JP3385487B2 - 粉体塗料用樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は塗膜の平滑性、光沢、鮮
映性及び耐熱性等の物性に優れ、且つ耐ブロッキング性
の良好な粉体塗料用樹脂組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、エポキシ樹脂とカルボキシル基含有ポリエステル樹
脂とからなる粉体塗料は機械的強度、耐薬品性、密着性
及び耐食性に優れることから家電用途をはじめ広範な用
途に利用されている。しかしながら粉体塗料に使用され
るエポキシ樹脂及びカルボキシル基含有ポリエステル樹
脂は、その分子量が比較的高く溶融時の粘度も高いた
め、塗膜表面の平滑性の点では十分なものではなく、特
に薄膜の場合は溶剤型塗料に比べはるかに劣つているの
が現状である。

【０００３】従来、粉体塗料の塗膜表面の平滑性を改良
する方法としては、塗料の主成分であるエポキシ樹脂、
あるいはカルボキシル基含有ポリエステル樹脂の分子量
を小さくし、ガラス転移温度及び溶融時の粘度を下げる
方法等がとられてきた。しかしこの方法で得られた塗料
は平滑性が改善されるものの、塗料の貯蔵安定性（耐ブ
ロッキング性）が悪いばかりか、耐衝撃性、及び密着性
等の物性が低下するという問題があつた。

【０００４】

【課題を解決する為の手段及び作用】本発明は上記問題
点を解決し、耐ブロッキング性を損なうことなく、平滑
性が良好な粉体塗料用樹脂組成物を提供するものであ
る。即ち本発明の、１分子中に少なくとも１．５個以上
のエポキシ基を持ち、かつエポキシ当量が１００〜２０
００ｇ／ｅｑの範囲にある非結晶性エポキシ樹脂〔Ａ〕
と、ハイドロキノンジグリシジルエーテル又は２，５−
ジ−ｔ−ブチルハイドロキノンジグリシジルエーテルか
ら選ばれる結晶性エポキシ樹脂〔Ｂ〕と、酸価が２０〜
１５０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲にあるポリエステル樹脂
〔Ｃ〕を必須成分とする粉体塗料用樹脂組成物によっ
て、前記問題点を解決した。

【０００５】本発明で用いる非結晶性エポキシ樹脂
〔Ａ〕は１分子中に少なくとも１．５個以上のエポキシ
基を持ち、かつエポキシ当量が１００〜２０００ｇ／ｅ
ｑの範囲にある非結晶性エポキシ樹脂である。例えばビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エ
ポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられ、
その一種、あるいは二種以上を組み合わせても使用でき
る。

【０００６】本発明で用いる第二の成分である結晶性エ
ポキシ樹脂〔Ｂ〕は、ハイドロキノンジグリシジルエー
テル（エポキシ当量１１８ｇ／ｅｑ、融点１０５℃）、
２，５−ジ−ｔ−ブチルハイドロキノンジグリシジルエ
ーテル（エポキシ当量１７３ｇ／ｅｑ、融点１４４℃）
から選ばれる。ここにいう融点とは示差走査熱量計で測
定した融点である。なかでも２，５−ジ−ｔ−ブチルハ
イドロキノンジグリシジルエーテルが特に好ましい。融
点が６０℃以下の場合、得られる塗料は耐ブロッキング
性が悪くなり、また融点が２００℃以上の場合、焼付け
時の溶融が不十分となり、本発明の効果が発揮できず好
ましくない。

【０００７】本発明で用いる第三の成分であるポリエス
テル樹脂〔Ｃ〕は、酸価が２０〜１５０ｍｇＫＯＨ／
ｇ、好ましくは３０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇで、軟化点
が７０〜１５０℃、好ましくは８０〜１２０℃の範囲に
あるカルボキシル基含有ポリエステル樹脂である。その
製造法については特に制限はなく、多価カルボン酸と多
価アルコールから周知慣用の方法で製造されうるもので
ある。

【０００８】その多価カルボン酸としてはメチルヘキサ
ヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロ
イソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、フタル酸、
イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメ
リット酸等の脂環族及び芳香族多価カルボン酸類ならび
にその無水物。アジピン酸、セバシン酸、コハク酸、ア
ゼライン酸等の飽和脂肪族ジカルボン酸類等である。

【０００９】一方、多価アルコールとしては、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジ
オール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジ
オール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタ
エリスリトール等の脂肪族グリコール類、２，２−ビス
（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン、ビス（４
−ヒドロキシシクロヘキシル）メタン等の脂環族グリコ
ール類が使用される。

