JP3218640B2 - 粉体塗料用樹脂組成物および粉体塗料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新規にして有用なる粉体
塗料用樹脂組成物および粉体塗料に関する。さらに詳細
には、本発明は必須の成分として、酸基含有ポリエステ
ル樹脂と、特定のグリシジル基含有ビニル共重合体とを
含有することから成る、艶消し仕上げの可能なる粉体塗
料用樹脂組成物および粉体塗料に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気製品やＯＡ機器などの各種の金属製
品；建築外装用パネル、内装パネルならびにフェンスな
どの各種の建材類、あるいは、その他の塗装において、
ポリエステル系の粉体塗料を適用し、焼き付けによって
硬化塗膜を得ることが、広く、実用化されており、近
時、とくに、艶消し塗膜が多用されている。

【０００３】ところで、ポリエステル系粉体塗料での艶
消しにあっては、従来、粒径が１〜３０ミクロン（μ
ｍ）なる体質顔料を配合するとか、あるいは、反応速度
または溶融粘度の異なる２種のポリエステル系粉体塗料
を混合するという方法が採られて来ていて、現在に到っ
ている。

【０００４】しかしながら、前者方法にあっては、体質
顔料の配合に起因して、塗膜性能の低下が避けられ得な
いし、一方、後者方法にあっては、予め、２種の粉体塗
料を調製して置いてから混合する処から、製造工程が複
雑になるだけではなく、粉体塗料を回収し、再使用する
さいに、元の配合比と変わったりするために、その都
度、配合比の再調整を必要とし、それに伴って、しばし
ば、艶の変化などが見られ、確実で均質なる艶消し塗膜
を得るには、少なからず、問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来技術
に従う限りは、どうしても、常に安定した形で、しか
も、艶消し効果が充分に発現され得るような、極めて実
用性の高い粉体塗料用樹脂組成物を得ることは、到底、
出来ないというのが、実状であった。

【０００６】したがって、本発明が解決しようとする課
題は、一にかかって、粉体同志の混合によらずに、樹脂
の組成それ自体で以て、艶消し効果が充分に発揮され、
粉体塗料の回収・再使用にさいしても、確実にして、か
つ、均質なる艶消し効果が得られるような、新規なるポ
リエステル系粉体塗料用の樹脂組成物とこの樹脂組成物
を含有して成る粉体塗料を提供することであり、これが
本発明の主目的である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
上述した如き発明が解決しようとする課題に照準を合わ
せて、鋭意、検討を重ねた結果、酸基含有ポリエステル
樹脂と、特定のグリシジル基含有ビニル共重合体とを含
んで成る樹脂組成物とこの樹脂組成物を含有して成る粉
体塗料が、上述した如き本発明の主目的に合致するもの
であることを見い出すに及んで、本発明を完成するに到
った。

【０００８】すなわち、本発明は、酸基含有ポリエステ
ル樹脂（Ａ）と、グリシジル基含有ビニル共重合体
（Ｂ）とを必須の成分として含有し、かつ、上記したグ
リシジル基含有ビニル共重合体（Ｂ）が、芳香族ビニル
モノマー（ａ−１）５０〜８０重量％と、グリシジル基
含有ビニルモノマー（ａ−２）２０〜５０重量％と、上
記した芳香族ビニルモノマー（ａ−１）およびグリシジ
ル基含有モノマー（ａ−２）と共重合性を有する他のモ
ノマー（ａ−３）の０〜３０重量％との共重合体である
ことから成る、艶消し仕上げが可能なる、極めて有用な
る粉体塗料用樹脂組成物とこの粉体塗料用樹脂組成物を
含有して成る粉体塗料を提供しようとするものである。

【０００９】ここいおいて、まず、上記した酸基含有ポ
リエステル樹脂（Ａ）としては、たとえば、酸成分を多
価アルコールに対して過剰に反応せしめて得られるよう
なものとか、あるいは、水酸基含有ポリエステル樹脂に
酸無水基を反応せしめて得られるようなものなどが挙げ
られる。

