JP2594345B2 - 熱硬化性粉体塗装組成物 - Google Patents
熱硬化性粉体塗装組成物Info
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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，熱硬化性の粉体塗装組成物に関し，より特
定すると，共硬化系を使用する粉体塗装組成物に関す
る。
定すると，共硬化系を使用する粉体塗装組成物に関す
る。
（従来の技術） 塗装の際に粉体塗装組成物を用いることは，非常に望
ましい。このような塗装組成物は，液体塗料で用いられ
る有機溶媒を非常に少なくし，省くことも可能である。
粉体塗装組成物が加熱により硬化されるとき，揮発性物
質はほとんどなく，もしあったとしても，周囲の環境に
発散される。このことは，液体塗料に比べて非常に有利
な点である。液体塗料では，有機溶媒は，この塗料が加
熱により硬化されるとき，周囲の環境に揮発される。
ましい。このような塗装組成物は，液体塗料で用いられ
る有機溶媒を非常に少なくし，省くことも可能である。
粉体塗装組成物が加熱により硬化されるとき，揮発性物
質はほとんどなく，もしあったとしても，周囲の環境に
発散される。このことは，液体塗料に比べて非常に有利
な点である。液体塗料では，有機溶媒は，この塗料が加
熱により硬化されるとき，周囲の環境に揮発される。
粉体塗装組成物は，カルボン酸官能性のアクリル重合
体またはカルボン酸官能性のポリエステルで処方され得
る。このような酸官能性の重合体を用いる際には，硬化
機構は,1種またはそれ以上のエポキシ官能性物質（例え
ば，ビスフェノールのジグリシジルエーテル，またはノ
ボラック樹脂のグリシジルエーテル）に基づく。これら
物質を用いる粉体塗装組成物は，塗装に良好な特性を与
えるものの，ノボラックエポキシを含む組成物は，処方
するのが高価である。さらに，ノボラックエポキシは，
低いガラス転移温度を有する傾向にあり，結果として，
これらの粉体塗装組成物は，しばしば，粉体安定性が悪
くなる。最終的には，ノボラックエポキシドは，熱およ
び／または光の作用により，粉体塗装組成物を黄化させ
る傾向にある。
体またはカルボン酸官能性のポリエステルで処方され得
る。このような酸官能性の重合体を用いる際には，硬化
機構は,1種またはそれ以上のエポキシ官能性物質（例え
ば，ビスフェノールのジグリシジルエーテル，またはノ
ボラック樹脂のグリシジルエーテル）に基づく。これら
物質を用いる粉体塗装組成物は，塗装に良好な特性を与
えるものの，ノボラックエポキシを含む組成物は，処方
するのが高価である。さらに，ノボラックエポキシは，
低いガラス転移温度を有する傾向にあり，結果として，
これらの粉体塗装組成物は，しばしば，粉体安定性が悪
くなる。最終的には，ノボラックエポキシドは，熱およ
び／または光の作用により，粉体塗装組成物を黄化させ
る傾向にある。
（発明の要旨） 本発明に従って，熱硬化性の粉体塗装組成物が提供さ
れる。この組成物は，カルボン酸基含有重合体,1分子あ
たり１個を越えるエポキシ基を有するエポキシ基含有物
質，およびβ−ヒドロキシアルキルアミドを含有する。
れる。この組成物は，カルボン酸基含有重合体,1分子あ
たり１個を越えるエポキシ基を有するエポキシ基含有物
質，およびβ−ヒドロキシアルキルアミドを含有する。
この粉体塗装組成物は，優れた安定性を有する。すな
わち，この組成物は，周囲の熱にさらされたときに凝集
せず，良好な腐食耐性に加えて他の物理的特性（例え
ば，外観，可とう性，硬さおよび溶媒耐性）を適当に合
わせ持った塗装を与える。さらに，この粉体塗装組成物
は，優れた再塗装接着性を有する。
わち，この組成物は，周囲の熱にさらされたときに凝集
せず，良好な腐食耐性に加えて他の物理的特性（例え
ば，外観，可とう性，硬さおよび溶媒耐性）を適当に合
わせ持った塗装を与える。さらに，この粉体塗装組成物
は，優れた再塗装接着性を有する。
（発明の構成） 本発明の粉体塗装組成物は，いくつかの物質の密な混
合物から構成される。この粉体塗装組成物では,3つの必
須成分，すなわち，カルボン酸基含有重合体，エポキシ
基含有物質およびβ−ヒドロキシアルキルアミドがあ
る。
合物から構成される。この粉体塗装組成物では,3つの必
須成分，すなわち，カルボン酸基含有重合体，エポキシ
基含有物質およびβ−ヒドロキシアルキルアミドがあ
る。
このカルボン酸基含有重合体は，一般に，カルボン酸
基含有のアクリル重合体，カルボン酸基含有のポリエス
テルまたはそれらの混合物のいずれかとされ得る。適当
なカルボン酸基含有のアクリル重合体は，好ましくは、
約1,500〜約15,000（より好ましくは，約1,800〜約6,00
0）の数平均分子量を有し，そして約35℃〜100℃（好ま
しくは，約45℃〜70℃）の範囲のガラス転移点を有す
る。このようなアクリル重合体によれば，得られる塗装
に，硬度，光沢，溶媒耐性，化学耐性および洗浄耐性を
与える。
基含有のアクリル重合体，カルボン酸基含有のポリエス
テルまたはそれらの混合物のいずれかとされ得る。適当
なカルボン酸基含有のアクリル重合体は，好ましくは、
約1,500〜約15,000（より好ましくは，約1,800〜約6,00
0）の数平均分子量を有し，そして約35℃〜100℃（好ま
しくは，約45℃〜70℃）の範囲のガラス転移点を有す
る。このようなアクリル重合体によれば，得られる塗装
に，硬度，光沢，溶媒耐性，化学耐性および洗浄耐性を
与える。
アクリル重合体のような重合体の分子量は，ポリスチ
レン標準を用いたゲルパーミエーションクロマトグラフ
ィー（GPC）により決定される。従って，測定される分
子量は実際の分子量ではなく，ポリスチレンと比較した
分子量の指標である。得られる値は，通常，ポリスチレ
ン数として示される。しかしながら，この出願のため
に，これらの値は，分子量として解釈される。このアク
リル重合体の数平均分子量が1,500以下ならば，得られ
る塗装の溶媒耐性や機械的強度は低い。この数平均分子
量が15,000より高ければ，このアクリル重合体の溶融流
動性は低くなり，塗装の外観が悪くなる。
レン標準を用いたゲルパーミエーションクロマトグラフ
ィー（GPC）により決定される。従って，測定される分
子量は実際の分子量ではなく，ポリスチレンと比較した
分子量の指標である。得られる値は，通常，ポリスチレ
ン数として示される。しかしながら，この出願のため
に，これらの値は，分子量として解釈される。このアク
リル重合体の数平均分子量が1,500以下ならば，得られ
る塗装の溶媒耐性や機械的強度は低い。この数平均分子
量が15,000より高ければ，このアクリル重合体の溶融流
動性は低くなり，塗装の外観が悪くなる。
重合体のTgは，その硬度や溶融流動性の指標である。
Tgが高くなればなるほど，溶融流動性は低下し，そして
塗装の硬度が上がる。Tgは，高分子化学の原理（1953）
（コーネル大学出版）に記述されている。Tgは，実際に
測定されるか，またはFox in Bull.Amer.Physics Soc.,
1,3,p.123（1956）に記述のように算出され得る。ここ
で記述のようなTgは，実際に測定された値を示す。重合
体のTgの測定のために，差動走差熱量分析（DSC）が用
いられ得る。（１分間に10℃の加熱割合で，最初の屈折
点にてTgが得られる）。
Tgが高くなればなるほど，溶融流動性は低下し，そして
塗装の硬度が上がる。Tgは，高分子化学の原理（1953）
（コーネル大学出版）に記述されている。Tgは，実際に
測定されるか，またはFox in Bull.Amer.Physics Soc.,
1,3,p.123（1956）に記述のように算出され得る。ここ
で記述のようなTgは，実際に測定された値を示す。重合
体のTgの測定のために，差動走差熱量分析（DSC）が用
いられ得る。（１分間に10℃の加熱割合で，最初の屈折
点にてTgが得られる）。
アクリル重合体のTgが35℃以下ならば，この重合体は
粘性を帯び，取扱いが困難となる。このTgが100℃を上
まわると，アクリル重合体の溶融流動性が低下し，塗装
の外観が悪くなる。
粘性を帯び，取扱いが困難となる。このTgが100℃を上
まわると，アクリル重合体の溶融流動性が低下し，塗装
の外観が悪くなる。
このカルボン酸基含有のアクリル重合体は，重合可能
なα，β−エチレン性不飽和カルボン酸と,1種またはそ
れ以上の他の重合可能なα，β−エチレン性不飽和モノ
マー（例えば，α，β−エチレン性不飽和カルボン酸の
エステル）とに，必要に応じてビニル芳香族モノマーを
反応させることにより，形成され得る。
