JP2621530B2

JP2621530B2 - 塗装鋼板用塗料組成物

Info

Publication number: JP2621530B2
Application number: JP1437690A
Authority: JP
Inventors: 修司横手; 弘田近; 惠一朗戸川; 弘藤本; 裕水村
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1990-01-24
Filing date: 1990-01-24
Publication date: 1997-06-18
Anticipated expiration: 2012-06-18
Also published as: JPH03217471A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は塗装鋼板用塗料組成物に関するものである。
さらに詳しくは本発明は耐酸性、耐水性、耐蝕性に優れ
且つ加工性に優れた塗装鋼板用プライマー塗料組成物を
提供するものである。

（従来技術および解決しようとする課題）塗装鋼板、すなわちいわゆるプレーコート鋼板はその
経済性、生産性、加工性などの利点を生かして屋根材、
壁材など建材分野、物置、ラジエーターユニットなどの
屋外器物、VTR、洗濯機などの家電製品に広く使用され
ている。塗装鋼板として、まず第１に要求される特性は
折曲げ加工性に優れていることである。現在用いられて
いる塗料用樹脂としてはアルキッド樹脂、アクリル樹
脂、エポキシ樹脂等があるが加工性には欠点があり、高
度な加工性を要求される分野においては、高分子量ポリ
エステルが使用されているのが現状である。

現在、塗装鋼板用プライマー樹脂としては、主として
エポキシ樹脂であるが、エポキシ樹脂は可撓性に欠ける
ため高度の加工に耐えられず、加工部の塗膜にクラック
が発生し、容易に腐蝕するという欠点がある。エポキシ
樹脂は一般に耐蝕性が良好であると認識されているが、
上記問題のために高加工用プライマーとしてはその利点
が生かしきれないという重大な欠陥がある。

このような問題点を解決するために、本発明者らの一
部は既に特公昭62−5467号公報において加工性に優れ、
しかも耐湿性、耐蝕性、耐溶剤性に優れた塗装鋼板用塗
料組成物を提案している。しかしながら近年、社会的環
境問題となっている酸性雨等により、上記公報の組成物
においても耐酸性、耐蝕性に重大な欠点のあることが判
明した。すなわち上記組成物は加工性、耐湿性に優れて
いるものの、耐酸性に極めて劣っており、建材業界から
早急な解決の要望が出されている。

（課題を解決するための手段）本発明者らは上記問題点に鑑み、加工性、耐湿性、耐
蝕性に優れ、且つ特に耐酸性に優れた塗装鋼板用プライ
マー用樹脂を得るべく、種々鋭意研究を重ねた結果、驚
くべきことに、カルボン酸成分として芳香族ジカルボン
酸、グリコール成分としてジエチレングリコールおよび
ビスフェノールＡのエチレンオキシドまたは／およびプ
ロピレンオキシド付加物を用いたポリエステルが著しく
耐酸性を向上し、且つ加工性、耐蝕性に優れた塗料用組
成物を提供することを見出し、本発明に到達した。すな
わち、本発明は芳香族ジカルボン酸80〜100モル％およ
び芳香族ジカルボン酸以外のジカルボン酸20〜０モル％
とジエチレングリコール20〜70モル％および下記一般式
（Ｉ）で示されるビスフェノールＡのエチレンオキシド
または／およびプロピレンオキシド付加物80〜30モル％
からなるポリエステル樹脂に、アルキルエーテル化ポル
ムアルデヒド樹脂を配合することを特徴とする塗装鋼板
用塗料組成物である。

本発明のポリエステル樹脂はジカルボン酸成分とし
て、芳香族ジカルボン酸80〜100モル％および芳香族ジ
カルボン酸以外のジカルボン酸20〜０モル％からなり、
芳香族ジカルボン酸としてはテレフタル酸、イソフタル
酸、オルソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸な
どが挙げられる。また芳香族ジカルボン酸以外のジカル
ボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、アゼライン
酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、ダイマー酸等の脂
肪族ジカルボン酸、およびヘキサハイドロ無水フタル
酸、ヘキサハイドロイソフタル酸、ヘキサハイドロテレ
フタル酸等の脂環族ジカルボン酸を挙げることができ
る。

