JP2914745B2 - 粉体塗料用樹脂組成物 - Google Patents

粉体塗料用樹脂組成物

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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、塗膜の60゜光沢が60以下（以後艶消しと言
う）で平滑性及び加工性に優れ、さらに塗膜がつめ等に
よる傷付時光沢変化（以後つめ傷性と言う）のない粉体
塗料用樹脂組成物に関する。
（従来の技術） 分子内にグリシジル基を有するアクリル樹脂とカルボ
キシル基を有するポリエステル樹脂よりなる粉体塗料用
樹脂は、特開昭49−47456号、特開昭49−53239号、特開
昭50−151225号、特開昭51−125109号及び特開昭56−13
6856号等で報告されているが、これらは全て形成される
塗膜が高光沢で加工性を有するものである。
一方粉体塗料は、その経済性及び性能により着実に使
用量が伸びてきているが、他方で要求される性能も多様
化し、塗膜の意匠性の観点より、平滑で艶消し外観を有
し、かつ加工性、つめ傷性に優れる粉体塗料の開発が望
まれていた。
（本発明が解決しようとする課題） しかしながら、カルボキシル基を有するポリエステル
樹脂の如き多塩基酸化合物と分子内にグリシジル基を有
するアクリル樹脂よりなる粉体塗料は、前述の如く、塗
膜が高光沢の場合においてのみ所望の加工性を発現し得
た。したがって艶消し状態の塗膜とすると、平滑性、加
工性に劣るものしか得られず、さらにはつめ傷等により
傷部の光沢が出、傷部が目立つと言う欠点を有してい
た。
（課題を解決するための手段） 本発明者らは、かかる現況に鑑みて、塗膜が平滑で艶
消し外観と加工性、つめ傷性を同時に発現できる粉体塗
料用樹脂組成物を提供すべく鋭意検討した結果、特定の
アクリル樹脂混合物と特定の各塩基酸化合物よりなる粉
体塗料用樹脂組成物が上記目的を達成することを見い出
し、本発明に至った。
すなわち本発明は、 （Ａ）式（Ｉ） （式中、R1及びR2は水素原子又は低級アルキル基を示
す。） で表わされる単量体成分（ａ−１）10〜50重量％及び前
記単量体成分（ａ−１）と共重合可能でかつ一種以上の
単量体成分（ａ−２）90〜50重量％の割合で重合させて
なる共重合体であって、 （Ａ−１）140℃における粘度が100〜800ポイズのアク
リル樹脂10〜90重量％及び （Ａ−２）140℃における粘度が1000〜5000ポイズのア
クリル樹脂90〜10重量％ とを含有するアクリル樹脂成分と （Ｂ）カルボキシル基を２個以上有し、前記140℃にお
ける粘度が、100〜2000ポイズであるポリエステル樹脂 よりなることを特徴とする粉体塗料用樹脂組成物を提供
するものである。
本発明におけるアクリル樹脂は140℃における粘度が1
00〜800ポイズのアクリル樹脂（Ａ−１）10〜90重量％
及び140℃における粘度が1000〜5000ポイズのアクリル
樹脂（Ａ−２）90〜10重量％よりなるが、好ましくはア
クリル樹脂（Ａ−１）20〜80重量％とアクリル樹脂（Ａ
−２）80〜20重量％よりなる。アクリル樹脂（Ａ−１）
の140℃における粘度（以後140℃における粘度を単に粘
度と言う）が100ポイズ未満であると塗膜の60゜光沢が6
0を越え艶消しにならない。また、粉体塗料として耐ブ
ロッキング性が悪くなる。アクリル樹脂（Ａ−１）の粘
度が800ポイズを越えると艶消し外観は得られるが、加
工性、つめ傷性が低下する。またアクリル樹脂（Ａ−
１）の割合が10重量％未満であると艶消し外観は得られ
るが、加工性が低下する。アクリル樹脂（Ａ−１）の割
合が90重量％を超えると、加工性、つめ傷性は良好であ
るが艶消し外観が得られない。
アクリル樹脂（Ａ−２）の粘度が1000ポイズ未満であ
ると塗膜の光沢が出易く、5000ポイズを越えると艶消し
にはなるが、加工性、つめ傷性が低下する。またアクリ
ル樹脂（Ａ−２）の割合が10重量％未満であると塗膜は
艶消しにならず、90重量％を越えると加工性、つめ傷性
に劣る。
さらに、アクリル樹脂（Ａ−１）及びアクリル樹脂
（Ａ−２）中の単量体成分（ａ−１）は10〜50重量％好
ましくは10〜40重量％、より好ましくは20〜40重量％で
ある。これが10重量％未満の場合、十分な架橋効果が得
られず、50重量％を越えると塗膜の平滑性に劣る。また
アクリル樹脂（Ａ−１）及びアクリル樹脂（Ａ−２）の
合計中単量体（ａ−１）が10〜50重量％であれば問題な
い。ここで単量体成分（ａ−１）において、R1、R2の低
級アルキル基としては、メチル、エチル、プロピルなど
