JPH09302302A

JPH09302302A - 塗料調整方法

Info

Publication number: JPH09302302A
Application number: JP11447096A
Authority: JP
Inventors: Naoji Matsumoto; 直次松本; Hiroshi Osumimoto; 博大住元; Goro Saito; 悟郎斉藤; Hiroshi Nishiyama; 浩史西山; Yoshihiro Satomoto; 佳宏郷本; Itaru Nakamura; 至中村
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1996-05-09
Filing date: 1996-05-09
Publication date: 1997-11-25

Abstract

(57)【要約】【課題】静電塗装する工程における塗料サーキュレー
ションタンクでの粘度上昇を抑制し、かつ静電塗装適性
を維持することができる塗料調整方法を提供すること。【解決手段】カルボキシル基含有ポリエステル樹脂
（Ａ）、エポキシ基、水酸基およびアルコキシシリル基
を有するビニル重合体（Ｂ）および硬化触媒（Ｃ）を主
成分とする有機溶剤系塗料組成物を静電塗装する工程に
おいて、該塗料組成物のサーキュレーションタンク内に
注入する粘度調整剤（Ｄ）として、芳香族炭化水素およ
び脱水剤を含む混合物を使用することを特徴とする塗料
調整方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗料調整方法に関
し、特に静電塗装する工程における塗料サーキュレーシ
ョンタンクでの粘度上昇を抑制し、かつ静電塗装適性を
維持することができる塗料調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、カルボキシル基含有ポリエス
テル樹脂、エポキシ基、水酸基およびアルコキシシリル
基を有するビニル重合体および硬化触媒を主成分とする
有機溶剤系塗料組成物を静電塗装することが知られてい
る。この塗料組成物による塗膜は、耐酸性や耐スリキズ
性などが優れているので、その需要は今後増大するもの
と思われる。

【０００３】この塗装工程は、上記塗料組成物がタンク
に収容されており、パイプなどにより静電塗装機を経由
して再びタンクに送り込まれるというサーキュレーショ
ンシステムになっていることが多い。このタンクでは、
塗料が常時攪拌されており、有機溶剤などの揮発成分が
蒸発するので、塗装粘度を維持するために有機溶剤を補
給している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有機溶
剤のみの補給では、塗料粘度が上昇し、塗装適性粘度に
下げるために溶剤量を多くすると塗料中の固形分含有率
が低くなりすぎて塗膜の仕上り外観が低下するという問
題があった。

【０００５】従って本発明は、静電塗装する工程におけ
る塗料サーキュレーションタンクでの粘度上昇を抑制
し、かつ静電塗装適性を維持することのできる塗料調製
方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討した結果、上記塗料組成物の静電
塗装工程における該塗料組成物のサーキュレーションタ
ンク内に注入する粘度調整剤として、芳香族炭化水素お
よび脱水剤を含む混合物を使用することことにより、該
塗料組成物のサーキュレーションタンク内での粘度上昇
を抑制し、かつ静電塗装適性を維持できることを見い出
し、本発明に到達した。

【０００７】本発明の上記の目的は、カルボキシル基含
有ポリエステル樹脂（Ａ）、エポキシ基、水酸基および
アルコキシシリル基を有するビニル重合体（Ｂ）および
硬化触媒（Ｃ）を主成分とする有機溶剤系塗料組成物を
静電塗装する工程において、該塗料組成物のサーキュレ
ーションタンク内に注入する粘度調整剤（Ｄ）として、
芳香族炭化水素および脱水剤を含む混合物を使用するこ
とを特徴とする塗料調整方法により達成された。

【０００８】以下、本発明について更に詳細に説明す
る。まず、本発明において使用する有機溶剤系塗料組成
物（以下「本塗料」という）を構成する各成分について
説明する。

【０００９】本塗料は、上記のカルボキシル基含有ポリ
エステル樹脂（Ａ）、エポキシ基、水酸基およびアルコ
キシシリル基を有するビニル重合体（Ｂ）および硬化触
媒（Ｃ）を主成分とする有機溶剤系塗料である。

【００１０】カルボキシル基含有ポリエステル系重合体
（Ａ）は、エチレングリコール、ブチレングリコール、
１，６−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、
ペンタエリスリトール等の多価アルコールと、アジピン
酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、ヘキ
サヒドロ無水フタル酸等の多価カルボン酸との縮合反応
によって容易に得ることができる。

