JP2002212499A - 熱硬化性艶消し粉体塗料組成物 - Google Patents

熱硬化性艶消し粉体塗料組成物

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JP2002212499A
JP2002212499A JP2001013781A JP2001013781A JP2002212499A JP 2002212499 A JP2002212499 A JP 2002212499A JP 2001013781 A JP2001013781 A JP 2001013781A JP 2001013781 A JP2001013781 A JP 2001013781A JP 2002212499 A JP2002212499 A JP 2002212499A
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polyester resin
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JP2001013781A
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Nobuo Iga
伸郎 井賀
Tasaburo Ueno
太三郎 上野
Tetsuro Agawa
哲朗 阿河
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Nippon Paint Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paint Co Ltd
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】高度の艶消し効果を有するとともに、塗膜の外
観を向上させ、更に、高度の耐候性をも有する熱硬化性
艶消し粉体塗料組成物を提供する。 【解決手段】 酸基・水酸基含有ポリエステル樹脂
(a)、グリシジル基含有アクリル樹脂(b)、ブロッ
クイソシアネート(c)、カルボキシル基含有化合物
(d)及び硬化触媒(e)からなる熱硬化性艶消し粉体
塗料組成物であって、前記酸基・水酸基含有ポリエステ
ル樹脂(a)は、180℃における溶融粘度が5〜28
0poiseであり、前記グリシジル基含有アクリル樹
脂(b)は、重量平均分子量が20000〜10000
0であることを特徴とする熱硬化性艶消し粉体塗料組成
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、良好な艶消し作用
を有し、しかも耐候性にも優れた熱硬化性艶消し粉体塗
料組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】家電製品、OA機器等の金属製品、建築
外装用パネル、内装用パネル、フェンス等の建材等の表
面は、装飾性や耐久性、耐候性を保持する目的で塗料に
より塗装されるのが一般的であり、近年は、高級感を演
出する目的で艶消し仕上げをすることが多くなった。
【0003】このような目的のための塗装は、耐候性、
塗膜の物理的性能等の観点から、ポリエステル樹脂を主
体とする粉体塗料により行われることが多く、このよう
な粉体塗料に艶消し効果を付与するために、例えば、粒
径が1〜30μm程度の体質顔料を配合する方法や、反
応速度の異なる2種類の粉体塗料を混合して用いる方法
が採用されてきた。しかしながら、体質顔料を配合する
手法では塗膜性能が低下するとともに、充分な艶消し効
果が得られない。一方、2種類の粉体塗料を混合する手
法では製造工程が複雑化したり混合割合を維持する工夫
が必要である等の欠点があった。
【0004】艶消し粉体塗料は、塗装後の表面が艶消し
状態となって美観上の問題が生じることがなく、かつ形
成される塗膜が充分の耐候性を有する必要がある。ブロ
ックイソシアネートを用いる硬化系では、ポリエステル
樹脂を水酸基を有するポリエステルポリオールとして加
熱によりウレタン結合を形成せしめて硬化させるもので
あるが、このような硬化系では、本来的に完全艶消しの
効果を得ることが困難であった。また、カルボン酸末端
のポリエステルと、例えば、ビスフェノールA型のエポ
キシ基含有化合物との反応に基づく硬化系を応用するい
わゆるハイブリッド系において艶消し硬化剤を添加する
ことにより艶消し効果を得る手法もあるが、このような
硬化系では、本来的に耐候性が低く、例えば、建材等の
外装用途への適用は困難であった。
【0005】特開平5−70714号公報には、酸基含
有ポリエステル樹脂と、グリシジル基含有アクリル樹脂
とを配合してなる粉体塗料用樹脂組成物が開示されてい
る。この技術は、グリシジル基含有アクリル樹脂のグリ
シジル基の含有率を限定したり、そのモノマー種を限定
したり、また、酸基含有ポリエステル樹脂の酸価及び軟
化点を限定したり、そのモノマー種を限定することによ
り、充分な艶消し効果を得ようとするものであった。
【0006】特開平6−128504号公報には、酸基
含有ポリエステル樹脂と、グリシジル基含有アクリル樹
脂とを配合してなる粉体塗料用樹脂組成物であって、酸
基含有ポリエステル樹脂は、脂環式グリコール又は脂環
式カルボン酸モノマー類から形成することによって重合
体中に環状炭化水素を有するようにし、グリシジル基含
有アクリル樹脂は、アルキル基又はシクロアルキル基含
有アクリル酸エステル等をモノマー種として重合体中に
環状炭化水素を有するようにし、そのようにすることに
よって、充分の艶消し効果を維持しながら特に耐候性を
向上させた粉体塗料用樹脂組成物が開示されている。
【0007】これらの技術は、粉体塗料の主成分である
ポリエステル樹脂と、付加成分となるアクリル樹脂と
が、相互に相溶性が良くなく、不均一に硬化してしまう
ことを利用して表面艶消し効果を得ようとするものであ
り、艶消し粉体塗料用樹脂組成物の基本技術として有用
なものであるが、更に高度な艶消し効果を獲得するとと
もに塗膜外観を向上させて付加価値を得、かつ、更に高
度の耐候性を獲得することによって外装用や建材として
の品質向上を図ることが望まれていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記現状に
鑑みなされたものであって、高度の艶消し効果を有する
とともに、塗膜の外観を向上させ、更に、高度の耐候性
をも有する熱硬化性艶消し粉体塗料組成物を提供するこ
とを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の熱硬化性艶消し
粉体塗料組成物は、酸基・水酸基含有ポリエステル樹脂
(a)、グリシジル基含有アクリル樹脂(b)、ブロッ
クイソシアネート(c)、カルボキシル基含有化合物
(d)及び硬化触媒(e)からなるものであって、上記
酸基・水酸基含有ポリエステル樹脂(a)は、180℃
における溶融粘度が5〜280poiseであり、上記
グリシジル基含有アクリル樹脂(b)は、重量平均分子
量が20000〜100000であることを特徴とする
ものである。以下に本発明を詳述する。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の熱硬化性艶消し粉体塗料
