JPH0745644B2 - 上塗り塗料用樹脂組成物 - Google Patents

上塗り塗料用樹脂組成物

Info

Publication number
JPH0745644B2
JPH0745644B2 JP9418587A JP9418587A JPH0745644B2 JP H0745644 B2 JPH0745644 B2 JP H0745644B2 JP 9418587 A JP9418587 A JP 9418587A JP 9418587 A JP9418587 A JP 9418587A JP H0745644 B2 JPH0745644 B2 JP H0745644B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
resin
polybasic acid
parts
oil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP9418587A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63258960A (ja
Inventor
久記 田辺
弘俊 梅本
良三 高川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Paint Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paint Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Paint Co Ltd filed Critical Nippon Paint Co Ltd
Priority to JP9418587A priority Critical patent/JPH0745644B2/ja
Publication of JPS63258960A publication Critical patent/JPS63258960A/ja
Publication of JPH0745644B2 publication Critical patent/JPH0745644B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は上塗り塗料用樹脂組成物にかかり、さらに詳し
くはハイソリッド塗料化が可能で、硬化性に優れ、耐候
性、耐水性等の塗膜物性が良好で外観に優れた上塗り塗
膜を与えうる新規なポリエステル樹脂組成物に関するも
のである。
従来技術 多塩基酸と多価アルコールの重縮合によるポリエステル
樹脂は、油あるいは脂肪酸を反応させたアルキド樹脂と
して広く塗料分野に用いられているが、油あるいは脂肪
酸を含まぬ所謂オイルフリーポリエステルは硬く、耐候
性などに優れた塗膜を与えうる特徴がありながら、アル
キド樹脂に比しその用途が限られている。これはポリエ
ステル樹脂が比較的硬質でたわみ性に乏しく、脂肪酸二
塩基酸等を多くして軟質化をはかると耐加水分解性、塗
膜物性の低下をともなうし、また硬化温度を低下させる
ため酸価を大にすると耐水性が低下する等、硬化性、耐
水性、耐候性、硬度等膜物性の制御が比較的困難であっ
たためである。また通常の塗料用オイルフリーポリエス
テル樹脂は数平均分子量が2,000〜3,000程度でハイソリ
ッド化にはより低分子量のポリエステル樹脂が求められ
ながら塗膜物性とのからみでその有効な解決策は見出さ
れていない。
発明が解決しようとする問題点 そこで、分子量が小さく、ハイソリッド化に適し、硬化
性に優れ、オイルフリーポリエステルの硬度、耐候性な
どの優れた塗膜物性を失うことなく耐水性、塗膜外観に
優れ、上塗り塗料用として特に有用なオイルフリーポリ
エステル樹脂組成物の開発が特に金属塗装、自動車工業
等において要望されており、かかる課題に応えることが
本発明の主目的である。
問題点を解決するための手段 本発明に従えば上記目的が多塩基酸成分が脂環族多塩基
酸と芳香族多塩基酸の10:90〜80:20モル比混合物からな
り、多価アルコール成分が式、 (式中、R1はHあるいはCH3;R2とR4は夫々CH3あるいはC
2H5;R3はHあるいはCH3)、 HO−(CH2−OH、 からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を樹脂
重量の10〜35重量%含む2価アルコールと、トリメチロ
ールエタンおよびトリメチロールプロパンから選ばれる
3価アルコールとからなり、溶解性パラメーターが9.5
〜10.5の範囲内であるオイルフリーポリエステル樹脂か
らなる上塗り塗料遥樹脂組成物を提供することにより達
成せられる。
多塩基酸成分として脂環族多塩基酸と芳香族多塩基酸を
用い、また多価アルコール成分として2価アルコール及
び3価アルコールを用いて得られるオイルフリーポリエ
ステル樹脂は衆知である。しかしながら従来知られてい
るオイルフリーポリエステルにあっては酸価を硬化性と
耐水性をバランスさせた5〜30程度に保ち、かつ低分子
量で高ヒドロキシル価の優れた膜物性の塗膜を与えうる
塗料用樹脂を得ることができなかった。ポリエステル樹
脂の優れた特性を保持し、硬化性を改善し、かつハイソ
リッド化を可能にするためには、酸価を5〜30、ヒドロ
キシル価をなるべく大に例えば80〜210に、また数平均
分子量を700〜2,000程度に制御することが望ましい。と
いうのは酸価が5未満では硬化性が悪くなるし、また30
を越えると耐水性が低下する。またヒドロキシル価が80
未満では架橋密度が低く、210を越えると親水性が大と
なり、加水分解性の点で問題を生じる。さらに数平均分
子量は700未満では塗膜の耐候性が劣り、2,000を越える
とハイソリッド化が達成されぬからである。
最近また、樹脂特性の一つとして溶解性パラメーター
(Sp値)なる概念が導入されている。この溶解性パラメ
ーターはK.W.SUN,J.M.CORBETT;Journal of Applied Pol
ymer Science 12,2359(1968)の式 (式中ml:低Sp溶剤、mh:高Sp溶剤、δ:溶解度パラメー
ターV:濁点における分子容) により求めることができ、樹脂の溶解力の尺度を示す。
従来知られているオイルフリーポリエステル樹脂のSp値
は10〜11.5程度のものであった。本発明者らはオイルフ
リーポリエステル樹脂の構成成分につき種々の検討を加
えた結果、酸成分として脂環族多塩基酸と芳香族多塩基
酸を10:90〜80:20モル比で使用し、アルコール成分とし
て特定量のある種凝集エネエルギーの低い2価アルコー
ルを含む2価アルコールと特定の3価アルコールを組み
合わせて使用することにより、耐候性、その他の塗膜物
性を低下させることなく樹脂の溶解性パラメーターを9.