なα，β−エチレン性不飽和カルボン酸と,1種またはそ
れ以上の他の重合可能なα，β−エチレン性不飽和モノ
マー（例えば，α，β−エチレン性不飽和カルボン酸の
エステル）とに，必要に応じてビニル芳香族モノマーを
反応させることにより，形成され得る。
用いられ得るカルボン酸基含有モノマーの例には，ア
クリル酸およびメタクリル酸（これらはより好ましい）
だけでなく，クロトン酸，イタコン酸，フマール酸，マ
レイン酸，シトラコン酸など，および不飽和ジカルボン
酸のモノアルキルエステルがある。この酸基含有モノマ
ーは，好ましくは，この重合体中にて，モノマーの全重
量を基準にして，約６重量％〜約25重量％，より好まし
くは，約８重量％〜約18重量％，最も好ましくは，約10
重量％〜約14重量％の量で存在する。この量が約６重量
％を下まわると，塗装の溶媒耐性が低下し，そして機械
的強度が悪くなる。
クリル酸およびメタクリル酸（これらはより好ましい）
だけでなく，クロトン酸，イタコン酸，フマール酸，マ
レイン酸，シトラコン酸など，および不飽和ジカルボン
酸のモノアルキルエステルがある。この酸基含有モノマ
ーは，好ましくは，この重合体中にて，モノマーの全重
量を基準にして，約６重量％〜約25重量％，より好まし
くは，約８重量％〜約18重量％，最も好ましくは，約10
重量％〜約14重量％の量で存在する。この量が約６重量
％を下まわると，塗装の溶媒耐性が低下し，そして機械
的強度が悪くなる。
α，β−エチレン性不飽和カルボン酸のエステルもま
た，このアクリル重合体を形成する際に用いられる。好
ましくは，このようなエステルは，アクリル酸またはメ
タクリル酸のC1〜C20アルキルエステルである。このエ
ステルには，アクリル酸メチル，アクリル酸エチル，ア
クリル酸ブチル，アクリル酸２−エチルヘキシル，アク
リル酸ドデシル，メタクリル酸メチル，メタクリル酸エ
チル，メタクリル酸ブチル，メタクリル酸２−エチルヘ
キシルなどが包含される。好ましくは，これらのエステ
ルは，モノマーの全重量を基準にして，約５重量％〜70
重量％の量で存在し，より好ましくは，約10重量％〜50
重量％の量で存在する。より好ましくは，このα，β−
エチレン性不飽和酸のエステルは,C1〜C2アルキルエス
テルおよびC4〜C20アルキルエステルの混合物（例え
ば，メタクリル酸メチルおよびメタクリル酸ブチルの混
合物）である。
た，このアクリル重合体を形成する際に用いられる。好
ましくは，このようなエステルは，アクリル酸またはメ
タクリル酸のC1〜C20アルキルエステルである。このエ
ステルには，アクリル酸メチル，アクリル酸エチル，ア
クリル酸ブチル，アクリル酸２−エチルヘキシル，アク
リル酸ドデシル，メタクリル酸メチル，メタクリル酸エ
チル，メタクリル酸ブチル，メタクリル酸２−エチルヘ
キシルなどが包含される。好ましくは，これらのエステ
ルは，モノマーの全重量を基準にして，約５重量％〜70
重量％の量で存在し，より好ましくは，約10重量％〜50
重量％の量で存在する。より好ましくは，このα，β−
エチレン性不飽和酸のエステルは,C1〜C2アルキルエス
テルおよびC4〜C20アルキルエステルの混合物（例え
ば，メタクリル酸メチルおよびメタクリル酸ブチルの混
合物）である。
ビニル芳香族化合物の例には，一官能性ビニル芳香族
化合物がある。この化合物は，例えば，スチレン（これ
はより好ましい），およびアルキル置換スチレン（例え
ば，α−メチルスチレン），および置換スチレン（例え
ば，クロロスチレン）である。このビニル芳香族モノマ
ーは，この組成物中にて，モノマーの全重量基準で,0重
量％〜約94重量％，好ましくは，約35重量％〜約70重量
％の量で存在し得る。ビニル芳香族モノマーの量が高く
なると,UV耐性が低くなる。これに対して，この量が低
くなると，洗浄耐性が低下する。
化合物がある。この化合物は，例えば，スチレン（これ
はより好ましい），およびアルキル置換スチレン（例え
ば，α−メチルスチレン），および置換スチレン（例え
ば，クロロスチレン）である。このビニル芳香族モノマ
ーは，この組成物中にて，モノマーの全重量基準で,0重
量％〜約94重量％，好ましくは，約35重量％〜約70重量
％の量で存在し得る。ビニル芳香族モノマーの量が高く
なると,UV耐性が低くなる。これに対して，この量が低
くなると，洗浄耐性が低下する。
α，β−エチレン性不飽和酸のエステルおよび任意の
ビニル芳香族化合物に加えて，他のエチレン性不飽和共
重合可能なモノマーが用いられ得る。例には，ニトリル
（例えば，アクリロニトリル），ハロゲン化ビニルおよ
びハロゲン化ビニリデン（例えば，塩化ビニルおよび塩
化ビニリデン），およびビニルエステル（例えば，酢酸
ビニル）が包含される。これらの追加のモノマーは，全
モノマーの重量基準にて,0重量％〜約40重量％，好まし
くは,0重量％〜30重量％の量で存在し得る。
ビニル芳香族化合物に加えて，他のエチレン性不飽和共
重合可能なモノマーが用いられ得る。例には，ニトリル
（例えば，アクリロニトリル），ハロゲン化ビニルおよ
びハロゲン化ビニリデン（例えば，塩化ビニルおよび塩
化ビニリデン），およびビニルエステル（例えば，酢酸
ビニル）が包含される。これらの追加のモノマーは，全
モノマーの重量基準にて,0重量％〜約40重量％，好まし
くは,0重量％〜30重量％の量で存在し得る。
カルボン酸基含有アクリル重合体を調製する際に，種
々のモノマーが共に混合され，従来の遊離ラジカル開始
の重合方法により，反応に供される。用いられ得る遊離
ラジカル開始剤には，過酸化ベンゾイル，第３級ブチル
ヒドロパーオキシド，ジ第３級ブチルパーオキシド，ア
ゾビス（２−メチルプロピオニトリル）などがある。連
鎖移動剤（例えば，メルカプトプロピオン酸など）もま
た，用いられ得る。この重合は，好ましくは，モノマー
が溶解するような溶媒（例えば，トルエンまたはキシレ
ン）を用いて，溶液中で行われる。重合の完結時点で，
この反応混合物の揮発性が低減される（この混合物を真
空下に置くことにより，有機溶媒が除去される）。この
重合体は，固体物質として回収される。選択的には，こ
の重合体は，沈澱され，続いて乾燥され得る。ふつう
は，この揮発性が低減された重合体は，塗装の硬化のた
めに用いられる温度にて揮発され得る物質を,1重量％を
越えない量で含有する。
々のモノマーが共に混合され，従来の遊離ラジカル開始
の重合方法により，反応に供される。用いられ得る遊離
ラジカル開始剤には，過酸化ベンゾイル，第３級ブチル
ヒドロパーオキシド，ジ第３級ブチルパーオキシド，ア
ゾビス（２−メチルプロピオニトリル）などがある。連
鎖移動剤（例えば，メルカプトプロピオン酸など）もま
た，用いられ得る。この重合は，好ましくは，モノマー
が溶解するような溶媒（例えば，トルエンまたはキシレ
ン）を用いて，溶液中で行われる。重合の完結時点で，
この反応混合物の揮発性が低減される（この混合物を真
空下に置くことにより，有機溶媒が除去される）。この
重合体は，固体物質として回収される。選択的には，こ
の重合体は，沈澱され，続いて乾燥され得る。ふつう
は，この揮発性が低減された重合体は，塗装の硬化のた
めに用いられる温度にて揮発され得る物質を,1重量％を
越えない量で含有する。
カルボン酸基含有アクリル重合体はまた，乳化重合，
懸濁重合，塊状重合またはそれらの適当な組合せによ
り，調製され得る。これらの方法は当該技術分野で公知
である。遊離ラジカル開始の重合のほかに，他の重合方
法（例えば，基移動のアニオン重合）が，アクリル重合
体を調製するために用いられ得る。
懸濁重合，塊状重合またはそれらの適当な組合せによ
り，調製され得る。これらの方法は当該技術分野で公知
である。遊離ラジカル開始の重合のほかに，他の重合方
法（例えば，基移動のアニオン重合）が，アクリル重合
体を調製するために用いられ得る。
このカルボン酸基含有重合体はまた，ポリエステルと
され得る。このようなカルボン酸基含有ポリエステル
は，本発明の粉体塗装組成物に対し，可とう性，衝撃耐
性および腐食耐性を与え得る。用いられ得るカルボン酸
基含有ポリエステルのうちには，脂肪族ポリオール（シ
クロ脂肪族ポリオールを含めた）と，脂肪族および／ま
たは芳香族ポリカルボン酸およびその無水物との縮合反
応に基づくポリエステルがある。適当な脂肪族ポリオー
ルの例には,1,2−エタンジオール,1,3−プロパンジオー
ル,1,4−ブタンジオール,1,6−ヘキサンジオール，ネオ
ペンチルグリコール，シクロヘキサンジメタノール，ト
リメチロールプロパンなどが包含される。適当なポリカ
ルボン酸およびその無水物には，コハク酸，アジピン
