JPS6189273A - 陰極電着性電着塗料バインダ−の製造方法 - Google Patents

陰極電着性電着塗料バインダ−の製造方法

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JPS6189273A
JPS6189273A JP60051616A JP5161685A JPS6189273A JP S6189273 A JPS6189273 A JP S6189273A JP 60051616 A JP60051616 A JP 60051616A JP 5161685 A JP5161685 A JP 5161685A JP S6189273 A JPS6189273 A JP S6189273A
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JP60051616A
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ヴイリバルド パール
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この技術分野に属していないある特許出願は、変性エポ
キシ樹脂に基づいた陰4成着性の゛−着塗料バインダー
(cathodicallydepositable 
electrodeporition paintbi
nders )を製造する方法を記載している。
この方法は少なくとも2個のエポキシ基、及び少なくと
も180〜1000のエポキシ当ft重量を有するエポ
キシ、Is!?脂で、 利用可能なエポキシ基当り0.6〜1.0モルの一級ア
ミノ基の一級モノアル子ルアミン及び/又は一級アルキ
レンジアミン及び/又は一級〜三級アルキレンジアミン
、及び利用可能なエポキシ基当り0〜0.4モルのカル
ホ千シル化合物或いは二級アミンと50〜120℃で反
応させて実質的にOのエポキシ画にし、そうして得られ
たエポキシ樹脂−アミノ付別物を50〜90℃において
1モルのNH−基に基づいて計算して、 0.5〜1モルの単核或いは多核フェノール及び/又は
アルキルフェノール及び/又はモノ置侯単核吠いは三核
フェノールのアミノアルキル化生成物或いは任意的に部
分的に尿素、メラミン、又はグアナミンのタイプのホル
ムアルデヒド−反応性化合物と、及び ホルムアルデヒド−反応性部位当り0.25〜0.9好
ましく 1’I O,6〜0.8モルのホルムアルデヒ
ドとホルムアルデヒドが実質的に紹甘されるまで反応さ
れ、セして反応生成物を酸で部分的に或いは全部中和し
、且つ任意的に水許答性溶媒の添加後に水で稀釈するこ
とを特徴とするものである。
本発明に従って、これらのバインダーから適当な方法て
製造された被覆組成吻は、電着時のすぐれた性能及び浴
槽材料の顕著な安定性勿示す。推足される理由は、エポ
キシ樹脂、アミン及びフェノール間の直接結合により形
成される分子の加水分解に対する耐曲でるると思われる
。これらの生成物は150℃程匿の低い焼付温度におい
て触媒を供与しなくとも最適の耐腐蝕性を有する膜を与
える。焼付けに当り放出される分解生成物の量は低く、
これらの生成物は低範囲の水及びホルムアルデヒドより
実質的に構成されるものである。
本発明において、組み合イノせの相手が゛電着の操作乗
件下において実質的に水率(d性であり基材樹脂と相浴
性である不I!2!和比会物でめる場曾には、これらの
バインダーの特性がそのように特別に選ばれた組み付せ
相手により所望の悪球において変性され、特別の要請に
調整することが出来ることが見出3れだ。
即ち、本発明は、変性エポキシ樹脂に基ついた陰極電着
性心着倭料バインダーの製造方法において、 (A)少なくとも2個のエポキシ基及び180〜100
0のエポキシ当量車量を有するエポキシ樹脂を、 利用OT能なエポキシ基当り0.6〜1.0モルの一級
アミノ基の一級モノアルキルアミン及ヒ/又は一級アル
キレンジアミン及び/又は一級/三級アルキレンジアミ
ン、及び 利用可能ナエポキシ基当vO〜0.4モルのカルボ千シ
ル化合物或いi”l:二候アミンとを50〜120℃に
おいて実質的にOのエポキシ−まで反応させ、更に得ら
れたエポキシ樹脂−アミノ付IM?lJを50〜90C
においてN H−J 1モルに泰づいて、0.5〜1.
0モルの単核或い汀多核フェノール及び/又はモノ置換
単核或いは三核フェノール類のアミノアル牛ル化生成物
、或いは任意的に、部分的に、尿素、メラミン、或いは
グアナミンのタイプのホルムアルデヒド−反応性化合物
、及びホルムアルデヒド−反応性部位当90.25〜0
,9、好ましくは0.6〜0.8モルのホルムアルデヒ
ドとホルムアルデヒドが実質的に結合されるまで反応さ
せて得た反応生成物 95〜50Ji量%好ましくは90〜70【1に(固形
分に基づいて計算)を、酸で中和前に及び任意的に水許
容性有1表浴媒の添加後に、 (B)  下記(a)、(b)、(c)群よシ選ばれる
電着条件下において実質的に水率浴性であり且つ基材樹
脂と相浴性である硝卯成分の5〜50重量%好ましくは
10〜30束量%(固形分に丞ついて計X)と混廿し: (a)120i越えるヨウ素+IIIIt ’打する乾
性油、とnらの油に含有される脂肪販或いはトール油脂
肋鍍とポリオール類との構成エステル及び任意的にこれ
らの化合切の予備重合形態、 (b)  無水マレインぼの付卵生取りでりって(a)
で述べたタイプのヒドロキシのない1ヒ合吻、或いは4
00〜3000の分子量r石していてそのカルボキシ或
いは無水基が実質的に完全にエステル、アミド、或いは
イミド基に転換さnている不飽和炭化水素オリゴマー、
重付体、或いは共預合体になっているもの、 (e)  少なくとも21固の(メタ)−アクリル或い
はアリルニ重紹仕をMする化曾吻1該化合物を塩基性基
の黒磯ば及び/又 は有機酸による部分的中和及び任意的に有域府媒の部分
的6云により水棒釈性塙に転換した後、水で稀釈するこ
とkn敵とする方法に関するものである。
基材樹脂(成分A)と組み8vぜて峙計、5R水のII
II!囲に規廻したような付加成分で使用する時に、電
着時の被膜の形成及びストーブ加熱された膜の表面品質
の改良の他に架橋も又高めら扛るという篤ぐべき事実が
見出された。
焼付けに際して基材樹脂のレゾール基及び不跪十口の反
応相すとの間にHULTZSCH(クロマンリングの形
成)或いはVAN DERMEER(鎖の納会)によジ
アルキルフェノールレゾールと不飽和油間に生じると推
定されていたような反応が生ずるものと推定することが
出来る(例えばH,Wagner及びH,F、 5ar
x。
”Lackkun@tharze ” 、 C,Han
ser Munich 1971年参照)。基材樹脂単
独を用いた場げに既に得ることのできる従来の製品に対
する利点、例えば製造の容易性、優れた浴4簀屋性及び
焼付は時の低い程度の分解損失などは悪影響を及ぼされ
ないか或いは僅かに少ない程度で影#紫及はされるに過
ぎない。
本発明を実施するために適したエポキシ樹脂は、多画フ
ェノール類荷にヒスフェノールA或いはフェノールノボ
ラック団とエビクロロヒドリンの反L′C;から得られ
る市販のジー或いはポリ−エポキシ化合物である。任意
的にその他のエポキシ樹脂例えばポリオールに基づいた
ものt1吏用することが出来る。この徨のべ品は、当栗
者に仰られており、夕〈の文献に開示されている。本発
明の方法に好ましいエポキシ樹脂は、180〜1000
のエホ千シ当献重量のビスフェノールA或いはフェノー
ルノボラックに基づくものである。
エポキシ樹脂は好ましくは、非プロトン(aprotj
c )溶昧の存在下にνいて一敏アミンと反応させられ
て二級1ミノ基金有するエポキシ樹脂−アミノ付加物を
与える。エポキシ質脂の利用可能なエポキシ基当り0.
