JP3786282B2 - Thermosetting powder coating composition - Google Patents

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Description

本発明は、低温硬化性に優れ、かつ貯蔵安定性にも優れ、耐酸性などの諸特性に優れた被膜を形成可能な熱硬化性粉体塗料組成物に関する。   The present invention relates to a thermosetting powder coating composition that is excellent in low-temperature curability, excellent in storage stability, and capable of forming a film excellent in various properties such as acid resistance.

熱硬化性粉体塗料組成物は、塗装時に有機溶剤を大気中に揮散することのない、環境調和型塗料として金属塗装全般に広く使用されている。なかでも、エポキシ基含有ビニル系重合体やポリエステル樹脂を樹脂成分とした形の熱硬化性粉体塗料組成物は、特に加工性、耐溶剤性など諸物性に優れた被膜を形成し得るものであることから、需要が急速に拡大しつつある。   Thermosetting powder coating compositions are widely used in general metal coatings as environmentally friendly coatings that do not volatilize organic solvents into the atmosphere during coating. Among them, thermosetting powder coating compositions in which epoxy group-containing vinyl polymers and polyester resins are used as resin components can form films with excellent physical properties such as processability and solvent resistance. As a result, demand is expanding rapidly.

かかる熱硬化性粉体塗料組成物は有機溶剤を含まないことから、VOC削減という観点からは最も優れた塗料組成物であるといえるが、他方、熱硬化型の溶剤系塗料と比較して、塗料組成物を架橋硬化させるために高い焼き付け温度を必要とし、省エネルギー化の観点、エネルギーコストの削減という点で問題である。   Since such a thermosetting powder coating composition does not contain an organic solvent, it can be said that it is the most excellent coating composition from the viewpoint of VOC reduction. On the other hand, compared with a thermosetting solvent-based coating, A high baking temperature is required to crosslink and cure the coating composition, which is problematic in terms of energy saving and energy cost reduction.

加えてプラスチック、木材など熱に比較的弱い部材や温度が上がりにくい部材に対して適用が困難であるという問題もあることから、熱硬化性粉体塗料組成物の焼き付け温度の低温化は急務の課題とされている。   In addition, since there is a problem that it is difficult to apply to materials that are relatively weak to heat, such as plastic and wood, and materials that do not easily rise in temperature, it is urgent to lower the baking temperature of thermosetting powder coating compositions. It is an issue.

現在、熱硬化性粉体塗料組成物として実用化されている硬化系としては、水酸基含有ポリエステルとブロックイソシアネートとの組合せ、酸基含有ポリエステルとエポキシ化合物との組合せ、酸基含有ポリエステルとトリグリシジルイソシアヌレートとの組合せ、エポキシ基含有ビニル系重合体と二塩基酸との組合せ等が採用されており、それらを使用した熱硬化性粉体塗料組成物の焼き付け条件は180℃程度が一般的である。比較的低温硬化可能なエポキシ基含有ビニル系重合体と二塩基酸の硬化系ですら、焼き付け温度は140℃以上とすることが必要である。   Curing systems currently in practical use as thermosetting powder coating compositions include a combination of a hydroxyl group-containing polyester and a blocked isocyanate, a combination of an acid group-containing polyester and an epoxy compound, an acid group-containing polyester and triglycidyl isocyanate. A combination with nurate, a combination of an epoxy group-containing vinyl polymer and a dibasic acid, etc. are employed, and the baking condition of the thermosetting powder coating composition using them is generally about 180 ° C. . Even for epoxy group-containing vinyl polymers and dibasic acid curing systems that can be cured at relatively low temperatures, the baking temperature needs to be 140 ° C. or higher.

他方、熱硬化型の溶剤系塗料では、一般にアミノ樹脂硬化タイプのように低温硬化性に優れるものであれば、120℃以下の乾燥、焼き付け条件で用いられている。したがって、産業界におけるラインサイドで、現状の熱硬化型の溶剤系塗料から熱硬化性粉体塗料組成物に置き換えるためには、既存の焼き付け条件より高温に焼き付け炉を設定しなければならないという問題があることから、熱硬化性粉体塗料組成物が高温での焼き付けが必要であることは、環境調和型の熱硬化性粉体塗料組成物への置き換えの障害となっている。   On the other hand, thermosetting solvent-based paints are generally used under drying and baking conditions of 120 ° C. or lower if they are excellent in low-temperature curability, such as amino resin curing type. Therefore, on the line side in the industry, in order to replace the current thermosetting solvent-based paint with a thermosetting powder coating composition, it is necessary to set a baking furnace at a higher temperature than the existing baking conditions. Therefore, the fact that the thermosetting powder coating composition needs to be baked at a high temperature is an obstacle to replacement with an environment-friendly thermosetting powder coating composition.

熱硬化性粉体塗料組成物の焼き付け温度を低温化する手法としては、アミノ樹脂のような低温硬化性に優れた硬化剤の使用や、高活性触媒の使用などが考えられるが、耐熱性が不十分であったり、固相反応を助長させることから、貯蔵時における熱硬化性粉体塗料組成物の耐ブロッキング性が低下し貯蔵安定性に問題を生じてしまい、実用に供することはできなかった。   As a method for lowering the baking temperature of the thermosetting powder coating composition, use of a curing agent having excellent low-temperature curability such as an amino resin or use of a highly active catalyst can be considered. Insufficient or facilitates the solid-phase reaction, resulting in a decrease in blocking resistance of the thermosetting powder coating composition during storage, causing problems in storage stability, and cannot be put to practical use It was.

従来より知られているその他の硬化形式としては、例えばエポキシ基及び水酸基を併有するビニル系重合体と、脂肪族二塩基酸と、アミノ基含有化合物及びアルデヒド系化合物の縮合物、又は該縮合物をエーテル化せしめたアミノプラストとを必須成分として含有する粉体塗料用樹脂組成物があるが、該粉体塗料用樹脂組成物では150℃の焼き付け温度が必要とされている(例えば、特許文献1参照。)。   Other conventionally known types of curing include, for example, a vinyl polymer having both an epoxy group and a hydroxyl group, an aliphatic dibasic acid, a condensate of an amino group-containing compound and an aldehyde compound, or the condensate. There is a resin composition for powder coatings containing an aminoplast obtained by etherification of the above as an essential component, and the resin composition for powder coatings requires a baking temperature of 150 ° C. (for example, Patent Documents) 1).

また、カルボン酸アルキルエステル基と、水酸基を併有する共重合体からなる樹脂と、硬化触媒としてテトライソプロピルチタネート、あるいはパラトルエンスルホン酸などのエステル交換触媒とを含有する粉体塗料樹脂組成物が知られている(例えば、特許文献2参照。)。該組成物では、カルボン酸アルキルエステル基と水酸基とのエステル交換反応が架橋硬化反応に利用されているが、180℃の焼き付け温度が必要とされている。   Also known is a powder coating resin composition containing a resin comprising a copolymer having both a carboxylic acid alkyl ester group and a hydroxyl group, and a transesterification catalyst such as tetraisopropyl titanate or paratoluenesulfonic acid as a curing catalyst. (For example, see Patent Document 2). In the composition, a transesterification reaction between a carboxylic acid alkyl ester group and a hydroxyl group is used for the crosslinking curing reaction, but a baking temperature of 180 ° C. is required.

その他、熱硬化性粉体塗料組成物に関する研究ではないが、低温硬化が可能な硬化系として、ジフェニルアンモニウムとトリフルオロメタンスルホン酸とを用いて得られるジフェニルアンモニウム・トリフレートが、n−オクタノールなどの1価のアルコールと3−フェニルプロピオン酸などの1価の酸とのエステル化や、3−フェニルプロピオン酸メチルなどのモノエステルと1価のアルコールとのエステル交換反応において、80〜110℃という比較的低温条件下において反応性向上に効果が有ることが報告されている(例えば、非特許文献1)。   In addition, although it is not research on thermosetting powder coating compositions, diphenylammonium triflate obtained using diphenylammonium and trifluoromethanesulfonic acid as a curing system capable of low-temperature curing is n-octanol or the like. Comparison of 80 to 110 ° C. in esterification of monohydric alcohol with monohydric acid such as 3-phenylpropionic acid and transesterification of monoester such as methyl 3-phenylpropionate with monohydric alcohol Have been reported to be effective in improving the reactivity under low temperature conditions (for example, Non-Patent Document 1).

特開平9−87552号公報JP-A-9-87552

特開平8−92503号公報JP-A-8-92503 テトラヘドロンレターズ (2000),41(27),5249−5252Tetrahedron Letters (2000), 41 (27), 5249-5252

しかしながら、前記したジフェニルアンモニウム・トリフレートを用いて、カルボン酸エステル基と水酸基とを有する化合物をエステル交換反応により架橋硬化させると、得られる被膜には著しい着色が生じることから、被膜外観が重視される熱硬化性粉体塗料組成物に応用することはできなかった。また、前記非特許文献1には熱硬化性粉体塗料組成物に用いられる樹脂のように、反応性官能基を多数有する化合物の硬化反応や、熱硬化性粉体塗料組成物についての知見は一切記載されていない。   However, when the above-mentioned diphenylammonium triflate is used to crosslink and cure a compound having a carboxylic acid ester group and a hydroxyl group by a transesterification reaction, the resulting coating is markedly colored. It could not be applied to a thermosetting powder coating composition. Further, in Non-Patent Document 1, there is a knowledge about a curing reaction of a compound having a large number of reactive functional groups, such as a resin used in a thermosetting powder coating composition, and a thermosetting powder coating composition. It is not described at all.

以上のように、従来の技術を駆使し熱硬化性粉体塗料組成物において低温硬化性を向上させようとしても、耐ブロッキング性などの貯蔵安定性が犠牲となってしまい、実用に供するものは得られなかった。すなわち従来の実用可能な熱硬化性粉体塗料組成物で、低温硬化性が充分なものは無く、架橋硬化させるためには高温の焼き付け炉が必要であった。   As described above, even when trying to improve the low-temperature curability in the thermosetting powder coating composition by making full use of conventional techniques, storage stability such as blocking resistance is sacrificed, and those that are put to practical use are It was not obtained. That is, none of the conventional thermosetting powder coating compositions that can be used practically have low-temperature curability, and a high-temperature baking furnace is required for crosslinking and curing.

このため従来の熱硬化性粉体塗料組成物では、プラスチック、木材など熱に比較的弱い部材や温度が上がりにくい部材に対しての使用が困難であるとともに、産業界において稼働している塗装ラインで、現状の熱硬化型の溶剤系塗料からの置き換えが進展しずらい状況となっていた。   For this reason, conventional thermosetting powder coating compositions are difficult to use for materials that are relatively weak against heat, such as plastic and wood, and materials that do not easily rise in temperature. Therefore, it has been difficult to replace the current thermosetting solvent-based paint.

本発明の目的は、特に低温硬化性に優れ、かつ耐ブロッキング性などの貯蔵安定性に優れる、熱硬化性粉体塗料組成物を提供することにある。
また本発明のもう一つの目的は、前記の低温硬化性及び貯蔵安定性に優れることに加え、硬度、耐溶剤性、耐酸性及び耐屈曲性等に優れた被膜を形成可能な熱硬化性粉体塗料組成物を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a thermosetting powder coating composition that is particularly excellent in low-temperature curability and excellent in storage stability such as blocking resistance.
Another object of the present invention is to provide a thermosetting powder capable of forming a film having excellent hardness, solvent resistance, acid resistance, bending resistance, etc. in addition to the excellent low-temperature curability and storage stability. The object is to provide a body paint composition.

本発明者らは、本質的に良好なる貯蔵安定性が要求される熱硬化性粉体塗料組成物に適用可能であることを前提として、低温硬化性に優れる硬化系について研究を重ねた結果、カルボン酸アミド化合物とフッ素原子を有する有機スルフォン酸から形成される有機スルフォン酸塩が、水酸基とカルボン酸エステル基との間のエステル交換反応を著しく促進する機能を有し、かつ硬化物の着色という問題も生じないことを見出した。   Based on the premise that the present inventors can be applied to a thermosetting powder coating composition that requires essentially good storage stability, as a result of repeated research on a curing system excellent in low-temperature curability, An organic sulfonate formed from a carboxylic acid amide compound and an organic sulfonic acid having a fluorine atom has a function of remarkably accelerating a transesterification reaction between a hydroxyl group and a carboxylic acid ester group, and is called coloring of a cured product I found no problem.

この新たな知見をもとに研究を進めたところ、水酸基を有する重合体及びカルボン酸エステル基を有する重合体、あるいは水酸基及びカルボン酸エステル基を併有する重合体と、前記カルボン酸アミド化合物とフッ素原子を有する有機スルフォン酸から形成される有機スルフォン酸塩とを含有する混合物を用いることにより、耐ブロッキング性などの貯蔵安定性に優れた熱硬化性粉体塗料組成物を得ることができ、さらに従来の熱硬化性粉体塗料組成物と比較して格段に低い温度で架橋硬化させて被膜を形成できることを見出した。   As a result of research on the basis of this new knowledge, a polymer having a hydroxyl group and a polymer having a carboxylic acid ester group, or a polymer having both a hydroxyl group and a carboxylic acid ester group, the carboxylic acid amide compound and fluorine By using a mixture containing an organic sulfonate formed from an organic sulfonic acid having an atom, a thermosetting powder coating composition excellent in storage stability such as blocking resistance can be obtained. It has been found that a film can be formed by crosslinking and curing at a temperature much lower than that of a conventional thermosetting powder coating composition.

さらに、得られた熱硬化性粉体塗料組成物を用いて低温条件で架橋硬化させて形成した被膜が、良好な外観を有し、硬度、耐溶剤性、耐酸性、耐屈曲性といった熱硬化性粉体塗料組成物に要求される一般的特性も良好であることを確認するに及んで本発明を完成するに至った。   Furthermore, the film formed by crosslinking and curing under low temperature conditions using the obtained thermosetting powder coating composition has a good appearance, and heat curing such as hardness, solvent resistance, acid resistance, and bending resistance. The present invention was completed by confirming that the general characteristics required for the conductive powder coating composition were also good.

すなわち本発明は、カルボン酸エステル基と水酸基とのエステル交換反応により架橋硬化し得る被膜形成成分とエステル交換反応触媒とを含有する熱硬化性粉体塗料組成物において、前記エステル交換反応触媒がカルボン酸アミドとフッ素原子を有する有機スルフォン酸から形成される有機スルフォン酸塩(X)で構成されるものであり、かつ、前記カルボン酸アミドが下記一般式(I)で示される化合物あるいは1分子中に2個以上のN−アルカノイル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル基を有する化合物であることを特徴とする熱硬化性粉体塗料組成物を提供するものである。   That is, the present invention relates to a thermosetting powder coating composition containing a film-forming component that can be cross-linked and cured by an ester exchange reaction between a carboxylic acid ester group and a hydroxyl group, and an ester exchange reaction catalyst. It is composed of an organic sulfonate (X) formed from an acid amide and an organic sulfonic acid having a fluorine atom, and the carboxylic acid amide is a compound represented by the following general formula (I) or in one molecule And a thermosetting powder coating composition characterized by being a compound having two or more N-alkanoyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl groups.

また本発明は、前記した有機スルフォン酸塩(X)が、下記一般式(IV)で示される構造を有するものである、前記の熱硬化性粉体塗料組成物を提供するものである。   The present invention also provides the thermosetting powder coating composition as described above, wherein the organic sulfonate (X) has a structure represented by the following general formula (IV).

Figure 0003786282
Figure 0003786282

[式中、R1、R2、R3は、それぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表す。また、R2とR3が相互に結合して一般式(II)で示される2価の基を形成しているか、あるいは、R1とR2が相互に結合してなる合計炭素原子数が2〜11の置換又は未置換のアルキレン基を形成しているかのいずれかであってもよい。 [Wherein, R 1, R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group. Further, R2 and R3 Luke to form a divalent group represented by one general formula bonded to each other (II), or, R1 and R2 are bonded total number of carbon atoms comprising the 2 mutually Either 11 substituted or unsubstituted alkylene groups may be formed .