5〜10.5といった低い値に制御し、耐水性、耐候性、塗
膜外観の一層の向上をはかることができ、しかも酸価5
〜30、ヒドロキシル価80〜210、数平均分子量700〜2,00
0といった望ましい特性水準のオイルフリーポリエステ
ル樹脂を得ることに成功したものである。
本発明において酸成分として使用せられる脂環族多塩基
酸の代表的なものとしてはシクロヘキサン環を有する脂
環式カルボン酸、例えば1,1−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、1,3−シクロヘ
キサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン
酸、メチルヘキサヒドロ(無水)フタル酸、ヘキサヒド
ロトリメリット酸およびその酸無水物、ヘキサヒドロ−
2−メチルトリメリット酸およびその酸無水物などが挙
げられる。また芳香族多塩基酸としては通常ポリエステ
ル樹脂の製造に用いられる芳香族環を有するカルボン
酸、例えばフタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸,テ
レフタル酸、テトラクロロ無水フタル酸、トリメリット
酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、無水ピロメ
リット酸等が挙げられる。本発明では、かかる多塩基酸
が脂環族多塩基酸と芳香族多塩基酸とのモル比10:90〜8
0:20の割合で用いられる。というのは脂環族酸が10モル
%未満では耐候性が劣り、また80モル%を越えると硬度
が低下し、共に好ましくないからである。酸成分として
は、なお所望によりポリエステル樹脂の酸成分として用
いられる他の多塩基酸および/または一塩基酸も所望特
性に悪影響を及ぼさぬ範囲で含有せしめることができ例
えばコハク酸、コハク酸無水物、アジピン酸、アゼライ
ン酸、セバシン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水マ
レイン酸、フマール酸、イタコン酸などの脂肪族、ある
いは部分飽和脂環族多塩基酸、あるいは安息香酸、p−
t−ブチル安息香酸などのモノカルボン酸も分子量調整
目的で加えることができる。
本発明のオイルフリーポリエステル樹脂での多価アルコ
ール成分は2価アルコールと3価アルコールとから構成
せしめられ、2価アルコールとしてはポリエステル樹脂
の製造に使用せられる任意の2価アルコール例えばエチ
レングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブチレ
ングリコール、2,3−ブチレングリコール、1,4−ブチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレング
リコール、1,6−ヘキサンジオール、1,5−ペンタンジオ
ール、2,5−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコー
ルなどが好適に用いられるが、本発明ではこの2価アル
コール成分に式、 (式中、R1はHあるいはCH3;R2とR4は夫々CH3あるいはC
2H5;R3はHあるいはCH3)、 (式中、R5はC2H5あるいはC4H9)、 HO−(CH2−OH、 からなり群より選ばれる少なくとも1種の化合物が樹脂
重量の10〜35重量%含まれていることを必須とする。ま
た3価アルコールはトリメチロールエタンおよび/また
はトリメチロールプロパンでなけらばならない。
本発明では上記の如き凝集エネルギーの低い特定の2価
アルコールの特定量と、前記3価アルコールの組み合わ
せで初めてオイルフリーポリエステル樹脂樹脂のSp値を
9.5〜10.5の範囲内に低下せしめると共に、数平均分子
量700〜2,000、酸価5〜30、ヒドロキシル価80〜210の
望ましい諸特性をクリヤーすることに成功したのであ
る。凝集エネルギーの低い上記2価アルコールが樹脂重
量の10%未満であるとSp値低下の効果が小さく所定のSp
値範囲に入らず、また35%を越えると所望の塗膜硬度が
失われるため望ましくない。また3価アルコールは橋か
け構造をもたすため必要であるが、上記特定の3価アル
コールを用いる場合にのみ凝集エネルギーの低い2価ア
ルコールの特定量との組み合わせでSp値が9.5〜10.5の
範囲内のオイルフリーポリエステル樹脂が得られ、例え
ばグリセリンの様な他の3価アルコールではたとえ上記
2価アルコールの特定量を使用してもSp値を下げること
ができなかった。
