JP2662248B2 - 粉体塗料用樹脂組成物 - Google Patents

粉体塗料用樹脂組成物

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JP2662248B2 JP63180380A JP18038088A JP2662248B2 JP 2662248 B2 JP2662248 B2 JP 2662248B2 JP 63180380 A JP63180380 A JP 63180380A JP 18038088 A JP18038088 A JP 18038088A JP 2662248 B2 JP2662248 B2 JP 2662248B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は粉体塗料用樹脂組成物に関する。さらに詳し
くは耐汚染性に優れ、且つ溶剤型塗料を上塗りした場合
にもその密着性にすぐれた塗膜を形成し得る粉体塗料用
樹脂組成物に関する。
〔従来の技術〕
熱硬化性粉体塗料には大雑把に分類して、エポキシ
系、アクリル系、ポリエステル系があり、それぞれ長
所、短所を有するが、目的に応じて使い分けられてい
る。近年、塗膜性能のバランスがとれていること、塗料
価格が有利であること、等の点でポリエステル系が注目
されてきている。
特にブロックドイソシアネート硬化型ポリエステル粉
体塗料は耐汚染性に優れ、耐候性も良好で可撓性にも優
れたバランスのとれた塗膜を形成しうる利点があり、い
わゆる切り板PCM(切り板に塗装後、折り曲げ加工する
成形方法)用として箱物製品に多量使用されるようにな
ってきた。
一方、これら製品は家庭用の耐久消費財として使用さ
れる場合が多く、塗装色についての最終消費者の要求が
近年著しく多様化してきている。ところが、粉体塗装法
の弱点として塗装時の色替えが煩雑なことがあり、小ロ
ット多色の消費者ニーズへの対応が容易でない状況にあ
る。そこで主流を占める塗装色で粉体塗装したものを製
品として用意するかたわら、小ロットの色替えについて
は粉体塗装製品に溶剤型塗料を上塗りすることによって
行われることがある。しかしこの場合もブロックドイソ
シアネート硬化型ポリエステル粉体塗料においては、耐
汚染性の良いものほど溶剤型塗料の上塗り密着性が劣る
という相反する性質があり、両者を共に満足させること
は未だに困難な状況にある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述のようにブロックドイソシアネート硬化型ポリエ
ステル粉体塗料において、耐汚染性に優れるものほど溶
剤型塗料の上塗り密着性が劣るという欠点がある。
本発明者等は、この欠点を克服すべく種々検討した結
果、本発明に到達した。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は (A)水酸基価が50〜100mgKOH/g、軟化点が90〜140℃
であり、全モノマー成分中に占めるエチレングリコール
成分が25〜60モル%で、3官能及び/又は4官能の分岐
剤成分がMモル%以上(但し、M=2/(f−2)、fは
分岐剤1分子中の平均官能基数で3〜4)であるポリエ
ステル樹脂と、 (B)ブロックドイソシアネート化合物を、 式 0.3≦B/A≦0.7 (式中のA、Bは、 A:ポリエステル樹脂(A)成分の水酸基当量数、 B:ブロックドイソシアネート化合物(B)成分のブロッ
クされたイソシアネート基の当量数) を満足するように配合してなることを特徴とする溶剤型
塗料の上塗密着性に優れた粉体塗料用樹脂組成物であ
る。
本発明の粉体塗料用樹脂組成物に、更に必要に応じて
適宜顔料その他の添加剤、硬化触媒等を配合することに
より得られる粉体塗料は、耐汚染性に優れ、且つ溶剤型
塗料の上塗り密着性が飛躍的に改善された塗膜を形成す
る。
以下、本発明の構成について詳しく説明する。
ポリエステル樹脂(A)成分について 前記した(A)成分としてのポリエステル樹脂はピリ
ジンを溶媒とし、その沸点下でリフラックスさせながら
アセチル化する方法で測定した水酸基価が50〜100mgKOH
/g、好ましくは60〜90mgKOH/gで、環球法(JIS K 220
7)により測定した軟化点が90〜140℃、好ましくは100
〜130℃の範囲のもので、全モノマー成分中のエチレン
グリコール成分が25〜60モル%であり、3官能及び/又
は4官能の分岐剤成分がMモル%以上(但しM=2/(f
−2)、fは分岐剤1分子中の平均官能基数)であるも
のを指称する。水酸基価がこの範囲より低い場合は、充
分な塗膜物性が得られにくく、またこの範囲をこえる場
合は、分岐剤量をゲル化を起こさない程度に多くするに
しても分子量をかなり低く抑える必要があり、粉体塗料
とした場合にブロッキングを起こしやすい等の欠点をも
たらす。
軟化点については、この範囲より低い場合はブロッキ
ングを起こしやすい等の欠点があり、この範囲より高い
場合には塗膜の仕上がりが外観、特に平滑性が著しく劣
る結果となる。
