JP2608735B2 - 粉体塗料用樹脂組成物の製造方法 - Google Patents
粉体塗料用樹脂組成物の製造方法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，平滑で光沢があり，しかも，強度が優れる
というポリエステル樹脂塗膜の特長と，硬度，耐汚染
性，耐候性のいずれにも優れるというアクリル樹脂塗膜
の特長とを兼ね備えた理想的な塗膜を提供し得る粉体塗
料用樹脂組成物の製造方法に関するものである。
というポリエステル樹脂塗膜の特長と，硬度，耐汚染
性，耐候性のいずれにも優れるというアクリル樹脂塗膜
の特長とを兼ね備えた理想的な塗膜を提供し得る粉体塗
料用樹脂組成物の製造方法に関するものである。
（従来の技術） 金属表面を被覆して塗料本来の理念である保護と美観
を長期間にわたって保つためには，通常二層以上の塗膜
を必要とする場合が多い。そのような観点から，従来か
ら接着性，防食性の優れた樹脂がプライマーに，耐候
性，耐汚染性，硬度の優れた樹脂がトップコートに用い
られてきた。
を長期間にわたって保つためには，通常二層以上の塗膜
を必要とする場合が多い。そのような観点から，従来か
ら接着性，防食性の優れた樹脂がプライマーに，耐候
性，耐汚染性，硬度の優れた樹脂がトップコートに用い
られてきた。
塗装方法としては,2コート２ベーク，さらに２コート
１ベークへの移行が進んでおり，省エネルギーを考える
と，究極的には１コート１ベークが理想的な方法とな
る。
１ベークへの移行が進んでおり，省エネルギーを考える
と，究極的には１コート１ベークが理想的な方法とな
る。
一方，粉体塗料は，その性能と経済性の観点から着実
に需要が伸びてきているが，その単層性，すなわち単機
能性のために，それぞれの性能に見合った用途へは伸び
ているものの，その需要に自ら限界がある。
に需要が伸びてきているが，その単層性，すなわち単機
能性のために，それぞれの性能に見合った用途へは伸び
ているものの，その需要に自ら限界がある。
このような観点からポリエステル樹脂からなる粉体塗
料用樹脂組成物の特長とアクリル樹脂からなる粉体塗料
用樹脂組成物の特長を併せ持つポリエステル・アクリル
・ハイブリッド型粉体塗料用樹脂組成物の研究が盛んに
行われている（特公昭55−1945号）。
料用樹脂組成物の特長とアクリル樹脂からなる粉体塗料
用樹脂組成物の特長を併せ持つポリエステル・アクリル
・ハイブリッド型粉体塗料用樹脂組成物の研究が盛んに
行われている（特公昭55−1945号）。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら，従来のポリエステル・アクリル・ハイ
ブリッド型粉体塗料用樹脂組成物は，ポリエステル樹脂
とアクリル樹脂を単にブレンドしたものが主流である
が，相溶性の悪い両樹脂をブレンドした場合は平滑な塗
面が得られないし，他方，ブレンドで簡単に相溶するよ
うな両樹脂の場合は，最も好ましい場合でも，両樹脂の
中間的な性能を示す塗膜を提供し得るにすぎない。
ブリッド型粉体塗料用樹脂組成物は，ポリエステル樹脂
とアクリル樹脂を単にブレンドしたものが主流である
が，相溶性の悪い両樹脂をブレンドした場合は平滑な塗
面が得られないし，他方，ブレンドで簡単に相溶するよ
うな両樹脂の場合は，最も好ましい場合でも，両樹脂の
中間的な性能を示す塗膜を提供し得るにすぎない。
本発明は，一度の塗装で平滑で光沢があり，しかも，
強度が優れるというポリエステル樹脂塗膜の特長と，硬
度，耐汚染性，耐候性のいずれにも優れるというアクリ
ル樹脂塗膜の特長とを兼ね備えた理想的な塗膜を提供し
得る粉体塗料用樹脂組成物の製造方法を提供することを
目的とするものである。
強度が優れるというポリエステル樹脂塗膜の特長と，硬
度，耐汚染性，耐候性のいずれにも優れるというアクリ
ル樹脂塗膜の特長とを兼ね備えた理想的な塗膜を提供し
得る粉体塗料用樹脂組成物の製造方法を提供することを
目的とするものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明者らは，かかる現況に鑑み，上記のごとき問題
のないポリエステル・アクリル・ハイブリッド型粉体塗
料用樹脂組成物を提供すべく鋭意研究を重ねた結果，特
定のポリエステル樹脂と特定のアクリル樹脂とを反応さ
せて得られる共重合体を含む樹脂組成物が上記の目的を
達成し得ることを見出し，本発明に到達した。
のないポリエステル・アクリル・ハイブリッド型粉体塗
料用樹脂組成物を提供すべく鋭意研究を重ねた結果，特
定のポリエステル樹脂と特定のアクリル樹脂とを反応さ
せて得られる共重合体を含む樹脂組成物が上記の目的を
達成し得ることを見出し，本発明に到達した。
すなわち、本発明は、１分子中に平均0.1〜1.0個のカ
ルボキシル基を有し，水酸基価10〜100,軟化点50〜150
℃のポリエステル樹脂（A1）と,1分子中に平均0.1〜4.0
個のグリシジル基を有し，水酸基価30〜150,軟化点50〜
150℃のアクリル樹脂（A2）及びポリエステル樹脂
（A1）とアクリル樹脂（A2）との反応により形成される
コポリマー（CP），これら（A1），（A2），（CP）から
成る組成物（Ａ）100重量部に対し，ブロックポリイソ
シアネート化合物（Ｂ）５〜50重量部を溶融混練させて
成る粉体塗料用樹脂組成物の製造方法を要旨とするもの
である。
ルボキシル基を有し，水酸基価10〜100,軟化点50〜150
℃のポリエステル樹脂（A1）と,1分子中に平均0.1〜4.0
個のグリシジル基を有し，水酸基価30〜150,軟化点50〜
150℃のアクリル樹脂（A2）及びポリエステル樹脂
（A1）とアクリル樹脂（A2）との反応により形成される
コポリマー（CP），これら（A1），（A2），（CP）から