【００１０】本発明の必須成分である非結晶性エポキシ
樹脂〔Ａ〕と結晶性エポキシ樹脂〔Ｂ〕の配合割合は、
重量比で９９．９〜５０対０．１〜５０、好ましくは９
９．５〜７０対０．５〜３０である。結晶性エポキシ樹
脂〔Ｂ〕の重量比が０．１より少ないときは、塗膜の平
滑性が十分でなく本発明の効果が発揮できない。逆に５
０より多いときは耐ブロッキング性が悪くなつたり、塗
膜の可撓性が低下する等好ましくない。

【００１１】本発明のポリエステル樹脂〔Ｃ〕の配合割
合は、非結晶性エポキシ樹脂〔Ａ〕と、結晶性エポキシ
樹脂〔Ｂ〕の総量のエポキシ基量とカルボキシル基量が
ほぼ等量比になるようにし、エポキシ基とカルボキシル
基の当量比が１．０：０．８〜１．０：１．２の範囲に
なるようにすることが好ましい。

【００１２】本発明の粉体塗料用樹脂組成物は上記必須
成分の他に沈降性硫酸バリウム等の充填剤、酸化チタン
等の顔料、イミダゾール化合物等の硬化促進剤、更にア
クリル酸エステルオリゴマー等のフロー調整剤等を配合
することができる。

【００１３】本発明の粉体塗料用樹脂組成物を製造する
方法としては、所定の組成比に選んだ原料成分をヘンシ
ェルミキサーによつて十分混合したのち、エクストルー
ダー等を用いて７０〜１３０℃、好ましくは８０〜１１
０℃で混練し、冷却後、微粉砕し、ついで所望粒径に分
級して製品とすることができる。次に、実施例により本
発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に
よつて限定されるものではない。

【００１４】ポリエステル樹脂〔Ｃ〕の製造例１ ネオペンチルグリコール２００部、エチレングリコール
１５０部、ジメチルテレフタレート４２０部、及び酢酸
亜鉛０．２部からなる混合物を、生成するメタノールを
系外に除去しながら２２０℃で３時間反応させた後、テ
レフタル酸２９０部、アジピン酸１５部、及びジブチル
スズオキサイド０．３部を追加して２４０℃まで昇温
し、生成する縮合水を系外に除去しながら５時間反応さ
せた。次に反応物を２００℃まで冷却して無水トリメリ
ット酸１１０部を追加して更に同温度で３時間反応させ
て、酸価６２ｍｇＫＯＨ／ｇ、軟化温度１１０℃のポリ
エステル樹脂〔Ｃ−１〕を得た。

【００１５】ポリエステル樹脂〔Ｃ〕の製造例２ ネオペンチルグリコール２００部、エチレングリコール
１２０部、テレフタル酸４００部からなる混合物を生成
する縮合水を系外に除去しながら２５０℃で５時間反応
させた後、三酸化アンチモンを０．２部、イソフタル酸
２０部、トリメリット酸２７部を追加して２７０℃まで
昇温し、生成する縮合水を系外に除去しながら５時間反
応させて、酸価６７ｍｇＫＯＨ／ｇ、軟化温度９６℃の
ポリエステル樹脂〔Ｃ−２〕を得た。

【００１６】

【実施例及び比較例】

実施例１ 非結晶性エポキシ樹脂として、ＹＤ−０１２（東都化成
（株）製ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、エポキシ当
量６５０ｇ／ｅｑ、軟化点８１℃）、結晶性エポキシ樹
脂〔Ｂ−１〕として、２，５−ジ−ｔ−ブチルハイドロ
キノンジグリシジルエーテル（東都化成（株）製、エポ
キシ当量１７３ｇ／ｅｑ、融点１４４℃）、ポリエステ
ル樹脂として製造例１で得た〔Ｃ−１〕、白色顔料とし
て酸化チタン（石原産業（株）製、商品名ＣＲ−５
０）、硬化促進剤としてキュアゾールＣ１１Ｚ（四国化
成（株）製）、及びフロー調整剤としてアクロナール４
Ｆ（ＢＡＳＦ社製）を表１に示す割合でヘンシェルミキ
サーで予備混合し、次いでエクストルーダーで１００〜
１１０℃で混練し、冷却後微粉砕し、１４０メッシュの
ふるいで分級して目的とする粉体塗料を得た。なお全エ
ポキシ樹脂中に占める結晶性エポキシ樹脂の割合は５％
になるよう調整した。

【００１７】実施例２ ポリエステル樹脂として製造例２で得たポリエステル樹
脂〔Ｃ−２〕を用いた以外は実施例１と同様にして粉体
塗料を得た。

【００１８】実施例３ 非結晶性エポキシ樹脂として、ＹＤ−０１４（東都化成
（株）製ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、エポキシ当
量９５０ｇ／ｅｑ、軟化点１００℃）を用いた以外は実
施例１と同様にして粉体塗料を得た。