全モノマー成分中に占めるエチレングリコールの量は
25〜60モル%であり、アルコール成分中に占める量は45
〜100モル%が好ましい。全モノマー成分中に占める割
合が25モル%より少ない場合は耐汚染性が十分でなく、
60モル%より多い場合は、酸とアルコールのバランスが
崩れるため、良い塗膜物性を達成し得るだけの分子量に
達成させることができない。
分岐剤の量については、全モノマー成分中にMモル%
(M=2/(f−2)、fは分岐剤1分子中の官能基数)
以上が必要で、これより少ない範囲では上記の、軟化
点、水酸基価を共に好適な範囲に収めることが困難とな
る。好ましくは2Mモル%以上てある。また過度に多くす
ると樹脂中にゲル化物を生じることがあり、好ましくは
5Mモル%以下である。三官能成分については10モル%程
度までが好ましく、四官能成分の場合は5モル%程度ま
でが好ましい。
当該ポリエステル樹脂の合成方法には周知慣用の方法
が適用できる。
ポリエステル樹脂の酸成分としては主として芳香族二
塩基酸あるいはその誘導体が用いられ、アルコール成分
には主として脂肪族グリコールが用いられる。
酸成分に好適な化合物として、例えば2官能成分とし
てはテレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、アジ
ピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカンジオン
酸、シクロヘキサンジカルボン酸、フマル酸、無水マレ
イン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、また3官能成分と
しては無水トリメリット酸、4官能成分としては無水ピ
ロメリット酸、などが例示される。
アルコール成分に好適な化合物としては、例えば2官
能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、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエ
チレングリコール、ジプロピレングリコール、シクロヘ
キサンジメタノール、1,6−ヘキサンジオール、また3
官能成分としてはグリセリン、トリメチロールプロパ
ン、トリメチロールエタン、4官能成分としてはペンタ
エリスリトール、などが例示される。
本発明において分岐剤とは、3官能又は4官能の酸成
分又はアルコール成分をいい、単独でも併用してもよ
い。
更にポリエステル樹脂(A)の製造に際して、エステ
ル交換法または直接エステル化法のいずれでもよく、加
圧または減圧操作あるいは不活性ガスを通じて反応を促
進することもできる。
ブロックドイソシアネート化合物(B)について前記
(B)成分としてのブロックドイソシアネート化合物
は、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシア
ネート、イソホロンジイソシアネートまたはジメチルシ
クロヘキサンジイソシアネートの如き芳香族、脂肪族ま
たは脂環族ポリイソシアネート化合物あるいはそのプレ
ポリマー等の分子末端イソシアネート基をラクタム化合
物、オキシム化合物などの公知慣用のブロック剤でブロ
ックしたものが代表的なものである。
上記成分(A),(B)の配合割合について 上記二成分の配合割合は 式 0.3≦B/A≦0.7 (式中、 A:ポリエステル樹脂(A)成分の水酸基当量数 B:ブロックドイソシアネート化合物(B)成分のブロッ
クされたイソシアネート基当量数) を満足する範囲内とすることが必要であり、好適な範囲
は0.4〜0.6である。この配合比が0.3を下回る場合には
塗膜の機械物性が劣ったものとなり、0.7を超える場合
には溶剤型塗料の上塗り密着性が劣ったものとなる。
本発明の粉体塗料用樹脂組成物には通常、顔料または
その他の充填剤、アクリレート重合体などの流動調整
剤、有機錫系化合物などの硬化触媒、ベンゾインなどの
ピンホール防止剤などが配合され、溶融混煉装置を用い
て混練され、ついで粉砕、分級して粉体塗料とされる。
このようにして得られた粉体塗料は、静電塗装法また
は流動浸漬塗装法などにより被塗物に塗装される。
〔実施例〕
以下に参考例、実施例および比較例を示すが、例中で
部はすべて重量部を示す。
参考例1〔ポリエステル樹脂(A−1)の調製〕 エチレングリコール746部(全モノマー成分中31.0モ
ル%)、ネオペンチルグリコール647部、グリセリン229
部(全モノマー成分中6.4モル%)、ジメチルテレフタ
レート1816部および酢酸亜鉛1部を反応器に仕込み、生
成するメタノールを窒素ガス気流により系外に除去しな
がら徐々に210℃まで昇温してエステル交換反応を行
い、一旦、180℃まで冷却後、さらにテレフタル酸1434
部およびジブチル錫オキサイド2部を添加して昇温し、
窒素ガス気流により生成する縮合水を系外に除去しなが
ら3時間を要して240℃に昇温し、更にその温度で6時
間反応させ、水酸基価79.6、軟化点108℃のポリエステ
ル樹脂を得た。これをポリエステル樹脂(A−1)と略
