JPH11315226A

JPH11315226A - 粉末塗装組成物および該粉末塗装組成物を使用して基板を塗装する方法

Info

Publication number: JPH11315226A
Application number: JP11035015A
Authority: JP
Inventors: Thomas F Steckel; エフ．ステッケルトーマス
Original assignee: Lubrizol Corp
Current assignee: Lubrizol Corp
Priority date: 1998-02-13
Filing date: 1999-02-12
Publication date: 1999-11-16
Also published as: DE69910635T2; US5925698A; EP0936251A1; BR9900406A; DE69910635D1; EP0936251B1; CA2261242A1; AU1547199A

Abstract

(57)【要約】フィルム形成樹脂組成物および光沢保持および滑り増強
量の添加剤を含有する粉末塗装組成物。【課題】光沢保持および滑り増強量の添加剤を含有す
る粉末塗装組成物、およびこの粉末塗装組成物を用いて
基板を塗装する方法を提供すること。【解決手段】粉末塗装組成物であって、以下の（ａ）
および（ｂ）を含有する粉末塗装組成物：（ａ）フィルム形成樹脂組成物；および（ｂ）光沢保持
および滑り増強量の添加剤であって、ヒドロキシ化合物
とカルボン酸または該カルボン酸の反応性等価物との非
架橋反応生成物を含有する添加剤；該反応生成物は、少
なくとも１個のエステル官能性、および約１０個〜約１
００個の炭素原子を有する少なくとも１個の直鎖ヒドロ
カルビル基を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光沢保持および滑
り増強量の添加剤を含有する粉末塗装組成物、およびこ
の粉末塗装組成物を用いて基板を塗装する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】滑りとは、互いに接触している２個の物
体間の相対運動である。物体が表面に沿って動く場合、
この運動とは反対の方向に作用する抵抗が存在する。こ
の抵抗力はまた、摩擦力と呼ばれ、摩擦は、接触してい
る２個の表面の凹凸から生じる。

【０００３】塗装系（粉末塗装を含めて）は、堅い物体
に接触したとき、損傷を受けやすい。例えば、塗料フィ
ルムは、まだ硬化していないとき、乾燥中に容易に損傷
を受け得る。エナメルを焼く場合、そのフィルムがまだ
冷却していないとき、損傷が起こり得る。さらに、引っ
かき傷（これは、表面上の切れ目である）は、空気中の
汚染物および最終的に腐食の問題に至る腐食性剤の付着
を起こし得る。粉末塗装系は、当業者に周知である。多
くの粉末塗装に付随した一般的な問題点は、それらが、
損傷または引っかき傷を受けやすいことにある。

【０００４】滑り添加剤は、このような損傷に対して、
ある程度の保護を与える。例えば、自動車の塗装用途で
は、滑り添加剤は、新たに塗布した完全に硬化していな
いエナメルを保護し、および、缶の塗装では、それらは
充填および配達中において、その塗装を保護する。

【０００５】滑りおよび損傷（または引っかき傷）抵抗
性の概念は、同じ添加剤が両方の機能を果たす（滑りを
与え引っかき傷抵抗性を与える）ことができるという点
で、密接に相関している。さらに、両者の基礎になる原
理は、同じである。添加剤を含有する塗料フィルムに接
触している硬い物体は、この添加剤の表面潤滑性のため
に、そらされ得る。これにより、見掛けのフィルム硬度
または引っかき傷抵抗性が高くなる。

【０００６】滑り添加剤は、いくつかの必要条件を満た
さなければならない。この添加剤は、この乾燥プロセス
中に、このフィルム表面に移動すべきであり、この塗装
に接着するだけでなくその流動性およびレベリング性に
好ましい影響を与えるフィルムを形成する。さらに、こ
のフィルムは、潤滑特質（これは、非常に薄い層におい
て、荷重を運ぶ能力として示される）を有するべきであ
る。

【０００７】シリコーン化学に基づいた化合物が、損傷
および滑り添加剤として、約３０年間にわたって、使用
されている。シリコーンベースの滑り添加剤の例には、
ポリジメチルシロキサン、ポリオキシアルキレンシロキ
サン（ポリシロキサン／ポリエーテル）共重合体、およ
びポリオキシアルキレン−メチルアルキルシロキサン共
重合体が包含される。

【０００８】多くの滑り添加剤に付随した問題点は、そ
れらが、硬化塗装の光沢を低下することである。本発明
は、著しい光沢の損失なしに、硬化塗装に損傷または引
っかき傷に対して耐性を与えるのに有用な硬化粉末塗装
に、増強された滑り（摩擦係数の減少）を与える。

【０００９】滑りおよび損傷の概念、および引っかき傷
抵抗性を改善し滑りを与える添加剤の開発を記述してい
る詳細な説明は、Ｆ．Ｆｉｎｋらによる、「Ｄｅｖｅ
ｌｏｐｍｅｎｔｏｆＮｅｗＡｄｄｉｔｉｖｅｓ
ｔｏＩｍｐｒｏｖｅＳｃｒａｔｃｈＲｅｓｉｓｔ
ａｎｃｅａｎｄＩｍｐａｒｔＳｌｉｐＴｏＳｏ
ｌｖｅｎｔ−ＢａｓｅｄＣｏａｔｉｎｇＳｙｓｔｅ
ｍｓ」の表題の論文（ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｏａｔ
ｉｎｇｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、６２巻、Ｎｏ．７９
１、１９９０年１２月）に見出される。

【００１０】米国特許第３，４５５，７２６号（Ｍｉｔ
ｃｈｅｌｌ，Ｊｒ．ら、１９６９年７月１５日）は、
紙基板、重合体（塩化ビニリデン重合体、該基板に重ね
て置いたポリエチレンおよびポリプロピレンからなる群
から選択される）の湿潤抵抗性フィルム、および該フィ
ルム上の滑り塗装を含む物品を開示しており、該滑り塗
装は、本質的に、脂肪酸およびヘキシトール無水物の部
分エステル（該エステルのポリオキシエチレン誘導体を
含めて）からなる。

【００１１】米国特許第４，２８９，８２８号（Ｏｔａ
ら、１９８１年９月１５日）は、ベースを磁気塗装材料
で塗装することにより製造した磁気記録媒体を開示して
おり、この磁気塗装材料は、硬化剤として多官能性芳香
族イソシアネートを用いる合成樹脂のバインダー中の磁
気粒子の分散体であり、これは、ソルビタンステアレー
トタイプ界面活性剤の添加により、特徴付けられる。

【００１２】特開昭５７−３０１１９号（Ｎｉｓｈｉｍ
ａｔｓｕ、１９８２年２月１８日）は、硬化成分および
界面活性剤を含有し基板に塗布した磁気塗料を含有する
磁気記録媒体を開示しており、ここで、該硬化成分は、
イソホロンジイソシアネートを含有し、そして該界面活
性剤は、ソルビタンの飽和脂肪酸エステルを含有する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の点を
解決しようとするもので、その目的は、光沢保持および
滑り増強量の添加剤を含有する粉末塗装組成物、および
この粉末塗装組成物を用いて基板を塗装する方法を提供
することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、粉末塗装組成
物であって、以下の（ａ）および（ｂ）を含有する粉末
塗装組成物に関するものである：（ａ）フィルム形成樹脂組成物；および（ｂ）光沢保持および滑り増強量の添加剤であって、ヒ
ドロキシ化合物とカルボン酸または該カルボン酸の反応
性等価物との非架橋反応生成物を含有する添加剤；該反
応生成物は、少なくとも１個のエステル官能性、および
約１０個〜約１００個の炭素原子を有する少なくとも１
個の直鎖ヒドロカルビル基を含有する。

【００１５】１実施態様としては、さらに、以下を含有
する：（ｃ）流動制御剤；（ｄ）脱気剤；および（ｅ）顔料。

【００１６】１実施態様としては、前記フィルム形成樹
脂組成物（ａ）が、エポキシ樹脂、油を含まないポリエ
ステル樹脂、アクリル樹脂、およびそれらの２種または
それ以上の混合物からなる群から選択した樹脂を含有す
る。

【００１７】１実施態様としては、前記ヒドロキシ化合
物が、１個〜約１０個の水酸基を含有する。

【００１８】１実施態様としては、前記ヒドロキシ化合
物が、エチレングリコール、グリセロール、ペンタエリ
スリトール、およびそれらの２種またはそれ以上の混合
物からなる群から選択される。