6〜1.0モルの一級アミノ基が利用され、アミン類は
一級モノアルキルアミン、好ましくはアルキル基に4個
以上の炭素原子紮有するものでり     ゛り或いは
一級アル千しンジアミン或いは一級アミノ基の他に三級
アミノ−4,同えぽジアルキルアミノ基を・Hするジア
ミンでりる。この群の好ましい代表列としては、n−及
びイソ−ブチルアミン、ヘキシルアミン、2−エチルヘ
キシルアミン、エチレンジアミン、及びその類似体、及
びジエチルアミノプロビルアミン、ジエチルアミノプロ
ビルアミンなどの一級/三級ジアミン類及びこの系列の
類似体などが挙けられる。アルキルアミンとフルキレン
ジアミンとの混曾吻は荷に好ましい。反応は50〜90
℃にυいて行われる。
反応を大剣するために各種4会において必須である非プ
ロトン溶媒は、トルエン或いはキシレンのような芳香族
炭化水某、或いはジエナレングリコールジメチルエーテ
ルのようなブリコールジエーテル類である。温媒の量は
エポキシ樹脂−アミノ付〃口吻に括ついて10〜50:
¥1の範囲である。
エポキシ#窃−アミノ付加籾は、利用可能なエポキシ基
に基ついて40モル%まで、カルボキシル化合物例えば
妃相或いは不I!@狽脂肪酸、例えはアクリレートに基
ついた刀ルホキシ含■ポリエステル類或いは対応するプ
レポリマーなどにより任意的に皮往丁心ことができる。
好ましい脂肪酸はせ酸或いVゴ天然の7〜20の炭素敢
のモノカルボンばでめる。
具体例としては安息番数、イソ−オクタン酸、イソ−ノ
ナンH1Cs〜C12のアル千ル基ヲ・可するα−分岐
合成モノカルボン1(KOCH−ば)、或いは油脂肪酸
1及びトール油脂肋ばが挙けられる。エポキシ樹脂−ア
ミノ付7Jg切の変性に通しだその池のモノカルボキシ
ル化合づは、ジカルボン酸と3まりψい炭素敢勿有する
モノアルコールとの半エステル、或いはオキサゾリジン
で変性されたカルボン戚である。後者の調製は例えはA
T−PS  375゜946 に開示されている。そこ
でオキサゾリジン類はホルムアルデヒドの道7JD i
re 1M41本として機能する。カルボキシ基言肩“
変性呻jとの反応は、アミン類との反応に先立ち90〜
120℃で行うのが有利でりる。
本発明の特別の実輔ノ占様にPいて、一級アミノ化合物
の池に共用さILテして時に有利に使用することのでき
るカルホ千シル:ヒ合吻ハ、その無水基がモノヒドロキ
シ化合物の半エステルの形成により開環すれ、遊離カル
ボキシ基が任意的に部分的にモノエポキシ化合物と反応
させられている、無水マレインαの不飽オク油及び/又
は不飽叩炭化水巣化合物への付加物である。
この変性により膜表面及び膜の未軟性を本質的に改良す
ることができる。
エポキシ樹脂−アミノ付加物の変性に適したこの種のカ
ルボキシル化合物は、公凡の方法により無水マレインM
Y桐油、亜麻仁油、脱水ヒマシ油、大豆油、ヒマワリ油
、及び同様な天然油に付加して形成される。上6己旧に
言Mされる脂肪酸及びトール油脂肋鍍とポリオール類と
の会成のヒドロキシのないエステル類も又適当な出発材
料である。無水マレイン酸との反応に好ましいポリエン
化合WIIJD、不飽和1戊分子量炭化水素東台体双い
はオリゴマーでりる。この化@傅件の具体的は、t′9
r副ポリブタジェン旧、h’lJち谷独立不舟真性構造
を有するフタジエン或いは対応するペンタジェン類或い
はシクロペンタジェン類の液i本雀すゴマーでりる。こ
nらの化合物は通常400〜3000の分子t’を有す
る。これらの出−1@葡買のブレンドを無水マレインば
との付/JO吻形成に使用することが出来ることは明ら
かでめる。
無水マレイン酸の量は、カルボキシル化合物が30〜1
30キKOH/f、好ましくは35〜80 my KO
H/fのば価を有するように選ばれる。
半エステル形成には、無水マレインば付/70物はモノ
ヒドロキシ化合物と公知の方法で50〜150℃におい
て反応させられる。適当/ヱモノヒドロキシ化付吻はメ
タノール及びその類似体、脂肪アルコール、アリルアル
コールなどの1〜8個の炭素数?Mする飽4日或いは不
飽和モノアルコール類でるる。その他の適当なモノヒド
ロキシ化合物は、ヒドロキシエチル(メタ)−7クリレ
ート、ヒドロキシプロピル(メタ)−アクリレートなど
の(メタ)アクリルばのグリコールモノエステル類、及
び更にその類似及び異性体化合物である。不飽オロモノ
ヒドロキシ化合物を使用する揚台には、反応をハイドロ
キノンのようなインヒビターの存在下において反応を何
うのが有利である。
半エステルのカルボキシ基の戒を減少する可能性として
は、これらの基とエポキシ化脂肪酸のエステル頑或いは
グリシジルエステル類或いはエーテル類のようなモノエ
ポキシ化曾4勿との反応がある。この目的のために適す
る化8物の具体クリとしては、KOCH−[のグリシジ
ルエステル類特に三級炭素原子に少なくとも1個の8よ
り炭素at有する脂肪酸示を有するものが挙けられる。
この群のカルボキシル化@1勿とエポキシ4IitJl
ffのエポキシ基との反応は、90〜150℃においで
行われる。変性化@−吻の元金なi16合が行われるま
で反応を行9のが有利でめる。
更に適当な変性剤は、二級アミン類特に二級アルキルア
ミン類でりる。傅ら扛る三級アミノ基は生成切の溶解度
に影響を及ぼす。
エポキシ樹脂−アミノ付加→グに醇く又応工程は、実質
的に00エポキシ帥即′G)侍ら7したエポキシ樹脂−
アミノ付加4グがエポキシ基金Mしない状態まで行われ
る。
得られたエポキシ樹脂−アミノ付加1必は、任意的にカ
ルボキシル化合物で変性され、仄の工程においてホルム
アルデヒド或いは反応条件下においてホルムアルデヒド
ケ放出する化合物及び単核及び多核フェノール及び/又
はアルキルフェノール及び/又はモノ1tIA単核或い
