JP5133559B2 - 粉末コーティング組成物 - Google Patents
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Description
グリシジル基および不飽和基含有アクリル樹脂
フラスコにプソイドクメン900gを入れて、150℃に加熱した。この温度で、過酸化ジ−t−ブチル60g、メタクリル酸メチル1000g、スチレン1200gおよびメタクリル酸グリシジル800gの混合物を8時間かけて添加した。1時間後、トリフェニルホスファイト30gを添加して、固形分の質量分率が99.2%に到達するまで、160℃にて減圧下で溶媒を蒸発除去した(比エポキシ基含有量:1.82mol/kg、「エポキシ等価重量」すなわち「EEW」:550g/mol)。ヒドロキノンモノメチルエーテル5gおよびフェノチアジン(FTZ)1gを添加した。得られた物質を均質化した後、メタクリル酸200gを10分かけて滴下した。10分後、酸価は1.0mg/gであった。温度160℃をもう1時間維持して、最終的に混合物を採取した。以下のデータが得られた:
160℃での粘度 8000mPa・s
ガラス転移温度 54℃
比エポキシド基含有量 0.93mol/kg
(「EEW」 1200g/mol)
オレフィン二重結合の比含有量 0.71mol/kg
(「不飽和重量」 約1400g/mol)
酸無水物基および不飽和基含有ポリ酸無水物樹脂
フラスコにドデカン二酸ポリ酸無水物1950gを入れて、140℃で溶融させた。ポリ酸無水物が溶融したら、ヒドロキノンモノメチルエーテル(HQMME)3gを添加して、均質化して、メタクリル酸グリシジル90gを10分かけて添加した。10分後、エポキシ基が検出できなくなり(比エポキシド基含有量が0.2mol/kg未満であり、「EEW」が5000g/molより大きい)、140℃で1時間のさらなる反応後に、半結晶質修飾ポリ酸無水物を採取した。生成物から以下のデータが得られた:
部分的酸価: 400mg/g
オレフィン二重結合の比含有量 0.31mol/kg
(「不飽和重量」 約3200g/mol)
比エポキシド基含有量 <0.2mol/kg
(「EEW」 検出不可 (>5000g/mol))
水酸基、グリシジル基および不飽和基を含有する脂環式ポリエステル
WO 02/062867のエポキシドCを、以下の様式で合成した。
ポリエステル(この文献のポリエステル5)は、以下の手順に従って合成した。
反応器に1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸無水物(THPA)760g(5mol)、テレフタル酸813g(4.9mol)およびネオペンチルグリコール1.145g(11mol)およびモノブチルスタン酸2.8gを入れた。混合物を加熱して、温度を徐々に240℃まで上げた。混合物の酸価が15mg/g未満になるまで、形成された水を蒸留することにより、エステル化反応を実施した。
酸価: 1.6mg/g
200℃での粘度 3680mPa・s
水酸基価 25.6mg/g
ガラス転移温度Tg 29℃
酸価: 0mg/g
粘度(200℃で円錐平板) 1780mPa・s
粘度(160℃で) 12000mPa・s
オキシラン基の質量分率 2.8%
比エポキシド基含有量 1.75mol/kg
(「EEW」 約570g/mol)
水酸基価 26.5mg/g
ガラス転移温度Tg 44℃
160℃での粘度 10600mPa・s
ガラス転移温度Tg 40℃
比エポキシド基含有量 0.77mol/kg
(「EEW」 1300g/mol)
オレフィン二重結合の比含有量 1.0mol/kg
(「不飽和重量」 約1000g/mol)
グリシジル基および不飽和基を含有するビスフェノールA系エポキシ樹脂
フラスコに(登録商標)Epikote3003(およそ1.3mol/kgの比エポキシド基含有量、すなわち約750g/molの「EEW」を有するビスフェノールAポリフェノキシ樹脂)2000gを入れて、140℃に加熱した。この温度で、HQMME10g、FTZ2gおよび臭化トリフェニルエチルホスホニウム2gを添加した。得られた物質を均質化した後、アクリル酸72gを10分かけて滴下し、続いてクロトン酸86gを添加した。10分後、酸価は2mg/gであった。温度140℃をもう30分間維持して、最終的に樹脂を採取した。この樹脂のサンプルから以下のデータが得られた。
