JPH08302164A - 粉体塗料用ポリエステル樹脂組成物 - Google Patents

粉体塗料用ポリエステル樹脂組成物

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JPH08302164A
JPH08302164A JP13732095A JP13732095A JPH08302164A JP H08302164 A JPH08302164 A JP H08302164A JP 13732095 A JP13732095 A JP 13732095A JP 13732095 A JP13732095 A JP 13732095A JP H08302164 A JPH08302164 A JP H08302164A
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JP
Japan
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polyester resin
powder coating
coating material
resin composition
antioxidant
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Application number
JP13732095A
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English (en)
Inventor
Katsuya Fujimoto
勝也 藤本
Makiko Sakai
満喜子 坂井
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Nippon Ester Co Ltd
Original Assignee
Nippon Ester Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 塗膜の耐黄変性が向上する粉体塗料用ポリエ
ステル樹脂組成物及び耐黄変性に優れた塗膜となる粉体
塗料用ポリエステル樹脂組成物を提供する。 【構成】 酸成分として芳香族ジカルボン酸、アルコー
ル成分として脂肪族ジオールを主構成成分とし、極限粘
度が0.15〜0.40dl/g、水酸基価が12〜110mgKOH/gのポリ
エステル樹脂 100重量部に対してヒンダードフェノール
系酸化防止剤及び/又は有機硫黄系酸化防止剤を0.05〜
5.00重量部含有させた粉体塗料用ポリエステル樹脂組成
物、及びこれにイソシアネート系硬化剤又はテトラメト
キシメチルグリコールウリル系硬化剤を配合した粉体塗
料用ポリエステル樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱硬化後の塗膜の色調
の変動(以下、耐黄変性という)を小さくすることがで
きる粉体塗料用ポリエステル樹脂組成物に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】粉体塗料は、従来の溶剤型塗料と比較し
て、無公害であること、塗装直後でも利用に供し得るこ
と、多層の重ね塗りが不要であること、比較的安価であ
ること及び塗装時の余剰分を回収して再利用が可能であ
ることなどの利点が認められ、近年益々需要が拡大して
いる。
【0003】粉体塗料は、ポリエステル樹脂、エポキシ
樹脂及びアクリル樹脂等の熱硬化性樹脂やポリアミド樹
脂、ポリエチレン樹脂及び塩化ビニル樹脂等の熱可塑性
樹脂を含み、必要に応じて顔料及び流展剤等の添加剤が
配合されたものであるが、前記特徴を生かして家庭用電
気製品、建材、自動車部品等の部材の保護装飾に使用さ
れている。中でもポリエステル系粉体塗料は、バランス
のとれた塗膜性能を有する塗料として知られている。し
かしながら、熱硬化後の塗膜における色調は最重要特性
の一つであるが、焼付時間と焼付温度を厳しく管理しな
ければ、色調が大きく変動し、製品収率が低下するとい
う問題点がある。
【0004】従来、耐黄変性を向上させる方法として
は、優れた耐熱性を有する樹脂や化合物、たとえば、エ
ポキシ樹脂を配合する手法が知られているが、これらの
方法だけでは要求性能を十分に満足できるものではなか
った。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題を解決し、塗膜の耐黄変性を向上させることができる
粉体塗料用ポリエステル樹脂組成物及び耐黄変性に優れ
た塗膜となる粉体塗料用ポリエステル樹脂組成物を提供
しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために研究を重ねた結果、特定のポリエステ
ル樹脂に対して特定の酸化防止剤を導入することにより
この目的が達成されることを見出し、本発明に到達し
た。
【0007】すなわち、本発明の要旨は次のとおりであ
る。 1.酸成分として芳香族ジカルボン酸、アルコール成分
として脂肪族ジオールを主構成成分とし、極限粘度が0.