成る組成物（Ａ）100重量部に対し，ブロックポリイソ
シアネート化合物（Ｂ）５〜50重量部を溶融混練させて
成る粉体塗料用樹脂組成物の製造方法を要旨とするもの
である。
本発明における組成物（Ａ）の一成分であるポリエス
テル樹脂（A1）は，平均して１分子中にカルボキシル基
を0.1〜1.0個，好ましくは0.1〜0.6個有し，水酸基価10
〜100,好ましくは20〜50,軟化点50〜150℃，好ましくは
90〜140℃でのものである。カルボキシル基が平均して
１分子中に0.1個未満であると，アクリル樹脂と十分反
応せず,1.0個を越えると得られる共重合体の分子量が高
くなりすぎて塗膜の平滑性が低下するだけでなく，例え
ば，ポリエステル樹脂とアクリル樹脂とを反応させる過
程でゲル化する場合があり好ましくない。また，水酸基
価が10未満では塗装，焼付後十分な架橋効果が得られ
ず，得られる塗膜の強度が劣り,100を越えると硬化反応
が進みすぎ平滑で光沢のある塗膜が得られないばかり
か，得られる塗膜の可撓性も損なわれる。軟化点が50℃
未満では貯蔵安定性の良い粉体塗料が得られず,150℃を
越えると塗料の流動性が低下し平滑な塗膜が得られな
い。
テル樹脂（A1）は，平均して１分子中にカルボキシル基
を0.1〜1.0個，好ましくは0.1〜0.6個有し，水酸基価10
〜100,好ましくは20〜50,軟化点50〜150℃，好ましくは
90〜140℃でのものである。カルボキシル基が平均して
１分子中に0.1個未満であると，アクリル樹脂と十分反
応せず,1.0個を越えると得られる共重合体の分子量が高
くなりすぎて塗膜の平滑性が低下するだけでなく，例え
ば，ポリエステル樹脂とアクリル樹脂とを反応させる過
程でゲル化する場合があり好ましくない。また，水酸基
価が10未満では塗装，焼付後十分な架橋効果が得られ
ず，得られる塗膜の強度が劣り,100を越えると硬化反応
が進みすぎ平滑で光沢のある塗膜が得られないばかり
か，得られる塗膜の可撓性も損なわれる。軟化点が50℃
未満では貯蔵安定性の良い粉体塗料が得られず,150℃を
越えると塗料の流動性が低下し平滑な塗膜が得られな
い。
このようなポリエステル樹脂は，末端に所定量のカル
ボキシル基を有する水酸基リッチのポリエステル樹脂で
あり，例えば，水酸基含有ポリエステル樹脂の水酸基の
一部に酸無水物を付加させる方法，あるいは重縮合反応
によってポリエステル樹脂を製造する際に反応率を制御
する方法などにより調製することができる。
ボキシル基を有する水酸基リッチのポリエステル樹脂で
あり，例えば，水酸基含有ポリエステル樹脂の水酸基の
一部に酸無水物を付加させる方法，あるいは重縮合反応
によってポリエステル樹脂を製造する際に反応率を制御
する方法などにより調製することができる。
かかるポリエステル樹脂を調製するためのカルボン酸
成分としては，例えば，テレフタル酸，イソフタル酸，
フタル酸，ナフタレンジカルボン酸，コハク酸，グルタ
ル酸，アジピン酸，ピメリン酸，スベリン酸，アゼライ
ン酸，セバシン酸,1,9−ノナンジカルボン酸,1,10−デ
カンジカルボン酸,1,12−ドデカンジカルボン酸,1,2−
ドデカシジカルボン酸,1,2−オクタデカンジカルボン
酸，アイコサンジカルボン酸，マレイン酸，フマル酸，
シクロヘキサンジカルボン酸，ヘキサヒドロフタル酸，
テトラヒドロフタル酸，トリメリット酸，ピロメリット
酸等の多価カルボン酸，あるいはこれらの低級アルキル
エステル及び無水物，あるいはリンゴ酸，酒石酸,1,2−
ヒドロキシステアリン酸，パラオキシ安息香酸等のヒド
ロキシカルボン酸を用いることができる。また，アルコ
ール成分としては，例えば，エチレングリコール，ジエ
チレングリコール，トリ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,1,3−ブタンジオ
ール,1,4−ブタンジオール,1,5−ペンタンジオール,1,6
−ヘキサンジオール,1,9−ノナンジオール,1,10−デカ
ンジオール，ネオペンチルグリコール，スピログリコー
ル,1,4−シクロヘキサンジメタノール,2,2,4−トリメチ
ルペンタン−1,3−ジオール，トリメチロールエタン，
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，水添ビスフェノールA,水添ビスフェノールＡの
エチレンオキサイド付加物，あるいはプロピレンオキサ
イド付加物を用いることができる。
成分としては，例えば，テレフタル酸，イソフタル酸，
フタル酸，ナフタレンジカルボン酸，コハク酸，グルタ
ル酸，アジピン酸，ピメリン酸，スベリン酸，アゼライ
ン酸，セバシン酸,1,9−ノナンジカルボン酸,1,10−デ
カンジカルボン酸,1,12−ドデカンジカルボン酸,1,2−
ドデカシジカルボン酸,1,2−オクタデカンジカルボン
酸，アイコサンジカルボン酸，マレイン酸，フマル酸，
シクロヘキサンジカルボン酸，ヘキサヒドロフタル酸，
テトラヒドロフタル酸，トリメリット酸，ピロメリット
酸等の多価カルボン酸，あるいはこれらの低級アルキル
エステル及び無水物，あるいはリンゴ酸，酒石酸,1,2−
ヒドロキシステアリン酸，パラオキシ安息香酸等のヒド
ロキシカルボン酸を用いることができる。また，アルコ
ール成分としては，例えば，エチレングリコール，ジエ
チレングリコール，トリ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,1,3−ブタンジオ
ール,1,4−ブタンジオール,1,5−ペンタンジオール,1,6
−ヘキサンジオール,1,9−ノナンジオール,1,10−デカ
ンジオール，ネオペンチルグリコール，スピログリコー
ル,1,4−シクロヘキサンジメタノール,2,2,4−トリメチ