【００１９】１実施態様としては、前記ヒドロキシ化合
物が、イノシトール、ソルビトール、マンニトール、リ
ビトール、およびそれらの２種またはそれ以上の混合物
からなる群から選択される。

【００２０】１実施態様としては、前記ヒドロキシ化合
物が、ソルビタンである。

【００２１】１実施態様としては、前記カルボン酸が、
１個〜約１０個のカルボキシル基を含有する。

【００２２】１実施態様としては、前記ヒドロキシ化合
物が、グリセロールであり、および前記カルボン酸が、
ステアリン酸である。

【００２３】１実施態様としては、前記ヒドロキシ化合
物が、エチレングリコールであり、および前記カルボン
酸が、ステアリン酸である。

【００２４】１実施態様としては、前記ヒドロキシ化合
物が、ペンタエリスリトールであり、および前記カルボ
ン酸が、ステアリン酸である。

【００２５】１実施態様としては、前記添加剤（ｂ）
が、ソルビタンエステルを含有する。

【００２６】１実施態様としては、前記ソルビタンエス
テルが、ソルビタン脂肪酸エステルを含有し、該エステ
ルの脂肪酸成分が、約１０個〜約１００個の炭素原子を
有するカルボン酸を含有する。

【００２７】１実施態様としては、前記ソルビタンエス
テルが、ソルビタンステアレート、ソルビタンオレエー
ト、またはそれらの混合物を含有する。

【００２８】１実施態様としては、前記ソルビタンステ
アレートが、ソルビタントリステアレートである。

【００２９】１実施態様としては、前記添加剤（ｂ）
が、前記粉末塗装組成物の少なくとも約０．０１重量％
のレベルで使用される。

【００３０】また、本発明は、粉末塗装組成物であっ
て、以下の（ａ）および（ｂ）を含有する粉末塗装組成
物に関するものである：（ａ）フィルム形成樹脂；および（ｂ）光沢保持および
滑り増強量のソルビタンエステル。

【００３１】また、本発明は、基板を塗装する方法であ
って、以下の工程を包含する方法に関するものである：（Ｉ）該基板に、粉末塗装組成物を塗布する工程であっ
て、該粉末塗装組成物が、以下の（ａ）および（ｂ）を
含有する工程：（ａ）フィルム形成樹脂組成物；および（ｂ）光沢保持
および滑り増強量の添加剤であって、ヒドロキシ化合物
とカルボン酸または該カルボン酸の反応性等価物の非架
橋反応生成物を含有する添加剤；該反応生成物は、少な
くとも１個のエステル官能性、および約１０個〜約１０
０個の炭素原子を有する少なくとも１個の直鎖ヒドロカ
ルビル基を含有する；および（ＩＩ）工程（Ｉ）からの塗布された粉末塗装組成物を
加熱して、フィルムを形成する工程。

【００３２】

【発明の実施の形態】本明細書で使用するものとして、
「ヒドロカルビル置換基」または「ヒドロカルビル基」
との用語は、通常の意味で用いられ、当業者に周知であ
る。特に、この用語は、分子の残部に直接結合した炭素
原子を有する基であって主として炭化水素的な性質を有
する基を意味する。ヒドロカルビル基の例には、以下が
包含される：（１）炭化水素置換基、すなわち、脂肪族置換基（例え
ば、アルキルまたはアルケニル）、脂環族置換基（例え
ば、シクロアルキル、シクロアルケニル）、および芳香
族置換された芳香族置換基、脂肪族置換された芳香族置
換基および脂環族置換された芳香族置換基、ならびに環
状置換基。ここで、この環は、分子の別の部分を通っ
て、完成されている（例えば、２個の置換基が、一緒に
なって、脂環族ラジカルを形成する）；（２）置換された炭化水素置換基、すなわち、本発明の
文脈では、顕著には、炭化水素置換基を変えない非炭化
水素基を含有する置換基（例えば、ハロ（特に、クロロ
およびフルオロ）、ヒドロキシ、アルコキシ、メルカプ
ト、アルキルメルカプト、ニトロ、ニトロソ、およびス
ルホキシ）；（３）ヘテロ置換基、すなわち、本発明の文脈では、顕
著に炭化水素的性質を有しながら、炭素原子からなるの
とは違って、環または鎖の中に存在する炭素以外を有す
る置換基。ヘテロ原子には、イオウ、酸素、窒素が挙げ
られ、ピリジル、フリル、チエニルおよびイミダゾリル
のような置換基を包含する。一般に、このヒドロカルビ
ル基では、各１０個の炭素原子に対し、２個以下の非炭
化水素置換基、好ましくは、１個以下の非炭化水素置換
基が存在する。典型的には、このヒドロカルビル基に
は、このような非炭化水素置換基は存在しない。

【００３３】直鎖ヒドロカルビル基とは、分枝構造およ
び環構造を含まないヒドロカルビル基である。しかしな
がら、このようなヒドロカルビル基は、依然として、こ
のヒドロカルビル基の炭化水素的特性を顕著には変えな
いヘテロ置換基を有し得る。

【００３４】ある物質の「反応性等価物」との語句は、
その反応条件下にて、その物質それ自体のように反応す
るかまたは挙動する、その物質それ自体以外の任意の化
合物または化学組成物を意味する。それゆえ、カルボン
酸の反応性等価物には、他に特に述べられていなけれ
ば、酸生成誘導体（例えば、無水物、ハロゲン化アシ
ル、およびそれらの混合物）を含む。

【００３５】粉末塗装組成物は、当業者に周知である。
それらは、ほぼ全体に固体成分から製造される塗装組成
物である。このような組成物では、液体形態であり得る
少数の成分が存在する可能性があるものの、この組成物
は、全体として、粉末の形態である。「粉末」との用語
は、本明細書では、非常に小さな粒径（約１０ミクロン
未満）を有する物質だけでなく、さらに大きな粒径のも
の（例えば、顆粒および他の微粒子物質）もまた含むこ
とを意味する。典型的には、粉末塗装組成物の粒径は、
０．３〜３００ミクロンで変わり、さらに一般的には、
０．３〜１０５ミクロンで変わる。粉末塗装は、エネル
ギー消費および溶媒放出を少なくするために、塗装工業
によってよく知られた必要性および要望に対応して、開
発された。フィルム形成樹脂組成物（ａ）本発明の粉末塗装組成物の１成分は、フィルム形成樹脂
組成物である。「フィルム形成樹脂組成物」との用語に
は、以下の系全部が含まれる：１）硬化剤（これはまた、架橋剤、キュラティブ、クロ
スリンカーまたはハードナーとして知られている）を用
いてか硬化剤なし（例えば、空気乾燥によるかまたは熱
の適用による）かいずれかで、フィルムを形成できる
（「フィルム形成樹脂」）重合体（これはまた、樹脂ま
たは「バインダー」と呼ばれる）；２）架橋剤（必要な場合）；３）このフィルム形成樹脂とこの架橋剤との間の反応を
促進するために必要であり得る任意の触媒または促進
剤。

【００３６】このフィルム形成樹脂として使用できる重
合体には、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂およびエポ
キシ樹脂が挙げられる。

【００３７】「フィルム形成樹脂組成物」との用語とし
ては、架橋に使用できる任意の硬化剤（架橋剤）が含ま
れ、前記樹脂には、また、ジ−またはポリイソシアネー
ト基（−ＮＣＯ−）保持中間体（例えば、イソシアネー
ト硬化剤）がジ−またはポリヒドロキシル保持種と反応
するとき形成されるウレタン樹脂が本質的に挙げられ
る。このイソシアネート官能性と反応させるのに使用さ
れる種は、２個またはそれ以上の活性水素を有する任意
の水素供与体として、記述できる。ポリウレタン塗装の
調製では、顔料化学者が使用する多数の水素供与体が存
在するものの、ヒドロキシルベースの系は、特に有用で
ある。有用なヒドロキシルベースの系には、ヒドロキシ
ル化アクリル系、ヒドロキシル化（飽和）ポリエステル
系、エポキシ系および他のポリエーテルベースポリオー
ル系、ポリカプロラクトンベースポリオール系、ひまし
油誘導体系、およびポリアミド系、フェノール系および
アミノ系が挙げられる。有用なイソシアネート末端種に
は、脂肪族、ヘキサメチレンジイソシアネートおよびイ
ソホロンジイソシアネートおよび芳香族種、トルエンジ
イソシアネートおよびジフェニルメチルジイソシアネー
トが挙げられる。

