CN110418825A - 粉体涂料用组合物和涂装物品 - Google Patents

粉体涂料用组合物和涂装物品 Download PDF

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Abstract

本发明提供所形成的固化膜的耐候性、防滑性、消光性和平滑性均优异的粉体涂料用组合物。本发明涉及含有下述(A)和(B)成分作为必须成分的粉体涂料用组合物。其中,(A)成分:重均分子量为20000~140000、分子量分布为4.0~26、包含二羧酸化合物(а)成分和不具有仲羟基的脂族多元醇(b)成分的反应产物的含有羟基的聚酯树脂;(B)成分:封端异氰酸酯化合物。

Description

粉体涂料用组合物和涂装物品
技术领域
本发明涉及粉体涂料用组合物和涂装物品。
背景技术
粉体涂料是不含有机溶剂等挥发性成分,仅将涂膜形成成分涂敷在基材上,熔融而形成涂膜的涂料。认识到与以往的溶剂型涂料相比,粉体涂料具有如下优点:1次就能涂布得比较厚,未附着的粉体可以回收和再利用,以及废涂料少等,因此,从涂装的合理化和应对环境的观点考虑,目前可广泛应用于建筑/建材领域、电气/通信领域、汽车/车辆领域、道路材料领域、水/气材料领域、钢制家具领域、建筑机械/工业机械领域等各种工业用制品领域。
作为粉体涂料用组合物,已知有环氧系、氯乙烯系、聚烯烃系、丙烯酸系和聚酯系,特别是在建筑/建材领域和汽车/车辆领域等的室外用途中,要求高的耐候性,因此,聚酯系可广泛用作具有取得平衡的涂膜性能的涂料。但是,近年来,对耐候性的要求逐年增加,要求在更恶劣的条件下的耐候性格外优异的粉体涂料用组合物。
另外,在建筑/建材领域和汽车/车辆领域等的室外用途中,从不仅确保耐候性、而且确保用户和行人的安全性的观点考虑,要求涂膜的不易滑动性(以下,称为“防滑性”)和将涂膜的60°镜面光泽抑制到40%以下(以下,称为“消光性”),从外观性的观点考虑,要求同时满足涂膜的平滑性、以及任一种物性。
以往,提出了各种含有特定的聚酯树脂的粉体涂料用组合物。
专利文献1中公开了包含具有特定结构的聚酯树脂和封端异氰酸酯的粉体用涂料用组合物。
专利文献2中公开了包含具有特定羟值的聚酯树脂、封端异氰酸酯和具有紫外线吸收能力的特定的表面调节剂的粉体涂料用组合物。
专利文献3中公开了将氟树脂与具有特定的熔融粘度的聚酯树脂共混而成的粉体涂料用组合物。由于在形成涂膜的过程中,聚酯树脂与氟树脂发生层分离,聚酯层配置在基材侧,含氟树脂层配置在空气侧,因而得到了耐候性非常优异的涂膜。
专利文献4中公开了包含具有特定结构的聚酯树脂和封端异氰酸酯的粉体涂料用组合物。
专利文献5中公开了包含含有羟基的聚酯树脂、多异氰酸酯和聚烯烃蜡的粉体涂料用组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开平6-220359号公报
专利文献2:特开平11-124541号公报
专利文献3:特开2011-12119号公报
专利文献4:特开2004-18547号公报
专利文献5:特开平9-143401号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,就专利文献1中所述的组合物而言,存在如下问题:虽然通过日光碳弧灯式耐候试验测得的耐候性优异,但通过氙弧灯式耐候试验测得的在接近太阳光的分光分布的严酷条件下的耐候性差。
就专利文献2和3中所述的组合物而言,存在如下问题:虽然涂膜的平滑性优异,但通过氙弧灯式耐候试验测得的耐候性差。
就专利文献4中所述的组合物而言,存在如下问题:虽然涂膜的平滑性和消光性优异,但通过氙弧灯式耐候试验测得的耐候性差,而且防滑性也差。
就专利文献5中所述的组合物而言,虽然涂膜的平滑性优异,但是关于耐候性没有任何教导,而且涂膜的防滑性和消光性差。
如上所述,难以同时满足耐候性、防滑性、消光性和平滑性。
