JPS6212273B2 - - Google Patents
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- JPS6212273B2 JPS6212273B2 JP53066369A JP6636978A JPS6212273B2 JP S6212273 B2 JPS6212273 B2 JP S6212273B2 JP 53066369 A JP53066369 A JP 53066369A JP 6636978 A JP6636978 A JP 6636978A JP S6212273 B2 JPS6212273 B2 JP S6212273B2
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Description
本発明は、電着塗料組成物の製造方法に関す
る。
詳しくは、1,4付加型ポリブタジエンと、油
成分との予備反応(以下、油付加反応と略称す
る)による生成物と1,2付加型ポリブタジエン
からなる混合物を、α,β―エチレン性不飽和多
塩基酸又はその酸無水物(以下、不飽和多塩基酸
と略称する)と反応させ、ついで塩基性化合物で
中和する電着塗料組成物の製造方法に関する。
更に詳細には、耐食性、つきまわり性、塗膜の
平滑性、被塗物端面の被覆性(エツジカバー
性)、上塗性及びタンク内安定性にすぐれ、しか
も、無臭でかつ電着作業巾の広い電着塗料組成物
を得る方法に関するものである。
従来、1,4付加型重合体、例えば1,4付加
型ポリブタジエンと不飽和多塩基酸から成る反応
生成物の塩基中和水稀釈性樹脂を用いた電着塗料
組成物は、1,2付加型ポリブタジエンを用いた
ものより耐食性の良好なことが知られていたが、
塗膜の硬度が低いこと、塗膜表面の硬化速度が内
部硬化より早すぎるため塗膜表面にシワを発生し
やすいこと、塗膜の内部硬化性が劣ること、耐水
性が劣ることなどの各種問題点を有していた。更
に上記塗料は、上塗塗装をしたときの仕上りも不
十分であり、特にサンデイングした塗面の上塗性
に問題があつた。また焼付乾燥時に1,4付加型
ポリブタジエンの熱分解、あるいは樹脂中に微量
含まれる低分子量のポリブタジエン重合物等の揮
散によると考えられる悪臭が発生するので実用範
囲におのずから限界があつた。
既に上記1,4付加型ポリブタジエンと不飽和
多塩基酸の反応生成物の内部硬化性を改良する目
的で、油成分を添加するかあるいはさらに1,2
付加型ポリブタジエンを付加して3成分系あるい
は4成分系で同時反応させた生成物を主成分とす
る電着塗料が提案されている。しかしながら、前
者は内部硬化性の改良が充分ではなく、耐食性及
び耐薬品性が低下するので実用的ではなかつた。
また、後者は耐食性、耐薬品性及びつきまわり性
が充分でなく、電着塗装後、水洗して焼付乾燥す
ると塗面に水滴跡(ウオーターマーク)が目立ち
やすく、またクレーターやハジキ等の塗膜欠陥も
起り易いという欠点を有していた。
さらに後者の樹脂生成物と、水溶性又は水分散
性メチロール化フエノール樹脂を混合した電着塗
料組成物も知られているが(特公昭51―24532)、
上記の欠点が充分に改良されず、また長期にわた
る電着塗装により電着浴の塗料組成が変化し浴管
理が非常にむずかしくなるという問題点を有して
いた。
一方、1,2付加型ポリブタジエン1,4付加
型ポリプタジエン及び油成分の各々とα,β―エ
チレン性不飽和ジカルボン酸とを反応させた後に
混合して用いることも知られているが、つきまわ
り性及び塗膜の平滑性はさらに低下することが判
明している。いずれにしろ公知組成物のいずれに
おいても、1,4付加型ポリブタジエンを用いる
ことによる悪臭の発生を防ぐことは出来なかつ
た。
さらに、ポリブタジエンとして分子中に1,2
付加型と1,4付加型の両方を含むものを用いる
ことも試みられているが、防食性や上塗り性が劣
り好ましくなかつた。
また、1,2付加型ポリブタジエンを使用し不
飽和多塩基酸と反応させることも出来るが、反応
中にゲル化し易いため、均質な生成物を得るため
の反応の制御が困難であり、かつ塗膜の耐衝撃性
が劣るので単独での使用はおのずから限界があつ
た。
本発明は前記の問題点を解決すべく、鋭意研究
の結果、本発明の製造方法を完成させた。すなわ
ち本発明は前記1,4付加型ポリブタジエンの内
部硬化性及び焼付時の臭気等の諸欠点を改善又は
解消し、更に、耐食性、つきまわり性、塗膜の外
観仕上性、被塗物端面の被覆性(エツジカバー
性)、上塗性及び電着浴の安定性及び、塗装作業
性のさらにすぐれた電着塗料組成物の製造方法を
提供するものである。
即ち、本発明は
(i) 数平均分子量500〜5000で1,2ビニルの2
重結合が全2重結合のうち50%以下の1,4付
加型ポリブタジエン80〜10重量%と油成分20〜
90重量%とを付加反応させる工程、
(ii) (イ) 前記油付加反応生成物80〜10重量%と、
1,2付加型ポリブタジエン20〜90重量%か
ら成る混合物94〜70重量%に、
(ロ) α,β―エチレン性不飽和多塩基酸、又は
その無水物6〜30重量%、
を反応させる工程、
(iii) 必要により更に水及びアルコール類の少くと
も一種類の化合物を反応させて酸価40〜200の
樹脂を得る工程、
(v) 最後に塩基性化合物により中和する工程から
成る電着塗料組成物の製造方法に係る。
前記した公知の製法により得られた樹脂組成物
においては油成分、1,4付加型重合体及び1,
2付加型ポリブタジエンに対する不飽和多塩基酸
の付加率が異なり(前記同時反応においては付加
速度は例えば桐油のような共役2重結合を有する
化合物が最も速く、次いで1,4付加型ポリブタ
ジエン、1,2付加型ポリブタジエン及び非共役
二重結合を有する油成分の順で遅くなる)、かつ
油成分とポリブタジエンとは単なる混合ないしは
若干の反応生成物を含む系よりなる。(前記同時
反応においては不飽和多塩基酸と油及びポリブタ
ジエン類の付加反応が油成分とポリブタジエンの
油付加反応に卓越して進行することによる)。
しかしながら、本発明の方法に於ては、油成分
は予め1,4付加型ポリブタジエンとグラフト反
応しており従つて最終的な水分散性樹脂の化学構
造が従来のものと全く相違する。本発明では理論
に拘泥する意図はないが、この樹脂構造の相違に
より、電着塗料としての前記諸特性の改良が達成
されるものと考えられる。
本発明の方法において使用する1,4付加型ポ
リブタジエンとは、ヨウ素価350以上であつて
1,2ビニルの2重結合が全2重結合のうち50%
以下、好ましくは1,2ビニルの2重結合が10%
以下からなり数平均分子量500〜5000のポリブタ
ジエンのホモポリマー及びスチレン、プロペン、
ブテン―1などの如きモノマーとのコポリマーで
ある。
特に、ヨウ素価が400以上でありシス1,4の
2重結合を60%以上、1,2ビニルの2重結合を
5%以下有する、ポリブタジエンが好ましい。ま
た分子鎖末端にカルボキシル基あるいは水酸基を
有する前記1,4付加型ポリブタジエンも使用出
来る。ヨウ素価が350より少くなると、得られる
塗膜の硬化性が低下する。1,2ビニルの2重結
合が50%より多くなると、油成分との油付加反応
中にゲル化をおこしやすいので好ましくない。ま
た1,4付加型ポリブタジエンの数平均分子量
が、500より少なくなると塗膜がもろくなり、ま
た5000より大きいと油成分との油付加反応中にゲ
ル化の危険性が高く、また得られた塗膜の平滑性
が低下するため、実用的ではない。
本発明の方法において使用する油成分として
は、
(1) 例えば、あまに油、大豆油、脱水ヒマシ油、
桐油、サフラワー油、イワシ油、ニシン油、サ
ンマ油などの如き、ヨウ素価100以上の天然
油、
(2) 例えば、リノール酸、リノレイン酸、オレイ
ン酸、α―エレオステアリン酸などの如き、不
飽和脂肪酸、
(3) 例えば、エチレングリコール、プロピレング
リコール、ネオペンチルグリコール、トリメチ
ロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソル
ビトールなどの如き、1分子中に2〜6個の水
酸基を有する多価アルコール;例えばビスフエ
ノールのような多価フエノールとエピクロルヒ
ドリンとの反応生成物の如き、1分子中に1個
以上のエポキシ基を有する分子量200〜2000の
エポキシ樹脂;例えば、スチレン―アリルアル
コール重合体、などの如き、分子量200〜2000
のポリオール樹脂などと、前記不飽和脂肪酸と