が挙げられ、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、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であり、こ
れ等は１種または２種以上が用いられる。
次に上記の単量体成分（ａ−１）と共重合可能な単量
体成分（ａ−２）としては、アクリル酸又はメタクリル
酸のアルキルエステル類例えばアクリル酸メチル、アク
リル酸エチル、アクリル酸ノルマルブチル、アクリル酸
イソブチル、アクリル酸・２−エチルヘキシル、アクリ
ル酸シクロヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル
酸エチル、メタクリル酸ノルマルブチル、メタクリル酸
イソブチル、メタクリル酸・２−エチルヘキシル、メタ
クリル酸ラウリル、メタクリル酸トリデシル、メタクリ
ル酸ステアリル、メタクチル酸シクロヘキシル等が例示
され、さらにビニル系モノマー例えばスチレン、ビニル
トルエン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル類、
例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリルなど、ア
クリルアミド類、例えばアクリルアミド、ジメチルアク
リルアミドなど、アクリル酸又はメタクリル酸のヒドロ
キシアルキルエステル類、例えばアクリル酸ヒドロキシ
エチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸
ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル及
び不飽和二塩基酸のジアルキルエステル類等が挙げら
れ、これらの１種または２種以上が用いられる。
上記例の如き単量体（ａ−１）及び（ａ−２）の混合
物とアゾビスイソブチロニトリル、過酸化ベンゾイル等
の開始剤等を用い、一般的な重合法によりアクリル樹脂
は合成できる。
本発明において用いられるアクリル樹脂の粘度は単量
体の種類及び重合度に相関し、重合度に関しては開始剤
濃度、重合溶媒濃度、重合温度あるいは連鎖移動剤等に
より適宜調整することができる。
次に、本発明では粘度が100〜2000ポイズのカルボキ
シル基を２個以上有するポリエステル樹脂（Ｂ）を用い
るが、粘度が100ポイズ未満であると、光沢ある塗膜性
が得られ、さらに塗料の耐ブロッキング性が低下する。
粘度が2000ポイズを越えると、平滑性、加工性、耐つめ
傷性が低下する。
本発明に用いるポリエステル樹脂（Ｂ）は水酸基と比
べ酸過剰の条件下で重縮合反応により、あるいはポリエ
ステルポリオール樹脂の水酸基に酸無水物を付加するこ
とにより容易に合成できる。この場合の粘度の調整も前
記アクリル樹脂の場合と同様にして行うことができる。
このようなポリエステル樹脂を調製するための芳香族
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、無水フタル酸、ナフタレンジカル
ボン酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメ
リット酸などの多価カルボン酸及びパラオキシ安息香酸
などのヒドロキシカルボン酸が挙げられる。また芳香族
カルボン酸以外の酸としてはコハク酸、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、アイコサンジカルボン酸、マレイン酸、無
水マレイン酸、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、無水ヘキサヒドロフタル
酸、ナジック酸など多価カルボン酸及びリンゴ酸、酒石
酸、1,2−ヒドロキシステアリン酸などのヒドロキシカ
ルホ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。
前記アクリル樹脂（Ａ−１）、アクリル樹脂（Ａ−
２）及びポリエステル樹脂（Ｂ）より粉体塗料を製造す
るに当り、アクリル樹脂（Ａ−１）、アクリル樹脂（Ａ
−２）中のグリシジル基とポリエステル樹脂（Ｂ）の酸
基は当量比で1.5:0.5〜0.5:1.5の範囲が好ましく、さら
に好ましくは1.2:0.6〜0.6:1.2である。
さらにアクリル樹脂（Ａ−１）、アクリル樹脂（Ａ−
２）及びポリエステル樹脂（Ｂ）よりなる本発明の粉体
塗料用樹脂組成物には塗料化に際し必要に応じて、発明
の目的をそこなわない範囲で、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触媒、顔料、
レベリング剤、帯電防止剤などの添加剤、助剤、樹脂を
