塗料組合物及使用該塗料組合物的塗膜形成方法
2023-11-12 08:05:37 2
塗料組合物及使用該塗料組合物的塗膜形成方法
【專利摘要】本發明的目的在於提供一種間隙部的均鍍性(間隙塗裝性)、邊緣緩蝕性及精加工性優異的陽離子電沉積塗料。本發明提供一種陽離子電沉積塗料組合物，其含有特定的含氨基環氧樹脂(A)、使含有丙二醇的含活性氫成分和多異氰酸酯化合物反應而成的封端多異氰酸酯(B)、及陽離子電沉積性凝膠化微粒聚合物(C)，所述陽離子電沉積性凝膠化微粒聚合物(C)是對含有水解性烷氧基矽烷基和陽離子性基團的丙烯酸共聚物進行交聯而得到的，其相對於含氨基環氧樹脂(A)和封端多異氰酸酯化合物(B)的固體成分的總量100質量份為0.1～20質量份。
【專利說明】塗料組合物及使用該塗料組合物的塗膜形成方法
【技術領域】
[0001][關聯申請的相互參照]
[0002]本申請基於2011年7月13日提出申請的日本專利申請第2011-154666號說明書(其公開整體作為參照被引用於本說明書)主張優先權。
[0003]本發明涉及一種塗料組合物及使用該組合物的塗膜形成方法。
【背景技術】
[0004]陽離子電沉積塗料由於塗裝操作性優異且形成的塗膜的緩蝕性良好，因此已被廣泛用作要求這些性能的汽車車體等導電性金屬製品的底塗料。但是，近年來，從碰撞安全性提高的方面考慮，要謀求汽車車體的強度提高，對利用點焊焊接而得到的部件進一步加入增強材料，因此，具有複雜間隙部的結構的被塗物增多(例如，參照圖1)。這樣的結構具有
50μ m~600 μ m的間隙部(以下也稱為「間隙」)，在電沉積塗裝時會因電流密度(mA/cm2)降低而導致塗膜難以析出，變為未塗裝，有時緩蝕性降低。
[0005]因此，為了確保間隙部的膜厚(μ m)，對塗裝條件進行了研究，但在僅提高電沉積時的塗裝電壓進行塗裝時，會導致圖2所示的間隙結構的開口部5堵塞，無法得到間隙塗裝性中的均鍍性6。
[0006]另外，若提高塗裝電壓進行塗裝，則存在外板精加工性降低、被塗物的外板膜厚(ym)變厚、塗料使用量增加等問題。因此，對於具有間隙部的被塗物，要求均鍍性(以下也稱為間隙塗裝性)良好的陽離子電沉積塗料。
[0007]目前，公開了一種間隙部的塗膜形成方法，其特徵在於，在陽離子電沉積塗料的塗裝中，電流密度的最高值(I)在從通電開始的5秒鐘以內出現，且具有電流密度最高值(I)的1/2電流密度(0.51)以上的時間為5秒鐘以內(專利文獻I)。但是，就這些塗膜形成方法中記載的電沉積塗料組合物而言，雖然通過提高塗膜電阻值而使間隙塗裝性提高，但精加工性降低。另外，端面的緩蝕性也不充分。從這樣的背景考慮，要求一種滿足間隙塗裝性、精加工性及端面的緩蝕性的塗料組合物。
[0008]現有技術文獻
[0009]專利文獻
[0010]專利文獻1:日本特開2003-82498號公報
【發明內容】
[0011]發明要解決的課題
[0012]所要解決的課題是找到一種間隙部的間隙塗裝性及精加工性、和端面的緩蝕性(以下也稱為「邊緣緩蝕性」)優異的塗料組合物、以及使用該組合物的塗膜形成方法。
[0013]解決課題的方法
[0014]本發明人為了解決上述課題而進行了深入研究，結果發現，可以利用下述陽離子電沉積塗料組合物來解決上述課題，以至完成了本發明，所述陽離子電沉積塗料組合物含有:特定的含氨基環氧樹脂(A)、使含有丙二醇的含活性氫成分和多異氰酸酯化合物反應而成的封端多異氰酸酯(B)、及陽離子電沉積性凝膠化微粒聚合物(C)。
[0015]即，由於能夠對調整改性環氧樹脂(al)和聚己內酯多元醇化合物(a2)而成的特定的含氨基環氧樹脂(A)、(B)成分、及(C)成分的組合進行設計，因此，可以在具備間隙塗裝性及精加工性的同時具備端面的緩蝕性。