【００１１】例えば、多価カルボン酸のカルボキシル基
過剰の配合条件下で１段階の反応により、カルボキシル
基含有ポリエステル系重合体を得られるし、逆に多価ア
ルコールの水酸基過剰の配合条件下でまず水酸基末端の
ポリエステル系重合体を合成した後、無水フタル酸、ヘ
キサヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸等の酸無水基含
有化合物を後付加させることによってもカルボキシル基
含有ポリエステル系重合体を得ることができる。

【００１２】また、カルボキシル基含有ポリエステル系
重合体（Ａ）は、重合体（Ｂ）との相溶性を向上させた
り、重合体（Ｂ）に含まれる加水分解性アルコキシシリ
ル基との反応性を付与させるために、水酸基価０〜１０
０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲内で水酸基を導入することも有
効である。水酸基の導入は、カルボキシル基過剰の配合
条件においては縮合反応を途中で停止することによって
行うことができるし、逆に水酸基過剰の配合条件では、
水酸基末端のポリエステル重合体を合成した後、後付加
する酸無水基含有化合物を水酸基より少なく配合するこ
とにより容易に行なうことができる。

【００１３】カルボキシル基含有ポリエステル系重合体
（Ａ）の数平均分子量は１５００〜２０００程度、酸価
は５０〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは８０〜３０
０ｍｇＫＯＨ／ｇであるのが適当である。

【００１４】重合体（Ｂ）は、１分子中にエポキシ基、
水酸基および加水分解性アルコキシシリル基を有するビ
ニル系重合体である。この重合体（Ｂ）は、エポキシ基
を有するビニルモノマー、水酸基を有するビニルモノマ
ー、加水分解性アルコキシシリル基を有するビニルモノ
マーおよびその他のビニルモノマーを常法により共重合
させることによって容易に得ることができる。

【００１５】エポキシ基を有するビニルモノマーとして
は、例えば、グリシジル（メタ）アクリレートやアリル
グリシジルエーテル等を挙げることができる。加水分解
性アルコキシシリル基を有するビニルモノマーとして
は、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチル
ジメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル
メチルジエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシ
エトキシ）シラン、γ−（メタ）アクリロイルオキシプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−（メタ）アクリロイル
オキシプロピルメチルジメトキシシラン、ビニルトリア
セトキシシラン、β−（メタ）アクリロイルオキシエチ
ルトリメトキシシラン、γ−（メタ）アクリロイルオキ
シプロピルトリエトキシシラン、γ−（メタ）アクリロ
イルオキシプロピルメチルジエトキシシラン等を挙げる
ことができる。

【００１６】水酸基を有するビニルモノマーとしては、
例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、
３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロ
キシブチル（メタ）アクリレート等のアクリル酸又はメ
タクリル酸の炭素数２〜８のヒドロキシアルキルエステ
ル；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル、ポリブチレングリコール等のポリエーテルポリオー
ルと（メタ）アクリル酸等の不飽和カルボン酸とのモノ
エステル；ポリエチレングリコール、ポリプロピレング
リコール、ポリブチレングリコール等のポリエーテルポ
リオールと２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート
等の水酸基含有不飽和モノマーとのモノエーテル；無水
マレイン酸や無水イタコン酸のような酸無水基含有不飽
和化合物と、エチレングリコール、１，６−ヘキサンジ
オール、ネオペンチルグリコール等のグリコール類との
モノエステル化合物又はジエステル化物；ヒドロキシエ
チルビニルエーテルのようなヒドロキシアルキルビニル
エーテル類；アリルアルコール等；２−ヒドロキシプロ
ピル（メタ）アクリレート；α，β−不飽和カルボン酸
と、カージュラＥ１０（シェル石油化学株式会社製の商
品名）やα−オレフィンエポキシドのようなモノエポキ
シ化合物との付加物；グリシジル（メタ）アクリレート
と酢酸、プロピオン酸、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチル安息香
酸、脂肪酸類のような一塩基酸との付加物；上記水酸基
含有モノマーとラクトン類（例えばε−カプロラクト
ン、γ−バレロラクトン）との付加物等を挙げることが
できる。

【００１７】重合体（Ｂ）は、上記３種のビニルモノマ
ーを必須とするが、さらに、（メタ）アクリレート酸と
炭素数１〜２０の１価アルコールとのモノエステル化
物、アクリル酸、メタクリレート酸、スチレン、アクリ
ロニトリル、ビニルエーテル、オレフィン、ビニルエス
テルなどその他のビニルモノマーも併用することができ
る。