組成物は、酸基・水酸基含有ポリエステル樹脂(a)、
グリシジル基含有アクリル樹脂(b)、ブロックイソシ
アネート(c)、カルボキシル基含有化合物(d)及び
硬化触媒(e)の5成分を必須とする。上記酸基・水酸
基含有ポリエステル樹脂(a)は、ポリエステル樹脂で
あって、当該ポリエステル樹脂を構成する重合体中に、
酸基が存在し、かつ、水酸基も存在するようにしたもの
である。
【0011】上記酸基とは、上記酸基・水酸基含有ポリ
エステル樹脂(a)を構成する重合体を調製するにあた
って使用するモノマー成分中に存在する酸成分に起因す
るカルボキシル基を意味し、上記水酸基とは、上記酸基
・水酸基含有ポリエステル樹脂(a)を構成する重合体
を調製するにあたって使用するモノマー成分として用い
るアルコールに起因する水酸基を意味する。
【0012】上記酸成分としては、特に限定されず、例
えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、2,6
−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカル
ボン酸等の芳香族ジカルボン酸類及びこれらの無水物、
トリメリット酸等の3価以上の芳香族多価カルボン酸類
及びこれらの無水物、コハク酸、アジピン酸、アゼライ
ン酸、セバチン酸、ドデカンジカルボン酸、1,4−シ
クロヘキサンジカルボン酸等の飽和脂肪族ジカルボン酸
類及びこれらの無水物、γ−ブチロラクトン、ε−カプ
ロラクトン等のラクトン類、p−オキシエトキシ安息香
酸等の芳香族オキシモノカルボン酸類等を挙げることが
でき、好ましくは、テレフタル酸、イソフタル酸等を挙
げることができる。上記酸成分は1種又は2種以上を使
用することができる。
【0013】上記アルコールとしては、特に限定され
ず、例えば、エチレングリコール、1,2−プロパンジ
オール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジ
オール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオ
ール、1,2−ペンタンジオール、1,4−ペンタンジ
オール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサン
ジオール、2,3−ペンタンジオール、1,4−ヘキサ
ンジオール、1,5−ヘキサンジオール、2,5−ヘキ
サンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオー
ル、ネオペンチルグリコール、1,2−ドデカンジオー
ル、1,2−オクタデカンジオール、ジエチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、1,4−シクロヘキサ
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アルキレンオキシド付加物、ビスフェノ
ールSアルキレンオキシド付加物等の直鎖状又は分枝状
の脂肪族グリコール類、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価以上の多価アル
コール類等を挙げることができ、好ましくは、エチレン
グリコール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサ
ンジオール等を挙げることができる。上記アルコール成
分は1種又は2種以上を使用することができる。
【0014】上記酸基・水酸基含有ポリエステル樹脂
(a)は、上記酸成分と上記アルコール成分とを通常の
方法により縮重合することにより得ることができる。ま
た、トリメチロールプロパン等の3価以上の多価アルコ
ール類及び/又はトリメリット酸等の3価以上の多価カ
ルボン酸類を含むことが好ましい。
【0015】上記酸基・水酸基含有ポリエステル樹脂
(a)の180℃における溶融粘度は、5〜280po
iseである。上記酸基・水酸基含有ポリエステル樹脂
(a)の180℃における溶融粘度が5poise未満
であると、耐衝撃性等の塗膜の物理的性質が低下し、2
80poiseを超えると、光沢が充分に低下せず、ま
た、塗膜外観が低下する。上記酸基・水酸基含有ポリエ
ステル樹脂(a)の180℃における溶融粘度は、好ま
しくは、50〜250poiseであり、より好ましく
は、50〜200poiseである。上記溶融粘度と
は、鎖状高分子が溶融状態で示す粘度をいい、動的粘弾
性測定装置により測定される粘度であり、その測定条件
での周波数が2Hzであり、捻り角度が2°である時の
粘度をいう。
【0016】上記酸基・水酸基含有ポリエステル樹脂
(a)の重量平均分子量は、5000〜13000であ
ることが好ましい。上記酸基・水酸基含有ポリエステル
樹脂(a)の重量平均分子量が5000未満であると、
耐衝撃性等の塗膜の物理的性質が低下する場合があり、
13000を超えると、光沢が充分に低下せず、また、
塗膜外観が低下する場合がある。上記酸基・水酸基含有
ポリエステル樹脂(a)の重量平均分子量は、より好ま
しくは、7000〜12000である。
【0017】上記酸基・水酸基含有ポリエステル樹脂
(a)の軟化点は、特に限定されないが、通常、30〜
150℃であることが好ましい。上記軟化点が30℃未
満の場合は、耐ブロッキング性が低下するおそれがあ
り、150℃を超える場合は、得られる塗膜の平滑性が
低下するおそれがある。上記軟化点は、より好ましく
は、70〜130℃であり、更に好ましくは、100〜
125℃である。
【0018】上記酸基・水酸基含有ポリエステル樹脂
(a)の酸価は、特に限定されないが、通常、2〜30
mgKOH/gであることが好ましい。2mgKOH/
g未満であると、硬化不充分となり塗膜物性が低下する
おそれがあり、30mgKOH/gを超えると、耐アル
カリ性や耐水性等の塗膜物性が低下するおそれがある。
より好ましくは、5〜25mgKOH/gである。
【0019】上記酸基・水酸基含有ポリエステル樹脂
(a)の水酸基価は、特に限定されないが、通常、10
〜100mgKOH/gであることが好ましい。10m
gKOH/g未満であったり、100mgKOH/gを
超えると、耐衝撃性等の塗膜物性が低下するおそれがあ
る。より好ましくは、20〜50mgKOH/gであ
る。
【0020】上記グリシジル基含有アクリル樹脂(b)
は、アクリル樹脂であって、少なくとも1つのグリシジ
ル基を含有する単量体を、共重合可能な他のビニル系単
量体と共重合させることによって、得られるものであ
る。上記グリシジル基を含有する単量体の含有量は、上
記グリシジル基含有アクリル樹脂(b)100重量部に
対して、15〜80重量部であることが好ましい。上記
グリシジル基を含有する単量体の含有量が、15重量部
未満の場合には、光沢が充分に低下せず、80重量部を
超える場合には、塗料の貯蔵安定性が低下する。上記グ
リシジル基を含有する単量体の含有量は、より好ましく
は、20〜70重量部であり、更に好ましくは、30〜
60重量部である。
【0021】上記グリシジル基を含有する単量体として
は、特に限定されず、例えば、グリシジルアクリレー
ト、グリシジルメタクリレート、β−メチルグリシジル