のエステル化物、並びに該エステル化物を更に
他の酸、例えば酪酸、ステアリン酸、フタル
酸、イソフタル酸、ロジン酸または安息香酸等
の飽和、不飽和または芳香族の酸あるいは酸無
水物で変性したもの。
(4) 前記(1)の天然油を加熱処理したボイル油及び
スタンド油、前記(2)の不飽和脂肪酸の二量体
(ダイマー酸)、前記(1)の天然油とスチレンとの
共重合によるスチレン化油、前記(1)の天然油の
シクロペンタジエン付加物あるいは前記(2)の不
飽和脂肪酸のシクロペンタジエン付加物、及び
(5) ナフサの熱分解により得られるC5〜C9留分
のオレフインを重合して得られる不飽和石油樹
脂(ヨウ素価100以上、分子量200〜5000)、ロ
ジンクマロン樹脂等が挙げられる。
これらの油成分は、1種または2種以上を選ん
で用いることができる。
本発明の方法においては1,4付加型ポリブタ
ジエンと油成分との油付加反応は次のごとく行
う。
すなわち、1,4付加型ポリブタジエンと油成
分からなる混合物を、窒素ガスなどの不活性ガス
存在下で、180〜320℃、好ましくは220〜280℃に
加熱し同温度でのヨウ素価減少率が、3%以上40
%以下、好ましくは5%以上30%以下になるまで
反応させる。ヨウ素価減少率が3%より少くなれ
ば前記本発明の効果が現われない。ヨウ素価減少
率が40%を超えると不飽和多塩基酸との付加反応
中にゲル化の危険性が高くなるため好ましくな
い。反応の終点は反応当初わずかに濁つている反
応系が透明に変化することにより目視によつて判
定できる。
尚、ヨウ素価減少率は次式で示されるものであ
る。
ヨウ素価減少率=〔反応前の樹脂組成物のヨウ素価〕−〔反応後の樹脂組成物のヨウ素価〕/〔反応前の樹脂組成物
のヨウ素価〕×100
また、ヨウ素価とは、不飽和結合を有する試料
にハロゲンを作用させ、吸収されるハロゲンの量
をヨウ素に換算し、試料100gに消費されるヨウ
素のグラム数であらわされたものであり、試料の
不飽和度を示す。
また前記油付加反応を、減圧下に行ない加熱反
応中に、低沸点成分を溜去すれば特に好ましい。
上記油付加反応において、1,4付加型ポリブ
タジエンと油成分の配合比は、重量で80〜10/20
〜90である。油成分が上記配合比より少くなれば
顔料の分散性、内部硬化性等が低下する。逆に、
油成分が上記配合比より多くなれば、つきまわり
性及び耐食性が低下する。特に、上記配合重量比
が65〜20/35〜80であることが好ましい。
また、上記油付加反応は、0.01〜2重量%の少
量のラジカル開始剤(例えばベンゾイルパーオキ
サイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、シ
クロヘキサノンパーオキサイド、t―ブチルハイ
ドロパーオキサイド、p―メンタンハイドロパー
オキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジ
―t―ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキ
シドなどの如き有機過酸化物、あるいはアゾビス
イソブチロニトリルの如きアゾ化合物)を用い
て、ラジカル開始剤の分解温度以上に加温し、比
較的低温の60〜150℃で反応させることも可能で
ある。特にこの反応の際、樹脂固形分100重量部
に対し、50重量部〜400重量部のキシレン、トル
エンの如き不活性溶剤で稀釈して反応させるとゲ
ル化の危険性が少くなり好ましい。反応終了後、
これらの稀釈溶剤を減圧溜去等により除去する。
次に、上記油付加反応の生成物(以下油付加生
成物と略称する。)と、1,2付加型ポリブタジ
エン及びα,βエチレン性不飽和多塩基酸又はそ
の無水物(以下、不飽和多塩基酸と称する。)を
反応させる。
本発明の方法において使用する1,2付加型ポ
リブタジエンは、ヨウ素価400以上であり、ビニ
ル2重結合を全2重結合のうち50%以上、好まし
くは60%以上含む、数平均分子量500〜5000のブ
タジエンのホモポリマー及びスチレン等のビニル
モノマーとのコポリマーである。また、分子鎖末
端にカルボキシル基又は水酸基を有するものも使
用できる。ヨウ素価が400より少くなると得られ
る塗膜の硬化性が低下する。また、ビニル2重結
合が50%より少くなると得られる塗膜が軟化し、
しかも上塗塗料の塗膜の光沢及び鮮映性などが低
下するので好ましくない。
更にまた、数平均分子量が500より少くなると
得られる塗膜がもろくなり、逆に5000より大きく
なると不飽和多塩基酸との反応中にゲル化する危
険性があり、得られた電着塗膜の平滑性が低下す
る。
本発明の方法に使用する前記1,2付加型ポリ
ブタジエンは上記したように塗膜の硬度、内部硬
化性及び上塗性を改質する必須の成分である。
本発明に使用するα,βエチレン性不飽和多塩
基酸あるいはその無水物(不飽和多塩基酸)は、
例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無
水マレイン酸、無水イタコン酸などである。ま
た、これらの酸の2種以上の混合物を使用しても
よい。
前記油付加生成物と1,2付加型ポリブタジエ
ン及び不飽和多塩基酸との反応は次のごとく行な
う。すなわち、これ等の混合物からなる系を窒素
ガスなどの不活性ガス存在下で、140〜230℃、好
ましくは160〜210℃に加熱し同温度で未反応の不
飽和多塩基酸が1%以下、好ましくは0.3%以下
になるまで反応せしめる。反応時間は、反応温度
によつて変わるが、一般に2〜10時間である。こ
の系の反応温度が、140℃より低くなると不飽和
多塩基酸の反応性が低下し、反応時間が長くなり
経済的観点から実用性に乏しい。逆に、230℃よ
り高くなるとゲル化する危険性があり、また平滑
な塗膜を得ることが困難である。さらに未反応の
不飽和多塩基酸が1%以上存在すると電着塗膜の
耐食性が低下し好ましくない。
上記反応における油付加生成物、1,2付加型
ポリブタジエン及び不飽和多塩基酸より成る、混
合系の組成は、油付加生成物/1,2付加型ポリ
ブタジエンが重量比で80〜10/20〜90、好ましく
は70〜20/30〜80よりなり、さらに該混合物と不
飽和多塩基酸との重量比が、94〜70/6〜30、好
ましくは90〜80/10〜20よりなる。上記におい
て、油付加生成物が該重量比より多くなれば塗膜
の内部硬化性及び上塗性等が低下し、逆に少くな
れば塗料の顔料分散性及び塗膜の柔軟性等が低下
し、又1,2付加型ポリブタジエンの量が相対的
に増えるため混合系の反応中にゲル化し易すくな
り、また得られる塗膜の平滑性が悪くなり均質な
反応が不可能になることもある。
一方、不飽和多塩基酸の使用量が上記範囲より
多くなれば、粘度上昇またはゲル化の危険性があ
り、また平滑な電着塗膜を得ることは困難になり
好ましくない。逆に、上記範囲より少くなれば水
分散性あるいは水溶性が低下するため電着塗料組
成物を形成し得ない。
なお、この反応中における粘度上昇による反応
の不均一化を防止したり、揮発によつて反応容器
に付着した不飽和多塩基酸を反応系中に洗い落す
目的で、反応に関与しない不活性溶剤(たとえば
キシレン、トルエンなど)を反応系の全量に対し
10重量%以下の範囲で加えることができる。該不
活性溶剤の使用量が、10重量%より多い場合に
は、反応終了後不活性溶剤を除去しないで用いる
と電着浴の安定性が低下するので該溶剤を除去す
る操作が必要となり工程が複雑化するので好まし
くない。
また、上述した反応系のゲル化防止剤として、
ハイドロキノン、t―ブチル―ヒドロキシトルエ
ン、t―アミルハイドロキノン、2,6―ジ―t
―ブチル―4―メチルフエノール、2,4―ジ―
メチル―6―t―ブチルフエノール、ジフエニル
アミン、ジフエニレンジアミン誘導体、ナフテン
酸鉄及びナフテン酸鋼などを少くとも1種以上使
用することもできる。前記ゲル化防止剤は、樹脂
成分(固形分)に対し0.01〜2重量%の範囲で使
用することができる。
本発明に於ては、上記の如く1,4付加型ポリ
ブタジエンと油成分とを、予め反応させておくこ
とにより従来とは異なつた化学構造の樹脂生成物
(以下、不飽和多塩基酸付加物という。)が形成さ
れ、それによつて従来の電着塗料の欠点が改良さ
れたものと考えられる。
本発明の方法に於ては、上記反応によつて得ら
れた不飽和多塩基酸付加物の骨格中に酸無水基が
含まれる場合には、更に水で加水分解するかまた
はアルコール類で部分エステル化することができ
る。この開環反応をおこなうことによつて、水分
