JPH0621240B2 - Electrodeposition coating composition - Google Patents
Electrodeposition coating compositionInfo
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- JPH0621240B2 JPH0621240B2 JP19298385A JP19298385A JPH0621240B2 JP H0621240 B2 JPH0621240 B2 JP H0621240B2 JP 19298385 A JP19298385 A JP 19298385A JP 19298385 A JP19298385 A JP 19298385A JP H0621240 B2 JPH0621240 B2 JP H0621240B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアルミサッシ、スチール製家具等の金属製品や
金属製部品の塗装に賞用されるアクリル系電着塗料組成
物に関するものであり、該電着塗料組成物は低温焼付が
可能なものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to an acrylic electrodeposition coating composition that is used for coating metal products and metal parts such as aluminum sashes and steel furniture. The electrodeposition coating composition can be baked at a low temperature.
この種の電着塗料組成物としてはアニオン性の合成樹脂
と硬化剤との混合物を主体とするものが多く提供されて
おり、このような電着塗料組成物は被塗物を陽極として
電着塗装を行ない、被塗物面に該組成物を析出せしめた
後加熱硬化せしめるものである。As this type of electrodeposition coating composition, many are mainly provided with a mixture of an anionic synthetic resin and a curing agent, and such an electrodeposition coating composition is used as an electrodeposition target for electrodeposition. The composition is coated, the composition is deposited on the surface of the article to be coated, and then the composition is heated and cured.
従来例1:上記陽極析出型電着塗料としてはカルバニオ
ンを有するアクリル系共重合体やアルキド樹脂に硬化剤
としてメラミン樹脂やフェノール樹脂を混合した混合物
が広く用いられている。そして硬化剤として用いられる
メラミン樹脂としては塗料の安定性、カルバニオン含有
合成樹脂との共進性の点から特にアルキルエーテル化メ
チロールメラミンが好ましいものとされている(特公昭
45−28116号、特公昭47−1533号、特公昭
48−29295号、特公昭52−32368号、特公
昭52−32371号、特公昭52−32372号、特
公昭55−14105号)。Conventional Example 1: As the anodic deposition type electrodeposition coating composition, a mixture of an acrylic copolymer having a carbanion or an alkyd resin and a melamine resin or a phenol resin as a curing agent is widely used. As the melamine resin used as a curing agent, an alkyl etherified methylol melamine is particularly preferable from the viewpoints of stability of a coating material and accelerating property with a carbanion-containing synthetic resin (Japanese Patent Publication Nos. 45-28116 and 47-47). -1533, Japanese Patent Publication No. 48-29295, Japanese Patent Publication No. 52-32368, Japanese Patent Publication No. 52-32371, Japanese Patent Publication No. 52-32372, and Japanese Patent Publication No. 55-14105).
従来例2:上記したようにこの種の電着塗料は電着後に
加熱硬化(焼付)を行なうものである。そこで従来例1
の電着塗料の硬化促進手段として電着後の未硬化塗膜を
ホウ酸、リン酸等の水溶液やアルコール溶液に浸漬しそ
の後に焼付を行なう方法(特公昭46−22351
号)、あるいは有機スルホン酸またはその塩をビニルモ
ノマーと共重合する方法(特公昭49−48330号)
が提案されている。Conventional Example 2: As described above, this kind of electrodeposition coating is one which is cured by heating (baking) after electrodeposition. Therefore, Conventional Example 1
As a means for accelerating the curing of the electrodeposition coating composition, the uncured coating film after electrodeposition is dipped in an aqueous solution of boric acid, phosphoric acid or the like or an alcohol solution and then baked (Japanese Patent Publication No. 46-22351).
No.), or a method of copolymerizing an organic sulfonic acid or a salt thereof with a vinyl monomer (Japanese Patent Publication No. 49-48330).
Is proposed.
従来例1においてはアルキルエーテル化メチロールメラ
ミンの安定性は良好であるが、焼付に要する温度が高く
省資源、省エネルギーの見地からみて好ましいものでは
ない。In Conventional Example 1, the alkyl etherified methylol melamine has good stability, but the temperature required for baking is high and it is not preferable from the viewpoint of resource saving and energy saving.
そこで従来例2において焼付温度を低下せしめるための
手段がとられているのであるが、均一な塗面が得られに
くいこと、焼付温度の低下効果が余り期待出来ないこと
等の問題点があり、更にパラトルエンスルホン酸あるい
はナフタレンスルホン酸等の低分子の有機スルホン酸ま
たは塩を硬化触媒とする方法は一般塗料では行われてい
ることであるが電着塗料に用いた場合には焼付温度を低
下させることは一応可能であるが工業的塗装の場合、電
着塗料はアニオン交換樹脂で精製され、この時上記有機
スルホン酸または塩が除去されてしまい再添加が必要に
なり経済的に好ましくない。またアニオン交換樹脂によ
る精製にかえてウルトラフィルトレーション(UF)や
逆浸透濾過も一般に行われているがこの場合にも上記有
機スルホン酸または塩は除去される可能性があり、電着
浴と水洗槽との硬化触媒量のバランスや水洗槽中の硬化
触媒による塗面仕上りへの悪影響等の問題点がある。Therefore, in Conventional Example 2, measures are taken to reduce the baking temperature, but there are problems that it is difficult to obtain a uniform coating surface, and the effect of decreasing the baking temperature cannot be expected so much. Furthermore, the method of using a low molecular weight organic sulfonic acid or salt such as paratoluene sulfonic acid or naphthalene sulfonic acid as a curing catalyst is commonly used in general paints, but when used in electrodeposition paints, it lowers the baking temperature. However, in the case of industrial coating, the electrodeposition coating is refined with an anion exchange resin, and at this time, the above organic sulfonic acid or salt is removed and re-addition is required, which is not economically preferable. Ultrafiltration (UF) and reverse osmosis filtration are also commonly used in place of purification with anion exchange resin. However, in this case also, the above organic sulfonic acid or salt may be removed, so that the electrodeposition bath There are problems such as the balance of the amount of curing catalyst in the washing tank and the adverse effect on the finish of the coating surface by the curing catalyst in the washing tank.