【００３８】このフィルム形成樹脂は、熱可塑性樹脂ま
たは熱硬化性樹脂であり得る。熱可塑性樹脂は、熱を適
用しても、化学的に反応しないが、塗装する部分にわた
って、溶融し流動する。冷却すると、このフィルムは硬
化し、単に熱を適用することにより、再び、再溶融し得
る。熱硬化性樹脂は、反応性の系であり、熱を適用する
と、この樹脂と硬化剤（架橋剤）分子との間で、化学反
応（架橋）が起こる。これにより、硬化フィルムが生
じ、これは、再加熱しても、もはや溶融し得ない。熱硬
化性樹脂には、また、水硬化系（例えば、湿潤硬化ウレ
タン）が挙げられる。

【００３９】粉末塗装組成物用の熱可塑性樹脂の適切な
例には、ポリオレフィン（低密度ポリエチレン（ＬＤＰ
Ｅ）およびポリプロピレン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）
を含めて）、ポリアミド、ポリエステル、塩素化ポリエ
ーテル、およびセルロース−アセトブチレートが包含さ
れる。

【００４０】以下は、熱可塑系または熱硬化系で使用で
きる異なる種類のフィルム形成樹脂の簡単な説明であ
る。この樹脂がまた、熱硬化性樹脂として使用されると
き、硬化剤および／または硬化反応の簡単な説明もま
た、含まれる。

【００４１】１実施態様では、有用なフィルム形成樹脂
には、エポキシ樹脂が挙げられる。これらには、以下の
エポキシド基がその中に存在することにより特徴付けら
れる多数の周知の有機樹脂のいずれか１つが含まれる：

【００４２】

【化１】

【００４３】広範囲の種類のこのような樹脂は、市販さ
れている。このような樹脂は、混合脂肪族−芳香族分子
構造または独占的非ベンゼノイド（すなわち、脂肪族ま
たは環状脂肪族）分子構造のいずれかを有する。

【００４４】使用できるエポキシ樹脂の例には、ビスフ
ェノールＡのジグリシジルエーテル（ＤＧＥＢＡ；エピ
クロロヒドリンとビスフェノールＡとを反応させること
により製造した）；ＤＧＥＢＡと別のビスフェノールＡ
とのさらなる反応生成物（これは、固体の線状二官能性
エポキシ樹脂を生じる）；およびエポキシノボラック樹
脂が包含される。このエポキシ樹脂は、種々の硬化剤で
架橋でき、優れた接着性、良好な機械的および物理的特
性および非常に良好な腐食耐性を有する塗装が得られ
る。これらの硬化反応には、エポキシ−アミン反応、エ
ポキシ−フェノール反応、エポキシ−無水物反応、エポ
キシ−カルボキシル反応、およびエポキシ−エポキシ反
応が挙げられる。

【００４５】有用な別の種類の樹脂には、ポリエステル
樹脂が挙げられる。これらは、多官能性アルコール（グ
リコール）と多官能性酸または酸無水物との反応生成物
である。グリコールと酸または酸無水物との比は、反応
性末端基のタイプを決定し、すなわち、過剰なグリコー
ルにより、ヒドロキシ末端（またはヒドロキシ官能性）
ポリエステルが生じるのに対して、過剰な酸または酸無
水物により、カルボキシル末端（またはカルボキシ官能
性）ポリエステルが生じる。その酸性部分に関する限
り、有用な出発物質には、テレフタル酸、イソフタル
酸、無水マレイン酸、無水トリメリト酸、およびアジピ
ン酸が挙げられる。有用な多官能性アルコールには、エ
チレングリコール、ジエチレングリコール、１，４−ブ
タンジオール、トリメチロールプロパン、およびネオペ
ンチルグリコールが挙げられる。熱硬化物（熱硬化性樹
脂）については、ヒドロキシ官能性ポリエステルの硬化
剤には、ブロック化イソシアネートが挙げられる。この
ＯＨ官能性ポリエステルの脂肪族水酸基は、以下のスキ
ーム１に示すように、イソシアネートと反応できる：スキーム１：脂肪族水酸基とイソシアネートとの反応：

【００４６】

【化２】

【００４７】この反応は、室温で容易に起こるので、２
個の反応物の１個をブロックする必要があり、そして、
これは、通常、イソシアネート基である。有用なブロッ
キング剤には、ε−カプロラクタムがある。有用なイソ
シアネートには、トルエンジイソシアネート（ＴＤ
Ｉ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート
（ＭＤＩ）、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート
（ＨＭＤＩ）およびイソホロンジイソシアネート（ＩＰ
ＤＩ）が挙げられる。しかしながら、ある場合には、こ
れらの化合物は、毒性であると考えられている。従っ
て、ジイソシアネートとトリオール（例えば、トリメチ
ロールプロパン）またはジオール（例えば、エチレング
リコール）との付加物を形成するのが好ましい。これ
は、以下のスキーム２で例示するように、過剰のジイシ
ソシアネートとアルコールとを反応させて、イソシアネ
ート末端付加物を形成することにより、行うことができ
る。スキーム２：イソシアネート末端付加物を形成するため
のジイソシアネートとジオールとの反応：

【００４８】

【化３】

【００４９】これは、今度は、ε−カプロラクタムでブ
ロックでき、以下のスキーム３で示す理想的な構造を生
じる：スキーム３：ε−カプロラクタムブロック化イソシアネ
ートの形成

【００５０】

【化４】

【００５１】このε−カプロラクタムが、約１６０℃以
上の温度で放出されるので、この反応性イソシアネート
基は、硬化中に離れて、そして、このポリエステルの脂
肪族水酸基と反応できる。

【００５２】イソシアネートの他のブロック剤（例え
ば、ケトキシム）は、そのブロック化イソシアネートが
室温で固体状態であるという条件で、使用できる。

【００５３】本発明に有用な架橋剤には、また、ウレト
ジオン結合を有する自己ブロック化（「ブロック化剤な
し」）イソシアネートであるものが挙げられる。これら
の自己ブロック化イソシアネート架橋剤の例には、Ｈｕ
ｌｓＡｍｅｒｉｃａから、「ＶＥＳＴＡＧＯＮ（登録
商標）ＢＦ−１５４０」の商品名で入手できるものが
挙げられ、これは、約２８０の平均当量重量および１
４．７〜１６．７のイソシアネート含量（％ＮＣＯ）
を有する。この架橋剤は、ＶＥＳＴＡＮＡＴ（登録商
標）ＩＰＤＩ（イソホロンジイソシアネート）付加物
として記述されており、これは、内部ブロック化構造を
有する。結果として、硬化中には、ブロック剤は遊離し
ない。この生成物は、約１６０℃より高い脱ブロック温
度まで処理できる。

【００５４】本発明の１実施態様では、このフィルム形
成樹脂組成物は、ポリエステル樹脂およびイソシアネー
ト含有硬化剤を含有する。すなわち、ヒドロキシ官能性
ポリエステルは、ブロック化イソシアネートと反応され
て、ポリウレタンが得られる。このヒドロキシ官能性ポ
リエステルは、約１４００のヒドロキシ当量重量（３５
〜４５のヒドロキシル価）および１１〜１４の酸価を有
する。それは、ＲｕｃｏＰｏｌｙｍｅｒＣｏｒｐｏ
ｒａｔｉｏｎにより、「ＲＵＣＯＴＥ（登録商標）１
０２」の名称で販売されている。このイソシアネート硬
化剤は、典型的には、固体であるブロック化イソシアネ
ートを含有する。好ましい実施態様では、このブロック
化イソシアネートは、ε−カプロラクタムブロック化イ
ソホロンイソシアネート付加物である。それは、約２８
０の当量重量を有し、そして、ＲｕｃｏＰｏｌｙｍｅ
ｒＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより、「ＲＵＣＯＴＥ
（登録商標）ＮＩ−２」の名称で販売されている。

【００５５】カルボキシ官能性ポリエステルについて
は、この硬化剤には、固体ポリエポキシドおよびβ−ヒ
ドロキシアルキルアミドが挙げられる。粉末塗装で有用
な固体ポリエポキシドには、エピクロロヒドリンとシア
ヌル酸との間の反応により生成したトリグリシジルイソ
シアヌレート（ＴＧＩＣ）が挙げられる。この硬化機構
には、高温での、そのエポキシ基とカルボキシル基との
反応が関与していると考えられている。この反応を促進
するためには、時には、塩基性触媒が使用される。四官
能性β−ヒドロキシアルキルアミドは、水の脱離を伴う
簡単なエステル化反応により、架橋すると考えられてい
る。