散性、塗装作業性、つきまわり性、塗膜性能がさ
らに改良される。
まず水を用いて開環せしめるには、酸無水基1
モルに対して水を0.8〜4モル配合し50〜160℃に
加熱する。この際、触媒として3級アミン(たと
えばトリエチルアミン、トリブチルアミンなど)
を用いることが好ましい。
次に、アルコール類を用いて酸無水基を開環せ
しめるには、酸無水基1モルに対してアルコール
類を0.8〜2.0モル配合し50〜160℃に加熱するこ
とによつて遂行される。この際加熱温度が50℃未
満または160℃より高い場合は水を用いて開環せ
しめる場合と同様の欠点が生じる。またアルコー
ル類の添加量が0.8モル未満であると酸無水基の
残量が多くなり水分散液の安定性が不良となり、
この場合多価アルコールを使用すると粘度上昇が
著しくゲル化する危険性がある。一方、アルコー
ル類の添加量が2.0モルより多くなると未反応の
アルコール類が増加するために電着塗装時のつき
まわり性、塗面平滑性、電着塗膜の耐水性、鮮映
性などが低下するので好ましくない。開環反応に
使用可能なアルコール類としては炭素数18以下の
1級または2級の1価アルコールたとえばメチル
アルコール、エチルアルコール、プロピルアルコ
ール、ブチルアルコール、オクチルアルコール、
n―ウンデシルアルコール、n―ドデシルアルコ
ール、セチルアルコール、ステアリルアルコール
などの脂肪族アルコール、ベンジルアルコールな
どの芳香族アルコール、シクロヘキシルアルコー
ルなどの環状脂肪族アルコールおよびエチレング
リコールモノアルキルエーテル類などがあり、さ
らに2価ないし4価のアルコールたとえばエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ネオペン
チルグリコール、グリセリン、トリメチロールプ
ロパンおよびトリメチロールエタン、ペンタエリ
スリトールなどを使用できる。さらにまたヒマシ
油脂肪酸のような分子内にアルコール性水酸基を
有する炭素数18以下の脂肪酸も利用できる。また
これらのアルコールを混合して使用してもよい。
3級の1価アルコールは酸無水基との反応性が乏
しいので使用に適さない。ただし5価以上の多価
アルコールはゲル化を起しやすく単独では使用困
難であるが1価アルコールと混合して平均官能性
を4以下に落とせば使用できる。なお、上記した
アルコール類のうち炭素数5以下の1価アルコー
ルを使用する場合は酸無水基1モルに対して2.0
モル以上添加してもさしつかえない。なおこの開
環反応に於いて酸無水基の一部を水で開環せし
め、残りをアルコール類で開環せしめることも可
能である。上記開環反応によつて得られた樹脂の
酸価は40〜200、好ましくは50〜180がよい。酸価
が40以下の場合、塩基性化合物で中和したものの
水稀釈性が劣り酸価が200以上の場合は塗着効率
(クーロン効率)、耐食性及び耐水性が低下し実用
的でない。上記したごとくによつて得られた酸無
水基を開環せしめた不飽和多塩基酸付加物このも
ののとりあつかいを容易にするために100重量部
に対し水分散性を阻害せずかつ電着塗装性に悪影
響を及ぼさない溶剤たとえば炭素数5以下の1価
のアルコール類、エチレングリコールモノアルキ
ルエーテル類、ジアセトンアルコール、ジアセト
ンアルコールメチルエーテル、ケトン類、エステ
ル類などを50重量部以下の範囲で添加することが
できる。
次に、不飽和多塩基酸付加物をアンモニア、有
機アミン類、アルカリ金属水酸化物等の塩基性化
合物で中和することによつて電着塗料組成物が得
られる。この中和に使用し得る中和剤としての塩
基性化合物はモノエタノールアミン、ジエタノー
ルアミン、トリエタノールアミンなどのアルカノ
ールアミン類、トリエチルアミン、ジエチルアミ
ン、モノエチルアミン、ジイソプロピルアミン、
トリメチルアミン、ジイソブチルアミンなどの炭
素数4以下のアルキル基を有するアルキルアミン
類、ジメチルアミノエタノールなどのアルキルア
ルカノールアミン類、シクロヘキシルアミンなど
の脂環族アミン類などの有機アミン類、カセイソ
ーダ、カセイカリなどのアルカリ金属水酸化物、
アンモニアなどがある。これらの中和剤は単独ま
たは混合して電着塗料組成物のPHが6.0〜9.6の範
囲になるまで使用できる。
本発明の方法により得られた電着塗料組成物の
内部硬化性、耐食性及び耐薬品性をさらに向上す
る目的でフエノール樹脂及びアミノ樹脂などの架
橋剤を併用して使用することができる。該フエノ
ール樹脂としては、油溶性フエノール樹脂、水分
散性フエノール樹脂及び水溶性フエノール樹脂を
用いることが出来るが、特に水溶性のメチロール
化フエノール樹脂及びエーテル化フエノール樹脂
が好ましい。
上記油溶性フエノール樹脂としては、例えばノ
ボラツク型フエノール樹脂が使用できる。
上記水分散性または水溶性のメチロール化フエ
ノール樹脂としては、例えばフエノール、p―ク
レゾール、p―tert―ブチルフエノール、アミル
フエノール、p―フエニルフエノール、ビスフエ
ノールAなどの如きフエノール類とホルムアルデ
ヒドとをアルカリ触媒の存在下で反応させて得ら
れる、1分子中に少なくとも1個以上のメチロー
ル基と1〜3個のフエノール核を有するレゾール
型メチロール化フエノール樹脂が使用できる。フ
エノール核を4個以上有するものは水分散性、水
溶性などが低下するので好ましくない。また、上
記メチロール基を低分子量のアルコールで部分的
あるいは完全にエーテル化したエーテル化フエノ
ール樹脂が好適に使用出来る。
上記アミノ樹脂としては、メラミン―ホルムア
ルデヒド、尿素―ホルムアルデヒド、メラミン―
尿素―ホルムアルデヒドの反応生成物のメチロー
ル基を低分子量のアルコールで部分的あるいは完
全にエーテル化したものが使用できる。上記エー
テル化に用いるアルコールとしては炭素数4個以
下のものが好ましい。
前記架橋剤の使用量は、不飽和多塩基酸付加物
(固形分)に対し重量比で1〜10/99〜90が好ま
しい。該架橋剤が、上記の範囲より少くなれば添
加の効果が認められず、逆に上記の範囲より多く
なれば塗膜の耐食性が低下し、且つ電着浴の安定
性が低下するので好ましくない。また、該架橋剤
と中和前の不飽和多塩基酸付加物とを80〜150℃
で加温しながら溶解乃至共縮合させると改良の効
果が特に著しく、しかも電着浴の安定性もさらに
良好となるので好ましい。特に、油溶性の架橋剤
にはこの方法が好適である。尚、該共縮合物は前
記したように塩基性化合物で中和して水溶化又は
水分散化して使用する。
本発明の方法で得られた電着塗料組成物は必要
により顔料を混合分散して使用する。
かくして得られた電着塗料用組成物は、建浴し
て被塗装物品を陽極として通電すると、均質な塗
膜を形成する。
本発明の方法によつて得られた電着塗料組成物
は電着浴の安定性が良好であり無処理鋼板、化成
処理鋼板などのいずれの素材に電着塗装しても防
食性、つきまわり性、平滑性並びに硬化性などが
すぐれている。したがつて、電着塗膜に研磨や中
塗り塗装することなく直接上塗り塗料を塗装する
こともでき、得られた塗膜の光沢、鮮映性などは
著しく良好であり、高級仕上げ塗装には最適であ
る。
また、本発明の方法により得られた電着塗料組
成物の使用により、高破壊電圧での電着塗装が可
能となり、従つて適用塗装電圧は従来に較べて広
範囲のものとなつた。このように本発明の方法に
より得られた電着塗料組成物は、また巾の広い作
業性を有している。
上記の如く、本発明の方法により得られた電着
塗料組成物は14付加ポリブタジエンから作られた
電着塗料の欠点と考えられていた焼付乾燥時の臭
気及び内部硬化性の不良及び耐水性の不足を一挙
に解決し、その上、得られた塗膜の平滑性、物理
性、耐食性、エツジカバー性、上塗性は特にすぐ
れていた。また1,4付加型ポリブタジエンと油
成分のグラフト化反応を予め行うことに帰因する
特異な樹脂構造により、電着塗料組成物は良好な
均一性及び高い顔料包括性を有していた。
以下実施例により本発明を説明する。
尚、実施例中において「部」及び「%」は、各
各「重量部」及び「重量%」を表わす。
実施例 1
ヨウ素価450、数平均分子量1600、2重結合の
74%がシス1,4型2重結合、25%がトランス
1,4型2重結合、1%が1,2ビニル型2重結
合である1,4付加型ポリブタジエン127.5部と
粘度5000cps(25℃)、ヨウ素価130、酸価11の熱
重合アマニ油127.5部とを、撹拌機、温度計、窒
素ガス導入管、減圧装置連通管及び還流冷却器を
備えた反応容器に仕込み、容器内の空気を窒素ガ