は三核フェノールのアミノアル壬ル1ヒ生成物或いは任
意的に尿素、メラミン、或いはグアナミンのタイプのホ
ルムアルデヒド−反応性化合物と反応させられる。この
場すに、エポキシ樹脂−アミノ付加物のNH−基のモル
当り0.5〜1.0モルのフェノール及びホルムアルデ
ヒド−反応性部位当り0.25〜0.9モルのホルムア
ルデヒドが反応させられる。
反応は50〜90℃で行われ、ホルムアルデヒドの実質
的す結合が行われる進行われる。
フェノール成分としてのフェノールは、市販されている
形態例えばフェノール液(90%)として使用され、或
いはメチル、ブチル、或いはノニルフェノールなどの高
級フェノールなどのアルキルフェノール類、或いは一般
式Ph −R−Ph (Rは1〜5の炭素式の直鎖或い
は分岐アルキレン基)で表わされるジフェノール類、好
ましくはビスフェノールAが使用される。これらのフェ
ノール類は所望の特性r達成するためには少なくとも2
個のホルムアルデヒド−反応性部位を有しなければなら
ない。
堰切な水浴解度を達成するために必女なばのte減少さ
せることを可能にする代替的方法においては、上記フェ
ノール胡は、置換基が少なくとも4闘の炭素&l!する
アルキル基或いはアラールキル基でリシ、アミンが少な
くとも2個のアミノ−水素原子及び少なくとも41t6
jの炭素数を有するモノ置換単核或いは三核フェノール
類のアミノアルキル化生成物により全部或いは部分的に
置換される。
これらの構造により、改良された溶解度の他にバインダ
ー分子内に柔軟化及び流出(flow−owt )向上
性基が付7JIJ d”Jに導入され、従って塗料配付
において高沸点溶媒の共用は殆んど不用となる。
この代替的方法において使用されるアミノアルキル化生
成物は、MANNICH−反応の意味においてフェノー
ル類、アミン類、及びホルムアルデヒドから形成式れる
。従来技術においてマンニッヒ(MANNICH)−4
基に基づいた陰極電着性バインダーとは対照四に、この
場合におけるマンニッヒ−反応はフェノール成分の追加
的な変性であるにすぎない。−滅及びより高分子量のア
ミンの使用によシ、焼付は時に形成される分解生成りの
計は、この変性により低率で増大するにすき゛ない。
本発明に便って使用される中間体の製造に通したモノ置
侯率俵フェノール類は、元ずアルキル基が少なくとも4
個の炭素dt−有するアルキルフェノール類である。こ
の群の代表h+Jは、ブチルフェノール及びそれ以上の
類似体好ましくは置換基に8以上の炭素数を有するもの
レリえばp−イソオクチルフェノール或いはp−ノニル
フェノールなどである。その池の過当な置換基は、例え
ばベンジルフェノール、或いはクミルフェノールに存在
するようなアラールキル基である。三核フェノール類の
群においては、ビス−ヒドロキシアリールアルカン類例
えばビス−(A−ヒドロキシフェニル)メタン或いは好
ましくは2.2−ビス−(A−ヒドロキシフェニル)−
プロパン(ビスフェノールA)が具体レリとして挙けら
れる。
中間体に堰したアミン類ば、分子内に少なくとも2個の
アミノ−水素原子及び少なくとも4個の炭素原子を有す
るものでりる。それらの化4!rWIの中には一級(ア
ル刀ノール)−アミン類、例えばブチルアミン類、七ハ
らの高級な類似体例えばエヂルヘキシルアミン、対応す
るアルカノールアミン類、対5する一級ジアミン類列え
はヘキサメチレンジアミン、或いは一級/三級ジアミン
類列えはN、N−ジエチルアミノプロビルアミンなどが
める。
適当なアミン類は又、−繍ジアミン類(1モル)とアク
リルエステル或いはモノエポキシ化合物(2モル)との
反応により形成することもできる。特に適した化合物は
、ヘキサメチレンジアミンとアクリル醒ブチル及び2−
エチルヘキシルアクリレート或いはKOCf(−ばのグ
リシジルエステルとの反応生成切でりる。
本発明の方法に適した中間体は、アミン類をフェノール
類と共に70〜80℃に刀口熱して製造される。好まし
くはパラ不ルムアルデヒトとしてとじのホルムアルデヒ
ドの硲〃口後に、反応を80〜130℃で行い、反応水
を同伴剤(entraining agent )  
k用いて除去する。反応吻質の種類によってホルムアル
デヒドの添770時に反応は多少発熱性となることがあ
る。フェノールのモル当り1モルの反応水が伴出された
時点において反応が完了する。
実質的に同等の性質を有する生成物が別の方法において
得られる。これによればフェノール類のアミノアルキル
化がエポキシ樹脂−アミノ付加物の存在下において行わ
れる。この別法は、本発明の生成物の製造1r1反応器
方法」において行うことを可能にする。エポキシ樹脂−
アミノ付加物の夷造後、アルキル化に提供されるアミン
、フェノール、及びホルムアルデヒドが添加され、1〜
3時間70〜90℃において縮会される。形成する反応
水が反応器中に残存する。この反応時間後にフェノール
及びホルムアルデヒドの所足量が硲加され、反応が55
〜80℃において0.5X未満のホルムアルデヒド言健
1で行0れる(代替法B)。
史に別の方法(C)においては肉反応工程を組み曾わせ
ることが可能である。この方法においては、エポキシ1
対月旨−アミノ付力ロ十必がアミン成分及び所定のフェ
ノールの全量及びホルムアルデヒドの全量と共に混合さ
れ、反L6がホルムアルデヒドが予定通りに反応す/)
まで60〜75℃で行われる。
任意的に特許請求の範囲に従って使用ざ扛る一111t
igいμ多1曲フェノール及び/又はアルキルフェノー
ルを他のホルムアルデヒド−反応性化合物により部分的
に置換することが出来る。これらのフェノール類は、更
に浴解就特性の改良金与える尿素、チオ尿素、メラミン
、或いはグアナミンのタイプのアミノ化甘1グにより部
分的に置換することができる。