160℃での粘度 9000mPa・s
ガラス転移温度Tg 48℃
比エポキシド基含有量 0.30mol/kg
(「EEW」 3300g/mol)
オレフィン二重結合の比含有量 0.91mol/kg
(「不飽和重量」 約1100g/mol)
不飽和基を含有するアクリル樹脂
フラスコにプソイドクメン900gを入れて、150℃に加熱した。この温度で、過酸化ジ−t−ブチル60g、メタクリル酸メチル1500g、スチレン1000gおよびメタクリル酸グリシジル500gの混合物を8時間かけて添加した。1時間後、トリフェニルホスファイト30gを添加して、固形分が99.2%に到達するまで、160℃にて減圧下で溶媒を蒸発除去した(比エポキシド基含有量:1.18mol/kg、「EEW」:850g/mol)。HQMME5gおよびFTZ1gを添加した。得られた物質を均質化した後、クロトン酸275gを10分かけて添加した。さらに10分後、酸価は2.5mg/gであった。温度160℃をもう1時間維持して、最終的に混合物を採取した。樹脂のサンプルに関して以下のデータが得られた。
200℃での粘度 1530mPa・s
ガラス転移温度Tg 51.6℃
比エポキシド基含有量 <0.2mol/kg
(「EEW」 検出不可(>5000g/mol))
オレフィン二重結合の比含有量 0.91mol/kg
(「不飽和重量」 約1100g/mol)
以下の粉末コーティング組成物を用いて、一連の粉末コーティング試験を行った(表は、gで構成成分の質量を記載し、すべての場合において、総計コーティング組成物1000gとなる)。
二軸スクリュー押出機
温度(℃): 60、100、130(3つの加熱エレメント)
供給比(%): 10
回転速度(rpm): 300
(登録商標)Synthacryl VSC 1438 667
DDAPA 270
(登録商標)Additol VXL 9827 30
(登録商標)Additol 03751 30
ベンゾイン 3
硬化条件:炉で140℃30分間
樹脂A 967
(登録商標)Irgacure 2959 10
(登録商標)Irgacure 819 10
(登録商標)Modaflow MP III 8
ベンゾイン 5
硬化条件:IRおよびUV0.5m/分
(登録商標)Synthacryl VSC 1438 319
DDAPA 135
(登録商標)Additol VXL 9827 30
(登録商標)Additol 03751 15
(登録商標)Viaktin 03546 487
(登録商標)Irgacure 2959 5
(登録商標)Irgacure 819 5
ベンゾイン 4
硬化条件:炉で140℃30分間、ならびにIRおよびUV0.5m/分
(登録商標)Synthacryl VSC 1438 319
DDAPA 135
(登録商標)Additol VXL 9827 30
(登録商標)Additol 03751 15
樹脂A 487
(登録商標)Irgacure 2959 5
(登録商標)Irgacure 819 5
ベンゾイン 4
硬化条件:炉で140℃30分間、ならびにIRおよびUV0.5m/分
樹脂1 671
(登録商標)Viaktin 03546 74
DDAPA 100
(登録商標)Viaktin 04058 100
(登録商標)Additol VXL 9827 30
ベンゾイン 5
(登録商標)Irgacure 2959 10
(登録商標)Irgacure 819 10
硬化条件:炉で140℃30分間
樹脂1 671
(登録商標)Viaktin 03546 74
DDAPA 100
(登録商標)Viaktin 04058 100
(登録商標)Additol VXL 9827 30
ベンゾイン 5
(登録商標)Irgacure 2959 10
(登録商標)Irgacure 819 10
硬化条件:IRおよびUV0.5m/分
樹脂1 671
(登録商標)Viaktin 03546 74
DDAPA 100
(登録商標)Viaktin 04058 100
(登録商標)Additol VXL 9827 30
ベンゾイン 5
(登録商標)Irgacure 2959 10
(登録商標)Irgacure 819 10
硬化条件:炉で140℃30分間、ならびにIRおよびUV0.5m/分
樹脂1 592
(登録商標)Viaktin 03546 253
