JPH1095844A - 粉体塗料用ポリエステル樹脂及び組成物 - Google Patents

粉体塗料用ポリエステル樹脂及び組成物

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JPH1095844A
JPH1095844A JP27558396A JP27558396A JPH1095844A JP H1095844 A JPH1095844 A JP H1095844A JP 27558396 A JP27558396 A JP 27558396A JP 27558396 A JP27558396 A JP 27558396A JP H1095844 A JPH1095844 A JP H1095844A
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JP
Japan
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polyester resin
acid
acid component
coating film
powder coating
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JP27558396A
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Katsuya Fujimoto
勝也 藤本
Makiko Sakai
満喜子 坂井
Wataru Kajitani
亘 梶谷
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Nippon Ester Co Ltd
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Nippon Ester Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 平滑性が良好で、実用上十分な強度を有する
塗膜を与える粉体塗料用ポリエステル樹脂及び組成物を
提供する。 【解決手段】 芳香族ジカルボン酸成分と脂肪族ジオー
ル成分とを主たる構成成分とするポリエステル樹脂を2
価の酸成分40〜99モル%と1価の酸成分60〜1モル%と
からなる酸成分で解重合して得られたポリエステル樹脂
であって、数平均分子量が2500〜7000、酸価が10〜35 m
gKOH/gである粉体塗料用ポリエステル樹脂及びこれにヒ
ドロキシアルキルアミド系硬化剤を配合した粉体塗料用
ポリエステル樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、良好な平滑性と強
度とを有する塗膜を与える粉体塗料用ポリエステル樹脂
及び組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】粉体塗料は、溶剤型塗料と比較して、低
公害であること、塗装直後でも使用に供し得ること、多
層の重ね塗りが不要であること、比較的安価であるこ
と、塗装時の余剰分を回収して再利用することが可能で
あること等の利点が認められ、家電製品、自動車、建材
をはじめとする多くの分野で使用され、近年急速に需要
が拡大している。
【0003】ポリエステル樹脂系粉体塗料は、バランス
のとれた塗膜性能を有する塗料として知られており、中
でもヒドロキシアルキルアミド系硬化剤で硬化するタイ
プのものは、耐候性、耐薬品性、強度等の優れた塗膜を
与える粉体塗料として知られている。
【0004】しかし、ヒドロキシアルキルアミド系硬化
剤で硬化するタイプのポリエステル樹脂系粉体塗料は、
塗膜表面の平滑性がやや劣るという問題があった。
【0005】従来、塗膜の平滑性を改良する方法として
は、塗料の主成分であるポリエステル樹脂の平均分子量
を小さくして溶融時の粘度を下げたり、官能基量を少な
くした架橋密度を下げたりする方法が知られている。し
かし、このような方法を採用すると、塗膜の強度が低下
するという問題があり、塗膜の平滑性が良好で、かつ、
実用上十分を強度を有する塗膜を与える粉体塗料を得る