Figure 0003786282
Figure 0003786282

(式中、R4は水素原子又はメチル基を表し、Yは直接結合、メチレン基、置換メチレン基、酸素原子のいずれかを表す。)
5はフッ素原子を有する1価の有機基を表す。]
(In the formula, R4 represents a hydrogen atom or a methyl group, and Y represents a direct bond, a methylene group, a substituted methylene group, or an oxygen atom.)
R 5 represents a monovalent organic group having a fluorine atom. ]

さらに本発明は、前記熱硬化性粉体塗料組成物を基材に塗装し、塗装された該熱硬化性粉体塗料組成物を硬化させて得られる硬化物を提供するものである。   Furthermore, the present invention provides a cured product obtained by coating the thermosetting powder coating composition on a substrate and curing the applied thermosetting powder coating composition.

本発明によれば、特に低温硬化性に優れ、かつ耐ブロッキング性などの貯蔵安定性に優れた極めて実用性の高い熱硬化性粉体塗料組成物を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a highly practical thermosetting powder coating composition that is particularly excellent in low-temperature curability and excellent in storage stability such as blocking resistance.

本発明の熱硬化性粉体塗料組成物は、従来よりも格段に低温での架橋硬化条件を設定することが可能であり、製造工程においてエネルギーコストを大幅に削減することができる。   The thermosetting powder coating composition of the present invention can set conditions for crosslinking and curing at a much lower temperature than before, and can greatly reduce energy costs in the production process.

このため本発明の熱硬化性粉体塗料組成物は、従来の熱硬化性粉体塗料組成物では適用できなかった、プラスチック、木材など熱に比較的弱い部材や温度が上がりにくい部材に対しての使用が可能となり、環境調和型の熱硬化性粉体塗料組成物の適用範囲を大幅に広げることができる。   For this reason, the thermosetting powder coating composition of the present invention is not applicable to the conventional thermosetting powder coating compositions, and is relatively difficult to increase in temperature or a member that is relatively weak against heat, such as plastic and wood. Can be used, and the application range of the environment-friendly thermosetting powder coating composition can be greatly expanded.

また本発明により、産業界において稼働している塗装ラインにおいて、現状使用されている熱硬化型溶剤系塗料から環境調和型の熱硬化性粉体塗料組成物への置き換えが加速されることが期待できる。   In addition, the present invention is expected to accelerate the replacement of currently used thermosetting solvent-based paints with environmentally conscious thermosetting powder coating compositions in coating lines operating in the industry. it can.

以下に、本発明の実施の形態について詳述する。
まず、本発明で使用する、カルボン酸エステル基と水酸基とのエステル交換反応により架橋硬化し得る被膜形成成分について説明する。
該被膜形成成分としては、一分子中に2個以上の水酸基及び/又は2個以上のカルボン酸エステル基を有するビニル系重合体、ポリエステル樹脂あるいはポリウレタン樹脂などの重合体を必須成分として用い、その他に低分子化合物を適宜併用して用いることができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
First, the film-forming component that can be cross-linked and cured by transesterification between a carboxylic ester group and a hydroxyl group used in the present invention will be described.
As the film forming component, a polymer such as vinyl polymer, polyester resin or polyurethane resin having two or more hydroxyl groups and / or two or more carboxylic acid ester groups in one molecule is used as an essential component. In addition, a low molecular weight compound can be used in combination as appropriate.

かかる被膜形成成分として使用する前記重合体の数平均分子量は、1000〜30000の範囲であることが好ましく、2000〜10000なる範囲がより好ましく、さらに2000〜5000なる範囲内が特に好ましい。   The number average molecular weight of the polymer used as the film forming component is preferably in the range of 1000 to 30000, more preferably in the range of 2000 to 10,000, and particularly preferably in the range of 2000 to 5000.

また、前記被膜形成成分のうちの、80重量%以上が前記1000〜30000の範囲の数平均分子量を有する重合体であることが好ましく、90重量%以上であることがより好ましい。   Moreover, it is preferable that 80 weight% or more of the said film formation component is a polymer which has the number average molecular weight of the range of 1000-30000, and it is more preferable that it is 90 weight% or more.

被膜形成成分として使用する前記重合体の数平均分子量及び配合比率が前記範囲内であれば、得られる熱硬化性粉体塗料組成物の耐ブロッキング性などの貯蔵安定性を優れたものとすることができ、かつ硬度、耐溶剤性、耐酸性及び耐屈曲性等に優れた被膜を形成することができる。さらに、熱硬化性粉体塗料組成物の硬化性及び作業性も良好となる。   When the number average molecular weight and blending ratio of the polymer used as a film forming component are within the above ranges, the obtained thermosetting powder coating composition should have excellent storage stability such as blocking resistance. And a film excellent in hardness, solvent resistance, acid resistance, flex resistance and the like can be formed. Furthermore, the curability and workability of the thermosetting powder coating composition are also improved.

また、本発明で使用する被膜形成成分が有する軟化点としては、50〜130℃なる範囲が好ましく、より好ましくは90〜120℃の範囲である。該軟化点がかかる範囲内であれば、得られる熱硬化性粉体塗料組成物の貯蔵安定性及び溶融状態における流動性が良好であり、平滑性に優れた被膜を形成することができる。   Moreover, as a softening point which the film formation component used by this invention has, the range which is 50-130 degreeC is preferable, More preferably, it is the range of 90-120 degreeC. If the softening point is within such a range, the resulting thermosetting powder coating composition has good storage stability and fluidity in the molten state, and can form a film having excellent smoothness.

前記形成成分として使用可能なものをより具体的に説明すると、一分子中に2個以上の水酸基と2個以上のカルボン酸エステル基とを併有する化合物(A)、一分子中に2個以上の水酸基を有し、カルボン酸エステル基を有さない化合物(B)、一分子中に2個以上のカルボン酸エステル基を有し、水酸基を有さない化合物(C)などを挙げることができる。   More specifically, what can be used as the forming component will be described in detail. Compound (A) having two or more hydroxyl groups and two or more carboxylic acid ester groups in one molecule, two or more in one molecule The compound (B) having a hydroxyl group and having no carboxylate group, and the compound (C) having two or more carboxylate groups in one molecule and having no hydroxyl group can be exemplified. .

前記一分子中に2個以上の水酸基と2個以上のカルボン酸エステル基とを併有する化合物(A)としては、例えば、1000〜30000の範囲の数平均分子量を有し、かつ一分子中に2個以上の水酸基と2個以上のカルボン酸エステル基とを併有する重合体(a−1)、及び1000未満の数平均分子量を有し、かつ一分子中に2個以上の水酸基と2個以上のカルボン酸エステル基とを併有する低分子化合物(a−2)などを使用することができる。   The compound (A) having two or more hydroxyl groups and two or more carboxylic acid ester groups in one molecule has, for example, a number average molecular weight in the range of 1000 to 30,000, and in one molecule. The polymer (a-1) having both two or more hydroxyl groups and two or more carboxylic acid ester groups, and a number average molecular weight of less than 1000, and two or more hydroxyl groups and two in one molecule The low molecular compound (a-2) etc. which have the above carboxylic acid ester group together can be used.

かかる重合体(a−1)として使用可能な化合物の具体例として、1000〜30000の範囲の数平均分子量を有し、それぞれ一分子中に2個以上の水酸基と2個以上のカルボン酸エステル基とを併有する、ビニル系重合体、ポリエステル樹脂あるいはポリウレタン樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ビニル系重合体を使用することにより、特に耐酸性により優れた被膜を形成することができる。   Specific examples of the compound that can be used as the polymer (a-1) have a number average molecular weight in the range of 1000 to 30000, each having two or more hydroxyl groups and two or more carboxylic acid ester groups in one molecule. And vinyl polymers, polyester resins, polyurethane resins, and the like. Among these, by using a vinyl polymer, it is possible to form a film that is particularly excellent in acid resistance.

前記一分子中に2個以上の水酸基と2個以上のカルボン酸エステル基とを併有するビニル系重合体としては、それぞれ一分子中に2個以上の水酸基と2個以上のカルボン酸エステル基とを併有する、アクリル系重合体、ビニルエステル系重合体、α―オレフィン系重合体、フルオロオレフィン系重合体、芳香族ビニル系重合体などが挙げられ、特にアクリル系重合体が好ましい。   The vinyl polymer having two or more hydroxyl groups and two or more carboxylic acid ester groups in one molecule includes two or more hydroxyl groups and two or more carboxylic acid ester groups in one molecule, respectively. An acrylic polymer, a vinyl ester polymer, an α-olefin polymer, a fluoroolefin polymer, an aromatic vinyl polymer, and the like are included, and an acrylic polymer is particularly preferable.

かかる一分子中に2個以上の水酸基と2個以上のカルボン酸エステル基とを併有するビニル系重合体は、水酸基を有するビニル系単量体及びカルボン酸エステル基を有するビニル系単量体を必須の単量体として使用し、必要によりこれらの単量体と共重合可能な他の水酸基及びカルボン酸エステル基を有さないビニル系単量体とを使用して、公知慣用の各種の方法を適用することによりを製造することができる。   Such a vinyl polymer having two or more hydroxyl groups and two or more carboxylic acid ester groups in one molecule includes a vinyl monomer having a hydroxyl group and a vinyl monomer having a carboxylic acid ester group. Various known and commonly used methods using other monomers based on vinyl groups that do not have other hydroxyl groups and carboxylic acid ester groups that can be used as essential monomers and can be copolymerized with these monomers. Can be manufactured by applying

すなわち、溶液重合法、溶液分散重合法又は塊状重合法などのような常法に従い、ラジカル重合、イオン重合又は光重合によって、目的とするビニル系重合体を製造することができるが、とりわけ、溶液ラジカル重合法によるのが簡便である。   That is, the desired vinyl polymer can be produced by radical polymerization, ionic polymerization, or photopolymerization according to conventional methods such as solution polymerization, solution dispersion polymerization, bulk polymerization, etc. It is simple to use radical polymerization.

得られたビニル系重合体は、必要に応じ溶剤を除去し、本発明の熱硬化性粉体塗料組成物を製造する際には固形物の状態で使用する。   The obtained vinyl polymer is used in a solid state when the solvent is removed if necessary and the thermosetting powder coating composition of the present invention is produced.

また、汎用的に利用されている水酸基を有するビニル系単量体の中には、さらにカルボン酸エステル基をも併有するものも多く、単量体として水酸基及びカルボン酸エステル基を併有するビニル系単量体を使用する場合には、これを単独重合させても、目的とする前記一分子中に2個以上の水酸基と2個以上のカルボン酸エステル基とを併有するビニル系重合体製造することができる。   Moreover, among the vinyl monomers having a hydroxyl group that are used for general purposes, many of them also have a carboxylic acid ester group, and a vinyl monomer having both a hydroxyl group and a carboxylic acid ester group as a monomer. When a monomer is used, a vinyl polymer having two or more hydroxyl groups and two or more carboxylic acid ester groups in the target molecule can be produced even if the monomer is homopolymerized. be able to.

前記水酸基を有するビニル系単量体のうち、カルボン酸エステル基を有さないものとしては、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルアリルエーテルなどを使用することができる。   Among the vinyl monomers having a hydroxyl group, those having no carboxylic acid ester group include N-methylol (meth) acrylamide, 2-hydroxyethyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, 2-hydroxyethyl allyl ether. Etc. can be used.

また、水酸基及びカルボン酸エステル基を併有するビニル系単量体として使用可能なものとしては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、エチル−α−ヒドロキシメチルアクリレートなどが挙げられる。さらには、これら各種の水酸基含有ビニル単量体とε−カプロラクトンとを反応させて得られる水酸基を有するビニル系単量体なども使用することができる。   Examples of vinyl monomers having both a hydroxyl group and a carboxylic acid ester group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate. And ethyl-α-hydroxymethyl acrylate. Furthermore, a vinyl monomer having a hydroxyl group obtained by reacting these various hydroxyl group-containing vinyl monomers with ε-caprolactone can also be used.

また、前記カルボン酸エステル基を有するビニル系単量体として使用可能なものとしては、前記水酸基及びカルボン酸エステル基を併有するビニル系単量体以外に、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレートなどの、炭素数1〜22のアルキル基を有する各種のアルキル(メタ)アクリレート;   In addition to the vinyl monomer having both the hydroxyl group and the carboxylic acid ester group, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) can be used as the vinyl monomer having the carboxylic acid ester group. Various alkyl (meth) acrylates having an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, such as acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate;

シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、などの各種の脂環式アルキル(メタ)アクリレート; Various alicyclic alkyl (meth) acrylates such as cyclopentyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, and isobornyl (meth) acrylate;

ベンジル(メタ)アクリレート、フェネチル(メタ)アクリレートなどの各種のアラルキル(メタ)アクリレート; Various aralkyl (meth) acrylates such as benzyl (meth) acrylate and phenethyl (meth) acrylate;

2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、1−メトキシエチル(メタ)アクリレート、1−エトキシエチル(メタ)アクリレートなどの各種のアルコキシアルキル(メタ)アクリレート; Various alkoxyalkyl (meth) acrylates such as 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 2-ethoxyethyl (meth) acrylate, 1-methoxyethyl (meth) acrylate, 1-ethoxyethyl (meth) acrylate;

2−クロロエチル(メタ)アクリレート、2−フルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2−ジフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレートなどの各種のハロゲン置換アルキル(メタ)アクリレート; Various halogen-substituted alkyls such as 2-chloroethyl (meth) acrylate, 2-fluoroethyl (meth) acrylate, 2,2-difluoroethyl (meth) acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate, etc. ) Acrylate;

クロトン酸メチル、クロトン酸エチルなどのクロトン酸の各種のアルキルエステル; Various alkyl esters of crotonic acid such as methyl crotonic acid and ethyl crotonic acid;

ジメチルマレート、ジブチルマレート、ジメチルフマレート、ジブチルフマレート、ジメチルイタコネート、ジブチルイタコネートなどの各種の不飽和ジカルボン酸のジアルキルエステル; Dialkyl esters of various unsaturated dicarboxylic acids such as dimethyl malate, dibutyl malate, dimethyl fumarate, dibutyl fumarate, dimethyl itaconate, dibutyl itaconate;

酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサティック酸ビニルなどの各種のカルボン酸ビニルエステル; Various carboxylic acid vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl pivalate, vinyl versatate;

2−カルボキシエチル(メタ)アクリレートなどの各種の不飽和カルボン酸; Various unsaturated carboxylic acids such as 2-carboxyethyl (meth) acrylate;

コハク酸、アジピン酸、セバシン酸などの各種の飽和ジカルボン酸のモノビニルエステル; Monovinyl esters of various saturated dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid;

マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの各種の不飽和ジカルボン酸と、1価アルコールとの各種のハーフエステル; Various half esters of various unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid, itaconic acid and monohydric alcohols;

2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどの水酸基含有単量体と、無水コハク酸や無水フタル酸などの各種の酸無水物との付加反応物であるカルボキシル基含有単量体や、2−フォスフォリルオキシエチル(メタ)アクリレートなどのカルボキシル基以外の酸基を有する各種単量体などを挙げることができる。 Carboxyl group-containing monomers that are addition reaction products of hydroxyl group-containing monomers such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and various acid anhydrides such as succinic anhydride and phthalic anhydride, and 2-phosphorylate Examples thereof include various monomers having an acid group other than a carboxyl group such as ruoxyethyl (meth) acrylate.