酸，アゼライン酸，セバシン酸，テレフタル酸，イソフ
タル酸，テトラヒドロフタル酸，ヘキサヒドロフタル
酸，トリメリット酸，およびこのような酸の無水物が包
含される。
され得る。このようなカルボン酸基含有ポリエステル
は，本発明の粉体塗装組成物に対し，可とう性，衝撃耐
性および腐食耐性を与え得る。用いられ得るカルボン酸
基含有ポリエステルのうちには，脂肪族ポリオール（シ
クロ脂肪族ポリオールを含めた）と，脂肪族および／ま
たは芳香族ポリカルボン酸およびその無水物との縮合反
応に基づくポリエステルがある。適当な脂肪族ポリオー
ルの例には,1,2−エタンジオール,1,3−プロパンジオー
ル,1,4−ブタンジオール,1,6−ヘキサンジオール，ネオ
ペンチルグリコール，シクロヘキサンジメタノール，ト
リメチロールプロパンなどが包含される。適当なポリカ
ルボン酸およびその無水物には，コハク酸，アジピン
酸，アゼライン酸，セバシン酸，テレフタル酸，イソフ
タル酸，テトラヒドロフタル酸，ヘキサヒドロフタル
酸，トリメリット酸，およびこのような酸の無水物が包
含される。
このポリオール，および酸またはその無水物は，遊離
のカルボキシル基を有するポリエステルを形成するため
に，アルコールを上まわる過剰の酸と共に反応に供され
る。好ましくは，樹脂固形分を基準にして，このカルボ
ン酸基含有ポリエステルは，約20〜約135の酸価を有
し，より好ましくは，約30〜約75の酸価を有する。この
ポリエステルは，室温で固体である。このポリエステル
は，さらに，約35℃〜約100℃のTg,好ましくは，約40℃
〜約75℃のTgを有するものとして，特徴づけられる。
のカルボキシル基を有するポリエステルを形成するため
に，アルコールを上まわる過剰の酸と共に反応に供され
る。好ましくは，樹脂固形分を基準にして，このカルボ
ン酸基含有ポリエステルは，約20〜約135の酸価を有
し，より好ましくは，約30〜約75の酸価を有する。この
ポリエステルは，室温で固体である。このポリエステル
は，さらに，約35℃〜約100℃のTg,好ましくは，約40℃
〜約75℃のTgを有するものとして，特徴づけられる。
このカルボン酸基含有アクリル重合体，カルボン酸基
含有ポリエステルまたはそれらの混合物は，好ましく
は，樹脂固形分の全重量を基準にして，約35重量％〜約
85重量％の量で，より好ましくは，約40重量％〜約80重
量％の量で，粉体塗装組成物中に存在する。アクリル重
合体の量がより多くなると，一般に，塗装の化学耐性が
良好となるが，可とう性や流動性および衝撃耐性が悪く
なる。ポリエステルの量が多くなると，一般に，塗装の
可とう性や流動性が良好となるものの，化学耐性が悪く
なる。
含有ポリエステルまたはそれらの混合物は，好ましく
は，樹脂固形分の全重量を基準にして，約35重量％〜約
85重量％の量で，より好ましくは，約40重量％〜約80重
量％の量で，粉体塗装組成物中に存在する。アクリル重
合体の量がより多くなると，一般に，塗装の化学耐性が
良好となるが，可とう性や流動性および衝撃耐性が悪く
なる。ポリエステルの量が多くなると，一般に，塗装の
可とう性や流動性が良好となるものの，化学耐性が悪く
なる。
この粉体塗装組成物の第２の必須成分は，ポリエポキ
シドである。このポリエポキシドは，カルボン酸官能性
の重合体のための硬化剤として供される。さらに，この
ポリエポキシドは，粉体塗装組成物に対し，可とう性，
腐食耐性および洗浄耐性を与え得る。広範囲の種類のポ
リエポキシドが，粉体塗装組成物中にて利用され得る。
好ましくは，このポリエポキシドは,1分子あたり１個を
越える1,2−エポキシ基を有するべきであり、より好ま
しくは、約1.9個を越えるエポキシ基を有するべきであ
る。有用なポリエポキシドの例には，芳香族ポリオール
（例えば，ポリフェノール）のポリグリシジルエーテル
がある。このようなポリエポキシドは，例えば，アルカ
リ存在下における，芳香族ポリオールとエピクロロヒド
リンまたはジクロロヒドリンとのエーテル化により，生
成され得る。この芳香族ポリオールは，例えば，ビス
（４−ヒドロキシフェニル）−2,2−プロパン（これ
は，一般には，ビスフェノールＡとして知られてい
る），ビス（４−ヒドロキシフェニル）−1,1−エタ
ン，ビス（４−ヒドロキシフェニル）−1,1−イソブタ
ン，ビス（４−ヒドロキシ第３級ブチルフェニル）−2,
2−プロパン，ビス（２−ヒドロキシナフチル）メタン,
4,4′−ジヒドロキシベンゾフェノン,1,5−ジヒドロキ
シナフタレンなどとされ得る。ブスフェノールＡに基づ
くポリエポキシドは，芳香族ポリオールのポリグリシジ
ルエーテルのうちで，より好ましい。
シドである。このポリエポキシドは，カルボン酸官能性
の重合体のための硬化剤として供される。さらに，この
ポリエポキシドは，粉体塗装組成物に対し，可とう性，
腐食耐性および洗浄耐性を与え得る。広範囲の種類のポ
リエポキシドが，粉体塗装組成物中にて利用され得る。
好ましくは，このポリエポキシドは,1分子あたり１個を
越える1,2−エポキシ基を有するべきであり、より好ま
しくは、約1.9個を越えるエポキシ基を有するべきであ
る。有用なポリエポキシドの例には，芳香族ポリオール
（例えば，ポリフェノール）のポリグリシジルエーテル
がある。このようなポリエポキシドは，例えば，アルカ
リ存在下における，芳香族ポリオールとエピクロロヒド
リンまたはジクロロヒドリンとのエーテル化により，生
成され得る。この芳香族ポリオールは，例えば，ビス
（４−ヒドロキシフェニル）−2,2−プロパン（これ
は，一般には，ビスフェノールＡとして知られてい
る），ビス（４−ヒドロキシフェニル）−1,1−エタ
ン，ビス（４−ヒドロキシフェニル）−1,1−イソブタ
ン，ビス（４−ヒドロキシ第３級ブチルフェニル）−2,
2−プロパン，ビス（２−ヒドロキシナフチル）メタン,
4,4′−ジヒドロキシベンゾフェノン,1,5−ジヒドロキ
シナフタレンなどとされ得る。ブスフェノールＡに基づ
くポリエポキシドは，芳香族ポリオールのポリグリシジ
ルエーテルのうちで，より好ましい。
以下の多価アルコールとポリグリシジルエーテルもま
た，このポリエポキシドとして適当である:1,2−エタン
ジオール,1,2−プロパンジオール,1,3−プロパンジオー
ル,1,4−ブタンジオール,1,5−ペンタンジオール，ジエ
チレングリコール，トリエチレングリコール，ポリエチ
レングリコール，ポリプロピレングリコールなど。
た，このポリエポキシドとして適当である:1,2−エタン
ジオール,1,2−プロパンジオール,1,3−プロパンジオー
ル,1,4−ブタンジオール,1,5−ペンタンジオール，ジエ
チレングリコール，トリエチレングリコール，ポリエチ
レングリコール，ポリプロピレングリコールなど。
一般に，このポリエポキシドは，約100〜約1,000のエ
ポキシ当量を有し，好ましくは，約150〜約800のエポキ
シ当量を有する。このポリエポキシドは，好ましくは，
この粉体塗装組成物中にて，樹脂固形分の全重量基準
で，約２重量％〜約45重量％，より好ましくは，約10重
量％〜約40重量％の量で存在する。
ポキシ当量を有し，好ましくは，約150〜約800のエポキ
シ当量を有する。このポリエポキシドは，好ましくは，
この粉体塗装組成物中にて，樹脂固形分の全重量基準
で，約２重量％〜約45重量％，より好ましくは，約10重
量％〜約40重量％の量で存在する。
本発明の粉体塗装組成物の最後の必須成分は，β−ヒ
ドロキシアルキルアミドである。このβ−ヒドロキシア
ルキルアミドもまた，この組成物のカルボン酸官能性重
合体のための硬化剤である。このβ−ヒドロキシアルキ
ルアミドは，架橋重合体網目（これは，硬くて耐久性が
あり，腐食耐性や溶媒耐性を有する）を提供するのに役
立つ。このβ−ヒドロキシアルキルアミドは，カルボキ
シ含有重合体とのエステル化反応で多くのエステル結合
を形成することにより，塗装の硬化に役立つと考えられ
ている。このβ−ヒドロキシアミドのヒドロキシ官能性
は，最適の硬化応答性を得るべく，平均値で，少くとも
２であり，好ましくは２より大きく，より好ましくは２
より大きく約４までとされるべきである。
ドロキシアルキルアミドである。このβ−ヒドロキシア
ルキルアミドもまた，この組成物のカルボン酸官能性重
合体のための硬化剤である。このβ−ヒドロキシアルキ
ルアミドは，架橋重合体網目（これは，硬くて耐久性が
あり，腐食耐性や溶媒耐性を有する）を提供するのに役
立つ。このβ−ヒドロキシアルキルアミドは，カルボキ
シ含有重合体とのエステル化反応で多くのエステル結合
を形成することにより，塗装の硬化に役立つと考えられ
ている。このβ−ヒドロキシアミドのヒドロキシ官能性
