JP2989851B2 - 塗料組成物 - Google Patents

塗料組成物

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、グラフト変性飽和ポリエステル樹脂及びア
ミノ樹脂を含有する塗料組成物であって、硬度、可撓
性、耐候性、耐汚染性、撥水性等に優れた塗膜を形成す
るプレコート・メタル用塗料に適した塗料組成物に関す
る。
(従来の技術) プレコートメタルに施される塗装は、後のプレス加
工,折り曲げ加工,打ち抜き加工等に耐える可撓性や加
工性が要求され、これを満足させるためには柔軟で可撓
性の大きい樹脂よりなる塗膜を必要とした。しかしなが
らこの様な塗膜は一般に硬度が不足し又耐汚染性等が劣
る為、実用上の問題点を有していた。一方、ある程度以
上の硬度を有する塗膜は、耐汚染性は良好なものの可撓
性,屈曲性が不足しプレス加工,折り曲げ加工,打ち抜
き加工等によりクラックや剥離を生じるといった様な問
題点を有している。
この種のプレコート・メタル用塗料としては、アミノ
−アクリル樹脂系,アミノ−アルキド樹脂系,アミノ−
オイルフリー・ポリエステル樹脂系あるいはビニル樹脂
系など数多くのものがあるがいずれのものも上記の様な
理由から使用上の制限を受けているというのが現状であ
る。
近年、とくに弱電関連製品と呼ばれる部類の電気製品
たとえば冷蔵庫や洗濯機にあっては高い硬度と優れた耐
汚染性が要求されている処から従来にプレコート・メタ
ル用塗料ではこうした要求に対応できないというのが実
状である。
(発明が解決しようとする課題) 本発明者らは、上記の問題点を解決すべく研究を重ね
た結果、有機溶剤中で、珪素原子含有アクリルモノマー
を、数平均分子量5000〜30000の飽和ポリエステル樹脂
にグラフトせしめて得られるグラフト変性飽和ポリエス
テル樹脂を含有する塗料組成物が硬度,可撓性,耐候
性,耐汚染性,撥水性に優れた塗膜を形成する事を見い
出し、本発明に至った。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 本発明は、有機溶剤中で、過酸化物の存在下に0.1〜2
0重量部の珪素原子含有アクリルモノマーを、数平均分
子量5000〜30000の飽和ポリエステル樹脂:100重量部に
反応せしめてなるグラフト変性飽和ポリエステル樹脂を
含有する塗料組成物に関するものである。
ポリエステルの構成成分である二塩基酸としては一般
周知の原料が使用できる。
具体的には、イソフタル酸,テレフタル酸,無水フタ
ル酸,イソフタル酸ジメチルエステル,テレフタル酸ジ
メチルエステル,アジピン酸,アゼライン酸,セバシン
酸,グルタル酸,ヘキサヒドロ無水フタル酸などであ
り、これらを単独あるいは2種以上で使用できる。多価
アルコールの具体例としては、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,トリメ
チロールプロパン,プロピレングリコール,ジプロピレ
ングリコール,1,6ヘキサンジオール,ネオペンチルグリ
コール,水素化ビスフェノールA,1,4−ブタンジオール,
1,4−シクロヘキサンジオール,2,2,4−トリメチルペン
タン1,3−ジオール,ポリエチレングリコールなどであ
り、これらを単独あるいは2種以上で使用できる。
前記原料より得られた飽和ポリエステル樹脂の分子量
は、5000〜30000、好ましくは、1000〜25000である。50
00以下では塗膜の加工性が劣り、3000以上では増粘して
取り扱いが困難になる。
本発明においてグラフト変性飽和ポリエステル樹脂
は、飽和ポリエステル樹脂溶液中で過酸化物の存在下で
珪素原子含有アクリルモノマーをグラフト反応させたも
のである。珪素原子含有アクリルモノマーとは次に例示
される様な化合物である。
で表されるγ−メタクリルオキシプロピルトリス(トリ
メチルシロキシ)シラン、 (l:0〜6,m:1〜5,n:1〜20,o:0〜2,p:1〜3,R:H又はCH3) で表されるγ−アクリルオキシプロピルトリメトキシシ