記する。
参考例2〔ポリエステル樹脂(A−2)の調製〕 エチレングリコール779部(全モノマー成分中32.3モ
ル%)、ネオペンチルグリコール741部、グリセリンの
代わりにペンタエリスリトールを136部(全モノマー成
分中3.2モル%)、ジメチルテレフタレート1851部、テ
レフタル酸1404部とした以外は参考例1と同様に反応を
行い、水酸基価76.4、軟化点112℃のポリエステル樹脂
を得た。これをポリエステル樹脂(A−2)と略記す
る。
参考例3〔ポリエステル樹脂(A−3)の調製〕 エチレングリコール1543部(全モノマー成分中55.8モ
ル%)、ジメチルテレフタレート2196部および酢酸亜鉛
1部を反応器に仕込み、生成するメタノールを系外に除
去しながら徐々に210℃まで昇温してエステル交換反応
を行い、一旦冷却後、さらにイソフタル酸872部、無水
トリメリット酸605部(全モノマー成分中6.8モル%)お
よび三酸化アンチモン2部を添加し、窒素ガス気流によ
り生成する縮合水を系外に除去しながら3時間を要して
240℃に昇温し、更にその温度で6時間反応させ、水酸
基価76.8、軟化点118℃のポリエステル樹脂を得た。こ
れをポリエステル樹脂(A−3)と略記する。
参考例4〔ポリエステル樹脂(A−4)の調製〕 エチレングリコール1543部(全モノマー成分中54.2モ
ル%)、ジメチルテレフタレート2196部および酢酸亜鉛
1部を反応器に仕込み、参考例1と同様に反応させ、一
旦冷却後、さらにテレフタル酸282部、イソフタル酸115
0部、無水トリメリット酸202部(全モノマー成分中2.3
モル%)およびジブチル錫オキサイド2部を添加し、24
0℃での反応時間を9時間とした以外は参考例1と同様
に反応させ、水酸基価42.5、軟化点115℃のポリエステ
ル樹脂を得た。これをポリエステル樹脂(A−4)と略
記する。
参考例5〔ポリエステル樹脂(A−5)の調製〕 エチレングリコール417部(全モノマー成分中12.7モ
ル%)、ネオペンチルグリコール1497部、トリメチロー
ルプロパン389部(全モノマー成分中5.5モル%)、ジメ
チルテレフタレート1940部および酢酸亜鉛1部を反応器
に仕込み、参考例1と同様にエステル交換反応させ、一
旦冷却後、さらにテレフタル酸1660部およびジブチル錫
オキサイド2部を添加して同様に反応させ、水酸基価7
1.3、軟化点115℃のポリエステル樹脂を得た。これをポ
リエステル樹脂(A−5)と略記する。
実施例1〜5、比較例1〜5 第1表に示した各成分をヘンシェルミキサーでドライ
ブレンドし、次いでブス社コニーダーPR−46でスクリュ
ー温度50℃、バレル温度110℃で溶融混練し、冷却後粉
砕、分級し、各粉体塗料を得た。
次いで、この粉体塗料を静電粉体塗装機を用いて燐酸
亜鉛処理鋼板に膜厚が40〜80ミクロンになるように塗布
し、180℃で20分間焼き付けて各々硬化塗膜を得た。こ
のようにして得られたそれぞれの塗膜について諸性能を
調べ、第1表に示すような試験結果を得た。
第1表に示されるように本発明の粉体塗料用樹脂組成
物から得られた塗膜は、いずれも機械物性、耐汚染性お
よび溶剤型塗料の上塗り密着性のいずれにも優れる。一
方、比較例の場合は、機械物性、耐汚染性、溶剤型塗料
の上塗り密着性のうちいずれかが劣っており、三者全て
の性能を満足することができなかった。
〔発明の効果〕
本発明の粉体塗料用樹脂組成物から得た粉体塗料は、
機械物性、溶剤型塗料の上塗り密着性に優れ、かつその
他の各種性能においてもバランスのとれた塗膜を与え
る。
フロントページの続き (72)発明者 高橋 創一 神奈川県平塚市東八幡5丁目3番3号 日本ユピカ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−154771(JP,A) 特開 昭60−53571(JP,A) 特開 昭52−132034(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)水酸基価が50〜100mgKOH/g、軟化点
    が90〜140℃であり、全モノマー成分中に占めるエチレ
    ングリコール成分が25〜60モル%で、3官能及び/又は
    4官能の分岐剤成分がMモル%以上(但し、M=2/(f
    −2)、fは分岐剤1分子中の平均官能基数で3〜4)
    であるポリエステル樹脂と、 (B)ブロックドイソシアネート化合物を、 式 0.3≦B/A≦0.7 (式中のA、Bは、 A:ポリエステル樹脂(A)成分の水酸基当量数、 B:ブロックドイソシアネート化合物(B)成分のブロッ
    クされたイソシアネート基の当量数) を満足するように配合してなることを特徴とする溶剤型
    塗料の上塗密着性に優れた粉体塗料用樹脂組成物
  2. 【請求項2】請求項第1項の粉体塗料用樹脂組成物を樹
    脂成分とする溶剤型塗料の上塗密着性に優れた粉体塗料
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