15〜0.40dl/g、水酸基価が12〜110mgKOH/gのポリエステ
ル樹脂 100重量部に対してヒンダードフェノール系酸化
防止剤及び/又は有機硫黄系酸化防止剤を0.05〜5.00重
量部含有させた粉体塗料用ポリエステル樹脂組成物。 2.上記のポリエステル樹脂組成物にイソシアネート系
硬化剤又はテトラメトキシメチルグリコールウリル系硬
化剤を配合した粉体塗料用ポリエステル樹脂組成物。
【0008】以下、本発明について詳細に説明する。
【0009】本発明において、ポリエステル樹脂を構成
する酸成分としては、主としてテレフタル酸、イソフタ
ル酸、無水フタル酸、フタル酸やナフタレンジカルボン
酸等の芳香族ジカルボン酸が用いられるが、必要に応じ
てアジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸、さ
らに、トリメリット酸、ピロメリット酸、トリメシン酸
等の三価以上のカルボン酸を併用することもできる。
【0010】一方、アルコール成分としては、主として
ネオペンチルグリコールとエチレングリコール等の脂肪
族ジオールが用いられるが、必要に応じてジエチレング
リコール、プロピレングリコール、1, 4−ブタンジオ
ール、トリメチロールプロパン、1, 6−ヘキサンジオ
ール、1, 4−シクロヘキサンジメタノール、1, 4−
シクロヘキサンジオール、ビスフェノールA、ペンタエ
リスリトール、グリセリン等を併用することもできる。
また、4−ヒドロキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン
酸を共重合成分として併用してもよい。
【0011】ヒンダードフェノール系酸化防止剤として
は、ペンタエリスリチルテトラキス〔3−(3, 5−ジ
−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネー
ト〕:チバガイギー社製「イルガノックス1010」
(商品名)あるいは住友化学社製「スミライザーBP−
101」(商品名)やトリエチレングリコール−ビス
〔3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシ
フェニル)プロピオネート〕:チバガイギー社製「イル
ガノックス245」(商品名)等を用いることができ
る。
【0012】有機硫黄系酸化防止剤としては、ペンタエ
リスリチルテトラキス(3−ラウリルチオプロピオネー
ト):住友化学社製「スミライザーTP−D」(商品
名)等を用いることができる。
【0013】ポリエステル樹脂は、極限粘度が0.15〜0.
40dl/g、水酸基価が12〜110mgKOH/gのものであることが
必要である。ポリエステル樹脂の極限粘度が0.15dl/g未
満の場合、塗膜の機械的強度が低下する。一方、極限粘
度が0.40dl/gを超えるものでは、ポリエステル樹脂の強
度が強くなりすぎ、併せて溶融粘度も高くなることから
粉砕性、塗膜の平滑性が悪くなる。特に好ましいもの
は、極限粘度が0.17〜0.35dl/gのものである。ポリエス
テル樹脂の水酸基価が12mgKOH/g 未満の場合、ポリエス
テル樹脂の溶融粘度が高くなりすぎることから塗膜の平
滑性が悪くなる。一方、水酸基価が110mgKOH/gを超える
ものでは、ポリエステル樹脂の強度が弱くなり、結果と
して塗膜の強度も低下する。特に好ましいものは、水酸
基価が25〜50mgKOH/g のものである。
【0014】また、酸化防止剤の含有量は、ポリエステ
ル樹脂 100重量部に対して 0.05〜5.00重量部であるこ
とが必要である。酸化防止剤の含有量が上記の範囲より
少なければ、耐黄変性の向上に効果が認められない。一
方、この含有量が多すぎると塗膜の平滑性が低下する。
酸化防止剤の好ましい含有量は、ポリエステル樹脂 100
重量部に対して0.50〜2.50重量部である。ヒンダードフ
ェノール系酸化防止剤と有機硫黄系酸化防止剤は、それ
ぞれ単独で使用した場合でも耐黄変性を向上させること
は可能であり、また、併用においても両者の比率は限定
されず、任意に選択することができる。
【0015】本発明のポリエステル樹脂は、前記のカル
ボン酸及び/又はそのアルキルエステルとアルコールを
原料として、常法により 200〜280 ℃でエステル化反応
又はエステル交換反応を行った後、5hPa 以下の減圧
下、 200〜300 ℃、好ましくは230〜290 ℃で重縮合反
応を行って高重合度のポリマーとした後、少量のアルコ