【００１０】ここで言う、ポリエステル樹脂とは、何
ら、特別なものではなく、通常、用いられるような、就
中、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、アジピン
酸、マレイン酸またはダイマー酸の如き、各種の多価カ
ルボン酸類と、とくに、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ネオペンチルグリコールまたはトリメチ
ロールプロパンの如き、各種の多価アルコール（ポリオ
ール）類とを、公知慣用の方法に従って、縮合せしめて
得られるものなどである。

【００１１】より具体的には、ポリオール成分が過剰と
なるような条件で反応せしめて得られる水酸基末端ポリ
エステルに、トリメリット酸の如き、各種の酸無水基含
有化合物を付加反応せしめることによって得られるもの
であるとか、あるいは、最初から、多価カルボン酸類が
過剰となるような条件で反応せしめて得られるものとい
った形の、いわゆるカルボキシル基末端ポリエステル樹
脂が挙げられる。

【００１２】就中、当該酸基含有ポリエステル樹脂
（Ａ）としては、酸価が１０〜２５０ＫＯＨｍｇ／ｇな
る範囲内で、しかも、軟化点が６０〜１５０℃なる範囲
内のものの使用が適切である。

【００１３】次いで、前記したグリシジル基含有ビニル
共重合体（Ｂ）としては、芳香族ビニルモノマー（ａ−
１）の５０〜８０重量％と、グリシジル基含有ビニルモ
ノマー（ａ−２）の２０〜５０重量％と、上記した芳香
族ビニルモノマー（ａ−１）およびグリシジル基含有ビ
ニルモノマー（ａ−２）と共重合性を有する他のモノマ
ー（ａ−３）の０〜３０重量％との共重合体が有効であ
る。

【００１４】当該グリシジル基含有ビニル共重合体
（Ｂ）を調製するに当たって用いられる、まず、上記の
グリシジル基含有ビニルモノマー（ａ−２）として特に
代表的なもののみを例示するにとどめれば、グリシジル
アクリレート、β−メチルグリシジルアクリレート、グ
リシジルメタクリレートもしくはβ−メチルグリシジル
メタクリレートの如き、各種の（メタ）アクリル酸グリ
シジルエステル類；

【００１５】あるいは、アリルアルコールの（メチル）
グリシジルエーテル、メタリルアルコールの（メチル）
グリシジルエーテル、Ｎ−グリシジルアクリル酸アミド
またはビニルスルホン酸グリシジルなどである。

【００１６】これらは単独使用でも２種以上の併用でも
よいことは、勿論である。そして、かかるグリシジル基
含有ビニルモノマー（ａ−２）の使用量としては、１０
〜６０重量％、好ましくは、２０〜５０重量％なる範囲
内が適切である。

【００１７】また、前記した芳香族ビニルモノマー（ａ
−１）として特に代表的なもののみを例示するにとどめ
れば、スチレン、ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、α−メチ
ルスチレンもしくはビニルトルエンなどであるが、とり
わけ、スチレンの使用が望ましい。

【００１８】そして、かかる芳香族ビニルモノマー（ａ
−１）の使用量としては、５０〜８０重量％の範囲内が
適切である。５０重量％未満の場合には、どうしても、
艶消し効果が低下するようになる処から、好ましくな
い。

【００１９】さらに、前記した共重合可能なる他のモノ
マー類（ａ−３）としては、勿論、共重合性を有するも
のであれば、いずれでもよいが、それらのうちでも特に
代表的なもののみを例示するにとどめれば、下記するよ
うな、各種のアクリル酸エステル類および各種のメタク
リル酸エステル類、ならびに、その他のエチレン性不飽
和単量体類（ビニル系単量体類）などである。