本発明は上記従来の問題点を解決するための手段とし
て、カルボキシル基および水酸基および/または窒素原
子に結合したアルコキシアルキル基を含有するアクリル
系共重合体(I)のアルカリ中和塩と、アミノプラスト樹
脂(II)とを主成分とする電着塗料にその樹脂分に対して
スルホン酸基含有重合体(III)を0.1〜10重量%添加す
ることを特徴とする電着塗料組成物を提供するものであ
る。The present invention, as a means for solving the above conventional problems, an alkali-neutralized salt of an acrylic copolymer (I) containing a carboxyl group and a hydroxyl group and / or an alkoxyalkyl group bonded to a nitrogen atom, and an amino group. Provided is an electrocoating composition comprising a plast resin (II) as a main component and 0.1 to 10% by weight of a sulfonic acid group-containing polymer (III) with respect to the resin content of the electrocoating composition. To do.
以下に本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.
アクリル系共重合体(I) 本発明に用いられるアクリル系共重合体(I)はカルボキ
シル基と水酸基および/または窒素原子に結合したアル
コキシアルキル基を含有するものである。上記アクリル
系共重合体(I)にカルボキシル基を導入するにはアクリ
ル酸、メタクリル酸、マレイン酸、マレイン酸モノエス
テル、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、クロトン
酸、シトラコン酸等のビニル重合可能なα−β不飽和脂
肪酸の1種または2種以上を共重合させることによる。
上記アクリル系共重合体(I)に水酸基および/または窒
素原子に結合したアルコキシアルキル基を導入するには
β−ハイドロキシエチルアクリレートまたはメタクリレ
ート、β−ハイドロキシプロピルアクリレートまたはメ
タクリレート、N−メチロールアクリルアミド、N−メ
チロールメタクリルアミド、アリルアルコール等の水酸
基含有単量体の1種または2種以上、および該窒素原子
に結合したヒドロキシアルキル基含有単量体中のヒドロ
キシアルキル基をメタノール、エタノール、イソプロパ
ノール、ノルマルブタノール、イソブタノール等のアル
コールで変性したアルコキシアルキル基含有単量体の1
種または2種以上を共重合させることによる。上記アル
コール変性は上記水酸基含有単量体を共重合した後に行
われてもよい。上記アクリル系共重合体(I)には更にア
クリル成分として、メチルアクリレートまたはメタクリ
レート、エチルアクリレートまたはメタクリレート、イ
ソプロピルアクリレートまたはメタクリレート、ノルマ
ルブチルアクリレートまたはメタクリレート、イソブチ
ルアクリレートまたはメタクリレート、2−エチルヘキ
シルアクリレートまたはメタクリレート、シクロヘキシ
ルアクリレートまたはメタクリレート、ラウリルアクリ
レートまたはメタクリレート等のアクリルエステルおよ
び/またはメタクリルエステルの1種もしくは2種以上
が共重合されるが、該アクリルエステルおよび/または
メタクリルエステル以外に上記α−β不飽和脂肪酸、水
酸基含有単量体、窒素原子に結合したアルコキシアルキ
ル基含有単量体と共重合可能な他の単量体であるスチレ
ン、α−メチルスチレン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビ
ニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、弗化ビニル、弗化ビニリデン
等を共重合してもよい。上記アクリル系共重合体(I)に
おいて、カルボキシル基は該共重合体(I)が水稀釈性を
獲得するに充分な量、通常酸価として30〜100程度
になるように含有されることが望ましく、水酸基および
/または窒素原子に結合したアルコキシアルキル基含有
単量体は上記アクリル系共重合体(II)中に通常1〜30
重量%程度共重合せられる。上記アクリル系共重合体
(I)は溶液重合、エマルジョン重合、懸濁重合等の公知
の方法で重合せられるが、メタノール、エタノール、イ
ソプロパノール、メチルセロソルブ、エチルセロソル
ブ、ノルマルブチルセロソルブ、エチレングリコール、
プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリ
セリン等の水混和性を有する溶剤を用いた溶液重合は望
ましいものである。Acrylic Copolymer (I) The acrylic copolymer (I) used in the present invention contains a carboxyl group and a hydroxyl group and / or an alkoxyalkyl group bonded to a nitrogen atom. To introduce a carboxyl group into the acrylic copolymer (I), acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic acid monoester, itaconic acid, itaconic acid monoester, crotonic acid, citraconic acid vinyl polymerizable By copolymerizing one or more α-β unsaturated fatty acids.
