JP2512926B2 - 熱硬化性粉体塗料組成物 - Google Patents

熱硬化性粉体塗料組成物

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JP2512926B2
JP2512926B2 JP1519787A JP1519787A JP2512926B2 JP 2512926 B2 JP2512926 B2 JP 2512926B2 JP 1519787 A JP1519787 A JP 1519787A JP 1519787 A JP1519787 A JP 1519787A JP 2512926 B2 JP2512926 B2 JP 2512926B2
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治彦 村上
博文 竹田
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4291Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain prepared from polyester forming components containing monoepoxy compounds

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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、厚塗りであっても塗膜に発泡がなく、塗膜
外観、耐食性、二次密着性に優れるポリエステル系熱硬
化性粉体塗料組成物に関するものである。
〔従来技術とその問題点〕
ブロック化ポリイソシアネートを硬化剤とする粉体塗
料は、塗膜外観および塗膜物性のバランスが良好なため
各種用途に適用が進みつつあるが、60ミクロン以上の厚
膜にすると硬化時にブロック剤等が揮散しにくくなり、
発泡現象を起こし、塗膜外観が低下するため適用範囲が
限られていた。また硬化剤としてアミノ樹脂を用いた場
合はさらに薄膜でも同様の発泡現象を起こすため、この
種の粉体塗料の汎用化のためにはその改良が待たれてい
た。
〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明者らは、かかる欠点を改良すべく鋭意研究を重
ねた結果、カルボキシル基含有ポリエステル重合体に、
オキシラン基と水酸基を1分子中に併せ有する化合物を
反応させて得られるポリエステル樹脂を使用するとき
は、60ミクロン以上の厚膜での発泡がなくなり、優れた
塗膜外観を与えることは勿論のこと、さらに塗膜の耐食
性、二次密着性が著しく向上することを見出し、本発明
を完成さすに至ったものである。
〔発明の構成〕
すなわち本発明は、(A)酸価5〜50KOHmg/g、水酸
基価0〜60KOHmg/gのカルボキシル基含有ポリエステル
重合体に、下記構造式 (但し、nは0又は1〜10の整数) で示される化合物を該ポリエステル重合体のカルボキシ
ル基1モル当り0.1〜1.0モルの比率で反応させて得られ
る酸価20KOHmg/g以下、水酸基価15〜100KOHmg/g、軟化
点60〜150℃のポリエステル樹脂と(B)ブロック化ポ
リイソシアネートまたはアミノ樹脂とを含んでなる熱硬
化性粉体塗料組成物を提供するものである。
ここにおいて、上記カルボキシル基含有ポリエステル
重合体とは芳香族二塩基酸を主たる酸成分とする酸価が
5〜50KOHmg/g、好ましくは10〜40KOHmg/gであり、水酸
基価が0〜60KOHmg/g、好ましくは3〜50KOHmg/gのもの
を指称する。酸価が5KOHmg/g以下の場合はオキシラン基
と水酸基を1分子中に併せ有する化合物の使用量が少く
なるため、発泡性改良効果がなくなるし、酸価が50KOHm
g/gを超えるとオキシラン基と水酸基を1分子中に併せ
有する化合物を多く必要とし、塗膜の可撓性さらには粉
体塗料の貯蔵安定性が低下するため好ましくない。また
該カルボキシル基含有ポリエステル重合体の水酸基価が
60KOHmg/gを超えると硬化反応性が高くなるため発泡を
抑制する効果がなくなるため好ましくない。
また該ポリエステル重合体の構造としては、分岐構造
でも線状構造でもよいが、良好な塗膜物性を与える点か
ら分岐構造を有するものが好ましい。
当該ポリエステル重合体の製造法はとくに制限はな
く、周知の方法がそのまま適用でき、その際に使用され
る酸成分およびアルコール成分もとくに限定されなく、
周知の原料がそのまま使用できる。したがって、それら
のうち代表的なものを例示することにすれば、酸成分と
してはテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、メチル
テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸;アジ
ピン酸、セバシン酸、コハク酸;マレイン酸、フマル
酸、テトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロフタル
酸、ヘキサヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル
酸およびこれらの反応性誘導体などが挙げられ、全酸成
分中、70モル%以上、好ましくは80モル%以上を芳香族
ジカルボン酸から選ぶべきであり、他方、アルコール成
分としてはエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6
−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピ
レングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、
ネオペンチルグリコール、イソペンチルグリコール、ビ
スヒドロキシエチルテレフタレート、水添ビスフェノー
ルA、水添ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付
加物、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加
物、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、