【００５６】本発明の１実施態様では、このフィルム形
成樹脂組成物は、エポキシ−ポリエステルハイブリッド
樹脂を含有する。このハイブリッドのエポキシ成分は、
７３０〜８２０のエポキシ当量重量を有するビスフェノ
ールＡベースエポキシ樹脂であり得る。それは、平均し
て、３個〜３．５個のヒドロキシル置換プロポキシビス
フェノールＡ単位（以下の構造にて、平均して、ｎ＝３
〜３．５である）を有する「３〜３．５型」樹脂であ
る：

【００５７】

【化５】

【００５８】このエポキシ樹脂は、ＤｏｗＣｈｅｍｉ
ｃａｌＣｏｍｐａｎｙから、「Ｄ．Ｅ．Ｒ．（登録商
標）６６３Ｕ」の名称で入手できる。このエポキシ−
ポリエステルハイブリッド中のポリエステル樹脂は、飽
和カルボキシル化（すなわち、カルボキシ官能化）ポリ
エステル樹脂であると考えられており、これは、７０〜
８５の酸価および約５６℃のガラス転移温度を有する。
このポリエステル樹脂は、ＤＳＭＲｅｓｉｎｓＢＶ
から、「ＵＲＡＬＡＣ（登録商標）Ｐ５１２７」の
名称で入手できる。このエポキシ−ポリエステルハイブ
リッドの硬化反応には、エポキシ−カルボキシル反応が
関与していると考えられており、ここで、このカルボキ
シル末端ポリエステルは、このエポキシ樹脂を硬化させ
る。エポキシ基とカルボン酸基との間の反応は、高温で
容易に進行し、エステルおよびヒドロキシ官能性が生じ
る。この反応は、時には、適切な触媒を使用する。一般
的に使用される触媒には、ベンジルトリメチルアンモニ
ウムクロライドがある。２−メチルイミダゾールのよう
な他の化合物もまた、この硬化反応の触媒として使用で
きる。

【００５９】本発明で使用できる別の種類の樹脂には、
官能基含有モノマーと別の共重合可能なモノマーとの適
切な組合せを通常の方法で重合させることにより得られ
るアクリル樹脂がある。この重合反応は、通常、遊離ラ
ジカル発生剤（例えば、過酸化ベンゾイルまたはアゾビ
スイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ））により開始され、
そして、この反応は、異なる速度で起こる以下の工程を
有する４部プロセスである：（１）開始、（２）成長、
（３）連鎖移動、および（４）停止。この重合温度は、
通常、６０℃と１００℃の間であり、重合時間は、通
常、３〜１０時間である。この官能基含有モノマーの例
には、水酸基含有モノマー（例えば、アクリル酸β−ヒ
ドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロピル、
メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−
ヒドロキシプロピル、Ｎ−メチロールアクリルアミドお
よびＮ−メチロールメタクリルアミド）；カルボキシル
基含有モノマー（例えば、アクリル酸、メタクリル酸、
イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、ならびにマレイン
酸およびフマル酸とモノアルコールとのモノエステ
ル）；アルコキシル基含有モノマー（例えば、Ｎ−ブト
キシメチルメタクリルアミドおよびＮ−ブトキシメチル
アクリルアミド）；およびエポキシ基含有モノマー（例
えば、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸グリシジル
およびアリルグリシジルエーテル）が包含される。これ
らのモノマーは、単独で、またはそれらの２種またはそ
れ以上の組合せの形状でのいずれかで、使用できる。こ
の官能基含有モノマーは、全モノマーの約５重量％〜約
４０重量％の量で、使用される。これらの官能基含有モ
ノマーと共重合されるモノマーの例には、オレフィン性
不飽和モノマー（例えば、エチレン、プロピレンおよび
イソブチレン）、芳香族モノマー（例えば、スチレン、
ビニルトルエンおよびα−メチルスチレン）；（メタ）
アクリル酸と１個〜約１８個の炭素原子を有するアルコ
ールとのエステル（例えば、（メタ）アクリル酸メチ
ル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プ
ロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アク
リル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシ
ル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシルおよび（メ
タ）アクリル酸ラウリル）；２個〜１１個の炭素原子を
有するカルボン酸のビニルエステル（例えば、酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニルおよび２−エチルヘキサン酸ビ
ニル）；および塩化ビニル、アクリロニトリルおよびメ
タクリロニトリルが包含される。これらは、単独で、ま
たはそれらの２種またはそれ以上の混合物の形態でのい
ずれかで、使用できる。

【００６０】熱硬化性粉末塗装に有用なアクリル樹脂
は、一般に、必要な物理的安定性および容易な塗布を確
実に得るために、約６５℃以上のガラス転移温度
（Ｔ_g）および７０〜１１０℃の間の溶融範囲を有す
る。これに加えて、それらは、一般に、この基板への塗
布後に架橋できるように、反応性基を有する。これらの
要件を満たすために、２種類のアクリル樹脂が開発され
ており、すなわち、ブロック化イソシアネートで架橋で
きるヒドロキシ官能性アクリル樹脂、および結晶性二塩
基性脂肪族酸（例えば、デカンジカルボン酸およびドデ
カンジカルボン酸）で架橋できるエポキシ官能性アクリ
ル樹脂である。

【００６１】上で既に述べたように、樹脂と硬化剤との
間の反応速度を高めるために、触媒または促進剤が使用
でき、これらは、このフィルム形成樹脂組成物内に含有
される。それらは、通常、０．１％と１．０％の間のレ
ベルで添加され、一定温度での硬化時間を短縮するかま
たは硬化温度を低下させるかいずれかのために、使用で
きる。使用する触媒は、このフィルム形成樹脂および硬
化剤に依存する。典型的な触媒には、イミダゾール、環
状アミジン、アルキル／アリールアンモニウムハライ
ド、およびアルキル／アリールチオカルバミン酸亜鉛が
挙げられる。

【００６２】この粉末塗装組成物中のフィルム形成樹脂
組成物の濃度は、この粉末塗装組成物が顔料化系か透明
系（すなわち、いずれの顔料も有しない）かに依存し
て、変わる。典型的には、このフィルム形成樹脂組成物
の濃度は、この粉末塗装組成物の全重量を基準にして、
４５〜９５重量％、さらに好ましくは、６０〜９０重量
％である。添加剤（ｂ）本発明の粉末塗装組成物の第二の主要成分は、光沢保持
および滑り増強量の添加剤（ｂ）である。「光沢保持お
よび滑り増強量」との用語は、本発明の粉末塗装に、光
沢保持および滑り増強特性を与えるのに充分な添加剤
（ｂ）の任意の量を表わす。１実施態様では、添加剤
（ｂ）は、この塗装組成物の少なくとも約０．０１重量
％のレベルで存在する。１実施態様では、それは、この
塗装組成物の０．０１〜５重量％のレベル、１実施態様
では、０．１〜３重量％のレベル、１実施態様では、
０．２〜２重量％のレベルで存在する。「光沢保持」と
の用語は、添加剤（ｂ）を塗装組成物に混入したとき、
初期光沢の少なくとも約７５％を保持できることを表わ
す。「初期光沢」との用語は、添加剤（ｂ）なしの硬化
塗装組成物の光沢を表わす。光沢は、通常、ＡＳＴＭ
Ｄ−５２３の試験方法に従って、測定される。１実施態
様では、この初期光沢の少なくとも約８５％は、保持さ
れる。１実施態様では、この初期光沢の少なくとも約９
５％は、保持される。１実施態様では、この光沢は、そ
の初期光沢と比較して、増強する。「滑り増強」との用
語は、添加剤（ｂ）を含有する硬化粉末塗装組成物が、
添加剤（ｂ）なしの粉末塗装組成物と比較して、改良さ
れた（すなわち、低い）摩擦係数を有することを表わ
す。摩擦係数の測定は、通常、ＡＳＴＭＤ−４５１８
の試験方法に従って、行われる。本発明の添加剤（ｂ）
は、有機ヒドロキシ化合物とカルボン酸または該カルボ
ン酸の反応性等価物とを反応させることにより製造した
非架橋反応生成物である。