本发明正是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供固化膜的耐候性、防滑性、消光性和平滑性均优异的粉体涂料用组合物。
解决课题的手段
本发明人等为了解决上述课题进行了深入研究,结果发现,由包含含有羟基的聚酯树脂和封端异氰酸酯的粉体涂料用组合物得到的涂膜的耐候性、防滑性、消光性和平滑性均优异,所述含有羟基的聚酯树脂具有特定的重均分子量、分子量分布和结构,至此完成了本发明。
本发明如下所述。
[1]含有下述(A)和(B)成分作为必须成分的粉体涂料用组合物,
(A)成分:含有羟基的聚酯树脂,其重均分子量为20000~140000,分子量分布为4.0~26,包含二羧酸化合物(а)成分和不具有仲羟基的脂族多元醇(b)成分的反应产物;
(B)成分:封端异氰酸酯化合物。
[2]上述[1]所述的粉体涂料用组合物,其中,上述(a)成分含有间苯二甲酸。
[3]上述[1]或[2]所述的粉体涂料用组合物,其中,上述(b)成分的羟基β位为季碳。
[4]上述[1]~[3]任一项所述的粉体涂料用组合物,其中,上述(A)成分的200℃的熔融粘度为50~150dPa·s。
[5]上述[1]~[4]任一项所述的粉体涂料用组合物,其还含有蜡(C)成分。
[6]上述[5]所述的粉体涂料用组合物,其中,上述(C)成分含有聚丙烯蜡。
[7]涂装物品,其表面具有由上述[1]~[6]任一项所述的粉体涂料用组合物形成的固化膜。
发明效果
根据本发明的粉体涂料用组合物,可以使得到的固化膜的耐候性、防滑性、消光性和平滑性均优异。
具体实施方式
本发明涉及含有下述(A)和(B)成分作为必须成分的粉体涂料用组合物和涂装物品。
(A)成分:含有羟基的聚酯树脂,其重均分子量为20000~140000,分子量分布为4.0~26,含有二羧酸化合物(以下,称为“(a)成分”)和不具有仲羟基的脂族多元醇(以下,称为“(b)成分”)的反应产物,
(B)成分:封端异氰酸酯
以下,说明(A)成分、(B)成分、粉体涂料用组合物、粉体涂料用组合物的制造方法、涂装物品和用途。
1.(A)成分
(A)成分是重均分子量为20000~140000、分子量分布为4.0~26、含有(a)成分和(b)成分的反应产物的含羟基的聚酯树脂。
本发明中,重均分子量(以下,称为“Mw”)和数均分子量(以下,称为“Mn”)是指将通过凝胶渗透色谱法(以下,称为“GPC”))测定的分子量换算成聚苯乙烯而得到的值,分子量分布(以下,称为“Mw/Mn”)是将Mw除以Mn而得到的值。
予以说明,本发明中的通过GPC测定的分子量是指按照以下条件测定的值。
检测器:差示折光计(RI检测器)
柱型:交联聚苯乙烯系柱
柱温:25~50℃的范围内
洗脱液:四氢呋喃(以下,称为“THF”)
从可以提高涂膜的耐候性的观点考虑,Mw为20000~140000。进而,特别是对厚膜而言,从涂膜的平滑性优异的观点考虑,Mw优选为30000以上,更优选为40000以上。另外,从可适度降低熔融粘度的观点考虑,Mw优选为100000以下,更优选为70000以下。
从可以提高涂膜的耐候性的观点考虑,Mw/Mn为4.0~26。进而,特别是对厚膜而言,从涂膜的平滑性优异的观点考虑,Mw/Mn优选为6.0以上,更优选为8.0以上。另外,从可适度降低熔融粘度的观点考虑,Mw/Mn优选为20以下,从涂膜的平滑性优异的观点考虑,Mw/Mn更优选为15以下。
从涂膜的耐候性和强度优异的观点考虑,(A)成分的羟值优选为10~100mgKOH/g,更优选为20~70mgKOH/g。
予以说明,本发明中,羟值是指与1g样品中的羟基当量的氢氧化钾的mg数。
从涂膜的耐候性和强度优异的观点考虑,(A)成分的酸值优选为0.1~10mgKOH/g,更优选为0.1~7.0mgKOH/g。
予以说明,本发明中,酸值是指与1g样品中的羧基当量的氢氧化钾的mg数。
从涂膜的平滑性优异的观点考虑,(A)成分的200℃的熔融粘度优选为50~150dPa·s,更优选为70~110dPa·s。