【００１８】エポキシ基を有するビニルモノマー、水酸
基を有するビニルモノマー、加水分解性アルコキシシリ
ル基を有するビニルモノマーおよびその他のビニルモノ
マーの各モノマーの共重合量は、通常、全モノマー中、
次のような割合とするのが適当である。即ち、エポキシ
基を有するビニルモノマーは、硬化性と貯蔵安定性との
観点から、５〜６０重量％程度、好ましくは１０〜４０
重量％であるのが良い。水酸基を有するビニルモノマー
は、硬化性と貯蔵安定性との観点から、３〜５０重量％
程度、好ましくは５〜３０重量％であるのが良い。加水
分解性アルコキシシリル基を有するビニルモノマーは、
硬化性とコストとの観点から、３〜４０重量％程度、好
ましくは５〜２０重量％であるのが良い。また、その他
のビニルモノマーは、１０〜８０重量％程度、好ましく
は２０〜５０重量％であるのが適当である。

【００１９】上記共重合量の範囲で重合することによ
り、得られる重合体（Ｂ）は、通常、エポキシ基含有量
が０．５〜５．０ミリモル／ｇ、好ましくは０．８〜
２．５ミリモル／ｇ、水酸基価が１０〜２０ｍｇＫＯＨ
／ｇ、好ましくは３０〜１２０ｍｇＫＯＨ／ｇ、加水分
解性アルコキシシリル基含有量が０．３〜５．０ミリモ
ル／ｇ、好ましくは１．０〜３．０ミリモル／ｇのもの
となる。また、数平均分子量は２０００〜１００００が
好ましい。

【００２０】硬化触媒（Ｃ）は、上記（Ａ）と（Ｂ）と
の架橋反応を促進するためのものである。この触媒の具
体例としては、例えば、テトラエチルアンモニウムブロ
マイド、テトラブチルアンモニウムブロマイド、テトラ
エチルアンモニウムクロライド、テトラブチルフォスフ
ォニウムブロマイド、トリフェニルベンジルフォスフォ
ニウムクロライド等の４級塩触媒；トリエチルアミンや
トリブチルアミン等のアミン類等を挙げることができ
る。これらのうち、４級塩触媒が好適である。さらに、
この４級塩触媒にほぼ当量のモノブチルリン酸やジブチ
ルリン酸等のリン酸化合物を配合することによって、上
記触媒作用を損なうことなく塗料の貯蔵安定性を向上さ
せ、且つ塗料の電気抵抗値の低下によるスプレー塗装適
正の低下を防ぐことができる。さらに、ジブチル錫ジラ
ウレートやジブチル錫ジアセテート等の錫触媒；テトラ
ブチルチタネート等のチタン系触媒；トリエチルアミン
やトリブチルアミン等のアミン類等も使用することがで
きる。

【００２１】本塗料においては、上記各成分の構成比率
を任意に選択できるが、（Ａ）成分と（Ｂ）成分とは、
（Ａ）成分のカルボキシル基と（Ｂ）成分のエポキシ基
との当量比が１：０．５〜０．５：１であることが好ま
しく、（Ｃ）成分は（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計１
００重量部（固形分）にあたり、０．１〜１０重量部が
適している。

【００２２】さらに、本塗料ではオルト酢酸トリメチ
ル、オルト酢酸トリエチル、オルト蟻酸トリメチル、オ
ルト蟻酸トリエチルなどの脱水剤を配合すると空気中の
水分による塗料の劣化を抑制することができる。また、
着色顔料、体質顔料、防錆顔料、紫外線吸収剤、酸化防
止剤、表面調整剤などを必要に応じて配合することがで
きる。

【００２３】本塗料は、上記の各成分を有機溶剤に混合
分散せしめることによって調製することができる。有機
溶剤としては、芳香族または脂肪族炭化水素系、アルコ
ール系、エステル系、ケトン系、エーテル系などから成
る群から選ばれた少なくとも１種を使用することができ
る。

【００２４】本発明の方法では、本塗料をサーキュレー
ションしながら静電塗装する。サーキュレーションせし
める本塗料の固形分濃度は２０〜６０重量％が適してい
る。

【００２５】本発明では、サーキュレーションしている
タンク中の本塗料に、粘度調整剤（Ｄ）として芳香族炭
化水素溶剤および脱水剤を含む混合物を注入することが
重要な要件となる。すなわち、この調整剤（Ｄ）を使用
することにより、本塗料の粘度上昇が抑制され、しかも
本塗料の電気抵抗値が殆ど変化せず静電塗装適性を維持
することができる。