【００６３】有機ヒドロキシ化合物適切な有機ヒドロキシ化合物には、一価または多価炭化
水素ベースアルコール（例えば、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサ
ノール、ヘプタノール、オクタノールおよびデカノー
ル）が挙げられ、また、脂肪アルコールおよびそれらの
混合物（飽和アルコール（例えば、ラウリルアルコー
ル、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステア
リルアルコールおよびベヘニルアルコール）および不飽
和アルコール（例えば、パルミトレイルアルコール、オ
レイルアルコールおよびエイコセニルアルコール）を含
めて）もまた、挙げられる。オキソ法（例えば、２−エ
チルヘキサノ）、アルドール縮合、またはα−オレフィ
ン（特に、エチレン）の有機アルミニウム触媒オリゴマ
ー形成に続いた酸化により形成したタイプの高級な合成
一価アルコールもまた、有用である。これらの高級アル
コールは、Ｋｉｒｋ−ＯｔｈｅｍｅｒのＥｎｃｙｃｌｏ
ｐｅｄｉａｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｙ（第３版、第１巻、７１６−７５４頁）にて、
「Ａｌｃｏｈｏｌｓ，ＨｉｇｈｅｒＡｌｉｐｈａｔ
ｉｃ」の表題で、詳細に述べられている。

【００６４】有機ヒドロキシ化合物としては、上記アル
コールの脂環族類似物もまた、有用である。例には、シ
クロペンタノール、シクロヘキサノールおよびシクロド
デカノールがある。また、脂肪族置換芳香族アルコール
（例えば、ベンジルアルコールおよび２−ナフタレンメ
タノール）も、有用である。

【００６５】好ましい一価アルコールには、１０個〜２
４個の炭素原子を含有する直鎖アルコールがある。

【００６６】ポリヒドロキシ化合物もまた、有用であ
る。これらには、エチレングリコール、プロピレングリ
コール、ブチレングリコール、ペンチレングリコール、
ヘキシレングリコールおよびヘプチレングリコール（こ
こで、その水酸基は、２個の炭素原子により、分離され
ている）；トリ−、テトラ−、ペンタ−、ヘキサ−およ
びヘプタメチレングリコールおよびそれらの炭化水素置
換類似物（例えば、２−エチル−１，３−トリメチレン
グリコール、ネオペンチルグリコール）、ならびにポリ
オキシアルキレン化合物（例えば、ジエチレンおよびよ
り高級なポリエチレングリコール、トリプロピレングリ
コール、ジブチレングリコール、ジペンチレングリコー
ル、ジヘキシレングリコールおよびジヘプチレングリコ
ール、およびそれらのモノエーテル）が挙げられる。

【００６７】以下の一般式の糖アルコール（例えば、グ
リセロール、ソルビトール、マンニトール、リビトール
など）、およびそれらの部分エステル化誘導体、および
メチロールポリオール（例えば、ペンタエリスリトー
ル）およびそのオリゴマー（ジ−およびトリペンタエリ
スリトールなど）、トリメチロールエタンおよびトリメ
チロールプロパンもまた、有用である：ＨＯＣＨ₂（ＣＨＯＨ）_1-5ＣＨ₂ＯＨこのような化合物は、Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａｏｆ
ＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（第１巻、
７５４−７８９頁）にて、「ａｌｃｏｈｏｌ，Ｐｏｌｙ
ｈｙｄｒｉｃ」の表題で、記述されている。

【００６８】好ましいポリヒドロキシ化合物には、２個
〜１０個の水酸基、さらに好ましくは、２個〜６個の水
酸基を含有するアルコール（例えば、エチレングリコー
ル、グリセロール、トリメチロールエタン、トリメチロ
ールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、
ソルビタン、マンニトール、リビトール、およびイノシ
トール）がある。

【００６９】カルボン酸本発明の光沢保持滑り増強添加剤を調製するのに使用す
るカルボン酸は、式Ｂ−（ＣＯＯＨ）_Zにより表わされ
るモノ−、ジ−またはポリカルボン酸、またはそれらの
反応性等価物であり得、ここで、Ｂは、２個のＣＯＯＨ
基の間の直接結合、一価、二価または多価有機基であ
り、そしてｚは、カルボキシル基の数を表わす。好まし
くは、ｚは、１〜１０であり、さらに好ましくは、１〜
４である。これらのカルボン酸には、脂肪族および芳香
族カルボン酸、ならびに複数のカルボン酸官能性を有す
るポリカルボン酸化合物またはそれらの反応性等価物
（例えば、エステル、無水物またはハロゲン化アシル）
が挙げられる。使用できるモノカルボン酸は、式ＲＣ
ＯＯＨを有し、ここで、Ｒは、ヒドロカルビル基、好ま
しくは、脂肪族基である。好ましくは、Ｒは、１個〜５
０個の炭素原子を含有する。脂肪族カルボン酸の例に
は、ギ酸、酢酸、プロパン酸、ブタン酸、デカン酸、ミ
リスチン酸、パルミチン酸、オレイン酸、ステアリン
酸、イソステアリン酸、ラウリン酸、カプリル酸、カプ
リン酸およびベヘン酸が包含される。特に好ましい実施
態様では、このカルボン酸は、直鎖飽和１８炭素カルボ
ン酸、すなわち、ステアリン酸である。

【００７０】モノカルボン酸のうちには、また、ヒドロ
キシ置換モノカルボン酸（例えば、１２−ヒドロキシス
テアリン酸およびリシノール酸（ひまし油酸））が含ま
れる。

【００７１】本発明において、このジ−またはポリカル
ボン酸として有用な化合物は、いずれかの芳香族、脂肪
族または環状脂肪族で直鎖または分枝鎖の飽和または不
飽和ジカルボン酸（これは、少なくとも２個の炭素原
子、さらに好ましくは、３個〜４０個の炭素原子を有す
る）から選択できる。これらの例には、シュウ酸、マロ
ン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン
酸、スベリン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ウンデカ
ンジオン酸、１，１１−ウンデカンジカルボン酸、ドデ
カンジオン酸、ヘキサデカンジオン酸、ドコサンジオン
酸、マレイン酸、フマル酸などがあり、これらは、それ
らの単一物または混合物のいずれかである。「ジカルボ
ン酸」との用語はまた、ヒドロキシ置換ジカルボン酸を
包含するように使用される。ヒドロキシ置換ジカルボン
酸の例には、酒石酸、クエン酸およびヒドロキシイソフ
タル酸がある。

【００７２】ジカルボン酸はまた、次式により表わされ
る置換コハク酸を包含できる：Ｒ−ＣＨ（ＣＯＯＨ）ＣＨ₂ＣＯＯＨここで、Ｒは、ヒドロカルビル基（エチレン、プロピレ
ン、１−ブテン、イソブテン、１−ペンテン、２−ペン
テン、１−ヘキセンおよび３−ヘキセンのようなモノマ
ーの重合により形成したオレフィン重合体誘導基を含め
て）である。このような基は、通常、３０個〜２００個
の炭素原子、多くの場合、約１００個までの炭素原子を
含有する。

【００７３】二量化した脂肪酸から実質的に構成される
脂肪酸オリゴマーもまた、有用である。これらは、通
常、「ダイマー酸」と呼ばれ、不飽和植物性酸の熱カッ
プリングにより製造される。これらは、Ｅｍｅｒｙ、Ｗ
ｅｓｔｖａｃｏ、Ｈｅｎｋｅｌ、Ｕｎｉｃｈｅｍａおよ
び他の企業から入手できる。これらのダイマー酸の商品
名には、ＨｅｎｋｅｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＥｍ
ｐｏｌ（登録商標）、およびＵｎｉｃｈｅｍａＩｎｔ
ｅｒｎａｔｉｏｎａｌのＰｒｉｐｏｌ（登録商標）が挙
げられる。分枝ダイマー酸の例証的な例には、Ｅｍｐｏ
ｌ（登録商標）１００４、Ｅｍｐｏｌ（登録商標）１０
０８、Ｅｍｐｏｌ（登録商標）１０１８、Ｅｍｐｏｌ
（登録商標）１０１６がある。ダイマー酸は、米国特許
第２，４８２，７６０号、第２，４８２，７６１号、第
２，７３１，４８１号、第２，７９３，２１９号、第
２，９６４，５４５号、第２，９７８，４６８号、第
３，１５７，６８１号、および第３，２５６，３０４号
に記述されている。