また重合体(a−1)としてのビニル系重合体を製造する際に使用可能な、前記共重合可能な他の水酸基及びカルボン酸エステル基を有さないビニル系単量体としては、スチレン、p−tert−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどの各種の芳香族ビニル系単量体;   Moreover, as a vinyl monomer which does not have the said other copolymerizable hydroxyl group and carboxylic ester group which can be used when manufacturing the vinyl polymer as a polymer (a-1), styrene, various aromatic vinyl monomers such as p-tert-butylstyrene, α-methylstyrene, vinyltoluene;

(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミドなどの各種の(メタ)アクリルアミド;(メタ)アクリロニトリル、クロトノニトリルなどの各種のシアノ基含有ビニル系単量体; Various (meth) acrylamides such as (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N-butoxymethyl (meth) acrylamide; various cyano group-containing vinyl-based monomers such as (meth) acrylonitrile and crotononitrile Mer;

フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチエレン、ヘキサフルオロプロピレン、塩化ビニル、塩化ビニリデンなどの各種のハロオレフィン; Various haloolefins such as vinyl fluoride, vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, hexafluoropropylene, vinyl chloride, vinylidene chloride;

エチレン、プロピレン、イソブチレン、1−ブテンなどの各種のα−オレフィン;マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの各種の不飽和ジカルボン酸や、ビニルスルフォン酸などのカルボキシル基以外の酸基を有する各種単量体; Various α-olefins such as ethylene, propylene, isobutylene and 1-butene; various unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid and itaconic acid, and various simple units having acid groups other than carboxyl groups such as vinyl sulfonic acid. Mer;

エチルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテルなどのアルキルビニルエーテルなどが挙げられる。 Examples thereof include alkyl vinyl ethers such as ethyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, and cyclohexyl vinyl ether.

次に、重合体(a−1)として使用可能な、1000〜30000の範囲の数平均分子量を有し、一分子中に2個以上の水酸基と2個以上のカルボン酸エステル基とを併有するポリエステル樹脂としては、下記するような多価カルボン酸と多価アルコールを、多価アルコールが有する水酸基が多価カルボン酸が有するカルボキシル基に対して過剰となるような比率で用いて、公知の手法により縮合させて得られるものを使用することができる。   Next, it has a number average molecular weight in the range of 1000 to 30000 that can be used as the polymer (a-1), and has two or more hydroxyl groups and two or more carboxylic acid ester groups in one molecule. As the polyester resin, a known method using a polyvalent carboxylic acid and a polyhydric alcohol as described below in such a ratio that the hydroxyl group of the polyhydric alcohol is excessive with respect to the carboxyl group of the polyvalent carboxylic acid. What is obtained by condensing with can be used.

この際、使用可能な多価カルボン酸としては、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、エイコサン二酸等の脂肪族二塩基酸;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等の芳香族ジカルボン酸;1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸等の脂環式ジカルボン酸;マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸;また、トリメリット酸やピロメリット酸等の3官能以上のカルボン酸、さらにP−オキシ安息香酸、酒石酸などのヒドロキシカルボン酸などが挙げられる。   In this case, usable polyvalent carboxylic acids include oxalic acid, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, eicosanedioic acid and the like; terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid Acid, aromatic dicarboxylic acid such as 2,6-naphthalenedicarboxylic acid; 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, alicyclic dicarboxylic acid such as hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride; Examples thereof include unsaturated dicarboxylic acids such as acid, fumaric acid and itaconic acid; trifunctional or higher carboxylic acids such as trimellitic acid and pyromellitic acid, and hydroxycarboxylic acids such as P-oxybenzoic acid and tartaric acid.

また、前記多価アルコールとして使用可能なものとしては、エチレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,2−プロピレングリコール、2−メチル−1,3−プロピレングリコール、1,4−ブチレングリコール、1,3−ブチレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリエチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物、シクロヘキサンジメタノール、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、水添ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリスヒドロキシメチルアミノメタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールなどが挙げられる。   Examples of the polyhydric alcohol that can be used include ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-propylene glycol, 2-methyl-1,3-propylene glycol, 1,4-butylene glycol, 1 , 3-butylene glycol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, neopentyl glycol, triethylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, bisphenol A ethylene oxide adduct, bisphenol A propylene oxide adduct , Cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, ethylene oxide adduct of hydrogenated bisphenol A, propylene oxide adduct of hydrogenated bisphenol A, glycerin, trimethylolpropane, tri Hydroxymethyl aminomethane, pentaerythritol, and dipentaerythritol.

重合体(a−1)としての使用可能な、1000〜30000の範囲の数平均分子量を有し、一分子中に2個以上の水酸基と2個以上のカルボン酸エステル基とを併有するポリウレタン樹脂について説明する。当該ポリウレタン樹脂、公知のポリウレタン樹脂の製造方法を適用することにより製造可能である。   A polyurethane resin having a number average molecular weight in the range of 1000 to 30000 that can be used as the polymer (a-1) and having both two or more hydroxyl groups and two or more carboxylic acid ester groups in one molecule. Will be described. The polyurethane resin can be produced by applying a known polyurethane resin production method.

例えば、2個以上のカルボン酸エステル基を有するアクリルポリオール又はポリエステルポリオールなどのポリオールとポリイソシアネートとを、ポリイソシアネートが有するイソシアネート基に対してポリオールが有する水酸基が過剰になる条件で反応させてることにより当該ポリウレタン樹脂を得ることができる。   For example, by reacting a polyol and a polyisocyanate such as an acrylic polyol or a polyester polyol having two or more carboxylic acid ester groups with a condition in which the hydroxyl group of the polyol is excessive with respect to the isocyanate group of the polyisocyanate. The polyurethane resin can be obtained.

その際に使用可能なポリイソシアネートとしては、例えばジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネートやこれらの水添物、そして、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどのポリイソシアネートなどが挙げられる。   Examples of polyisocyanates that can be used in this case include diphenylmethane diisocyanate, tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate and hydrogenated products thereof, and tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, Examples thereof include polyisocyanates such as isophorone diisocyanate and lysine diisocyanate.

また重合体(a−1)が有する水酸基とカルボン酸エステル基の数は、得られる熱硬化性粉体塗料組成物の硬化性と安定性のバランスの点から、重合体(a−1)1000グラム当たり、水酸基とカルボン酸エステル基との合計量が、0.1モル〜8.6モルなる範囲内が好ましく、さらに0.3モル〜8.6モルなる範囲内がより好ましい。   The number of hydroxyl groups and carboxylic acid ester groups possessed by the polymer (a-1) is determined based on the balance between curability and stability of the resulting thermosetting powder coating composition. The total amount of hydroxyl groups and carboxylic acid ester groups per gram is preferably in the range of 0.1 mol to 8.6 mol, and more preferably in the range of 0.3 mol to 8.6 mol.

本発明で使用する重合体(a−1)は、一分子中に2個以上の水酸基と2個以上のカルボン酸エステル基とを併有するものであるが、前記したような公知の手法により製造される重合体(a−1)には、通常一分子中に1個の水酸基及び/又は1個のカルボン酸エステル基を有する化合物が混在するが、一分子中に水酸基及びカルボン酸エステル基をそれぞれ2個以上有する化合物が主成分である限り、本発明の目的は達せられ問題となることはない。   The polymer (a-1) used in the present invention has two or more hydroxyl groups and two or more carboxylic acid ester groups in one molecule, and is produced by a known method as described above. In the polymer (a-1), a compound having one hydroxyl group and / or one carboxylic acid ester group is usually mixed in one molecule, but the hydroxyl group and the carboxylic acid ester group are contained in one molecule. As long as the main component is a compound having two or more compounds, the object of the present invention can be achieved without causing a problem.

本発明の熱硬化性粉体塗料組成物には、前述した重合体(a−1)以外に、1000未満の数平均分子量を有し、一分子中に2個以上の水酸基と2個以上のカルボン酸エステル基とを併有する低分子化合物(a−2)も併用することができる。   In addition to the polymer (a-1) described above, the thermosetting powder coating composition of the present invention has a number average molecular weight of less than 1000, and two or more hydroxyl groups and two or more hydroxyl groups in one molecule. A low molecular compound (a-2) having a carboxylic acid ester group can also be used in combination.

かかる低分子化合物(a−2)として使用可能なものを例示すると、ジヒドロキシマロン酸ジメチル、ジヒドロキシマロン酸ジエチルなどのジヒドロキシアルカンジカルボン酸ジエステル;ジヒドロキシフマル酸ジメチル、ジヒドロキシフマル酸ジエチルなどのジヒドロキシアルケンジカルボン酸ジエステル;2,5−ジヒドロキシテレフタル酸ジメチル、2,5−ジヒドロキシテレフタル酸ジエチル、2,5−ジヒドロキシ−1,4−ベンゼンジ酢酸ジメチル、2,5−ジヒドロキシ−1,4−ベンゼンジ酢酸ジエチルなどのジヒドロキシ芳香族ジカルボン酸ジエステルなどが挙げられる。   Examples of such low molecular compounds (a-2) that can be used include dihydroxyalkane dicarboxylic acid diesters such as dimethyl dihydroxymalonate and diethyl dihydroxymalonate; dihydroxyalkene dicarboxylic acids such as dimethyl dihydroxyfumarate and diethyl dihydroxyfumarate Diesters; Dihydroxy such as dimethyl 2,5-dihydroxyterephthalate, diethyl 2,5-dihydroxyterephthalate, dimethyl 2,5-dihydroxy-1,4-benzenediacetate, diethyl 2,5-dihydroxy-1,4-benzenediacetate Aromatic dicarboxylic acid diesters and the like can be mentioned.

これらは、ジヒドロキシアルカンジカルボン酸、ジヒドロキシアルケンジカルボン酸、ジヒドロキシ芳香族ジカルボン酸など、各種のジヒドロキシジカルボン酸とアルカノールとのジエステルである。   These are diesters of various dihydroxydicarboxylic acids and alkanols such as dihydroxyalkane dicarboxylic acid, dihydroxyalkene dicarboxylic acid, and dihydroxy aromatic dicarboxylic acid.

またこれらに加えて、これらジヒドロキシジカルボン酸と、各種の置換アルカノールとのジエステルを使用することもできる。   In addition to these, diesters of these dihydroxydicarboxylic acids with various substituted alkanols can also be used.

かかる置換アルカノールとしては、2−メトキシエタノール、2−メトキシプロパノール、3−メトキシプロパノールなどの各種のアルコキシ基置換アルカノール;2−クロロエタノール、2−フルオロエタノール、2,2,2−トリフルオロエタノール、などの各種のハロゲン置換アルカノール;グリコール酸メチルエステル、乳酸エチルエステル、ヒドロキシプロピオン酸メチルエステル、リンゴ酸ジメチルエステルなどの各種のカルボン酸エステル置換アルカノールなどが挙げられ、得られる熱硬化性粉体塗料組成物の貯蔵安定性(耐ブロッキング性)を損なわない範囲で使用できる。   Examples of the substituted alkanol include various alkoxy group-substituted alkanols such as 2-methoxyethanol, 2-methoxypropanol, and 3-methoxypropanol; 2-chloroethanol, 2-fluoroethanol, 2,2,2-trifluoroethanol, and the like And various carboxylic acid ester-substituted alkanols such as glycolic acid methyl ester, lactate ethyl ester, hydroxypropionic acid methyl ester, malic acid dimethyl ester, and the like, and a thermosetting powder coating composition obtained. Can be used as long as the storage stability (anti-blocking property) is not impaired.

次に、本発明の熱硬化性粉体塗料組成物を構成する被膜形成成分として使用可能な、一分子中に2個以上の水酸基を有し、カルボン酸エステル基を有さない化合物(B)について説明する。当該化合物(B)としては、例えば、1000〜30000の範囲の数平均分子量を有し、かつ一分子中に2個以上の水酸基を有し、カルボン酸エステル基を有さない重合体(b−1)、及び1000未満の数平均分子量を有し、かつ一分子中に2個以上の水酸基を有し、カルボン酸エステル基を有さない低分子化合物(b−2)などを使用することができる。   Next, a compound (B) which has two or more hydroxyl groups in one molecule and does not have a carboxylic ester group, which can be used as a film forming component constituting the thermosetting powder coating composition of the present invention. Will be described. As the compound (B), for example, a polymer having a number average molecular weight in the range of 1000 to 30000, having two or more hydroxyl groups in one molecule, and having no carboxylic ester group (b- 1) and a low molecular compound (b-2) having a number average molecular weight of less than 1000 and having two or more hydroxyl groups in one molecule and having no carboxylic ester group it can.

該化合物(B)として使用することができる前記重合体(b−1)としては、それぞれ1000〜30000の範囲の数平均分子量を有し、かつ一分子中に2個以上の水酸基を有し、カルボン酸エステル基を有さない、ビニル系重合体、ポリウレタン樹脂、ポリエーテル樹脂などが挙げられる。   As said polymer (b-1) which can be used as this compound (B), it has a number average molecular weight of the range of 1000-30000, respectively, and has 2 or more hydroxyl groups in 1 molecule, Examples thereof include vinyl polymers, polyurethane resins, polyether resins and the like that do not have a carboxylic acid ester group.

かかる重合体(b−1)として使用可能なビニル系重合体は、水酸基を有し、カルボン酸エステル基を有さないビニル系単量体を単独重合させるたり、あるいは、該単量体を、これと共重合可能な他の水酸基及びカルボン酸エステル基を有さないビニル系単量体と共重合させることによって得られる。   The vinyl polymer that can be used as the polymer (b-1) is a homopolymer of a vinyl monomer having a hydroxyl group and not having a carboxylic acid ester group, or It can be obtained by copolymerizing with another vinyl monomer having no hydroxyl group and carboxylic acid ester group copolymerizable therewith.

この際に使用することができる水酸基を有し、カルボン酸エステル基を有さないビニル系単量体としては、シクロヘキシルビニルエーテル、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルアリルエーテルなどが挙げられる。   Examples of vinyl monomers having a hydroxyl group and not having a carboxylic acid ester group that can be used in this case include cyclohexyl vinyl ether, N-methylol (meth) acrylamide, 2-hydroxyethyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl. Examples include vinyl ether and 2-hydroxyethyl allyl ether.

これらと、共重合可能な他の水酸基及びカルボン酸エステル基を有さないビニル系単量体としては、前記重合体(a−1)としてのビニル系重合体を製造する際に使用可能なものとして例示した、他の水酸基及びカルボン酸エステル基を有さないビニル系単量体を使用することができる。   These and other vinyl monomers that do not have copolymerizable hydroxyl groups and carboxylic acid ester groups can be used when producing the vinyl polymer as the polymer (a-1). The vinyl-type monomer which does not have the other hydroxyl group and carboxylic ester group which were illustrated as above can be used.

これらのビニル系単量体とを用いて、前記化合物(B)として使用可能なビニル系重合体を製造するには、前記重合体(a−1)としてのビニル系重合体を製造する際と同様、公知慣用の重合法を適用することができ、溶液ラジカル重合法によるのが、最も簡便である。   In order to produce a vinyl polymer that can be used as the compound (B) using these vinyl monomers, when producing the vinyl polymer as the polymer (a-1), Similarly, a known and usual polymerization method can be applied, and the solution radical polymerization method is the simplest.

また得られたビニル系重合体は、必要に応じ溶剤を除去し、本発明の熱硬化性粉体塗料組成物を製造する際には固形物の状態で使用する。   Further, the obtained vinyl polymer is used in a solid state when the solvent is removed as necessary and the thermosetting powder coating composition of the present invention is produced.

また前記した化合物(B)として使用可能な、ポリウレタン樹脂やポリエーテル樹脂などのビニル系重合体以外の重合体(b−1)は、溶液反応法、固層反応法など公知慣用の方法で製造することができるが、溶剤を用いた場合には溶剤を除去するなどして、本発明の熱硬化性粉体塗料組成物を製造する際には、得られた重合体は固形物の状態で使用する。   Further, the polymer (b-1) other than the vinyl polymer such as polyurethane resin and polyether resin which can be used as the above-mentioned compound (B) is produced by a known and usual method such as a solution reaction method or a solid layer reaction method. However, when the solvent is used, the polymer is obtained in a solid state when the thermosetting powder coating composition of the present invention is produced by removing the solvent. use.