(A)成分可以通过以(a)成分和(b)成分为原料,通过公知的制造方法制造。反应时,根据期望,可以通过添加少量的水使其浆化,以便在反应初期保持反应体系内的流动性,另外,作为反应方法,可以采用酯交换反应或直接酯化反应的任一种,可以通过在减压下或常压下一边引入非活性气体一边反应等的方法来促进缩聚。另外,在上述的反应中,可以使用公知的反应催化剂,例如二丁基氧化锡等。
(A)成分可以仅使用1种,也可以并用2种以上。
1-1.(a)成分
(a)成分为二羧酸化合物。
作为(a)成分的具体例,可举出琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、癸二酸、壬二酸、1,9-壬二羧酸、1,10-癸二羧酸、1,12-十二烷二羧酸和1,2-十八烷二羧酸等脂族二羧酸化合物,1,3-环己烷二羧酸、1,4-环己烷二羧酸和六氢邻苯二甲酸等脂环族二羧酸化合物,邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、萘二羧酸、偏苯三酸和均苯四酸等芳族二羧酸化合物,和它们的酸酐等。
其中,从可提高耐候性的观点考虑,优选为芳族二羧酸化合物,特别优选为间苯二甲酸。此时,从可提高涂膜的耐候性的观点考虑,间苯二甲酸的含量优选为二羧酸化合物的总量的60~100摩尔%。
它们可以仅使用1种,也可以并用2种以上。
从耐候性优异的观点考虑,作为(а)成分的含量,相对于(а)成分和(b)成分的合计量100摩尔%,优选为40~60摩尔%,更优选为45~55摩尔%。
1-2.(b)成分
(b)成分为不具有仲羟基的脂族多元醇。
作为(b)成分的具体例,可举出乙二醇、二甘醇、三甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,10-癸二醇、1,4-环己烷二甲醇、新戊二醇、螺二醇和2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇等二元醇、三羟甲基丙烷等三元醇、和季戊四醇等四元醇等。
其中,从耐候性优异的观点考虑,优选羟基β位为季碳的、新戊二醇、螺二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、三羟甲基丙烷和季戊四醇,特别优选新戊二醇、三羟甲基丙烷和2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇。
进而,从耐候性优异的观点考虑,优选与羟基β位的季碳直接键合的烷基的碳数为3以下的新戊二醇和三羟甲基丙烷。
它们可以仅使用1种,也可以并用2种以上。
从耐候性优异的观点考虑,作为(b)成分的含量,相对于(а)成分和(b)成分的合计量100摩尔%,优选为40~60摩尔%,更优选为45~55摩尔%。另外,从可适度降低熔融粘度的观点考虑,作为二元醇的含量,相对于(а)成分和(b)成分的合计量100摩尔%,优选为30~60摩尔%,作为三元或四元醇的含量,相对于(а)成分和(b)成分的合计量100摩尔%,优选为0~10摩尔%。
2.(B)成分
(B)成分为封端异氰酸酯化合物,优选在室温下为固体。
作为(B)成分,是通过使脂族、芳族和芳香脂肪族的多价异氰酸酯化合物与封端剂反应以进行掩蔽而制造的成分,只要是本领域技术人员,即可容易地制造。
作为多价异氰酸酯化合物的具体例,可举出六亚甲基二异氰酸酯、4,4'-亚甲基双(环己基异氰酸酯)、甲基环己烷二异氰酸酯、双(异氰酸甲酯基)环己烷、异佛尔酮二异氰酸酯、二聚酸二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、4,4'-二苯甲烷异氰酸酯和苯二甲基二异氰酸酯等2价异氰酸酯化合物、六亚甲基二异氰酸酯的三聚体和赖氨酸三异氰酸酯等3价异氰酸酯化合物等。
作为封端剂的具体例,可举出甲醇、乙醇和苄醇等醇类,酚和甲酚等酚类,己内酰胺和丁内酰胺等内酰胺类,环己酮、肟和甲乙酮肟等肟类等。