To introduce a hydroxyl group and / or an alkoxyalkyl group bonded to a nitrogen atom into the acrylic copolymer (I), β-hydroxyethyl acrylate or methacrylate, β-hydroxypropyl acrylate or methacrylate, N-methylol acrylamide, N- Methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, one or more kinds of hydroxyl group-containing monomers such as methylol methacrylamide and allyl alcohol, and the hydroxyalkyl group in the hydroxyalkyl group-containing monomer bonded to the nitrogen atom, 1 of alkoxyalkyl group-containing monomer modified with alcohol such as isobutanol
By copolymerizing one species or two or more species. The alcohol modification may be performed after copolymerizing the hydroxyl group-containing monomer. The acrylic copolymer (I) further contains, as an acrylic component, methyl acrylate or methacrylate, ethyl acrylate or methacrylate, isopropyl acrylate or methacrylate, normal butyl acrylate or methacrylate, isobutyl acrylate or methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate or methacrylate, cyclohexyl. One or more kinds of acrylic ester and / or methacrylic ester such as acrylate or methacrylate, lauryl acrylate or methacrylate are copolymerized. In addition to the acrylic ester and / or methacrylic ester, the above α-β unsaturated fatty acid, hydroxyl group Containing monomer, other monomer copolymerizable with monomer containing alkoxyalkyl group bonded to nitrogen atom It is also possible to copolymerize styrene, α-methylstyrene, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl chloride, vinylidene chloride, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl fluoride, vinylidene fluoride and the like which are monomers. In the above acrylic copolymer (I), the carboxyl group may be contained in an amount sufficient for the copolymer (I) to obtain water dilutability, usually in an acid value of about 30 to 100. Desirably, the monomer containing an alkoxyalkyl group bonded to a hydroxyl group and / or a nitrogen atom is usually contained in the acrylic copolymer (II) in an amount of 1 to 30.
It can be copolymerized in an amount of about wt%. The above acrylic copolymer
(I) can be polymerized by known methods such as solution polymerization, emulsion polymerization and suspension polymerization, but methanol, ethanol, isopropanol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, normal butyl cellosolve, ethylene glycol,
Solution polymerization using a water-miscible solvent such as propylene glycol, trimethylolpropane or glycerin is desirable.
このようにして得られたアクリル系共重合体(I)は含有
するカルボキシル基をアンモニア、カセイソーダ、カセ
イカリ等の無機塩基、トリエチルアミン、ジイソプロピ
ルアミン、トリエタノールアミン、シイソプロパノール
アミン等の有機塩基等のアルカリで全部もしくは一部中
和することによって水稀釈性を付与する。The acrylic copolymer (I) thus obtained contains a carboxyl group containing an inorganic base such as ammonia, caustic soda, and caustical acid, an alkali base such as triethylamine, diisopropylamine, triethanolamine, and cisisopropanolamine. It imparts water dilutability by neutralizing all or part of it.
アミノプラスト樹脂(II) 本発明に用いられるアミノプラスト樹脂とはメラミン、
尿素、ベンゾグアナミン等のアミノ系化合物とホルムア
ルデヒド、アセトアルデヒド等のアルデヒド化合物との
縮合体、もしくは該縮合体を更にメタノール、エタノー
ル、イソプロパノール、ノルマルブタノール等のアルコ
ールによって変性した縮合体変性物であり水稀釈性を有
することが望ましく、通常はメタノール、エタノール、
イソプロパノール、メチルセロソルブ、エチルセロソル
ブ、ノルマルブチルセロソルブ、エチレングリコール、
プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリ
セリン等の水混和性を有する溶剤を用いた溶液として提
供せられる。特に望ましいアミノプラスト樹脂(II)とし
てはアルコール変性したメラミン−ホルムアルデヒド縮
合体、なかんづく該縮合体中のイミノ基およびメチロー
ル基の合計がメラミンのトリアジン環1個あたり2個以
内で残りがすべてアルコールにより変性されアルキルエ
ーテル化されたものがあり、更に望ましくはアルキルエ
ーテル中のアルキル基はメチル、エチル、イソプロピ
ル、ノルマルプロピル、ノルマルブチル、イソブチル、
ターシャリイブチル等炭素数が4以下の低級なアルキル
基から選ばれた単独、もしくは二種以上の混合アルキル
基である。Aminoplast resin (II) The aminoplast resin used in the present invention is melamine,
Condensation product of amino compounds such as urea and benzoguanamine with aldehyde compounds such as formaldehyde and acetaldehyde, or a condensate modified product obtained by further modifying the condensation product with alcohol such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, etc. Preferably methanol, ethanol,
Isopropanol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, normal butyl cellosolve, ethylene glycol,
It is provided as a solution using a water-miscible solvent such as propylene glycol, trimethylolpropane, or glycerin. Particularly preferred aminoplast resin (II) is an alcohol-modified melamine-formaldehyde condensate, and in particular, the total of imino groups and methylol groups in the condensate is not more than 2 per triazine ring of melamine and the rest is all modified by alcohol. And an alkyl group in the alkyl ether is more preferably methyl, ethyl, isopropyl, normal propyl, normal butyl, isobutyl,
It is a single alkyl group or a mixed alkyl group of two or more selected from lower alkyl groups having 4 or less carbon atoms such as tert-butyl.