前記した重合体(b−1)として使用可能な、1000〜30000の範囲の数平均分子量を有し、かつ一分子中に2個以上の水酸基を有し、カルボン酸エステル基を有さないポリウレタン樹脂は、公知の各種の方法により製造することができる。例えば、ポリイソシアネートと1分子中に少なくとも2個の水酸基を有する化合物とを、前記化合物が有する水酸基が前記ポリイソシアネートが有するイソシアネート基に対して過剰となるような比率で反応させて得られるものを使用することができる。   A polyurethane having a number average molecular weight in the range of 1000 to 30000 and having two or more hydroxyl groups in one molecule and having no carboxylate group, which can be used as the polymer (b-1). The resin can be produced by various known methods. For example, a compound obtained by reacting a polyisocyanate with a compound having at least two hydroxyl groups in one molecule at a ratio such that the hydroxyl groups of the compound are excessive with respect to the isocyanate groups of the polyisocyanate. Can be used.

その際に使用可能なポリイソシアネートとしては、前記した重合体(a−1)としてのポリウレタン樹脂を得る際に使用可能なものとして例示したポリイソシアネートが挙げられる。   Examples of the polyisocyanate that can be used in this case include the polyisocyanates exemplified as those that can be used when obtaining the polyurethane resin as the polymer (a-1).

また、前記ポリウレタン樹脂を製造する際に使用可能な1分子中に少なくとも2個の水酸基を有する化合物としては、前記した重合体(a−1)としてのポリエステル樹脂を得るに使用可能なものとして例示した多価アルコールの他、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどの1分子中に少なくとも2個の水酸基を有しカルボン酸エステル基を有さない重合体などが挙げられる。   Moreover, as a compound which has at least 2 hydroxyl group in 1 molecule which can be used when manufacturing the said polyurethane resin, it illustrates as what can be used in obtaining the polyester resin as an above described polymer (a-1). In addition to the polyhydric alcohols, there may be mentioned polymers such as polyethylene glycol and polypropylene glycol which have at least two hydroxyl groups in one molecule and have no carboxylic acid ester group.

また、前記した重合体(b−1)として使用可能なポリエーテル樹脂としては、1000〜30000の範囲の数平均分子量を有するポリエチレングリコールやポリプロピレングリコールなどが挙げられる。   Examples of the polyether resin that can be used as the polymer (b-1) include polyethylene glycol and polypropylene glycol having a number average molecular weight in the range of 1000 to 30000.

以上説明したような1000〜30000の範囲の数平均分子量を有し、かつ一分子中に2個以上の水酸基を有し、カルボン酸エステル基を有さない重合体(b−1)が有する水酸基の量としては、水酸基価が10〜400となる範囲であることが好ましく、20〜300なる範囲内がより好ましい。   The hydroxyl group possessed by the polymer (b-1) having a number average molecular weight in the range of 1000 to 30000 as described above, having two or more hydroxyl groups in one molecule, and having no carboxylic acid ester group The amount is preferably in the range where the hydroxyl value is from 10 to 400, and more preferably in the range from 20 to 300.

本発明の熱硬化性粉体塗料組成物には、前述した重合体(b−1)以外に、1000未満の数平均分子量を有し、かつ一分子中に2個以上の水酸基を有し、カルボン酸エステル基を有さない低分子化合物(b−2)も併用することができる。   In addition to the polymer (b-1) described above, the thermosetting powder coating composition of the present invention has a number average molecular weight of less than 1000, and has two or more hydroxyl groups in one molecule. A low molecular compound (b-2) having no carboxylic acid ester group can also be used in combination.

かかる低分子化合物(b−2)としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ドデカンジオールなどの各種アルカンジオール;シクロヘキサンジオール、メチルヘキサンジオールなどの各種シクロアルカンジオール;トリメチロールプロパンに代表される各種トリオール;これらジオールやトリオールのラクトン付加体などが挙げられ、得られる熱硬化性粉体塗料組成物の貯蔵安定性(耐ブロッキング性)を損なわない範囲で使用できる。   Examples of the low molecular weight compound (b-2) include various alkane diols such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexanediol, and dodecanediol; various cycloalkanediols such as cyclohexanediol and methylhexanediol; and trimethylolpropane. These diols, lactone adducts of these diols, and the like can be used, and can be used as long as the storage stability (blocking resistance) of the resulting thermosetting powder coating composition is not impaired.

次に、本発明の熱硬化性粉体塗料組成物を構成する被膜形成成分として使用可能な、一分子中に2個以上のカルボン酸エステル基を有し、水酸基を有さない化合物(C)について説明する。当該化合物(C)としては、例えば、1000〜30000の範囲の数平均分子量を有し、かつ一分子中に2個以上のカルボン酸エステル基を有し、水酸基を有さない重合体(c−1)、及び1000未満の数平均分子量を有し、かつ水酸基を有さない多価カルボン酸エステル化合物(c−2)を使用することができる。   Next, compound (C) which has two or more carboxylic acid ester groups in one molecule and does not have a hydroxyl group, which can be used as a film forming component constituting the thermosetting powder coating composition of the present invention Will be described. As the compound (C), for example, a polymer having a number average molecular weight in the range of 1000 to 30000, having two or more carboxylic acid ester groups in one molecule, and having no hydroxyl group (c- 1) and a polyvalent carboxylic acid ester compound (c-2) having a number average molecular weight of less than 1000 and having no hydroxyl group can be used.

前記重合体(c−1)としては、1000〜30000の範囲の数平均分子量を有し、かつ一分子中に2個以上のカルボン酸エステル基を有し、水酸基を有さないビニル系重合体、ポリエステル樹脂などを使用することができる。   The polymer (c-1) is a vinyl polymer having a number average molecular weight in the range of 1000 to 30000, having two or more carboxylic acid ester groups in one molecule, and having no hydroxyl group. Polyester resin or the like can be used.

これらのうち、前記ビニル系重合体は、カルボン酸エステル基を有し、水酸基を有さないビニル系単量体を単独重合させたり、あるいは該単量体を、これと共重合可能な他の水酸基及びカルボン酸エステル基を有さないビニル系単量体と共重合させることによって得られる。   Among these, the vinyl polymer has a carboxylate group and is homopolymerized with a vinyl monomer having no hydroxyl group, or the monomer can be copolymerized with other monomers. It is obtained by copolymerizing with a vinyl monomer having no hydroxyl group and carboxylic ester group.

その際、カルボン酸エステル基を有し、水酸基を有さないビニル系単量体としては、重合体(a−1)としてのビニル系重合体を製造する際に使用可能なものとして既に例示した、前記水酸基及びカルボン酸エステル基を併有するビニル系単量体以外のカルボン酸エステル基を有するビニル系単量体を使用することができる。   At that time, the vinyl monomer having a carboxylic acid ester group and not having a hydroxyl group has already been exemplified as being usable when producing a vinyl polymer as the polymer (a-1). A vinyl monomer having a carboxylic acid ester group other than the vinyl monomer having both the hydroxyl group and the carboxylic acid ester group can be used.

またそれらの各種のビニル系単量体と、共重合可能な他の水酸基及びカルボン酸エステル基を有さないビニル系単量体としては、前記重合体(a−1)としてのビニル系重合体を製造する際に使用可能なものとして例示した他の水酸基及びカルボン酸エステル基を有さないビニル系単量体を使用することができる。   Moreover, as the vinyl monomer having no other hydroxyl group and carboxylic acid ester group copolymerizable with these various vinyl monomers, the vinyl polymer as the polymer (a-1) is used. The vinyl monomer which does not have the other hydroxyl group and carboxylic acid ester group which were illustrated as what can be used when manufacturing this can be used.

これらのビニル系単量体とを用いて、前記化合物(C)として使用可能なビニル系重合体を製造するには、前記重合体(a−1)としてのビニル系重合体を製造する際と同様、公知慣用の重合法を適用することができ、溶液ラジカル重合法によるのが、最も簡便である。   In order to produce a vinyl polymer that can be used as the compound (C) using these vinyl monomers, the vinyl polymer as the polymer (a-1) is produced. Similarly, a known and usual polymerization method can be applied, and the solution radical polymerization method is the simplest.

また得られたビニル系重合体は、必要に応じ溶剤を除去し、本発明の熱硬化性粉体塗料組成物を製造する際には固形物の状態で使用する。   Further, the obtained vinyl polymer is used in a solid state when the solvent is removed as necessary and the thermosetting powder coating composition of the present invention is produced.

前記した重合体(c−1)として使用可能な、1000〜30000の範囲の数平均分子量を有し、かつ一分子中に2個以上のカルボン酸エステル基を有し、水酸基を有さないポリエステル樹脂としては、多価カルボン酸と多価アルコールを、得られるポリエステル樹脂に水酸基が残存しないように、多価カルボン酸が有するカルボキシル基が多価アルコールが有する水酸基に対して過剰となるような比率で用いて、公知の手法により縮合させて得られるものを使用することができる。   Polyester having a number average molecular weight in the range of 1000 to 30000 and having two or more carboxylic acid ester groups in one molecule and not having a hydroxyl group, which can be used as the polymer (c-1). As the resin, a ratio in which the carboxyl group of the polyvalent carboxylic acid is excessive with respect to the hydroxyl group of the polyhydric alcohol so that no hydroxyl group remains in the obtained polyester resin as the polyvalent carboxylic acid and the polyhydric alcohol. And a product obtained by condensation by a known method can be used.

この際、前記多価カルボン酸あるいは多価アルコールとしては、前記重合体(a−1)としてのポリエステル樹脂を製造する際に使用可能なものとして既に例示した、それぞれ多価カルボン酸、多価アルコールを使用することができる。   Under the present circumstances, as said polyhydric carboxylic acid or polyhydric alcohol, the polyhydric carboxylic acid and polyhydric alcohol which were already illustrated as what can be used when manufacturing the polyester resin as said polymer (a-1) are respectively mentioned. Can be used.

かかる1000〜30000の範囲の数平均分子量を有し、かつ一分子中に2個以上のカルボン酸エステル基を有し、水酸基を有さない重合体(c−1)のカルボン酸エステル基の含有量としては、重合体1,000グラム当たり、0.2〜12.0モルなる範囲内が好ましく、さらに0.4〜10モルがより好ましい。   Inclusion of the carboxylic acid ester group of the polymer (c-1) having a number average molecular weight in the range of 1000 to 30000 and having two or more carboxylic acid ester groups in one molecule and no hydroxyl group The amount is preferably in the range of 0.2 to 12.0 moles per 1,000 grams of polymer, more preferably 0.4 to 10 moles.

本発明の熱硬化性粉体塗料組成物には、前述した重合体(c−1)以外に、1000未満の数平均分子量を有し、かつ水酸基を有さない多価カルボン酸エステル化合物(c−2)も併用することができる。   In addition to the polymer (c-1) described above, the thermosetting powder coating composition of the present invention has a polycarboxylic acid ester compound (c) having a number average molecular weight of less than 1000 and having no hydroxyl group. -2) can also be used in combination.

かかる多価カルボン酸エステル化合物(c−2)としては、シュウ酸ジメチル、シュウ酸ジエチル、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、コハク酸ジメチル、アジピン酸ジメチル、セバシン酸ジメチルなどの各種のアルカンジカルボン酸アルキルエステル;プロパントリカルボン酸トリメチル、ブタンテトラカルボン酸テトラメチルなどの各種のポリカルボン酸アルキルエステル;マレイン酸ジメチル、フタル酸ジメチルなどの各種のアルケンジカルボン酸アルキルエステル;フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、イソフタル酸ジメチル、テレフタル酸ジメチル、テレフタル酸ジブチルなどの各種のアリールジカルボン酸アルキルエステル;トリメリット酸トリメチルエステル、ピロメリット酸テトラメチルエステルなどの各種のアリールポリカルボン酸アルキルエステルが挙げられる。   Examples of the polyvalent carboxylic acid ester compound (c-2) include various alkyl alkanedicarboxylates such as dimethyl oxalate, diethyl oxalate, dimethyl malonate, diethyl malonate, dimethyl succinate, dimethyl adipate, and dimethyl sebacate. Esters; various polycarboxylic acid alkyl esters such as trimethyl propanetricarboxylate and tetramethyl butanetetracarboxylate; various alkenedicarboxylic acid alkyl esters such as dimethyl maleate and dimethyl phthalate; dimethyl phthalate, diethyl phthalate, and phthalic acid Various aryl dicarboxylic acid alkyl esters such as dibutyl, dimethyl isophthalate, dimethyl terephthalate, dibutyl terephthalate; trimellitic acid trimethyl ester, pyromellitic acid tetramethyl ester How the various aryl polycarboxylic acid alkyl esters and the like.

これらは、各種の多価カルボン酸とアルカノールとから得られるアルキルエステルであるが、これらに加えて、これら各種の多価カルボン酸と置換アルカノールとのエステルをも使用することができる。   These are alkyl esters obtained from various polyvalent carboxylic acids and alkanols. In addition to these, esters of these various polyvalent carboxylic acids and substituted alkanols can also be used.

この際使用可能な置換アルカノールとしては、2−メトキシエタノール、2−メトキシプロパノール、3−メトキシプロパノールなどの各種のアルコキシ基置換アルカノール;2−クロロエタノール、2−フルオロエタノール、2,2,2−トリフルオロエタノール、などの各種のハロゲン置換アルカノール;グリコール酸メチルエステル、乳酸エチルエステル、ヒドロキシプロピオン酸メチルエステル、リンゴ酸ジメチルエステルなどの各種のカルボン酸エステル置換アルカノールなどが挙げられ、得られる熱硬化性粉体塗料組成物の貯蔵安定性(耐ブロッキング性)を損なわない範囲で使用できる。   Examples of the substituted alkanol that can be used in this case include various alkoxy group-substituted alkanols such as 2-methoxyethanol, 2-methoxypropanol, and 3-methoxypropanol; 2-chloroethanol, 2-fluoroethanol, 2,2,2-triol, and the like. Various halogen-substituted alkanols such as fluoroethanol; various carboxylic acid ester-substituted alkanols such as glycolic acid methyl ester, lactate ethyl ester, hydroxypropionic acid methyl ester, malic acid dimethyl ester, and the like. It can be used as long as the storage stability (blocking resistance) of the body coating composition is not impaired.

次に、本発明を構成するエステル交換反応触媒について説明する。
本発明では当該エステル交換反応触媒として、カルボン酸アミドとフッ素原子を有する有機スルフォン酸から形成される有機スルフォン酸塩(X)を使用し、必要により他の公知の触媒を併用することもできる。かかる有機スルフォン酸塩(X)は、既に説明してきた本発明の熱硬化性粉体塗料組成物を構成する被膜形成成分が有する水酸基とカルボン酸エステル基との間のエステル交換反応を促進する機能を有する。
Next, the transesterification catalyst constituting the present invention will be described.
In the present invention, an organic sulfonate (X) formed from a carboxylic acid amide and an organic sulfonic acid having a fluorine atom is used as the transesterification catalyst, and other known catalysts can be used in combination as necessary. Such an organic sulfonate (X) has a function of promoting a transesterification reaction between a hydroxyl group and a carboxylic acid ester group of the film-forming component constituting the thermosetting powder coating composition of the present invention which has already been described. Have

有機スルフォン酸塩(X)は、カルボン酸アミド化合物とフッ素原子を有する有機スルフォン酸との反応物であって、前記カルボン酸アミド化合物が有するカルボン酸アミド基と前記フッ素原子を有する有機スルフォン酸が有するスルフォン酸基が、モル比1:1で結合した構造を1分子中に少なくとも1個有する化合物である。   The organic sulfonate (X) is a reaction product of a carboxylic acid amide compound and an organic sulfonic acid having a fluorine atom, and the carboxylic acid amide group of the carboxylic acid amide compound and the organic sulfonic acid having a fluorine atom are It is a compound having at least one structure in which one sulfonic acid group is bonded in a molar ratio of 1: 1.