本発明のオイルフリーポリエステルは上記の多塩基酸お
よび多価アルコールを用い、常法により重縮合せしめて
得ることができ、従来のオイルフリーポリエステルに比
し、低分子量化されているためハイソリッド塗料の調製
が可能であり、ヒドロキシル価が高いので硬化性に優
れ、溶解性パラメーターが低い水準に制御されるため、
耐水性、耐候性および塗膜外観が格段に改善され、上塗
り塗料用樹脂組成物として極めて有用である。
尚、本発明においては酸成分として、脂環族多塩基酸と
芳香族多塩基酸を使用するので、該芳香族多塩基酸をポ
リエステル鎖に組み込まれた状態(樹脂酸価を発現しう
る状態)で非水電位差滴定での半当量点電位が−350mV
以上を示す強酸度のもの、例えば無水フタル酸、イソフ
タル酸、テレフタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロ
メリット酸等に特定し、本願と同一出願人の発明にかか
る特願昭57−154209号に記載の方法に従い、まず脂環族
多塩基酸を主体にした多塩基酸と多価アルコールとを反
応させ、次に上記の選択された強酸度の芳香族多塩基酸
を後入れして反応を続行せしめることにより、ポリエス
テル樹脂の酸価を発現するカルボキシル基の10〜100モ
ル%を後入れの芳香族多塩基酸、すなわち樹脂酸価を発
現しうる状態で非水電位差滴定による半当量点電位−35
0mV以上の強酸度芳香族多塩基酸に由来せしめることに
より、メラミン樹脂等と組み合わせた場合の硬化性を特
段に改善することができる。したがって本発明ではかか
る硬化性の特段に改善されたオイルフリーポリエステル
樹脂の上塗り塗料用樹脂組成物をも包含する。
以下実施例により本発明を説明する。特にことわりなき
限り、部および%は重量による。
実施例1 加熱装置、撹拌機、温度計、窒素導入管および冷却管を
備えた4つ口フラスコに、ヘキサヒドロ無水フタル酸15
0.3部、トリメチロールプロパン85.3部、ヒドロキシピ
バレイック酸ネオペンチルグリコールエステル(HPN)3
22.4部、ネオペンチルグリコール161.4部、ジブチル錫
オキサイド0.5部を仕込んで加熱した。原料が融解して
撹拌ができるようになったら撹拌を開始して180℃から2
30℃まで3時間かけて徐々に昇温させた。この時、生成
する縮合水を系外へ留去させながら230℃で保温し、樹
脂酸価2.0まで反応させた後80℃まで冷却した。さらに
イソフタル酸376.5部を加え再び加熱した。190℃から21
0℃まで2時間かけて昇温し、生成する縮合水を系外へ
留去させながら210℃で反応を続ける。樹脂酸価10.0ま
で反応させ後た冷却し、キシレン428部で希釈して、不
揮発分69.8%、25℃におけるガードナー粘度がT−Uで
ある樹脂溶液Aを得た。
この樹脂溶液Aの溶解性パラメータ(SP値)は9.7であ
った。さらにピリジンを溶媒、水酸化−テトラブチルア
ンモニウム(メタノール/ベンゼン=1/10溶液)を滴定
試薬とした非水電位差滴定を行った結果、2つの変曲点
が存在し、酸強度の強い方は半当量点電位−300mV(こ
れはイソフタル酸に由来する)を示し、全カルボキシル
基の80モル%を占めていることを確認した。
実施例2 ヘキサヒドロ無水フタル酸246.4部、イソフタル酸264.5
部、トリメチロールプロパン185.3部HPN 257.6部、ジ
ブチル錫オキサイド0.5部を仕込んで実施例6と同様に
反応させた。230℃で保温して樹脂酸価2.0で反応を終了
し、80℃まで冷却した後、さらに無水フタル酸21.1部を
加え、150℃で1時間反応させた。キシレン335部で希釈
して不揮発分75.1、25℃におけるガードナー粘度X−
Y、SP値10.0、半当量点電位−290mV、−290mVを示すカ
ルボキシル基80モル%である樹脂溶液Bを得た。
実施例3 ヘキサヒドロ無水フタル酸318.2部、イソフタル酸146.4
部、トリメチロールプロパン212.7部HPN319.6部、ジブ
チル錫オキサイド0.5部を仕込んで実施例6と同様に反
応させた。230℃で保温して樹脂酸価5.0で反応を終了
し、80℃まで冷却した後さらにテトラクロル無水フタル
酸25.5部を加え、150℃で1時間反応させた。キシレン3
35部で希釈して、不揮発分75.8、25℃におけるガードナ
ー粘度U、SP値10.0、半当量点電位−120mV、−120mVを
示すカルボキシル基50モル%である樹脂溶液Cを得た。
実施例4〜10 第1表に示される仕込み組成に基づき、実施例1と同様
にして樹脂溶液D〜Jを得た。但し、イソフタル酸、無
水フタル酸は実施例1と同様に後反応させた。これらの
