodeposition paint used can be reduced by preventing the formation of excessive film thickness. You can also.
【図1】前記「つきまわり性についてのモデル実験」に
使用した試験器具の設置状態を示すモデル図である。FIG. 1 is a model diagram showing an installation state of a test device used in the “model experiment on throwing power”.
1…基準板 2…被塗物 3…ステンレス製円筒管 4…ステンレス容器 5…カチオン電着塗料 6…スターラーチップ 7…マグネットスターラー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reference plate 2 ... Coating object 3 ... Stainless steel cylindrical tube 4 ... Stainless steel container 5 ... Cationic electrodeposition paint 6 ... Stirrer chip 7 ... Magnetic stirrer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松原 識 兵庫県尼崎市神崎町33番1号 関西ペイン ト株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Satoru Matsubara 33-1, Kanzakicho, Amagasaki-shi, Hyogo Kansai Paint Co., Ltd.
Claims (7)
ング性に優れた塗膜を形成できるカチオン電着塗料
〔1〕を電着塗装して、電着塗膜厚の目的膜厚を有する
部分と目的膜厚に達しない部分とを形成した後、目的膜
厚に達しない部分の被塗物表面の到達最高温度が40〜
80℃となり、且つ目的膜厚を有する部分の被塗物表面
の到達最高温度の最大温度が目的膜厚に達しない部分の
被塗物表面の到達最高温度の最小温度より20〜70℃
高い温度となるように被塗物を加熱した後、カチオン電
着性エポキシ樹脂を主成分とするカチオン電着塗料
〔2〕を電着塗装して該目的膜厚に達しない部分にカチ
オン電着塗料〔2〕による電着塗膜を形成し焼き付ける
ことを特徴とするカチオン電着塗装方法。1. A cationic electrodeposition paint [1] capable of forming a coating film having excellent chipping resistance is electrodeposited on an object having a complicated structure, and the target thickness of the electrodeposition coating film is adjusted. After forming the portion having the target thickness and the portion having the target thickness, the maximum temperature of the surface of the object to be coated in the portion not reaching the target thickness is 40 to
80 ° C., and the maximum temperature of the maximum temperature of the surface of the substrate in the portion having the target film thickness is 20 to 70 ° C. from the minimum temperature of the maximum temperature of the surface of the substrate in the portion not reaching the target film thickness.
After the object to be coated is heated to a high temperature, a cationic electrodeposition paint [2] containing a cationic electrodepositable epoxy resin as a main component is electrodeposited, and the portion not reaching the target film thickness is subjected to cationic electrodeposition. A cationic electrodeposition coating method comprising forming and baking an electrodeposition coating film of a coating [2].
ソシアネート(a)、高分子ポリオール(b)及び第3
級アミノ基を有するジオール(c)を反応させて得られ
る、溶解性パラメータ値(SP値)が9.5〜12.0
であり、且つ数平均分子量が少なくとも15,000の
高分子量ポリウレタン樹脂(A)1〜30重量%並びに
エポキシ樹脂系カチオン電着性樹脂(B)70〜99重
量%からなる樹脂成分を含有するカチオン電着塗料であ
ることを特徴とする請求項1記載の電着塗装方法。2. The cationic electrodeposition coating [1] comprises an organic polyisocyanate (a), a polymer polyol (b) and a third
Having a solubility parameter value (SP value) of 9.5 to 12.0 obtained by reacting a diol (c) having a secondary amino group.
And a cation containing a resin component consisting of 1 to 30% by weight of a high molecular weight polyurethane resin (A) having a number average molecular weight of at least 15,000 and 70 to 99% by weight of an epoxy resin cationic electrodeposition resin (B). The electrodeposition coating method according to claim 1, wherein the electrodeposition coating is an electrodeposition coating.
被塗物の加熱時間が3〜7分間であることを特徴とする
請求項1又は2記載の電着塗装方法。3. The electrodeposition coating method according to claim 1, wherein the heating time of the object to be coated after coating the cationic electrodeposition paint [1] is 3 to 7 minutes.
大膜厚が、10〜20μm である請求項1〜3のいずれ
か一項に記載の電着塗装方法。4. The electrodeposition coating method according to claim 1, wherein the coating film of the cationic electrodeposition coating [1] has a maximum thickness of 10 to 20 μm.
子を含有してなる請求項1〜4のいずれか一項に記載の
電着塗装方法。5. The electrodeposition coating method according to claim 1, wherein the cationic electrodeposition coating [2] contains gelled fine particles.
シリル基を含有するエポキシ樹脂アミン付加物を水分散
化し粒子内架橋せしめてなるカチオン電着性ゲル化微粒
子である請求項5記載のカチオン電着塗装方法。6. The cationic electrodepositable gelled fine particles according to claim 5, wherein the gelled fine particles are obtained by dispersing an epoxy resin amine adduct containing a hydrolyzable alkoxysilyl group in water and crosslinking the particles. How to paint.
6のいずれか一項に記載のカチオン電着塗装方法。7. The article to be coated is a rust-proofed steel sheet.
The cationic electrodeposition coating method according to any one of items 6 to 6.
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