ール成分で解重合を行う方法で調製することができる。
そして、酸化防止剤は、上記の反応の任意の段階で導入
することができる。
【0016】また、常法によりエステル化反応又はエス
テル交換反応を行った後、常圧下又は50〜100hPa程度の
減圧下、 200〜300 ℃、好ましくは 220〜280 ℃で所定
の極限粘度となるまで重縮合反応を行う方法で調製する
こともできる。エステル化反応、エステル交換反応及び
重縮合反応において、公知の反応触媒を用いることがで
きる。
【0017】本発明のポリエステル樹脂を粉体塗料とす
る場合、ポリエステル樹脂の水酸基と反応する官能基を
有する硬化剤を配合する。硬化剤としては、イソシアネ
ート系硬化剤又はテトラメトキシメチルグリコールウリ
ル系硬化剤が好ましく用いられる。
【0018】イソシアネート系硬化剤としては、一定の
温度以下では活性を示さないブロックドイソシアネート
系硬化剤が好ましく、具体例としては、ε−カプロラク
タムでブロックしたイソホロンジイソシアネート系硬化
剤であるヒュルス社製「ベスタゴンB1530」(商品
名)やブロック剤を含有せず、イソシアネート基が自己
ブロックしているイソホロンジイソシアネート系硬化剤
である同社製「ベスタゴンBF1540」(商品名)等
が挙げられる。また、テトラメトキシメチルグリコール
ウリル系硬化剤としては、サイテック社製「POWDERLINK
1174」(商品名)を用いることができる。
【0019】硬化剤の配合量は、ポリエステル樹脂の水
酸基量に対して 0.6〜1.2 倍当量の範囲とするのが好ま
しく、より好ましくは、 1.0倍当量である。
【0020】本発明の粉体塗料用ポリエステル樹脂組成
物は、前記のようなポリエステル樹脂及び硬化剤、さら
に、必要に応じてレベリング剤、その他の添加剤、たと
えば二酸化チタン、カーボンブラック等の顔料からなる
混合物をニーダ又はロールを用いて70〜150 ℃で混練す
ることにより調製することができる。
【0021】
【作用】ヒンダードフェノール系酸化防止剤及び/又は
有機硫黄系酸化防止剤を含有させることにより耐黄変性
が向上する理由は十分解明されていないが、ヒンダード
フェノール系酸化防止剤についてはラジカル連鎖を停止
させる作用、また、有機硫黄系酸化防止剤については過
酸化物を分解し、安定な化合物にする作用を有している
ことによるものと推察される。
【0022】
【実施例】次に、実施例及び比較例によって本発明を具
体的に説明する。なお、特性値は次に示す方法で測定し
た。 (a) 極限粘度 フェノールと四塩化エタンとの等重量混合物を溶媒と
し、温度20℃で測定した。 (b) 水酸基価 ピリジン50mlにポリエステル樹脂3g、無水酢酸 0.6ml
を加えてアセチル化を行った後、 0.5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。 (c) 酸価 ジオキサン50mlにポリエステル樹脂1gを溶解し、 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。 (d) 平滑性 塗膜の平滑性を目視により評価した。 ○:良好、 ×:劣る (e) 60度鏡面光沢度 JIS K 5400の7.6 に準じて求めた。 (f) 耐衝撃性 JIS K 5400の8.3.2 に準じ、直径1.27cm、1kgの球を垂
直に落下させて、塗膜の破壊する高さを求めた。 (g) 耐黄変性 180℃−20分の条件で焼付けた塗膜の色調:L1 値、a
1 値及びb1 値と 250℃−20分の条件で焼付けた塗膜の
色調:L2 値、a2 値及びb2 値を日本電色社製色差
計:NDH−Σ80を用いて測定し、その結果から次式
によりΔEを算出した。 ΔE=〔(L1-L2)2+(a1-a2)2+(b1-b2)21/2 (h) 耐黄変性 180℃−20分の条件で焼付けた塗膜の色調:L1 値、a
1 値及びb1 値と 180℃−90分の条件で焼付けた塗膜の
色調:L3 値、a3 値及びb3 値を日本電色社製色差
計:NDH−Σ80を用いて測定し、その結果から次式
によりΔEを算出した。 ΔE=〔(L1-L3)2+(a1-a3)2+(b1-b3)21/2
【0023】実施例1〜5及び比較例1〜3 表1及び表2に示した原料化合物及び酸化防止剤を表1
及び表2に示した量(原料化合物はモル部、酸化防止剤
は重量部)でエステル化反応槽に仕込み、圧力2532hPaG
に加圧し、 100℃から徐々に昇温し、 250℃で4時間エ
