JPH03217472A - 塗装鋼板用塗料組成物 - 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、金属への優れた密着性、高い光沢、良好な硬
度と折曲げ加工性のバランス、耐溶剤性ならびに耐汚染
性を有し、特に耐候性および耐光性に優れた塗装鋼板用
塗料組成物に関する。

［従来の技術］ 亜鉛メッキ鋼板、冷延鋼板、アルミニウムメッキ鋼板等
に加工前に塗装を施したプレコート鋼板（以下ＰＣＭと
略す）は、塗装工程が簡便であること、均一な美しい塗
膜が得られること、コストダウンができることなどの利
点を有することから、屋根材，外壁材、家庭用電気製品
、事務用品等に近年その使用が増えてきている。

ＰＣＭには高度の加工性が要求されるため、　ＰＣＭ塗
料用樹脂としては、加工性の良好な共重合ポリエステル
樹脂が使用されるようになってきた。

このような共重合ポリエステル樹脂を使用したＰＣＭｍ
料の例として次のものが知られている。

芳香族ジカルボン酸及び脂肪族ジカルボン酸と７ルキレ
ングリコールよりなる共重合ポリエステル樹脂に、アル
キルエーテル化ホルムアルデヒド樹脂を配合した塗料組
成物が特公昭Ｅｌ　１−３２３５１号公報に開示されて
いる。また、多官能成分を共重合した芳香族共重合ポリ
エステル樹脂にアルキルエーテル化ホルムアルデヒド樹
脂を配合した塗料組成物が特公昭５７−２３７１４号公
報に開示されている。

［発明が解決しようとする課題コ 前記特公昭ｔ３１−３２３５１号公報や特公昭５７−２
３７１４号公報に開示された塗料は、密着性、光沢、硬
度と加工性のバランス、耐溶剤性や耐汚染性には優れた
ものであるが、耐候性や耐光性が不足しており、屋外で
使用したり、屋内でも日光のあたるところで使用したり
すると、光沢が失われ、また密着性も低下してしまい、
そのような場所で長期にわたって良好な塗膜状態を保持
するＰＣＭｆｉ料用組成物は得られていない現状にある
。

よって本発明は密着性、光沢、硬度と加工性のバランス
、耐溶剤性や耐汚染性に優れたうえ、耐候性や耐光性も
良好な塗膜を形成する塗装鋼板用塗料を提供する目的で
なされた。

［課題を解決するための手段］ その結果、上記の目的は共重合ポリエステル樹脂（Ａ）
と、アミノ樹脂ＣＢ）と、特定の化学構造を有するヒン
ダードアミン化合物（Ｃ）を含有することを特徴とする
塗装鋼板用塗料組成物によって達成されることを見いだ
した。

すなわち本発明１よ共重合ボリニステル樹脂（Ａ）５０
〜９５重量部、アミノ樹脂（Ｂ）５〜５０重量部、およ
び一般式（１）で表わされるヒンダードアミン化合物（
Ｃ）０．０５〜５重量部を含有する塗装鋼板Ｍｔ！ｉ料
組成物である。

（式中、Ｒ１は水素原子または炭素数１〜３０の１価の
有機残基な表わす，　　Ｒ２〜Ｒ５は炭素数１〜５のア
ルキル基を表わし、それぞれ同一であっても異なってい
てもよい。ｎは１以上の整数を表わし、Ｒ６はｎ価の有
機残基な表わす。） 以下、本発明の構成を詳述する。

本発明の共重合ポリエステル樹脂（Ａ）は、グリコール
成分と、二塩基酸成分より合成され、場合によっては少
量の３価以上のポリカルボン酸及び／あるいは３価以上
のポリオールな共重合することも可能である。