DDAPA 100
(登録商標)Additol VXL 9827 30
ベンゾイン 5
(登録商標)Irgacure 2959 10
(登録商標)Irgacure 819 10
硬化条件:炉で140℃30分間、ならびにIRおよびUV0.5m/分
樹脂1 592
(登録商標)Viaktin 03546 253
ドデカンジカルボン酸 100
(登録商標)Additol VXL 9827 30
ベンゾイン 5
(登録商標)Irgacure 2959 10
(登録商標)Irgacure 819 10
硬化条件:炉で140℃30分間、ならびにIRおよびUV0.5m/分
樹脂1 845
(登録商標)Additol VXL 9890 100
(登録商標)Additol VXL 9827 30
ベンゾイン 5
(登録商標)Irgacure 2959 10
(登録商標)Irgacure 819 10
硬化条件:炉で140℃30分間、ならびにIRおよびUV0.5m/分
樹脂1 647
樹脂2 300
(登録商標)Additol VXL 9827 30
ベンゾイン 3
(登録商標)Irgacure 2959 10
(登録商標)Irgacure 819 10
硬化条件:炉で140℃30分間、ならびにIRおよびUV0.5m/分を3回
樹脂1 845
DDAPA 100
(登録商標)Additol VXL 9827 30
(登録商標)Irgacure 2959 10
(登録商標)Irgacure 819 10
ベンゾイン 5
硬化条件:炉で140℃30分間、ならびにIRおよびUV0.5m/分を3回
(登録商標)Synthacryl VSC 1438 607
樹脂2 340
(登録商標)Additol VXL 9827 30
ベンゾイン 3
(登録商標)Irgacure 2959 10
(登録商標)Irgacure 819 10
硬化条件:炉で140℃30分間、ならびにIRおよびUV0.5m/分を3回
樹脂3 647
樹脂2 300
(登録商標)Additol VXL 9827 30
ベンゾイン 3
(登録商標)Irgacure 2959 10
(登録商標)Irgacure 819 10
硬化条件:炉で140℃30分間、ならびにIRおよびUV0.5m/分を3回
樹脂4 647
DDAPA 300
(登録商標)Additol VXL 9827 30
ベンゾイン 3
(登録商標)Irgacure 2959 10
(登録商標)Irgacure 819 10
硬化条件:炉で140℃30分間、ならびにIRおよびUV0.5m/分を3回
樹脂1 497
樹脂2 230
(登録商標)Additol VXL 9827 50
(登録商標)Irgacure 2959 10
(登録商標)Irgacure 819 10
ベンゾイン 3
(登録商標)Kronos 2160 200
硬化条件:炉で140℃30分間、ならびにIRおよびUV0.5m/分を3回
(登録商標)Viaktin 03546は、ウレタンメタクリレート樹脂であり、
(登録商標)Viaktin 04058は、アクリル化ポリエステル樹脂であり、
DDAPAは、ドデカン二酸のポリ酸無水物であり、
(登録商標)Additol VXL 9827は、流動促進剤マスターバッチであり、
(登録商標)Additol VXL 9890は、硬化触媒マスターバッチであり、
(登録商標)Additol 03751は、UV安定化剤混合物であり、
(登録商標)Modaflow MP IIIは、シリカ支持した流動促進剤であり、
(登録商標)Synthacryl VSC 1438は、グリシジルアクリル樹脂であり、
(登録商標)Kronos 2160は、NL Chemicalsにより登録された商標であり、二酸化チタンの形態に相当し、
(登録商標)Irgacure 819および2959は、Ciba Specialtiesにより登録された商標であり、UV硬化用の光開始剤に相当する。
(2)機械抵抗:ASTM D 2795に従って、同様に評価
(3)表面損傷抵抗:砂を含んだ水でこすることにより、洗車ユニットの影響を模擬実験した。視覚評価
(4)ASTM D 5402に従ったアセトン二重摩擦試験
評価、1:最良、2:良好、3:十分、4:乏しい、5:コーティング層が全部破壊
Claims (2)
- エポキシ基を有する少なくとも1つの樹脂Aならびに酸基および/または酸無水物基を有する少なくとも1つの化合物Bからなる熱硬化性かつ放射線硬化性の粉末コーティング組成物であって、