ことは困難であった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、平滑性が良
好で、実用上十分な強度を有する塗膜を与える粉体塗料
用ポリエステル樹脂及び組成物を提供しようとするもの
である。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、本発明を完
成した。
【0008】すなわち、本発明の要旨は、次のとおりで
ある。 1.芳香族ジカルボン酸成分と脂肪族ジオール成分とを
主たる構成成分とするポリエステル樹脂を2価の酸成分
40〜99モル%と1価の酸成分60〜1モル%とからなる酸
成分で解重合して得られたポリエステル樹脂であって、
数平均分子量が2500〜7000、酸価が10〜35 mgKOH/gであ
ることを特徴とする粉体塗料用ポリエステル樹脂。 2.上記のポリエステル樹脂にヒドロキシアルキルアミ
ド系硬化剤を配合した粉体塗料用ポリエステル樹脂組成
物。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。
【0010】本発明のポリエステル樹脂を構成する芳香
族ジカルボン酸成分としては、テレフタル酸及びイソフ
タル酸が好ましく用いられるが、(無水)フタル酸、
2,6−ナフタレンジカルボン酸等を用いることもでき
る。また、必要に応じて、アジピン酸、コハク酸、セバ
シン酸等の脂肪族ジカルボン酸を併用してもよく、さら
に、ポリエステル樹脂をゲル化させない範囲で、トリメ
リット酸、ピロメリット酸、トリメシン酸等の3価以上
のカルボン酸を併用してもよい。
【0011】一方、脂肪族ジオール成分としては、エチ
レングリコール及びネオペンチルグリコールが好ましく
用いられる。必要に応じて、ジエチレングリコール、プ
ロピレングリコール、 1,4−ブタンジオール、 1,6−ヘ
キサンジオール、 1,4−シクロヘキサンジメタノール、
ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフ
ェノールSのエチレンオキサイド付加物等のジオールを
併用してもよく、さらに、ポリエステル樹脂をゲル化さ
せない範囲で、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等の3価以上のアルコールを併用
してもよい。
【0012】さらに、4−ヒドロキシ安息香酸、ε−カ
プロラクトン等のヒドロキシカルボン酸を少量併用して
もよい。
【0013】本発明のポリエステル樹脂は、上記のよう
な芳香族ジカルボン酸成分と脂肪族ジオール成分とを主
たる構成成分とするポリエステル樹脂を2価の酸成分60
〜99モル%と1価の酸成分40〜1モル%とからなる酸成
分で解重合して得られるものである。
【0014】解重合に用いる2価の酸成分としては、イ
ソフタル酸やアジピン酸、1価の酸成分としては、ステ
アリン酸、ノナデカン酸、ミリスチン酸、ベンジル酸等
が好ましい。なお、塗膜の平滑性を損なわない範囲で、
トリメリット酸やピロメリット酸等の3価以上の酸成分
を併用してもよい。
【0015】2価の酸成分と1価の酸成分とは上記の割
合で用いることが必要であり、特に2価の酸成分50〜80
モル%、1価の酸成分50〜20モル%の割合で用いること
が好ましい。2価の酸成分が少なすぎると、硬化時の反
応性が低下するため、塗膜の強度が低下し、一方、2価
の酸成分が多すぎると、溶融粘度が高くなり、硬化反応
も速くなるため、塗膜の平滑性が悪くなる。
【0016】本発明のポリエステル樹脂は、数平均分子
量が2500〜7000、好ましくは4000〜5500のものであるこ
とが必要である。ポリエステル樹脂の数平均分子量が25
00に満たないと、樹脂の軟化温度が低下して耐ブロッキ
ング性が低下したり、塗膜の強度が低下したりする傾向
にあり、7000を超えると、溶融粘度が高くなり、塗膜の
平滑性が低下する。
【0017】また、本発明のポリエステル樹脂は、酸価
が10〜35mgKOH/g 、 好ましくは20〜30mgKOH/g のもので
あることが必要である。ポリエステル樹脂の酸価が10mg
KOH/g 未満になるようにするには、平均分子量を非常に