スで置換し、撹拌及び窒素ガスの導入を続けなが
らシリコン油浴で加熱して2時間で250℃まで昇
温し、容器内を約100mmHgまで減圧して25.0℃に
4時間保ち反応さてた。得られた油付加化合物
は、粘度3500cps(25.0℃)、ヨウ素価272、酸価
5.3の透明な液状物で、ヨウ素価減少率は6.2%で
あつた。この油付加化合物に、ヨウ素価420及び
数平均分子量2000の1,2ビニル型2重結合を90
%含有する1,2付加型ポリブタジエン255部、
キシレン12部、ナフテン酸銅0.72部及び無水マレ
イン酸90部を仕込み窒素気流中で2時間で190℃
まで昇温し、さらに4時間反応させること未反応
の無水マレイン酸は0.2%以下になつた。反応生
成物を放冷し温度が130℃になつたときにn―ア
ミルアルコール70部を加え、130℃で2時間エス
テル化反応により開環させた。生成物は酸価(固
形分)79で、これをエチレングリコールモノエチ
ルエーテルで稀釈して固形分75%のワニスに調整
した。このワニス133部、酸化チタン20部、硅酸
鉛5部、カーボンブラツク1部及びクロム酸スト
ロンチウム0.5部の混合物をボールミルで練合し
顔料分散度(グラインドゲージによる測定)が10
μのミルベースを得た。次いでミルベースの樹脂
の酸価に対して0.7当量のトリエチルアミンを加
え、脱イオン水で固形分14%に稀釈し、室温で48
時間撹拌して電着塗料組成物を得た。この塗料の
PHは8.2であつた。
実施例 2〜6
第1表に示す条件で実施例1と同様にして電着
塗料組成物を製造した。但し実施例5の部分ブチ
ルエーテル化メラミン樹脂はワニスに混合し、こ
の混合ワニスの固形分100部に対して実施例1と
同量の各種顔料を練合分散した。
比較例 1〜9
第2表に示す条件で実施例1と同様にして電着
塗料を調製した。
但し、比較例1〜8に於ては()〜()成
分は全量を一括同時反応させ、比較例9に於ては
()〜()成分を予め反応させ、ついで得ら
れた反応生成物に()成分を反応させた。尚、
比較例6はマレイン化反応中に、また比較例7及
び8は油付加反応中にゲル化し塗料化することが
出来なかつた。
上記の各実施例及び比較例により得られた塗料
につき、電着塗装特性及び塗膜特性等を試験し
た。結果を第3表に示す。
The present invention relates to a method for producing an electrodeposition coating composition. Specifically, a mixture consisting of a product of a preliminary reaction between 1,4-addition polybutadiene and an oil component (hereinafter referred to as oil addition reaction) and 1,2-addition polybutadiene is treated with α,β-ethylenically unsaturated The present invention relates to a method for producing an electrodeposition coating composition, which comprises reacting with a polybasic acid or its acid anhydride (hereinafter abbreviated as unsaturated polybasic acid) and then neutralizing it with a basic compound. More specifically, it has excellent corrosion resistance, throwing power, smoothness of the coating film, coverage of the edge of the object to be coated (edge coverage), overcoatability, and stability in the tank, and is odorless and has a wide electrodepositing work area. The present invention relates to a method for obtaining an electrodeposition coating composition. Conventionally, electrodeposition coating compositions using base-neutralized water-dilutable resins, which are reaction products of 1,4-addition polymers, such as 1,4-addition polybutadiene and unsaturated polybasic acids, have been prepared using 1,2-addition polymers. It was known that the corrosion resistance was better than that using type polybutadiene, but
There are various problems such as low hardness of the paint film, curing speed of the paint film surface is faster than internal curing, which causes wrinkles on the paint film surface, poor internal curing property of the paint film, and poor water resistance. It had some problems. Furthermore, the above-mentioned paints had an unsatisfactory finish when applied as a topcoat, and there were problems in particular with respect to topcoatability on sanded surfaces. Further, during baking drying, a bad odor is generated, which is thought to be due to thermal decomposition of the 1,4-addition polybutadiene or volatilization of a trace amount of low molecular weight polybutadiene polymer contained in the resin, which naturally limits its practical use. For the purpose of improving the internal hardening properties of the reaction product of the above-mentioned 1,4 addition type polybutadiene and unsaturated polybasic acid, an oil component is already added or 1,2
Electrodeposition coatings have been proposed whose main component is a product obtained by adding addition type polybutadiene and reacting simultaneously in a three-component system or a four-component system. However, the former method was not practical because the internal hardening property was not sufficiently improved and the corrosion resistance and chemical resistance were reduced.