は，最適の硬化応答性を得るべく，平均値で，少くとも
２であり，好ましくは２より大きく，より好ましくは２
より大きく約４までとされるべきである。
このβ−ヒドロキシアルキルアミド物質は，構造上，
以下のように表され得る： ここで,R1は,HまたはC1−C5アルキル;R2はH, C1−C5アルキルまたは である。
以下のように表され得る： ここで,R1は,HまたはC1−C5アルキル;R2はH, C1−C5アルキルまたは である。
ここで,R1は，上で記述のものと同じである。
そしてＡは，化学結合，または一価または多価の有機
基であり，この有機基は，飽和炭化水素基，不飽和炭化
水素基または芳香族炭化水素基（これには,2個〜20個の
炭素原子を含有する置換炭化水素基が包含される）から
誘導される；好ましくは,Aはアルキレン基−（CH2）Ｘ
−（ここで,Xは２〜12,好ましくは,4〜10である）であ
り;mは１〜２であり,nは０〜２であって，そしてｍ＋ｎ
は少なくとも2,好ましくは２より大きく，より好ましく
は２より大きく約４までである。
基であり，この有機基は，飽和炭化水素基，不飽和炭化
水素基または芳香族炭化水素基（これには,2個〜20個の
炭素原子を含有する置換炭化水素基が包含される）から
誘導される；好ましくは,Aはアルキレン基−（CH2）Ｘ
−（ここで,Xは２〜12,好ましくは,4〜10である）であ
り;mは１〜２であり,nは０〜２であって，そしてｍ＋ｎ
は少なくとも2,好ましくは２より大きく，より好ましく
は２より大きく約４までである。
このβ−ヒドロキシアルキルアミドは，触媒の存在下
または非存在下にて，室温から約200℃の温度（これ
は，反応物の選択に依存する）にて，カルボン酸の低級
アルキルエステルまたはこのカルボン酸のエステルの混
合物と，β−ヒドロキシアルキルアミンとを反応させる
ことにより，調製され得る。塩基性触媒（これには，例
えば，ナトリウムメトキシド，カリウムメトキシド，ナ
トリウムブトキシド，カリウムブトキシド，水酸化ナト
リウムおよび水酸化カリウムが包含される）は，触媒と
して適当である。これらの触媒は，アルキルエステルの
重合基準で，約0.1重量％〜約１重量％の量で存在す
る。
または非存在下にて，室温から約200℃の温度（これ
は，反応物の選択に依存する）にて，カルボン酸の低級
アルキルエステルまたはこのカルボン酸のエステルの混
合物と，β−ヒドロキシアルキルアミンとを反応させる
ことにより，調製され得る。塩基性触媒（これには，例
えば，ナトリウムメトキシド，カリウムメトキシド，ナ
トリウムブトキシド，カリウムブトキシド，水酸化ナト
リウムおよび水酸化カリウムが包含される）は，触媒と
して適当である。これらの触媒は，アルキルエステルの
重合基準で，約0.1重量％〜約１重量％の量で存在す
る。
この粉体塗装組成物を効果的に硬化するために，カル
ボン酸基含有物質からのカルボン酸基の数（カルボン酸
基プラス無水物基；各無水物は、２つのカルボン酸基と
して計算される）に対する、β−ヒドロキシアルキルア
ミドからの水酸基の数プラスポリエポキシドからのエポ
キシ基の数の比は、好ましくは，約0.6〜1.6:1,より好
ましくは,0.8〜1.3:1である。0.6〜1.6:1をはずれる比
は，硬化が悪くなるため，望ましくない。処方中にこの
β−ヒドロキシアルキルアミドと，いくらかのカルボン
酸基含有アクリル重合体が共に存在すると，未硬化の状
態では湿気に対して敏感であり，その結果，この粉体塗
装組成物の硬化が悪くなって，好ましくない特性を与え
る。
ボン酸基含有物質からのカルボン酸基の数（カルボン酸
基プラス無水物基；各無水物は、２つのカルボン酸基と
して計算される）に対する、β−ヒドロキシアルキルア
ミドからの水酸基の数プラスポリエポキシドからのエポ
キシ基の数の比は、好ましくは，約0.6〜1.6:1,より好
ましくは,0.8〜1.3:1である。0.6〜1.6:1をはずれる比
は，硬化が悪くなるため，望ましくない。処方中にこの
β−ヒドロキシアルキルアミドと，いくらかのカルボン
酸基含有アクリル重合体が共に存在すると，未硬化の状
態では湿気に対して敏感であり，その結果，この粉体塗
装組成物の硬化が悪くなって，好ましくない特性を与え
る。
この粉体塗装組成物は，さらに，以下の群から選択さ
れる結晶性のカルボン酸基含有物質を包含し得る:C4〜C
20脂肪族ポリカルボン酸，重合体ポリアンハイドライ
ド，酸の当量量（酸基１個あたりの分子量）が約150〜
約750である低分子量ポリエステルおよびそれらの混合
物。ここで「酸の当量量」は「酸基１個あたりの分子
量」を表す。この結晶性物質は，得られる塗装に可とう
性および衝撃耐性を与えるだけでなく，硬化中における
粉体塗装の流動を助け，それにより，滑らかで光沢のあ
る塗装が得られる。
れる結晶性のカルボン酸基含有物質を包含し得る:C4〜C
20脂肪族ポリカルボン酸，重合体ポリアンハイドライ
ド，酸の当量量（酸基１個あたりの分子量）が約150〜
約750である低分子量ポリエステルおよびそれらの混合
物。ここで「酸の当量量」は「酸基１個あたりの分子
量」を表す。この結晶性物質は，得られる塗装に可とう
性および衝撃耐性を与えるだけでなく，硬化中における
粉体塗装の流動を助け，それにより，滑らかで光沢のあ
る塗装が得られる。
用いられ得る脂肪族ポリカルボン酸のうちには，ジカ
ルボン酸（例えば，アゼピン酸，スベリン酸，アゼライ
ン酸，セバシン酸およびドデカン二酸）が包含される。
好ましくは，この脂肪族ジカルボン酸は，偶数の炭素原
子数を含有する。ドデカン二酸は，より好ましい脂肪族
多塩基酸である。
ルボン酸（例えば，アゼピン酸，スベリン酸，アゼライ
ン酸，セバシン酸およびドデカン二酸）が包含される。
好ましくは，この脂肪族ジカルボン酸は，偶数の炭素原
子数を含有する。ドデカン二酸は，より好ましい脂肪族
多塩基酸である。
重合体ポリアンハイドライドには，以下の構造のもの
が包含される： ここで,XはH,CH3,C2H5に等しく,mは４〜12,そしてｎ
は，この重合体ポリアンハイドライドの分子量が，数平
均ベースで，約400〜2,500,好ましくは，約600〜1,200
の範囲となるような値である。2,500を上まわる分子量
は，塗装組成物中での安定性が悪くなる傾向にあるた
め，望ましくない。適当な重合体ポリアンハイドライド
の例には，ポリ（無水アジピン酸），ポリ（無水アゼラ
イン）酸，ポリ（無水セバシン酸），ポリ（無水ドデカ
ン二酸）および混合した酸無水物がある。
が包含される： ここで,XはH,CH3,C2H5に等しく,mは４〜12,そしてｎ
は，この重合体ポリアンハイドライドの分子量が，数平
均ベースで，約400〜2,500,好ましくは，約600〜1,200
の範囲となるような値である。2,500を上まわる分子量
は，塗装組成物中での安定性が悪くなる傾向にあるた
め，望ましくない。適当な重合体ポリアンハイドライド
の例には，ポリ（無水アジピン酸），ポリ（無水アゼラ
イン）酸，ポリ（無水セバシン酸），ポリ（無水ドデカ
ン二酸）および混合した酸無水物がある。
この重合体ポリアンハイドライドは，無水物が誘導さ
れる酸前駆体と，簡単な無水物（例えば，無水酢酸）と
を加熱し，真空下で生成し発生した酸（酢酸）を除去す
ることにより，調製され得る。好ましくは，この酸は，
偶数の炭素原子を含有する。
れる酸前駆体と，簡単な無水物（例えば，無水酢酸）と
を加熱し，真空下で生成し発生した酸（酢酸）を除去す
ることにより，調製され得る。好ましくは，この酸は，
偶数の炭素原子を含有する。
低分子量のカルボン酸基含有ポリエステルは，一般
に，約150〜約750の酸の当量量を有する。このようなポ
リエステルは，結晶性であり，一般に，約300〜約1,500
の数平均分子量を有する。用いられ得る低分子量ポリエ
ステルには，脂肪族ポリオール（好ましくは，脂肪族ジ
オール）と，脂肪族および／または芳香族ポリカルボン
酸（好ましくは，ジカルボン酸）との縮合生成物が包含
される。適当な脂肪族ポリオールの例には，エチレング
リコール（1,2−エタンジオール），プロピレングリコ
ール（1,3−プロパンジオール），ブチレングリコール
（1,4−ブタンジオール）,1,6−ヘキサンジオール，ネ
オペンチルグリコール，シクロヘキサンジメタノール，
トリメチロールプロパンなどが包含される。好ましく
は，この脂肪族ポリオールは，ジオール（例えば，エチ
レングリコール，プロピレングリコール，ブチレングリ
コールまたは1,6−ヘキサンジオール）である。適当な
ポリカルボン酸には，脂肪族ジカルボン酸（好ましく
は,C4〜C20ジカルボン酸（例えば，アゼピン酸，アゼラ