アクリレート、β−メチルグリシジルメタクリレート等
を挙げることができ、好ましくは、グリシジルアクリレ
ート、グリシジルメタクリレート等を挙げることができ
る。これらは、1種又は2種以上を使用することができ
る。
【0022】上記他のビニル系単量体としては、特に限
定されず、例えば、以下のものを挙げることができる。
メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアク
リレート、シクロヘキシルアクリレート、2−エチルヘ
キシルアクリレート、ラウリルアクリレート等のアクリ
ル酸エステル類、メチルメタクリレート、エチルメタク
リレート、n−、iso−及びtert−ブチルメタク
リレート、シクロヘキシルメタクリレート、2−エチル
ヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ベ
ンジルメタクリレート等のメタクリル酸エステル類。
【0023】2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、3
−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、2−ヒドロキシ
プロピルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニル
エーテル、3−ヒドロキシブチルビニルエーテル、2−
ヒドロキシ−2−メチルプロピルビニルエーテル、5−
ヒドロキシペンチルビニルエーテル、6−ヒドロキシヘ
キシルビニルエーテル等の水酸基を有するビニルエーテ
ル類、及び、上記ビニルエーテルとε−カプロラクトン
との付加反応生成物。
【0024】2−ヒドロキシエチル(メタ)アリルエー
テル、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アリルエーテ
ル、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アリルエーテル、
4−ヒドロキシブチル(メタ)アリルエーテル、3−ヒ
ドロキシブチル(メタ)アリルエーテル、2−ヒドロキ
シ−2−メチルプロピル(メタ)アリルエーテル、5−
ヒドロキシペンチル(メタ)アリルエーテル、6−ヒド
ロキシヘキシル(メタ)アリルエーテル等の水酸基含有
(メタ)アリルエーテル、及び、上記(メタ)アリルエ
ーテルとε−カプロラクトンとの付加反応生成物。
【0025】2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3
−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒド
ロキシブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブ
チル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メ
タ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メ
タ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メ
タ)アクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリレート
類、及び、上記の水酸基含有(メタ)アクリレートとε
−カプロラクトンの付加反応物を構成する主成分。
【0026】エチレン、プロピレン、1−ブテン等のα
−オレフィン類、塩化ビニル、塩化ビニリデン等の、フ
ルオロオレフィンを除く、ハロゲン化オレフィン類(ハ
ロ・オレフィン類)、スチレン、α−メチルスチレン、
ビニルトルエン等の芳香族ビニル単量体、
【0027】酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビ
ニル、イソ(iso−)酪酸ビニル、カプロン酸ビニ
ル、カプリル酸ビニル、ペラルゴン酸ビニル、カプリン
酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等の
炭素数1〜20の直鎖状及び分枝状の脂肪族カルボン酸
ビニル、並びに、シクロヘキサンカルボン酸ビニル、メ
チルシクロヘキサンカルボン酸ビニル、安息香酸ビニ
ル、p−tert−ブチル安息香酸ビニル等の、環状構
造を有するカルボン酸のビニルエステル等。
【0028】これらは、1種又は2種以上を使用するこ
とができる。これらのうち、スチレン、α−メチルスチ
レン等の芳香族ビニル単量体を含むことが好ましい。
【0029】上記芳香族ビニル単量体の含有量は、上記
グリシジル基含有アクリル樹脂(b)100重量部に対
して、好ましくは10〜80重量部である。10重量部
未満であると、充分な艶消し効果を得ることができず、
80重量部を超えると、耐候性が低下するおそれがあ
る。より好ましくは、20〜70重量部である。
【0030】上記グリシジル基含有アクリル樹脂(b)
の調製方法としては、上記少なくとも1つのグリシジル
基を含有する単量体を、上記共重合可能な他のビニル系
単量体と共重合させるものであれば、特に制限はなく、
例えば、公知慣用の種々の方法を利用することができる
が、特に、上記の種々の単量体を、溶液中でラジカル重
合反応させた後に、脱溶剤させることによって、目的と
する重合体を得ることからなる方法が、分子量の調節が
容易であるという点で、好ましい。
【0031】上記グリシジル基含有アクリル樹脂(b)
の重量平均分子量は、20000〜100000であ
る。上記グリシジル基含有アクリル樹脂(b)の重量平
均分子量が100000を超えると、塗膜外観が低下
し、20000未満であると、光沢が充分に低下しな
い。上記グリシジル基含有アクリル樹脂(b)の重量平
均分子量は、好ましくは、22000〜60000であ
り、より好ましくは、24000〜50000である。
重量平均分子量は、例えば、ゲルパーミエーションクロ
マトグラフィー(GPC)法により、測定することがで
きる。
【0032】上記グリシジル基含有アクリル樹脂(b)
の軟化点は、特に限定されないが、通常、30〜150
℃であることが好ましい。30℃未満であると、耐ブロ
ッキング性が低下するおそれがあり、150℃を超える
と、得られる塗膜の平滑性が低下するおそれがある。よ
り好ましくは、40〜130℃であり、更に好ましく
は、50〜120℃である。
【0033】上記グリシジル基含有アクリル樹脂(b)
の、上記酸基・水酸基含有ポリエステル樹脂(a)10
0重量部に対する重量割合は、5〜50重量部であるこ
とが好ましい。上記重量割合が、5重量部未満である
と、充分な艶消し効果が得られず、50重量部を超える
と、得られる粉体塗料用組成物全体の粘度が高くなりす
ぎて製造上不都合を生じることがある。上記重量割合
は、より好ましくは、8〜45重量部であり、更に好ま
しくは、10〜40重量部である。
【0034】上記ブロックイソシアネート(c)は、一
般的には、イソシアネート基をブロック剤でブロックす
ることによって、一定の温度以下では活性を示さないよ
うにしたイソシアネート化合物を意味するが、本発明で