本発明のポリエステル樹脂はジカルボン酸成分が芳香
族ジカルボン酸80〜100モル％、および芳香族ジカルボ
ン酸以外のジカルボン酸20〜０モル％からなる。さらに
好ましい組成としては芳香族ジカルボン酸90〜100モル
％芳香族シカルボン酸以外のジカルボン酸10〜０モル％
からなる。特に芳香族ジカル酸100モル％が望ましい。
芳香族ジカルボン酸は経済性および物性の点から適宣選
択されるが、耐蝕性、耐薬品性の点からテレフタル酸お
よびイソフタル酸を用いるのが好ましい。

芳香族ジカルボン酸が80モル％未満の場合には、耐酸
性、耐蝕性が著しく低下し、プロライマー用樹脂としの
実用に耐えない性能となる。

また、本発明のポリエステル樹脂はグリコール成分と
して、ジエチレングリコール20〜70モル％前記一般式
（Ｉ）で示されるビスフェノールＡのエチレンオキシド
または／プロピレンオキシド付加物80〜30モル％からな
ることが必須である。ジエチレングリコールの代わり
に、例えばエチレングリコール、ネオペンチルグリコー
ルなどを用いても本発明の目的は達成されず、ジエチレ
ングリコールが特異的に効果がある。

本発明のポリエステル樹脂においてグリコール成分と
してジエチレングリコールが70モル％を超えると耐蝕
性、耐酸性が悪くなり、一方20モル％に満たない場合に
は加工性が低下し、本発明の目的は達成されない。

本発明のポリエステル樹脂グリコール成分は実質的に
ジエチレングリコールと前記一般式（Ｉ）の化合物で構
成されるが、本発明の目的を損わない範囲において炭素
数２〜９の公知の脂肪族、脂環族グリコールを併用する
こともできる。

本発明のポリエステル樹脂は実質的にジカルボン酸と
グリコールからなるが、少量の３官能以上のポリカルボ
ン酸または／およびポリオールを使用することにより、
さらに耐蝕性、耐薬品性、耐溶剤性を向上することがで
きる。このような目的に使用できる３官能以上のポリカ
ルボン惨としてはトリメリット酸、ピロメリット酸等の
芳香族ポリカルボン酸、ブタンテトラカルボン酸等の脂
肪族カルボン酸等を挙げることができ、３官能以上のポ
リオールとしてはグリセリン、トリメチロールエタン、
トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の脂
肪族ポリオール等を挙げることができ、10モル％以下の
量、好ましくは１モル％〜５モル％の範囲で使用でき
る。

本発明のポリエステル樹脂は、還元粘度で0.3〜0.7数
平均分子量で5,000〜25,000であることが好ましい。

本発明に用いるアルキルエーテル化ホルムアルデヒド
樹脂としては例えばメタノール、エタノール、ｎ−プロ
パノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノールなどの炭
素数１〜４のアルコールによってアルキエーテル化され
たホルムアルデヒドあるいはパラホルムアルデヒド等と
尿素、N,N−エチレン尿素、ジシアンジアミド、アミノ
トリアジン等との縮合生成物であり、具体的にはメトキ
シ化メチロール尿素、メトキシ化メチロールN,N′−エ
チレン尿素、メトキシ化メチロールジシアンジアミド、
メトキシ化メチロールメラミン、メトキシ化メチロール
ベンゾグアナミン、ブトキ化メチロールメラミン、ブト
キシ化メチロールベンゾグアナミン等が挙げられる。