【００２０】すなわち、アクリル酸エステル類および各
種のメタクリル酸エステル類として特に代表的なものの
みを例示するにとどめれば、アクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸イソ
プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチ
ル、アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、アクリル酸シクロヘ
キシル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸オ
クチル、アクリル酸２−エチルオクチル、アクリル酸ド
デシルもしくはアクリル酸ベンジル；またはアクリル酸
２−ヒドロキシエチルの如き、各種の水酸基含有化合物
などであるし、

【００２１】メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸イソプロ
ピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチ
ル、メタクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、メタクリル酸ヘキ
シル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸オク
チル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸
ドデシル、メタクリル酸フェニルもしくはメタクリル酸
ベンジル；またはメタクリル酸２−ヒドロキシエチルも
しくはメタクリル酸２−ヒドロキシプロピルの如き、各
種の水酸基含有化合物などである。

【００２２】また、その他のエチレン性不飽和単量体類
（ビニル系単量体類）として特に代表的なもののみを例
示するにとどめれば、フマル酸ジアルキルエステル類；
イタコン酸ジアルキルエステル類；またはアクリロニト
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
クリルアミドもしくはアルコキシメチロールアミドの如
き、各種のアミド類などをはじめ、さらには、ビニルオ
キサゾリドン、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類また
は珪素含有ビニル単量体類などである。

【００２３】上掲された如き各種のモノマー類を用い
て、当該グリシジル基含有ビニル共重合体（Ｂ）を調製
するには、溶液重合法や非水分散重合法などの、公知慣
用の、いずれの重合方法をも適用し得るが、就中、溶液
ラジカル重合法によるのが、最も簡便である。

【００２４】かくて、前述した酸基含有ポリエステル樹
脂（Ａ）と当該グリシジル基含有ビニル共重合体（Ｂ）
との配合割合としては、前者樹脂（Ａ）中のカルボキシ
ル基と、後者共重合体（Ｂ）中のグリシジル基との当量
比として、０．３〜２．０、好ましくは、０．７〜１．
５なる範囲内が適切であって、しかも、当該共重合体
（Ｂ）の存在割合が、前記樹脂（Ａ）と当該共重合体
（Ｂ）の合計１００重量％に対して、１０〜３０重量％
となるように配合するのが望ましい。

【００２５】かかるカルボキシル基とグリシジル基との
当量比が、上記の範囲を逸脱する場合には、どうして
も、機械的性質などの塗膜性能が低下するようになるの
で、好ましくない。

【００２６】また、当該共重合体（Ｂ）と樹脂（Ａ）と
の重量％に付いては、当該共重合体（Ａ）の存在割合が
１０重量％未満の場合には、充分なる艶消し効果が得ら
れ難くなるし、一方、３０重量％を超えて当該共重合体
（Ｂ）を多量に用いられる場合には、どうしても、塗膜
物性が低下するようになるので、いずれの場合も、本発
明の目的に対して好ましくない結果を与えるこよにな
る。

【００２７】本発明の粉体塗料用樹脂組成物において
は、勿論、艶消し効果以外の、塗膜性能をも改良するた
めにも、アジピン酸、ドデカン二酸（ドデカンジカルボ
ン酸）もしくはフタル酸の如き、各種の低分子量の酸類
（酸化合物類）および／または無水こはく酸または無水
トリメリット酸の如き、各種の酸無水物類などを添加し
たり、あるいは、エポキシ当量が４００〜１，２００な
る範囲内のエピ−ビス型（ビスフェノール類−エピクロ
ールヒドリン付加反応物）エポキシ樹脂類もしくはトリ
グリシジルイソシアヌレートの如き、各種の低分子エポ
キシ化合物類などを添加しても差し支えがない。

【００２８】さらに、ε−カプロラクタムの如き、公知
慣用の各種のブロック化剤でブロックされたブロックイ
ソシアネートなどを添加することもまた、差し支えがな
い。

【００２９】かくして得られる本発明の粉体塗料用樹脂
組成物には、さらに、必要に応じて、触媒類、表面調整
剤類または顔料類などをはじめ、その他の所望により加
えられる、各種の添加剤類などを添加せしめることも出
来る。