かかる有機スルフォン酸塩(X)を製造する際に使用することができるカルボン酸アミド化合物としては、1分子中に少なくとも1個のカルボン酸アミド基を有する公知の化合物を使用することができる。その代表的なものとして、下記一般式(I)で示される化合物、あるいは1分子中に2個以上のN−アルカノイル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル基を有する化合物が挙げられる。   As the carboxylic acid amide compound that can be used in producing the organic sulfonate (X), a known compound having at least one carboxylic acid amide group in one molecule can be used. Typical examples thereof include compounds represented by the following general formula (I), or compounds having two or more N-alkanoyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl groups in one molecule. Is mentioned.

Figure 0003786282
Figure 0003786282

[式中、R1、R2、R3は、それぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表す。また、R2とR3が相互に結合して一般式(II)で示される2価の基を形成しているか、あるいは、R1とR2が相互に結合してなる合計炭素原子数が2〜11の置換又は未置換のアルキレン基を形成しているかのいずれかであってもよい。 [Wherein, R 1, R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group. Further, R2 and either R3 form a divalent group represented by one general formula bonded to each other (II), or the total number of carbon atoms R1 and R2 is bonded to each other 2 to 11 Or a substituted or unsubstituted alkylene group may be formed .

Figure 0003786282
Figure 0003786282

(式中、R4は水素原子又はメチル基を表し、Yは直接結合、メチレン基、置換メチレン基、酸素原子のいずれかを表す。)] (In the formula, R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group, and Y represents a direct bond, a methylene group, a substituted methylene group, or an oxygen atom. )]

一般式(I)で示されるカルボン酸アミド化合物を構成するR1、R2、R3に関し、1価の有機基の具体例としては、炭素原子数が1〜20の置換又は未置換のアルキル基、置換又は未置換のシクロアルキル基、置換又は未置換のシクロアルケニル基、置換又は未置換のアラルキル基、置換又は未置換のアリール基、置換又は未置換のアルケニル基、アルカジエニル基、酸素原子又は硫黄原子が環の一部分を構成している複素環残基などが挙げられる。   Regarding R1, R2, and R3 constituting the carboxylic acid amide compound represented by the general formula (I), specific examples of the monovalent organic group include substituted or unsubstituted alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, substituted Or an unsubstituted cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, an alkadienyl group, an oxygen atom or a sulfur atom. Examples include heterocyclic residues constituting a part of the ring.

これらの有機基が置換基を有する場合の該置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子やシアノ基、水酸基、アルコキシ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、カルボン酸アミド基、アリーロキシカルボニル基などの各種の原子団が挙げられる。   When these organic groups have a substituent, examples of the substituent include halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom, cyano group, hydroxyl group, alkoxy group, carboxyl group, alkoxycarbonyl group, carboxylic acid Various atomic groups such as an amide group and an aryloxycarbonyl group can be mentioned.

次に、一般式(II)で示される2価の基の具体例としては、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、3−オキサ−1,5−ペンチレン基、1,1,4,4−テトラメチルテトラメチレン基、1,1,5,5−テトラメチルペンタメチレン基、3−ヒドロキシ−1,1,5,5−テトラメチルペンタメチレン基、3−メトキシ−1,1,5,5−テトラメチルペンタメチレン基、3−アセトキシ−1,1,5,5−テトラメチルペンタメチレン基、3−プロピオニルオキシ−1,1,5,5−テトラメチルペンタメチレン基、1,1,5,5−テトラメチル−3−オキサ−1,5−ペンチレン基などを挙げることができる。   Next, specific examples of the divalent group represented by the general formula (II) include tetramethylene group, pentamethylene group, 3-oxa-1,5-pentylene group, 1,1,4,4-tetramethyl. Tetramethylene group, 1,1,5,5-tetramethylpentamethylene group, 3-hydroxy-1,1,5,5-tetramethylpentamethylene group, 3-methoxy-1,1,5,5-tetramethyl Pentamethylene group, 3-acetoxy-1,1,5,5-tetramethylpentamethylene group, 3-propionyloxy-1,1,5,5-tetramethylpentamethylene group, 1,1,5,5-tetra Examples thereof include a methyl-3-oxa-1,5-pentylene group.

次に、一般式(I)においてR1とR2が相互に結合しており、合計炭素原子数が2〜11の置換又は未置換のアルキレン基を形成しているものについて説明する。   Next, in the general formula (I), R1 and R2 are bonded to each other to form a substituted or unsubstituted alkylene group having 2 to 11 total carbon atoms.

かかる合計炭素原子数が2〜11の未置換のアルキレン基の具体例としては、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、(1−メチル)トリメチレン基、(2−メチル)トリメチレン基、テトラメチレン基、(1−メチル)トリメチレン基、(2−メチル)テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ウンデカメチレン基などを挙げることができる。   Specific examples of the unsubstituted alkylene group having 2 to 11 carbon atoms in total include ethylene group, propylene group, trimethylene group, (1-methyl) trimethylene group, (2-methyl) trimethylene group, tetramethylene group, (1-methyl) trimethylene group, (2-methyl) tetramethylene group, pentamethylene group, undecamethylene group and the like can be mentioned.

合計炭素原子数が2〜11の置換アルキレン基の具体例としては、クロロエチレン基、ヒドロキシエチレン基、カルボキシエチレン基、メトキシカルボニルエチレン基などの置換エチレン基;   Specific examples of the substituted alkylene group having 2 to 11 carbon atoms in total include substituted ethylene groups such as a chloroethylene group, a hydroxyethylene group, a carboxyethylene group, and a methoxycarbonylethylene group;

2−カルボキシプロピレン基、2−メトキシカルボニルプロピレン基、1−クロロプロピレン基、1−ヒドロキシプロピレン基、1−メトキシカルボニルプロピレン基などの置換プロピレン基; Substituted propylene groups such as 2-carboxypropylene group, 2-methoxycarbonylpropylene group, 1-chloropropylene group, 1-hydroxypropylene group, 1-methoxycarbonylpropylene group;

(1−クロロ)トリメチレン基、(1−シアノ)トリメチレン基、(2−ヒドロキシ)トリメチレン基、(1−カルボキシ)トリメチレン、(1−メトキシ)トリメチレン基、(1−メトキシカルボニル)トリメチレン基等の置換トリメチレン基; Substitution of (1-chloro) trimethylene group, (1-cyano) trimethylene group, (2-hydroxy) trimethylene group, (1-carboxy) trimethylene group, (1-methoxy) trimethylene group, (1-methoxycarbonyl) trimethylene group, etc. A trimethylene group;

(1−クロロ)テトラメチレン基、(2−クロロ)テトラメチレン基、(1−シアノ)テトラメチレン基、(2−ヒドロキシ)テトラメチレン基、(1−カルボキシ)テトラメチレン、(1−メトキシ)テトラメチレン基、(1−メトキシカルボニル)テトラメチレン基、(2−メトキシカルボニル)テトラメチレン基等の置換テトラメチレン基; (1-chloro) tetramethylene group, (2-chloro) tetramethylene group, (1-cyano) tetramethylene group, (2-hydroxy) tetramethylene group, (1-carboxy) tetramethylene group, (1-methoxy) tetra A substituted tetramethylene group such as a methylene group, (1-methoxycarbonyl) tetramethylene group, (2-methoxycarbonyl) tetramethylene group;

(1−クロロ)ペンタメチレン基、(2−シアノ)ペンタメチレン基、(1−メトキシ)ペンタメチレン基、(1−メトキシカルボニル)ペンタメチレン基等の置換ペンタメチレン基; Substituted pentamethylene groups such as (1-chloro) pentamethylene group, (2-cyano) pentamethylene group, (1-methoxy) pentamethylene group, (1-methoxycarbonyl) pentamethylene group;

(1−クロロ)ウンデカメチレン基、(2−シアノ)ウンデカメチレン基、(1−ヒドロキシ)ウンデカメチレン基、(1−カルボキシ)ウンデカメチレン、(2−カルボキシ)ウンデカメチレン基、(1−メトキシ)ウンデカメチレン基、(1−メトキシカルボニル)ウンデカメチレン基、(2−メトキシカルボニル)ウンデカメチレン基等の置換ウンデカメチレン基を挙げることができる。 (1-chloro) undecamethylene group, (2-cyano) undecamethylene group, (1-hydroxy) undecamethylene group, (1-carboxy) undecamethylene group, (2-carboxy) undecamethylene group, ( Examples thereof include substituted undecamethylene groups such as 1-methoxy) undecamethylene group, (1-methoxycarbonyl) undecamethylene group, and (2-methoxycarbonyl) undecamethylene group.

そして、以上に掲げたR1とR2が相互に結合して形成される合計炭素原子数が2〜11の置換又は未置換のアルキレン基の中では、各種の置換又は未置換のトリメチレン基、各種の置換又は未置換のペンタメチレンが好ましく、さらにトリメチレン基、ペンタメチレン基がより好ましい。有機スルフォン酸塩(X)を形成するカルボン酸アミド化合物としては、有機スルフォン酸塩(X)の硬化触媒としての作用が特に優れることから、N−メチル−2−ピロリドンが特に好ましい。   Among the substituted or unsubstituted alkylene groups having 2 to 11 total carbon atoms formed by bonding R1 and R2 listed above, various substituted or unsubstituted trimethylene groups, A substituted or unsubstituted pentamethylene is preferable, and a trimethylene group and a pentamethylene group are more preferable. As the carboxylic acid amide compound forming the organic sulfonate (X), N-methyl-2-pyrrolidone is particularly preferable because the action of the organic sulfonate (X) as a curing catalyst is particularly excellent.

次に有機スルフォン酸塩(X)を形成するカルボン酸アミド化合物として使用可能な、前記した一分子中に2個以上のN−アルカノイル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル基を有する化合物について説明する。かかる化合物に含有されるアルカノイル基の代表的なものとしては、アセチル基、プロパノイル基、イソブタノイル基、2−エチルヘキサノイル基が挙げられる。   Next, two or more N-alkanoyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl per one molecule as described above, which can be used as a carboxylic acid amide compound for forming an organic sulfonate (X) The compound having a group will be described. Typical examples of the alkanoyl group contained in such a compound include an acetyl group, a propanoyl group, an isobutanoyl group, and a 2-ethylhexanoyl group.

かかるアルカノイル基を有するN−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル基を有する化合物の具体例としては、ビス(1−アセチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)アジペート、ビス(1−アセチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)セバセート、ビス(1−プロパノイル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)アジペート、ビス(1−イソブタノイル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)セバセート等が挙げられる。   Specific examples of the compound having an N-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl group having an alkanoyl group include bis (1-acetyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidine- 4-yl) adipate, bis (1-acetyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl) sebacate, bis (1-propanoyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-4- Yl) adipate, bis (1-isobutanoyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl) sebacate and the like.

次に、有機スルフォン酸塩(X)の製造する際に使用することができるフッ素原子を有する有機スルフォン酸について説明する。   Next, the organic sulfonic acid which has a fluorine atom which can be used when manufacturing organic sulfonate (X) is demonstrated.

前記フッ素原子を有する有機スルフォン酸とは、フッ素原子を置換基として有する有機基に結合したスルフォン酸基を有する化合物を指称するものである。かかる有機スルフォン酸としては、1価の酸及び2価以上の酸の何れも使用できるが、得られる有機スルフォン酸塩(X)の溶解性の点から下記の一般式(III)で示される1価の酸であることが特に好ましい。   The organic sulfonic acid having a fluorine atom refers to a compound having a sulfonic acid group bonded to an organic group having a fluorine atom as a substituent. As the organic sulfonic acid, either a monovalent acid or a divalent or higher acid can be used. From the viewpoint of the solubility of the obtained organic sulfonate (X), 1 represented by the following general formula (III) Particularly preferred is a divalent acid.

Figure 0003786282
Figure 0003786282

(式中、R5はフッ素原子を有する1価の有機基を表す。) (In the formula, R5 represents a monovalent organic group having a fluorine atom.)

前記した一般式(III)で示される1価の酸に含有される、フッ素原子を有する1価の有機基であるR5の具体例としては、それぞれフッ素原子を有する、炭素原子数が1〜20のアルキル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、アラルキル基、アリール基、アルケニル基、アルカジエニル基、酸素原子又は硫黄原子が環の一部分を構成している複素環残基等が挙げられる。これらの有機基に含有される水素原子は、その一部分又は全部がフッ素原子に置換されていてもよい。   Specific examples of R5, which is a monovalent organic group having a fluorine atom, contained in the monovalent acid represented by the general formula (III), each have a fluorine atom and have 1 to 20 carbon atoms. An alkyl group, a cycloalkyl group, a cycloalkenyl group, an aralkyl group, an aryl group, an alkenyl group, an alkadienyl group, a heterocyclic residue in which an oxygen atom or a sulfur atom constitutes a part of the ring, and the like. A part or all of the hydrogen atoms contained in these organic groups may be substituted with fluorine atoms.

かかるR5として特に好ましいものは、有機スルフォン酸塩(X)の触媒活性の点から、下記式(V)で示されるα位に2個のフッ素原子を有する有機基である。   Particularly preferred as R5 is an organic group having two fluorine atoms at the α-position represented by the following formula (V) from the viewpoint of the catalytic activity of the organic sulfonate (X).

Figure 0003786282
Figure 0003786282

(式中、R6は水素原子、フッ素原子、又は炭素原子数が1〜5の置換もしくは未置換の炭化水素基を表す。) (In the formula, R6 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms.)

かかる一般式(V)に含有されるR6として、炭素原子数が1〜5の置換もしくは未置換の炭化水素基の具体例としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基等が挙げられる。そして、R6が置換基を有する炭化水素基である場合、該置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、シアノ基、アルコキシカルボニル基、アルコキシ基等が挙げられる。   Specific examples of the substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms as R6 contained in the general formula (V) include an alkyl group, a cycloalkyl group, and an alkenyl group. When R6 is a hydrocarbon group having a substituent, examples of the substituent include halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom and bromine atom, cyano group, alkoxycarbonyl group and alkoxy group.

これらの中で、有機スルフォン酸塩(X)の硬化触媒としての作用が特に優れることから、1位にフッ素原子を有するアルカンスルフォン酸が好ましく、トリフルオロメタンスルフォン酸が特に好ましい。   Among these, since the action of the organic sulfonate (X) as a curing catalyst is particularly excellent, an alkane sulfonic acid having a fluorine atom at the 1-position is preferable, and trifluoromethane sulfonic acid is particularly preferable.

本発明で使用する有機スルフォン酸塩(X)は、前記した一般式(I)で示されるカルボン酸アミド化合物と一般式(III)で示されるフッ素原子を有する有機スルフォン酸から形成される、下記の一般式(IV)で示される構造を有するものが好ましい。なかでもN−メチル−2−ピロリドン・トリフルオロメタンスルフォン酸塩は、有機スルフォン酸塩(X)の硬化触媒としての作用が特に優れることから、最も好ましい。   The organic sulfonate (X) used in the present invention is formed from the above-described carboxylic acid amide compound represented by the general formula (I) and the organic sulfonic acid having a fluorine atom represented by the general formula (III). Those having a structure represented by the general formula (IV) are preferred. Among these, N-methyl-2-pyrrolidone trifluoromethanesulfonate is most preferable because the action of the organic sulfonate (X) as a curing catalyst is particularly excellent.