本発明の塗料組成物は前記ポリエステル樹脂とアルキ
ルエーテル化ホルムアルデヒド樹脂との割合が95〜60:5
〜40（重量比）であることが好ましい。前記ポリエステ
ル樹脂の割合が95重量％を超えると目的とする耐蝕性、
硬度が不足して好ましくない。また60重量％未満である
と加工性が劣り、好ましくない。

本発明の塗料組成物には硬化触媒としてｐ−トルエン
スルホン酸、リン酸モノアルキルエステル、ｐ−トルエ
ンスルホン酸のアミン塩を添加してもよい。触媒の使用
量としては前記ホルムアルデヒド樹脂に対し０〜５重量
％である。

また本発明の塗料用組成物は有機溶媒に溶解した形で
使用されるものである。有機溶媒としては、例えばトル
エン、キシレン、ソルベッソ100,150、酢酸エチル、酢
酸ブチル、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチ
ルセロソルブアセテート、メチルエチルケトン、メチル
イソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン、エ
チレングリコールアセテート等から溶解性、蒸発速度を
考慮して適宣選択される。

本発明の塗料組成物には、目的、用途に応じて、酸化
チタン、タルク、硫酸バリウムなどの体質顔料、亜鉛ク
ロメート、ストロンチュウムクロメートなどの防蝕顔
料、公知の着色剤、表面平滑剤、消泡剤、揺変剤などを
配合できる。また、本発明の目的を損なわない範囲にお
いて他の合成樹脂、例えば、エポキシ樹脂、フェノール
樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂などの配合するこ
ともできる。

本発明の塗料組成物はそれ自体を塗布焼付しただけで
も充分な性能を示すが、さらに耐候性、耐汚染性を向上
する目的でトップコートとして公知の上塗り塗料を塗布
することもできる。

本発明塗料組成物はロール練り機、媒体分散機などの
公知の分散、混練方法で製造される。本発明の塗料組成
物は、ロールコーター、カーテンコーター、スプレー塗
装など従来の方式で塗装でき、乾燥、焼付温度も適宣選
択できるが通常は150℃〜270℃で10秒〜20分である。

（実施例）以下、実施例を挙げて詳細に説明するが、本発明は実
施例によって何ら限定されるものではない。実施例中、
単に部とあるのは重量部を示し、％とあるのは重量％を
示す。各測定項目は以下の方法に従った。

（１）還元粘度ηsp/c（dl/g）ポリエステル0.1gをフェノール／テトラクロロエタン
（容量比6/4）混合溶媒25ccに溶かし、30℃で測定し
た。

（２）屈曲性（加工性）塗装鋼板を180゜折曲げ、屈曲部に発生する割れを判
定した。3Tとは折曲げ部に同じ板厚のものを３枚挟んで
折曲げた際にクラックが発生しないことを示す。数字が
小さい程加工性が良好であることを示す。

（３）耐酸性５％H₂SO₄水溶液に室温で50時間浸漬し、外観の異常
を目視で判定した。

（４）耐アルカリ性５％NaOH水溶液に室温で24時間浸漬し、外観の異常を
判定した。

（５）耐蝕性塗膜面にナイフでクロスカットを入れた後、35℃で５
％NaCl塩水噴霧テスト1000時間後の腐蝕の状態を測定し
た。

また2T折曲げ加工を行った後、同様のテストを行った
後腐蝕の状態を目視で観察した。

参考例上塗り用塗料の調整市販の高分子量ポリエステルバイロン300（東洋紡
績（株）製）80部、同バイロン200 20部をシクロヘキサ
ノン117部、ソルベッソ150 116部の溶媒中に80℃撹拌下
投入し、約３時間かけて溶解した。得られた溶液にメチ
ルエーテル化メチロールメラミン（商品名：スミマール
Ｍ−40S、不揮発物80％住友化学工業製）25部、酸化チ
タン125部、ｐ−トルエンスルホン酸0.25部、表面平滑
剤としてポリフローＳ（共栄社油脂化学工業（株）製）
0.5部をビーズ分散機で８時間振とう混練し塗装鋼板用
上塗り用塗料（ａ）を調製した。