【００３０】本発明の粉体塗料用樹脂組成物は、通常の
粉体塗料の調製条件に従って、すなわち、必要なる添加
剤類を添加配合し、次いで、溶融混練し、造粒し、しか
るのち、粉砕せしめるなどの操作を通して、目的とする
粉体塗料を調製することが出来る。

【００３１】本発明における艶消しのメカニズムについ
ては、未だ、解明されていないが、特定の組成が必須の
ものであること、就中、特に一定量以上の芳香族ビニル
モノマー（ａ−１）が共重合されたグリシジル基含有ビ
ニル共重合体（Ｂ）が必須のものであることが、まず、
見い出されている。

【００３２】このことに関連して、本発明の粉体塗料用
樹脂組成物は、１０〜２５０ＫＯＨｍｇ／ｇなる酸価を
有し、かつ、６０〜１５０℃なる軟化点を有するとい
う、特定の酸基含有ポリエステル樹脂（Ａ）と、芳香族
ビニルモノマー（ａ−１）の５０〜８０重量％と、グリ
シジル基含有ビニルモノマー（ａ−２）の２０〜５０重
量％と、共重合性を有する他のモノマー（ａ−３）の０
〜３０重量％とを共重合せしめて得られる、特定のグリ
シジル基含有ビニル共重合体（Ｂ）とを、必須の成分と
して含有することを特徴とするものである。

【００３３】

【実施例】次に、本発明を参考例、実施例、比較例およ
び試験結果例により、一層、具体的に説明することにす
る。以下において、部よび％は特に断りの無い限りは、
すべて重量基準であるものとする。

【００３４】参考例 １〔酸基含有ポリエステル樹脂
（Ａ）の調製例〕 テレフタル酸の６１９部、イソフタル酸の１０９部、ネ
オペンチルグリコールの４０５部、トリメチロールプロ
パンの９７部およびジｎ−ブチル錫オキサイド（ジブチ
ルチンオキサイド）の０．５部を反応容器に仕込み、２
４０℃に昇温して、脱水縮合反応を行って、酸価が４５
で、かつ、軟化点が１１４℃なる目的樹脂を得た。以
下、これを樹脂（Ａ−１）と略記する。

【００３５】参考例 ２（同上） ジメチルテレフタレートの４３０部、エチレングリコー
ルの８３部およびネオペンチルグリコールの３２３部を
仕込み、さらに、酢酸亜鉛の０．５部を加えて、２１０
℃で２時間の脱メタノール反応を行ってから、テレフタ
ル酸の２９７部およびアジピン酸の８８部を加えて、２
４０℃で５時間の脱水縮合反応を行って、目的とする樹
脂（Ａ）を得た。以下これを樹脂（Ａ−２）と略記す
る。

【００３６】参考例 ３〜６〔グリシジル基含有ビニル
共重合体（Ｂ）の調製例〕 温度計、攪拌機、還流冷却器および窒素ガス導入管を備
えた反応容器に、キシレンの６６．７部を入れ、窒素ガ
スで器内の空気を置換し、加熱還流させた。

【００３７】次いで、そこへ第１表に示されるようなモ
ノマー類および重合開始剤類よりなる混合物を、４時間
に亘って滴下し、滴下終了後も、さらに１時間、還流下
に保持したのちに冷却して、アゾビスイソブチロニトリ
ルの０．５部を加え、１００℃に保持して、残りのモノ
マー類の重合を行い、重合を完結せしめた。

【００３８】しかるのち、得られた重合液から溶剤を除
去することにより、固形の目的共重合体を得た。以下、
参考例３で得られたものを、共重合体（Ｂ−１）と略記
し、同様にして、参考例４、５および６で得られた、そ
れぞれの共重合体を、参考例の番号順に、（Ｂ−２）、
（Ｂ−３）および（Ｂ−４）と略記する。

