JPH0232174A - 粉体塗料用樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は粉体塗料用樹脂組成物に関する。さらに詳しく
は耐汚染性に優れ、且つ溶剤型塗料を上塗りした場合に
もその密着性にすぐれた塗膜を形成し得る粉体塗料用樹
脂組成物に関する。

〔従来の技術〕

熱硬化性粉体塗料には大雑把に分類して、エポキシ系、
アクリル系、ポリエステル系があり、それぞれ長所、短
所を有するが、目的に応じて使い分けられている。近年
、塗膜性能のバランスがとれていること、塗料価格が有
利であること、等の点でポリエステル系が注目されてき
ている。

特にブロックドイソシアネート硬化型ポリエスチル粉体
塗料は耐汚染性に優れ、耐候性も良好で可撓性にも優れ
たバランスのとれた塗膜を形成しうる利点があり、いわ
ゆる切り板ＰＣＭ　（切り板に塗装後、折り曲げ加工す
る成形方法）用として箱物製品に多量使用されるように
なってきた。

一方、これら製品は家庭用の耐久消費財として使用され
る場合が多く、塗装色についての最終消費者の要求が近
年著しく多様化してきている。ところが、粉体塗装法の
弱点として塗装時の色替えが煩雑なことがあり、小ロツ
ト多色の消費者ニズへの対応が容易でない状況にある。

そこで主流を占める塗装色で粉体塗装したものを製品と
して用意するかたわら、小ロットの色替えについては粉
体塗装製品に溶剤型塗料を上塗りすることによって行わ
れることがある。しかしこの場合もブロックドイソシア
ネート硬化型ポリエステル粉体塗料においては、耐汚染
性の良いものほど溶剤型塗料の上塗り密着性が劣るとい
う相反する性質があり、両者を共に満足させることは未
だに困難な状況にある。

〔発明が解決しようとする問題点〕 上述のようにブロックドイソシアネート硬化型ポリエス
テル粉体塗料において、耐汚染性に優れるものほど溶剤
型塗料の上塗り密着性が劣るという欠点がある。

本発明者等は、この欠点を克服すべく種々検討した結果
、本発明に到達した。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は （Ａ）水酸基価が５０〜１００ｍｇＫＯ）１／ｇ、軟化
点が９０〜１４０℃であり、全モノマー成分中に占める
エチレングリコール成分が２５〜６０モル％で、３官能
及び／又は４官能の分岐剤成分がＭモル％以上（但し、
Ｍ＝２／（ｆ−２）　、ｆは分岐剤１分子中の平均官能
基数で３〜４）であるポリエステル樹脂と、 （Ｂ）ブロックドイソシアネート化合物を、式 ％式％ （式中のＡＳＢは、 Ａ：ポリエステル樹脂（Ａ）成分の水酸基当量数、Ｂニ
ブロックドイソシアネート化合物（Ｂ）成分のブロック
されたイソシアネート基の当量数） を満足するように配合してなることを特徴とする溶剤型
塗料の上塗密着性に優れた粉体塗料用樹脂組成物である
。

本発明の粉体塗料用樹脂組成物に、更に必要に応じて適
宜顔料その他の添加剤、硬化触媒等を配合することによ
り得られる粉体塗料は、耐汚染性に優れ、且つ溶剤型塗
料の上塗り密着性が飛躍的に改善された塗膜を形成する
。

以下、本発明の構成について詳しく説明する。

■ポリエステル樹脂（Ａ）成分について前記した（Ａ）
成分としてのポリエステル樹脂はピリジンを溶媒とし、
その沸点下でリフラックスさせながらアセチル化する方
法で測定した水酸基価が５０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇ、
好ましくは６０〜９０ｍｇＫＯＨ／ｇで、環球法（ＪＩ
Ｓ　Ｋ　２２０７）により測定した軟化点が９０〜１４
０℃、好ましくは１００〜１３０℃の範囲のもので、全
モノマー成分中のエチレングリコール成分が２５〜６０
モル％であり、３官能及び／又は４官能の分岐剤成分が
Ｍモル％以上（但しＭ＝２／　（ｆ−２）、ｆは分岐剤
１分子中の平均官能基数）であるものを指称する。　水
酸基価がこの範囲より低い場合は、充分な塗膜物性が得
られにくく、またこの範囲をこえる場合は、分岐剤量を
ゲル化を起こさない程度に多くするにしても分子量をか
なり低く抑える必要があり、粉体塗料とした場合にブロ
ッキングを起こしやすい等の欠点をもたらす。

軟化点については、この範囲より低い場合はブロッキン
グを起こしやすい等の欠点があり、この範囲より高い場
合には塗膜の仕上がりが外観、特に平滑性が著しく劣る
結果となる。

全モノマー成分中に占めるエチレングリコールの量は２
５〜６０モル％であり、アルコール成分中に占める量は
４５〜１００モル％が好ましい。全モノマー成分中に占
める割合が２５モル％より少ない場合は耐汚染性が十分
でなく、６０モル％より多い場合は、酸とアルコールの
バランスが崩れるため、良い塗膜物性を達成し得るだけ
の分子量に到達させることができない。