ルペンタン−1,3−ジオール，トリメチロールエタン，
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，水添ビスフェノールA,水添ビスフェノールＡの
エチレンオキサイド付加物，あるいはプロピレンオキサ
イド付加物を用いることができる。
本発明における組成物（Ａ）の一成分であるアクリル
樹脂（A2）は，平均して１分子中に0.1〜４個，好まし
くは0.3〜２個のグリシジル基を有し，水酸基価30〜15
0,好ましくは50〜120,軟化点50〜150℃，好ましくは90
〜140℃のものである。グリシジル基が平均して１分子
中に0.1個未満であるとポリエステル樹脂と十分反応せ
ず,4個を越えると塗膜の平滑性が悪くなるばかりでな
く，例えば，ポリエステル樹脂とアクリル樹脂とを反応
させる過程でゲル化する場合があり好ましくない。ま
た，水酸基価が30未満では十分な架橋効果が得られず塗
膜強度に劣り,150を越えると硬化反応が進みすぎ平滑で
光沢のある塗膜が得られない。軟化点が50℃未満では貯
蔵安定性の良い粉体塗料が得られず,150℃を越えると塗
料の流動性が低下し平滑な塗膜が得られない。
樹脂（A2）は，平均して１分子中に0.1〜４個，好まし
くは0.3〜２個のグリシジル基を有し，水酸基価30〜15
0,好ましくは50〜120,軟化点50〜150℃，好ましくは90
〜140℃のものである。グリシジル基が平均して１分子
中に0.1個未満であるとポリエステル樹脂と十分反応せ
ず,4個を越えると塗膜の平滑性が悪くなるばかりでな
く，例えば，ポリエステル樹脂とアクリル樹脂とを反応
させる過程でゲル化する場合があり好ましくない。ま
た，水酸基価が30未満では十分な架橋効果が得られず塗
膜強度に劣り,150を越えると硬化反応が進みすぎ平滑で
光沢のある塗膜が得られない。軟化点が50℃未満では貯
蔵安定性の良い粉体塗料が得られず,150℃を越えると塗
料の流動性が低下し平滑な塗膜が得られない。
このようなアクリル樹脂は，所定量のグリシジル基を
有するものであり，水酸基含有単量体の１種あるいは種
以上と，グリシジル基含有単量体の１種あるいは２種以
上と，その他の共重合単量体の１種あるいは２種以上と
を用いて溶液重合，懸濁重合，塊状重合等の公知の重合
法にて調製することができる。
有するものであり，水酸基含有単量体の１種あるいは種
以上と，グリシジル基含有単量体の１種あるいは２種以
上と，その他の共重合単量体の１種あるいは２種以上と
を用いて溶液重合，懸濁重合，塊状重合等の公知の重合
法にて調製することができる。
アクリル樹脂を調製するたの水酸基含有単量体として
は，例えば，ヒドロキシエチルアクリレート，ヒドロキ
シエチルメタクリレート，ヒドロキシプロピルアクリレ
ート，ヒドロキシプロピルメタクリレート，ヒドロキシ
ブチルアクリレート，ヒドロキシブチルメタクリレー
ト,2−ヒドロキシ２−フェニルエチルアクリレート,2−
ヒドロキシ−２−フェニルエチルメタクリレート，アリ
ルアルコールなどを用いることができる。また，グリシ
ジル基含有単量体としては，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，α−メチルグリシ
ジルアクリレート，α−メチル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などを用いることができる。ま
た，その他の共重合体単量体としては，例えば，アクリ
ル酸，メタクリル酸，メチルアクリレート，メチルメタ
クリレート，エチルアクリレート，エチルメタクリレー
ト,n−プロピルアクリレート,n−プロピルメタクリレー
ト，イソプロピルアクリレート，イソプロピルメタクリ
レート,n−ブチルアクリレート,n−ブチルメタクリレー
ト，イソブチルアクリレート，イソブチルメタクリレー
ト,tert−ブチルアクリレート,tert−ブチルメタクリレ
ート,2−エチルヘキシルアクリレート,2−エチルヘキシ
ルメタクリレート，オクチルアクリレート，オクチルメ
タクリレート，ドデシルアクリレート，ドデシルメタク
リレート，ベンジルアクリレート，ベンジルメタクリレ
ート，ジメチルアミノエチルアクリレート，ジメチルア
ミノエチルメタクリレート，ジエチルアミノエチルアク
リレート，ジエチルアミノエチルメタクリレートなどの
アクリル酸エステル類，あるいは，メタクリル酸エステ
ル類を用いることができる。さらには，その他の共重合
単量体として，例えば，フマル酸ジアルキルエステル，
イタコン酸ジアルキルエステル，スチレン，ビニルトル
エン，α−メチルスチレン，アクリロニトリル，メタク
リロニトリル，アクリルアミド，メタクリルアミド，メ
チロールアクリルアミド，メチロールメタクリルアミ
ド，ビニルオキサゾリン，酢酸ビニル，プロピオン酸ビ
ニル，ラウリルビニルエーテル，ハロゲン含有ビニル単
量体，ケイ素含有ビニル単量体などを用いることができ
る。
は，例えば，ヒドロキシエチルアクリレート，ヒドロキ
シエチルメタクリレート，ヒドロキシプロピルアクリレ
ート，ヒドロキシプロピルメタクリレート，ヒドロキシ
ブチルアクリレート，ヒドロキシブチルメタクリレー
ト,2−ヒドロキシ２−フェニルエチルアクリレート,2−
ヒドロキシ−２−フェニルエチルメタクリレート，アリ
ルアルコールなどを用いることができる。また，グリシ
ジル基含有単量体としては，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，α−メチルグリシ
ジルアクリレート，α−メチル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などを用いることができる。ま
た，その他の共重合体単量体としては，例えば，アクリ