上記アクリル系共重合体(I)と上記アミノプラスト樹脂
(II)との好ましい混合割合は重量比で樹脂分として9
0:10〜50:50であるが、アクリル系共重合体
(I)中の官能基の含有率や目的とする塗膜性能等に応じ
て上記混合割合は変え得るものである。The acrylic copolymer (I) and the aminoplast resin
The preferable mixing ratio with (II) is 9% by weight as the resin component.
0:10 to 50:50, but acrylic copolymer
The mixing ratio can be changed according to the content of the functional group in (I) and the desired coating film performance.
スルホン酸基含有重合体(III) 本発明に用いられるスルホン酸基含有重合体(III)とは
ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、アリルスルホ
ン酸、メタリルスルホン酸、スルホアルキルアクリレー
ト、スルホアルキルメタクリレート、スルホコハク酸ア
ルキルアルケニルエステル、アクリルアミドアルキルス
ルホン酸等のスルホン酸基含有単量体もしくはそれらの
カリウム、ナトリウム、アンモニウム、アミン等による
塩類の単独重合体もしくはこれら単量体の二種以上の共
重合体、もしくはこれら単量体の単独、もしくは二種以
上とメチルアクリレートまたはメタクリレート、エチル
アクリレートまたはメタクリレート、イソプロピルアク
リレートまたはメタクリレート、ノルマルブチルアクリ
レートまたはメタクリレート、2−エチルヘキシルアク
リレートまたはメタクリレート、シクロヘキシルアクリ
レートまたはメタクリレート、ラウリルアクリレートま
たはメタクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビ
ニリデン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、弗
化ビニル、弗化ビニリデン等の上記スルホン酸基含有単
量体もしくはその塩類と共重合可能な他の単量体の単
独、もしくは二種以上との共重合体である。上記他の単
量体を共重合する場合には共重合体中のスルホン酸基濃
度が低下して低温焼付効果が阻害されないようにするた
めに上記他の単量体の含有量を30重量%以内にするこ
とが望ましい。Sulfonic acid group-containing polymer (III) The sulfonic acid group-containing polymer (III) used in the present invention is vinyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, allyl sulfonic acid, methallyl sulfonic acid, sulfoalkyl acrylate, sulfoalkyl methacrylate, Sulfosuccinic acid alkyl alkenyl ester, sulfonic acid group-containing monomers such as acrylamidoalkyl sulfonic acid, or homopolymers of salts thereof with potassium, sodium, ammonium, amine or the like, or copolymers of two or more kinds of these monomers, Or, these monomers alone or in combination with two or more kinds, methyl acrylate or methacrylate, ethyl acrylate or methacrylate, isopropyl acrylate or methacrylate, normal butyl acrylate or methacrylate, 2-ethylhexyl. Le acrylate or methacrylate, cyclohexyl acrylate or methacrylate, lauryl acrylate or methacrylate, styrene, alpha-methyl styrene,
Of vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl chloride, vinylidene chloride, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, etc. It is a homopolymer or a copolymer with two or more kinds. When the other monomer is copolymerized, the content of the other monomer is 30% by weight so that the concentration of sulfonic acid group in the copolymer does not decrease and the low temperature baking effect is not impaired. It is desirable to stay within.
上記スルホン酸基含有重合体(III)は常法により水溶液
重合、あるいはメタノール、エタノール、イソプロパノ
ール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ノルマル
ブチルセロソルブ、エチレングリコール、プロピレング
リコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、アセ
トン等の水混和性を有する溶剤の単独、もしくは二種以
上の混合溶剤中で重合することによって製造され、通常
該重合体(III)の液体クロマトグラフィー法により測定
される重量平均分子量は500〜100,000程度、
好ましくは1,000〜50,000程度にされる。The sulfonic acid group-containing polymer (III) is aqueous solution polymerized by a conventional method, or water miscible with methanol, ethanol, isopropanol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, normal butyl cellosolve, ethylene glycol, propylene glycol, trimethylolpropane, glycerin, acetone and the like. Produced by polymerizing a solvent having a single property, or a mixed solvent of two or more kinds thereof, and the weight average molecular weight measured by the liquid chromatography method of the polymer (III) is usually about 500 to 100,000,
It is preferably about 1,000 to 50,000.
上記スルホン酸基含有重合体(III)の重合においてスル
ホン酸基含有単量体は酸型で使用されても塩型で使用さ
れてもいづれでもよいが、酸型で使用された場合は重合
後にアルカリによって全部もしくは一部中和することに
よって水稀釈性を付与する。しかしながら上記スルホン
酸基含有単量体は塩型で使用されることが望ましく、何
となれば塩型のスルホン酸基含有単量体を使用する場合
には水溶液重合の際の固形分濃度や重合度の調節が容易
に出来るからである。In the polymerization of the sulfonic acid group-containing polymer (III), the sulfonic acid group-containing monomer may be used in the acid form or may be used in the salt form, but if used in the acid form, after polymerization Water-diluting property is imparted by neutralizing all or part with alkali. However, it is desirable that the sulfonic acid group-containing monomer is used in a salt form, and what is needed is to use the salt type sulfonic acid group-containing monomer in the case where the solid content concentration or the degree of polymerization during aqueous solution polymerization is used. This is because it can be easily adjusted.