Figure 0003786282
Figure 0003786282

カルボン酸アミド化合物が1個のカルボン酸アミド基を有する場合には、得られる有機スルフォン酸塩(X)には、一分子中に1個の上記した一般式(IV)に含有される塩構造が含有される。そして、カルボン酸アミド化合物が2個以上のカルボン酸アミド基を有する場合には、カルボン酸アミド化合物と有機スルフォン酸の使用比率に応じて、得られる有機スルフォン酸塩(X)には、一分子中に1個又は2個以上の上記した一般式(IV)に含有される塩構造が含有される。   When the carboxylic acid amide compound has one carboxylic acid amide group, the resulting organic sulfonate (X) contains one salt structure contained in the above general formula (IV) per molecule. Is contained. When the carboxylic acid amide compound has two or more carboxylic acid amide groups, the resulting organic sulfonate (X) has one molecule according to the use ratio of the carboxylic acid amide compound and the organic sulfonic acid. One or more salt structures contained in the above general formula (IV) are contained therein.

次に本発明で使用する有機スルフォン酸塩(X)の製造方法について説明する。
有機スルフォン酸塩(X)は、前記したカルボン酸アミド化合物とフッ素原子を有する有機スルフォン酸を反応させることにより製造することができる。
Next, the manufacturing method of organic sulfonate (X) used by this invention is demonstrated.
The organic sulfonate (X) can be produced by reacting the aforementioned carboxylic acid amide compound with an organic sulfonic acid having a fluorine atom.

この際の各原料の使用比率は、カルボン酸アミド化合物が有するカルボン酸アミド基とフッ素原子を有する有機スルフォン酸が有するスルフォン酸基とのモル比率が、10:1〜1:10の範囲が好ましく、5:1〜1:5の範囲がより好ましく、さらに1.5:1〜1:1.5の範囲が特に好ましい。   The use ratio of each raw material in this case is preferably such that the molar ratio of the carboxylic acid amide group of the carboxylic acid amide compound to the sulfonic acid group of the organic sulfonic acid having a fluorine atom is from 10: 1 to 1:10. A range of 5: 1 to 1: 5 is more preferable, and a range of 1.5: 1 to 1: 1.5 is particularly preferable.

この反応は発熱を伴うので、冷却下で行うことが好ましく、その反応温度としては、概ね、0〜50℃程度が好ましく、0℃〜室温が更に好ましい。   Since this reaction is exothermic, it is preferably carried out under cooling. The reaction temperature is preferably about 0 to 50 ° C., more preferably 0 ° C. to room temperature.

カルボン酸アミドあるいは有機スルフォン酸が、固体状、粉末状、結晶状の場合には、溶剤を用いて反応を行うことができる。その際に用いる溶剤としては、有機スルフォン酸と反応しない溶剤が好適である。   When the carboxylic acid amide or organic sulfonic acid is in a solid, powder, or crystal form, the reaction can be carried out using a solvent. As the solvent used in that case, a solvent that does not react with organic sulfonic acid is suitable.

反応させる方法としては、カルボン酸アミドに有機スルフォン酸を添加してもよく、あるいは有機スルフォン酸にカルボン酸アミドを添加しても構わない。また、溶剤中に両成分を添加し反応させることもできる。   As a reaction method, an organic sulfonic acid may be added to the carboxylic acid amide, or a carboxylic acid amide may be added to the organic sulfonic acid. Moreover, both components can also be made to react in a solvent.

当該の反応は一種の中和反応であることから、反応時間としては、概ね10分から数時間程度でよい。   Since the reaction is a kind of neutralization reaction, the reaction time may be about 10 minutes to several hours.

反応が終了した後は、一般的に用いられる単離方法により、生成した有機スルフォン酸塩(X)を単離すればよい。すなわち、有機スルフォン酸塩(X)が溶剤に不溶で析出している場合には、これを濾別すればよく、溶剤に溶解している場合には脱溶剤法又は沈殿法によって目的とする有機スルフォン酸塩(X)を得ることができる。また必要に応じて、溶剤洗浄法や再結晶法、再沈殿法など各種の方法によって目的の塩を精製することもできる。   After completion of the reaction, the produced organic sulfonate (X) may be isolated by a generally used isolation method. That is, when the organic sulfonate (X) is precipitated insoluble in the solvent, it may be filtered off, and when dissolved in the solvent, the target organic can be obtained by a desolvation method or a precipitation method. Sulfonate (X) can be obtained. If necessary, the target salt can be purified by various methods such as a solvent washing method, a recrystallization method, and a reprecipitation method.

以下に、本発明の熱硬化性粉体塗料組成物を構成する各被膜形成成分及び有機スルフォン酸塩(X)の、具体的な配合比率について説明する。
まず、本発明の熱硬化性粉体塗料組成物が、化合物(A)及び有機スルフォン酸塩(X)の二成分を含有してなる場合は、化合物(A)及び有機スルフォン酸塩(X)の配合比率は、化合物(A)100グラムに対して、有機スルフォン酸塩(X)が0.3〜60ミリモルなる範囲が好ましく、より好ましくは、0.35〜50ミリモルなる範囲である。
Below, the specific compounding ratio of each film forming component and organic sulfonate (X) constituting the thermosetting powder coating composition of the present invention will be described.
First, when the thermosetting powder coating composition of the present invention contains two components of the compound (A) and the organic sulfonate (X), the compound (A) and the organic sulfonate (X) The blending ratio of is preferably in the range of 0.3 to 60 mmol, more preferably in the range of 0.35 to 50 mmol of organic sulfonate (X) with respect to 100 g of compound (A).

次に、本発明の熱硬化性粉体塗料組成物が、化合物(B)、化合物(C)及び有機スルフォン酸塩(X)なる三成分を含有してなる場合について説明する。   Next, the case where the thermosetting powder coating composition of the present invention contains three components of the compound (B), the compound (C) and the organic sulfonate (X) will be described.

この場合、化合物(B)及び化合物(C)の配合比率に関し、化合物(B)が有する水酸基の当量と、化合物(C)が有するカルボン酸エステル基との当量の比率が、前者と後者との当量比で1:0.1〜1:10なる範囲が好ましく、より好ましくは1:0.2〜1:5なる範囲である。また、有機スルフォン酸塩(X)は化合物(B)及び化合物(C)なる両成分の合計量100グラムに対して、0.3〜60ミリモルなる範囲が好ましく、より好ましくは0.35〜50ミリモルなる範囲である。   In this case, regarding the blending ratio of the compound (B) and the compound (C), the ratio of the equivalent of the hydroxyl group that the compound (B) has to the equivalent of the carboxylic acid ester group that the compound (C) has is the ratio between the former and the latter. A range of 1: 0.1 to 1:10 in terms of equivalent ratio is preferable, and a range of 1: 0.2 to 1: 5 is more preferable. In addition, the organic sulfonate (X) is preferably in a range of 0.3 to 60 mmol, more preferably 0.35 to 50, with respect to 100 g of the total amount of both components (B) and (C). The range is millimolar.

得られる熱硬化性粉体塗料組成物の貯蔵安定性の観点から、化合物(B)と化合物(C)のうち、少なくともいずれか一方は1000〜30000の範囲の数平均分子量を有する重合体が主成分となるようにすることが好ましい。   From the viewpoint of storage stability of the resulting thermosetting powder coating composition, at least one of the compound (B) and the compound (C) is mainly a polymer having a number average molecular weight in the range of 1000 to 30000. It is preferable to be a component.

次に、熱硬化性粉体塗料組成物が、化合物(A)、化合物(B)、化合物(C)及び有機スルフォン酸塩(X)なる四成分を含有してなる場合について説明する。この場合、化合物(B)及び化合物(C)の配合比率に関し、化合物(B)が有する水酸基の当量と、化合物(C)が有するカルボン酸エステル基との当量の比率が、前者と後者との当量比で1:0.1〜1:10なる範囲が好ましく、より好ましくは1:0.2〜1:5なる範囲である。   Next, the case where the thermosetting powder coating composition contains four components of compound (A), compound (B), compound (C) and organic sulfonate (X) will be described. In this case, regarding the blending ratio of the compound (B) and the compound (C), the ratio of the equivalent of the hydroxyl group that the compound (B) has to the equivalent of the carboxylic acid ester group that the compound (C) has is the ratio between the former and the latter. A range of 1: 0.1 to 1:10 in terms of equivalent ratio is preferable, and a range of 1: 0.2 to 1: 5 is more preferable.

また、化合物(A)の配合量は特に制限されるものではなく、上記の化合物(B)、化合物(C)に加えて任意の割合で配合することができる。有機スルフォン酸塩(X)成分は、これらの化合物(A)、化合物(B)、及び化合物(C)なる三成分の合計量100グラムに対して、0.3〜60ミリモルなる範囲が好ましく、より好ましくは0.35〜50ミリモルなる範囲である。   Moreover, the compounding quantity of a compound (A) is not restrict | limited in particular, In addition to said compound (B) and a compound (C), it can mix | blend in arbitrary ratios. The organic sulfonate (X) component is preferably in a range of 0.3 to 60 mmol with respect to 100 grams of the total amount of these three components of compound (A), compound (B), and compound (C), More preferably, it is the range which is 0.35-50 mmol.

次に、各成分を用いて本発明の熱硬化性粉体塗料組成物を製造する方法について説明する。本発明の熱硬化性粉体塗料組成物を製造するには、公知慣用の種々の方法を適用することができる。   Next, a method for producing the thermosetting powder coating composition of the present invention using each component will be described. In order to produce the thermosetting powder coating composition of the present invention, various known and commonly used methods can be applied.

例えば、前述した化合物(A)、化合物(B)、化合物(C)及び有機スルフォン酸塩(X)から目的とする熱硬化性粉体塗料組成物を得るために適宜原料を選定し、さらに必要に応じてレベリング剤、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン型光安定剤などの光安定剤、酸化防止剤、顔料、顔料分散剤などの公知慣用の各種原料を用いて、これらの原料を混合し、溶融混練したのちに、さらに微粉砕するという機械的粉砕方式により熱硬化性粉体塗料組成物を製造することができる。   For example, in order to obtain the desired thermosetting powder coating composition from the aforementioned compound (A), compound (B), compound (C), and organic sulfonate (X), raw materials are appropriately selected and further required Depending on the level, a light stabilizer such as an ultraviolet absorber, a hindered amine type light stabilizer, etc., and various known materials such as antioxidants, pigments, pigment dispersants, etc. are mixed and melt kneaded. Thereafter, a thermosetting powder coating composition can be produced by a mechanical pulverization method of further pulverizing.

また、前記した各種原料を含む溶液を作成し、該溶液を噴霧乾燥するという噴霧乾燥法によっても、本発明の熱硬化性粉体塗料組成物を製造することができる。   The thermosetting powder coating composition of the present invention can also be produced by a spray drying method in which a solution containing the various raw materials described above is prepared and the solution is spray dried.

本発明の熱硬化性粉体塗料組成物は、そのままでクリヤー熱硬化性粉体塗料組成物として使用することもできるし、顔料を配合して着色した熱硬化性粉体塗料組成物として使用することもできる。   The thermosetting powder coating composition of the present invention can be used as it is as a clear thermosetting powder coating composition, or as a thermosetting powder coating composition colored by blending pigments. You can also.

また、本発明の熱硬化性粉体塗料組成物は、本発明の特徴や効果を損なわない範囲内で、公知慣用の種々の硬化剤を含ませた形で使用することも可能である。   The thermosetting powder coating composition of the present invention can also be used in a form containing various known and conventional curing agents within the range not impairing the characteristics and effects of the present invention.

その際、硬化剤としては、水酸基と反応性を有するものを使用することができ、例えばトリレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート、又はイソホロンジイソシアネートなどの脂環式ジイソシアネートなどの種々のポリイソシアネート;   At that time, as the curing agent, those having reactivity with a hydroxyl group can be used. For example, aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate, aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, or alicyclic diisocyanates such as isophorone diisocyanate. Various polyisocyanates such as;

前記ポリイソシアネートから誘導される、種々のイソシアネート基を有するプレポリマーやブロックイソシアネート基を有するプレポリマー; A prepolymer having various isocyanate groups or a prepolymer having a blocked isocyanate group, which is derived from the polyisocyanate;

メラミン樹脂や尿素樹脂などの種々のアミノ樹脂、シリコン樹脂やエポキシ樹脂などが挙げられる。   Examples include various amino resins such as melamine resin and urea resin, silicon resin and epoxy resin.

本発明の熱硬化性粉体塗料組成物は、公知慣用の方法によって被塗物基材上に塗装したのち、架橋硬化させて硬化塗膜(被膜)を被塗物基材上に形成することにより、目的とする熱硬化性粉体塗料組成物の硬化物を提供することができる。   The thermosetting powder coating composition of the present invention is coated on a substrate to be coated by a known and conventional method, and then cured by crosslinking to form a cured coating film (film) on the substrate to be coated. Thus, a cured product of the target thermosetting powder coating composition can be provided.

前記被塗物基材としては、鉄、アルミニウム、ステンレス・スチール、トタン板、ブリキ板等の各種の金属素材又は金属製品、それらに化成処理、リン酸亜鉛処理、クロメート処理などの表面処理が施されたものや、電着塗装が施されたもの、瓦、ガラス、各種の無機質建材、耐熱性を有するプラスチック、木材などが挙げられる。   Examples of the substrate to be coated include various metal materials or metal products such as iron, aluminum, stainless steel, tin plate, tin plate, and surface treatment such as chemical conversion treatment, zinc phosphate treatment, and chromate treatment. And those subjected to electrodeposition coating, tiles, glass, various inorganic building materials, heat-resistant plastics, and wood.

より具体的には、自動車車体又は自動車(用)部品、二輪車又は二輪車(用)部品、門扉又はフェンス等の各種の建材、アルミサッシ等の各種の建築内外装用資材、アルミホイールなどの鉄又は非鉄金属からなる部材、プラスチック製品、木工諸製品などが挙げられる。   More specifically, automobile body or automobile (for) parts, motorcycle or two-wheeled vehicle (for) parts, various building materials such as gates or fences, various interior and exterior materials such as aluminum sashes, iron or non-ferrous such as aluminum wheels Examples include metal parts, plastic products, and various woodworking products.

次に、本発明を、参考例、実施例及び比較例により説明する。
各試料の水酸基価、酸価、軟化点、数平均分子量は以下の方法により求めた。
〔水酸基価〕 ;無水酢酸とピリジンとの混合溶液に試料を溶解して、100℃で一時間加熱環流し、水酸基をアセチル化し、次いでイオン交換水を加えてさらに加熱環流した後、冷却し、水酸化カリウムのトルエン/メタノール溶液で逆滴定して求めた。
Next, the present invention will be described with reference examples, examples and comparative examples.
The hydroxyl value, acid value, softening point, and number average molecular weight of each sample were determined by the following methods.
[Hydroxyl value]; Dissolve the sample in a mixed solution of acetic anhydride and pyridine, heat and reflux at 100 ° C. for 1 hour, acetylate the hydroxyl group, add ion-exchanged water, and further heat and reflux, then cool. It was determined by back titration with a toluene / methanol solution of potassium hydroxide.

〔酸価〕 ;シクロヘキサノンに試料を溶解して、0.1規定の水酸化カリウムメタノール溶液で滴定して求めた。   [Acid Value] Obtained by dissolving a sample in cyclohexanone and titrating with a 0.1 N potassium hydroxide methanol solution.

〔軟化点〕 ;環球式自動軟化点試験機(明峰社製作所(株)製)を用い、グリセリンの加熱浴で3℃/分の昇温速度で昇温し、試料が軟化し始め、球が落下した時の温度を測定した(単位:℃)。   [Softening point]; Using a ring and ball type automatic softening point tester (manufactured by Meihosha Mfg. Co., Ltd.) The temperature when dropped was measured (unit: ° C).

〔数平均分子量〕 ;東ソー(株)製のカラムTSKgelG5000HXL、G4000HXL、G3000HXL、G2000HXLを直列につないで装着した液体クトマトグラフィーにより、テトラヒドロフランを溶離液として測定した。   [Number average molecular weight]: Tetrahydrofuran was measured as an eluent by liquid chromatography using a column TSKgel G5000HXL, G4000HXL, G3000HXL, and G2000HXL manufactured by Tosoh Corporation.