配合することができる。
本発明の艶消し粉体塗料樹脂組成物は、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、一軸あるいは二軸混練機等により溶融混合し、次い
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。
なお、本発明で言う140℃における粘度は、BROOKFIEL
D ENGINEERING LABORTORIES、INC製のTHER MOSEL及びMO
DEL DV−IIを用い測定した。
また、得られた粉体塗料は、通常の静電塗装法により
容易に静電塗装ができる。
（実施例） 次に実施例及び比較例により本発明をさらに詳細に説
明する。なお例中の「部」は「重量部」を意味する。
製造例−１ アクリル樹脂（Ａ−１−１）の合成 撹拌機及び還流冷却器を備えた反応器にキシレン700
部を加え、加熱還流しながら下記組成の単量体、開始剤
からなる混合物を４時間にわたって反応器中に滴下し、
さらに還流下で１時間保持した後、冷却しさらにアゾビ
スイソブチロニトリルを５部加え100℃で２時間反応さ
せた。得られた樹脂溶液を加熱脱キシレン後さらに減圧
下でキシレンを除去した。この様にして得られたアクリ
ル樹脂（Ａ−１−１）は140℃での粘度410ポイズ、エポ
キシ当量505であった。
スチレン 150部 メチルメタクリレート 330部 ｎ−ブチルメタクリレート 220部 グリシジルメタクリレート 300部 アゾビスイソブチロニトリル 40部 製造例−２ アクリル樹脂（Ａ−１−２）の合成 製造例−１と同様な方法で、下記組成の単量体、開始
剤混合物を反応させてアクリル樹脂（Ａ−１−２）を合
成した。得られた樹脂の140℃での粘度は620ポイズ、エ
ポキシ当量3050であった。
スチレン 150部 メチルメタクリレート 410部 ｎ−ブチルメタクリレート 390部 グリシジルメタクリレート 50部 アゾビスイソブチロニトリル 40部 製造例−３ アクリル樹脂（Ａ−１−３）の合成 製造例−１と同様な方法で、下記組成の単量体、開始
剤混合物を反応させてアクリル樹脂（Ａ−１−３）を合
成した。得られた樹脂の140℃での粘度は300ポイズ、エ
ポキシ当量275であった。
スチレン 150部 メチルメタクリレート 240部 ｎ−ブチルメタクリレート 60部 グリシジルメタクリレート 550部 アゾビスイソブチロニトリル 40部 製造例−４ アクリル樹脂（Ａ−１−４）の合成 製造例−１と同様な方法で、下記組成の単量体、開始
剤混合物を反応させてアクリル樹脂（Ａ−１−４）の合
成を行った。得られた樹脂の140℃での粘度は80ポイ
ズ、エポキシ当量は520であった。
スチレン 150部 メチルメタクリレート 330部 ｎ−ブチルメタクリレート 220部 グリシジルメタクリレート 300部 アゾビスイソブチロニトリル 40部 ｔ−ブチルパーオキシ２−エチルヘキサノエート40部 製造例−５ アクリル樹脂（Ａ−１−５）の合成 製造例−１と同様な方法で、下記組成の単量体、開始
剤混合物を反応させてアクリル樹脂（Ａ−１−５）の合
成を行った。得られた樹脂の140℃での粘度は890ポイ
ズ、エポキシ当量495であった。
スチレン 150部 メチルメタクリレート 330部 ｎ−ブチルメタクリレート 220部 グリシジルメタクリレート 300部 アゾビスイソブチロニトリル 32部 製造例−６ アクリル樹脂（Ａ−２−１）の合成 製造例−１と同様な方法で、下記組成の単量体、開始
剤混合物を反応させてアクリル樹脂（Ａ−２−１）の合
成を行った。得られた樹脂の140℃での粘度は1400ポイ
ズ、エポキシ当量は500であった。
スチレン 300部 メチルメタクリレート 320部 ｎ−ブチルメタクリレート 80部 グリシジルメタクリレート 300部 アゾビスイソブチロニトリル 30部 製造例−７ アクリル樹脂（Ａ−２−２）の合成 製造例−１と同様な方法で、以下の単量体及び開始剤
を用いアクリル樹脂（Ａ−２−２）の合成を行った。得
られた樹脂の140℃での粘度は4500ポイズ、エポキシ当
量は490であった。
スチレン 300部 メチルメタクリレート 320部 ｎ−ブチルメタクリレート 80部 グリシジルメタクリレート 300部 アゾビスイソブチロニトリル 20部 製造例−８ アクリル樹脂（Ａ−２−３）の合成 製造例−１と同様な方法で、下記組成の単量体、開始
剤混合物を反応させてアクリル樹脂（Ａ−２−３）の合
成を行った。得られた樹脂の140℃での粘度は5800ポイ
ズ、エポキシ当量485であった。