この代替法は、0.1〜0.4モルのフェノール化fc
暖が、尿素、チオ尿素、イミド尿素、メラミン、アセト
グアナミン、或いはこnらの化8吻の混4Fr W)の
タイプのホルムアルデヒド−反応性アミノ化合物により
置換され、アミノ化合物及びホルムアルデヒドを34す
る二級アミノ基との結合反応工程において反応させられ
ることに特徴がある。この手段により溶解度特性が改良
されるのみならず電着膜の基板並びにそれに続く被覆物
への接着も改良される。
本発明の意味におけるホルムアルデヒド−反応性化合物
の群は、特に尿素、チオ尿素、イミノ尿素、メラミン、
アセト及びベンゾグアナミン、或いはこれらの化合物の
混@物を包含するものである。フェノール化合」勿全、
上記アミノ化合物によジフェノール類の0.1〜0.4
モルの割合で置換することが出来る。
ホルムアルデヒドは80〜lo o gのホルムアルデ
ヒド含量を有する1つの市販の形態においてパラホルム
アルデヒドとして使用するのが好lしい。史に、反応末
汗下において、ホルムアルデヒドを放出するホルムアル
デヒド供与体としての化m 物k 使用することが出来
る。その僚な化合物としては、vIlえはエポキシ樹脂
番変性するためにそ扛らのカルホ子シル誘4不或いはア
ミン類の形態で使用されるオキサゾリジン化付吻がめる
。ホルムアルデヒドはフェノール成分のホルムアルテヒ
ドー反応性部位に丞づいて25〜90灯ましくは30〜
80モル%特に好ましい実IjIM悪1)Lこおいては
60〜80モル%に対応するモル重において使用される
。自己−架橋1生構造?!−得るためには、NH−基に
対して少なくとも30%モル過剰のホルムアルデヒドを
使用するのが有利でめゐ。
基材樹脂〔成分(A)〕との組付せ相手として適当な不
飽和化会−吻は下記の杯から選ンよgる。
(1)120を越えるヨウ素−を有する乾江副例えは桐
油、オイチシカ油、アマニ油、を況水ヒマシC田、これ
らの?出にまMされる1j百1υj酸或いはトール油脂
肪酸とポリオール類との合成エステル。任意的にこれら
の油ノ調或いはエステル類は予備車付された形態(スタ
ンド油)と使用することが出来る。
(2)  マレイン醒(無水物)の付加生成1./Iで
あって、上記群(1)のヒドロキシのないエステル類、
或いはその無水基が央頁的に全てエステル、アミド或い
はイミド基に転換されている400〜3000の分子量
r有する不飽和炭化水率オリゴマー、ポリマー、或いは
共重合体になったもの。適当な不扇刈炭化水素化合物は
、好ましくは各種立体特異性構造を有するブタジェン或
いは対応するペンタジェン類或いはシクロペンタジェン
類の液体オリゴマーである。無水物の場合においてエス
テル化は、第1工程としてモノアルコール類或いはグリ
コールモノエーテルによる半エステル形成であるのが好
ましい。カルボキシ基は、公矧の方法でモノエポキシ化
fmによってエステル化される。
付ノJD qy7)のカルボキシ基のエステル化のため
の好逢しいモノエポキシ化合物群は、三級カルボキシ基
を有する09〜Cl1−脂肪ば(KOCH−酸〕のグリ
シジルエステルである。
(3)更に別の不飽オロ化合切群は、少なくとも2II
6jのアクリル性二重粕合勿有する化曾切である。アル
カンジオール類好1しくは4以上の炭素数rMするもの
、ポリアルキレングリコール或いはジェポキシ樹脂、或
いはポリオール類例えばトリメチロールプロパン或いは
ペンタエリスリトールと(メタ)アクリル酸とのエステ
ル中に存在する。ヒドロキシ化合物取いはヒドロキシ基
をmするポリエステル鎖中にこれらの基を、不飽和モノ
イソシアネート類例えは市販のイソシアネート−アルキ
ル(メタ)アクリレート類或いは当モル量のジイソシア
ネートとヒドロキシ(メタ)アクリレートとの反応生成
、、lJ、7)ようヶ不飽、ヤ、イツウア7−ト   
 ^との反応により導入することができる。又、ポリオ
ール類のポリアリルエーテル$例えばトリメチロールプ
ロパンジアリルエステルもこの種の不飽和化仕切である
。各棟タイプの不飽和化合物の振付吻が使用可能である
ことは明らかである。
本発明の意味における組φ曾わせ相手として適当なこの
様な不飽オロ化せ葡の必須的な性買ば、CED方法(陰
極電着)の乗置下におけるそれらの実質的な水不溶性で
ある。これは如何なる形においても塩基性基をまMする
生成物にも当てはまる。他方、組み会わせ相手は基材樹
脂と相溶性でなけれはならない。
即ち、組φせわせ物は透明ワニスとして塗布された際に
実質的に非−不透明な膜をもたらさねば:ヱらない。
組み合わせ相手の相溶性は、多くの揚言において水率浴
性不飽オロ化合物と基材1財脂との部分的反応により達
成される。(2)群の付〃口勿については、こ、r′し
は成分(A)の揚言に:j=・いてなされると同様に付
加吻−半エステルヲ基材樹脂甲にカルボキシル化合物と
して4人するようにして行わjL、この様にして得られ
た生成物が組み曾わせ相すとして使用される。
ED−浴の調製に当り、樹脂固形分に丞ついて95〜計
ρ束重%の成分(A)を、樹脂176分に基づいて5〜
50■量%の成分(B)と任意的には価かにDO温して
月−に振付する。この組み会わせは好ましくは10〜3
0重t%の成分(B)を含Mする。任意的にこれらの組
み台わせ相手或いは屁曾吻の積置τ、更に補助M慎暦媒
例えばグリコールエーテル団により減少することが出来
る。
これらの樹脂の振付吻は、共に無□+’U及び/又は有
機ば、好適にはギ酸、匪酸、或いは乳酸で部分的に中相
されて水浴性にされる。安定なED−浴を侍る罠めには
、1001基材樹脂(固形分)に対して約20〜60ミ
リモル酸の中和剤の砿に対応して10〜40%の中罪匿
が通常用いられる。
これらのバインダーは、脱イオン水によりf9T望濃度