【００７４】これらのジカルボン酸に加えて、２個より
多いカルボン酸基を含有する酸もまた、有用である。こ
れらの多塩基酸の代表的な例には、トリメリト酸、トリ
メシン酸、クエン酸、１，２，３，４−ブタンテトラカ
ルボン酸などがある。２個より多いカルボン酸基を含有
する重合体状多塩基酸もまた、多塩基酸の定義に含まれ
る。３個のカルボン酸基を有する重合体状多塩基酸は、
「トリマー酸」として知られている。これらのトリマー
酸は、ＨｅｎｋｅｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ−Ｅｍｅ
ｒｙＧｒｏｕｐから商品名Ｅｍｐｏｌ（登録商標）
で、およびＵｎｉｏｎＣａｍｐＣｏｒｐｏｒａｔｉ
ｏｎからＵｎｉｄｙｍｅ（登録商標）で市販されてい
る。これらのトリマー酸の代表的な例には、Ｅｍｐｏｌ
（登録商標）１０４０、Ｅｍｐｏｌ（登録商標）１０４
１がある。ジ−、トリ−、テトラ−、ペンタ−およびヘ
キサカルボン酸の混合物である多塩基酸もまた、本発明
に有用である。

【００７５】不飽和植物性酸とアクリル酸および無水マ
レイン酸とのポリ酸反応生成物は、それぞれ、Ｄｉａｃ
ｉｄ（登録商標）１５５０およびＴｅｎａｘ（登録商
標）２０１０の製品名で、Ｗｅｓｔｖａｃｏから入手で
きる。

【００７６】ヒドロキシ化合物とカルボン酸との反応生
成物本発明のヒドロキシ化合物とカルボン酸との反応生成物
は、少なくとも１個のエステル官能性、および１０個〜
１００個の炭素原子を有する少なくとも１個の直鎖ヒド
ロカルビル基を含有する。１実施態様では、このヒドロ
キシ化合物とカルボン酸との反応生成物は、１個〜４個
のエステル官能性を有する。好ましくは、この直鎖ヒド
ロカルビル基は、１０個〜５０個の炭素原子、さらに好
ましくは、１２個〜２４個の炭素原子を有する。この直
鎖ヒドロカルビル基は、このカルボン酸またはヒドロキ
シ化合物のいずれかに由来し得る。さらに、このヒドロ
キシ化合物とカルボン酸との反応生成物は、２個の分子
の架橋反応または重合反応の結果であるべきではなく、
それぞれ、複数のヒドロキシ官能性またはカルボキシル
官能性を有する。それゆえ、このヒドロキシ化合物およ
びカルボン酸の両方は、同時に、２個より多い反応性官
能性を含有すべきではない。

【００７７】１実施態様では、本発明の添加剤（ｂ）
は、エチレングリコールジステアレートであり、１実施
態様では、この添加剤（ｂ）は、グリセロールジステア
レートであり、１実施態様では、この添加剤（ｂ）は、
ペンタエリスリトテトラステアレートである。

【００７８】１実施態様では、本発明の添加剤（ｂ）
は、ソルビタンエステルである。

【００７９】これらのソルビタンエステルには、ソルビ
タン脂肪酸エステルが挙げられ、ここで、このエステル
の脂肪酸成分は、１０個〜１００個の炭素原子、１実施
態様では、１２個〜２４個の炭素原子を有するカルボン
酸を含有する。ソルビタンは、アンヒドロソルビトール
（主として、１，４−ソルビタン）およびイソソルバイ
ドの混合物である：

【００８０】

【化６】

【００８１】ソルビタン（これはまた、モノアンヒドロ
ソルビトールまたは無水ソルビトールとして知られてい
る）は、１分子の水の除去により、ソルビトールから誘
導できる無水物の一般的な名称である。本発明のソルビ
タン脂肪酸エステルは、ソルビトールおよびその無水物
と脂肪酸との部分エステルの混合物である。これらのソ
ルビタンエステルは、以下の構造により表わすことがで
き、これは、モノエステル、ジエステル、トリエステ
ル、テトラエステルまたはそれらの混合物のいずれか１
種であり得る。

【００８２】

【化７】

【００８３】上式では、各Ｚは、独立して、水素原子ま
たはＣ（Ｏ）Ｒ−を表わし、各Ｒは、相互に独立して、
９個〜９９個の炭素原子、さらに好ましくは、１１個〜
２３個の炭素原子を有するヒドロカルビル基を表わす。
ソルビタンエステルの例には、ソルビタンステアレート
類およびソルビタンオレエート類、例えば、ソルビタン
ステアレート（すなわち、モノステアレート）、ソルビ
タンジステアレート、ソルビタントリステアレート、ソ
ルビタンオレエートおよびソルビタンセスキオレエート
が包含される。１実施態様では、このソルビタンエステ
ルは、ソルビタントリステアレートである。ソルビタン
エステルは、Ｓｐａｎｓ（登録商標）およびＡｒｌａｃ
ｅｌｓ（登録商標）の商品名で市販されており、また、
ＣａｌｇｅｎｅＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙに
より販売されている。

【００８４】これらのソルビタンエステルには、また、
ポリオキシアルキレンソルビタンエステルが挙げられ、
ここで、そのアルキレン基は、２個〜２４個の炭素原子
を有する。これらのポリオキシアルキレンソルビタンエ
ステルは、以下の構造により表わすことができる：

【００８５】

【化８】

【００８６】ここで、各Ｒは、独立して、２個〜２４個
の炭素原子を有するアルキレン基である；Ｒ¹は、９個
〜９９個の炭素原子、好ましくは、１１個〜２３個の炭
素原子を有するヒドロカルビル基である；そしてｗ、
ｘ、ｙおよびｚは、繰り返しオキシアルキレン単位の数
を表わす。例えば、ソルビタン脂肪酸エステルのエトキ
シ化により、一連のより親水性の界面活性剤が生じ、こ
れは、ソルビタンの水酸基がエチレンオキシドと反応す
る結果として、得られる。これらのエトキシ化ソルビタ
ンエステルの１種の主要な市販クラスのものには、５個
〜８０個のエチレンオキシド単位を含有するものがあ
る。それらは、ＣａｌｇｅｎｅＣｈｅｍｉｃａｌによ
り、「Ｐｏｌｙｓｏｒｂａｔｅ」の名称で販売されてい
る。典型的な例には、ポリオキシエチレン（以下、「Ｐ
ＯＥ」）（２０）ソルビタントリステアレート（Ｐｏｌ
ｙｓｏｒｂａｔｅ６５）およびＰＯＥ（２０）ソル
ビタントリオレエート（Ｐｏｌｙｓｏｒｂａｔｅ８
５）、ＰＯＥ（５）ソルビタンモノオレエート（Ｐｏ
ｌｙｓｏｒｂａｔｅ８１）、およびＰＯＥ（８０）
ソルビタンモノオレエート（Ｐｏｌｙｓｏｒｂａｔｅ
８０）がある。この専門用語で使用されるように、括弧
内の数字は、その組成中に存在するエチレンオキシド単
位の数を意味する。本発明の好ましいソルビタンエステ
ルには、ソルビタントリステアレート（これは、現在、
「ＣａｌｇｅｎｅＳＴＳ」として、Ｃａｌｇｅｎｅ
ＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙにより販売されてい
る）がある。好ましくは、このポリオキシアルキレンソ
ルビタンエステルのアルキレン基は、２個〜４個の炭素
原子を有するアルキレン基であり、すなわち、それは、
エチレン、プロピレン、ブチレンおよびそれらの混合物
からなる群から選択される。粉末塗装組成物の他の任意成分本発明の粉末塗装組成物はまた、他の添加剤（例えば、
流動制御添加剤、脱気剤、顔料、充填剤および特別な効
果のある添加剤）を含有できる。

【００８７】流動制御剤は、粉末塗装組成物の別の成分
である。殆どの（全てではないが）調合物では、この成
分は、非常に望ましく、それなしでは、良好な流動性お
よび外観を有しクレーターまたは他の表面欠陥のない硬
化フィルムを得ることが、非常に困難となる。この流動
制御添加剤は、固体または液体であり得る。しかしなが
ら、それらは、通常、ポリアクリル酸エステルをベース
にした非常に粘稠な液体からなる。それらは、いわゆる
マスターバッチの形態で供給される（すなわち、それら
は、この樹脂のクッキングサイクルのすぐ後でフレーキ
ングの直前に、樹脂製造業者により、この樹脂に添加さ
れる）か、またはこの添加剤は、細かく分割したシリカ
に吸収され、この混合前粉末に直接添加できるか、いず
れかである。それゆえ、この成分それ自体が液体であり
得、この粉末塗装組成物は、全体として、粉末の形態で
ある。