[0016]即，本發明涉及一種陽離子電沉積塗料組合物，其含有含氨基環氧樹脂(A)、使含有丙二醇的含活性氫成分和多異氰酸酯化合物反應而成的封端多異氰酸酯(B)、及陽離子電沉積性凝膠化微粒聚合物(C)，其中，該含氨基環氧樹脂(A)是使聚己內酯多元醇化合物(a2)及含氨基化合物(a3)與改性環氧樹脂(al)反應而成的多元醇改性含氨基環氧樹脂，該改性環氧樹脂(al)是對含羥基環氧樹脂(all)加成己內酯(al2)而得到的，該陽離子電沉積性凝膠化微粒聚合物(C)是通過對含有水解性烷氧基矽烷基及陽離子性基團的丙烯酸共聚物進行水分散化並進行粒子內交聯而得到的，
[0017]陽離子電沉積塗料組合物中的該陽離子電沉積性凝膠化微粒聚合物(C)的配合比例以固體成分比計，相對於含氨基環氧樹脂㈧和封端多異氰酸酯化合物⑶的總量100質量份為0.1~20質量份。
[0018]發明的效果
[0019]通過使用本發明的陽離子電沉積塗料組合物可使燒結時的熱流動性和析出塗膜狀態達到最佳，因此，可克服目前認為困難的情況，得到間隙塗裝性、精加工性、邊緣緩蝕性優異的塗裝物品。另外，對於汽車車體，與以往相比，可以減少陽離子電沉積塗膜的未塗裝部分，可以形成塗膜 直到端面及間隙部內部，從而提高緩蝕性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1示出了汽車車體的間隙(clearance)部的模型圖；
[0021]圖2是間隙塗裝性的「兩片夾層試驗板」。
[0022]符號說明
[0023]1.表示點焊後的鋼板的間隙部的模型圖。
[0024]2.50 ~600 μ m 的間隙部。
[0025]3.點焊部。
[0026]4.利用夾具使兩片鋼板(下板/上板)貼合。
[0027]5.L字狀的上板的鋼板。
[0028]6.夾持間隔物而製作間隙。
[0029]7.兩片鋼板的間隙部，塗裝時塗料浸入。
[0030]8.試驗板的內側且為未塗裝部分。
[0031]9.試驗板的內側且為塗裝部分。
【具體實施方式】
[0032]本發明涉及一種對於汽車車體等具有間隙部的被塗物可以獲得良好的均鍍性(間隙塗裝性)的陽離子電沉積塗料組合物。
[0033]汽車車體等的間隙部呈50~600 μ m的非常窄的接縫，難以進行脫脂、表面處理，基本為未處理的鋼板的狀態。並且，陽離子電沉積塗料組合物也不易進入，進而在電沉積時不易流過電流，因此有時無法進行塗裝。對於具有這樣的間隙部的被塗物，需要準備特別的陽離子電沉積塗料組合物。以下，詳細地敘述。
[0034]關於陽離子電沉積塗料
[0035]本發明的陽離子電沉積塗料組合物含有含氨基環氧樹脂(A)，該含氨基環氧樹脂
(A)是使聚己內酯多元醇化合物(a2)及含氨基化合物(a3)與改性環氧樹脂(al)反應而成的，所述改性環氧樹脂(al)是對含羥基環氧樹脂(all)加成己內酯(al2)而得到的。以下，詳細地敘述。
[0036][含氨基環氧樹脂(A)]
[0037]這裡，含氨基環氧樹脂(A)為發揮優化燒結時的熱流動性和析出塗膜狀態這樣的功能的物質。
[0038]含羥基環氧樹脂(all)
[0039]在本發明中，含羥基環氧樹脂為每分子中分別具有2個以上羥基及環氧基的化合物。作為該含羥基環氧樹脂的環氧當量，為180~2，500，優選為200~2，000，進一步優選在400~1，500的範圍內。另外，該含羥基環氧樹脂的數均分子量優選至少為280，特別優選為300~4，000，進一步特別優選在330~2，000的範圍內。作為該含羥基環氧樹脂，特別優選為通過多酚化合物和表滷醇的反應而得到的物質。由此，含羥基環氧樹脂(all)是發揮緩蝕性這樣的功能的物質。