グリコール成分としては、エチレングリコール、１．２
−プロパンジオール、１．３−プロパンジオール、２−
メチル−１．３−プロパンジオール、１，３−ブタンジ
オール、　１，４−ブタンジオール、　１．　　５−ペ
ンタンジオール、　ＩＩ　６−ヘキサンジオール、ジエ
チレングリコール、ネオベンチルグリコール、２−メチ
ル−２−エチル−１．３ブロバンジオール、２，２−ジ
エチル−１．３プロパンジオール、２−ブチルー２−エ
チル−１．３−プロパンジオールのごとき脂肪族グリコ
ール、１．４−シクロヘキサンジメタノールのごとき脂
環族グリコール、ビスフェノール人のエチレンオキサイ
ドあるいはブロビレンオキサイド付加物、ビスフェノー
ルＳのエチレンオキサイドあるいはプロピレンオキサイ
ド付加物のごとき芳香族グリコールなどを挙げることが
でき、これらの中から１種または２種以上を選んで使用
する。これらの中でもエチレングリコール、ネオベンチ
ルグリコール、ｌ，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あるいはプロピ
レンオキサイド付加物、ビスフェノールＳのエチレンオ
キサイドあるいはプロピレンオキサイド付加物などが好
ましい。

二塩基酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、
オルトフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸．４
．４’−ジフエニルジカルボン酸などの芳香族二塩基酸
，水添テレフタル酸等の脂環族二塩基酸、コハク酸、ア
ジビン酸、アゼライン酸、セバシン酸、　ドデカンジオ
ン酸、ブラシリック酸、ダイマー酸等の脂肪族二塩基酸
を挙げることができ、これらの中からｉｌｌまたは２種
以上を選んで使用する。低級アルキルエステルになって
いるものの使用も可能である。　　十分な塗膜硬度及び
塗膜強度を得るために、二塩基酸成分の一つとしてテレ
フタル酸を用いることが好ましい。

テレフタル酸と組み合わせて好ましく用いられる−塩基
酸としてはイソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸等を
挙げることができる。

本発明の共重合ポリエステル樹脂（Ａ）は、上記したよ
うな好ましいグリコールと、好ましい二塩基酸を組み合
わせて、３元あるいは４元以上の共重合体としたもので
あり、　さらに非品性のものが好ましい。

３価以上の多塩基酸としてはトリメリット酸、ピロメリ
ット酸などが挙げられる。また３価以上のポリオールと
してはグリセリン、　トリメチロールプロパン、ペンタ
エリスリトール等が挙げられる。これらの多塩基酸やポ
リオールはそれぞれ二塩基酸あるいはグリコールに対し
てＯ〜１０モル％の範囲で用いるのが好ましい。

本発明の共重合ポリエステル樹脂（Ａ）は、グリコール
成分、および二塩基酸あるいはその低級アルキルエステ
ル誘導体からなるポリエステル形成成分を、溶融重合す
ることによって製造される。

具体的な方法を示すと、二塩基酸と、それに対し１．０
５〜２．０倍モルのグリコールを、通常のエステル化触
媒の存在下において約１５０〜２４０℃の温度で常圧下
加熱反応させるか、あるいは触媒を使用しないで約２４
０〜２８０℃の温度で加圧下加熱反応させる。出発原料
として二塩基酸の低級アルキルエステル化合物を用いる
場合は、通常のエステル交換触媒の存在下において約１
５０〜２４０℃の温度で常圧下加熱反応させる。次いで
１０ｍｍＨｇ以下、好ましくは１ｍｍＨｇ以下の減圧下
に２２０〜２８０℃で加熱重縮合する。この際、重合触
媒を用いることが好ましい。

エステル化触媒としてはチタン化合物、スズ化合物及び
鉛化合物等を、エステル交換触媒としては亜鉛化合物、
マンガン化合物、コバルト化合物などを、重合触媒とし
てはアンチモン化合物、チタン化合物、亜鉛化合物、ス
ズ化合物などを挙げることができる。