ル酸，メタクリル酸，メチルアクリレート，メチルメタ
クリレート，エチルアクリレート，エチルメタクリレー
ト,n−プロピルアクリレート,n−プロピルメタクリレー
ト，イソプロピルアクリレート，イソプロピルメタクリ
レート,n−ブチルアクリレート,n−ブチルメタクリレー
ト，イソブチルアクリレート，イソブチルメタクリレー
ト,tert−ブチルアクリレート,tert−ブチルメタクリレ
ート,2−エチルヘキシルアクリレート,2−エチルヘキシ
ルメタクリレート，オクチルアクリレート，オクチルメ
タクリレート，ドデシルアクリレート，ドデシルメタク
リレート，ベンジルアクリレート，ベンジルメタクリレ
ート，ジメチルアミノエチルアクリレート，ジメチルア
ミノエチルメタクリレート，ジエチルアミノエチルアク
リレート，ジエチルアミノエチルメタクリレートなどの
アクリル酸エステル類，あるいは，メタクリル酸エステ
ル類を用いることができる。さらには，その他の共重合
単量体として，例えば，フマル酸ジアルキルエステル，
イタコン酸ジアルキルエステル，スチレン，ビニルトル
エン，α−メチルスチレン，アクリロニトリル，メタク
リロニトリル，アクリルアミド，メタクリルアミド，メ
チロールアクリルアミド，メチロールメタクリルアミ
ド，ビニルオキサゾリン，酢酸ビニル，プロピオン酸ビ
ニル，ラウリルビニルエーテル，ハロゲン含有ビニル単
量体，ケイ素含有ビニル単量体などを用いることができ
る。
本発明における組成物（Ａ）は，上記ポリエステル樹
脂と上記アクリル樹脂とが反応して得られるコポリマー
（CP）を含む。
脂と上記アクリル樹脂とが反応して得られるコポリマー
（CP）を含む。
コポリマー（CP）を含む組成物（Ａ）は，例えば，以
下のようにして調製することができる。すなわち，ポリ
エステル樹脂とアクリル樹脂とを，好ましくは10〜90:9
0〜10の重量比で混合し，ポリエステル及びアクリル両
樹脂を溶融し，ポリエステル樹脂のカルボキシル基とア
クリル樹脂のグリシジル基とが選択的に反応し得る条
件，例えば,120〜180℃，好ましくは140〜160℃の温度
で１〜100分間，好ましくは10〜60分間反応容器中で溶
融撹拌下，ポリエステル樹脂のカルボキシル基とアクリ
ル樹脂のグリシジル基とを選択的に反応させて両者の共
重合体を形成させることによって調製することができ
る。また，上記反応容器に代えて加熱ロール，ニーダー
などを用いて，上記と同様の条件でポリエステル樹脂の
カルボキシル基とアクリル樹脂のグリシジル基とを選択
的に反応させて両者の共重合体を形成させることによっ
ても調製することができるが，上記反応が不十分な場合
は好ましい性能が発現されにくい。この反応を速やかに
進めるために，例えば，ステアリン酸金属塩，イミダゾ
ール，リン化合物などの触媒を両樹脂あるいはどちらか
一方に混合しておいても無論差支えない。
下のようにして調製することができる。すなわち，ポリ
エステル樹脂とアクリル樹脂とを，好ましくは10〜90:9
0〜10の重量比で混合し，ポリエステル及びアクリル両
樹脂を溶融し，ポリエステル樹脂のカルボキシル基とア
クリル樹脂のグリシジル基とが選択的に反応し得る条
件，例えば,120〜180℃，好ましくは140〜160℃の温度
で１〜100分間，好ましくは10〜60分間反応容器中で溶
融撹拌下，ポリエステル樹脂のカルボキシル基とアクリ
ル樹脂のグリシジル基とを選択的に反応させて両者の共
重合体を形成させることによって調製することができ
る。また，上記反応容器に代えて加熱ロール，ニーダー
などを用いて，上記と同様の条件でポリエステル樹脂の
カルボキシル基とアクリル樹脂のグリシジル基とを選択
的に反応させて両者の共重合体を形成させることによっ
ても調製することができるが，上記反応が不十分な場合
は好ましい性能が発現されにくい。この反応を速やかに
進めるために，例えば，ステアリン酸金属塩，イミダゾ
ール，リン化合物などの触媒を両樹脂あるいはどちらか
一方に混合しておいても無論差支えない。
上述のポリエステル樹脂のカルボキシル基と，アクリ
ル樹脂のグリシジル基とを反応させて得られるコポリマ
ーは，好ましくはブロック共重合体である。ポリエステ
ル・アクリル共重合体は，ポリエステル樹脂のカルボキ
シル基とアクリル樹脂のグリシジル基との反応によって
形成されるが，両樹脂の組合せの自由度あるいは，配合
の自由度を考えると，両樹脂の反応に関与する基が平均
して１分子当たり0.01〜1.0個，とくに0.1〜0.9個が好
ましい。
ル樹脂のグリシジル基とを反応させて得られるコポリマ
ーは，好ましくはブロック共重合体である。ポリエステ
ル・アクリル共重合体は，ポリエステル樹脂のカルボキ
シル基とアクリル樹脂のグリシジル基との反応によって
形成されるが，両樹脂の組合せの自由度あるいは，配合
の自由度を考えると，両樹脂の反応に関与する基が平均
して１分子当たり0.01〜1.0個，とくに0.1〜0.9個が好
ましい。
本発明においては，硬化剤としてブロックポリイソシ
アネート化合物（Ｂ）を使用する。
アネート化合物（Ｂ）を使用する。
ブロックポリイソシアネート化合物としては，イソシ
アネート化合物やイソシアネート基を有するプレポリマ
ーを，ブロック剤でマスクしたもので，前記組成物
（Ａ）が有する水酸基と反応して架橋硬化にあずかり得
るようなものであれば使用可能である。より具体的に
は，イソシアネート化合物としては，例えば，イソホロ
ンジイソシアネート，ヘキサメチレンジイソシアネー
ト，水添キシリレンジイソシアネート，ジシクロヘキシ
ルメタンジイソシアネート，あるいはそれらの二量体又
は三量体であるウレトジオン環，イソシアヌル環を有す
るイソシアネート化合物をあげることができ，またプレ
ポリマーとしては，例えば，上記イソシアネート化合物