【００８８】本発明の粉末塗装組成物はまた、脱気剤
（例えば、ベンゾイン）を含有できる。ベンゾインは、
耐ピンホール剤および脱泡剤として作用すると言われて
おり、一般に、硬化塗装の外観を改善すると考えられて
いる。

【００８９】顔料は、細かく粉砕した物質として定義で
き、これは、使用する媒体（バインダー）に不溶であ
り、これは、この塗装に、色および隠蔽力を与える。顔
料はまた、仕上げ塗装の他の多くの重要な特性（例え
ば、水浸透性、柔軟性および耐衝撃性）に影響を及ぼし
得る。

【００９０】顔料は、一般に、無機顔料および有機顔料
に分類できる。無機顔料には、二酸化チタン、酸化鉄、
酸化クロムおよびカーボンブラックが挙げられる。有機
顔料には、青色顔料（例えば、銅フタロシアニンブル
ー、インダンスロンブルー、カルバゾールバイオレッ
ト）；赤色顔料（例えば、カドミウムレッド、キナクリ
ドンレッドおよびチオインジゴレッド）；黄色顔料（例
えば、ベンジジンイエローおよびベンズイミダゾロンイ
エロー）；橙色顔料（例えば、ベンジジンオレンジ）；
緑色顔料（例えば、銅フタロシアニングリーン）；およ
び青紫色顔料（例えば、キナクリドンバイオレット）が
挙げられる。

【００９１】粉末塗装調合物では、１種または数種の顔
料が使用できる。顔料の使用の詳細は、当業者に周知で
ある。

【００９２】充填剤（これはまた、増量剤とも呼ばれ
る）は、化学的に不活性な物質であり、これは、使用す
るバインダーに不溶であり、これは、この塗装に一定の
特性を与える。充填剤は、最終塗装組成物の価格を低下
させることができ、また、光沢、柔軟性、流動特性、貯
蔵安定性、密度および多孔性のような特性に影響を与え
る。最も一般的に使用される充填剤の一部には、リトポ
ン、硫酸バリウム、ケイ酸塩および炭酸カルシウムが挙
げられる。

【００９３】この粉末塗装組成物はまた、ある種の特別
な効果のある添加剤を含有できる。金属仕上げ、ハンマ
ートーン仕上げ、織り仕上げまたは構造仕上げ、および
低光沢塗装のような特別な効果は、一般に、粉末塗装で
は、通常の液体塗装よりも、達成するのが困難である。
織り仕上げは、ある種の不活性添加剤（例えば、ポリプ
ロピレン、ナイロン、およびある種の特別なワックス）
を混入させることにより、得ることができる。ハンマー
トーン仕上げは、使用する樹脂系の流動と競合する不純
物を混入させることにより、達成される。実際、この硬
化塗装は、多くのクレーターを有し得、アルミニウム顔
料の存在下では、ハンマートーン効果が見られる。金属
仕上げは、顔料粒子または充填剤粒子の配向効果がない
ために（フィルム形成中の非常に高い粘度のために）、
粉末塗装では、達成するのが困難である。それらはま
た、この金属顔料の可燃性のために、極めて危険であり
得る。金属顔料を混合して塗装に金属仕上げを与える方
法には、押出プロセス前の混入、仕上げ粉末塗装への後
混合、および特別な結合プロセス（この間、この金属顔
料は、粉砕された後、この粉末粒子の表面に結合され
る）が挙げられる。マット塗装を達成する１方法には、
異なる反応性の２種の仕上げて既に粉砕した粉末を共に
混合することがある。得られた混合物は、次いで、硬化
すると、マット塗装を生じる。

【００９４】粉末塗装の塗布方法は、当業者に公知であ
る。それらには、流動床法、静電流動床法、静電噴霧
法、摩擦電気噴霧法、内部および外部コロナガン、粉末
ベルおよび粉末回転アトマイザーの使用が挙げられ、好
ましい方法には、コロナガンの使用がある。さらに、粉
末塗装の一般的な製造方法はまた、当業者によく知られ
ており、これには、前混合、メルト混合および微粉化の
段階が含まれる。

【００９５】粉末塗装用の基板には、金属、木材および
プラスチック、およびガラスが挙げられる。工業的に粉
末塗装されている基板の例には、オフィス家具、電気製
品（例えば、冷蔵庫、冷凍庫、洗濯機）、ならびに自動
車の車体パネルが挙げられる。

【００９６】適切な基板上に塗布した塗装を加熱してフ
ィルムを形成するのに使用する温度は、この塗装組成物
が熱可塑系であるか熱硬化系であるかに依存して変わ
り、熱硬化系を硬化するには、より高い温度が適用され
る。この塗装組成物を溶融する温度は、７０〜９０℃の
範囲である（熱可塑系および熱硬化系について）。熱硬
化系の硬化には、この温度は、さらに、１５０〜２００
℃に上げられる。この塗装のフィルム厚は、１０〜５０
０ミクロン（０．５〜２０ミル）、さらに好ましくは、
１０〜２５０ミクロン（０．５〜１０ミル）の範囲であ
る。添加剤（ｂ）で硬化した塗装は、光沢保持されてお
り、かつ添加剤（ｂ）のない塗装と比較して、増強され
た滑り特性を有する。

【００９７】塗装で使用する種々の樹脂および添加剤の
化学的性質、用途および適用を記述している優れた文献
には、ＣｌｉｖｅＨ．ＨａｒｅによるＰｒｏｔｅｃ
ｔｉｖｅＣｏａｔｉｎｇｓ−Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ
ｓｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｏｍｐｏｓ
ｉｔｉｏｎｓ（ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＰｕｂｌｉｓｈ
ｉｎｇＣｏｍｐａｎｙ、Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ、Ｐｅ
ｎｎｓｙｌｖａｎｉａ（１９９４））がある。

【００９８】粉末塗装の化学的性質、製造および適用を
記述している特に優れた文献には、ＪｏｓｅｆＨ．
ＪｉｌｅｋのＰｏｗｄｅｒＣｏａｔｉｎｇｓ（Ｆｅｄ
ｅｒａｔｉｏｎｏｆＳｏｃｉｅｔｉｅｓｆｏｒ
ＣｏａｔｉｎｇｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙにより出版さ
れた、ＤａｒｌｅｎｅＢｒｅｚｉｎｓｋｉ＆Ｔｈ
ｏｍａｓＪ．Ｍｉｒａｎｄａ編（１９９３））があ
る。

【００９９】

【実施例】実施例１（ポリエステル樹脂／イソシアネー
ト硬化粉末塗装調合物中のソルビタントリステアレー
ト）表７は、光沢保持滑り増強剤としてのソルビタントリス
テアレートの評価に使用したポリエステル樹脂／イソシ
アネート硬化粉末塗装調合物を示す。表７．光沢保持滑り増強添加剤としてのソルビタントリ
ステアレートの評価に使用したポリエステル樹脂／イソ
シアネート硬化剤ベース粉末塗装調合物

【０１００】

【表１】

【０１０１】¹ポリエステル樹脂（ＲｕｃｏＰｏｌｙ
ｍｅｒｓ）；²イソシアネート含有硬化剤（Ｒｕｃｏ
Ｐｏｌｙｍｅｒ）；³ベンゾイン（脱気剤；ＧＣＡＣ
ｈｅｍｉｃａｌ）；⁴流動剤（ＥｓｔｒｏｎＣｈｅｍ
ｉｃａｌ）；⁵不活性充填剤（沈殿ＢａＳＯ₄；Ｓａｃ
ｈｔｌｅｂｅｎ（ＯＲＥＣｈｅｍｉｃａｌｓ））；⁶
カーボンブラック顔料（Ｄｅｇｕｓｓａ）

【０１０２】性能結果は、表８に示す。表８．表７の粉末塗装組成物の試験結果

【０１０３】

【表２】

【０１０４】加工：前混合−３０秒間、ウェアリングブレンダー押出：Ｂａｋｅｒ−ＰｅｒｋｉｎｓＡＰＶＭＰ１９
ＰＣ１５：１二軸押出機バレル９０℃ ゾーン１；１１０℃ ゾーン２；ＲＰ
Ｍ＝３５０；フィーダー２５；ロール２１．９成分は、ベンチトップグラインダーで粉砕し、１４０メ
ッシュスクリーンで篩い分けし、そしてＮｏｒｄｓｏｎ
ＶｅｒｓａｓｐｒａｙＩＩ粉末噴霧ガンを用いて噴
霧した基板：リン酸塩被覆冷間圧延鋼パネル−Ｂｏｎｄｅｒｉ
ｔｅ１０００Ｐａｒｋａｌｅｎｅ６０脱イオン水
洗浄、未研磨硬化：精密電気オーブンにて、１９１℃（３７５°Ｆ）
で１５分間