大きくしなければならず、溶融粘度が高くなり、塗膜の
平滑性が低下すると共に、架橋点が少なくなり、硬化反
応も遅くなることから、塗膜の強度が低下する。一方、
酸価が35mgKOH/g を超えるものでは、硬化反応が速くな
りすぎ、塗膜の平滑性が低下する。
【0018】さらに、本発明のポリエステル樹脂は、軟
化温度が50〜150 ℃の範囲のものであることが好まし
い。軟化温度が50℃に満たないと、耐ブロッキング性が
劣る傾向にあり、一方、軟化温度が 150℃を超えると、
塗料製造時の混練温度を高くすることが必要となり、混
練中に樹脂と硬化剤との反応が進み、結果として塗膜の
平滑性や強度が低下する傾向がある。
【0019】本発明のポリエステル樹脂は、上記の酸成
分とアルコール成分(それらのエステル形成性誘導体を
含む)を原料とし、常法によって、 200〜280 ℃の温度
でエステル化又はエステル交換反応を行った後、5hPa
以下の減圧下、 200〜300 ℃、好ましくは 230〜290 ℃
の温度で重縮合反応を行って高重合度のポリエステル樹
脂とし、これに2価の酸成分と1価の酸成分とを添加し
て解重合反応を行う方法で調製することができる。ただ
し、この際、得られるポリエステル樹脂が前述の特性を
満足するように、原料の組成、高重合度ポリエステル樹
脂の製造条件及び解重合条件等を調節することが必要で
ある。
【0020】なお、エステル化、エステル交換反応及び
重縮合反応において、公知の反応触媒等を用いることが
できる。
【0021】このようにして得られたポリエステル樹脂
は、カルボキシル基と反応する官能基を有する硬化剤で
あるヒドロキシアルキルアミド系硬化剤を配合して粉体
塗料用樹脂組成物とされる。
【0022】ヒドロキシアルキルアミド系硬化剤は、次
式で表される化合物であり、具体例としては、EMS-Chem
ie社の「Primid XL-552 」(商品名)が挙げられる。
【化1】 ここで、R1 は水素又はアルキル基、R2 はアルキレン
基を示す。
【0023】硬化剤の配合量は、ポリエステル樹脂のカ
ルボキシル基に対応する官能基量、0.5〜1.5 倍当量、
好ましく 0.8〜1.2 倍当量、最適には 1.0倍当量となる
ようにするのが適当である。
【0024】本発明の粉体塗料用ポリエステル樹脂組成
物は、前記のようなポリエステル樹脂及び硬化剤、さら
に、必要に応じて硬化触媒、レベリング剤、その他の添
加剤、例えば、二酸化チタン、カーボンブラック等の顔
料からなる混合物をニーダ又はロールを用いて70〜150
℃で混練することにより調製することができる。
【0025】
【実施例】次に、実施例によって、本発明を具体的に説
明する。なお、実施例中の特性値等は、次の方法で測定
又は評価した。 (a) 数平均分子量 東ソー社製ゲルパーミエーションクロマトグラフ:CC
Pシリーズを用いて測定した。 (b) 酸価 ジオキサン45mlと蒸留水5mlとの溶液にポリエステル樹
脂 0.5gを溶解し、30分間加熱還流した後、 0.1規定水
酸化カリウムメタノール溶液で滴定して求めた。 (c) 軟化点 ポリエステル樹脂をホットベンチで加熱し、目視で求め
た。 (d) 耐ブロッキング性 粉体塗料を直径3cm、高さ7cmの有底ガラス管に4cmの
高さまで充填し、40℃の恒温槽中に1週間放置した後、
ガラス管を逆さにして塗料を取り出し、塗料の状態によ
り、次のように評価した。 ○:塗料に塊がない(良好)。 ×:塗料に凝集した大きな塊がある(不良)。 (e) 60度鏡面光沢度 JIS K 5400に準じて求めた。 (f) 平滑性 目視により、次のように評価した。 ○:塗膜に凹凸が少ない(良好)。 ×:塗膜に大きな凹凸がある(不良)。 (g) 耐衝撃性 JIS K 5400に準じ、直径1.27cmの球面よりなる撃ち型と
その球面に合う窪みを有する受け台との間に塗面が撃ち
型と接触するように試験片を挟み込み、撃ち型の上部か
ら重量1kgの重りを垂直に落下させ、塗面が破壊する高
さを求めた。(この値が10cm以上であれば、合格であ
る。)
【0026】実施例1〜5、比較例1〜5 表1及び表2に示した原料化合物を、表1及び表2に示
した量(モル部)でエステル化反応槽に仕込み、圧力を