は、これらに加え、ブロック剤を含まずにイソシアネー
ト基同士を自己ブロックすることによって、活性を示さ
ないようにしたイソシアネート化合物をも用いることが
できる。
【0035】上記ブロックイソシアネート(c)として
は特に限定されず、例えば、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、ヘキサメチレンジイ
ソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジメチル
シクロヘキサンジイソシアネート等の芳香族、脂肪族、
脂環族のイソシアネート化合物及びこれらのプレポリマ
ーに含有されるイソシアネート基を、ラクタム化合物又
はオキシム化合物等のブロック剤でブロックしたもの、
並びに、上記イソシアネート基をウレトジオン環の形成
によって自己ブロックしたものを挙げることができ、好
ましくは、上記イソシアネート基をε−カプロラクタム
でブロックしたイソホロンジイソシアネート系の硬化
剤、例えばクレアノバ社製ベスタゴンB1530、及
び、上記イソシアネート基をウレトジオン環の形成によ
って自己ブロックしたイソホロンジイソシアネート系の
硬化剤、例えばクレアノバ社製ベスタゴンBF1540
等を挙げることができる。これらは、1種又は2種以上
を組み合わせて用いることもできる。
【0036】上記ブロックイソシアネート(c)の、上
記酸基・水酸基含有ポリエステル樹脂(a)100重量
部に対する重量割合は、5〜40重量部であることが好
ましい。上記重量割合が、5重量部未満であると、特に
上記酸基・水酸基含有ポリエステル樹脂(a)の硬化が
不充分となり、得られる塗膜の耐衝撃性等の物理的性質
が低下することがあり、40重量部を超えると、高度の
艶消し効果を得ることができない場合がある。上記重量
割合は、より好ましくは、10〜35重量部であり、更
に好ましくは、15〜30重量部である。
【0037】上記カルボキシル基含有化合物(d)は、
少なくとも1つを超えるカルボキシル基を含有する化合
物であれば特に限定されず、例えば、ブタンテトラカル
ボン酸、シクロペンタンテトラカルボン酸、アンモニア
三酢酸、クエン酸、アコニット酸、トリメリット酸、ピ
ロメリット酸、トリメシン酸、エチレンジアミンテトラ
酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、ニトリロトリ
酢酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、
ドデカン二酸、イタコン酸、イソフタル酸、テレフタル
酸、シトラコン酸等を用いることができるが、良好な艶
消し感を有する塗膜を得る観点から、2価以上のカルボ
ン酸が好ましく、ドデカン二酸がより好ましい。これら
は、1種又は2種以上を組み合わせて用いることもでき
る。
【0038】上記カルボキシル基含有化合物(d)の、
上記酸基・水酸基含有ポリエステル樹脂(a)、上記グ
リシジル基含有アクリル樹脂(b)及び上記ブロックイ
ソシアネート(c)の合計量100重量部に対する重量
割合は、0.05〜7重量部であることが好ましい。上
記重量割合が、0.05重量部未満である場合には、得
られる塗膜表面の凹凸が粗くなりすぎ、7重量部を超え
ると、貯蔵安定性が低下することがある。上記重量割合
は、より好ましくは、0.1〜5重量部である。
【0039】上記硬化触媒(e)としては、特に限定さ
れないが、例えば、イミダゾール類化合物、イミダゾリ
ン類化合物及びこれらの金属塩複合体、3級ホスフィン
類化合物、4級ホスホニウム塩類化合物及び4級アンモ
ニウム塩類化合物を挙げることができる。
【0040】上記イミダゾール類化合物としては、特に
限定されないが、例えば、2−エチル−4−メチルイミ
ダゾール、1−メチルイミダゾール、1,2−ジメチル
イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチルイ
ミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタ
デシルイミダゾール、2−イソプロピルイミダゾール等
のアルキルイミダゾール類、1−(2−カルバミルエチ
ル)イミダゾール等のカルバミルアルキル置換イミダゾ
ール類、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール等
のシアノアルキル置換イミダゾール類、2−フェニルイ
ミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、
1−ベンジル−2−メチルイミダゾール等の芳香族置換
イミダゾール類、1−ビニル−2−メチルイミダゾール
等のアルケニル置換イミダゾール類、1−アリル−2−
エチル−4−メチルイミダゾール等のアリル置換イミダ
ゾール類及びポリイミダゾール等を挙げることができる
が、好ましくは、アルキルイミダゾール類、芳香族置換
イミダゾール類を挙げることができる。
【0041】上記イミダゾリン類化合物としては、特に
限定されないが、例えば、2−フェニルイミダゾール、
2−メチルイミダゾリン、2−ウンデシルイミダゾリ
ン、2−ヘプタデシルイミダゾリン等を挙げることがで
きる。
【0042】上記金属塩複合体としては、上記イミダゾ
ール類化合物又は上記イミダゾリン類化合物を金属塩に
よって複合させたものを例示することができる。上記金
属塩としては、特に限定されないが、例えば、銅、ニッ
ケル、コバルト、カルシウム、亜鉛、ジルコニウム、
銀、クロム、マンガン、錫、鉄、チタン、アンチモン、
アルミニウム等の金属と、クロライド、ブロマイド、フ
ルオライド、サルフェート、ニトレート、アセテート、
マレート、ステアレート、ベンゾエート、メタクリレー
ト等の塩類とからなるものを挙げることができる。
【0043】上記3級ホスフィン類化合物としては、特
に限定されないが、例えば、トリフェニルホスフィン、
トリトリルホスフィン等を挙げることができる。上記4
級ホスホニウム塩類化合物としては、特に限定されない
が、例えば、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロラ
イド、ブチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、エ
チルトリフェニルホスホニウムアイオダイド、エチルト
リフェニルホスホニウムブロマイド等を挙げることがで
きる。
【0044】上記4級アンモニウム塩類化合物として
は、特に限定されないが、例えば、テトラエチルアンモ
ニウムクロライド、テトラエチルアンモニウムブロマイ
ド、ベンジルトリメチルアンモニウムブロマイド等を挙
げることができる。上記硬化触媒(e)は、1種又は2
種以上を使用することができる。上記硬化触媒(e)
は、光沢の制御及び貯蔵安定性の観点から、2−ウンデ
シルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾールであ
ることが好ましい。
【0045】上記硬化触媒(e)の、上記酸基・水酸基
含有ポリエステル樹脂(a)、上記グリシジル基含有ア
クリル樹脂(b)及び上記ブロックイソシアネート
(c)の合計量100重量部に対する重量割合は、0.