と，エチレングリコール，ジエチレングリコール，トリ
メチロールプロパン，ペンタエリスリトールなどとの反
応で得られるプレポリマーをあげることができる。ま
た，ブロック剤としては，例えば，ラクタム類，フェノ
ール類，アルコール類，オキシム類，マロン酸エステル
類，アセチルアセトンなどをあげることができる。
アネート化合物やイソシアネート基を有するプレポリマ
ーを，ブロック剤でマスクしたもので，前記組成物
（Ａ）が有する水酸基と反応して架橋硬化にあずかり得
るようなものであれば使用可能である。より具体的に
は，イソシアネート化合物としては，例えば，イソホロ
ンジイソシアネート，ヘキサメチレンジイソシアネー
ト，水添キシリレンジイソシアネート，ジシクロヘキシ
ルメタンジイソシアネート，あるいはそれらの二量体又
は三量体であるウレトジオン環，イソシアヌル環を有す
るイソシアネート化合物をあげることができ，またプレ
ポリマーとしては，例えば，上記イソシアネート化合物
と，エチレングリコール，ジエチレングリコール，トリ
メチロールプロパン，ペンタエリスリトールなどとの反
応で得られるプレポリマーをあげることができる。ま
た，ブロック剤としては，例えば，ラクタム類，フェノ
ール類，アルコール類，オキシム類，マロン酸エステル
類，アセチルアセトンなどをあげることができる。
ブロックポリイソシアネート化合物（Ｂ）の使用量
は，組成物（Ａ）100重量部に対して５〜50重量部，好
ましくは10〜30重量部である。ブロックポリイソシアネ
ートの使用量が５重量部未満であると十分硬化せず，得
られる塗膜の強度が劣り,50重量部を越えると，得られ
る塗料の耐ブロッキング性が悪くなり好ましくない。
は，組成物（Ａ）100重量部に対して５〜50重量部，好
ましくは10〜30重量部である。ブロックポリイソシアネ
ートの使用量が５重量部未満であると十分硬化せず，得
られる塗膜の強度が劣り,50重量部を越えると，得られ
る塗料の耐ブロッキング性が悪くなり好ましくない。
組成物（Ａ）とブロックポリイソシアネート化合物
（Ｂ）との溶融混練により得られる粉体塗料用樹脂組成
物から得られる塗膜の性能に，さらに，ポリエステル樹
脂の特長，あるいは，アクリル樹脂の特長，あるい，ポ
リエステル樹脂とアクリル樹脂の両樹脂の特長を必要と
する場合には，本発明の粉体塗料用樹脂組成物の製造方
法において，さらにポリエステル樹脂もしくはアクリル
樹脂，あるいはポリエステル樹脂及びアクリル樹脂を添
加することができる。これらの場合，ポリエステル樹脂
及びアクリル樹脂としては，本発明において使用したも
のと異なったものであってもよいが，塗膜性能，貯蔵安
定性の観点から同じものであることが好ましい。
（Ｂ）との溶融混練により得られる粉体塗料用樹脂組成
物から得られる塗膜の性能に，さらに，ポリエステル樹
脂の特長，あるいは，アクリル樹脂の特長，あるい，ポ
リエステル樹脂とアクリル樹脂の両樹脂の特長を必要と
する場合には，本発明の粉体塗料用樹脂組成物の製造方
法において，さらにポリエステル樹脂もしくはアクリル
樹脂，あるいはポリエステル樹脂及びアクリル樹脂を添
加することができる。これらの場合，ポリエステル樹脂
及びアクリル樹脂としては，本発明において使用したも
のと異なったものであってもよいが，塗膜性能，貯蔵安
定性の観点から同じものであることが好ましい。
本発明の粉体塗料用樹脂組成物の製造方法において
は，塗料化に際し必要に応じて，例えば，耐食性を改良
するためのエポキシ樹脂，塗膜のワキを抑えるためのベ
ンゾイン，さらに，硬化反応を促進するための硬化触
媒，顔料，レベリング剤，帯電防止剤などの添加剤を配
合することができる。
は，塗料化に際し必要に応じて，例えば，耐食性を改良
するためのエポキシ樹脂，塗膜のワキを抑えるためのベ
ンゾイン，さらに，硬化反応を促進するための硬化触
媒，顔料，レベリング剤，帯電防止剤などの添加剤を配
合することができる。
本発明の粉体塗料用樹脂組成物の製造方法において
は，粉体塗料用樹脂組成物は，例えば，上記各配合成分
をヘンシェル・ミキサーでドライブレンドした後，エク
ストルーダーにより溶融ブレンドし，ついで冷却，粉
砕，分級するなど常法に従い製造することができる。
は，粉体塗料用樹脂組成物は，例えば，上記各配合成分
をヘンシェル・ミキサーでドライブレンドした後，エク
ストルーダーにより溶融ブレンドし，ついで冷却，粉
砕，分級するなど常法に従い製造することができる。
（作用） 本発明の製造方法により得られる粉体塗料用樹脂組成
物から，平滑で光沢のある塗膜を形成し得るのは，ポリ
エステル樹脂とアクリル樹脂とが反応して得られるコポ
リマー，とくにブロック共重合体の存在により，ポリエ
ステル樹脂とアクリル樹脂との相溶性が適度に向上し，
その結果，焼付初期の流動期に膜厚方向に均質にフロー
が起こったためではないかと推察される。また，本発明
の製造方法により得られる粉体塗料溶樹脂組成物から得
られた塗膜が，ポリエステル樹脂及びアクリル樹脂の両
性能を効果的に発現できた理由は，明確ではないが，恐
らく，得られる塗膜の表面にアクリル樹脂層が，一方，
鋼板側にポリエステル樹脂層が形成された，いわば多層
構造をとったためであり，このようにポリエステル樹脂
とアクリル樹脂とが理想的な層分離をしたのは，ポリエ
ステル樹脂の処理鋼板に対する相対的な親和性によるも
のと推察される。
物から，平滑で光沢のある塗膜を形成し得るのは，ポリ
エステル樹脂とアクリル樹脂とが反応して得られるコポ
リマー，とくにブロック共重合体の存在により，ポリエ
ステル樹脂とアクリル樹脂との相溶性が適度に向上し，
その結果，焼付初期の流動期に膜厚方向に均質にフロー
が起こったためではないかと推察される。また，本発明
の製造方法により得られる粉体塗料溶樹脂組成物から得