In addition, the latter does not have sufficient corrosion resistance, chemical resistance, and throwing power, and after electrodeposition coating, water marks are easily visible on the coated surface when washed with water and baked and dried, and the coating film has craters, repellents, etc. It also had the disadvantage of being prone to defects. Furthermore, electrodeposition coating compositions in which the latter resin product is mixed with water-soluble or water-dispersible methylolated phenolic resins are also known (Japanese Patent Publication No. 51-24532).
The above-mentioned drawbacks have not been sufficiently improved, and the coating composition of the electrodeposition bath changes due to long-term electrodeposition coating, making bath management extremely difficult. On the other hand, it is also known that 1,2-addition polybutadiene, 1,4-addition polybutadiene, and an oil component are reacted with α,β-ethylenically unsaturated dicarboxylic acid and then mixed together. It has been found that the properties and smoothness of the coating film are further reduced. In any case, none of the known compositions could prevent the occurrence of bad odor due to the use of 1,4-addition polybutadiene. Furthermore, as polybutadiene, 1,2
Attempts have been made to use materials containing both addition type and 1,4 addition type, but these have been undesirable due to poor corrosion resistance and overcoatability. It is also possible to use 1,2-addition polybutadiene and react it with an unsaturated polybasic acid, but it tends to gel during the reaction, making it difficult to control the reaction to obtain a homogeneous product. Due to the poor impact resistance of the membrane, there was a natural limit to its use alone. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has completed the manufacturing method of the present invention as a result of intensive research. That is, the present invention improves or eliminates various drawbacks of the 1,4 addition type polybutadiene, such as internal hardening properties and odor during baking, and further improves corrosion resistance, throwing power, external finish of the coating film, and the finish of the end surface of the coated object. The object of the present invention is to provide a method for producing an electrodeposition coating composition that has even better coating properties (edge coverage), top coatability, stability of the electrodeposition bath, and coating workability. That is, the present invention provides (i) 1,2 vinyl 2
80-10% by weight of 1,4-addition polybutadiene with less than 50% of total double bonds and an oil component of 20-20% by weight
(ii) (a) carrying out an addition reaction with 90% by weight of the oil addition reaction product;
A step of reacting 94 to 70% by weight of a mixture consisting of 20 to 90% by weight of 1,2-addition polybutadiene with (b) 6 to 30% by weight of α,β-ethylenically unsaturated polybasic acid or its anhydride. , (iii) a step of further reacting water and at least one compound of alcohols as necessary to obtain a resin with an acid value of 40 to 200, and (v) a final neutralization step with a basic compound. The present invention relates to a method for producing a coating composition. The resin composition obtained by the above-mentioned known production method contains an oil component, a 1,4 addition type polymer, and a 1,4-addition polymer.
The addition rate of the unsaturated polybasic acid to the 2-addition type polybutadiene is different (in the above simultaneous reaction, the addition rate is the fastest for a compound having a conjugated double bond such as tung oil, followed by the 1,4-addition type polybutadiene, 1, The oil component and the polybutadiene are simply mixed or a system containing some reaction products is formed. (In the simultaneous reaction, the addition reaction between the unsaturated polybasic acid, oil, and polybutadiene proceeds predominately in the oil addition reaction between the oil component and polybutadiene). However, in the method of the present invention, the oil component is subjected to a graft reaction with the 1,4 addition type polybutadiene in advance, and therefore the chemical structure of the final water-dispersible resin is completely different from that of the conventional one. Although the present invention does not intend to be bound by theory, it is believed that improvements in the above-mentioned properties as an electrodeposition coating material are achieved due to this difference in resin structure. The 1,4 addition type polybutadiene used in the method of the present invention has an iodine value of 350 or more and has 1,2 vinyl double bonds accounting for 50% of the total double bonds.