グリセリン、ペンタエリスリトールおよび2,2,4−トリ
メチルペンタン−1,3−ジオールなどが挙げられ、さら
にはエポキシ化合物もこのアルコール成分として使用で
きる。
また該ポリエステル重合体の反応に用いるオキシラン
基と水酸基を1分子中に併せ有する化合物は次の一般式
(I)で表わされる。
ここにおいて、nは0又は1〜10の整数、好ましくは
0又は1〜3の整数である。
ポリエステル樹脂〔A〕は該ポリエステル重合体に前
記化合物〔I〕を160〜240℃で0.5〜4時間反応させる
ことにより得られるが、このとき該ポリエステル重合体
の有するカルボキシル基1モルに対し、前記化合物
〔I〕を0.1〜1モルの割合で使用することが重要であ
る。前記化合物〔I〕の割合が0.1モル以下では塗膜の
発泡を抑制する効果が認められず、また1モルを超える
とポリエステル樹脂〔A〕中に遊離状態として残り、又
得られる樹脂の分子量が低下して塗膜にピンホールが生
じたり、耐食性が著しく低下したり、さらに塗料の貯蔵
安定性が低下し、好ましくない。
かくして得られたポリエステル樹脂〔A〕は、酸化20
KOHmg/g以下、水酸基価15〜100KOHmg/g、軟化点60〜150
℃を有する。
該ポリエステル樹脂〔A〕はブロック化ポリイソシア
ネート又はアミノ樹脂を硬化剤として用いる。
前記ブロック化ポリイソシアネートとは、ポリイソシ
アネートまたはこれと多価アルコールとの付加物にブロ
ック剤を反応せしめて遊離のイソシアネート基をブロッ
クしたものを指称するが、そのうち代表的なものを挙げ
ればイソホロンジイソシアネート、テトラメチレンジイ
ソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジ
ンジイソシアネートおよびキシリレンジイソシアネート
などであり、また、上記多価アルコールの代表例として
はトリメチロールプロパン、グリセリンおよびエチレン
グリコールなどが挙げられ、そして上記ブロック剤とし
てはメタノール、エタノール、ε−カプロラクタム、2
−ピロリドン、アセトキシムおよびフェノールなどが代
表的なものであり、他方、前記アミノ樹脂として代表的
なものを例示することにすれば、メラミン、ベンゾグア
ナミンまたは尿素などのアミノ化合物にホルマリン、パ
ラホルムアルデヒドまたはヘキサメチレンテトラミンな
どのホルムアルデヒド発生化合物を反応させて得られる
メチロール化メラミン、メチロール化ベンゾグアナミン
あるいはメチロール化尿素などの如きメチロール化物お
よびこれらのメチロール化物を一価アルコールで処理し
たアルキルエーテル化物などである。
本発明組成物の調製に際しての硬化剤の配合比率は、
硬化剤として前記ブロック化ポリイソシアネートを用い
るときはポリエステル樹脂〔A〕60〜97重量%に対し3
〜40重量%、好ましくは70〜95重量%に対し5〜30重量
%であり、硬化剤としてアミノ樹脂を用いるときは、ポ
リエステル樹脂〔A〕80〜98重量%に対しアミノ樹脂2
〜20重量%、好ましくは85〜96重量%に対し4〜15重量
%である。
粉体塗料の調製には、本発明組成物に流動調整剤、顔
料、充填剤、場合によっては触媒(硬化促進剤)、その
他の添加剤を配合して溶融混練後、微粉砕することによ
って達成される。
かくして得られる粉体塗料を基体に塗着せしめ150℃
以上、好ましくは160〜250℃で焼付けることにより、発
泡のない優れた塗膜外観を有する硬化塗膜が得られる。
〔効果〕
本発明のポリエステル系熱硬化性粉体塗料組成物は厚
塗りであっても塗膜に発泡がなく、塗膜外観、耐食性、
二次密着性に優れる。
〔実施例〕
次に、本発明を実施例により詳細に説明するが、部お
よび%は特に断りのない限り、すべて重量基準であるも
のとする。
合成例1(カルボキシル基含有ポリエステル重合体の合
成) エチレングリオール144部、ネオペンチルグリコール2
39部、ジメチルテレフタレート428部および酢酸亜鉛0.4
部からなる混合物を窒素気流中で加温し、生成するメタ
ノールを反応系外に除外しながら150℃で1時間、210℃
で2時間反応後、トリメチロールプロパン25部、テレフ
タル酸178部、イソフタル酸233部およびジ−n−ブチル
錫オキサイド0.5部を追加し、210℃で4時間続けて240
℃で脱水縮合を十分に行ない酸価17.2、水酸基価18.3の
固型ポリエステル重合体−を得た。
以下、第1表に示す各成分を前記合成例と同様の操作
で反応させ、第1表に示すポリエステル重合体−〜−
を得た。
合成例2(ポリエステル樹脂の合成) ポリエステル重合体−を除くポリエステル重合体−
〜−に化合物I−a或いはI−bを第2表の如く仕
込み、160〜240℃で0.5〜4時間反応させ、第2表に示
すようなポリエステル樹脂−I〜−VIIを得た。
実施例1〜4、比較例1〜4 第3表に示した通り各成分をドライブレンドした後、
ブス社製コニーダーPR−46を用いて溶融混練してから微
粉砕し、150メッシュの金網を通して白色粉体塗料を得
た。この塗料を静電塗装法によりリン酸亜鉛処理鋼板に
塗布し、200℃/20分の焼付を行なった。膜厚60μにおけ
る塗膜性能は第3表に示す通りであった。
実施例5〜7、比較例5 第4表に示す通り、硬化剤を変えて塗料配合を実施し
た。以後、前記実施例と同じ操作で、塗料化、焼付を行
ない、得られた塗膜の膜厚60μでの性能は第4表に示す
通りであった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 175/06 PHQ C09D 175/06 PHQ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A) 酸化5〜50KOHmg/g、水酸基価0
    〜60KOHmg/gのカルボキシル基含有ポリエステル重合体
    に、下記構造式 (但し、nは0又は1〜10の整数) で示される化合物を該ポリエステル重合体のカルボキシ
    ル基1モル当り0.1〜1.0モルの比率で反応させて得られ
    る酸価20KOHmg/g以下、水酸基価15〜100KOHmg/g、軟化
    点60〜150℃のポリエステル樹脂と (B) ブロック化ポリイソシアネート又はアミノ樹脂 とを含んでなる熱硬化性粉体塗料組成物。
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