【００１９】実施例４ 非結晶性エポキシ樹脂として、ＹＤ−０１４を用い、全
エポキシ樹脂中に占める結晶性エポキシ樹脂〔Ｂ−１〕
の割合を２０％になるよう表１に示す割合で配合した以
外は実施例１と同様にして粉体塗料を得た。

【００２０】実施例５ 非結晶性エポキシ樹脂として、ＹＤ−０１４を用い、結
晶性エポキシ樹脂〔Ｂ−２〕として、ハイドロキノンジ
グリシジルエーテル（エポキシ当量１１８ｇ／ｅｑ、融
点１０５℃）を用い、全エポキシ樹脂中に占める結晶性
エポキシ樹脂〔Ｂ−１〕の割合を１０％になるよう表１
に示す割合で配合した以外は実施例１と同様にして粉体
塗料を得た。

【００２１】比較例１ 結晶性エポキシ樹脂を用いずに、表１に示す割合で配合
した以外は実施例１と同様にして粉体塗料を得た。

【００２２】比較例２ 結晶性エポキシ樹脂を用いず、非結晶性エポキシ樹脂と
して、ＹＤ−０１４を用い、表１に示す割合で配合した
以外は実施例１と同様にして粉体塗料を得た。

【００２３】比較例３ 結晶性エポキシ樹脂を用いず、非結晶性エポキシ樹脂と
して、ＹＤ−０１１（東都化成（株）製ビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂、エポキシ当量４５０ｇ／ｅｑ、軟化
点６５℃）を用い、表１に示す割合で配合した以外は実
施例１と同様にして粉体塗料を得た。

【００２４】比較例４ 結晶性エポキシ樹脂〔Ｂ−２〕として、ハイドロキノン
ジグリシジルエーテルを用い、全エポキシ樹脂中に占め
る結晶性エポキシ樹脂〔Ｂ−２〕の割合を７０％になる
よう表１に示す割合で配合した以外は実施例１と同様に
して粉体塗料を得た。

【００２５】各調整した粉体塗料についてリン酸亜鉛処
理鋼板上に膜厚が４０μｍになるように静電塗装し、１
８０℃で２０分焼付けを行つた。諸物性を調べたところ
表１のとおりであつた。

【００２６】

【表１】 表１における物性の測定法と評価法は下記のとおりであ
る。 耐ブロッキング性 試料を４０℃の恒温槽の中に１０日間入れたのちブロッ
キングの状態を調べた。 ガラス転移温度（Ｔｇ） 塗膜の一部を取り、ＤＳＣにより昇温速度１０℃／ｍｉ
ｎで測定した変曲点より求めた。 平滑性 目視判定 ６０度鏡面光沢度 ＪＩＳ Ｋ ５４００に準じて求めた。 耐衝撃性 ＪＩＳ Ｋ ５４００に準じて求めた。（直径１／２イ
ンチ、５００ｇ） エリクセン値 ＪＩＳ Ｋ ５４００に準じて求めた。 尚、耐ブロッキング性と平滑性の評価基準は次の通りで
ある。 ◎：極めて良好 ○：良好 △：やや不良 ×：不良

【００２７】

【発明の効果】表１に示した結果から明らかに、本発明
の粉体塗料用樹脂組成物は適度な融点を有する結晶性エ
ポキシ樹脂を使用しているため、塗膜の平滑性と塗料の
貯蔵安定性（耐ブロッキング性）の整合性が取れたもの
であり、粉体塗料として有用なものである。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−102274（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−1152（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−288317（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−156866（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−127440（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−48637（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−138502（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09D 1/00 - 10/00 C09D 101/00 - 201/10 C08K 3/00 - 13/08 C08L 1/00 - 101/16 C08G 59/00 - 59/72

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １分子中に少なくとも１．５個以上のエ
   ポキシ基を持ち、かつエポキシ当量が１００〜２０００
   ｇ／ｅｑの範囲にある非結晶性エポキシ樹脂〔Ａ〕と、
   ハイドロキノンジグリシジルエーテル又は２，５−ジ−
   ｔ−ブチルハイドロキノンジグリシジルエーテルから選
   ばれる結晶性エポキシ樹脂〔Ｂ〕と、酸価が２０〜１５
   ０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲にあるポリエステル樹脂〔Ｃ〕
   を必須成分とする粉体塗料用樹脂組成物。
2. 【請求項２】 非結晶性エポキシ樹脂〔Ａ〕と結晶性エ
   ポキシ樹脂〔Ｂ〕の配合割合が重量比で９９．９〜５０
   対０．１〜５０である請求項１記載の粉体塗料用樹脂組
   成物。