Below, preferably 1,2 vinyl double bonds are 10%
A polybutadiene homopolymer with a number average molecular weight of 500 to 5000 consisting of the following, styrene, propene,
It is a copolymer with monomers such as butene-1. Particularly preferred is polybutadiene having an iodine value of 400 or more and having 60% or more of cis 1,4 double bonds and 5% or less of 1,2 vinyl double bonds. The above-mentioned 1,4 addition type polybutadiene having a carboxyl group or a hydroxyl group at the end of the molecular chain can also be used. When the iodine value is less than 350, the curability of the resulting coating film decreases. If the number of 1,2-vinyl double bonds exceeds 50%, it is not preferable because gelation tends to occur during the oil addition reaction with the oil component. If the number average molecular weight of the 1,4-addition polybutadiene is less than 500, the coating film will become brittle, and if it is greater than 5,000, there is a high risk of gelation during the oil addition reaction with the oil component, and the resulting coating film may become brittle. This is not practical because the smoothness of the film decreases. Oil components used in the method of the present invention include (1) For example, linseed oil, soybean oil, dehydrated castor oil,
Natural oils with an iodine value of 100 or more, such as tung oil, safflower oil, sardine oil, herring oil, saury oil, etc. (2) For example, linoleic acid, linoleic acid, oleic acid, α-eleostearic acid, etc. (3) Polyhydric alcohols having 2 to 6 hydroxyl groups in one molecule, such as ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.; e.g. bisphenol Epoxy resins with a molecular weight of 200 to 2000 having one or more epoxy groups in one molecule, such as reaction products of polyhydric phenols and epichlorohydrin; such as styrene-allyl alcohol polymers, etc. 200~2000
and esterified products of polyol resins, etc., with the unsaturated fatty acids, and the esterified products are further combined with other acids such as saturated, unsaturated or aromatic acids such as butyric acid, stearic acid, phthalic acid, isophthalic acid, rosin acid, or benzoic acid. Modified with acids or acid anhydrides of the same group. (4) Boil oil and stand oil obtained by heating the natural oil described in (1) above, dimer of unsaturated fatty acids (dimer acid) described in (2) above, and copolymerization of the natural oil described in (1) above and styrene. styrenated oil, the cyclopentadiene adduct of natural oil (1) or the cyclopentadiene adduct of unsaturated fatty acid (2), and (5) the C 5 to C 9 fraction obtained by thermal decomposition of naphtha. Examples include unsaturated petroleum resins (iodine value 100 or more, molecular weight 200 to 5000) obtained by polymerizing olefins, rosin coumarone resins, and the like. These oil components can be used alone or in combination of two or more. In the method of the present invention, the oil addition reaction between the 1,4 addition type polybutadiene and the oil component is carried out as follows. That is, a mixture consisting of 1,4-addition polybutadiene and an oil component is heated to 180 to 320°C, preferably 220 to 280°C, in the presence of an inert gas such as nitrogen gas, and the iodine value reduction rate at the same temperature is determined. , 3% or more40
% or less, preferably 5% or more and 30% or less. If the iodine value reduction rate is less than 3%, the effects of the present invention will not appear. If the iodine value reduction rate exceeds 40%, it is not preferable because there is a high risk of gelation during the addition reaction with the unsaturated polybasic acid. The end point of the reaction can be determined visually when the reaction system, which is slightly cloudy at the beginning of the reaction, turns transparent. Incidentally, the iodine value reduction rate is expressed by the following formula. Iodine value reduction rate = [Iodine value of the resin composition before reaction] - [Iodine value of the resin composition after reaction] / [Iodine value of the resin composition before reaction] x 100 When halogen is applied to a sample with saturated bonds, the amount of halogen absorbed is converted into iodine, and is expressed as the number of grams of iodine consumed per 100 g of sample, indicating the degree of unsaturation of the sample. It is particularly preferable that the oil addition reaction is carried out under reduced pressure and low-boiling components are distilled off during the heating reaction. In the above oil addition reaction, the blending ratio of 1,4 addition type polybutadiene and oil component is 80 to 10/20 by weight.
~90. If the oil component is less than the above blending ratio, the dispersibility, internal hardening properties, etc. of the pigment will decrease. vice versa,
If the oil component exceeds the above blending ratio, the throwing power and corrosion resistance will decrease. In particular, it is preferable that the above blending weight ratio is 65-20/35-80. The above oil addition reaction may be carried out using a small amount of radical initiator (for example, benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, t-butyl hydroperoxide, p-menthane hydroperoxide, cumene hydroperoxide) in the amount of 0.01 to 2% by weight. oxide, di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, etc., or an azo compound such as azobisisobutyronitrile) by heating to a temperature higher than the decomposition temperature of the radical initiator, It is also possible to carry out the reaction at a relatively low temperature of 60 to 150°C. Particularly in this reaction, it is preferable to dilute the resin with 50 to 400 parts by weight of an inert solvent such as xylene or toluene based on 100 parts by weight of the resin solid content to reduce the risk of gelation. After the reaction is complete,
These diluting solvents are removed by vacuum distillation or the like. Next, the product of the oil addition reaction (hereinafter referred to as oil addition product), 1,2 addition type polybutadiene and α,β ethylenically unsaturated polybasic acid or its anhydride (hereinafter referred to as unsaturated polybutadiene) (referred to as basic acid). The 1,2 addition type polybutadiene used in the method of the present invention has an iodine value of 400 or more, contains vinyl double bonds in 50% or more of the total double bonds, preferably 60% or more, and has a number average molecular weight of 500 to 5000. butadiene homopolymers and copolymers with vinyl monomers such as styrene. Moreover, those having a carboxyl group or a hydroxyl group at the end of the molecular chain can also be used. When the iodine value is less than 400, the curability of the resulting coating film decreases. In addition, when the vinyl double bond content is less than 50%, the resulting coating film becomes soft,
Moreover, it is not preferable because the gloss and image clarity of the top coating film are reduced. Furthermore, if the number average molecular weight is less than 500, the resulting coating film will become brittle, while if it is greater than 5000, there is a risk of gelation during the reaction with the unsaturated polybasic acid, and the resulting electrodeposition coating film will become brittle. The smoothness of the surface decreases. As mentioned above, the 1,2 addition type polybutadiene used in the method of the present invention is an essential component for improving the hardness, internal curability and overcoatability of the coating film. The α,β ethylenically unsaturated polybasic acid or its anhydride (unsaturated polybasic acid) used in the present invention is
Examples include maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, maleic anhydride, and itaconic anhydride. Also, a mixture of two or more of these acids may be used. The reaction of the oil addition product with the 1,2 addition type polybutadiene and the unsaturated polybasic acid is carried out as follows. That is, a system consisting of a mixture of these is heated to 140 to 230°C, preferably 160 to 210°C, in the presence of an inert gas such as nitrogen gas, and at the same temperature, the unreacted unsaturated polybasic acid is reduced to 1% or less. , preferably 0.3% or less. The reaction time varies depending on the reaction temperature, but is generally 2 to 10 hours. If the reaction temperature of this system is lower than 140°C, the reactivity of the unsaturated polybasic acid will decrease, the reaction time will become longer, and it will be impractical from an economic point of view. On the other hand, if the temperature is higher than 230°C, there is a risk of gelation, and it is difficult to obtain a smooth coating film. Furthermore, if 1% or more of unreacted unsaturated polybasic acid is present, the corrosion resistance of the electrodeposited coating will deteriorate, which is undesirable. The composition of the mixed system consisting of the oil addition product, 1,2 addition type polybutadiene and unsaturated polybasic acid in the above reaction is 80 to 10/20 in weight ratio of oil addition product/1,2 addition type polybutadiene. The weight ratio of the mixture to the unsaturated polybasic acid is 94-70/6-30, preferably 90-80/10-20. In the above, if the oil addition product exceeds the above weight ratio, the internal curing properties and overcoating properties of the coating film will decrease, and conversely, if it decreases, the pigment dispersibility of the coating material and the flexibility of the coating film will decrease. Furthermore, since the amount of 1,2-addition polybutadiene is relatively increased, gelation tends to occur during the reaction of the mixed system, and the smoothness of the resulting coating film may deteriorate, making it impossible to conduct a homogeneous reaction. On the other hand, if the amount of unsaturated polybasic acid used exceeds the above range, there is a risk of increased viscosity or gelation, and it is also difficult to obtain a smooth electrodeposited coating, which is not preferable. On the other hand, if the amount is less than the above range, the water dispersibility or water solubility will decrease, making it impossible to form an electrodeposition coating composition. In addition, an inert solvent that does not participate in the reaction is used to prevent the reaction from becoming non-uniform due to an increase in viscosity during this reaction, and to wash off unsaturated polybasic acid that has adhered to the reaction vessel due to volatilization into the reaction system. (e.g. xylene, toluene, etc.) based on the total amount of the reaction system.