01〜2重量部であることが好ましい。上記重量割合
が、0.01重量部未満である場合には、高度の艶消し
効果を得られにくくなることがあり、2重量部を超える
と、貯蔵安定性が低下する場合がある。上記重量割合
は、より好ましくは、0.05〜1.5重量部であり、
更に好ましくは、0.1〜1重量部である。
【0046】本発明の熱硬化性艶消し粉体塗料組成物
は、体積平均粒子径が3〜60μmである体質顔料粒子
を含有するものであることが好ましい。本発明の熱硬化
性艶消し粉体塗料組成物は、上記体質顔料粒子を含有し
ない場合においても、高度の艶消し効果が得られるが、
上記体質顔料粒子を併用すると、より高度の艶消し効果
を得ることができる。上記体積平均粒子径が、3μm未
満であると、上記体質顔料粒子を併用することによる、
より高度の艶消し効果が得られにくくなることがあり、
60μmを超えると、塗膜表面に異常が発生する。上記
体積平均粒子径は、より好ましくは、5〜40μmであ
り、更に好ましくは、5〜20μmである。
【0047】上記体質顔料粒子の重量割合は、上記酸基
・水酸基含有ポリエステル樹脂(a)、上記グリシジル
基含有アクリル樹脂(b)及び上記ブロックイソシアネ
ート(c)の合計量100重量部に対して、5〜80重
量部であることが好ましい。上記重量割合が、5重量部
未満であると、上記体質顔料粒子を併用することによ
る、より高度の艶消し効果が得られにくくなることがあ
り、80重量部を超えると、得られる塗膜表面の凹凸が
かえって粗くなり、塗膜の物理的性質が低下する。上記
重量割合は、より好ましくは、10〜80重量部であ
る。上記体質顔料粒子としては、特に限定されず、例え
ば、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ(酸化ケイ
素)を挙げることができる。
【0048】本発明の熱硬化性艶消し粉体塗料組成物
は、上記で述べた成分以外に各種添加剤を必要に応じて
含有させてもよい。上記添加剤としては特に限定され
ず、例えば、メチルシリコーン、ジメチルシリコーン、
ジフェニルシリコーン等のシリコーン類及びアクリル樹
脂等の表面調整剤;ベンゾイン、ベンゾイン誘導体等の
ベンゾイン類に代表される発泡防止剤;可塑剤;帯電制
御剤;紫外線吸収剤;酸化防止剤;顔料分散剤;難燃
剤;流動付与剤等を挙げることができる。
【0049】本発明の熱硬化性艶消し粉体塗料組成物に
おいて、その体積平均粒子径は5〜60μmであること
が好ましいが、特に薄膜で平滑な塗膜を得ようとする場
合は、5〜30μmであることがより好ましい。
【0050】本発明の熱硬化性艶消し粉体塗料組成物
は、通常の粉体塗料の調製方法に従って調製することが
でき、例えば、本発明の熱硬化性艶消し粉体塗料組成物
を構成する樹脂や添加剤類を添加配合してから、溶融混
練し、その後、粉砕する等の操作により、調製すること
ができる。
【0051】更に、本発明の熱硬化性艶消し粉体塗料組
成物が、流動性付与剤を含む場合には、上記製造方法に
よって得られた粉体塗料の表面に流動付与剤を外部添加
することができる。上記流動付与剤は、粉体塗料自体に
流動性を与えるだけでなく、耐ブロッキング性をも向上
させることができる。上記流動付与剤としては、疎水性
シリカや親水性シリカ等を適用することができ、例え
ば、AEROSIL 130、AEROSIL 20
0、AEROSIL 300、AEROSIL R−9
72、AEROSIL R−812、AEROSIL
R−812S、二酸化チタンT−805、二酸化チタン
P−25、Alminium Oxide C(以上、
日本アエロジル社製)、カープレックスFPS−1(塩
野義製薬社製)等を例示することができる。上記流動付
与剤を含む場合、その添加量としては、付与される効果
と塗膜の平滑性及び塗着効率の観点から、粉体塗料10
0重量部に対して、好ましくは0.05〜1.0重量
部、より好ましくは0.1〜0.5重量部に設定され
る。
【0052】本発明の熱硬化性艶消し粉体塗料組成物
は、基板に対して塗布された後、加熱される。上記基板
としては特に限定されず、例えば、プラスチック;鉄
板、鋼板、アルミニウム板等の金属板;これらを表面処
理したもの等を挙げることができる。また、上記基板
は、更に下塗り等を施されていてもよい。上記下塗りを
形成する下塗り塗料としては、電着塗料やプライマー等
の公知のものを用いることができる。
【0053】上記塗布する方法としては特に限定され
ず、例えば、スプレー塗装法、静電粉体塗装法、電界流
動静電塗装法、流動浸漬法等の当業者によってよく知ら
れた方法を用いることができるが、塗着効率の点から、
静電粉体塗装法が好適に用いられる。本発明の熱硬化性
艶消し粉体塗料組成物の塗装膜厚としては特に限定され
ず、例えば、20〜100μmである。加熱する条件と
しては、基板の種類や用いる塗料に応じて異なるが、加
熱温度は好ましくは140〜240℃、より好ましくは
170〜220℃であり、加熱時間は、上記加熱温度に
応じて適宜設定することができる。
【0054】本発明における艶消しがどのようにして起
こるかについては、定かではないが、例えば、硬化の過
程に沿って、以下のようなことが考えられる。まず、本
発明の熱硬化性艶消し粉体塗料組成物は、好ましくは、
溶融粘度が相対的に低い上記酸基・水酸基含有ポリエス
テル樹脂(a)をメインバインダー樹脂とし、溶融粘度
が相対的に高い上記グリシジル基含有アクリル樹脂
(b)をこれに存在させてなるものである。上記酸基・
水酸基含有ポリエステル樹脂(a)は、特定の低溶融粘
度を有するので、流動性が高い一方、上記溶融粘度の差