作为(B)成分,也可以是通过将使脂族、芳族和芳香脂肪族的多价异氰酸酯化合物与具有活性氢的低分子化合物反应而得到的多异氰酸酯化合物与封端剂反应以进行掩蔽而制造的成分。
作为上述具有活性氢的低分子化合物的具体例,可举出水、乙二醇、丙二醇、三羟甲基丙烷、甘油、山梨糖醇、乙二胺、乙醇胺、二乙醇胺和六亚甲基二胺等、以及异氰尿酸酯、脲二酮、含羟基的低分子量聚酯和聚己内酯等。
关于(B)成分的含量,从固化膜的硬度、耐热性、耐湿性和耐化学品性优异的观点考虑,粉体涂料用组合物中的异氰酸酯基相对于羟基的摩尔比优选为0.5~1.5,更优选为0.9~1.2。
3.粉体涂料用组合物
本发明的粉体涂料用组合物含有上述(A)和(B)成分作为必须成分,但可以根据目的配合各种其他成分。予以说明,对于在基材上实施底漆处理的涂装(以下,称为2个涂层涂装)来说,从与底漆层的密合性优异的观点考虑,本发明的粉体涂料用组合物优选不含有含氟树脂。
作为其他成分,具体地,可举出蜡〔以下,称为“(C)成分”〕、固化催化剂〔以下,称为“(D)成分”〕、紫外线吸收剂〔以下,称为“(E)成分”〕、受阻胺系光稳定剂〔以下,称为“(F)成分”〕、颜料〔以下,称为“(G)成分”〕、流平剂和针孔抑制剂等。
以下,说明这些成分。
予以说明,后述的其他成分可以仅使用所例示的化合物中的1种,也可以并用2种以上。
3-1.(C)成分
(C)成分为蜡,可以配合用以赋予涂膜消光性。
作为(C)成分,可举出合成蜡、和动/植物性或矿物性的天然蜡等。
作为合成蜡的具体例,可举出聚乙烯蜡和聚丙烯蜡等烃系蜡、由氢化蓖麻油与单乙醇胺反应而得到的脂族胺蜡、棕榈醇和硬脂醇等长链醇与棕榈酸和肉豆蔻酸等酸的反应产物、脂肪酸的甘油酯等脂肪酸酯、和二醇酯等。
作为天然蜡的具体例,可举出日本蜡,巴西棕榈蜡,紫胶蜡和石蜡等。
其中,从可以使涂膜的消光性和耐候性优异的观点考虑,优选为烃系蜡,从获得与防滑性的平衡的观点考虑,更优选为聚丙烯蜡。
作为(C)成分的熔点,优选为100℃以上,更优选为150℃以上。当熔点为100℃以上时,涂料粉体的保存稳定性提高,当熔点为150℃以上时,防滑性提高。
作为(C)成分的含有比例,相对于(A)成分和(B)成分的合计量100质量份,优选为1~15质量份,更优选为1~10质量份。通过将(C)成分的比例设定为1质量份以上,消光性优异,通过将(C)成分的比例设定为15质量份以下,耐候性优异。
3-2.(D)成分
(D)成分为固化催化剂,可以配合用以促进固化、得到优异的涂膜物性。
从固化的容易性和涂膜物性的观点考虑,本发明的粉体涂料用组合物优选还含有(D)成分。
作为(D)成分,优选为锡催化剂,作为具体例,可举出辛酸锡、月桂酸三丁基锡、二月桂酸二丁基锡、马来酸二正丁基锡聚合物等。
固化催化剂可以单独使用1种或并用2种以上。
(D)成分的含有比例相对于(A)成分和(B)成分的合计量100质量份,优选为0.001~10质量份,更优选为0.01~10质量份。通过将(D)成分的比例设定为0.001质量份以上,容易得到充分的催化效果,通过将(D)成分的比例设定为10质量份以下,在粉体涂料用组合物的熔融和固化过程中,夹带在该组合物中的空气等气体容易被抽出,由气体残留而导致的固化膜的耐热性、耐候性和耐水性的降低有减少的趋势。
3-3.(E)成分
(E)成分为紫外线吸收剂,可以配合用以提高固化膜的耐光性。
作为(E)成分,可举出三嗪系紫外线吸收剂和苯并三唑系紫外线吸收剂等。
作为(E)成分的分子量,优选分子量为200~1000的化合物。当分子量为200以上时,粉体涂料用组合物在熔融和固化过程不易挥发,可保留在固化膜中,当分子量为1000以下时,与熔融涂料的相溶性良好,不会损害固化膜的平滑性。
作为(E)成分的熔点,优选熔点为50~150℃的化合物。当熔点为50℃以上时,涂膜的平滑性提高,当熔点为150℃以下时,在熔融和固化过程中容易熔化,能够均匀地存在于涂膜中。