に史に櫂釈される。任意的に、中和前に、或いは部分的
にのみ中オロされた形態において、それらは史に好まし
くは眉巳ペーストの形態において、原料、増電剤、その
他の隙加剤を用いて着巴堕科1グに加工される。
任意的に水で稀釈小木ない補助温媒を、水で(部分的)
稀釈中或いは稀釈挾に30〜80℃で部分的に真空除去
することが出来る。この様にして、低割合の溶媒のみを
含有するに過ぎない生成物管得ることができる。この様
にして、それらは各国における法的規制に対↓6できる
(例えば米国のVOC規制ン。
ED−法における塗料の配付及びそれらの加工は、当栗
者に公昶であり文献に記載されている。プライマーとし
て改用され/8場甘には、嶋着された被覆は150〜2
00℃で10〜30分間硬化される。低い範囲の硬化温
度に対しては、乾燥剤として使用されるコバルト基或い
はマンガン塩を硲〃口するのが有利である。
バインダーが十分な割付の自己−架傭性病造?f:Mシ
ない揚言には、ブロックされたインシアネート類或いは
アミン頑値廁、及び゛ノエノール樹月旨のような退刀口
の架嬌倉りをのミガロ丁ゐことかできる。過当な配付を
用いることにより、これらの生成物はその他の方法ブリ
えは浸漬法、ローラー被覆法、或いはスプレー法によっ
ても塗布することが出来る。任、t H”lにこれらの
バインダーは有機溶媒を用いて加工することができる。
以下の実施■は本発明を列ポするものであり、その範囲
を限定するものではない。特に喀りの喧い限り%は重量
%である。
実施例においては次の略号を使用した:AC8アクリル
酸 AGE  アリルグリシジルエーテル B180液体ポリブタジェン油(約75 >6’ 1.
4−シス、約24%1.4−トランス−1及び約1%−
ビニル二重結合;分子量 約1500±15%;ヨワ索化約450VBPA   
ビスフェノールA BUT   n−ブタノール CE    Cg −Co −KOCH−ばのモノグリ
シジルエーテル DEAPA  N、 N−ジエチルアミノプロピルアミ
ン DGME  ジエチレングリコールジメチルエーテル 、EHA2−エチルヘキシルアミン EHX   エチルヘキサノール EPHI  ビスフェノールAに基づいたジェポキシ樹
脂、エポキシ当量重量約190゜HQ   ハイドロキ
ノン HMDA  ヘキサメチレンジアミン HPA   ヒドロキシプロピルアクリレートMAA 
  無水マレイン酸 EGL   エチレング、リコール七ノエチルエーテル DPME  ジプロピレングリコールモノメチルエーテ
ル NPHノニルフェノール PF 91  パラホルムアルデヒド、91%PHフェ
ノール、液状暖、91% TDI   トリレンジイソシアネート(市販の異性体
温@吻) TEA   )リエチルアミン PME   プロピレングリコールモノメヂルエーテル (I)  基材樹脂(成分(A))として次の生成物を
実施例において使用した: BHI :温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えた反
応容器に、190部のEPHI(l Val )を13
2 tHsc7) トルx ンに訂解し、60℃に加熱
した。59部のDEAPA(0645モル)及び59部
のEHA (0,45モル)のブレンド1?[々に摩D
口し、反応温度を任意的に確動しながら75〜80℃に
保持した。このlllL度を工・6キシ化刀・実質的に
Oに落ちるまで保持した。この得られた付加中温I■を
史に直接に〃l工することができた。付加物はId14
脂ml形分に4つき0.8モルのNH−基金百Mした。
この付加物の439部(0,8モルN)()を60℃に
加熱し、182部のBPA (0,8モル)及び75.8部のPF 91(2,3モ
ルCH2O)  を妃加した俊80℃に加熱した。反応
温度を攪拌しながらホルムアルデヒド価が0.3%未満
(使用ホルムアルデヒド基準)に浴ちるまで保持した。
この反応生成物は135りKOH/Pのアミン価をイし
た。
BHn :例BI(Iで説明したように、362部のト
ルエン中の760部のEPHI (AVal)の溶液會
、260部のDEAPA(2モル)及び114部のHM
DA (2モル)と反応させた。この生成物は1134
Fの樹脂固形分中に4.0モルのNH−基ヲせ有した。
この付か口吻浴数の146of(=1134部の樹脂固
形分、4.0モルのNH−基f”Ff)k、BHIと同
1求にしテロ0℃において346部のPH(=315部
のフエノーノ呟 100%=3.5モル=088モル 
フェノール/NH)及び 231部PF 91(=210部CH2O,100%=
7モル)と反応させた。この反応生成物は2037ηK
OH/7  のアミン1[lI]を有した。
BHlll:200℃において700部のB180及び
100部のMAAから0.05部のジフェニル−パラフ
ェニレンジアミン(インヒビター)の任在下においてM
AAが完全に反応した付加+gt製這した。100℃に
冷却後、130部のEHXを冷加し、このバッチ112
0℃において理論的ば抽が達成されるまで、エステル化
した(MADA)。
110部のMADA(約0.12のC0OH−基に対応
)を212部の計H1の80′X     ・1゜DG
ME溶漱中において120℃で実貝げjにOのば価が達
成されるまで反応させた。
108部のDGME 、  59 tjI5のDEAP
A(0,45モル)、及び59部のEHA(0,45モ
ル)の添加後、バッチτ65〜70℃においてエポキシ
1曲Oになるまで反応させた。この埴が達fJx、aれ
た時点で、114部のBPA (0,5モル)及び50
部のPF91(1,5モル)を添〃口し、バッチを遊離
ホルムアルデヒドS有が0.5〜1%に落ちるまで60
℃に保持した。このバッチ7130部のDGMEで稀釈
し7こ。