られた塗膜が，ポリエステル樹脂及びアクリル樹脂の両
性能を効果的に発現できた理由は，明確ではないが，恐
らく，得られる塗膜の表面にアクリル樹脂層が，一方，
鋼板側にポリエステル樹脂層が形成された，いわば多層
構造をとったためであり，このようにポリエステル樹脂
とアクリル樹脂とが理想的な層分離をしたのは，ポリエ
ステル樹脂の処理鋼板に対する相対的な親和性によるも
のと推察される。
（実施例） 次に，実施例及び比較例により本発明を具体的に説明
する。
する。
なお，例中の「部」は「重量部」を意味する。
参考例１（ポリエステル樹脂の製造例） 以下の原料を反応容器に仕込み,250℃でエステル化反
応を行い，理論量の水を系外に除去した後，三酸化アン
チモンを0.5部加え270℃で，減圧度を20mmHgにコントロ
ールして５時間反応を行い，水酸基価36,軟化点115℃，
酸価1,数平均分子量4200のポリエステル樹脂Ａを得た。
応を行い，理論量の水を系外に除去した後，三酸化アン
チモンを0.5部加え270℃で，減圧度を20mmHgにコントロ
ールして５時間反応を行い，水酸基価36,軟化点115℃，
酸価1,数平均分子量4200のポリエステル樹脂Ａを得た。
この樹脂は平均して１分子中に0.08個のカルボキシル
基を有する。
基を有する。
テレフタル酸 1162部 イソフタル酸 498部 エチレングリコール 186部 ネオペンチルグリコール 1040部 トリメチロールプロパン 67部 参考例２（ポリエステル樹脂の製造例） 以下の原料を反応容器に仕込み,250℃でエステル化反
応を行い，理論量の水を系外に除去した後，三酸化アン
チモンを0.5部加え真空下,270℃で４時間反応して重合
度100〜150の高重合度のポリエステル樹脂を調製した。
ついでこの高重合度のポリエステル樹脂をトリメチロー
ルプロパン54部を用いて解重合し，水酸基価33,軟化点1
25℃，酸価1.6,数平均分子量5200のポリエステル樹脂Ｂ
を得た。
応を行い，理論量の水を系外に除去した後，三酸化アン
チモンを0.5部加え真空下,270℃で４時間反応して重合
度100〜150の高重合度のポリエステル樹脂を調製した。
ついでこの高重合度のポリエステル樹脂をトリメチロー
ルプロパン54部を用いて解重合し，水酸基価33,軟化点1
25℃，酸価1.6,数平均分子量5200のポリエステル樹脂Ｂ
を得た。
この樹脂は平均して１分子中に0.15個のカルボキシル
基を有する。
基を有する。
テレフタル酸 1494部 アジピン酸 146部 エチレングリコール 497部 1,4−シクロヘキサンジメタノール 721部 参考例３（ポリエステル樹脂の製造例） 以下の原料を反応容器に仕込み，参考例２と同様にし
て重合度100〜150の高重合度のポリエステル樹脂を調製
した。ついでこの高重合度のポリエステル樹脂をグリセ
リン37部を用いて解重合し，水酸基価36,軟化点110,酸
価3,数平均分子量4700のポリエステル樹脂Ｃを得た。
て重合度100〜150の高重合度のポリエステル樹脂を調製
した。ついでこの高重合度のポリエステル樹脂をグリセ
リン37部を用いて解重合し，水酸基価36,軟化点110,酸
価3,数平均分子量4700のポリエステル樹脂Ｃを得た。
この樹脂は平均して１分子中に0.25個のカルボキシル
基を有する。
基を有する。
テレフタル酸 1661部 ネオペンチルグリコール 834部 エチレングリコール 372部 1,6−ヘキサンジオール 236部 参考例４（ポリエステル樹脂の製造例） ポリエステル樹脂Ａにさらに無水フタル酸592部を加
え,180℃で２時間反応させ，水酸基価27,軟化点117℃，
酸価9,数平均分子量4,800のポリエステル樹脂Ｄを得
た。
え,180℃で２時間反応させ，水酸基価27,軟化点117℃，
酸価9,数平均分子量4,800のポリエステル樹脂Ｄを得
た。
この樹脂は平均して１分子中に0.77個のカルボキシル
基を有する。
基を有する。
参考例５（ポリエステル樹脂の製造例） ポリエステル樹脂Ａにさらに無水フタル酸888部を加
え,180℃で２時間反応させ，水酸基価23,軟化点119℃，
酸価13,数平均分子量5,200のポリエステル樹脂Ｅを得
た。
え,180℃で２時間反応させ，水酸基価23,軟化点119℃，
酸価13,数平均分子量5,200のポリエステル樹脂Ｅを得
た。
この樹脂は平均して１分子中に1.20個のカルボキシル
基を有する。
基を有する。
参考例６（アクリル樹脂の製造例） 撹拌機及び還流冷却器を備えた反応器中にキシレン30
00部を加え加熱還流しながら，以下の単量体，重合開始
剤及び連鎖移動調整剤からなる混合物を４時間にわたっ
て滴下し，さらに還流下で１時間保持した後，冷却しア
ゾイソブチロニトリル５部を加え80〜100℃で残存する
モノマーを系外に除去し，重合を完結させ，さらに減圧
下で溶剤を除去して水酸基価47,軟化点110℃，数平均分
子量4,700ののグリシジル基を含まないアクリル樹脂Ａ
を得た。
00部を加え加熱還流しながら，以下の単量体，重合開始
剤及び連鎖移動調整剤からなる混合物を４時間にわたっ
て滴下し，さらに還流下で１時間保持した後，冷却しア
ゾイソブチロニトリル５部を加え80〜100℃で残存する
モノマーを系外に除去し，重合を完結させ，さらに減圧
下で溶剤を除去して水酸基価47,軟化点110℃，数平均分
子量4,700ののグリシジル基を含まないアクリル樹脂Ａ
を得た。
メチルメタクリレート 400部 ｎ−ブチルメタクリレート 284部 ヒドロキシエチルメタクリレート 156部 スチレン 291部 アゾビスイソブチロニトリル 50部 ｎ−ドデシルメルカプタン ２部 参考例７（アクリル樹脂の製造例） 以下の単量体を用い，参考例６と同様の方法で水酸基
価77,軟化点105℃，グリシジル当量5800,数平均分子量