(E)成分可以使用市售品,作为市售品,可举出BASF公司制的TINUVIN326(分子量:315.8,熔点:139℃)、TINUVIN405(分子量:583.8,熔点:74~77℃)、TINUVIN460(分子量:629.8,熔点:93~102℃)、TINUVIN900(分子量:447.6,熔点:137~141℃)和TINUVIN928(分子量:441.6,熔点:109~113℃)等。
作为(E)成分的含有比例,根据目的适当设定即可,相对于(A)成分和(B)成分的合计量100质量份,优选为0.01~5质量份,更优选为0.1~5质量份。通过将含有比例设为0.01质量份以上,可以使固化膜的耐光性良好,通过将含有比例设为5质量份以下,可以使固化膜的强度优异。
3-4.(F)成分
(F)成分为受阻胺系光稳定剂,可以配合用以提高固化膜的耐光性。
作为(F)成的分子量,优选为300~3000。当分子量为300以上时,粉体涂料用组合物在熔融和固化过程不易挥发,可保留在固化膜中,当分子量为5000以下时,与熔融涂料的相溶性良好,不会损害固化膜的平滑性。
作为(F)成分的熔点,优选熔点为50~250℃的化合物。当熔点为50℃以上时,涂膜的平滑性提高,当熔点为250℃以下时,熔融和固化过程中容易熔化,能够均匀地存在于涂膜中。
(F)成分可以使用市售品,作为市售品,可举出(株)ADEKA制的アデカスタブLA-52(分子量:847,熔点:>65℃)、アデカスタブLA-57(分子量:791,熔点:125~135℃)、アデカスタブLA-63P(分子量:约2000,熔点:85~105℃)、アデカスタブLA-68(分子量:1,900,熔点:80~110℃)、BASF公司制的TINUVIN144(分子量:685,熔点:146~150℃)、TINUVIN152(分子量:756.6,熔点:83~90℃)、Clariant公司制的“Sanduvor3051粉”(分子量:364.0,熔点:225℃)、Clariant公司制的“Sanduvor3070粉”(分子量:1,500,熔点:148℃)、以及Clariant公司制的“VPSanduvorPR-31”(分子量:529,熔点:120~125℃)。
作为(F)成分的含有比例,根据目的适当设定即可,相对于(A)成分和(B)成分的合计量100质量份,优选为0.01~5质量份,更优选为0.1~5质量份。通过将含有比例设定为0.01质量份以上,可以使固化膜的耐光性良好,通过将含有比例设定为5质量份以下,可以使固化膜的强度优异。
3-5.(G)成分
(G)成分为颜料,可以配合用于各种目的。
作为(G)成分,可举出着色颜料、体质颜料、防锈颜料和光亮颜料等。
作为着色颜料,为用于着色涂膜的颜料。作为着色颜料的具体例,可举出炭黑、氧化钛、氧化铁、氧化铁红、酞菁蓝、酞菁绿、喹吖啶酮、异二氢吲哚酮、苯并咪唑酮和二嗪等。
作为体质颜料,是用于提高涂膜的硬度、并且增加涂膜厚度的颜料。另外,当涂装物品被切割时,从可以使切割面好看的观点考虑,优选配合体质颜料。作为体质颜料的具体例,可举出二氧化硅粉、云母、碳酸钙、硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、粘土、硅藻土、滑石粉、碱式碳酸镁和氧化铝等。
作为防锈颜料,为对于需要防锈性的基材来说用于防止基材的腐蚀和变质的颜料。作为防锈颜料的具体例,可举出缩合磷酸钙、磷酸铝、缩合磷酸铝、磷酸锌、亚磷酸铝、亚磷酸锌、亚磷酸钙、钼酸锌、钼酸钙、和钼酸锰等。
作为光亮颜料,为用于使涂膜增亮的颜料。作为光亮颜料的具体例,可举出铝粉、镍粉、不锈钢粉、铜粉、青铜粉、金粉、银粉、云母粉、石墨粉、玻璃片、鳞片状氧化铁粉和经薄片化加工的塑料颜料等。
这些颜料可以各自单独地含有,也可以并用2种以上。
作为(G)成分的含有比例,根据目的适当设定即可,相对于(A)成分和(B)成分的合计量100质量份,优选为0~200质量份,更优选为0~100质量份。
4.粉体涂料用组合物的制造方法
本发明的粉体涂料用组合物可以通过公知方法制造。