上記スルホン酸基含有重合体(III)のアクリル系共重合
体(I)とアミノプラスト樹脂(II)との混合物に対する添
加割合は通常該混合物に対して0.1〜10重量%とさ
れ、0.1重量%以下の添加量では低温焼付効果が充分で
なく、逆に10重量%以上の添加量では電着塗装の際の
電流効率の低下、塗料の安定性不良、あるいは塗膜の艷
むら等のおそれがある。また3重量%以上の添加量では
場合によっては塗膜の光沢が消失するおそれがあるから
塗膜に高光沢が必要な場合には0.1〜3重量%の添加
量が好ましく、特に高光沢を必要としない場合には0.1
〜5重量%の添加量が更に望ましい。The addition ratio of the sulfonic acid group-containing polymer (III) to the mixture of the acrylic copolymer (I) and the aminoplast resin (II) is usually 0.1 to 10% by weight with respect to the mixture, and 0.1% by weight. If the addition amount is less than the following, the low-temperature baking effect is not sufficient. On the contrary, if the addition amount is 10% by weight or more, there is a possibility that the current efficiency may decrease during electrodeposition coating, the stability of the coating may be poor, or the coating may be uneven. is there. If the added amount is 3% by weight or more, the gloss of the coating film may be lost in some cases. Therefore, when the coating film needs high gloss, the addition amount of 0.1 to 3% by weight is preferable. 0.1 if not required
An addition amount of up to 5% by weight is more desirable.
本発明の電着塗料組成物は各種の体質顔料や着色顔料の
配合された塗料、あるいは艷消剤やその他の添加剤が配
合された塗料にも適用される。The electrodeposition coating composition of the present invention can also be applied to coatings containing various extender pigments and coloring pigments, or coatings containing disinfectants and other additives.
本発明の作用は下記の通りである。 The operation of the present invention is as follows.
一般に低分子スルホン酸もしくはその塩は電着塗装時に
おける電気泳動速度は大であるが被塗物面への析出が起
りにくいものである。一方本発明の電着塗料組成物にお
けるスルホン酸基含有重合体(III)は被塗物面に析出し
易く、被塗物面に析出したスルホン酸基含有重合体(II
I)の有するスルホン酸基の強酸性により低温焼付効果を
発揮する。またスルホン酸基含有重合体(III)のスルホ
ン酸基が塩型になっている場合は普通の塗装法によれば
アルカリが揮散してスルホン酸基が露出しない限り硬化
触媒としての機能を果さないが電着塗装の場合には電気
分解作用により被塗物面に析出するスルホン酸基含有重
合体(III)の有するスルホン酸基は露出している。した
がって本発明の場合にはスルホン酸基含有重合体(III)
のスルホン酸基が塩型になっていても硬化触媒としての
機能を果すものである。また本発明のスルホン酸基含有
重合体(III)はアニオン交換処理、ウルトラフィルトレ
ーション、逆浸透濾過等の処理によっても除去されな
い。Generally, low-molecular-weight sulfonic acids or salts thereof have a high electrophoretic speed during electrodeposition coating, but are unlikely to be deposited on the surface of the object to be coated. On the other hand, the sulfonic acid group-containing polymer (III) in the electrodeposition coating composition of the present invention is easily deposited on the surface to be coated, and the sulfonic acid group-containing polymer (II) deposited on the surface to be coated (II
It exerts a low temperature baking effect due to the strong acidity of the sulfonic acid group of I). When the sulfonic acid group of the sulfonic acid group-containing polymer (III) is in the salt form, according to the ordinary coating method, it functions as a curing catalyst unless the alkali is vaporized and the sulfonic acid group is exposed. However, in the case of electrodeposition coating, the sulfonic acid group contained in the sulfonic acid group-containing polymer (III) that is deposited on the surface of the object to be coated by electrolysis is exposed. Therefore, in the case of the present invention, the sulfonic acid group-containing polymer (III)
Even if the sulfonic acid group of is in a salt form, it functions as a curing catalyst. Further, the sulfonic acid group-containing polymer (III) of the present invention is not removed by a treatment such as anion exchange treatment, ultrafiltration, reverse osmosis filtration or the like.
したがって本発明においては電着塗料組成物を精製処理
しても低温焼付性が維持され硬化触媒を再添加する必要
はない。そして本発明の電着塗料組成物の安定性は良好
でありかつ焼付温度はスルホン酸基含有重合体(III)を
含まずその他の組成は同一の電着塗料よりも20〜50
℃低下させることが可能であり電着塗装の際のエネルギ
ーが大巾に節減されることになった。Therefore, in the present invention, even if the electrodeposition coating composition is refined, the low temperature bakeability is maintained and it is not necessary to add the curing catalyst again. The stability of the electrodeposition coating composition of the present invention is good, and the baking temperature does not include the sulfonic acid group-containing polymer (III).
It was possible to lower the temperature by ℃, and the energy during electrodeposition coating was greatly saved.
実施例 本発明を更に具体的に説明するための実施例を下記に記
載する。なお実施例中の組成比はすべて重量比であり%
は重量%、部は重量部を示す。EXAMPLES Examples are described below to more specifically describe the present invention. All composition ratios in the examples are weight ratios.
Indicates parts by weight, and parts indicates parts by weight.