4,000ののアクリル樹脂Ｂを得た。
価77,軟化点105℃，グリシジル当量5800,数平均分子量
4,000ののアクリル樹脂Ｂを得た。
この樹脂は平均して１分子中に0.7個のグリシジル基
を有する。
を有する。
メチルメタクリレート 600部 ｎ−ブチルメタクリレート 312部 ヒドロキシプロピルメタクリレート 230部 グリシジルメタクリレート 25部 参考例８（アクリル樹脂の製造例） 以下の単量体を用い，参考例６と同様の方法で水酸基
価89,軟化点105℃，グリシジル当量1000,数平均分子量
5,300のアクリル樹脂Ｃを得た。
価89,軟化点105℃，グリシジル当量1000,数平均分子量
5,300のアクリル樹脂Ｃを得た。
この樹脂は平均して１分子中に5.3個のグリシジル基
を有する。
を有する。
メチルメタクリレート 400部 ヒドロキシプロピルメタクリレート 260部 スチレン 333部 グリシジルメタクリレート 142部 参考例９〜11〔組成物（Ａ）の製造例〕 ポリエステル樹脂Ｂとアクリル樹脂Ｂを70:3（参考例
９）,50:50（参考例10）,30:70（参考例11）の重量比で
混合し,170℃で１時間反応して組成物A,B,Cを得た。組
成物A,B,Cのグリシジル当量は，それぞれ33,700,14,70
0,9,500であり，グリシジル基の反応率は，それぞれ42.
6％,20.9％,13.3％であった。
９）,50:50（参考例10）,30:70（参考例11）の重量比で
混合し,170℃で１時間反応して組成物A,B,Cを得た。組
成物A,B,Cのグリシジル当量は，それぞれ33,700,14,70
0,9,500であり，グリシジル基の反応率は，それぞれ42.
6％,20.9％,13.3％であった。
参考例12〔組成物（Ａ）の製造例〕 ポリエステル樹脂Ｃとアクリル樹脂Ｂを70:30の重量
比で混合し,150℃で30分間反応して組成物Ｄを得た。組
成物Ｄのグリシジル当量は29,700であり，グリシジル基
の反応率は34.8％であった。
比で混合し,150℃で30分間反応して組成物Ｄを得た。組
成物Ｄのグリシジル当量は29,700であり，グリシジル基
の反応率は34.8％であった。
参考例13〔組成物（Ａ）の製造例〕 ポリエステル樹脂Ｄとアクリル樹脂Ｂを70:30の重量
比で混合し,140℃で20分間反応して組成物Ｅを得た。組
成物Ｅのグリシジル当量は149,000であり，グリシジル
基の反応率は87.0％であった。
比で混合し,140℃で20分間反応して組成物Ｅを得た。組
成物Ｅのグリシジル当量は149,000であり，グリシジル
基の反応率は87.0％であった。
参考例14〔組成物（Ａ）の製造例〕 ポリエステル樹脂Ａとアクリル樹脂Ａを70:30の重量
比で混合し,180℃で１時間反応して組成物Ｆを得た。
比で混合し,180℃で１時間反応して組成物Ｆを得た。
参考例15〔組成物（Ａ）の製造例〕 ポリエステル樹脂Ｅとアクリル樹脂Ｃを70:30の重量
比で混合し,140℃で反応していたところ20分でゲル化し
た。
比で混合し,140℃で反応していたところ20分でゲル化し
た。
実施例１〜5,比較例１〜５ 第１表に示す組成物，ポリエステル樹脂，アクリル樹
脂及びブロックポリイソシアネート〔アダクトＢ−1530
（ヒュルス社製）〕を第１表に示す割合で採り，混合し
て樹脂組成物を得た。
脂及びブロックポリイソシアネート〔アダクトＢ−1530
（ヒュルス社製）〕を第１表に示す割合で採り，混合し
て樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物に，さらに顔料としてルチル型酸
化チタン〔JR600E（帝国化工（株）製）〕40部及びレベ
リング剤としてポリアクリル酸エステル系のレベリング
剤〔アクロナール4F（BASF社製）〕１部を加え，加熱ロ
ールを用いて120℃で３分間溶融混練し，冷却固化後，
粉砕，分級して粒径が105μｍ以下の粉体塗料を得た。
化チタン〔JR600E（帝国化工（株）製）〕40部及びレベ
リング剤としてポリアクリル酸エステル系のレベリング
剤〔アクロナール4F（BASF社製）〕１部を加え，加熱ロ
ールを用いて120℃で３分間溶融混練し，冷却固化後，
粉砕，分級して粒径が105μｍ以下の粉体塗料を得た。
得られた粉体塗料を静電吹付法により,0.8mm厚のリン
酸亜鉛処理鋼板に約50μｍの膜厚となるように塗装し,2
00℃で20分間焼付けた。
酸亜鉛処理鋼板に約50μｍの膜厚となるように塗装し,2
00℃で20分間焼付けた。
得られた塗膜の性能を，併せて第１表に示す。
第１表から明らかなように，実施例１〜５は，ポリエ
ステル樹脂のカルボキシル基及びアクリル樹脂のグリシ
ジル基が適量であり，両樹脂を反応して得られる共重合
体を含むポリエステル・アクリル・ハイブリッド組成物
を用いた例であり，平滑で光沢があり，ポリエステル樹
脂に由来する強度と，アクリル樹脂に由来する硬度，耐
汚染性，耐候性のいずれをも兼ね備えた優れた，理想的
な塗膜を形成することを示している。
ステル樹脂のカルボキシル基及びアクリル樹脂のグリシ
ジル基が適量であり，両樹脂を反応して得られる共重合
体を含むポリエステル・アクリル・ハイブリッド組成物
を用いた例であり，平滑で光沢があり，ポリエステル樹
脂に由来する強度と，アクリル樹脂に由来する硬度，耐
汚染性，耐候性のいずれをも兼ね備えた優れた，理想的
な塗膜を形成することを示している。
比較例１は、ポリエステル樹脂からなる樹脂組成物を
用いた例であり，得られる塗膜は強度には優れるが，硬
度，耐汚染性，耐候性が劣っていることを示している。
用いた例であり，得られる塗膜は強度には優れるが，硬
度，耐汚染性，耐候性が劣っていることを示している。
比較例２は，アクリル樹脂からなる樹脂組成物を用い