ステル化反応を行った。得られたエステル化物を重縮合
反応槽に移送した後、触媒として三酸化アンチモンを2
×10-4モル/酸成分モル添加し、0.4hPa以下に減圧し、
280℃で4時間重縮合反応を行い、極限粘度0.45dl/gの
ポリエステル樹脂を得た。次いで、このポリエステル樹
脂に解重合剤であるトリメチロールプロパン及び/又は
ネオペンチルグリコールを表1及び表2に示した量(モ
ル部)で添加し、不活性ガス雰囲気中で常圧下、 270℃
で1時間解重合反応を行い、表1及び表2に示した特性
値を有するポリエステル樹脂を得た。上記のポリエステ
ル樹脂、硬化剤;ヒュルス社製「ベスタゴンB153
0」、ジオクチル錫マレエート系硬化触媒;三共有機合
成社製「Stann OMF 」 、ブチルポリアクリレート系レベ
リング剤;バスフ社製「アクロナール4F」、エピクロ
ルヒドリン・ビスフェノールA型エポキシ樹脂:東都化
成社製「YD−014」、ベンゾイン及びルチル型二酸
化チタン;石原産業社製「CR−90」を表1及び表2
に示す量(重量部)で採り、FM10B 型ヘンシェルミキサ
ー(三井三池製作所製)でドライブレンドした後、PR-4
6 型コ・ ニーダ(ブッス社製)を用い 110℃で溶融混練
し、冷却、粉砕後、 145メッシュの金網で分離して粉体
塗料を得た。得られた粉体塗料を、リン酸亜鉛処理鋼板
上に膜厚が50〜60μm になるように静電塗装した後に焼
付けを行った。塗膜性能の評価結果を表1及び表2に示
す。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】実施例6〜10及び比較例4〜6 表3及び表4に示した原料化合物、酸化防止剤及び解重
合剤を用いて、実施例1と同様にして表3及び表4に示
した特性値を有するポリエステル樹脂を得た。表3及び
表4に示した塗料化配合で粉体塗料を製造し、塗膜の性
能を評価した結果を表3及び表4に示す。
【0027】
【表3】
【0028】
【表4】
【0029】実施例11〜15、比較例7〜9 表5及び表6に示した原料化合物、酸化防止剤及び解重
合剤を用いて、実施例1と同様にして表5及び表6に示
した特性値を有するポリエステル樹脂を得た。表5及び
表6に示した塗料化配合で粉体塗料を製造し、塗膜の性
能を評価した結果を表5及び表6に示す。なお、「POWD
ERLINK MTSI 」 は、サイテック社製メチルトリルスルホ
ンイミド系硬化触媒である。
【0030】
【表5】
【0031】
【表6】
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、塗膜の耐黄変性が向上
する粉体塗料用ポリエステル樹脂組成物及び耐黄変性に
優れた塗膜となる粉体塗料用ポリエステル樹脂組成物を
提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 167/02 PKX C09D 167/02 PKX

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸成分として芳香族ジカルボン酸、アル
    コール成分として脂肪族ジオールを主構成成分とし、極
    限粘度が0.15〜0.40dl/g、水酸基価が12〜110mgKOH/gの
    ポリエステル樹脂 100重量部に対してヒンダードフェノ
    ール系酸化防止剤及び/又は有機硫黄系酸化防止剤を0.
    05〜5.00重量部含有させた粉体塗料用ポリエステル樹脂
    組成物。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のポリエステル樹脂組成物
    にイソシアネート系硬化剤又はテトラメトキシメチルグ
    リコールウリル系硬化剤を配合した粉体塗料用ポリエス
    テル樹脂組成物。
JP13732095A 1995-05-10 1995-05-10 粉体塗料用ポリエステル樹脂組成物 Pending JPH08302164A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101955636A (zh) * 2010-10-12 2011-01-26 江苏安格特新材料科技有限公司 抗黄变增强热塑性聚酯及其制备方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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