ラン,γ−メタクロリルオキシトリエトキシシラン,γ
−メタクロリルオキシプロピルメチルジメトキシシラ
ン、あるいは、 (q:0〜6,R1:H又はCH3,R2:アリール基又はアルキル基) で表されるトリアルキルシロキシアルキルアクリレー
ト,トリアルキルシロキシアルキルメタクリレート,ト
リフェニルシロキシアルキルアクリレート,トリフェニ
ルシロキシアルキルメタクリレート、等がある。
珪素含有アクリルモノマーはポリエステル樹脂100重
量部に対して0.1〜20重量部、好ましくは、0.5〜10重量
部である。0.1重量部より少ない場合には、耐汚染性に
十分な効果が得られず逆に20重量部を越えると、加工性
に十分な効果が得られない。
本発明におけるグラフ変性飽和ポリエステル樹脂は、
ポリエステル樹脂を有機溶剤に溶解させ、過酸化物およ
び珪素原子含有アクリルモノマーを逐次添加していく事
により得る事ができる。また珪素原子含有アクリルモノ
マーは初めから原料ポリエステル樹脂と共に有機溶剤に
溶解させて、ラジカル発生剤のみを逐次添加する方法で
も使用することもできる。反応温度はラジカルを発生す
るのに必要な温度以上である。
有機溶剤としては、トルエン,キシレンなどの芳香族
系炭化水素,メチルエチルケトン,シクロヘキサノンな
どのケトン系溶剤,酢酸エチル,酢酸ブチルなどのエス
テル系溶剤,その他エタノール,ブタノールなどのアル
コール系溶剤があり、これらの混合溶剤であってもよ
い。
本発明で得られたグラフト変性飽和ポリエステル樹脂
は架橋性樹脂であるアミノ樹脂と組み合わせる事により
塗膜を形成する事ができる。アミノ樹脂としては、メラ
ミン樹脂,尿素樹脂,ベンゾグアナミン樹脂,グリコー
ルウリル樹脂があり、これらを単独あるいは2種以上で
使用できる。又、一般公知の顔料,充填剤,添加剤,触
媒などを配合し、熱硬化性塗料とすることができる。
(実施例) 以下、実施例により本発明を説明する。例中、部とは
重量部を、%とは重量%をそれぞれ表わす。
製造例1. グラフト変性飽和ポリエステル(b−1)の
合成 ジメチルテレフタレート492部,エチレングリコール2
52部,ネオペンチルグリコール281部,酢酸亜鉛0.07
部,三酸価アンチモン0.15部を反応缶に仕込み、窒素気
流下にて撹拌しながら160〜220℃に加熱しエステル交換
反応を行った。理論量のメタノールを留出された後、こ
の反応缶にイソフタル酸411部,アゼライン酸209部を仕
込み180〜240℃でエステル化反応させた。酸価が20以上
になったところで、反応缶を徐々に減圧し、1mmHg以
下、240℃で3時間減圧重合させ、水酸基含有飽和ポリ
エステル(a)を得た。ポリエステル(a)は水酸基価
9,酸価1.2,分子量は12,000であった。
次に、上記操作で得られたポリエステル(a)100部
をセロソルブアセテート100部中に150℃で溶解し、続い
て予めセロソルブアセテート57.5部に溶解しておいた過
酸化ベンゾイル1部とγ−メタクリルオキシプロピルト
リス(トリメチルシロキシ)シラン5部を1時間かけて
滴下する。滴下終了後110℃で120分保ちグラフト変性飽
和ポリエステル(b−1)を得た。
製造例2 グラフト変性飽和ポリエステル(b−2)の
合成 上記操作で得られたポリエステル(a)100部をセロ
ソルブアセテート100部中にて150℃で溶解し、続いて予
めセルソルブアセテート57.5部に溶解しておいた過酸化
ベンゾイル1部とγ−アクリルオキシプロピルトリメト
キシシラン5部を1時間かけて滴下する。滴下終了後11
0℃で120分保ちグラフト変性飽和ポリエステル(b−
2)を得た。
製造例3 グラフト変性飽和ポリエステル(b−3)の
合成 上記操作で得られたポリエステル(a)100部をセロ
ソルブアセテート100部中にて150℃で溶解し、続いて予
めセロソルブアセテート57.5部に溶解しておいた過酸化
ベンゾイル1部と製造例1で使用した珪素原子含有アク
リルモノマー0.5部を1時間かけて滴下する。滴下終了
後110℃で120分保ちグラフト変性ポリエステル(b−
3)を得た。
製造例4 グラフト変性飽和ポリエステル(b−4)の