前記樹脂Aは、
加熱速度20K/分で、第2加熱サイクルの示差走査熱量測定により測定したガラス転移温度Tgが少なくとも35℃であり、0.25mol/kg〜2.9mol/kgのエポキシ基の比含有量および0.25mol/kg〜2.9mol/kgのオレフィン二重結合の比含有量を有する、固体アクリル樹脂A1、および
少なくとも30℃のガラス転移温度Tgを有し、0.25mol/kg〜2.9mol/kgのエポキシ基の比含有量および0.25mol/kg〜2.9mol/kgのオレフィン二重結合の比含有量を有する、水酸基およびエポキシド基含有固体脂環式樹脂A2、
からなる群から選ばれ、
前記化合物Bは、少なくとも45℃の融解温度、150mg/g〜600mg/gの部分的酸価、および0.25mol/kg〜2.9mol/kgのオレフィン二重結合の比含有量を有し、ポリスチレン標準物質を用いてゲル透過クロマトグラフィにより測定された1000g/mol〜5000g/molの重量平均モル質量を有する脂肪族ジカルボン酸の高分子量酸無水物と、エポキシド基含有不飽和モノマーとの反応により得られる、固体ポリ酸無水物樹脂であり、
前記樹脂A1は、グリシジル基を含有する固体アクリル樹脂A11と、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸およびビニル酢酸からなる群から選択される、オレフィン性不飽和モノカルボン酸A12、マレイン酸無水物およびテトラヒドロフタル酸無水物からなる群から選択される、オレフィン性不飽和酸無水物A13、または、炭素数1〜4のアルキル基を有する、フマル酸アルキル、マレイン酸アルキルおよびテトラヒドロフタル酸アルキルからなる群から選択される、オレフィン性不飽和ジカルボン酸のハーフエステルA14との反応によって製造され、
前記樹脂A2は、 カルボン酸A211、またはそれぞれの場合にHおよびCH3から選択される置換基を有する四置換テトラヒドロフタル酸の酸無水物を、
一般式X−(OH)n(式中、Xは、炭素数2〜55を有する線状もしくは分岐状アルカンジイル、または炭素数2〜55を有する脂環式残基、または炭素数6〜55を有する芳香族基であり、nは2〜4の整数である)を有するグリコールA212、および
A211とは異なる、式R−(C−OOH)mを有するさらなるカルボン酸A213、もしくはかかる酸の混合物、またはそれらの酸無水物またはかかる酸無水物の混合物(式中、Rは、炭素数1〜36を有する線状もしくは分岐状アルキル、または炭素数5〜36を有するシクロアルカンの残基、または炭素数5〜36を有するシクロアルケンの残基、または炭素数8〜36を有する芳香族残基であり、mは、2〜4の整数である)とポリエステル化し、ここで、A211とA213との物質量の比は、100mol/mol:0mol/mol〜5mol/mol:95mol/molまで変化し、A212中に含有される水酸基の総数と構成成分A211およびA213中のカルボキシル基の総数(酸無水物基は2として計数される)との比は、1.005〜1.5であり;
つづいて、得られたポリエステルを、有機または無機の過酸化物化合物を用いてエポキシ化し;
その後、エポキシ化した樹脂と、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸およびビニル酢酸からなる群から選択される、オレフィン性不飽和モノカルボン酸A12、マレイン酸無水物およびテトラヒドロフタル酸無水物からなる群から選択される、オレフィン性不飽和酸無水物A13、および炭素数1〜4のアルキル基を有する、フマル酸アルキル、マレイン酸アルキルおよびテトラヒドロフタル酸アルキルからなる群から選択される、オレフィン性不飽和ジカルボン酸のハーフエステルA14からなる化合物の群から選ばれる、酸または酸無水物基含有不飽和モノマーとを反応させて製造され、
熱硬化は、前記エポキシ基と前記酸基および/または酸無水物基との反応により成されることを特徴とする、粉末コーティング組成物。 - 基材への請求項1に記載の粉末コーティング組成物の塗布、ならびに熱および放射線による硬化による、請求項1に記載の粉末コーティング組成物から調製されるコーティング。
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