参考例 1 [水酸基及びカルボン酸エステル基併有ビニル系重合体(A−1)の調製例]
温度計、還流冷却器、撹拌機、滴下漏斗及び窒素ガス導入管を備えた反応容器に、キシレンの100重量部を仕込み、窒素雰囲気下で135℃まで昇温した。
次いで、同温度で、スチレン30重量部、メチルメタクリレート27重量部、ブチルアクリレート18重量部、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート35重量部と、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(以下、TBOという。)3重量部とからなる混合物を、6時間に亘って滴下した。
Reference Example 1 [Preparation Example of Hydroxyl and Carboxylic Acid Ester Group Combined Vinyl Polymer (A-1)]
A reaction vessel equipped with a thermometer, a reflux condenser, a stirrer, a dropping funnel and a nitrogen gas introduction tube was charged with 100 parts by weight of xylene and heated to 135 ° C. under a nitrogen atmosphere.
Next, at the same temperature, 30 parts by weight of styrene, 27 parts by weight of methyl methacrylate, 18 parts by weight of butyl acrylate, 35 parts by weight of 2-hydroxypropyl methacrylate, and tert-butyl peroxy-2-ethylhexanoate (hereinafter referred to as TBO). .) A mixture of 3 parts by weight was added dropwise over 6 hours.

滴下終了後も、同温度に、15時間のあいだ保持して、反応を完結せしめた後、さらに、得られた重合体溶液を、約20Torrの減圧下に保持し、キシレンを除去することによって、数平均分子量2500、軟化点111℃、水酸基価148のビニル系重合体(A−1)を得た。   After completion of the dropwise addition, the reaction solution was held at the same temperature for 15 hours to complete the reaction. Further, the obtained polymer solution was kept under a reduced pressure of about 20 Torr to remove xylene. A vinyl polymer (A-1) having a number average molecular weight of 2500, a softening point of 111 ° C., and a hydroxyl value of 148 was obtained.

参考例 2 [水酸基及びカルボン酸エステル基併有ビニル系重合体(A−2)の調製例]
参考例1と同様の反応容器に、キシレンの100重量部を仕込み、窒素雰囲気下で135℃まで昇温した。
次いで、同温度で、スチレン30重量部、メチルメタクリレート28重量部、ブチルアクリレート17重量部、「プラクセルFM−1」(商品名、ダイセル化学工業株式会社製、2−ヒドロキシエチルメタクリレートのεカプロラクタム付加物)25重量部と、TBO2.4重量部とからなる混合物を、6時間に亘って滴下した。
Reference Example 2 [Preparation Example of Hydroxyl and Carboxylic Ester Group Combined Vinyl Polymer (A-2)]
In a reaction vessel similar to that of Reference Example 1, 100 parts by weight of xylene was charged and heated to 135 ° C. in a nitrogen atmosphere.
Next, at the same temperature, 30 parts by weight of styrene, 28 parts by weight of methyl methacrylate, 17 parts by weight of butyl acrylate, “Placcel FM-1” (trade name, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., ε-caprolactam adduct of 2-hydroxyethyl methacrylate ) A mixture consisting of 25 parts by weight and 2.4 parts by weight of TBO was added dropwise over 6 hours.

滴下終了後も、同温度に、15時間のあいだ保持して、反応を完結せしめた後、さらに、得られた重合体溶液を、約20Torrの減圧下に保持し、キシレンを除去することによって、数平均分子量2000、軟化点96℃、水酸基価57のビニル系重合体(A−2)を得た。   After completion of the dropwise addition, the reaction solution was held at the same temperature for 15 hours to complete the reaction. Further, the obtained polymer solution was kept under a reduced pressure of about 20 Torr to remove xylene. A vinyl polymer (A-2) having a number average molecular weight of 2000, a softening point of 96 ° C., and a hydroxyl value of 57 was obtained.

参考例 3 [水酸基及びカルボン酸エステル基併有ビニル系重合体(A−3)の調製例]
参考例1と同様の反応容器に、キシレンの100重量部を仕込み、窒素雰囲気下で135℃まで昇温した。
次いで、同温度で、スチレン46重量部、ジブチルフマレート26重量部、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート28重量部と、TBO4重量部とからなる混合物を、6時間に亘って滴下した。
Reference example 3 [Preparation example of hydroxyl group and carboxylic acid ester group combined vinyl polymer (A-3)]
In a reaction vessel similar to that of Reference Example 1, 100 parts by weight of xylene was charged and heated to 135 ° C. in a nitrogen atmosphere.
Next, at the same temperature, a mixture composed of 46 parts by weight of styrene, 26 parts by weight of dibutyl fumarate, 28 parts by weight of 2-hydroxypropyl methacrylate, and 4 parts by weight of TBO was added dropwise over 6 hours.

滴下終了後も、同温度に、15時間のあいだ保持して、反応を完結せしめた後、さらに、得られた重合体溶液を、約20Torrの減圧下に保持し、キシレンを除去することによって、数平均分子量2300、軟化点108℃、水酸基価107のビニル系重合体(A−3)を得た。   After completion of the dropwise addition, the reaction solution was held at the same temperature for 15 hours to complete the reaction. Further, the obtained polymer solution was kept under a reduced pressure of about 20 Torr to remove xylene. A vinyl polymer (A-3) having a number average molecular weight of 2300, a softening point of 108 ° C. and a hydroxyl value of 107 was obtained.

参考例 4 [水酸基及びカルボン酸エステル基併有ビニル系重合体(A−4)の調製例]
参考例1と同様の反応容器に、キシレンの100重量部とノルマルブタノールの50重量部を仕込み、窒素雰囲気下で114℃まで昇温した。
次いで、同温度で、スチレン20重量部、メタクリル酸メチル20重量部、2−ヒドロキエチルメタクリレート60重量部と、TBO7重量部とからなる混合物を、6時間に亘って滴下した。
Reference Example 4 [Preparation Example of Vinyl Polymer (A-4) Combined with Hydroxyl and Carboxylic Acid Ester Groups]
In a reaction vessel similar to Reference Example 1, 100 parts by weight of xylene and 50 parts by weight of normal butanol were charged, and the temperature was raised to 114 ° C. in a nitrogen atmosphere.
Subsequently, at the same temperature, a mixture composed of 20 parts by weight of styrene, 20 parts by weight of methyl methacrylate, 60 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate, and 7 parts by weight of TBO was dropped over 6 hours.

滴下終了後も、同温度に、15時間のあいだ保持して、反応を完結せしめた後、さらに、得られた重合体溶液に100重量部のトルエンを加えた後、減圧蒸留を行い、そして、約20Torrの減圧下に保持し、溶剤を除去することによって、数平均分子量2000、軟化点120℃、水酸基価259のビニル系重合体(A−4)を得た。   After completion of the dropwise addition, the mixture was held at the same temperature for 15 hours to complete the reaction, and further 100 parts by weight of toluene was added to the obtained polymer solution, followed by vacuum distillation, and By holding under reduced pressure of about 20 Torr and removing the solvent, a vinyl polymer (A-4) having a number average molecular weight of 2000, a softening point of 120 ° C. and a hydroxyl value of 259 was obtained.

参考例 5 [水酸基及びカルボン酸エステル基併有ポリエステル樹脂(A−5)の調製例]
攪拌機、温度計、精留塔及び窒素ガス導入口を備えた反応容器にネオペンチルグリコール160重量部、エチレングリコール210重量部、トリメチロールプロパン60重量部、テレフタル酸450重量部、イソフタル酸300重量部及びジブチル錫オキサイド0.5重量部を仕込んで、窒素雰囲気中で攪拌を行いながら、240℃まで5時間を要して昇温した。240℃で脱水縮合反応を続行せしめて、数平均分子量1900、酸価5mgKOH/g、水酸基価102mgKOH/g、軟化点115℃のポリエステル樹脂(A−5)を得た。
Reference Example 5 [Preparation Example of Polyester Resin Combined with Hydroxyl and Carboxylic Acid Ester Groups (A-5)]
Neopentyl glycol 160 parts by weight, ethylene glycol 210 parts by weight, trimethylolpropane 60 parts by weight, terephthalic acid 450 parts by weight, isophthalic acid 300 parts by weight in a reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, rectification column and nitrogen gas inlet Then, 0.5 part by weight of dibutyltin oxide was charged, and the temperature was raised to 240 ° C. over 5 hours while stirring in a nitrogen atmosphere. The dehydration condensation reaction was continued at 240 ° C. to obtain a polyester resin (A-5) having a number average molecular weight of 1900, an acid value of 5 mgKOH / g, a hydroxyl value of 102 mgKOH / g, and a softening point of 115 ° C.

参考例 6[一分子中に2個以上の水酸基を有するビニル系重合体(B−1)の調製例]
温度計、還流冷却器、撹拌機、滴下漏斗及び窒素ガス導入管を備えた反応容器に、キシレンの100重量部を仕込み、窒素雰囲気下で135℃まで昇温した。
次いで、同温度で、シクロへキシルビニルエーテル90重量部、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル10重量部、TBO6重量部とからなる混合物を、6時間に亘って滴下した。
Reference Example 6 [Preparation example of vinyl polymer (B-1) having two or more hydroxyl groups in one molecule]
A reaction vessel equipped with a thermometer, a reflux condenser, a stirrer, a dropping funnel and a nitrogen gas introduction tube was charged with 100 parts by weight of xylene and heated to 135 ° C. under a nitrogen atmosphere.
Next, at the same temperature, a mixture composed of 90 parts by weight of cyclohexyl vinyl ether, 10 parts by weight of 2-hydroxyethyl vinyl ether, and 6 parts by weight of TBO was added dropwise over 6 hours.

滴下終了後も、同温度に、15時間のあいだ保持して、反応を完結せしめた後、さらに、得られた重合体溶液を、約20Torrの減圧下に保持し、キシレンを除去することによって、数平均分子量2000、軟化点102℃、水酸基価55のビニル系重合体(B−1)を得た。   After completion of the dropwise addition, the reaction solution was held at the same temperature for 15 hours to complete the reaction. Further, the obtained polymer solution was kept under a reduced pressure of about 20 Torr to remove xylene. A vinyl polymer (B-1) having a number average molecular weight of 2000, a softening point of 102 ° C., and a hydroxyl value of 55 was obtained.

参考例 7[一分子中に2個以上のカルボン酸エステル基を有するビニル系重合体(C−1)の調製例]
参考例1と同様の反応容器に、キシレンの100重量部を仕込み、窒素雰囲気下に、135℃まで昇温した。
次いで、同温度で、スチレン70重量部、エチルアクリレート30重量部と、TBO4重量部とからなる混合物を、6時間に亘って滴下した。
Reference Example 7 [Preparation example of vinyl polymer (C-1) having two or more carboxylic acid ester groups in one molecule]
In a reaction container similar to that in Reference Example 1, 100 parts by weight of xylene was charged and heated to 135 ° C. in a nitrogen atmosphere.
Subsequently, at the same temperature, a mixture composed of 70 parts by weight of styrene, 30 parts by weight of ethyl acrylate, and 4 parts by weight of TBO was dropped over 6 hours.

滴下終了後も、同温度に、15時間のあいだ保持して、反応を完結せしめた後、さらに、得られた重合体溶液を、約20Torrの減圧下に保持し、キシレンを除去することによって、数平均分子量2000、軟化点101℃、水酸基価0のビニル系重合体(C−1)を得た。   After completion of the dropwise addition, the reaction solution was held at the same temperature for 15 hours to complete the reaction. Further, the obtained polymer solution was kept under a reduced pressure of about 20 Torr to remove xylene. A vinyl polymer (C-1) having a number average molecular weight of 2000, a softening point of 101 ° C., and a hydroxyl value of 0 was obtained.

参考例 8[一分子中に2個以上のカルボン酸エステル基を有するビニル系重合体(C−2)の調製例]
参考例1と同様の反応容器に、キシレンの100重量部を仕込み、窒素雰囲気下で135℃まで昇温した。
次いで、同温度で、メチルメタクリレート75重量部、ノルマルブチルメタクリレート15重量部、2−エチルヘキシルアクリレート10重量部と、TBO4重量部とからなる混合物を、6時間に亘って滴下した。
Reference Example 8 [Preparation example of vinyl polymer (C-2) having two or more carboxylic acid ester groups in one molecule]
In a reaction vessel similar to that of Reference Example 1, 100 parts by weight of xylene was charged and heated to 135 ° C. in a nitrogen atmosphere.
Next, at the same temperature, a mixture consisting of 75 parts by weight of methyl methacrylate, 15 parts by weight of normal butyl methacrylate, 10 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate, and 4 parts by weight of TBO was added dropwise over 6 hours.

滴下終了後も、同温度に、15時間のあいだ保持して、反応を完結せしめた後、さらに、得られた重合体溶液を、約20Torrの減圧下に保持し、キシレンを除去することによって、数平均分子量2000、軟化点106℃、水酸基価0のビニル系重合体(C−2)を得た。   After completion of the dropwise addition, the reaction solution was held at the same temperature for 15 hours to complete the reaction. Further, the obtained polymer solution was kept under a reduced pressure of about 20 Torr to remove xylene. A vinyl polymer (C-2) having a number average molecular weight of 2000, a softening point of 106 ° C., and a hydroxyl value of 0 was obtained.

参考例 9 [エポキシ基含有ビニル系重合体(D−1)の調製例]
参考例1と同様の反応容器に、キシレンの100重量部を仕込み、窒素雰囲気下で135℃まで昇温した。
次いで、同温度で、スチレン25重量部、メチルメタクリレート20重量部、ブチルメタクリレート25重量部、グリシジルメタクリレート30重量部と、TBO4重量部とからなる混合物を、6時間に亘って滴下した。
Reference Example 9 [Preparation Example of Epoxy Group-Containing Vinyl Polymer (D-1)]
In a reaction vessel similar to that of Reference Example 1, 100 parts by weight of xylene was charged and heated to 135 ° C. in a nitrogen atmosphere.
Next, at the same temperature, a mixture composed of 25 parts by weight of styrene, 20 parts by weight of methyl methacrylate, 25 parts by weight of butyl methacrylate, 30 parts by weight of glycidyl methacrylate, and 4 parts by weight of TBO was added dropwise over 6 hours.

滴下終了後も、同温度に、15時間のあいだ保持して、反応を完結せしめた後、さらに、得られた重合体溶液を、約20Torrの減圧下に保持し、キシレンを除去することによって、数平均分子量2200、軟化点110℃、エポキシ当量535のビニル系重合体(D−1)を得た。   After completion of the dropwise addition, the reaction solution was held at the same temperature for 15 hours to complete the reaction. Further, the obtained polymer solution was kept under a reduced pressure of about 20 Torr to remove xylene. A vinyl polymer (D-1) having a number average molecular weight of 2200, a softening point of 110 ° C., and an epoxy equivalent of 535 was obtained.

参考例 10 〔N−メチル−2−ピロリドン・トリフルオロメタンスルフォン酸塩(X−1)の調製例〕
攪拌機、滴下漏斗及び窒素ガス導入管を備えた反応容器に、N−メチル−2−ピロリドンの9.91重量部、トルエンの100重量部を仕込んだ。この混合物を、窒素雰囲気下、攪拌しながら約5℃に冷却し、トリフルオロメタンスルフォン酸の15.0重量部を1時間に亘って滴下した。
Reference Example 10 [Preparation example of N-methyl-2-pyrrolidone trifluoromethanesulfonate (X-1)]
A reaction vessel equipped with a stirrer, a dropping funnel and a nitrogen gas introduction tube was charged with 9.91 parts by weight of N-methyl-2-pyrrolidone and 100 parts by weight of toluene. The mixture was cooled to about 5 ° C. with stirring under a nitrogen atmosphere, and 15.0 parts by weight of trifluoromethanesulfonic acid was added dropwise over 1 hour.