イン酸，セバシン酸，ドデカン二酸，コハク酸，ウンデ
カン二酸））および芳香族ジカルボン酸（例えば，テレ
フタル酸，イソフタル酸，およびフタル酸）が包含され
る。好ましくは，このポリカルボン酸は，約６個〜12個
の炭素原子を含有する脂肪族ジカルボン酸である。この
ようなポリカルボン酸または脂肪族ポリオールの混合物
もまた，用いられ得る。
に，約150〜約750の酸の当量量を有する。このようなポ
リエステルは，結晶性であり，一般に，約300〜約1,500
の数平均分子量を有する。用いられ得る低分子量ポリエ
ステルには，脂肪族ポリオール（好ましくは，脂肪族ジ
オール）と，脂肪族および／または芳香族ポリカルボン
酸（好ましくは，ジカルボン酸）との縮合生成物が包含
される。適当な脂肪族ポリオールの例には，エチレング
リコール（1,2−エタンジオール），プロピレングリコ
ール（1,3−プロパンジオール），ブチレングリコール
（1,4−ブタンジオール）,1,6−ヘキサンジオール，ネ
オペンチルグリコール，シクロヘキサンジメタノール，
トリメチロールプロパンなどが包含される。好ましく
は，この脂肪族ポリオールは，ジオール（例えば，エチ
レングリコール，プロピレングリコール，ブチレングリ
コールまたは1,6−ヘキサンジオール）である。適当な
ポリカルボン酸には，脂肪族ジカルボン酸（好ましく
は,C4〜C20ジカルボン酸（例えば，アゼピン酸，アゼラ
イン酸，セバシン酸，ドデカン二酸，コハク酸，ウンデ
カン二酸））および芳香族ジカルボン酸（例えば，テレ
フタル酸，イソフタル酸，およびフタル酸）が包含され
る。好ましくは，このポリカルボン酸は，約６個〜12個
の炭素原子を含有する脂肪族ジカルボン酸である。この
ようなポリカルボン酸または脂肪族ポリオールの混合物
もまた，用いられ得る。
これらの成分は，分子量を約300〜約1500（数平均）
の範囲内に制御するために，二酸に対するジオールの当
量比が約1:2〜約2:3,好ましくは，約1:2で共に反応に供
される。得られる低分子量ポリエステルは，約75〜約37
5の酸価（すなわち，約150〜約750の酸の当量量）を有
し，室温で結晶性の固体である。さらに，得られる結晶
性のポリエステル物質は，約50℃〜約110℃，好ましく
は，約70℃〜約110℃の融点を有する。
の範囲内に制御するために，二酸に対するジオールの当
量比が約1:2〜約2:3,好ましくは，約1:2で共に反応に供
される。得られる低分子量ポリエステルは，約75〜約37
5の酸価（すなわち，約150〜約750の酸の当量量）を有
し，室温で結晶性の固体である。さらに，得られる結晶
性のポリエステル物質は，約50℃〜約110℃，好ましく
は，約70℃〜約110℃の融点を有する。
この粉体塗装組成物での結晶性のカルボン酸基含有物
質の量は，全樹脂固形分を基準にして,0重量％〜約25重
量％，存在するなら，好ましくは，約５重量％〜約20重
量％で変えられ得る。25重量％より多い量は，粉体の安
定性の問題点が増すため，望ましくない。
質の量は，全樹脂固形分を基準にして,0重量％〜約25重
量％，存在するなら，好ましくは，約５重量％〜約20重
量％で変えられ得る。25重量％より多い量は，粉体の安
定性の問題点が増すため，望ましくない。
この塗装組成物はまた，粉体塗装組成物に典型的に混
合されるある種の他の添加剤を含有し得る。この添加剤
には，例えば，顔料，流動制御剤，ポッピング防止剤，
粉体流動添加剤，光安定化剤または触媒がある。
合されるある種の他の添加剤を含有し得る。この添加剤
には，例えば，顔料，流動制御剤，ポッピング防止剤，
粉体流動添加剤，光安定化剤または触媒がある。
粉体塗装組成物を得るために，この塗装組成物には，
粉体塗装組成物の全重量基準で、約１重量％〜約50重量
％の量で，適当な着色剤や顔料が包含され得る。粉体塗
装組成物に適当な顔料は，有機または無機とされ得，塩
基性のクロム酸鉛シリカ，二酸化チタン，群青，フタロ
シアニンブルー，フタロシアニングリーン，カーボンブ
ラック，鉄黒，緑色酸化クロム，フェライトイエローお
よびキント（quinto）レッドが包含される。
粉体塗装組成物の全重量基準で、約１重量％〜約50重量
％の量で，適当な着色剤や顔料が包含され得る。粉体塗
装組成物に適当な顔料は，有機または無機とされ得，塩
基性のクロム酸鉛シリカ，二酸化チタン，群青，フタロ
シアニンブルー，フタロシアニングリーン，カーボンブ
ラック，鉄黒，緑色酸化クロム，フェライトイエローお
よびキント（quinto）レッドが包含される。
流動制御剤としては，アクリル重合体（例えば，ポリ
ラウリルアクリレート，ポリブチルアクリレート，ポリ
（２−エチルヘキシル）アクリレート，ポリ（エチル−
２−エチルヘキシル）アクリレート，ポリラウリルメタ
クリレート，ポリイソデシルメタクリレートなど），お
よびフッ素重合体（例えば，ポリエチレングリコールま
たはポリプロピレングリコールとフッ素化脂肪酸とのエ
ステル）が適当である。1,000を越える分子量を有する
重合体シロキサン（例えば，ポリジメチルシロキサンま
たはポリ（メチルフェニル）シロキサン）もまた，流動
制御剤として用いられ得る。この流動制御剤は，粉体の
加熱中にて表面張力を低減させたり，クレーター形成を
なくすのに役立つ。一般に，この流動制御剤は，用いら
れるとき，粉体塗装組成物の全重量基準で，約0.05重量
％〜約５重量％の量で存在する。
ラウリルアクリレート，ポリブチルアクリレート，ポリ
（２−エチルヘキシル）アクリレート，ポリ（エチル−
２−エチルヘキシル）アクリレート，ポリラウリルメタ
クリレート，ポリイソデシルメタクリレートなど），お
よびフッ素重合体（例えば，ポリエチレングリコールま
たはポリプロピレングリコールとフッ素化脂肪酸とのエ
ステル）が適当である。1,000を越える分子量を有する
重合体シロキサン（例えば，ポリジメチルシロキサンま
たはポリ（メチルフェニル）シロキサン）もまた，流動
制御剤として用いられ得る。この流動制御剤は，粉体の
加熱中にて表面張力を低減させたり，クレーター形成を
なくすのに役立つ。一般に，この流動制御剤は，用いら
れるとき，粉体塗装組成物の全重量基準で，約0.05重量
％〜約５重量％の量で存在する。
ポッピング防止剤は，存在する揮発物質を焼付け中に
フィルムから離脱させるために，この組成物に添加され
る。ベンゾインは非常に好ましいガス発生防止剤であ
り，用いられるとき，この粉体塗装組成物の全重量基準
で，約0.5重量％〜約３重量％の量で存在する。この粉
体塗装組成物はまた，好ましくは,UV吸収剤（例えば,TI
NUVIN）を含有し得る。これは，用いられるとき，典型
的には，粉体塗装組成物の全重量基準で，約0.5重量％
〜約６重量％の量で，組成物中にて存在する。
フィルムから離脱させるために，この組成物に添加され
る。ベンゾインは非常に好ましいガス発生防止剤であ
り，用いられるとき，この粉体塗装組成物の全重量基準
で，約0.5重量％〜約３重量％の量で存在する。この粉
体塗装組成物はまた，好ましくは,UV吸収剤（例えば,TI
NUVIN）を含有し得る。これは，用いられるとき，典型
的には，粉体塗装組成物の全重量基準で，約0.5重量％
〜約６重量％の量で，組成物中にて存在する。
この粉体塗装組成物はまた，エポキシ−酸反応に対す
る触媒を少量割合で含有し得る。この触媒には，例え
ば，四級アンモニウム塩，四級ホスホニウム塩，ホスフ
ィン，アミン，イミダゾールおよび金属塩がある。この
触媒は，用いられるとき，好ましくは，この塗装組成物
の全重量を基準にして，約０重量％と５重量％の間，よ
り好ましくは，約0.2重量％〜約２重量％の量で，存在
する。例示の触媒には，塩化テトラブチルアンモニウ
ム，臭化テトラブチルアンモニウム，ヨウ化テトラブチ
ルアンモニウム，エチルトリフェニルホスホニウムアセ
テート，ヨウ化エチルトリフェニルホスホニウム，亜リ
ン酸トリフェニル,2−メチルイミダゾールおよびジブチ
ル錫ジラウレートが包含される。
る触媒を少量割合で含有し得る。この触媒には，例え
ば，四級アンモニウム塩，四級ホスホニウム塩，ホスフ
ィン，アミン，イミダゾールおよび金属塩がある。この
触媒は，用いられるとき，好ましくは，この塗装組成物
の全重量を基準にして，約０重量％と５重量％の間，よ
り好ましくは，約0.2重量％〜約２重量％の量で，存在
する。例示の触媒には，塩化テトラブチルアンモニウ
ム，臭化テトラブチルアンモニウム，ヨウ化テトラブチ
ルアンモニウム，エチルトリフェニルホスホニウムアセ
テート，ヨウ化エチルトリフェニルホスホニウム，亜リ
ン酸トリフェニル,2−メチルイミダゾールおよびジブチ
ル錫ジラウレートが包含される。