It can be added in an amount of 10% by weight or less. If the amount of the inert solvent used is more than 10% by weight, the stability of the electrodeposition bath will decrease if the inert solvent is not removed after the reaction, so an operation to remove the solvent will be required. This is not desirable because it complicates the process. In addition, as a gelling inhibitor for the reaction system mentioned above,
Hydroquinone, t-butyl-hydroxytoluene, t-amylhydroquinone, 2,6-di-t
-Butyl-4-methylphenol, 2,4-di-
At least one of methyl-6-t-butylphenol, diphenylamine, diphenylenediamine derivatives, iron naphthenate, steel naphthenate, and the like can also be used. The anti-gelling agent can be used in an amount of 0.01 to 2% by weight based on the resin component (solid content). In the present invention, as described above, by reacting 1,4-addition type polybutadiene and an oil component in advance, a resin product with a chemical structure different from conventional ones (hereinafter referred to as an unsaturated polybasic acid adduct) can be produced. ) is formed, which is thought to have improved the drawbacks of conventional electrodeposition paints. In the method of the present invention, if the skeleton of the unsaturated polybasic acid adduct obtained by the above reaction contains an acid anhydride group, it may be further hydrolyzed with water or partially hydrolyzed with alcohol. Can be esterified. By carrying out this ring-opening reaction, water dispersibility, coating workability, throwing power, and coating film performance are further improved. First, in order to open the ring using water, an acid anhydride group 1
Mix 0.8 to 4 moles of water per mole and heat to 50 to 160°C. At this time, tertiary amine (e.g. triethylamine, tributylamine, etc.) is used as a catalyst.
It is preferable to use Next, ring-opening of the acid anhydride group using an alcohol is accomplished by blending 0.8 to 2.0 mol of the alcohol to 1 mol of the acid anhydride group and heating the mixture to 50 to 160°C. At this time, if the heating temperature is lower than 50°C or higher than 160°C, the same drawbacks as in the case of ring opening using water will occur. Furthermore, if the amount of alcohol added is less than 0.8 mol, the amount of acid anhydride groups remaining will be large, resulting in poor stability of the aqueous dispersion.
In this case, if polyhydric alcohol is used, there is a risk that the viscosity will increase significantly and gelation will occur. On the other hand, if the amount of alcohol added exceeds 2.0 moles, the amount of unreacted alcohol will increase, which will affect the throwing power, surface smoothness, water resistance, and image clarity of the electrodeposition coating during electrodeposition coating. This is not preferable because it lowers the temperature. Alcohols that can be used in the ring-opening reaction include primary or secondary monohydric alcohols having 18 or fewer carbon atoms, such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol, octyl alcohol,
These include aliphatic alcohols such as n-undecyl alcohol, n-dodecyl alcohol, cetyl alcohol, and stearyl alcohol, aromatic alcohols such as benzyl alcohol, cycloaliphatic alcohols such as cyclohexyl alcohol, and ethylene glycol monoalkyl ethers. Dihydric to tetrahydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, glycerin, trimethylolpropane and trimethylolethane, pentaerythritol, etc. can be used. Furthermore, fatty acids having 18 carbon atoms or less and having an alcoholic hydroxyl group in the molecule, such as castor oil fatty acids, can also be used. Also, these alcohols may be used in combination.
Tertiary monohydric alcohols are not suitable for use because they have poor reactivity with acid anhydride groups. However, polyhydric alcohols having a valence of 5 or more tend to gel and are difficult to use alone, but can be used if mixed with a monohydric alcohol to reduce the average functionality to 4 or less. In addition, when using a monohydric alcohol having 5 or less carbon atoms among the above-mentioned alcohols, the amount is 2.0 per mole of acid anhydride group.
It is permissible to add more than mol. In addition, in this ring-opening reaction, it is also possible to open a part of the acid anhydride group with water and the rest with alcohol. The resin obtained by the ring-opening reaction has an acid value of 40 to 200, preferably 50 to 180. If the acid value is less than 40, the water dilutability is poor even though it has been neutralized with a basic compound, and if the acid value is more than 200, the coating efficiency (Coulombic efficiency), corrosion resistance, and water resistance decrease, making it impractical. Unsaturated polybasic acid adduct with ring-opened acid anhydride group obtained as described above In order to facilitate handling of this product, it does not inhibit water dispersibility per 100 parts by weight and has electrodeposition coating properties. Addition of solvents that do not have an adverse effect on the product, such as monohydric alcohols with 5 or less carbon atoms, ethylene glycol monoalkyl ethers, diacetone alcohol, diacetone alcohol methyl ether, ketones, esters, etc., in an amount of 50 parts by weight or less. can do. Next, an electrodeposition coating composition is obtained by neutralizing the unsaturated polybasic acid adduct with a basic compound such as ammonia, organic amines, or alkali metal hydroxide. Basic compounds as neutralizing agents that can be used for this neutralization include alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine, triethylamine, diethylamine, monoethylamine, diisopropylamine,
Alkylamines with an alkyl group having 4 or less carbon atoms such as trimethylamine and diisobutylamine, alkyl alkanolamines such as dimethylaminoethanol, organic amines such as alicyclic amines such as cyclohexylamine, alkalis such as caustic soda and caustic potash. metal hydroxide,
Such as ammonia. These neutralizing agents can be used alone or in combination until the pH of the electrodeposition coating composition falls within the range of 6.0 to 9.6. In order to further improve the internal curability, corrosion resistance and chemical resistance of the electrodeposition coating composition obtained by the method of the present invention, a crosslinking agent such as a phenol resin and an amino resin may be used in combination. As the phenolic resin, oil-soluble phenolic resins, water-dispersible phenolic resins, and water-soluble phenolic resins can be used, but water-soluble methylolated phenolic resins and etherified phenolic resins are particularly preferred. As the oil-soluble phenolic resin, for example, a novolak type phenolic resin can be used. The water-dispersible or water-soluble methylolated phenolic resins include, for example, phenols such as phenol, p-cresol, p-tert-butylphenol, amylphenol, p-phenylphenol, bisphenol A, and formaldehyde. A resol type methylolated phenol resin having at least one methylol group and 1 to 3 phenol nuclei in one molecule, which is obtained by reaction in the presence of an alkali catalyst, can be used. Those having four or more phenol nuclei are undesirable because they reduce water dispersibility and water solubility. Furthermore, an etherified phenol resin in which the above-mentioned methylol group is partially or completely etherified with a low molecular weight alcohol can be suitably used. The above amino resins include melamine-formaldehyde, urea-formaldehyde, and melamine-formaldehyde.
A product obtained by partially or completely etherifying the methylol group of the urea-formaldehyde reaction product with a low molecular weight alcohol can be used. The alcohol used in the etherification is preferably one having 4 or less carbon atoms. The amount of the crosslinking agent used is preferably 1 to 10/99 to 90 in weight ratio to the unsaturated polybasic acid adduct (solid content). If the amount of the crosslinking agent is less than the above range, the effect of addition will not be recognized, and conversely, if it is more than the above range, the corrosion resistance of the coating film and the stability of the electrodeposition bath will decrease, which is not preferable. . In addition, the crosslinking agent and the unsaturated polybasic acid adduct before neutralization were heated at 80 to 150°C.