スチレン 300部 メチルメタクリレート 320部 ｎ−ブチルメタクリレート 80部 グリシジルメタクリレート 300部 アソビスイソブチロニトリル 15部 製造例−９ ポリエステル樹脂−１の合成 下記の組成で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0.3倍加え、270℃で減圧度20mmHgに制
御して５時間反応を行った。得られたポリエステル樹脂
１は、酸価46、140℃での粘度は480ポイズであった。
テレフタル酸 648部 イソフタル酸 137部 エチレングリコール 87部 ネオペンチルグリコール 297部 製造例−10 ポリエステル樹脂−２の合成 下記の組成で原料を反応容器に仕込み、製造例−９と
同様な方法でエステル化反応を行った。得られたポリエ
ステル樹脂−２は、酸価38、140℃での粘度は1800ポイ
ズであった。
テレフタル酸 635部 イソフタル酸 134部 エチレングリコール 87部 ネオペンチルグリコール 297部 製造例−11 ポリエステル樹脂−３の合成 下記の組成で原料を反応容器に仕込み、製造例−９と
同様な方法でエステル化を行った。得られたポリエステ
ル樹脂−３の酸価は78、140℃での粘度は40ポイズであ
った。
テレフタル酸 635部 イソフタル酸 200部 エチレングリコール 87部 ネオペンチルグリコール 297部 製造例−12 ポリエステル樹脂−４の合成 下記の組成で原料を反応容器に仕込み、製造例−９と
同様な方法でエステル化を行った。得られたポリエステ
ル樹脂−４の酸価30、140℃での粘度は3500ポイズであ
った。
テレフタル酸 622部 イソフタル酸 131部 エチレングリコール 87部 ネオペンチルグリコール 297部 なおこのようにして調製したポリエステル樹脂−１〜
ポリエステル樹脂−４は、カルボキシル基を２個以上有
するものであるが、ポリエステル樹脂−３及び−４は粘
度が本発明の規定範囲より外れる。
実施例１〜７及び比較例１〜９ 第１表に示す様に製造例１〜12で合成したアクリル樹
脂中のグリシジル基とポリエステル樹脂中のカルボキシ
ル基を当量比で配合し、さらに顔料、レベリング剤を配
合し、二軸混練機を用い110℃で溶融混練、冷却固化
後、粉砕、分級を行い粉体塗料を得た。
得られた粉体塗料を静電塗装により、0.8mm厚のリン
酸亜鉛処理鋼板に約70μｍの膜厚となるように塗装し、
200℃で20分間焼付けた。
得られた塗膜の性能を第２表に示す。
（発明の効果） 本発明の粉体塗料用樹脂組成物は、艶消しでかつ平滑
な外観と共にデュポン衝撃性、エリクセン等加工性、さ
らにはつめ傷性に優れる塗膜を形成するという優れた効
果を奏する。しかもこの粉体塗料用樹脂組成物は一度の
塗装でこのような優れた物性の塗膜を形成することがで
きる。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−13707（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−105071（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−128925（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−41443（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−84137（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C09D 133/00 - 133/14 C09D 163/00 - 163/04 C09D 167/00 - 167/03 C09D 5/03

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（Ａ）式（Ｉ） （式中、R1及びR2は水素原子又は低級アルキル基を示
    す。） で表わされる単量体成分（ａ−１）10〜50重量％及び前
    記単量体成分（ａ−１）と共重合可能な単量体成分（ａ
    −２）少なくとも１種90〜50重量％の割合で重合させて
    なる共重合体であって、 （Ａ−１）140℃における粘度が100〜800ポイズのアク
    リル樹脂10〜90重量％及び （Ａ−２）140℃における粘度が1000〜5000ポイズのア
    クリル樹脂90〜10重量％ とを含有するアクリル樹脂成分と （Ｂ）カルボキシル基を２個以上有し140℃における粘
    度が、100〜2000ポイズであるポリエステル樹脂 よりなることを特徴とする粉体塗料用樹脂組成物。
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