第1表に示す組成のアクリル系共重合体(I)を下記のよ
うにして製造した。The acrylic copolymer (I) having the composition shown in Table 1 was produced as follows.
撹拌機、コンデンサー、温度計を装備した3反応器に
溶剤を仕込み80℃に加熱し撹拌する。次いで撹拌を継
続しつゝ単量体および重合開始剤としてのアゾビスイソ
ブチロニトリルの混合物を6時間にわたって連続的に滴
下し、滴下後さらに2時間80℃を維持して反応を継続
した。反応終了後冷却しつゝアミンを添加して中和しそ
の後水で稀釈して固形分50%の水溶性アクリル系共重
合体(I)を得た。The solvent is charged into 3 reactors equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer and heated to 80 ° C. and stirred. Then, stirring was continued, and a mixture of the monomer and azobisisobutyronitrile as a polymerization initiator was continuously added dropwise over 6 hours, and after the addition, the reaction was continued at 80 ° C. for another 2 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled and neutralized with an amine, and then diluted with water to obtain a water-soluble acrylic copolymer (I) having a solid content of 50%.
実施例1 アクリル系共重合体(I)A280部、アミノプラスト樹
脂(II)としてのメラミン樹脂(三和ケミカル製ニカラッ
クMW−40)60部、水1660部を配合して固形分
10%のクリヤ電着塗料を調製した。これにスルホン酸
基含有重合体(III)としてのポリスチレンスルホン酸ソ
ーダ(東洋曹達製ウルトライトPS−5)を上記クリヤ
電着塗料に対して0.5%(固形分対固形分)添加した。 Example 1 Acrylic copolymer (I) A 280 parts, melamine resin (Nikalac MW-40 manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.) as aminoplast resin (II) 60 parts, and water 1660 parts were mixed, and a solid content of 10% was obtained. An electrodeposition paint was prepared. To this was added 0.5% (solid content to solid content) of polystyrene sulfonate sodium (Toyo Soda Ultraite PS-5) as the sulfonic acid group-containing polymer (III) to the above clear electrodeposition coating composition.
実施例2 実施例1においてポリスチレンスルホン酸ソーダの添加
量を3%(固形分対固形分)とする。Example 2 In Example 1, the addition amount of sodium polystyrene sulfonate is set to 3% (solid content to solid content).
実施例3 実施例1においてポリスチレンスルホン酸ソーダの添加
量を10%(固形分対固形分)とする。Example 3 In Example 1, the addition amount of sodium polystyrene sulfonate is set to 10% (solid content to solid content).
比較例1 実施例1においてポリスチレンスルホン酸の添加を省略
する。Comparative Example 1 In Example 1, the addition of polystyrene sulfonic acid was omitted.
実施例1,2,3および比較例1において調製された塗
料を2電着槽に入れ温度25℃、極間距離15cmで二
次電解法陽極酸化アルミニウム(ブランズ色、皮膜厚9
μ)を被塗物として第2表に示す電圧/通電時間で電着
塗装を行ないその後150℃で30分間焼付乾燥した。The paints prepared in Examples 1, 2, 3 and Comparative Example 1 were placed in a second electrodeposition tank at a temperature of 25 ° C. and a distance between the electrodes of 15 cm.
.mu.) was applied as an article to be coated at the voltage / current-carrying time shown in Table 2 and then baked and dried at 150.degree. C. for 30 minutes.
このようにして得られた塗膜性能を第2表に示す。第2
表を参照すれば実施例1,2,3は比較例1に比して焼
付温度を30℃下げても充分硬化した塗膜が得られるこ
とがわかる。The coating film performance thus obtained is shown in Table 2. Second
It can be seen from the table that Examples 1, 2, and 3 can obtain sufficiently cured coating films even when the baking temperature is lowered by 30 ° C. as compared with Comparative Example 1.
また実施例1,2,3の塗料を使用した結果蓄積したア
ニオンを除去するために夫々の電着塗料をアンバーライ
トIRA−410の樹脂充填塔に送通してアニオン交換
処理を行なった。その結果、低分子量の有機スルホン酸
またはその塩を用いる前記従来技術とは異なり塗料の性
能は充分維持されていた。Further, in order to remove the anions accumulated as a result of using the paints of Examples 1, 2, and 3, the respective electrodeposition paints were sent to the resin-packed tower of Amberlite IRA-410 for anion exchange treatment. As a result, the performance of the coating was sufficiently maintained, unlike the above-mentioned prior art which uses a low molecular weight organic sulfonic acid or a salt thereof.
実施例4 アクリル系共重合体(I)B240部、メラミン樹脂(II)
(ニカラックMW−40)80部、水1680部を配合
して固形分10%の電着塗料を調製した。これにスルホ
ン酸基含有重合体(III)としての2−スルホエチルメタ
クリレートのナトリウム塩を過硫酸アンモニウムを重合
開始剤として用いて水溶液重合した固形分20%の水溶
液重合体を20部(アクリル系共重合体(I)とメラミン
樹脂(II)との合計量に対して2%(固形分/固形分))
添加した。 Example 4 240 parts of acrylic copolymer (I) B, melamine resin (II)
80 parts of (Nikalac MW-40) and 1680 parts of water were blended to prepare an electrodeposition paint having a solid content of 10%. 20 parts of an aqueous polymer having a solid content of 20% obtained by polymerizing an aqueous solution of sodium salt of 2-sulfoethyl methacrylate as the sulfonic acid group-containing polymer (III) using ammonium persulfate as a polymerization initiator (acrylic copolymer 2% (solid content / solid content) based on the total amount of the combination (I) and the melamine resin (II))
Was added.