It is preferable to carry out dissolution or co-condensation while heating at room temperature, since the improvement effect is particularly remarkable and the stability of the electrodeposition bath is further improved. This method is particularly suitable for oil-soluble crosslinking agents. The co-condensate is used after being neutralized with a basic compound to be water-solubilized or water-dispersed as described above. The electrodeposition coating composition obtained by the method of the present invention is used after mixing and dispersing a pigment, if necessary. The electrodeposition coating composition thus obtained forms a homogeneous coating film when it is prepared in a bath and energized using the article to be coated as an anode. The electrodeposition coating composition obtained by the method of the present invention has good stability in the electrodeposition bath, and has excellent anticorrosion properties and good throwing power even when electrodeposited on any material such as untreated steel plate or chemically treated steel plate. It has excellent properties such as hardness, smoothness, and hardenability. Therefore, it is possible to apply a top coat directly to the electrodeposition coating without polishing or intermediate coating, and the gloss and sharpness of the resulting coating are extremely good, making it suitable for high-grade finishing coatings. Optimal. Further, by using the electrodeposition coating composition obtained by the method of the present invention, electrodeposition coating can be performed at a high breakdown voltage, and therefore, the applicable coating voltage can be applied over a wider range than before. As described above, the electrodeposition coating composition obtained by the method of the present invention also has a wide range of workability. As mentioned above, the electrodeposition coating composition obtained by the method of the present invention suffers from odor during baking and drying, poor internal curing properties, and water resistance, which were considered to be disadvantages of electrodeposition coatings made from 14-added polybutadiene. This problem was solved all at once, and the resulting coating film had particularly excellent smoothness, physical properties, corrosion resistance, edge coverage, and overcoatability. Furthermore, due to the unique resin structure resulting from the prior grafting reaction of the 1,4 addition type polybutadiene and the oil component, the electrodeposition coating composition had good uniformity and high pigment inclusion. The present invention will be explained below with reference to Examples. In the examples, "parts" and "%" represent "parts by weight" and "% by weight," respectively. Example 1 Iodine number 450, number average molecular weight 1600, double bond
127.5 parts of 1,4 addition type polybutadiene with 74% cis 1,4 type double bonds, 25% trans 1,4 type double bonds, and 1% 1,2 vinyl type double bonds, and a viscosity of 5000 cps (25 ℃), 127.5 parts of thermally polymerized linseed oil with an iodine value of 130 and an acid value of 11 were charged into a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen gas introduction pipe, a pressure reducing device communication pipe, and a reflux condenser. Replace the air with nitrogen gas, heat in a silicone oil bath while continuing to stir and introduce nitrogen gas, raise the temperature to 250 °C in 2 hours, reduce the pressure inside the container to about 100 mmHg, and keep at 25.0 °C for 4 hours to react. Well then. The obtained oil addition compound has a viscosity of 3500 cps (25.0°C), an iodine value of 272, and an acid value.
The iodine value reduction rate was 6.2% in a clear liquid with a rating of 5.3. This oil addition compound has 90 1,2 vinyl type double bonds with an iodine value of 420 and a number average molecular weight of 2000.
255 parts of 1,2 addition type polybutadiene containing %,
12 parts of xylene, 0.72 parts of copper naphthenate and 90 parts of maleic anhydride were heated to 190°C in a nitrogen stream for 2 hours.
The temperature was raised to 100%, and the reaction was continued for an additional 4 hours until the amount of unreacted maleic anhydride was reduced to 0.2% or less. The reaction product was allowed to cool, and when the temperature reached 130°C, 70 parts of n-amyl alcohol was added, and the ring was opened by an esterification reaction at 130°C for 2 hours. The product had an acid value (solid content) of 79, and was diluted with ethylene glycol monoethyl ether to prepare a varnish with a solid content of 75%. A mixture of 133 parts of this varnish, 20 parts of titanium oxide, 5 parts of lead silicate, 1 part of carbon black, and 0.5 parts of strontium chromate was kneaded in a ball mill until the degree of pigment dispersion (measured with a grind gauge) was 10.
A mill base of μ was obtained. Then, 0.7 equivalents of triethylamine was added to the acid number of the mill-base resin, diluted to 14% solids with deionized water, and 48%
The mixture was stirred for a period of time to obtain an electrodeposition coating composition. of this paint
The pH was 8.2. Examples 2 to 6 Electrodeposition coating compositions were produced in the same manner as in Example 1 under the conditions shown in Table 1. However, the partially butyl etherified melamine resin of Example 5 was mixed with a varnish, and the same amount of various pigments as in Example 1 were kneaded and dispersed with respect to 100 parts of the solid content of this mixed varnish. Comparative Examples 1 to 9 Electrodeposition paints were prepared in the same manner as in Example 1 under the conditions shown in Table 2. However, in Comparative Examples 1 to 8, all of the components () to () were simultaneously reacted at once, and in Comparative Example 9, the components () to () were reacted in advance, and then the resulting reaction product was The () components were reacted. still,
Comparative Example 6 gelled during the maleation reaction, and Comparative Examples 7 and 8 gelled during the oil addition reaction and could not be formed into a paint. The paints obtained in each of the above Examples and Comparative Examples were tested for electrodeposition coating properties, coating film properties, etc. The results are shown in Table 3.
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Claims (1)
の2重結合が全2重結合のうち50%以下の1,
4付加型ポリブタジエン80〜10重量%と油成分
20〜90重量%とを付加反応させる工程、 (ii) (イ) 前記油付加反応生成物80〜10重量%と、
1,2付加型ポリブタジエン20〜90重量%か
ら成る混合物94〜70重量%に、 (ロ) α,β―エチレン性不飽和多塩基酸、又は
その無水物6〜30重量%、 を反応させる工程、 (iii) 必要により更に水及びアルコール類の少くと
も一種類の化合物を反応させて酸価40〜200の
樹脂を得る工程、 (iv) 最後に塩基性化合物により中和する工程から
成る電着塗料組成物の製造方法。 2 上記油付加反応生成物のヨウ素価減少率が3
〜40%である特許請求の範囲第1項に記載の電着
塗料組成物の製造方法。[Scope of Claims] 1 (i) 1, with a number average molecular weight of 500 to 5000 and in which 1,2 vinyl double bonds account for 50% or less of all double bonds;
80-10% by weight of 4-addition polybutadiene and oil component
(ii) (a) carrying out an addition reaction with 20 to 90% by weight of the oil addition reaction product;
A step of reacting 94 to 70% by weight of a mixture consisting of 20 to 90% by weight of 1,2-addition polybutadiene with (b) 6 to 30% by weight of α,β-ethylenically unsaturated polybasic acid or its anhydride. , (iii) a step of further reacting with water and at least one compound of alcohols to obtain a resin with an acid value of 40 to 200, if necessary, and (iv) a final step of neutralization with a basic compound. Method for producing a coating composition. 2 The iodine value reduction rate of the oil addition reaction product is 3
40% of the electrocoating composition according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6636978A JPS54157135A (en) | 1978-06-01 | 1978-06-01 | Electrodeposition coating composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6636978A JPS54157135A (en) | 1978-06-01 | 1978-06-01 | Electrodeposition coating composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54157135A JPS54157135A (en) | 1979-12-11 |
| JPS6212273B2 true JPS6212273B2 (en) | 1987-03-17 |
Family
ID=13313847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6636978A Granted JPS54157135A (en) | 1978-06-01 | 1978-06-01 | Electrodeposition coating composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54157135A (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH581154A5 (en) * | 1973-03-13 | 1976-10-29 | Hoechst Ag | |
| DE2411368A1 (en) * | 1974-03-09 | 1975-09-11 | Hoechst Ag | PROCESS FOR THE MANUFACTURING OF HEAT-CURABLE, WATER-DILUTABLE SYNTHETIC RESINS SUITABLE FOR THE ELECTRO-DIPPING PROCESS |
-
1978
- 1978-06-01 JP JP6636978A patent/JPS54157135A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54157135A (en) | 1979-12-11 |
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