合成 上記操作で得られたポリエステル(a)100部をセロ
ソルブアセテート100部中にて150℃で溶解し続いて予め
セロソルブアセテート57.5部に溶解しておいた過酸化ベ
ンゾイル1部と製造例1で使用した珪素原子含有アクリ
ルモノマー10部を1時間かけて滴下する。滴下終了後11
0℃で120分保ちグラフト変性ポリエステル(b−4)を
得た。
製造例5 製造例1でのポリエステルを除いて製造例1と全く同
じ操作により珪素原子含有アクリル重合体(c−1)を
得た。
製造例6 製造例2でのポリエステルを除いて製造例2と全く同
じ操作により珪素原子含有アクリル重合体(c−2)を
得た。
実施例1〜5および比較例1〜3 製造例1〜6で得られた飽和ポリエステル樹脂(a)
とグラフト変性飽和ポリエステル(b−1),(b−
2),(b−3),(b−4)およびアクリル重合体
(c−1),(c−2)を用いて、表1に示す塗料組成
で塗料をつくり焼付硬化塗膜の物性試験を行った。
塗料の焼付けは、塗料をボンデ鋼板上に20μmの厚さ
で塗布し200℃,10分間おこなった。結果を表1に示す。
試験結果の判定は以下のようにして行った。
(1) 鉛筆硬度 JIS K 5400により三菱ユニを用いて測定した。
(2) 加工性 塗装板を180゜折り曲げ、プレスした。
評価 ○:クラックなし △:1/3クラック ×:全面クラック (3) 耐汚染性 試験片上のマジックインキ(青,黒,赤)跡を24時間
後、エタノールで拭きとる。
(4) 耐酸性 5%CHl溶液を塗面に3ml滴下して24時間放置し次いで
水洗い塗面の変化を目視により判定 評価 ◎:異常なし ○:若干の変色が認められる
△:変色が認められる ×:フクレが認められる (5) 耐アルカリ性 5%NaOH溶液を塗面に3ml滴下して24時間放置し、次
いで水洗し、塗面の変化を目視により判定。評価は耐酸
性に準ずる。
(6) 水との接触角 水平な試験板塗面上に注射器にて脱イオン水約0.03cc
を水滴として滴下し、滴下1分間経時の水滴と塗面との
接触角を協和界面科学社製,コンタクトアングルメータ
ーにて測定。
(7) 流水浸漬試験 試験片を水道水に8時間流水浸漬後、80℃の電気乾燥
炉で16時間乾燥させた。
(発明の効果) 本発明のグラフト変性飽和ポリエステル樹脂組成物
は、珪素原子含有アクリルモノマーをグラフトさせて分
岐構造をもたせ、塗膜の加工性を損なわず、硬度および
耐汚染性を高めるものである。
さらに珪素原子を有する事により、撥水性の効果があ
り例えば熱交換器のフィン材等に用いる事で熱効率の低
下を防止する事も可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C09D 161:22) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C09D 151/08,167/02 C08G 63/695,63/91

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】有機溶剤中で、過酸化物の存在下に0.1〜2
    0重量部の珪素原子含有アクリルモノマーを、数平均分
    子量5000〜30000の飽和ポリエステル樹脂:100重量部に
    反応せしめてなるグラフト変性飽和ポリエステル樹脂、
    及びアミノ樹脂を含有することを特徴とする塗料組成
    物。
  2. 【請求項2】数平均分子量5000〜30000の飽和ポリエス
    テル樹脂を有機溶剤に溶解せしめてなる樹脂溶液に、過
    酸化物及び前記飽和ポリエステル樹脂:100重量部に対し
    て0.1〜20重量部の珪素原子含有アクリルモノマーを逐
    次添加し、前記飽和ポリエステル樹脂に珪素原子含有ア
    クリルモノマーを反応せしめてなるグラフト変性飽和ポ
    リエステル樹脂、及びアミノ樹脂を含有することを特徴
    とする塗料組成物。
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