BHIV : BHinと同様にして、199部のMA
D A (約0.21のC00H−基に対応゛)を、2
0℃で、DGME中80中温0X浴液1102部のEP
HIと実質的にOのば画まで反応させた。473部のD
GII、 116郡のHMDA、及び442都のDEA
PA  O硝加後、バッチを65〜70℃で実質的にO
のエポキシ画まで反応させ/こ。704部のNPf(a
251部のBPA、 268部のPF91(=244部
CH2O,100%)、及び490部のDGMEのm 
7JO佼、反応金60〜65℃で遊Sa+[ホルムアル
デヒドが0.5〜1%に落ちるまで行った。
BHV :温度計、攪拌器、及び還流冷却器で備えた反
応容器内において、B)llil tごより製這された
628部のポリブタジェン−変性エボ千シ耐脂−1ミン
付ノJo −+a (o、sモルのNH−基に対応する
)勿、60 Cにおいて、114部のBPA (0,5
モル)、149部+7)MVPI(下記参照;80%1
合液、0.2モル)、及び76部のPF 91 (2,
3モル)と遊離ホルムアルデヒドが0.5〜1ンC(使
用ホルムアルデヒド基準)に洛ちるまで反応させた。こ
のバッチ7130部のPME で稲沢し、100rの1
封月旨E印形分当935ミリモルのギ眩で9刈した。
1時1…均貞化した鎌、975部の脱イイン水を激しく
攪拌しながら体々にVS /JOした。得らgた分敢孜
は約35Xの向ルがを・ぼした。
アミノアルキル化ノニルフェノール(MVPIの製造 受は器、冷却器、温度計、及び撹拌器を眞λた反応容器
に、130都のDEAPA及び440部のNPHを70
℃に加熱し、66部のPF91  k少しずつ華力口し
た。温度は、発熱反応のために80℃を越えるべきでな
い。形成された水は80〜130℃の沸点軸回の同伴剤
(例えば過当な特別のベンジシンを用いて除去した。反
応は対応する戊応水の最が形成されるまで行われた。溶
媒勿眞窒除去した後、生成物’iDBGMで80%の固
形分まで稀釈した。
BHVl :温度計、攪拌器、及び遠流僧却器を備えた
反応容器に、1064部(5,6Val)のEPHIを
694部のDPMEを用いて溶解し、65〜70℃にお
いて、116部のHMDA (1モル)、364部のD
EAPA(2,8モル)、及び103都のEHA(0,
8モル)と、エポキシ価が0になるまで反応δせた。こ
の付加物は5.6モルの二級N)f−基t′ざ・Hした
。史に180都の、optvg 、  550 t8A
のNPH(2,5モル)84部の50%尿素水浴畝(0
,7セル水累に対応)の姫〃口故、251部BPA(1
,1モル)及び254都のPF 91 (7,7モル)
を炸加し、バッチを遊離ホルムアルデヒド(使用ホルム
アルデヒド基準)のざ童が1部未〈両に洛ちる箇で60
℃で攪拌した。
分散販才製這するために、バッチ勿 272部のN−3キ酸(30ミリモル/1002樹脂固
形分に対応)で中和し、徐々に脱イオン水で40%固プ
レ分葦で稀釈した。
BHVIi:上記装置において、760部(1)EPH
I (A,0Val )i490部のD PME中に溶
解し、116部のHMDA (1tルラ及び260部の
DEAPA  (2モル)と65〜70℃に寂いてエポ
キシ1曲が0になるまで反応させ罠。この付加物は4モ
ルリ二慮アミノ泰で言有しンζ。史Q′ご350部のD
PMEτ蘇加鎌、594部のNPH(2,7モル)及び
63部のメラミン(0,5モル)を誼刀口し、パンチを
遊離ホルムアルデヒトの言霊(使用ホルムアルデヒド基
準ンが1%禾イ両に洛ちるまで反応させた。
161 tli (25ミリモル/1oOfm脂固形分
に対応)のN−3半ば勿姫別した区、35%の分散液全
実施νす■に記1或した方法により製造した。
実施例において次の生成物を成分(B)として1更用し
だ: B 1 ニ 700部の8180を、100部のMAAと、0.05
部のジフェニルパラフェニレンジアミン(インヒどター
)の伴仕ドV二おいてMAA  が元金に反応するまで
反応させた。
100℃にG却後、74都のBUT  を離別し、バッ
チ1120℃で半エステルの理論1曲が達1戊δ4する
までエステル比した(ムシ仏DB)。
874部のMADB’y120℃で250部のCEと3
■KOH/’ の酸価まで反応きせた。
B2ニアマニ油、塗料品質、 B3:桐油 B4ニトリメチロールプロパントリアクリレート B5: 190部のEPHI  と65部のAC8との触媒とし
ての0.2部のTEA及びインヒビターとしての3部の
HQの存在下における、110℃における、4 mf 
KOH/r 未満の酸薗までの反応により製造さiした
エポキシアクリレート。この反応生成物は45都のEG
Lを用いて浴解さ扛た(固形分85%)。
B6: 公知の方法により、不飽オ0モノイソシアネートe、1
74部のTI)I及び130帥ty) HP A カら
製造した。この生成i/Iす608都T:5部のHQ及
び407部のDGMEを姫刀口し罠佼に、75〜80℃
において遊離イソシアネート基含有率が0.1扁に洛ち
る迄、118部のTIVIIPと反応ぜせた。
B 7 : TMP−ジアリルエーテルB8ニ ア3都のn−ブチルアミンτ228部のAGEと80〜
90℃において実質的に0のエポキシ価になるまで反応
させた。この生成物(r75郡のEGI、を用いて俗解
した(7形分宮量75%)。
実施例1〜11: 基材樹脂(BHI−BHνl)及び徂み甘わせ相手Bl
−B8を表1に示した車着比で50〜70℃において1
時間均質化ゼせた。表に示さ扛た電のギば(1部作〃口
し、ブレンド切r表に掲けた温媒含tを達成する割付で
説イ4ン水を恋刀口することにより稀釈した。
衣  1 1   85BHI    15B6     50 
     :362   90BHI    10B3