【０１０５】いずれの滑り添加剤もない対照調合物（調
合物Ａ）と比較すると、上記ポリエステル樹脂／イソシ
アネート硬化剤調合物中でソルビタントリステアレート
を使用した結果（調合物Ｂ）から、改良された２０°光
沢、同等な６０°光沢、および改良された滑り特性（低
い摩擦係数）が明らかである。

【０１０６】実施例２（エポキシ−ポリエステルハイブ
リッド樹脂ベースの粉末塗装調合物で評価したソルビタ
ントリステアレート）表９は、光沢保持滑り増強添加剤としてのソルビタント
リステアレートを評価する際に使用したエポキシ−ポリ
エステルハイブリッド樹脂ベースの粉末塗装調合物を示
す。表９．ソルビタントリステアレートを評価する際に使用
したエポキシ−ポリエステルハイブリッド樹脂ベースの
粉末塗装調合物

【０１０７】

【表３】

【０１０８】¹飽和カルボキシル化ポリエステル樹脂
（ＤＳＭＲｅｓｉｎｓＢＶ）；²ビスフェノールＡ
ベースのエポキシ樹脂（ＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌ）；
³不活性充填剤（沈殿ＢａＳＯ₄；Ｓａｃｈｔｌｅｂｅ
ｎ（ＯＲＥＣｈｅｍｉｃａｌｓ））；⁴カーボンブラ
ック顔料（Ｄｅｇｕｓｓａ）；⁵流動制御剤（Ｌｕｂｒ
ｉｚｏｌ）；⁶脱気剤（ＧＣＡＣｈｅｍｉｃａｌ）；

【０１０９】性能結果は、表１０に示す。表１０．表９の粉末塗装組成物の試験結果

【０１１０】

【表４】

【０１１１】加工：前混合−粉末塗装成分は、計量し、そしてバッグ中で混
合した。押出：全ての物質は、以下のパラメーターで、１５Ｌ／
Ｄのバレル長を有する「ＡＰＶ１９ＰＣ」二軸押出機
で２回押し出した：バレルゾーン１：６０℃ バレルゾーン２：１００℃ 溶融温度：７０〜７５℃ スクリューｒ．ｐ．ｍ．：３００トルク：６０〜７０％粉砕−試料は、すり潰した後、ＲｅｔｓｃｈＺ−１０
０ミルで粉砕した。次いで、その塗装は、１００μｍの
篩いでふるい分けした。塗布−この塗装は、コロナ法により、アルミニウムパネ
ル上に、パウダー手動微粉化器具で噴霧した：電圧：８０ＫＶ分配空気：１．２ｂａｒ硬化−このパネルは、１６０℃で１８分間硬化した。

【０１１２】このエポキシ−ポリエステルブレンド調合
物では、ソルビタントリステアレートを用いた結果（調
合物ＢおよびＣ、表１０）から、対照と比較して若干低
い光沢、および改良された滑り特性が明らかである。

【０１１３】上で引用した各文献の内容は、本明細書中
で参考として援用されている。実施例を除いて、他に明
らかに指示がなければ、物質の量を特定している本記述
の全ての数値量、反応条件、分子量、炭素原子数など
は、「約」という用語により修飾されることが理解され
る。他に指示がなければ、ここで示す各化学物質または
組成物は、その異性体、副生成物、誘導体、および市販
等級の物質中に存在すると通常考えられているような他
のこのような物質を含有し得る、市販等級の物質である
と解釈されるべきである。しかしながら、各化学成分の
量は、他に指示がなければ、市販等級の物質に通例存在
し得る溶媒または希釈油を除いて、提示されている。こ
こで示した量、範囲、比の限度は、組み合わせてもよい
ことが分かる。ここで使用する「本質的になる」との表
現には、問題の組成物の基本的で新規な特性に著しく影
響を与えない物質が含まれていてもよい。

【０１１４】

【発明の効果】本発明によれば、光沢保持および滑り増
強量の添加剤を含有する粉末塗装組成物、およびこの粉
末塗装組成物を用いて基板を塗装する方法を得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591131338 29400 ＬａｋｅｌａｎｄＢｏｕｌｅｖａｒｄ，Ｗｉｃｋｌｉｆｆｅ，Ｏｈｉｏ 44092，ＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓｏｆＡｍｅｒｉｃａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粉末塗装組成物であって、以下の（ａ）
および（ｂ）を含有する粉末塗装組成物：（ａ）フィルム形成樹脂組成物；および（ｂ）光沢保持
および滑り増強量の添加剤であって、ヒドロキシ化合物
とカルボン酸または該カルボン酸の反応性等価物との非
架橋反応生成物を含有する添加剤；該反応生成物は、少
なくとも１個のエステル官能性、および約１０個〜約１
００個の炭素原子を有する少なくとも１個の直鎖ヒドロ
カルビル基を含有する。
【請求項２】さらに、以下を含有する、請求項１に記
載の組成物：（ｃ）流動制御剤；（ｄ）脱気剤；および（ｅ）顔料。
【請求項３】前記フィルム形成樹脂組成物（ａ）が、
エポキシ樹脂、油を含まないポリエステル樹脂、アクリ
ル樹脂、およびそれらの２種またはそれ以上の混合物か
らなる群から選択した樹脂を含有する、請求項１に記載
の組成物。
【請求項４】前記ヒドロキシ化合物が、１個〜約１０
個の水酸基を含有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】前記ヒドロキシ化合物が、エチレングリ
コール、グリセロール、ペンタエリスリトール、および
それらの２種またはそれ以上の混合物からなる群から選
択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】前記ヒドロキシ化合物が、イノシトー
ル、ソルビトール、マンニトール、リビトール、および
それらの２種またはそれ以上の混合物からなる群から選
択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項７】前記ヒドロキシ化合物が、ソルビタンで
ある、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】前記カルボン酸が、１個〜約１０個のカ
ルボキシル基を含有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項９】前記ヒドロキシ化合物が、グリセロール
であり、および前記カルボン酸が、ステアリン酸であ
る、請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】前記ヒドロキシ化合物が、エチレング
リコールであり、および前記カルボン酸が、ステアリン
酸である、請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】前記ヒドロキシ化合物が、ペンタエリ
スリトールであり、および前記カルボン酸が、ステアリ
ン酸である、請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】前記添加剤（ｂ）が、ソルビタンエス
テルを含有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１３】前記ソルビタンエステルが、ソルビタ
ン脂肪酸エステルを含有し、該エステルの脂肪酸成分
が、約１０個〜約１００個の炭素原子を有するカルボン
酸を含有する、請求項１２に記載の組成物。
【請求項１４】前記ソルビタンエステルが、ソルビタ
ンステアレート、ソルビタンオレエート、またはそれら
の混合物を含有する、請求項１２に記載の組成物。
【請求項１５】前記ソルビタンステアレートが、ソル
ビタントリステアレートである、請求項１４に記載の組
成物。
【請求項１６】前記添加剤（ｂ）が、前記粉末塗装組
成物の少なくとも約０．０１重量％のレベルで使用され
る、請求項１に記載の組成物。
【請求項１７】粉末塗装組成物であって、以下の
（ａ）および（ｂ）を含有する粉末塗装組成物：（ａ）フィルム形成樹脂；および（ｂ）光沢保持および
滑り増強量のソルビタンエステル。
【請求項１８】基板を塗装する方法であって、以下の
工程を包含する方法：（Ｉ）該基板に、粉末塗装組成物を塗布する工程であっ
て、該粉末塗装組成物が、以下の（ａ）および（ｂ）を
含有する工程：（ａ）フィルム形成樹脂組成物；および（ｂ）光沢保持
および滑り増強量の添加剤であって、ヒドロキシ化合物
とカルボン酸または該カルボン酸の反応性等価物の非架
橋反応生成物を含有する添加剤；該反応生成物は、少な
くとも１個のエステル官能性、および約１０個〜約１０
０個の炭素原子を有する少なくとも１個の直鎖ヒドロカ
ルビル基を含有する；および（ＩＩ）工程（Ｉ）からの塗布された粉末塗装組成物を
加熱して、フィルムを形成する工程。