[0040]這裡，「數均分子量」依據JIS K0124-83記載的方法、由如下得到的色譜圖和標準聚苯乙烯的校準曲線求出，所述色譜圖是在使用「 TSK GEL4000HXL」、「 TSK GEL3000HXL」、「TSK GEL2500HXL」、「TSK GEL2 000HXL」(東曹株式會社制)這4根作為分離柱、使用GPC用四氫呋喃作為洗脫液、於40°C及流速1.0ml/分鐘的條件下，利用RI折射計得到的。
[0041]作為可用於形成該環氧樹脂的多酚化合物，例如可以舉出:雙(4-羥基苯基)-2，2-丙烷[雙酚A]、雙(4-羥基苯基)甲烷[雙酚F]、雙(4-羥基環己基)甲烷[氫化雙酚F]、2，2-雙(4-羥基環己基)丙烷[氫化雙酚A]、4，4』_ 二羥基二苯甲酮、雙(4-羥基苯基)-1，1-乙燒、雙(4_羥基苯基)-1，1-異丁燒、雙(4_羥基-2或3_叔丁基-苯基)-2，2-丙烷、雙(2-羥基萘基)甲烷、四(4-羥基苯基)-1，1,2, 2-乙烷、4，4』 - 二羥基二苯碸、苯酚酚醛清漆、甲酚酚醛清漆等。
[0042]另外，作為通過多酚化合物和表氯醇的反應得到的環氧樹脂，基於精加工性和緩蝕性這樣的理由，其中優選由雙酚A所衍生的下述通式(I)所示的物質。
[0043][化學式I]
[0044]
【權利要求】
1.一種陽離子電沉積塗料組合物，其含有: 含氨基環氧樹脂(A)、 使多異氰酸酯化合物與含有丙二醇的含活性氫成分反應而成的封端多異氰酸酯(B)、以及 陽離子電沉積性凝膠化微粒聚合物(C)， 其中，該含氨基環氧樹脂(A)是使聚己內酯多元醇化合物(a2)及含氨基化合物(a3)與改性環氧樹脂(al)反應而成的多元醇改性含氨基環氧樹脂， 該改性環氧樹脂(al)是對含羥基環氧樹脂(all)加成己內酯(al2)而得到的， 該陽離子電沉積性凝膠化微粒聚合物(C)是通過將含有水解性烷氧基矽烷基及陽離子性基團的丙烯酸共聚物進行交聯而得到的， 陽離子電沉積塗料組合物中，相對於含氨基環氧樹脂(A)和封端多異氰酸酯化合物(B)共計100質量份，該陽離子電沉積性凝膠化微粒聚合物(C)的配合比例以固體成分比計為0.1~20質量份。
2.如權利要求1所述的陽離子電沉積塗料組合物，其中，陽離子電沉積塗料組合物浴中的有機溶劑量為1.4~2.3質量％。
3.如權利要求1或2所述的陽離子電沉積塗料組合物，其中， 在將使用該陽離子電沉積塗料組合物的浴在浴溫28°C、施加電壓200V、3分鐘的條件下進行電沉積塗裝時的乾燥膜厚設為Ml ( μ m)， 將使用該陽離子電沉積塗料組合物的浴在浴溫40°C、施加電壓200V、3分鐘的條件下進行電沉積塗裝時的乾燥膜厚設為M2 ( μ m)的情況下， 乾燥膜厚M2和乾燥膜厚Ml的膜厚差(Λμπι)為15μπι以下。
4.一種塗裝物品，其是通過使用了權利要求1~3中任一項所述的陽離子電沉積塗料組合物的浴的電沉積塗裝而得到的。
5.一種陽離子電沉積塗膜的形成方法，其包括: 將被塗物浸潰於電沉積浴中的工序，所述電沉積浴包含權利要求1~3中任一項所述的陽離子電沉積塗料組合物；以及以被塗物為陰極進行通電的工序。
6.一種塗裝物品，其通過權利要求5所述的方法而形成了塗膜。
【文檔編號】C09D175/04GK103687918SQ201280034595
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年6月28日 優先權日:2011年7月13日
【發明者】饗庭健, 野本健, 中尾文昭 申請人:日產自動車株式會社