具体地,可举出后述方法(1)~(3)等。
(1)将(A)和(B)成分、以及根据需要的(C)~(G)成分、流平剂和针孔抑制剂(以下,也统称为“原料”)分别预先粉碎成粉末状后混合的方法
(2)将原料在固体状态下混合后粉碎成粉末状的方法
(3)将原料在固体状态下混合后,熔融捏合,冷却而成块状,将其粉碎成粉末状的方法
从通过在得到的粉末中各成分均匀地分布,得到的固化膜的均匀性优异的观点考虑,优选方法(3)。
原料在固体状态下的混合可以使用高速混合器、V型混合器和倒置式旋转混合器等混合机来进行。
熔融捏合可以使用单轴、双轴和行星齿轮等各种形式的挤出机来进行。将各成分的混合物在加热熔融状态下粘合,实现各成分的均匀化。优选将挤出的熔融捏合物冷却,制成颗粒。
颗粒的粉碎可以使用针磨机、锤磨机和喷射磨等粉碎机来进行。优选在粉碎后使用旋风分离器和分级机(振动筛等)使之具有一定的粒度范围(以下,称为“分级”)。在进行分级时,优选除去直径小于10μm的粒子和直径大于100μm的粒子的至少任一种。
5.涂装物品
本发明的涂装物品是在基材表面具有由粉体涂料用组合物形成的固化膜。
作为基材的材质,可举出铁板、钢板和铝板等金属板、对它们进行了表面处理的材质等。基材的形状和尺寸等没有特殊限制。
为了提高基材与上述固化膜的密合性、提高耐腐蚀性,可以为在基材与上述涂膜之间具有底漆层的2个涂层涂装。
作为底漆,可适宜使用以选自丙烯酸系树脂、聚酯树脂和环氧树脂中的至少1种作为主成分的各种涂料。
底漆层的膜厚优选为1~60μm,更优选为5~30μm。
[涂装物品的制造方法]
本发明的涂装物品优选通过如下方法制造:在基材上涂装本发明的粉体涂料用组合物,在基材上形成由该组合物的熔融物构成的涂膜,使该组合物中的反应成分反应,接着,将熔融状态的涂膜冷却至室温,使之固化,由此制造。
由粉体涂料用组合物的熔融物构成的熔融膜可以与在基材上的该组合物的涂装同时形成,也可以在基材上附着该组合物的粉体后,在基材上将粉体加热熔融而形成。
由于该组合物中的反应成分的固化反应与粉体涂料用组合物的加热熔融基本上同时开始,因此,需要使该组合物的加热熔融与在基材上的附着基本同时进行,或者在该组合物附着到基材上后进行该组合物的加热熔融。
将粉体涂料用组合物进行加热而熔融,用于将该熔融状态维持规定时间的加热温度(以下,也称为“烧结温度”)和加热维持时间(以下,也称为“烧结时间”)根据粉体涂料用组合物的原料成分的种类和组成、以及期望的固化膜的膜厚等而适宜设定。特别是,烧结温度优选为170~210℃左右。烧结时间为1~120分钟,更优选为5~60分钟。
[涂装方法]
作为涂装方法,可举出静电涂布法、静电吹喷法、静电浸渍法、喷雾法、流动浸渍法、吹喷法、喷射法、金属喷涂法和等离子体喷涂法等。从熔融膜的表面平滑性优异、涂膜的隐蔽性优异的观点考虑,优选使用粉体涂装枪的静电涂装法。
作为粉体涂装枪,可举出电晕带电型涂装枪和摩擦带电型涂装枪。电晕带电型涂装枪是对粉体涂料进行电晕放电处理来进行吹喷的方法。摩擦带电型涂装枪是对粉体涂料进行摩擦带电处理来进行吹喷的方法。
由粉体涂装枪喷出的粉体涂料的喷出量优选为50~200g/分钟。
从涂敷效率的观点考虑,粉体涂装枪的枪部分的顶端到基材的距离优选为100~400mm。
在使用电晕带电型涂装枪的情况下,通过电晕放电处理而向构成粉体涂料的成分施加的负荷电压优选为-20~-100kV,从涂敷效率(粉体涂料附着到基材上的比例)和涂膜的外观优异的观点考虑,优选为-50~-80kV。
在使用摩擦带电型涂装枪的情况下,从涂敷效率和涂膜的外观优异的观点考虑,通过摩擦带电处理而在粉体涂料的内部产生的电流值优选为1~8μA。
当在工业上实施静电涂装法时,例如,设置未涂装的基材,并且在涂装室中铺设用于接地的接地导电性水平带式传输机,在涂装室上部设置涂装枪。涂装图案的宽度优选为50~500mm,涂装枪的运行速度优选为1~30m/分钟,传输带的速度优选为1~50m/分钟,可以根据目的从上述范围中选择适宜的条件。