重合触媒とともに、りん化合物を用いると更に重合反応
性やボリマの色調が向上する。

このようにして還元比粘度０．　　１〜１．　　２ｄｌ
／ｇ、好ましくは０．　　２〜１．　　０　　ｄｌ／ｇ
の共重合ポリエステル樹脂（Ａ）を製造する。

本発明で用いられるアミノ樹脂（Ｂ）とは、メラミン、
ペンゾグアナミン、尿素等にホルムアルデヒドあるいは
パラホルムアルデヒドを付加反応して得られる熱硬化性
樹脂、及びそのメチロール基の一部もしくは全部をアル
キルエーテル化したものである。具体的にはメチロール
メラミン、メチロールベンゾグアナミン、メチロール尿
素、メトキシ化メチロールメラミン、メトキシ化メチロ
ールベンゾグアナミン、メトキシ化メチロール尿素、　
ブトキシ化メチロールメラミン，　ブトキシ化メチロー
ルベンゾグアナミン、ブトキシ化メチロール尿素等が挙
げられる。これらの中でもアルキルエーテル化されたも
のが好ましく、特に好ましいのはメトキシ化メチロール
メラミンまたはブトキシ化メチロールメラミンで、それ
ぞれ単独、または併用して使用することができる。

本発明で用いられるヒンダードアミン化合物は、前記一
般式（１）で表わされる。一般式ＣＩ）で表わされる化
合物としては、具体的に次のような化合物が挙げられる
。

Ｏ Ｃ＝０ ＯＨ ０Ｈ なかでもビス（２．２，６．６−テトラメチル−４−ピ
ペリジニル）セバヶートＣＣ−１３）、ビスｃｉ，２．
　２．　６．　６−ペンタメチル−４−ビベリジニル）
セバケートＣＣ−１４．）、１．２，３．４−ブタンテ
トラヵルボン酸テトラキス（２．２．６．６−テトラメ
チル−４ビペリジニル）エステル（Ｃ−３７）．　　ポ
リ〔〔６−（１．ｌ．３．３−テトラメチルブチル〕ア
ミノー１３．５−トリアジン−２．４一ジイル：ｌ　（
　２．２．６．６−テトラメチル−４−ビベリジニル）
イミノ〕へキサメチレンＣ　　Ｃ２．２．６．６−テト
ラメチル−４−ピペリジニル）イミノ］　）（Ｃ−３９
）が好ましい。

また、ヒドロキシル基やカルボキシル基を有するヒンダ
ードアミン化合物を用いて、ポリエステル樹脂中に共重
合してもよい。

本発明の塗料用組成物は共重合ポリエステル樹脂（Ａ）
５０〜９５重量部、特に好ましくは６０〜９０重量部、
アミン樹脂ＣＢ）５〜５０重量部、特に好ましくは１０
〜４０重量部、前記一般式（工）で表わされるヒンダー
ドアミン化合物（Ｃ）０．０５〜５重量部、特に好まし
くは０．　　１〜２重量部を含有するものである。共重
合ポリエステル樹脂の占める割合が５０重量部未満の場
合は、塗膜の加工性が不十分となる。また、共重合ポリ
エステル樹脂の占める割合が９５重量部を超える場合は
、アミノ樹脂による共重合ポリエヌテル樹脂の硬化が不
十分となり塗膜の耐溶剤性を始めとする各種物性が低下
する。　ヒンダードアミン化合物の配合量が０．０５重
量部より少ない場合には、その効果が十分発揮されず耐
候性や耐光性の改良が不十分であり、５重量部より多い
場合は硬化が阻害されたり、ブルーミングなどの好まし
くない現象を呈するようになる。

ヒンダードアミン化合物を配合する方法は特に制限がな
く、共重合ポリエステルの重合中または重合後の任意の
時期に配合してもよいし、共重合ポリエステルの溶液中
に添加してもよいし、あるいは塗料化する際に配合して
もよい。

本発明の塗料用組成物には必要に応じて硬化触媒、顔料
、着色剤、　レベリング剤等を添加してもよ　い。

本発明の塗料用組成物は一般には有機溶剤に溶解して使
用されるものである。有機溶剤としてはトルエン、キシ
レン、”ソルベツソ”＃１００、“ソルベツソ”＃　１
　５　０．　　メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、　シクロヘキサノン、酢酸エチル、ノルマル酢
酸ブチル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソ
ルブアセテート、イソホロン、ブタノール、オクタノー
ル、プチルカルビトール等からその溶解性、蒸発速度、
経済性などによって任意に選ぶことができる。