分岐剤の量については、全モノマー成分中に績モル％（
Ｍ＝２／（ｆ−２）、ｆは分岐剤１分子中の官能基数）
以上が必要で、これより少ない範囲では上記の、軟化点
、水酸基価を共に好適な範囲に収めることが困難となる
。好ましくは２Ｍモル％以上である。また過度に多くす
ると樹脂中にゲル化物を生じることがあり、好ましくは
５Ｍモル％以下である。三官能成分については１０モル
％程度までが好ましく、四官能成分の場合は５モル％程
度までが好ましい。

当該ポリエステル樹脂の合成方法には周知慣用の方法が
適用できる。

ポリエステル樹脂の酸成分としては主として芳香族二塩
基酸あるいはその誘導体が用いられ、アルコール成分に
は主として脂肪族グリコールが用、いられる。

酸成分に好適な化合物として、例えば２官能成分として
はテレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、アジピ
ン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカンジオン酸、
シクロヘキサンジカルボン酸、フマル酸、無水マレイン
酸、ヒドラヒドロ無水フタル酸、また３官能成分として
は無水トリメリット酸、４官能成分としては無水ピロメ
リット酸、などが例示される。

アルコール成分に好適な化合物としては、例えば２官能
成分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、ネオペンチルグリコール、ジエチ
レングリコール、ジプロピレングリコール、シクロヘキ
サンジメタツール、１．６−ヘキサンジオール、また３
官能成分としてはグリセリン、トリメチロールプロパン
、トリメチロールエタン、４官能成分としてはペンタエ
リスリトール、などが例示される。

本発明において分岐剤とは、３官能又は４官能の酸成分
又はアルコール成分をいい、単独でも併用してもよい。

更にポリエステル樹脂（Ａ）の製造に際して、エステル
交換法または直接エステル化法のいずれでもよく、加圧
または減圧操作あるいは不活性ガスを通じて反応を促進
することもできる。

■ブロックドイソシアネート化合物（Ｂ）について前記
（Ｂ）　Ｊｉ３Ｅ分としてのブロックドイソシアネート
化合物は、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、イソホロンジイソシアネートまたはジメ
チルシクロヘキサンジイソシアネートの如き芳香族、脂
肪族または脂環族ポリイソシアネート化合物あるいはそ
のプレポリマー等の分子末端イソシアネート基をラクタ
ム化合物、オキシム化合物などの公知慣用のブロック剤
でブロックしたものが代表的なものである。

■上記成分（Ａ）、　（Ｂ）の配合割合について上記二
成分の配合割合は 式 ％式％ （式中、 Ａ：ポリエステル樹脂（Ａ）成分の水酸基当量数Ｂ＝ブ
ロックドイソシアネート化合物（Ｂ）成分のブロックさ
れたイソシアネート基当量数）を満足する範囲内とする
ことが必要であり、好適な範囲は０．４〜０．６である
。この配合比が０．３を下回る場合には塗膜の機械物性
が劣ったものとなり、０．７を超える場合には溶剤型塗
料の上塗り密着性が劣ったものとなる。

本発明の粉体塗料用樹脂組成物には通常、顔料またはそ
の他の充填剤、アクリレート重合体などの流動調整剤、
有機錫系化合物などの硬化触媒、ベンゾインなどのピン
ホール防止剤などが配合され、溶融混錬装置を用いて混
練され、ついで粉砕、分級して粉体塗料とされる。

このようにして得られた粉体塗料は、静電塗装法または
流動浸漬塗装法などにより被塗物に塗装される。

〔実施例〕

以下に参考例、実施例および比較例を示すが、例中で部
はすべて重量部を示す。

参考例１〔ポリエステル樹脂（Ａ−１）の調製〕エチレ
ングリコール７４６部（全七ツマー成分中３１．０モル
％）、ネオペンチルグリコール６４７部、ググセ９フ２
２９部（全モノマー成分中６．４モル％）、ジメチルテ
レフタレート１８１６部および酢酸亜鉛１部を反応器に
仕込み、生成するメタノールを系外に除去しながら徐々
に２１０℃まで昇温しでエステル交換反応を行い、−旦
、１８０℃まで冷却後、さらにテレフタル酸１４３４部
およびジブチル錫オキサイド２部を添加して昇温し、窒
素ガス気流により生成する縮合水を系外に除去しながら
３時間を要して２４０℃に昇温し、更にその温度で６時
間反応させ、水酸基価７９．６、軟化点１０８℃のポリ
エステル樹脂を得た。これをポリエステル樹脂（Ａ−１
）と略記する。

参考例２〔ポリエステル樹脂（Ａ−２）の調製〕エチレ
ングリコール７７９部（全モノマー成分中３２．３モル
％）、ネオペンチルグリコール７４１部、クリセリンの
代わりにペンタエリスリトールを１３６部（金子ツマー
成分中３．２モル％）、ジメチルテレフタレー）　１８
５１部、テレフタル酸１４０４部とした以外は参考例１
と同様に反応を行い、水酸基価７６．４、軟化点１１２
℃のポリエステル樹脂を得た。これをポリエステル樹脂
（Ａ−２）と略記する。