に起因して、上記両樹脂は凝集力が異なるので、相分離
しやすい。従って、上記グリシジル基含有アクリル樹脂
(b)は、上記酸基・水酸基含有ポリエステル樹脂
(a)に配合すると、後者に混じり合って1相を形成す
ることなく、後者中に孤立した状態となって分散してい
るものと考えられる。
【0055】上記両樹脂を混合した後、硬化は上記グリ
シジル基含有アクリル樹脂(b)から開始する。上記グ
リシジル基含有アクリル樹脂(b)においては、それ自
体が有するグリシジル基と上記カルボキシル基含有化合
物(d)が反応することにより、硬化が促進される。上
記硬化は、上記硬化触媒(e)の存在により、一層促進
される。
【0056】次に、上記酸基・水酸基含有ポリエステル
樹脂(a)は、溶融粘度が相対的に低く、また、上記ブ
ロックイソシアネート(c)から加熱によりイソシアネ
ート基が遊離する迄に時間がかかるので、上記グリシジ
ル基含有アクリル樹脂(b)の硬化に遅れて、硬化を開
始する。上記酸基・水酸基含有ポリエステル樹脂(a)
においては、その水酸基が上記イソシアネート基と反応
し、硬化収縮する。また、上記酸基・水酸基含有ポリエ
ステル樹脂(a)は、その酸基が、上記グリシジル基含
有アクリル樹脂(b)のグリシジル基とも反応するの
で、上記グリシジル基含有アクリル樹脂(b)と上記酸
基・水酸基含有ポリエステル樹脂(a)との界面部周辺
において硬化収縮する結果、塗膜表面において皺を生じ
る。これらの上記酸基・水酸基含有ポリエステル樹脂
(a)の硬化収縮の結果、先に硬化した上記グリシジル
基含有アクリル樹脂(b)相の一部が塗膜表面から突出
することにもなる。このように形成された本発明の熱硬
化性艶消し粉体塗料組成物の塗膜表面の皺又は凹凸の形
状は、きめが細かいので、これに光が乱反射することに
より、表面がザラザラした感じになりすぎる等の従来技
術の問題点が解消され、平滑性やシルキー感のある、高
度の艶消し感が出る。
【0057】上記塗膜表面の凹凸は、電子顕微鏡により
観察することができ、これによれば、従来技術では数m
m単位の粗い凹凸であったところ、本発明の熱硬化性艶
消し粉体塗料組成物においては、0.1〜数μm単位の
微細な凹凸が得られることがわかる。本発明の熱硬化性
艶消し粉体塗料組成物は、このような微細な凹凸を塗膜
表面に有するので、緻密で滑らか感のある高度の艶消し
感が得られる。
【0058】本発明は、上記のように、特定の必須5成
分からなる粉体塗料組成物とすることにより、上記5成
分の協働作用により、高度の艶消しと塗膜表面の高度の
平滑性及び耐候性とを同時に実現するものである。硬化
速度に差をつけることにより、又は、不均一に硬化する
多成分系とすることにより、塗膜に凹凸を形成させて艶
を消す方法は、従来技術にもあったが、上記特定の5成
分からなる粉体塗料組成物とすることにより、高度の艶
消しと耐候性とを同時に実現する技術は、これまでなか
った。即ち、本発明においては、低粘度のポリエステル
樹脂及び高分子量のアクリル樹脂を選択することによ
り、従来にはなかった高度の艶消しと、塗膜表面の平滑
性とを実現することが可能となった。
【0059】更に、上記グリシジル基含有アクリル樹脂
(b)の硬化を、上記カルボキシル基含有化合物(d)
との反応及び上記硬化触媒(e)との反応により先に行
わせ、上記酸基・水酸基含有ポリエステル樹脂(a)の
硬化を、上記ブロックイソシアネート(c)の使用によ
り後に行わせることにより、上記相分離の形成を促進さ
せ、その上で、上記酸基・水酸基含有ポリエステル樹脂
(a)の酸基が上記グリシジル基含有アクリル樹脂
(b)と反応すること等により、塗膜表面に凹凸を生
じ、高度の艶消しを得るものである。
【0060】
【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるも
のではない。部は、重量部を表す。調製例1(酸基・水酸基含有ポリエステル樹脂PE1の
調製) 攪拌機、温度計、精留塔及び窒素ガス導入口を備えた反
応容器にネオペンチルグリコール361部、エチレング
リコール54部、トリメチロールプロパン7部、テレフ
タル酸731部及びジ−n−ブチル錫オキサイド0.5
部を仕込んで、窒素雰囲気中で攪拌を行いながら240
℃まで5時間を要して昇温した。240℃で脱水縮合反
応を続行せしめてポリエステル樹脂PE1を得た。得ら
れた樹脂PE1の特性値を下記により測定し、結果を表
1に示した。
【0061】(樹脂の特性値の測定方法) 1.軟化点 環球式自動軟化点試験器(明峰社製作所社製)を用い、
グリセリンの加熱浴で3℃/分の昇温速度で昇温し、試
料が軟化し始め、球が落下した時の温度(℃)を測定し
た。
【0062】2.酸価 適量のシクロヘキサノンに樹脂試料1gを溶解して、フ
ェノールフタレイン指示薬を加え、0.1規定の水酸化
カリウムメタノール溶液で滴定して酸価(mgKOH/
g)を求めた。
【0063】3.水酸基価 無水酢酸とピリジンとの混合溶液(19容/1容の割合
で混合)に樹脂試料1gを溶解して、100℃で1時間
加熱還流し、水酸基をアセチル化し、次いでイオン交換
水を加えて更に加熱還流した後、冷却し、フェノールフ
タレイン指示薬を加えて0.5規定の水酸化カリウムの
トルエン/メタノール溶液で逆滴定して、水酸基価(m
gKOH/g)を求めた。
【0064】4.数平均分子量、重量平均分子量 ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法
により数平均分子量及び重量平均分子量を測定した。試
料はテトラヒドロフラン100部に対して樹脂0.4部