滴下終了後、さらに5時間のあいだ反応を継続した。反応後、トルエンを減圧下で留去し、このものをn−ヘプタンで洗浄、濾別した後、減圧にて乾燥させて23.5重量部の白色粉末状の塩(X−1)を得た。収率=97%。   After completion of the dropwise addition, the reaction was continued for another 5 hours. After the reaction, toluene was distilled off under reduced pressure. This was washed with n-heptane, filtered, and dried under reduced pressure to obtain 23.5 parts by weight of white powdery salt (X-1). It was. Yield = 97%.

参考例 11 N,N−ジメチルアセトアミド・トリフルオロメタンスルフォン酸塩(X−2)の調整例
攪拌機、滴下漏斗及び窒素ガス導入管を備えた反応容器に、N,N−ジメチルアセトアミドの8.7gとトルエンの100mlを仕込んだ。この混合物を、窒素雰囲気下、攪拌しながら約5℃に冷却し、トリフルオロメタンスルフォン酸の15.0重量部を1時間に亘って滴下した。
Reference Example 11 Preparation Example of N, N-dimethylacetamide / trifluoromethanesulfonate (X-2) In a reaction vessel equipped with a stirrer, a dropping funnel and a nitrogen gas introduction tube, 8.7 g of N, N-dimethylacetamide and 100 ml of toluene was charged. The mixture was cooled to about 5 ° C. with stirring under a nitrogen atmosphere, and 15.0 parts by weight of trifluoromethanesulfonic acid was added dropwise over 1 hour.

滴下終了後、さらに2時間のあいだ反応を継続した。反応後、トルエンを減圧下で留去して、固体状の塩(X−2)が定量的に得られた。   After completion of the dropwise addition, the reaction was continued for another 2 hours. After the reaction, toluene was distilled off under reduced pressure to obtain a solid salt (X-2) quantitatively.

参考例 12 N,N'−ジアセチル−ビス(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4イル)セバセート・トリフルオロメタンスルフォン酸塩(X−3)の調製例
攪拌機、滴下漏斗及び窒素ガス導入管を備えた反応容器に、N,N'−ジアセチル−ビス(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4イル)セバセートの5.64gとトルエンの100mgを仕込んだ。この混合物を、窒素雰囲気下、攪拌しながら約5℃に冷却し、トリフルオロメタンスルフォン酸の3.0gを10分に亘って滴下した。
Reference Example 12 Preparation example of N, N′-diacetyl-bis (2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl) sebacate trifluoromethanesulfonate (X-3) Stirrer, dropping funnel and introduction of nitrogen gas A reaction vessel equipped with a tube was charged with 5.64 g of N, N′-diacetyl-bis (2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl) sebacate and 100 mg of toluene. The mixture was cooled to about 5 ° C. with stirring under a nitrogen atmosphere, and 3.0 g of trifluoromethanesulfonic acid was added dropwise over 10 minutes.

滴下終了後、さらに1時間のあいだ反応を継続した。反応後、トルエンを減圧下で留去して、8.6gの油状の塩(X−3)が得られた。収率は99%であった。   After completion of the dropwise addition, the reaction was continued for another hour. After the reaction, toluene was distilled off under reduced pressure to obtain 8.6 g of oily salt (X-3). The yield was 99%.

実施例1〜10及び比較例1〜5
(熱硬化性粉体塗料組成物の調製)
それぞれ、第1表、第2表及び第3表に示す割合で、各参考例で得られた原料を配合した混合物を、「APVニーダー・MP−2015型」(ツバコー横浜販売(株)製2軸押し出し混練機)を使用して、90〜100℃で溶融混練せしめたのちに、微粉砕し、さらに200メッシュの金網で分級せしめることによって、30〜40μmの平均粒径を有する、熱硬化性粉体塗料組成物(P−1)〜(P−8)、(p−1)〜(p−6)を調製した。
Examples 1-10 and Comparative Examples 1-5
(Preparation of thermosetting powder coating composition)
Each of the blends of the raw materials obtained in each of the reference examples in the ratios shown in Table 1, Table 2 and Table 3 is “APV kneader / MP-2015 type” (manufactured by Tsubako Yokohama Sales Co., Ltd. 2). A thermosetting property having an average particle size of 30 to 40 μm by melt-kneading at 90 to 100 ° C. using a shaft extrusion kneader, finely pulverizing, and classifying with a 200 mesh wire mesh. Powder coating compositions (P-1) to (P-8) and (p-1) to (p-6) were prepared.

Figure 0003786282
Figure 0003786282

Figure 0003786282
Figure 0003786282

Figure 0003786282
Figure 0003786282

1)DDA;1,12−ドデカン二酸(宇部興産株式会社製)
2)POWDERMATE 570 FL;表面調整剤(商品名、トロイケミカルコーポレーション製)
3)スーパーベッカミンL−164;ブチルエーテル化メラミン樹脂。不揮発分97%以上。(商品名、大日本インキ化学工業株式会社製)
「TIPT」;テトライソプロピルチタネート
「p−TSA」;パラトルエンスルホン酸
1) DDA; 1,12-dodecanedioic acid (manufactured by Ube Industries, Ltd.)
2) POWDERMATE 570 FL; surface conditioner (trade name, manufactured by Troy Chemical Corporation)
3) Superbecamine L-164; butyl etherified melamine resin. Nonvolatile content is 97% or more. (Product name, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.)
“TIPT”; tetraisopropyl titanate “p-TSA”; para-toluenesulfonic acid

次いで、得られた熱硬化性粉体塗料組成物(P−1)〜(P−8)、(p−1)〜(p−5)を使用して、下記の塗膜形成方法に従って各種の塗膜を作製した後、それぞれの塗膜について塗膜性能試験を行なった。
(p−6)については、塗料作製直後にブロッキングが発生し、塗装による塗膜形成が不可能であった。結果を第4表、第5表及び第6表に示す。
Subsequently, using the obtained thermosetting powder coating compositions (P-1) to (P-8) and (p-1) to (p-5), various coating compositions were formed according to the following coating film forming method. After producing the coating film, the coating film performance test was performed about each coating film.
About (p-6), blocking generate | occur | produced immediately after coating preparation, and the coating-film formation by coating was impossible. The results are shown in Tables 4, 5, and 6.

〔塗膜形成方法〕
熱硬化性粉体塗料組成物(P−1)〜(P−8)、(p−1)〜(p−5)を、それぞれ、基材に焼き付けた後の膜厚が60〜70μmとなるようにして基材上に静電粉体塗装せしめた後、120℃/20分間なる条件下に焼き付けを行ない、熱硬化性粉体塗料組成物からなる塗膜(以下、粉体塗膜という。)を有する被塗物を得た。
なお、前記基材としては、0.8mm(厚さ)×70mm×150mmの燐酸亜鉛処理鋼板を用いた。
[Coating method]
The film thickness after baking thermosetting powder coating compositions (P-1) to (P-8) and (p-1) to (p-5) on the base material is 60 to 70 μm, respectively. Thus, after electrostatic powder coating is performed on the substrate, baking is performed under the condition of 120 ° C./20 minutes, and a coating film made of a thermosetting powder coating composition (hereinafter referred to as a powder coating film). To be coated was obtained.
In addition, as the base material, a 0.8 mm (thickness) × 70 mm × 150 mm zinc phosphate treated steel plate was used.

Figure 0003786282
Figure 0003786282

Figure 0003786282
Figure 0003786282

Figure 0003786282
Figure 0003786282

硬度・・・鉛筆硬度(三菱ユニ使用、JIS K5600−5−4)。塗膜に鉛筆をあて、その際に傷が残らない鉛筆の硬さ。 Hardness: Pencil hardness (using Mitsubishi Uni, JIS K5600-5-4). The pencil hardness is applied to the paint film so that no scratches remain.

耐溶剤性・・・キシレンを染み込ませたフエルトで以って、塗膜を、10往復に及ぶラビングを行った後の塗膜を、目視により判定した。
◎・・・塗膜に光沢感があり、塗膜に目立った損傷がない。
○・・・塗膜に光沢感はあるが、溶剤によりエッチングされている。
△・・・塗膜の光沢感が劣り、溶剤によりエッチングされている。
×・・・塗膜が溶剤により溶解し光沢感がない。
Solvent resistance: The film after rubbing the coating film 10 times with a felt soaked with xylene was visually judged.
A: The coating film is glossy and there is no noticeable damage to the coating film.
○: The coating film has gloss, but is etched with a solvent.
Δ: The gloss of the coating film is inferior and is etched with a solvent.
X: The coating film is dissolved by the solvent and has no gloss.

耐酸性・・・塗膜表面に、10%硫酸水溶液の0.1ミリ・リットルを載せたパネルを、70℃の熱風乾燥機中に、30分間保持したのち、塗膜表面を水洗し乾燥させてから、その塗膜の表面の状態を、目視により判定した。 Acid resistance: A panel on which 0.1 milliliter of 10% sulfuric acid aqueous solution was placed on the surface of the coating was held in a hot air dryer at 70 ° C for 30 minutes, and then the surface of the coating was washed with water and dried. Then, the state of the surface of the coating film was visually judged.

◎・・・エッチングなし。
○・・・少しエッチング有り。
△・・・ややエッチングの程度が大きい。
×・・・エッチングにより塗膜が溶解している。
◎ ・ ・ ・ No etching.
○ ・ ・ ・ Slightly etched.
Δ: Slightly high degree of etching.
X: The coating film is dissolved by etching.

耐屈曲性・・・25℃で塗膜面を上にして90°に折り曲げた部分の塗膜のワレを判定した。
◎・・・まったくワレが認められない。
○・・・わずかにワレが認められる。
△・・・折り曲げた長さの半分程度にワレが認められる。
×・・・全面にワレが認められる。
Flexibility: The crack of the coating film at a portion bent at 90 ° with the coating surface facing upward at 25 ° C. was determined.
◎ ・ ・ ・ No cracks are observed.
○: Slight cracking is observed.
Δ: Cracks are observed in about half of the bent length.
X: cracks are observed on the entire surface.

貯蔵安定性・・・常温で2週間貯蔵した後に、スプレーガンにて塗装した時の塗料の吹け具合。
○・・・良好に塗装できる。
△・・・若干ブロッキングしており、時々スプレーガンからの塗料の吐出が一定しなくなる。
×・・・ブロッキングが起こり、スプレー塗装不可能である。

Storage stability: The amount of paint sprayed when applied with a spray gun after 2 weeks storage at room temperature.
○: Can be painted well.
Δ: Blocking slightly, and sometimes the discharge of paint from the spray gun is not constant.
X: Blocking occurs and spray coating is impossible.

Claims (8)

カルボン酸エステル基と水酸基とのエステル交換反応により架橋硬化し得る被膜形成成分とエステル交換反応触媒とを含有する熱硬化性粉体塗料組成物において、前記エステル交換反応触媒がカルボン酸アミドとフッ素原子を有する有機スルフォン酸から形成される有機スルフォン酸塩(X)で構成されるものであり、かつ、前記カルボン酸アミドが下記一般式(I)で示される化合物あるいは1分子中に2個以上のN−アルカノイル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル基を有する化合物であることを特徴とする熱硬化性粉体塗料組成物。
Figure 0003786282
[式中、R1、R2、R3は、それぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表す。また、R2とR3が相互に結合して一般式(II)で示される2価の基を形成しているか、あるいは、R1とR2が相互に結合してなる合計炭素原子数が2〜11の置換又は未置換のアルキレン基を形成しているかのいずれかであってもよい。
Figure 0003786282
(式中、R4は水素原子又はメチル基を表し、Yは直接結合、メチレン基、置換メチレン基、酸素原子のいずれかを表す。)]
A thermosetting powder coating composition containing a film-forming component capable of crosslinking and curing by transesterification reaction between a carboxylic ester group and a hydroxyl group, and a transesterification catalyst, wherein the transesterification catalyst comprises a carboxylic acid amide and a fluorine atom It is composed of an organic sulfonate (X) formed from an organic sulfonic acid having a carboxylic acid amide, and the carboxylic acid amide is a compound represented by the following general formula (I) or two or more in one molecule A thermosetting powder coating composition, which is a compound having an N-alkanoyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl group.
Figure 0003786282
[Wherein, R 1, R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group. Further, R2 and R3 Luke to form a divalent group represented by one general formula bonded to each other (II), or, R1 and R2 are bonded total number of carbon atoms comprising the 2 mutually Either 11 substituted or unsubstituted alkylene groups may be formed .
Figure 0003786282
(In the formula, R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group, and Y represents a direct bond, a methylene group, a substituted methylene group, or an oxygen atom. )]
前記被膜形成成分が、一分子中に2個以上の水酸基及び/又は2個以上のカルボン酸エステル基を有する重合体を含むものである、請求項1に記載の熱硬化性粉体塗料組成物。 The thermosetting powder coating composition according to claim 1, wherein the film-forming component contains a polymer having two or more hydroxyl groups and / or two or more carboxylic acid ester groups in one molecule. 前記被膜形成成分が、ビニル系重合体である請求項1に記載の熱硬化性粉体塗料組成物。 The thermosetting powder coating composition according to claim 1, wherein the film forming component is a vinyl polymer. 前記したカルボン酸アミド化合物が、N−メチル−2−ピロリドンである請求項1〜3のいずれかに記載の熱硬化性粉体塗料組成物。 The thermosetting powder coating composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the carboxylic acid amide compound is N-methyl-2-pyrrolidone. 前記したフッ素原子を有する有機スルフォン酸が、一般式(III)で示されるものである、請求項1〜3のいずれかに記載の熱硬化性粉体塗料組成物。
Figure 0003786282
(式中、R5はフッ素原子を有する1価の有機基を表す。)
The thermosetting powder coating composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the organic sulfonic acid having a fluorine atom is represented by the general formula (III).
Figure 0003786282
(In the formula, R5 represents a monovalent organic group having a fluorine atom.)
前記した有機スルフォン酸塩(X)が、一般式(IV)で示される構造を有するものである、請求項1〜3のいずれかに記載の熱硬化性粉体塗料組成物。
Figure 0003786282
[式中、R1、R2、R3は、それぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表す。また、R2とR3が相互に結合して一般式(II)で示される2価の基を形成しているか、あるいは、R1とR2が相互に結合してなる合計炭素原子数が2〜11の置換又は未置換のアルキレン基を形成しているかのいずれかであってもよい。
Figure 0003786282
(式中、R4は水素原子又はメチル基を表し、Yは直接結合、メチレン基、置換メチレン基、酸素原子のいずれかを表す。)
5はフッ素原子を有する1価の有機基を表す。]
The thermosetting powder coating composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the organic sulfonate (X) has a structure represented by the general formula (IV).
Figure 0003786282
[Wherein, R 1, R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group. Further, R2 and R3 Luke to form a divalent group represented by one general formula bonded to each other (II), or, R1 and R2 are bonded total number of carbon atoms comprising the 2 mutually Either 11 substituted or unsubstituted alkylene groups may be formed .
Figure 0003786282
(In the formula, R4 represents a hydrogen atom or a methyl group, and Y represents a direct bond, a methylene group, a substituted methylene group, or an oxygen atom.)
R 5 represents a monovalent organic group having a fluorine atom. ]
前記した一般式(III)中のR5が、一般式(V)で示される1価の有機基である請求項に記載の熱硬化性粉体塗料組成物。
Figure 0003786282
[式中、R6は水素原子、フッ素原子、又は炭素原子数が1〜5の置換もしくは未置換の炭化水素基を表す。]
6. The thermosetting powder coating composition according to claim 5 , wherein R5 in the general formula (III) is a monovalent organic group represented by the general formula (V).
Figure 0003786282
[Wherein, R 6 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms. ]
請求項1〜3のいずれかに記載の熱硬化性粉体塗料組成物を基材に塗装し、塗装された該熱硬化性粉体塗料組成物を架橋硬化させて得られる硬化物。 Hardened | cured material obtained by apply | coating the thermosetting powder coating composition in any one of Claims 1-3 to a base material, and carrying out cross-linking hardening of this coated thermosetting powder coating composition.
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