た例であり，得られる塗膜は硬度，耐汚染性，耐候性に
は優れるが，強度が劣っていることを示している。
た例であり，得られる塗膜は硬度，耐汚染性，耐候性に
は優れるが，強度が劣っていることを示している。
比較例３は，実施例１と同じポリエステル樹脂及びア
クリル樹脂を用いているが，両樹脂を反応させて得られ
るコポリマーを含んでいないため，両樹脂の相溶性の悪
さが災いし，平滑な塗膜が得られず，また得られる塗膜
には両樹脂の特長も発現されていにことを示している。
クリル樹脂を用いているが，両樹脂を反応させて得られ
るコポリマーを含んでいないため，両樹脂の相溶性の悪
さが災いし，平滑な塗膜が得られず，また得られる塗膜
には両樹脂の特長も発現されていにことを示している。
比較例４は，ポリエステル樹脂のカルボキシル基及び
アクリル樹脂のグリシジル基が少なすぎる例であり，両
樹脂の反応による共重合体の生成量が少なく，塗膜の平
滑性に劣り，また得られる塗膜には両樹脂の特長も発現
されていないことを示している。
アクリル樹脂のグリシジル基が少なすぎる例であり，両
樹脂の反応による共重合体の生成量が少なく，塗膜の平
滑性に劣り，また得られる塗膜には両樹脂の特長も発現
されていないことを示している。
比較例５は，逆にポリエステル樹脂のカルボキシル基
及びアクリル樹脂のグリシジル基が多すぎる例であり，
両樹脂の反応によるコポリマーの生成量が多く，また，
それに伴い高分子量化が進み塗膜の平滑性が低下し，得
られる塗膜は，とくにアクリル樹脂の特長である耐汚染
性，耐候性に劣っていることを示している。
及びアクリル樹脂のグリシジル基が多すぎる例であり，
両樹脂の反応によるコポリマーの生成量が多く，また，
それに伴い高分子量化が進み塗膜の平滑性が低下し，得
られる塗膜は，とくにアクリル樹脂の特長である耐汚染
性，耐候性に劣っていることを示している。
（発明の効果） 本発明の製造方法により得られる粉体塗料用樹脂組成
物は，鋼板との密着性に起因する優れた強度と，優れた
硬度，耐汚染性，耐候性などの表面機能を併せ持ち，さ
らには平滑で光沢のある理想的な塗膜を一度の塗装で形
成し得る粉体塗料の提供を可能にする。
物は，鋼板との密着性に起因する優れた強度と，優れた
硬度，耐汚染性，耐候性などの表面機能を併せ持ち，さ
らには平滑で光沢のある理想的な塗膜を一度の塗装で形
成し得る粉体塗料の提供を可能にする。
Claims (1)
- 【請求項１】１分子中に平均0.1〜1.0個のカルボキシル
基を有し，水酸基価10〜100,軟化点50〜150℃のポリエ
ステル樹脂（A1）と， １分子中に平均0.1〜4.0個のグリシジル基を有し，水酸
基価30〜150,軟化点50〜150℃のアクリル樹脂（A2）及
び ポリエステル樹脂（A1）とアクリル樹脂（A2）との反応
により形成されるコポリマー（CP）， これら（A1），（A2），（CP）から成る組成物（Ａ）10
0重量部に対し，ブロックポリイソシアネート化合物
（Ｂ）５〜50重量部を溶融混練させて成る粉体塗料用樹
脂組成物の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62272047A JP2608735B2 (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | 粉体塗料用樹脂組成物の製造方法 |
| EP88310049A EP0314447B1 (en) | 1987-10-28 | 1988-10-26 | Process for producing a resin composition for powder coatings. |
| DE88310049T DE3883479T2 (de) | 1987-10-28 | 1988-10-26 | Verfahren zur Herstellung einer Harzzusammensetzung für Pulverlacke. |
| KR1019880014010A KR940003299B1 (ko) | 1987-10-28 | 1988-10-27 | 분말 피복제용 수지 조성물 |
| US07/972,090 US5326821A (en) | 1987-10-28 | 1992-11-05 | Resin composition for powder coatings |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62272047A JP2608735B2 (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | 粉体塗料用樹脂組成物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01115969A JPH01115969A (ja) | 1989-05-09 |
| JP2608735B2 true JP2608735B2 (ja) | 1997-05-14 |
Family
ID=17508368
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|---|---|---|---|
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Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0314447B1 (ja) |
| JP (1) | JP2608735B2 (ja) |
| KR (1) | KR940003299B1 (ja) |
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