さらに，この粉体塗装組成物には，貯蔵中の粉体の凝
結性を減らすために，粉体の流動添加剤として，発煙シ
リカなどが包含され得る。例示の発煙シリカは，キャボ
ット（Cabot）社からCAB−Ｏ−SIL の商標で販売され
ている。この粉体流動添加剤は，用いられるとき，一般
に，粉体塗装組成物の全重量を基準にして，約0.1重量
％〜約0.5重量％の範囲の量で存在する。この粉体流動
添加剤は，一般に、微粒子混合物の調製後に，微粒子状
の粉体塗装組成物に加えられる。
結性を減らすために，粉体の流動添加剤として，発煙シ
リカなどが包含され得る。例示の発煙シリカは，キャボ
ット（Cabot）社からCAB−Ｏ−SIL の商標で販売され
ている。この粉体流動添加剤は，用いられるとき，一般
に，粉体塗装組成物の全重量を基準にして，約0.1重量
％〜約0.5重量％の範囲の量で存在する。この粉体流動
添加剤は，一般に、微粒子混合物の調製後に，微粒子状
の粉体塗装組成物に加えられる。
この熱硬化性の粉体塗装組成物は，この塗装組成物の
成分を溶融混合することにより，調製される。これは，
まず，高せん断力または高強度の乾燥ミキサー（例え
ば，ウェレックス（Wellex）ミキサー）で混合し，次い
で，約80℃〜約130℃の温度で押出機にて，この混合物
を溶融混合することにより，行われ得る。この押出物
は，次いで，冷却され，粉体に粉砕される。この粉体塗
装組成物は，鋼鉄またはアルミニウムのような金属，ガ
ラス，プラスチック，または繊維強化プラスチック物質
に直接塗装され得る。
成分を溶融混合することにより，調製される。これは，
まず，高せん断力または高強度の乾燥ミキサー（例え
ば，ウェレックス（Wellex）ミキサー）で混合し，次い
で，約80℃〜約130℃の温度で押出機にて，この混合物
を溶融混合することにより，行われ得る。この押出物
は，次いで，冷却され，粉体に粉砕される。この粉体塗
装組成物は，鋼鉄またはアルミニウムのような金属，ガ
ラス，プラスチック，または繊維強化プラスチック物質
に直接塗装され得る。
この粉体の塗装は，静電スプレーまたは流動床の使用
により，行われ得る。静電スプレーがより好ましい。こ
の粉体塗装組成物は，硬化後にて，約0.5ミル〜約５ミ
ルのフィルム厚さを得るべく,1回または数回にわたり塗
装され得る。好ましくは，適当な価格で高品質の仕上げ
を得るために，粉体塗装の厚さは，約1.2ミル〜約４ミ
ル，好ましくは，約1.4ミル〜約３ミルとされる。
により，行われ得る。静電スプレーがより好ましい。こ
の粉体塗装組成物は，硬化後にて，約0.5ミル〜約５ミ
ルのフィルム厚さを得るべく,1回または数回にわたり塗
装され得る。好ましくは，適当な価格で高品質の仕上げ
を得るために，粉体塗装の厚さは，約1.2ミル〜約４ミ
ル，好ましくは，約1.4ミル〜約３ミルとされる。
塗装され得る基板は，粉体の付着をより均一にするた
めに，随意に粉体の塗装前にプレヒートされ得る。粉体
の塗装後すぐに，粉体塗装された基板は，典型的には，
約300゜F〜400゜F（149℃〜204℃）の温度にて，約５分
間〜約60分間（好ましくは,20分間〜約40分間）にわた
って，焼き付けられる。
めに，随意に粉体の塗装前にプレヒートされ得る。粉体
の塗装後すぐに，粉体塗装された基板は，典型的には，
約300゜F〜400゜F（149℃〜204℃）の温度にて，約５分
間〜約60分間（好ましくは,20分間〜約40分間）にわた
って，焼き付けられる。
本発明は，以下の例示の実施例により，より完全に理
解されるだろう。ここで，全ての量，パーセントおよび
比は，他に指示がなければ，重量基準である。
解されるだろう。ここで，全ての量，パーセントおよび
比は，他に指示がなければ，重量基準である。
（実施例） 以下に本発明の実施例について述べる。
実施例Ａ 以下の成分から，カルボン酸基含有のアクリル重合体
を調製した： ケトル充填物成分 重量部（グラム） キシレン 1060.5 開始剤充填物成分 重量部（グラム） ジ第３級ブチルパーオキシド 37.1 キシレン 41.3 モノマー充填物Ｉ成分 重量部（グラム） スチレン 219.9 アクリル酸ブチル 50.3 アクリル酸 16.8 メルカプトプロピオン酸 0.83 モノマー充填物II成分 重量部（グラム） スチレン 573.6 アクリル酸ブチル 125.8 アクリル酸 87.8 メルカプトプロピオン酸 11.5 モノマー充填物III成分 重量部（グラム） スチレン 593.9 アクリル酸ブチル 85.8 アクリル酸 97.6 メルカプトプロピオン酸 11.5 モノマー充填物IV成分 重量部（グラム） キシレン 71.0 アクリル酸 30.0 後添加物成分 重量部（グラム） セバシン酸 82.2 MODAFLOW1 18.8 （１）モンサント社から市販されている，アクリル酸ボ
リ（エチル−２−エチルヘキシル） 機械的な撹拌機，冷却器および添加漏斗を備えたガラ
ス性フラスコにて，窒素雰囲気下で，ケトル充填物を還
流状態まで加熱した。この反応容器に，モノマー充填物
Ｉおよび開始剤充填物を同時に加えた。モノマー充填物
Ｉの添加を約30分間で完結させ，続いて，モノマー充填
物IIの添加を開始し，約１時間で完結させた。次いで，
モノマー充填物IIIの添加を開始し，約30分間で完結さ
せた。この時点で，開始剤充填物の添加も完結させた。
次いで，モノマー充填物IVの添加を開始し，約１時間で
完結させた。これらの添加の始めから終わりまで，反応
温度は約134℃〜136℃に維持された。添加漏斗を，各1
2.5gのキシレンで洗浄し，そしてこの洗浄液を反応混合
物に加えた。添加の完結時点で，この反応混合物を，約
134℃〜135℃にて約２時間維持し，そして100℃まで冷
却した。続いて，セバシン酸およびMODAFLOWを添加し
た。この反応混合物を，次いで，真空状態で加熱し，溶
媒を除去した。得られた固体状の反応生成物は,99.6％
の固形分含量,4,858の数平均分子量および65のTgを有し
ていた。
を調製した： ケトル充填物成分 重量部（グラム） キシレン 1060.5 開始剤充填物成分 重量部（グラム） ジ第３級ブチルパーオキシド 37.1 キシレン 41.3 モノマー充填物Ｉ成分 重量部（グラム） スチレン 219.9 アクリル酸ブチル 50.3 アクリル酸 16.8 メルカプトプロピオン酸 0.83 モノマー充填物II成分 重量部（グラム） スチレン 573.6 アクリル酸ブチル 125.8 アクリル酸 87.8 メルカプトプロピオン酸 11.5 モノマー充填物III成分 重量部（グラム） スチレン 593.9 アクリル酸ブチル 85.8 アクリル酸 97.6 メルカプトプロピオン酸 11.5 モノマー充填物IV成分 重量部（グラム） キシレン 71.0 アクリル酸 30.0 後添加物成分 重量部（グラム） セバシン酸 82.2 MODAFLOW1 18.8 （１）モンサント社から市販されている，アクリル酸ボ
リ（エチル−２−エチルヘキシル） 機械的な撹拌機，冷却器および添加漏斗を備えたガラ
ス性フラスコにて，窒素雰囲気下で，ケトル充填物を還
流状態まで加熱した。この反応容器に，モノマー充填物
Ｉおよび開始剤充填物を同時に加えた。モノマー充填物
Ｉの添加を約30分間で完結させ，続いて，モノマー充填
物IIの添加を開始し，約１時間で完結させた。次いで，
モノマー充填物IIIの添加を開始し，約30分間で完結さ
せた。この時点で，開始剤充填物の添加も完結させた。
次いで，モノマー充填物IVの添加を開始し，約１時間で
完結させた。これらの添加の始めから終わりまで，反応
温度は約134℃〜136℃に維持された。添加漏斗を，各1
2.5gのキシレンで洗浄し，そしてこの洗浄液を反応混合
物に加えた。添加の完結時点で，この反応混合物を，約
134℃〜135℃にて約２時間維持し，そして100℃まで冷
却した。続いて，セバシン酸およびMODAFLOWを添加し
た。この反応混合物を，次いで，真空状態で加熱し，溶
媒を除去した。得られた固体状の反応生成物は,99.6％
の固形分含量,4,858の数平均分子量および65のTgを有し
ていた。
実施例Ｂ 以下の成分混合物から，ビス［N,N−ジ（β−ヒドロ
キシエチル）］アジパミド−グルタルアミドを調製し
た：成分 重量部（グラム） 90/10重量比の アジピン酸ジメチル／ グルタル酸ジメチル 2491.4 ジエタノールアミン 3635.6 水酸化カリウム 12.0 これらの成分を反応容器に充填し，約100℃（この時
点で，メタノールが蒸留し始める）まで加熱した。メタ
ノールを蒸留している間に（全量で590g）,111℃の温度
に達するまで，反応を続けた。この反応容器に，部分的