を溶解したテトラヒドロフラン溶液とし、これを日本分
析工業社製LC−08(A−5432)型GPCにより
測定し、ポリスチレン換算により算出した。
【0065】5.溶融粘度 動的粘弾性測定装置により複素粘度を測定した。測定に
はソリキッドメーターMR300(UBM社製)を用
い、以下の条件で測定した。 周波数:2Hz 捻り角度:2° セル:コーン・プレート コーン直径:17.33mm コーン角度:1.919° 温度:180℃
【0066】調製例2(酸基・水酸基含有ポリエステル
樹脂PE2の調製) 調製例1と同様の装置にネオペンチルグリコール371
部、エチレングリコール55部、イソフタル酸73部、
テレフタル酸654部及びジ−n−ブチル錫オキサイド
0.5部を仕込み、調製例1と同様の操作を行い、ポリ
エステル樹脂PE2を得た。得られた樹脂PE2の特性
値を調製例1と同様にして測定し、結果を表1に示し
た。
【0067】調製例3(酸基・水酸基含有ポリエステル
樹脂PE3の調製) 調製例1と同様の装置にネオペンチルグリコール382
部、1,6−ヘキサンジオール48部、トリメチロール
プロパン25部、テレフタル酸692部及びジ−n−ブ
チル錫オキサイド0.5部を仕込み、調製例1と同様の
操作を行い、ポリエステル樹脂PE3を得た。得られた
樹脂PE3の特性値を調製例1と同様にして測定し、結
果を表1に示した。
【0068】
【表1】
【0069】調製例4(グリシジル基含有アクリル樹脂
AC1の調製) 攪拌機、温度計、コンデンサー及び窒素ガス導入口を備
えた反応容器に、キシレン400部を仕込んで、窒素雰
囲気下に135℃にまで昇温した。そこへ、スチレン3
42部、アクリル酸2−エチルヘキシル72部、メタク
リル酸グリシジル186部及びtert−ブチルパーオ
キシオクトエート(以下、TBPOと略記する。)2.
7部とからなる混合物を6時間にわたって滴下し、滴下
終了後も同温度に10時間保持して重合反応を行った。
次いで、170℃で20mmHgの減圧下に溶剤を除
き、アクリル樹脂AC1を得た。得られたAC1の特性
値を下記により測定し、結果を表2に示した。
【0070】(樹脂の特性値の測定方法) 1〜2.軟化点、数平均分子量及び重量平均分子量 調製例1と同様にして、測定した。 3.エポキシ当量 塩酸−ピリジン法により測定した。樹脂1gに塩酸−ピ
リジン溶液25mLを加え、130℃で1時間加熱した
後、フェノールフタレインを指示薬として0.1N−水
酸化カリウムアルコール溶液で滴定した。消費した0.
1N−水酸化カリウムアルコール溶液の量によってエポ
キシ当量を算出した。
【0071】調製例5(グリシジル基含有アクリル樹脂
AC2の調製) TBPOを4.2部用いること以外は、調製例4と同様
にして、アクリル樹脂AC2を得た。得られたAC2の
特性値を調製例4と同様にして測定し、結果を表2に示
した。
【0072】調製例6(グリシジル基含有アクリル樹脂
AC3の調製) TBPOを4.8部用いること以外は、調製例4と同様
にして、アクリル樹脂AC3を得た。得られたAC3の
特性値を表2に示す。
【0073】調製例7(グリシジル基含有アクリル樹脂
AC4の調製) TBPOを7.8部用いること以外は、調製例4と同様
にして、アクリル樹脂AC4を得た。得られたAC4の
特性値を表2に示す。
【0074】
【表2】
【0075】実施例1〜11(熱硬化性艶消し粉体塗料
組成物の製造) 表3に示すような樹脂、添加剤等を、混合機スーパーミ
キサー(日本スピンドル社製)を用いて約3分間混合
し、更に、溶融混練機コニーダー(ブス社製)を用いて
約110℃で溶融混練した。その後、得られた溶融混練
物を室温まで冷却した後、粉砕機アトマイザー(不二パ
ウダル社製)を用いて粗粉砕し、更に微粉砕機ジェット
ミルIDS−2型(日本ニューマチック工業社製)を用
いて微粉砕した。得られた粉体を気流分級機DS−2型
(日本ニューマチック工業社製)を用いて分級し、微小
粒子と粗大粒子を除去することによって、熱硬化性艶消
し粉体塗料組成物を得た。得られた粉体塗料組成物の体
積平均粒子径(μm)を、粒度分析計マイクロトラック
HRA X−100(日機装社製)を用いて測定した。
測定に際しては、解析プログラムとしてMICRO T
RAC D.H.S. X100 DataHandl
ing System SD−9300 PRO−10
0(日機装社製)を用い、測定条件として「Parti
cle Transparency」を「reflec
t」に設定した。結果を表3に示す。
【0076】比較例1〜5(比較用の熱硬化性粉体塗料
組成物の製造) 表3に示すような樹脂、添加剤等を使用して、実施例1
〜11と同様にして目的組成物を得た。上記樹脂、添加
剤等の商品名、製造社等を、表4に示す。
【0077】
【表3】
【0078】
【表4】
【0079】試験板の作製 実施例1〜11及び比較例1〜5で得られた各粉体塗料
組成物を、リン酸亜鉛処理を施した厚さ0.8mmの銅
板上に、粉体塗料用静電塗装機により、塗膜厚が40μ
mとなるように塗装し、180℃で20分間の焼き付け
を行って、試験板を得た。
【0080】評価方法 1.光沢 得られた各試験板について、得られた塗膜の60°光沢
反射率をJIS K5400 7.6に準拠して測定し
た。結果は、表3に示す。
【0081】2.塗膜外観 得られた各試験板について、目視により、塗膜表面の平
滑性を下記の基準に従って評価した。結果は、表3に示
す。 ○ 良好。 △ やや凹凸あり。 × 凹凸あり。
【0082】3.耐候性 得られた各試験板について、JIS K5400 9.