比較例2 実施例4において2−スルホエチルメタクリレートのナ
トリウム塩の水溶液重合体の添加量を0.5部(アクリル
系共重合体(I)とメラミン樹脂(II)との合計量に対して
0.05%(固形分/固形分))とする。Comparative Example 2 In Example 4, the addition amount of the aqueous solution polymer of sodium salt of 2-sulfoethyl methacrylate was 0.5 part (based on the total amount of the acrylic copolymer (I) and the melamine resin (II).
0.05% (solid content / solid content)).
比較例3 実施例4において2−スルホエチルメタクリレートのナ
トリウム塩の水溶液重合体の添加量を120部(アクリ
ル系共重合体(I)とメラミン樹脂(II)との合計量に対し
て12%(固形分/固形分))とする。Comparative Example 3 In Example 4, the addition amount of the aqueous solution polymer of sodium salt of 2-sulfoethyl methacrylate was 120 parts (12% (based on the total amount of the acrylic copolymer (I) and the melamine resin (II) ( Solid content / solid content)).
実施例4および比較例2,3について実施例1,2,3
および比較例1と同様な電着塗装試験を行なった結果を
第3表に示す。第3表を参照すれば比較例2は低温焼付
効果に劣り比較例3は低温焼付効果は実施例4と同様で
あるが光沢が減小しつやむらがある。また実施例4の塗
料にアニオン交換処理(アンバーライトIRA−41
0)を行なった後同一条件で電着塗装試験を行なった所
膜厚がやゝ低下した以外は同等の塗膜性能を示した。Regarding Example 4 and Comparative Examples 2 and 3, Examples 1, 2, and 3
The results of the same electrodeposition coating test as in Comparative Example 1 are shown in Table 3. Referring to Table 3, Comparative Example 2 is inferior in low-temperature baking effect, and Comparative Example 3 has the same low-temperature baking effect as in Example 4, but the gloss is reduced and gloss is uneven. Further, the coating material of Example 4 was subjected to anion exchange treatment (Amberlite IRA-41
After carrying out 0), an electrodeposition coating test was conducted under the same conditions, and the same coating performance was exhibited except that the film thickness was slightly reduced.
実施例5 アクリル系共重合体(I)C300部、メラミン樹脂(II)
(ニカラックMW−40)50部、水1650部を配合
して固形分10%の電着塗料を調整した。これにスルホ
ン酸基含有重合体(III)としてアクリルアミド−2−メ
チルプロパンスルホン酸ソーダを過硫酸カリを重合開始
剤として水溶液重合した固形分20%の水溶液を10部
添加し、ブロンズ色陽極酸化アルミ板、及びボンデライ
ト#144処理鋼板に第4表に示す条件で実施例1と同
様に電着塗装した。 Example 5 300 parts of acrylic copolymer (I) C, melamine resin (II)
An electrodeposition coating having a solid content of 10% was prepared by mixing 50 parts of (Nikalac MW-40) and 1650 parts of water. To this, 10 parts of an aqueous solution having a solid content of 20% obtained by polymerizing an aqueous solution of sodium acrylamido-2-methylpropanesulfonate as a sulfonic acid group-containing polymer (III) with potassium persulfate as a polymerization initiator was added, and bronze-colored anodized aluminum The plate and Bondellite # 144 treated steel plate were electrodeposited as in Example 1 under the conditions shown in Table 4.
第4表を参照すれば実施例5の塗料はアルミ板、鋼板い
づれの場合にも優れた低温焼付効果を示すが、スルホン
酸基含有重合体(III)を添加しないものは硬度2H、M
EKラビングは30〜40回であった。 Referring to Table 4, the coating material of Example 5 exhibits an excellent low-temperature baking effect on both aluminum plate and steel plate, but those having no added sulfonic acid group-containing polymer (III) have hardness of 2H and M.
The EK rubbing was 30 to 40 times.
実施例4の塗料はアニオン交換処理(アンバーライトI
RA−410)後を処理前と同等な塗膜性能を示した。The paint of Example 4 was anion exchange treated (Amberlite I
The coating performance after RA-410) was equivalent to that before treatment.
実施例6 撹拌機、コンデンサー及び温度計を装備した3反応容
器に、アクリル系共重合体(I)Aのアミン、水を加える
前の未中和樹脂(固形分65%)616部とイソプロパ
ノール526部を仕込み80℃に加温撹拌する。次に8
0℃の加熱撹拌を維持しつつグリシジルメタクリレート
134部,アクリル酸66部,アゾビスイソブチロニト
リル4部を添加、手続きグリシジルメタクリレート13
4部,アクリル酸66部,アゾビスイソブチロニトリル
4部,IPA466部,トリエチルアミン3部の混合物
を2時間にわたって連続的に添加した。その後アゾビス
イソブチロニトリルを3部づつ1時間毎に3回添加し、
さらに80℃の加熱撹拌を維持して反応を1時間継続し
その後室温にまで冷却した。Example 6 Into three reaction vessels equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer, 616 parts of an amine of acrylic copolymer (I) A, an unneutralized resin (solid content 65%) before addition of water, and isopropanol 526 A portion is charged and the mixture is heated and stirred at 80 ° C. Then 8
While maintaining heating and stirring at 0 ° C, 134 parts of glycidyl methacrylate, 66 parts of acrylic acid, and 4 parts of azobisisobutyronitrile were added. Procedure Glycidyl methacrylate 13
A mixture of 4 parts, 66 parts of acrylic acid, 4 parts of azobisisobutyronitrile, 466 parts of IPA and 3 parts of triethylamine was continuously added over 2 hours. Then add 3 parts of azobisisobutyronitrile 3 times every 1 hour,
The reaction was continued for 1 hour while maintaining heating and stirring at 80 ° C, and then cooled to room temperature.