本発明の塗料用組成物の製造にはボールミル、インベラ
ーディスパーサー、サンドグラインドミル、ロールミル
、ペイントコンディショナー等の混合機が用いられる。

塗装はロール塗り、ロールコーター、スプレー塗装、静
電塗装等の方法で行われる。焼付け温度及び時間は鋼板
の大きさ、厚さ、塗料の硬化性等によって適宜選択する
。

［実施例］ 以下実施例によって本発明を説明する。なお、実施例中
の部はすべて重量基準である。また、実施例で用いたヒ
ンダードアミン化合物の記号は、先に本文中に例示する
際に用いたものに対応する。

実施例及び比較例中に示される各画定項目は以下の方法
に従った。

・ガラス転移温度 ＤＳＣで測定した。

・還元比粘度 樹脂０．２５ｇをＯ−ジクロルベンゼン／フェノール（
容量比４／８）２５ｍｌに溶解し２５℃で測定した。

・光沢 グロスメーターを用いて６０゜反射率を測定した。

・密着性 塗膜上に一辺がＩＭの正方形１００個からなるゴバン目
状の基板に達する傷をカッターナイフを用いてつけセロ
テープを圧着した後、勢いよくはがし剥離せずに残った
ゴバン目の数を測定した。

・鉛筆硬度 三菱二二を用いＪＩＳ　　Ｋ５４１０に基づいて測定し
た。

・加工性 折曲げ試験機を用いて塗装鋼板を１８０゜折曲げ、居曲
部に発生するクラックを１０倍のルーペで観察した。こ
の際、折曲げ部分に同じ板厚のものを何枚か挟んで試験
し挟んだ枚数（Ｒ）をＲＴ’と表わした。観察結果は次
のように表わした。

◎：　極めて良好（クラックなし） Ｏ：　良好 Δ；　やや不良 ×：　不良（全面クラック） ・耐溶剤性 メチルエチルケトンをしみこませたガーゼで塗膜をこす
り、基板が艷引けするまでの回数で示した。

・耐汚染性 赤、黒、青のマジックインキで塗面に着色し、２４時間
後にｎ−ブタノールをしみこませたガーゼで拭き取り着
色の程度を観察した。結果は次のように表わした。

◎：　極めて良好（インキ跡なし） Ｏ：　良好 △：　やや不良 ×：　不・良（インキ跡明らかに残る）参考例 テレフタル酸４１５部、イソフタル酸４１５部、エチレ
ングリコール１８θ部、ネオペンチルグリコール２８６
部を攪拌機と精留管を備えた反応容器に仕込み、加圧下
２４０℃で４時間エステル化反応を行った。次にヘリ力
ルリボン盟攪拌翼な備えた反応容器に移し、ついで酢酸
亜鉛０．　　５部、三酸化アンチモン０．１部、りん酸
０．１部を添加したのち、昇温及び減圧プログラムに従
って約１時間をかけて２７５℃、ｌｍＨｇ以下の反応条
件にもたらした。その状態で２時間２０分重縮合反応を
行い、淡黄色透明のポリエステル樹脂（Ａ−１）を得た
．ポリエステル樹脂（Ａ−１）は、ガラス転移温度が６
７℃で、還元比粘度は０．６２ｄｌ／ｇであった。　Ｉ
Ｈ−ＮＭＲスペクトルから求めたポリエステル単位の組
成比は酸成分がテレフタル酸／イソフタル酸＝５０／５
０　（モル比）、グリコール成分がエチレングリコール
／ネオベンチルグリコール＝５０／１５０　（モル比）
であった．以下、同様にして組成が表１に示される共重
合ポリエステル樹脂（Ａ−２）〜（Ａ−４）を製造し　
た。