な真空状態（150ミリメートル水銀）を適用し，そして
メタノール275gをさらに除去した。次いで，新たなメタ
ノール約865gを反応容器に加え，続いて，アセトン4,80
0ミリリットルを加えた。反応混合物を冷却しつつ，ヒ
ドロキシアルキルアミドを沈澱させた。この沈澱物をろ
過し，アセトンで洗浄し空気乾燥して，約114℃〜約118
℃で融解する反応生成物を得た。
キシエチル）］アジパミド−グルタルアミドを調製し
た：成分 重量部（グラム） 90/10重量比の アジピン酸ジメチル／ グルタル酸ジメチル 2491.4 ジエタノールアミン 3635.6 水酸化カリウム 12.0 これらの成分を反応容器に充填し，約100℃（この時
点で，メタノールが蒸留し始める）まで加熱した。メタ
ノールを蒸留している間に（全量で590g）,111℃の温度
に達するまで，反応を続けた。この反応容器に，部分的
な真空状態（150ミリメートル水銀）を適用し，そして
メタノール275gをさらに除去した。次いで，新たなメタ
ノール約865gを反応容器に加え，続いて，アセトン4,80
0ミリリットルを加えた。反応混合物を冷却しつつ，ヒ
ドロキシアルキルアミドを沈澱させた。この沈澱物をろ
過し，アセトンで洗浄し空気乾燥して，約114℃〜約118
℃で融解する反応生成物を得た。
以下の実施例は，熱硬化性の着色された粉体塗装組成
物に関する。
物に関する。
実施例１ 以下の成分混合物から，着色された粉体塗装組成物を
調製した：成分 重量部（グラム） 実施例Ａのカルボン酸器含有の アクリル重合体 489.36 ARALDITE GT 70711 142.60 ARALDITE GT 70132 125.83 実施例Ｂのβ−ヒドロキシ アルキルアミド 52.34 触媒混合物３ 20.60 二酸化チタン 496.35 カーボンブラック 0.1 ベンゾイン 1.99 群青 6.23 MODAFLOW III4 9.97 （１）約480のエポキシ当量を有する，ヒスフェノール
Ａのポリグリシジルエーテル。これは，チバ−ガイギー
社から市販されている。
調製した：成分 重量部（グラム） 実施例Ａのカルボン酸器含有の アクリル重合体 489.36 ARALDITE GT 70711 142.60 ARALDITE GT 70132 125.83 実施例Ｂのβ−ヒドロキシ アルキルアミド 52.34 触媒混合物３ 20.60 二酸化チタン 496.35 カーボンブラック 0.1 ベンゾイン 1.99 群青 6.23 MODAFLOW III4 9.97 （１）約480のエポキシ当量を有する，ヒスフェノール
Ａのポリグリシジルエーテル。これは，チバ−ガイギー
社から市販されている。
（２）約640〜735のエポキシ当量を有する，ビスフェノ
ールＡのポリグリシジルエーテル。これは，チバ−ガイ
ギー社から市販されている。
ールＡのポリグリシジルエーテル。これは，チバ−ガイ
ギー社から市販されている。
（３）エチルトリフェニルホスホニウムアセテート（ET
PPA）溶液（これは,Morton Thiokol社から,ETPPAの70重
量％アルコール溶液として市販されている）の15重量
％，および実施例Ａのアクリル重合体の85重量％の混合
物。
PPA）溶液（これは,Morton Thiokol社から,ETPPAの70重
量％アルコール溶液として市販されている）の15重量
％，および実施例Ａのアクリル重合体の85重量％の混合
物。
（４）MODAFLOW IIIは，シリカ担体をベースにしたポリ
（エチルアクリレート−２−エチルヘキシルアクリレー
ト）であり，モンサント社から市販されている。
（エチルアクリレート−２−エチルヘキシルアクリレー
ト）であり，モンサント社から市販されている。
この処方の成分を，高強度ミキサーで混合し，次い
で，ベーカーパーキンスの２軸押出機で,110℃にて溶融
混練した。この押出物を，チルローラーで冷却し，薄片
状にして，マイクロミルで粉砕し,140メッシュのふるい
でふるい分けした。次いで，得られた粉体を，静電スプ
レーガンを用いて，下塗りされた鋼板に静電的にスプレ
ーした。塗装された各パネルを,400゜F（203℃）にて約
20分間焼付け，光沢のある塗装を形成した。得られた塗
装の性質は，以下の表Ｉに報告される。
で，ベーカーパーキンスの２軸押出機で,110℃にて溶融
混練した。この押出物を，チルローラーで冷却し，薄片
状にして，マイクロミルで粉砕し,140メッシュのふるい
でふるい分けした。次いで，得られた粉体を，静電スプ
レーガンを用いて，下塗りされた鋼板に静電的にスプレ
ーした。塗装された各パネルを,400゜F（203℃）にて約
20分間焼付け，光沢のある塗装を形成した。得られた塗
装の性質は，以下の表Ｉに報告される。
実施例２ 以下の成分混合物から，着色された粉体塗装組成物を
調製した：成分 重量部（グラム） 実施例Ａのカルボン酸基含有 アクリル重合体 366.74 ARALDITE GT 7071 172.29 ARALDITE GT 7013 152.02 実施例Ｂのβ−ヒドロキシ アルキルアミド 63.24 ドデカン二酸 51.65 触媒混合物１ 20.50 二酸化チタン 496.35 鉄黒 0.1 群青 1.91 ベンゾイン 6.23 MODAFLOW III 9.97 （１）実施例１と同じもの この処方の成分を，高強度ミキサーで混合し,110℃で
ベーカーパーキンス２軸押出機にて溶融混合した。この
押出機を，チルローラー上で冷却し薄片にし，マイクロ
ミルで粉砕して,140メッシュふるいでふるい分けした。
次いで，得られた粉体を，静電スプレーガンを用いて、
下塗りされた鋼板に静電的にスプレーした。塗装された
各パネルを,400゜F（203℃）にて約20分間焼付け，光沢
のある塗装を形成した。得られた塗装の性質は，以下の
表Ｉに報告される。
調製した：成分 重量部（グラム） 実施例Ａのカルボン酸基含有 アクリル重合体 366.74 ARALDITE GT 7071 172.29 ARALDITE GT 7013 152.02 実施例Ｂのβ−ヒドロキシ アルキルアミド 63.24 ドデカン二酸 51.65 触媒混合物１ 20.50 二酸化チタン 496.35 鉄黒 0.1 群青 1.91 ベンゾイン 6.23 MODAFLOW III 9.97 （１）実施例１と同じもの この処方の成分を，高強度ミキサーで混合し,110℃で
ベーカーパーキンス２軸押出機にて溶融混合した。この
押出機を，チルローラー上で冷却し薄片にし，マイクロ
ミルで粉砕して,140メッシュふるいでふるい分けした。
次いで，得られた粉体を，静電スプレーガンを用いて、
下塗りされた鋼板に静電的にスプレーした。塗装された
各パネルを,400゜F（203℃）にて約20分間焼付け，光沢
のある塗装を形成した。得られた塗装の性質は，以下の
表Ｉに報告される。
試験方法 （１）衝撃耐性は，ガードナー衝撃試験機を用いて測定
された。塗装されたパネルに対し，塗装が破壊されるま
で，衝撃量を増した。このパネルは，塗装側において衝
撃にかけられた（すなわち，直接衝撃にかけられた）。
結果はインチ−ポンドで報告され，ミルあたりの塗装厚
さは，括弧内に示されている。
された。塗装されたパネルに対し，塗装が破壊されるま
で，衝撃量を増した。このパネルは，塗装側において衝
撃にかけられた（すなわち，直接衝撃にかけられた）。
結果はインチ−ポンドで報告され，ミルあたりの塗装厚
さは，括弧内に示されている。
（２）マンドレル曲げ試験は,1/8インチのマンドレルの
回りに，塗装されたパネル（４″×12″）を曲げ，そし
て曲げたラインに沿ったクラッキング／薄層化をインチ
あたりで測定することを包含する。
回りに，塗装されたパネル（４″×12″）を曲げ，そし
て曲げたラインに沿ったクラッキング／薄層化をインチ
あたりで測定することを包含する。
（３）鉛筆硬度は，硬度を（Ｆから4H）に増した鉛筆を
用い，塗装に刻印を付けることにより，決定された。塗
装に最初に刻印がなされた鉛筆の硬度は，塗装の鉛筆硬
度として報告される。
用い，塗装に刻印を付けることにより，決定された。塗
装に最初に刻印がなされた鉛筆の硬度は，塗装の鉛筆硬
度として報告される。
（４）洗浄耐性は，刻印されたクロスハッチングパター
ンを有する塗装基板を，以下の物質を含有する洗浄浴に
250時間浸けることにより，決定される：水20ガロン，
ピロリン酸ナトリウム404グラム（ｇ）,Fisher S−198
として，フィッシャー科学社から市販されているアルキ
ルアリールスルホン酸ナトリウム88.7g,メタケイ酸ナト
リウム31.8g,無水硫酸ナトリウム86gおよび無水炭酸ナ