【００３９】参考例 ７および８（対照用のグリシジル
基含有ビニル共重合体の調製例） 第１表に示されるようなモノマー類および重合開始剤類
よりなる混合物を用いるように変更した以外は、参考例
１〜４と同様にして、対照用の共重合体類を得た。以
下、参考例７で得られたものを、共重合体（Ｂ−５）と
略記し、参考例８で得られたものを、共重合体（Ｂ−
６）と略記する。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【表２】

【００４２】実施例 １ 「ブスコニーダー ＰＲ４６型」（スイス国ブス社製の
連続溶融混練機）を用い、１１０℃なる条件下に、酸基
含有ポリエステル樹脂と、グリシジル基含有ビニル共重
合体とを、それぞれ、第２表に示されるような割合で配
合し、さらに、各種の添加剤類をも、所定量だけ配合し
て、溶融混練し、冷却後に粉砕機で粉砕せしめ、１５０
メッシュの篩いを通過した区分（通過分）を集めて、各
種の粉体塗料を調製した。

【００４３】

【表３】

【００４４】

【表４】

【００４５】

【表５】

【００４６】

【第２表の脚注】「ＴＧＩＧ」……………トリイソグリ
シジルイソシアヌレートの略記 「Ｂ−１５３０」………「ＩＰＤＩ ａｄｄｕｃｔ Ｂ
−１５３０」（ドイツ国ヒュルス社製の、イソホロンジ
イソシアネートの付加体）の略記 アクロナール ４Ｆ……「アクロナール ４Ｆ」（ドイ
ツ国ＢＡＳＦ社製の流動調整剤）の略記

【００４７】試験結果例 １〜１０ 実施例１〜６および比較例１〜４で得られた、それぞれ
の粉体塗料を、粉体塗料用静電塗装機により、燐酸亜鉛
処理を施した０．８ｍｍなる厚さの梨地鋼板上に、塗膜
厚が５０±５ミクロン（μｍ）となろように塗装し、２
００℃で２０分間の焼き付けを行って、試験板を得た。

【００４８】かくして得られた、それぞれの試験板につ
いて、各種の塗膜性能の評価を行った。それらの結果
は、まとめて、第３表に示す。

【００４９】

【表６】

【００５０】

【表７】

【００５１】

【第３表の脚注】耐衝撃性は、１／２インチ・ノッチ付
きで、５００ｇの加重下に行った。耐塩水噴霧性は、２
４０時間に亘って行った。

【００５２】第３表からも明らかなように、本発明の粉
体塗料用樹脂組成物は、諸性能のバランスにも優れるも
のである上に、本発明の主目的である艶消し効果が格段
に優れるものであることが知れよう。

【００５３】

【発明の効果】以上に詳述したように、本発明の粉体塗
料用樹脂組成物は、諸性能のバランスにも優れるもので
ある上に、就中、艶消し効果が格段に優れるものである
ことが知れよう。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】酸基含有ポリエステル樹脂（Ａ）と、グリ
   シジル基含有ビニル共重合体（Ｂ）とを必須の成分とし
   て含有し、かつ、上記したグリシジル基含有ビニル共重
   合体（Ｂ）が、芳香族ビニルモノマー（ａ−１）５０〜
   ８０重量％と、グリシジル基含有ビニルモノマー（ａ−
   ２）２０〜５０重量％と、上記した芳香族ビニルモノマ
   ー（ａ−１）およびグリシジル基含有モノマー（ａ−
   ２）と共重合性を有する他のモノマー（ａ−３）の０〜
   ３０重量％との共重合体であることを特徴とする、粉体
   塗料用樹脂組成物。
2. 【請求項２】前記した酸基含有ポリエステル樹脂（Ａ）
   が、１０〜２５０ＫＯＨｍｇ／ｇなる酸価を有し、か
   つ、６０〜１５０℃なる軟化点を有するものである、請
   求項１記載の粉体塗料用樹脂組成物。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の粉体塗料用樹脂
   組成物を含有して成ることを特徴とする粉体塗料。