6.用途
由本发明的粉体涂料用组合物形成的涂装物品可用于建筑/建材领域、电气/通信领域、汽车/车辆领域、道路材料领域、水/气材料领域、钢制家具领域、和建筑机械/工业机械领域等各种工业用制品领域。特别是,作为优选的用途的例子,可举出建筑/建材领域和汽车/车辆领域等室外用途。
作为建筑/建材领域的用途例,可举出屋顶、围栏、门扉、扶手、面格网、住宅钢结构、百叶窗、幕墙、隔板墙、天沟配件和钢筋等。
作为电气/通信领域的用途例,可举出太阳能电池背板、太阳能发电用集热镜的背面涂层风力发电机用叶片、炉灶、抽油烟机、空调、冰箱、洗衣机、电热器、缝纫机、冷藏冷冻展示柜、照明灯具、配电盘、发电机、马达和电话。
作为汽车/车辆领域的用途例,可举出车身、雨刷、保险杠、弹簧、车轮、制动鼓、刹车片、机油滤清器、发动机缸体、车顶纵梁、驱动轴、卡车车斗部件和电动汽车内柱类等。
作为道路材料领域的用途例,可举出护栏、护栏管、桥栏杆、栏杆、标志杆和交通灯等。
作为水/气材料领域的用途例,可举出钢管、铸铁管、不规则管、喷嘴、闸阀、接头、燃气热水器和水龙头配件等。
作为钢制家具领域的用途例,可举出桌子、椅子、陈列架、书架、储物柜、商用货车车皮和床等。
作为建筑机械/工业机械领域的用途例,可举出挖掘机、叉车、FA自动化设备、机床、气缸和农业机械等。
作为其他领域的用途例,可举出医疗设备、显影仪、精密设备、IT设备、办公设备、灭火器和园艺用品等。
实施例
以下示出实施例和比较例,更具体地说明本发明。
1.含有羟基的聚酯树脂的物性
在下述表1中,示出所使用的含有羟基的聚酯树脂的(а)成分、(b)成分、(b)成分以外的脂族多元醇(以下,称为“(b')成分”)、Mw、Mw/Mn、羟值、酸值和熔融粘度。
◆分子量的测定方法(GPC测定条件)
装置:Waters(株)制GPC,系统名1515 2414 717P RI
检测器:RI检测器
柱:保护柱,昭和电工(株)制,Shodex KFG(8μm 4.6×10mm),该柱有2种:Waters(株)制s tyragel HR 4E THF(7.8×300mm)+s tyragel HR 1THF(7.8×300mm)
柱温:40℃
洗脱液组成:THF(作为内标,含有0.03%硫),流量0.75mL/分钟
◆羟值的测定方法
在吡啶溶剂中,向样品中加入作为乙酰化试剂的乙酸酐,在92℃的温浴槽中加热处理1小时。放冷后,添加少量的水,在92℃的温浴槽中加热处理10分钟。放冷后,以酚酞溶液为指示剂,用氢氧化钾-乙醇溶液反向滴定乙酸,求出羟值。
◆酸值的测定方法
在丙酮溶剂中,以酚酞溶液为指示剂,用氢氧化钾-乙醇溶液滴定样品,求出酸值。
◆熔融粘度的测定方法
通过锥板法测量200℃的粘度。
[表1]
1)羟值:mgKOH/g 2)酸值:mgKOH/g 3)熔融粘度:dPa·s(200℃)予以说明,表1中的括号里的数字表示摩尔%。
2.实施例1~7、比较例1和2
1)粉体涂料用组合物的制备
将下述表2中所示的化合物以表2所示的质量份混合后,熔融捏合,冷却成块状,将其粉碎成粉末状,由此制备粉体涂料用组合物。
使用得到的组合物,进行后述的评价。将它们的结果示于表2。
予以说明,表2的(A)~(G)成分中的数字表示质量份。
另外,表2中的符号表示如下含义。
B1530:异佛尔酮二异氰酸酯·加成物·ε-己内酰胺·封端体,エボニックデグサ日本(株)制的VESTAGON B1530
CF970:聚丙烯蜡(熔点160℃),BYK公司制的CERAFLOUR970
AH3:高密度聚乙烯蜡(熔点114℃),BASF公司制的LuwaxAH3
KS1B:马来酸二正丁基锡聚合物,共同药品(株)制的KS-1B
TI460:2,4-双(2-羟基-4-丁氧基苯基)-6-(2,4-二丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪(分子量629.8,熔点:93~102℃),BASF公司制的TINUVIN460