製造例１ジメチルテレフタレート388部、ジメチルイソフタレ
ート380部、無水トリメリット酸7.7部、ジエチレングリ
コール678部、ユニオールDA−350（ビスフェノールＡの
エチレンオキシド2.3モル付加物、日本油脂（株）製）8
40部、テトラブチルチタネート0.41部を反応容器に仕込
み、140℃〜220℃まで４時間かけてエステル交換反応を
行った。次に１時間かけて1mmHgまで減圧し、更に0.1〜
0.3mmHgの減圧下270℃で２時間重縮合反応を行った。得
られた樹脂（Ａ）は還元粘度0.47であった。以下同様に
して種々のポリエステル樹脂（Ｂ）〜（Ｇ）を合成し
た。

その結果を第１表に示す。

実施例ポリエステル樹脂（Ａ）〜（Ｄ）100部を各々シクロ
ヘキサノン／ソルベッソ−150混合溶剤（重量比50/50）
233部に溶解し、不揮発分30％に調節した。

上記ポリエステル樹脂溶液333部、メチルエーテル化
メチロールメラミン（商標名：スミマールＭ−40S前
出）10部、ストロンチュウムクロメート40部、酸化チタ
ン40部、ｐ−トルエンスルホン酸0.25部を配合し、ビー
ズ分散機で８時間振とう混練し、各々本発明の塗装鋼板
用塗料組成物（ｉ）〜（iv）を調製した。

ポリエステル樹脂（Ｅ）〜（Ｇ）を用いて、全く同様
にして塗料用組成物（ｖ）〜（vii）を得た。また比較
のため市販の塗装鋼板用エポキシプライマー（viii）を
も用いた。

得られた塗料組成物を厚さ0.5mmのリン酸亜鉛処理亜
鉛メッキ鋼板に塗布し220℃で60秒間焼付けた。塗膜厚
は５μｍであった。

得られた塗装板にさらに参考例で得た上塗り用塗料を
塗膜厚約20μｍになるように塗布し230℃で60秒間焼付
け、試料片とした。得られた塗装板の塗膜性能を第２表
に示した。

本発明の塗装鋼板用塗料組成物が従来のポリエステル
およびエポキシ樹脂を用いた場合に比べて、加工性、耐
蝕性、耐酸性に極めて優れていることがわかる。

（本発明の効果）本発明の塗装鋼板用塗料組成物は、ポリエステル樹脂
のグリコール成分にジエチレングリコールおよび前記一
般式（Ｉ）で示されるビスフェノールＡのエチレンオキ
シドでを使用しているために加工性、耐湿性に優れてお
り、特に従来のポリエステル樹脂を用いた場合に比べて
著しく耐酸性の良好なものが得られる。本発明の塗装鋼
板用塗料組成物によって高度の加工性と耐蝕性、耐酸性
の諸性能が達成された工業的意義は大きい。本発明の塗
装鋼板用塗料組成物は、上記の利点を生かしプレコート
鋼板用プライマーとして特に高耐蝕を要求される建材、
屋外器物はもとより、家電製品にも広く使用することが
できるのは勿論のこと、金属、プラスチック、紙用の塗
料としても使用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者水村裕滋賀県大津市堅田２丁目１番１号東洋紡績株式会社総合研究所内審査官佐藤健史 (56)参考文献特開昭57−40525（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】芳香族ジカルボン酸80〜100モル％および
芳香族ジカルボン酸以外のジカルボン酸20〜０モル％と
ジエチレングリコール20〜70モル％および下記一般式
（Ｉ）で示されるビスフェノールＡのエチレンオキシド
または／およびプロピレンオキシド付加物80〜30モル％
からなるポリエステル樹脂に、アルキルエーテル化ホルムアルデヒド樹脂を配合するこ
とを特徴とする塗装鋼板用塗料用樹脂組成物。