0.25MPaG とし、温度を 100℃から徐々に昇温し、 250
℃で4時間エステル化反応を行った。得られたエステル
化物を重縮合反応槽に移送した後、三酸化アンチモンを
2×10-4モル/酸成分1モル添加し、0.4hPaに減圧し、
280℃で4時間重縮合反応を行い、数平均分子量 11200
のポリエステル樹脂を得た。次いで、このポリエステル
樹脂に表1及び表2に示した解重合剤を表1及び表2に
示した量(モル部)で添加し、常圧、窒素ガス雰囲気
下、 250℃で2時間解重合反応を行い、表1及び表2に
示す特性値のポリエステル樹脂を得た。ポリエステル樹
脂、ヒドロキシアルキルアミド系硬化剤:EMS-Chemie社
製「Primid XL-552 」、ブチルポリアクリレート系レベ
リング剤:BASF社製「アクロナール4F」、ベンゾ
イン及びルチル型二酸化チタン顔料:石原産業社製「CR
-90 」を表1及び表2に示す量(重量部)で配合し、FM
10B型ヘンシェルミキサー(三井三池製作所製)でドラ
イブレンドした後、PR-46 型コ・ニーダ(ブッス社製)
を用いて 110℃で溶融混練し、冷却、粉砕後、目開き 1
06μm の金網で分級して、粉体塗料を得た。得られた粉
体塗料をリン酸亜鉛処理鋼板上に膜厚が50〜60μm にな
るように静電塗装して、 160℃×20分間の条件で焼付け
を行った。塗料の耐ブロッキング性及び塗膜の性能を評
価した結果を表1及び表2に示す。
【0027】
【表1】
【0028】
【表2】
【0029】実施例1〜5で得られた粉体塗料は、耐ブ
ロッキング性、塗膜の平滑性及び強度(耐衝撃性)がす
べて良好であった。
【0030】これに対して、比較例1では、解重合時の
2価の酸成分が多いため、塗膜の平滑性が劣り、比較例
2では、解重合時の2価の酸成分が少ないため、耐ブロ
ッキング性が劣っていた。また、比較例3では、ポリエ
ステル樹脂の数平均分子量が小さいため、塗膜の強度が
低く、比較例4では、ポリエステル樹脂の数平均分子量
が大きく、酸価が小さいため、塗膜の平滑性が劣ってい
た。さらに、比較例5では、ポリエステル樹脂の酸価が
大きいため、塗膜の平滑性が劣っていた。
【0031】
【発明の効果】本発明の樹脂を用いて粉体塗料とすれ
ば、平滑性が良好で、実用上十分な強度を有する塗膜を
与える粉体塗料を得ることができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 芳香族ジカルボン酸成分と脂肪族ジオー
    ル成分とを主たる構成成分とするポリエステル樹脂を2
    価の酸成分40〜99モル%と1価の酸成分60〜1モル%と
    からなる酸成分で解重合して得られたポリエステル樹脂
    であって、数平均分子量が2500〜7000、酸価が10〜35 m
    gKOH/gであることを特徴とする粉体塗料用ポリエステル
    樹脂。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のポリエステル樹脂にヒド
    ロキシアルキルアミド系硬化剤を配合した粉体塗料用ポ
    リエステル樹脂組成物。
JP27558396A 1996-09-25 1996-09-25 粉体塗料用ポリエステル樹脂及び組成物 Pending JPH1095844A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001294805A (ja) * 2000-04-17 2001-10-23 Nippon Paint Co Ltd 粉体塗料組成物
CN108409948A (zh) * 2018-04-25 2018-08-17 黄山市向荣新材料有限公司 一种haa体系用低温固化聚酯树脂及其制备方法与应用
CN110128640A (zh) * 2019-05-15 2019-08-16 江苏达美瑞新材料有限公司 一种haa固化户内粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法、含该聚酯树脂的粉末涂料

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