参考例３〔ポリエステル樹脂（Ａ−３）の調製〕エチレ
ングリコール１５４３部（全モノマー成分中５５．８モ
ル％）、ジメチルテレフタレート２１９６部および酢酸
亜鉛１部を反応器に仕込み、生成するメタノールを系外
に除去しながら徐々に２１０℃まで昇温しでエステル交
換反応を行い、−旦冷却後、さらにイソフタル酸８７２
部、無水トリメリット酸６０５部（全モノマー成分中６
．８モル％）および二酸化アンチモン２部を添加し、窒
素ガス気流により生成する縮合水を系外に除去しながら
３時間を要して２４０℃に昇温し、更にその温度で６時
間反応させ、水酸基価７６．８、軟化点１１８℃のポリ
エステル樹脂を得た。これをポリエステル樹脂（Ａ−３
）と略記する。

参考例４〔ポリエステル樹脂（Ａ−４）の調製〕エチレ
ングリコール１５４３部（全モノマー成分中５４．２モ
ル％）、ジメチルテレフタレー）　２１９６部および酢
酸亜鉛１部を反応器に仕込み、参考例１と同様に反応さ
せ、−旦冷却後、さらにテレフタル酸２８２部、イソフ
タル酸１１５０部、無水トリメリット酸２０２部（全モ
ノマー成分中２．３モル％）およびジブチル錫オキサイ
ド２部を添加し、２４０℃での反応時間を９時間とした
以外は参考例１と同様に反応させ、水酸基価４２．５、
軟化点１１５℃のポリエステル樹脂を得た。これをポリ
エステル樹脂（Ａ−４）と略記する。

参考例５〔ポリエステル樹脂（Ａ−５）の調製〕エチレ
ングリコール４１７部（全モノマー成分中１２．７モル
％）、ネオペンチルグリコール１４９７部、トリメチロ
ールプロパン３８９部（全モノマー成分中５．５モル％
）、ジメチルテレフタレー）　１９４０部および酢酸亜
鉛１部を反応器に仕込み、参考例１と同様にエステル交
換反応させ、−旦冷却後、さらにテレフタル酸１６６０
部およびジブチル錫オキサイド２部を添加して同様に反
応させ、水酸基価７１．３、軟化点１１５℃のポリエス
テル樹脂を得た。これをポリエステル樹脂（Ａ−５＞　
　と略記する。

実施例１〜５、比較例１〜５ 第１表に示した各成分をヘンシェルミキサーでトライブ
レンドし、次いでブス社コニーダーＰＲ−４６でスクリ
ュー温度５０℃、バレル温度１１０℃で溶融混練し、冷
却後粉砕、分級し、各粉体塗料を得た。

次いで、この粉体塗料を静電粉体塗装機を用いて燐酸亜
鉛処理鋼板に膜厚が４０〜６０ミクロンになるように塗
布し、１８０℃で２０分間焼き付けて各々硬化塗膜を得
た。このようにして得られたそれぞれの塗膜について諸
性能を調べ、第１表に示すような試験結果を得た。

第１表に示されるように本発明の粉体塗料用樹脂組成物
から得られた塗膜は、いずれも機械物性、耐汚染性およ
び溶剤型塗料の上塗り密着性のいずれにも優れる。一方
、比較例の場合は、機械物性、耐汚染性、溶剤型塗料の
上塗り密着性のうちいずれかが劣っており、三者全ての
性能を満足することができなかった。

〔発明の効果〕

本発明の粉体塗料用樹脂組成物から得た粉体塗料は、機
械物性、溶剤型塗料の上塗り密着性に優れ、 かつその他の各種性能においてもバランスのとれた塗膜
を与える。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）水酸基価が５０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇ、
   軟化点が９０〜１４０℃であり、全モノマー成分中に占
   めるエチレングリコール成分が２５〜６０モル％で、３
   官能及び／又は４官能の分岐剤成分がＭモル％以上（但
   し、Ｍ＝２／（ｆ−２）、ｆは分岐剤１分子中の平均官
   能基数で３〜４）であるポリエステル樹脂と、 （Ｂ）ブロックドイソシアネート化合物を、式 ０．３≦Ｂ／Ａ≦０．７ （式中のＡ、Ｂは、 Ａ：ポリエステル樹脂（Ａ）成分の水酸基当量数、 Ｂ：ブロックドイソシアネート化合物（Ｂ）成分のブロ
   ックされたイソシアネート基の当量数） を満足するように配合してなることを特徴とする溶剤型
   塗料の上塗密着性に優れた粉体塗料用樹脂組成物
2. （２）請求項第１項の粉体塗料用樹脂組成物を樹脂成分
   とする溶剤型塗料の上塗密着性に優れた粉体塗料