     50     383   80BHII 
   10B2     35     350B4 4   758H11125B5      35  
   405   85BHIII    1.5B7
     35     386   70BH1lI
    2OB1      40     360B
4 7   90BHIV    10B8     30
     408   85BHIV    15B5
      35     369   80BHV 
   20B5      35     3810 
  90BHVI    10B3     30  
   3511   85BHVl[15B7    
  30     36表2は、実施列1〜11に基つ
いた傾斜の試=g来勿、成分(A)のみケバインダーと
して首有する塗料(組み台わせ相手なし)全対照として
対比した試斌結果rボ丁。欄(A)は禾変性バインダー
(成分(A)の牟)の結果r示し、欄(B)は本発明の
4=9−会わせ金柑いて得られた1直を示す。
試験は、脱脂鋼パネル上にCED−法により表に掲げた
組成吻を用いて塗料を電着することにより行われた(全
ての数値は耐脂固形分ケ示す)。
実施例1〜11からの75部の樹脂組み付せ(比較用基
材樹脂) 58部の着色ペースト(1)(ミルベース樹脂、固形分
、プラス顔料)、 o、o ’i s部コバルト金属(ナフテン敵塩として
)、着色ペースト(1)は、EP−A3−76955(
下8C影照)による100部のミルベース樹脂、0.8
部のカーホンブラック、10部の塩基性シイば鉛、及び
122.5部の二酸化チタンよシ構成される。
ミルベース樹脂は仄のようにして調18した: ビスフェノールAに基ついたエポキシm l1fff(
エポキシ当蛍里量約500)500帥全 □214部の
P M E K溶解し、110℃lI(お・いて無水フ
タル酸とEHXとの半エステルと、)独媒として0.5
2のトリエチルアミンの仔仕下において、3りKOH/
f のは価まで反応モせる。次いで、アミノエチルエタ
ノールアミン、2−エチルへキシル7クリレート、及び
ホルムアルデヒドから製造された120都りNH−官能
性丁キサシリジン、及び26卸のDEAPA  τ角≦
刀日し、このバッチを実質げlj +/こ0のエポキシ
価まで80℃において反応させるっこのバッチ1200
gのプロビレングリコールモノメナルエーテルで稀4<
1..97部のN−3ギ酸によ9部分的に中和し7こ。
侍も!シを固形分は58.8メCでめつ罠。
18%禾満の回ル分に1#択侵、こノLらり堕、14で
20±2μmの乾燥膜J!#φが得られるような乗汗下
において亜鉛−リンば処理鋼製パネル上に陰極屯后させ
1ζ。これらの破憶吻ば表に掲げた温度において30分
間焼付処理した。
表  2 116015031〜22.14.7 216016031 2.16.8 314014021 3.35.5 4 16015021 4.17.3 516016021 3.14.5 616016021 4.18.0 7 16016021 3.25.7 816015021 3.27.1 916015021 4.37.8 1016015021 2.65.2 11 16015031 2.36.1斧焼付け1度は
、板凌がASTM B 117−64に従った堰水噴材
試雇時に700時[司の曝露後にお填禾滴のクロスハツ
チにおいて錆を示さないよりに選ばれた。
蒼蒼評価  1 平滑平面 2 波状平面 3 やへ粗い表面 手続補正書 昭和60年6月6 日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、変性エポキシ樹脂に基づいた陰極電着性電着塗料バ
    インダーの製造方法において、 (A)少なくとも2個のエポキシ基及び180〜100
    0のエポキシ当量重量を有するエ ポキシ樹脂を、利用可能なエポキシ基当 り0.6〜1.0モルの一級アミノ基の一級モノアルキ
    ルアミン及び/又は一級アル キレンジアミン及び/又は一級/三級ア ルキレンジアミン、及び 利用可能なエポキシ基当り0〜0.4モ ルのカルボキシ化合物或いは二級アミン とを50〜120℃において実質的に0 のエポキシ価まで反応させ、得られたエ ポキシ樹脂−アミノ−付加物を50〜90 ℃において、NH−基1モルに基づいて、 0.5〜1.0モルの単核或いは多核フェノール及び/
    又はモノ置換単核或いは二核 フェノール類のアミノアルキル化生成物 或いは任意的に、部分的に、尿素、メラ ミン、或いはグアナミンのタイプのホル ムアルデヒド−反応性化合物、及びホル ムアルデヒド−反応性部位当り0.25〜 0.9、好ましくは0.6〜0.8モルのホルムアルデ
    ヒドとホルムアルデヒドが実質 的に結合されるまで反応させて得た反応 生成物95〜50電量%好ましくは90 〜70重量%(固形分に基づいて計算) を酸で中和前に及び任意的に水許容性有 機溶媒の添加後に、 (B)下記(a)、(b)、(c)群より選ばれる電着
    条件下において実質的に水不溶性であり且 つ基材樹脂と相溶性である添加成分の5 〜50重量%好ましくは10〜30重量 %(固形分に基づいて計算)と混合し: (a)120を越えるヨウ素価を有する乾 性油、これらの油に含有される脂肪酸 或いはトール油脂肪酸とポリオール類 との合成エステル及び任意的にこれら の化合物の予備重合形態、 (b)無水マレイン酸の付加生成物であっ て(a)で述べたタイプのヒドロキシのな い化合物、或いは400〜3000の分子量を有してい