8.1に準拠し、300時間経過後の塗膜状態につい
て、塗膜の色変化を目視により評価し、塗膜の色差をS
MカラーコンピュータSM−7CH(スガ試験機社製)
により測定し、ΔEをもって示した。結果は、表3に示
す。
【0083】4.表面粗度 実施例8の粉体塗料組成物から得られた試験板及び比較
例4の粉体塗料組成物から得られた試験板について、そ
れぞれ8mm(X軸)×10mm(Y軸)×125μm
(Z軸)の塗膜表面含有部分を試料とし、測定装置とし
て三次元表面粗度計(サーフコム550A、明伸工機社
製)、解析装置として三次元表面粗度計(SAS200
1、明伸工機社製)を用いて、塗膜表面の粗度を測定し
た。得られた表面形状の三次元表示図を図1及び図2に
示す。
【0084】評価結果 表3から、比較例1〜5の各粉体塗料組成物から得られ
た塗膜は、艶消しが不充分であり、外観が劣るととも
に、耐候性にも劣るが、実施例1〜11の各熱硬化性艶
消し粉体塗料組成物から得られた塗膜は、艶消し、外
観、耐候性ともに優れることが判った。図1及び図2か
ら、比較例4による塗膜表面には、大きな凹凸が観察さ
れ、平滑さはないが、実施例8による塗膜表面には、比
較例4のような大きい凹凸がなく、平滑性を有するとと
もに、艶消し効果をもたらす微小な凹凸を有することが
判った。
【0085】
【発明の効果】本発明の熱硬化性艶消し粉体塗料組成物
は、上記の構成を有するので、高度の艶消し効果を有す
るとともに、高度の耐候性をも有するため、電気製品や
OA機器等の各種の金属製品、建築外装用パネル、内装
パネル及びフェンス等の各種の建材類、又は、その他の
塗装用として、広範な利用に適する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例8の熱硬化性艶消し粉体塗料組成物から
得られた試験板についての、塗膜表面形状の三次元表示
図である。横にX軸、斜めにY軸、縦にZ軸をとる。
【図2】比較例4の粉体塗料組成物から得られた試験板
についての、塗膜表面形状の三次元表示図である。図1
と同様にX軸、Y軸及びZ軸をとる。
フロントページの続き (72)発明者 上野 太三郎 大阪府寝屋川市池田中町19番17号 日本ペ イント株式会社内 (72)発明者 阿河 哲朗 大阪府堺市百舌鳥梅北町5−240 Fターム(参考) 4J038 CG141 CG142 CH171 CH172 CJ031 CJ032 CJ131 CJ132 DG111 DG301 GA07 HA286 HA376 HA446 JA37 JA39 JA41 JB11 JB32 JC21 JC29 KA04 KA08 KA20 MA02 MA15 NA01 NA03 PA19

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸基・水酸基含有ポリエステル樹脂
    (a)、グリシジル基含有アクリル樹脂(b)、ブロッ
    クイソシアネート(c)、カルボキシル基含有化合物
    (d)及び硬化触媒(e)からなる熱硬化性艶消し粉体
    塗料組成物であって、前記酸基・水酸基含有ポリエステ
    ル樹脂(a)は、180℃における溶融粘度が5〜28
    0poiseであり、前記グリシジル基含有アクリル樹
    脂(b)は、重量平均分子量が20000〜10000
    0であることを特徴とする熱硬化性艶消し粉体塗料組成
    物。
  2. 【請求項2】 酸基・水酸基含有ポリエステル樹脂
    (a)100重量部に対する重量割合が、グリシジル基
    含有アクリル樹脂(b)5〜50重量部、ブロックイソ
    シアネート(c)5〜40重量部であることを特徴とす
    る請求項1記載の熱硬化性艶消し粉体塗料組成物。
  3. 【請求項3】 カルボキシル基含有化合物(d)は、ド
    デカンジカルボン酸であることを特徴とする請求項1又
    は2記載の熱硬化性艶消し粉体塗料組成物。
  4. 【請求項4】 酸基・水酸基含有ポリエステル樹脂
    (a)、グリシジル基含有アクリル樹脂(b)及びブロ
    ックイソシアネート(c)の合計量100重量部に対す
    る重量割合が、カルボキシル基含有化合物(d)0.0
    5〜7重量部、硬化触媒(e)0.01〜2重量部であ
    ることを特徴とする請求項1又は2又は3記載の熱硬化
    性艶消し粉体塗料組成物。
  5. 【請求項5】 更に、体積平均粒子径が3〜60μmで
    ある体質顔料粒子を含有し、前記体質顔料粒子の重量割
    合は、酸基・水酸基含有ポリエステル樹脂(a)、グリ
    シジル基含有アクリル樹脂(b)及びブロックイソシア
    ネート(c)の合計量100重量部に対して、5〜80
    重量部であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか
    に記載の熱硬化性艶消し粉体塗料組成物。
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