トリウム4.6g。洗浄浴は,170゜Fに維持された。
ンを有する塗装基板を，以下の物質を含有する洗浄浴に
250時間浸けることにより，決定される：水20ガロン，
ピロリン酸ナトリウム404グラム（ｇ）,Fisher S−198
として，フィッシャー科学社から市販されているアルキ
ルアリールスルホン酸ナトリウム88.7g,メタケイ酸ナト
リウム31.8g,無水硫酸ナトリウム86gおよび無水炭酸ナ
トリウム4.6g。洗浄浴は,170゜Fに維持された。
（５）塩スプレー腐食耐性は，硬化された塗装パネルに
“X"の刻みをつけ，この刻まれたパネルを,ASTM B−117
−73“塩スプレー（霧）試験”に一般に記述されている
ように,100゜Fにて塩スプレー霧にさらすことにより，
測定された。このパネルは，約1,100時間後に，この塩
スプレー霧から取り出され，乾燥された。次いで，この
刻印に，マスキングテープを付け，このテープを45゜の
角度でパネル表面から剥し，刻印のクリープエージを測
定した。クリープエージとは，塗装がパネル表面から浮
き上がり，錆びて暗くなった領域である。
“X"の刻みをつけ，この刻まれたパネルを,ASTM B−117
−73“塩スプレー（霧）試験”に一般に記述されている
ように,100゜Fにて塩スプレー霧にさらすことにより，
測定された。このパネルは，約1,100時間後に，この塩
スプレー霧から取り出され，乾燥された。次いで，この
刻印に，マスキングテープを付け，このテープを45゜の
角度でパネル表面から剥し，刻印のクリープエージを測
定した。クリープエージとは，塗装がパネル表面から浮
き上がり，錆びて暗くなった領域である。
本発明は，特定の詳細に関して記述されているもの
の，このような詳細は，請求の範囲に包含されるという
限定事項以外は，この発明の範囲の限定と見なされるこ
とを意図していない。
の，このような詳細は，請求の範囲に包含されるという
限定事項以外は，この発明の範囲の限定と見なされるこ
とを意図していない。
（発明の要約） 良好な安定性および物理的特性（例えば，外観，可と
う性，硬度，溶媒耐性および腐食耐性）を有する熱硬化
性の粉体塗装組成物が開示されている。この組成物は，
カルボン酸基含有重合体，ポリエポキシドおよびβ−ヒ
ドロキシアルキルアミドの共反応可能な微粒子混合物を
含有する。
う性，硬度，溶媒耐性および腐食耐性）を有する熱硬化
性の粉体塗装組成物が開示されている。この組成物は，
カルボン酸基含有重合体，ポリエポキシドおよびβ−ヒ
ドロキシアルキルアミドの共反応可能な微粒子混合物を
含有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポール ハーシェル ペティット，ジュ ニア アメリカ合衆国 ペンシルベニア 15101 アリソン パーク，アパートメ ント ＃1006，フォックスクロフト レ ーン 1800 (72)発明者 ウィリアム スタンレイ ユーイング アメリカ合衆国 ペンシルベニア 15223 エトナ，ケイ ストリート 14 (56)参考文献 特開 昭52−12238（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−113666（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−138024（ＪＰ，Ａ) 米国特許4101606（ＵＳ，Ａ) 米国特許4076917（ＵＳ，Ａ)
Claims (10)
- 【請求項１】以下の成分（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の
共反応可能な微粒子混合物を含有する、熱硬化性粉体塗
装組成物： （ａ）35℃〜100℃の範囲のTgを有する、カルボン酸基
含有重合体； （ｂ）１分子あたり1.0個を越える1,2−エポキシ基を有
する、ポリエポキシド；および、 （ｃ）以下の構造式を有するβ−ヒドロキシアルキルア
ミド： ここで、R1はＨまたはC1〜C5アルキル;R2はＨ、C1〜C5
アルキル、または ここでR1は上記と同じ定義であり、そしてＡは化学結
合、あるいは飽和、不飽和または芳香族の炭化水素基
（ここで該炭化水素基は置換されていてもよい）の多価
の有機残基であり、該有機残基は２〜20個の炭素原子を
有し、ｍは１〜２であり、ｎは０〜２であり、そしてｍ
＋ｎは少なくとも２であり、 ここで、カルボン酸基含有重合体からのカルボン酸基の
数に対する、β−ヒドロキシアルキルアミドからの水酸
基の数＋ポリエポキシドからのエポキシ基の数の比は、
0.6〜1.6:1の範囲内である。 - 【請求項２】前記カルボン酸基含有重合体が、アクリル
重合体、ポリエステルまたはそれらの混合物からなる群
から選択される、請求項１に記載の組成物。 - 【請求項３】前記カルボン酸基含有重合体が、1,500〜1
5,000の数平均分子量を有するアクリル重合体である、
請求項１に記載の組成物。 - 【請求項４】前記アクリル重合体が、α，β−エチレン
性不飽和カルボン酸と、アクリル酸またはメタクリル酸
のC1〜C20アルキルエステルまたはこのようなエステル
混合物とを含有する重合可能な混合物を重合させること
により形成される、請求項３に記載の組成物。 - 【請求項５】前記重合可能な混合物がさらに、重合可能
なビニル芳香族化合物を含有する、請求項４に記載の組
成物。 - 【請求項６】前記成分（ａ）が、樹脂固形分の全重量基
準で、35重量％〜85重量％の量で存在する、請求項３に
記載の組成物。 - 【請求項７】前記成分（ｂ）が、樹脂固形分の全重量基
準で、２重量％〜45重量％の量で存在する、請求項１に
記載の組成物。 - 【請求項８】前記成分（ｂ）が、樹脂固形分の全重量基
準で、２重量％〜45重量％の量で存在する、請求項３に
記載の組成物。 - 【請求項９】さらに、以下からなる群から選択される結
晶状のカルボン酸基含有物質を包含する、請求項１に記
載の組成物:4個〜20個の炭素原子を含有する脂肪族ポリ
カルボン酸、重合体ポリアンハイドライド、300〜1500
の数平均分子量および150〜750の酸の当量量を有するポ
リエステル、およびそれらの混合物。 - 【請求項１０】さらに、以下からなる群から選択される
結晶状のカルボン酸基含有物質を包含する、請求項３に
記載の組成物:4個〜20個の炭素原子を含有する脂肪族ポ
リカルボン酸、重合体ポリアンハイドライド、300〜150
0の数平均分子量および150〜750の酸の当量量を有する
ポリエステル、およびそれらの混合物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US139,489 | 1987-12-30 | ||
| US07/139,489 US4889890A (en) | 1987-12-30 | 1987-12-30 | Powder coating curing system containing a beta-hydroxyalkylamide |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH023457A JPH023457A (ja) | 1990-01-09 |
| JP2594345B2 true JP2594345B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=22486913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63335682A Expired - Fee Related JP2594345B2 (ja) | 1987-12-30 | 1988-12-29 | 熱硬化性粉体塗装組成物 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4889890A (ja) |
| EP (1) | EP0322807B1 (ja) |
| JP (1) | JP2594345B2 (ja) |
| KR (1) | KR930006084B1 (ja) |
| CA (1) | CA1334699C (ja) |
| DE (1) | DE3876965T2 (ja) |
| ES (1) | ES2042705T3 (ja) |
| MX (1) | MX164870B (ja) |
Families Citing this family (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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