    てそのカルボキシ或いは無 水基が実質的に完全にエステル、アミ ド或いはイミド基に転換されている不 飽和炭化水素オリゴマー、重合体、或 いは共重合体になっているもの、 (c)少なくとも2個の(メタ)−アクリ ル或いはアリル二重結合を有する化合 物、該化合物を塩基性基の無機酸及び /又は有機酸による部分的中和及び任 意的に有機溶媒の部分的除去により水 稀釈性塩に転換した後、水で稀釈され ることを特徴とする方法。 2、成分(A)に、ビスフェノールA及び/又はフェノ
    ールノボラックに基づくエポキシ樹 脂が使用される特許請求の範囲第1項記載 の方法。 3、成分(A)に、少なくとも4個の炭素数を有する一
    級モノアルキルアミンが使用される 特許請求の範囲第1項又は第2項記載の方 法。 4、成分(A)に、モノアルキルアミン及び/又はアル
    キレンジアミンとジアルキルアミノ アルキルアミンとのブレンドが使用される 特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれ かに記載の方法。 5、エポキシ基とアミン類との反応が50〜90℃で行
    われる特許請求の範囲第1項乃 至第4項のいずれかに記載の方法。 6、エポキシ基とカルボキシル化合物との反応が90〜
    120℃で行われる特許請求の 範囲第1項乃至第4項のいずれかに記載の 方法。 7、7〜20個の炭素原子を有するモノカルボン酸がモ
    ノカルボン酸として使用される 特許請求の範囲第6項記載の方法。 8、ジカルボン酸とモノアルコール類或いはオキサゾリ
    ジン化合物との半エステルがモ ノカルボン酸化合物として使用される特許 請求の範囲第6項或いは第7項記載の方法。 9、カルボキシル化合物として、無水マレイン酸と、不
    飽和油及び/又はこれらの油に 含有されている油脂肪酸或いはトール油脂 肪酸とポリオール類とのヒドロキシのない エステル類及び/又は約400〜3000の分子量を有
    する低分子量不飽和炭化水素重合 体或いはオリゴマー好ましくはジエン重合 体との付加生成物であって、その無水基は モノヒドロキシ化合物との半エステル形成 により開環している付加生成物を使用する 特許請求の範囲第6項記載の方法。 10、カルボキシル化合物が30〜130、好ましくは
    35〜80mgKOH/gの酸価を有する特許請求の範
    囲第9項記載の方法。 11、半エステルのカルボキシ基の数がモノエポキシ化
    合物との反応により減少している 特許請求の範囲第9項或いは第10項記載 の方法。 12、少なくとも2個のホルムアルデヒド反応性部位を
    有するフェノール類、好ましくは フェノールAが使用される特許請求の範囲 第1項乃至第11項のいずれかに記載の方 法。 13、成分(A)において、使用されるフェノール化合
    物の0.1〜0.4モルが尿素、チオ尿素、イミド尿素
    、メラミン、アセトグアナミン、或いはベンゾグアナミ
    ン、或いはこれらの 化合物の混合物のタイプのホルムアルデヒ ド−反応性化合物で置換されており、且つ それらが二級アミノ基含有アミノ化合物と ホルムアルデヒドとの共反応工程において 反応させられる特許請求の範囲第1項乃至 第12項のいずれかに記載の方法。 14、成分(A)において、単核或いは多核フェノール
    及び/又はアルキルフェノールが、部 分的に或いは全部、置換基が少なくとも4 個の炭素数を有するアルキル基、或いはア ラルキル基である。モノ置換単核或いは二 核フェノールと少なくとも2個のアミノ水 素基少なくとも4個の炭素数を有するアミ ンとのアミノアルキル化生成物により置換 されている特許請求の範囲第1項乃至第13項のいずれ
    かに記載の方法。 15、C_8−或いはC_9−アルキル基を有するアル
    キルフェノール類及び/又はビスフェノー ルAがフェノールとして使用される特許請 求の範囲第14項記載の方法。 16、アミノアルキル化反応用アミンとして、1モルの
    脂肪族一級ジアミン、好ましくは ヘキサメチレンジアミンと2モルのアクリ ル系エステル好ましくはアクリル酸ブチル、2−エチル
    ヘキシルアクリレート、或いは モノエポキシ化合物、好ましくはKOCH −酸のグリシジルエステルの反応生成物が 使用される特許請求の範囲第14項或いは 第15項に記載の方法。 17、フェノール類のアミノアルキル化が、エポキシ樹
    脂−アミノ付加物の存在下におい て行われる特許請求の範囲第14項乃至第 16項のいずれかに記載の方法。 18、フェノールのアミノアルキル化、及びフェノール
    並びにホルムアルデヒドとエポキ シ樹脂−アミノ付加物との反応が一段階反 応において行われる特許請求の範囲第16 項又は第17項記載の方法。 19、バインダーの目己架橋溝造を得るために、存在す
    るNH基に対して30%モル過剰の ホルムアルデヒドが成分(A)の製造において使用され
    る特許請求の範囲第1項〜第18 項のいずれかに記載の方法。 20、付加物(B_b)のカルボキシ基が、成分(A)
    の中への導入によってエステル化され、この様にして得
    られた反応生成物が付加樹 脂(B)として使用される特許請求の範囲第1項乃至第
    19項のいずれかに記載の方法。 21、補助有機溶媒が、酸で中和及び水で稀釈後、少な
    くとも部分的に30〜60℃にお いてバインダー結合物から眞空除去される 特許請求の範囲第1項乃至第20項のいず れかに記載の方法。 22、バインダーの着色が着色ミルベース樹脂を用いて
    行われる特許請求の範囲第1項乃 至第21項のいずれかに記載の方法。 23、特許請求の範囲第1項乃至第22項のいずれかに
    記載された方法により製造された 陰極電着性電着バインダー。
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