得られた白濁粒子分散物をバッチ式サンドミルで60分
間粉砕した。得られた分散物(固形分40%)150
部,アクリル系共重合体(I)A254部,メラミン樹脂
(ニカラックMW−40)13部,トリエチルアミン3
部,水1463部を配合して固形分10%の艷消電着塗
料を調製した。本電着塗料にスルホン酸基含有重合体(I
II)としてポリスチレンスルホン酸ソーダ(ウルトライ
トPS−5:固形分21%)を4.8部添加し、実施例1
と同様ブロンズ色陽極酸化アルミ板に120Vで2分間
通電し140℃×30分、及び160℃×30分焼付乾
燥した。ウルトライトPS−5を添加しないものも比較
例4として同様に電着塗装した。上記電着塗装によって
得られた塗膜性能を試験した結果を第5表に示す。The obtained cloudy particle dispersion was crushed for 60 minutes by a batch type sand mill. Obtained dispersion (solid content 40%) 150
Part, acrylic copolymer (I) A 254 parts, melamine resin (Nikalac MW-40) 13 parts, triethylamine 3
Parts and 1463 parts of water were mixed to prepare a barley electrodeposition coating composition having a solid content of 10%. This electrodeposition coating has a sulfonic acid group-containing polymer (I
As a II), 4.8 parts of sodium polystyrene sulfonate (Ultraite PS-5: solid content 21%) was added, and Example 1 was added.
In the same manner as above, electricity was applied to a bronze-colored anodized aluminum plate at 120 V for 2 minutes, followed by baking and drying at 140 ° C. for 30 minutes and 160 ° C. for 30 minutes. In the same manner as Comparative Example 4, the one to which Ultraite PS-5 was not added was similarly electrodeposited. The results of testing the performance of the coating film obtained by the above electrodeposition coating are shown in Table 5.
第5表をみれば実施例6は比較例4に比して優れた低温
焼付効果を示す。そしてその塗膜性能はアニオン交換処
理(アンバーライトIRA−410)後も変化しない。As seen from Table 5, Example 6 shows an excellent low temperature baking effect as compared with Comparative Example 4. And the coating film performance does not change after the anion exchange treatment (Amberlite IRA-410).
アニオン交換処理後の電着塗料を室温で密閉状態で34
時間放置後、よく撹拌し沈降物を再分散後、再度アニオ
ン交換処理後、電着塗装した。上記電着塗装によって得
られた塗膜性能を試験した結果は第6表に示すように、
3ケ月後も良好な低温焼付塗装が実施できることを示
す。 Electrodeposited paint after anion exchange treatment should be sealed at room temperature in 34
After standing for a period of time, the mixture was thoroughly stirred to re-disperse the precipitate, which was again subjected to anion exchange treatment and then electrodeposition coated. As shown in Table 6, the results of testing the performance of the coating film obtained by the above electrodeposition coating are:
It shows that good low temperature baking coating can be carried out even after 3 months.
Claims (1)
は窒素原子に結合したアルコキシアルキル基を含有する
アクリル系共重合体(I)と、アミノプラスト樹脂(II)
と、上記アクリル系共重合体(I)と上記アミノプラスト
樹脂(II)との合計量に対して0.1〜10重量%含まれる
スルホン酸基含有重合体(III)とからなり、かつ上記ア
クリル系共重合体(I)と上記スルホン酸基含有重合体(II
I)とはアルカリで中和されていることを特徴とする電着
塗料組成物1. An acrylic copolymer (I) containing a carboxyl group and a hydroxyl group and / or an alkoxyalkyl group bonded to a nitrogen atom, and an aminoplast resin (II).
And a sulfonic acid group-containing polymer (III) contained in an amount of 0.1 to 10% by weight based on the total amount of the acrylic copolymer (I) and the aminoplast resin (II), and the acrylic resin Copolymer (I) and the sulfonic acid group-containing polymer (II
I) is an electrodeposition coating composition characterized by being neutralized with an alkali
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19298385A JPH0621240B2 (en) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | Electrodeposition coating composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19298385A JPH0621240B2 (en) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | Electrodeposition coating composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6253383A JPS6253383A (en) | 1987-03-09 |
| JPH0621240B2 true JPH0621240B2 (en) | 1994-03-23 |
Family
ID=16300279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19298385A Expired - Lifetime JPH0621240B2 (en) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | Electrodeposition coating composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621240B2 (en) |
-
1985
- 1985-08-30 JP JP19298385A patent/JPH0621240B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6253383A (en) | 1987-03-09 |
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