（以下余白） 実施例１〜５ 共重合ポリエステル樹脂（Ａ−１）１００部を、シクロ
ヘキサノン／セロソルブアセテート／トルエン（重量比
３　０／５　０／２　０）混合溶媒２３３部に溶解した
。この溶液１００部、酸化チタン３５部、　メトキシ化
メチロールメラミン（″サイメル”　３　０　３．　　
三井サイアナミド社製）５部、触媒としてρ一トルエン
スルホン酸（ペンジルアルフルの２０％溶液）をＯ、　
１部、ビス（２，２，６，６テトラメチル−４−ビペリ
ジニル）セバケー１−（Ｃ１３）０．１４部、上記混合
溶媒１１部及びガラスビーズな加え、ペイントコンディ
ショナーを用いて顔料を分散させたのち、ガラスビーズ
を除去して塗料組成物とした。塗料組成物中の配合割合
は、ポリエステル樹脂８５部、アミノ樹脂１５部、　ヒ
ンダードアミン化合物０．　　４部である。またポリエ
ステルＩＩＩ脂と７ミノ樹脂の総量と、顔料である酸化
チタンの重量比は１；１である。得られた塗料組成物を
７０Ｘ１５０Ｘ０．　　５Ｍの大きさの電気亜鉛メッキ
鋼板クロメート処理品に、膜厚約２０μｍとなるように
バーコーターで塗布したのち、１８０℃で２０分間焼付
けを行った．得られた塗装鋼板の試験結果を表２に示す
。この塗装鋼板の耐候性をサンシャインウエザーオーメ
ーター中で光照射して調べた。サンシャインウエザーオ
ーメーター中のブラックパネル温度は８３℃で２時間に
つき１８分間、水をスプレーした．！膜の光沢が初期の
８０％となる時間によって耐候性を評価した。結果を表
２に示す。また塗装鋼板の耐光性をフエードオーメータ
ー中で光照射して調べた。フエードオーメーター中の温
度は５０℃とし、耐光性は耐候性と同様に光沢保持率が
８０％となる時間で評価した。結果を表２に示す．共重
合ポリエステル樹脂（Ａ−１）を（Ａ−２）〜（Ａ−４
）にかえ、メトキシ化メチロールメラミンとして”サイ
メル”３０３あるいは″サイメル”３２５（三井サイア
ナミド社製）を用い、サイメル”　３　０　３を用いた
ときは触媒としてρトルエンスルホン酸（ベンジルアル
コールの２０％溶液）を添加して、表２に示す塗料配合
組成で同様に塗料組成物を製造した．共重合ポリエステ
ル樹脂とアミノ樹脂の総量と、顔料である酸化チタンの
重量比はすべて１：１で同様である．得られた各塗料組
成物を同様に塗布したのち、同様に焼付け、塗膜の物性
を評価するとともに耐候性および耐光性を調べた。試験
結果を表２に示す。

比較例１〜７ 共重合ポリエステル樹脂（Ａ−１）〜（Ａ−４）を用い
て、表２に示す配合割合で実施例と同様に塗料組成物と
し塗膜物性と耐候性および耐光性を評価した。結果を表
２に示す。

表２の結果からヒンダードアミン化合物を用いた実施例
１〜５は、比較例に比べて耐候性および耐光性に優れ、
硬度と加工性のバランスや耐溶剤性なども良好であるこ
とがわかる。

（以下余白） 【発明の効果］ 本発明の塗装鋼板用塗料組成物は耐候性および耐光性に
優れ、光沢や密着性が高く、硬度と加工性のバランス及
び耐溶剤性や耐汚染性も良好な塗膜を形成する．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 共重合ポリエステル樹脂（Ａ）５０〜９５重量部、アミ
   ノ樹脂（Ｂ）５〜５０重量部、および一般式（ I ）で
   表わされるヒンダードアミン化合物（Ｃ）０．０５〜５
   重量部を含有することを特徴とする塗装鋼板用塗料組成
   物。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中、Ｒ＿１は水素原子または炭素数１〜３０の１価
   の有機残基を表わす。Ｒ＿２〜Ｒ＿５は炭素数１〜５の
   アルキル基を表わし、それぞれ同一であっても異なって
   いてもよい。ｎは１以上の整数を表わし、Ｒ＿６はｎ価
   の有機残基を表わす。）