【００２６】粘度調整剤（Ｄ）における芳香族炭化水素
溶剤としては、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、
エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、アミルナフタ
レンなどから成る群から選ばれた少なくとも１種が使用
でき、脱水剤としては上記したオルト酢酸トリメチル、
オルト酢酸トリエチル、オルト蟻酸トリメチル、オルト
蟻酸トリエチルなどから成る群から選ばれた少なくとも
１種が使用できる。これらの比率は、両成分の合計重量
に基き、芳香族炭化水素溶剤１０〜９０％、特に３０〜
７０％、脱水剤は９０〜１０％、特に７０〜３０％が適
している。また、かかる粘度調整剤（Ｄ）の配合量は、
サーキュレーションしているタンク中の本塗料の粘度が
２０〜３０秒／フォードカップ♯４／２０℃になる程度
である。

【００２７】

【実施例】以下、本発明を実施例によって更に詳細に説
明するが、本発明はこれによって限定されるものではな
い。

【００２８】カルボキシル基含有ポリエステル樹脂
（Ａ）（注１）とエポキシ基、水酸基およびアルコキシ
シリル基を有するビニル重合体（Ｂ）（注２）とをカル
ボキシル基とエポキシ基との当量比が１：１になるよう
に使用し、さらに硬化触媒としてのテトラエチルアンモ
ニウムブロマイド（Ｃ）を（Ａ）と（Ｂ）との合計１０
０重量部あたり５重量部添加し、これをキシレンに混合
分散してフォードカップ♯４／２０℃で２１秒に調整し
てなる有機溶剤系塗料組成物を５００ｍｌのガラス容器
に３００ｇ投入し、アルミホイールで蓋をし、さらにそ
の蓋に直径３ｍｍの孔をあけてマグネチックスターラー
で攪拌しながら室温で放置し、経時の粘度変化および希
釈抵抗値を測定した。次に、粘度調整剤（Ｄ）を揮発量
分として１回あたり約３ｇずつ、週２回補給した。塗料
調製直後と２週間経過後の塗料粘度（フォードカップ♯
４／２０℃）および希釈抵抗値を調べその結果を下記に
示した。

【００２９】粘度調整剤塗料粘度（秒）希釈抵抗値ｍΩ 組成調製直後２週間後調製直後２週間後２１２２０．２０．２２１２１０．２０．１２１３９０．２０．４粘度調整剤：キシレン：オルト酢酸トリメチル＝５０：５０粘度調整剤：キシレン：オルト酢酸トリメチル＝３０：７０粘度調整剤：キシレンのみ

【００３０】注１：アジピン酸、ヘキサヒドロ無水フタ
ル酸およびエチレングリコールで調製し、水酸基価８
５、数平均分子量１６００、酸価８５である。注２：グリシジルメタクリレート５０４部（３５％）アクリル酸４−ヒドロキシｎ−ブチル２１６部（１５％） γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン２１６部（１５％）ｎ−ブチルアクリレート２１６部（１５％）スチレン２８８部（２０％）アゾビスイソブチロニトリル７２部を用いた重合体である。得られた重合体液のポリマー固
形分は７０％、ガードナー粘度（２５℃）Ｖであった。
この重合体の数平均分子量は２０００であった。また、
この重合体のエポキシ基含有量は２．１２ミリモル／
ｇ、水酸基価は７８ｍｇＫＯＨ／ｇ、エトキシシリル基
含有量は１．５５ミリモル／ｇであった。

【００３１】

【発明の効果】本発明の塗料調製方法によれば、特定の
塗料組成物の静電塗装工程における該塗料組成物のサー
キュレーションタンク内に注入する粘度調整剤として、
芳香族炭化水素および脱水剤を含む混合物を使用するこ
とことにより、該塗料組成物のサーキュレーションタン
ク内での粘度上昇を抑制し、かつ静電塗装適性を維持す
ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者斉藤悟郎東京都大田区南六郷３丁目12番１号関西ペイント株式会社内 (72)発明者西山浩史神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者郷本佳宏神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者中村至神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カルボキシル基含有ポリエステル樹脂
（Ａ）、エポキシ基、水酸基およびアルコキシシリル基
を有するビニル重合体（Ｂ）および硬化触媒（Ｃ）を主
成分とする有機溶剤系塗料組成物を静電塗装する工程に
おいて、該塗料組成物のサーキュレーションタンク内に
注入する粘度調整剤（Ｄ）として、芳香族炭化水素およ
び脱水剤を含む混合物を使用することを特徴とする塗料
調整方法。