LA63P:高分子量型受阻胺系光稳定剂(分子量约2000,熔点:85~105℃),(株)ADEKA制的アデカスタブLA-63P
重炭A:碳酸氢钙,丸尾钙(株)制的碳酸氢钙A
20L:炭黑,オリオン·エンジニアドカーボンズ(株)制的ハイブラック20L
2)涂装物品的制造
将上述2.1)得到的粉体涂料用组合物,在进行了磷酸锌化学转化处理的冷轧钢板(以下,称为“钢板”)的一面上使用静电涂装机(日本パーカライジング(株)制,商品名:GX7500C)进行静电涂装,在200℃的气氛中保持15分钟,然后放冷至室温,得到平均膜厚为105μm(最小:60μm,最大150μm)的带固化膜的钢板(以下,称为“涂装钢板”)。
3)涂装物品的评价
使用上述2.2)得到的涂装钢板,进行后述的评价。
(1)耐候性
在340nm灯照度0.55W/m2、相对湿度50%RH、黑板温度70℃、降雨、照射2小时+黑暗1小时循环的条件下,进行使用氙弧灯耐候试验机(ATLAS公司制,商品名:Ci4000)的加速耐候性试验。使用分光测色计(柯尼卡美能达(株)制,商品名CM-5)测定加速耐候性试验后的固化膜的色差ΔE,测量大于3.0为止的能量,按以下5个基准进行评价。将它们的结果示于表2。
◎:2750kJ/m2以上
〇:2000kJ/m2以上且小于2750kJ/m2
△:1500kJ/m2以上且小于2000kJ/m2
×:1000kJ/m2以上且小于1500kJ/m2
××:小于1000kJ/m2
(2)防滑性
使用表面性测定机(新东科学(株)制,商品名TYPE-14)测定涂装钢板的动摩擦系数,按以下4个基准进行评价。将它们的结果示于表2。
◎:0.15以上
〇:0.10以上且小于0.15
△:0.05以上且小于0.10
×:小于0.05
(3)消光性
使用光泽计(日本电色工业(株)制,商品名VG2000)测定涂装钢板的60°光泽,按以下4个基准进行评价。将它们的结果示于表2。
◎:小于30%
〇:30%以上且小于40%
△:40%以上且小于50%
×:50%以上
(4)平滑性
目测观察涂装钢板表面的平滑性,按以下4个基准进行评价。将它们的结果示于表2。
◎:非常良好
〇:良好
△:稍差
×:非常差
[表2]
4)评价结果
由实施例1~7的结果表明,本发明的粉体涂料用组合物的固化膜的耐候性、防滑性、消光性和平滑性的任一项物性均优异。
与此相比,比较例1和2的组合物是包含含有羟基(含有羟值)的聚酯树脂的组合物,所述含有羟基(含有羟值)的聚酯树脂包含(b)成分以外的脂族多元醇。与实施例的组合物相比,比较例的组合物形成的固化膜的耐候性非常差。
产业实用性
本发明涉及粉体涂料用组合物和涂装物品,可用于建筑/建材领域、电气/通信领域、汽车/车辆领域、道路材料领域、水/气材料领域、钢制家具领域、和建筑机械/工业机械领域等各种工业用制品领域。特别是,可优选用于建筑/建材领域和汽车/车辆领域等室外用途。

Claims (7)

1.粉体涂料用组合物,其含有下述(A)和(B)成分作为必须成分,
(A)成分:含有羟基的聚酯树脂,其重均分子量为20000~140000,分子量分布为4.0~26,包含二羧酸化合物(а)成分和不具有仲羟基的脂族多元醇(b)成分的反应产物;
(B)成分:封端异氰酸酯化合物。
2.权利要求1所述的粉体涂料用组合物,其中,上述(a)成分含有间苯二甲酸。
3.权利要求1或2所述的粉体涂料用组合物,其中,上述(b)成分的羟基β位为季碳。
4.权利要求1~3任一项所述的粉体涂料用组合物,其中,上述(A)成分的200℃的熔融粘度为50~150dPa·s。
5.权利要求1~4任一项所述的粉体涂料用组合物,其还含有蜡(C)成分。
6.权利要求5所述的粉体涂料用组合物,其中,上述(C)成分含有聚丙烯蜡。
7.涂装物品,其表面具有由权利要求1~6任一项所述的粉体涂料用组合物形成的固化膜。
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