樹脂溶液の樹脂特性値を第1表に示す。
比較例1〜3 第1表に示される仕込み組成に基づき、すべての原料を
仕込み、実施例1と同様に反応させ樹脂酸価10.0で冷却
し、キシレンで希釈し樹脂溶液V〜Xを得た。これらの
樹脂溶液の樹脂特性値を第1表に示す。
比較例4 ヤシ油319.1部、トリメリロールプロパン226.4部、ジブ
チル錫オキサイド2.0部を加え、220℃で30分間エステル
交換反応を行った後、冷却し、80℃でイソフタル酸423.
6部、アジピン酸42.1部、ネオペンチルグリコール90.9
部を加え、再び加熱した。160℃で30分間保温した後、2
10℃まで3時間かけて昇温した。この時生成する縮合水
は系外へ留去する。樹脂酸価8.0で冷却し、キシレンで
希釈して樹脂溶液Yを得た。この樹脂溶液の樹脂特性値
を第1表に示す。
比較例5 実施例1と同様の仕込み組成に基づき、イソフタル酸を
含むすべての原料を仕込み、同様に縮合反応させ、樹脂
酸価10.0で冷却した。キシレンで希釈して得られた樹脂
溶液Zは不揮発分70.2%、25℃におけるガードナー粘度
S、SP値9.8、半当量点電位−400mVであった。
実施例11 実施例1で得られた樹脂溶液Aを用いて下記配合に従っ
て分散した白色上塗用塗料を調製した。
ポリエステル樹脂Aの固形分 35 部 メラミン樹脂 固形分(ユーバン20SE−60、三井東圧社
製) 15 部 チタン CR−95(石原産業社製) 45 部 シリコンKF−69(信越化学社製) 0.015部 キシレン 8 部 ソルベッソ100(エッソスタンダード石油社製、芳香族
炭化水素系混合溶剤) 4 部 n−ブタノール 7 部 得られた白色塗料をソルベッソ100/トルエン/キシレン
/n−ブタノール=20/50/10/20(重量比)なる混合溶剤
で20℃における粘度がフォードカップ#4で25秒となる
ように希釈し、中塗鋼板に乾燥膜厚35μとなるようにス
プレー塗装し、次いで120℃で20分間と、140℃で20分間
の2水準焼付た。尚、中塗鋼板は脱脂、化成処理を行っ
た磨き軟鋼板に自動車用電着塗料と中塗塗料を塗布した
ものを使用した。
上記粘度調製済みの白色塗料を不揮発分および硬化塗膜
の性能評価については第2表に示す。
実施例12〜20および比較例6〜10 実施例11の配合に従って、各樹脂溶液B〜JおよびV〜
Zを用いて白色上塗塗料を調製し、次いで硬化塗膜を作
成した。それぞれの粘度調製済み白色塗料の不揮発分お
よび硬化塗膜の性能評価については第2表に示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多塩基酸成分が脂環族多塩基酸と芳香族多
    塩基酸の10:90〜80:20モル比混合物からなり、多価アル
    コール成分が式、 (式中、R1あるいはCH3;R2とR4はそれぞれCH3あるいはC
    2H5;R3はHあるいはCH3)、 (式中、R5はC2H5あるいはC4H9)、 HO−(CH2−OH、 からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を樹脂
    重量の10〜35重量%含む2価アルコールと、トリメチロ
    ールエタンおよびトリメチロールプロパンから選ばれる
    3価アルコールとからなり、溶解性パラメーターが9.5
    〜10.5の範囲内であるオイルフリーポリエステル樹脂か
    らなる上塗り塗料用樹脂組成物。
  2. 【請求項2】オイルフリーポリエステル樹脂の酸価が5
    〜30、ヒドロキシル価が80〜210、数平均分子量700〜2,
    000である特許請求の範囲第1項記載の組成物。
  3. 【請求項3】芳香族多塩基酸が樹脂酸価を発現しうる状
    態で非水電位差滴定による半当量点電位−350mV以上を
    示す強酸度の芳香族多価カルボン酸であり、ポリエステ
    ル樹脂の酸価を発現するカルボキシル基の10〜100モル
    %が該強酸度芳香族多塩基酸に基づくものである特許請
    求の範囲第1項記載の組成物。
JP9418587A 1987-04-16 1987-04-16 上塗り塗料用樹脂組成物 Expired - Lifetime JPH0745644B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9418587A JPH0745644B2 (ja) 1987-04-16 1987-04-16 上塗り塗料用樹脂組成物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9418587A JPH0745644B2 (ja) 1987-04-16 1987-04-16 上塗り塗料用樹脂組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63258960A JPS63258960A (ja) 1988-10-26
JPH0745644B2 true JPH0745644B2 (ja) 1995-05-17

Family

ID=14103255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9418587A Expired - Lifetime JPH0745644B2 (ja) 1987-04-16 1987-04-16 上塗り塗料用樹脂組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0745644B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02269785A (ja) * 1989-04-11 1990-11-05 Chisso Corp 塗料用樹脂組成物
AUPM316193A0 (en) * 1993-12-24 1994-01-27 Bhp Steel (Jla) Pty Limited Thermosetting polyester resin
DE10322845A1 (de) * 2003-05-19 2004-12-16 Degussa Ag Verzweigte,amorphe Makropolyole auf Polyesterbasis mit enger Molekulargewichtsverteilung
CN114276526B (zh) * 2021-12-30 2023-10-13 山东凯威尔新材料有限公司 金属卷钢面漆用聚酯树脂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63258960A (ja) 1988-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0635561B2 (ja) コイルコ−テイング用塗料組成物
GB2189498A (en) One-step process for the preparation of carboxyl group-terminated polyesters and powdered thermosetting coating compositions containing the polyesters
JP3432278B2 (ja) 酸官能性ポリエステル樹脂およびそれから誘導されるポリグリシジルエステル樹脂の製造法
JPH0458514B2 (ja)
JPS58111869A (ja) 水性焼付ラツカ−・バインダ−およびその製造方法
JPS60500451A (ja) カチオン性電着塗装ラツカ−のための水分散可能な結合剤及びその製造法
JPH0745644B2 (ja) 上塗り塗料用樹脂組成物
US4181638A (en) High solids polyester resin-based coating composition and method of making same
JPH0322914B2 (ja)
JPH0114248B2 (ja)
US5739204A (en) Heat-curable coating material
CA1139032A (en) Top coating composition comprising oil-free polyester
JPH10251597A (ja) 無機・有機複合系被覆組成物
JPH0670205B2 (ja) 上塗り塗料用樹脂組成物
JPS62260871A (ja) 粉体塗料用樹脂組成物
JP2667896B2 (ja) ポリエステルおよび塗料用樹脂組成物
JP3022082B2 (ja) ポリエステル変性シリコーン樹脂の製造方法
JPS60192772A (ja) 粉体塗料用樹脂組成物
KR960000974B1 (ko) 도료용 폴리에스테르 수지의 제조방법
JPH0440392B2 (ja)
JPH0699658B2 (ja) 塗料用ポリエステル樹脂組成物
JPH0322913B2 (ja)
JP3472343B2 (ja) 硬化性ポリエステル変性シリコーン樹脂組成物
JP3237221B2 (ja) オイルフリーアルキド樹脂組成物及び塗料
JP2536532B2 (ja) 塗料用樹脂組成物