JPS5824464B2 - カルボキシ アクリルジユウゴウタイ オ ユウスル フンタイコ−テイングソセイブツ - Google Patents

カルボキシ アクリルジユウゴウタイ オ ユウスル フンタイコ−テイングソセイブツ

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JPS5824464B2
JPS5824464B2 JP47081528A JP8152872A JPS5824464B2 JP S5824464 B2 JPS5824464 B2 JP S5824464B2 JP 47081528 A JP47081528 A JP 47081528A JP 8152872 A JP8152872 A JP 8152872A JP S5824464 B2 JPS5824464 B2 JP S5824464B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の要約 粉体コーティング組成物が開示される。
一般的には、この発明の各粉体コーティング組成物は下
記の物質の混合物である。
α・β不飽和カルボン酸とエチレン不飽和化合物との共
重合体が形成され、それらの割合は、40−90℃の範
囲のガラス転移温度と2500−8500の範囲の分子
量(Mn)を有する共重合体をうるようにする。
α・β不飽和カルボン酸は、少なくとも3重量%から1
0重量%以下共重合体中に存在する。
コーティング組成物の別の物質は、共重合体中の各カル
ボキシ原子団に対してエポキシ原子団が0.8−1.1
の量で存在するエポキシ樹脂である。
粉体コーティング混合物の形成に利用される第三の物質
は、混合物の少なくとも0,05重量%を形成する流れ
制御剤である。
流れ制御剤は少なくとも1000の分子量(Mn)を有
する重合体である。
流れ制御剤はまた、共重合体のガラス転移温度より少な
くとも50℃低いガラス転移温度を有する。
表面塗装に使用される粉体コーティング組成物ばきわめ
て望ましいものである。
このようなコーティング組成物が望ましい理由は、たと
えば、1958年10月21日に発行された米国特許第
2857354号に示されているペイント系のような液
体ペイント系で利用される溶媒が不要になるからである
粉体コーティングペイント組成物は熱で硬化可能であり
、しかも周囲環境へ揮発性物質をほとんど放出しない。
このことは、もちろん、液体ペイント系とは実質的に異
なっており、液体ペイント系ではペイントの乾燥中その
ビヒクルを揮発させなければならない。
液体ビヒクルが揮発すると、気化物質が周囲環境中へ放
出される。
この発明は、保護性かつ装飾性コーティングで物品の表
面を仕上げるのに適した粉体コーティング組成物を目的
としている。
この発明の組成物で生成されるコーティングは、先行技
術の液体ペイント系で住成されるコーティングとすべて
の点で匹敵しうるものである。
米国特許第2857354号に開示されている液体ペイ
ント系は、この発明の粉体コーティング組成物と一見類
似しているが、実際は実質的に異なるものである。
この相違に関しては本明細書の後部で詳述する。
この発明は、粉体コーティング組成物、さらに詳述すれ
ば、熱によって硬化可能な粉体コーティング組成物を目
的としている。
この発明の教示するところにしたがって形成される粉体
コーティング組成物は、数種の物質の密接な混合物から
なる。
混合物の第一の物質は、α・β不飽和カルボン酸とエチ
レン不飽和化合物との共重合体であり、それらの割合は
、40−90℃の範囲のガラス転移温度と2500−8
500の範囲の分子量(Mn)を有する共重合体が得ら
れるようになっている。
カルボン酸化合物は、少なくとも3重量%から10重量
%以下共重合体中に存在する。
混合物の他の1つの物質は、1分子当り2個以上のエポ
キシ原子団を含有するエポキシ樹脂である。
エポキシ樹脂は、共重合体中の各カルボキシ原子団に対
して0.8−1.1のエポキシ原子団の量で混合物中に
存在する。
混合物の別の物質は、混合物の少なくとも0.05重量
%を形成する流れ制御剤である。
この流れ制御剤は少なくとも1000の分子量(Mn)
を有する重合体である。
流れ制御剤はまた、共重合体のカラス転移温度より少な
くとも50℃低いガラス転移温度を有する。
さらに詳述すれば、この発明の教示にしたがって形成さ
れる粉体コーティング組成物は、組成物の焼付は温度に
おいて1分より長い粉体コーティング組成物のゲル時間
を生成する小重量%の触媒を含有する。
粉体コーティング組成物はまた、全混合物の約6−約3
5重量%を形成する顔料を含有することができ、その量
は使用顔料に依存する。
粉体コーティング組成物はまた、小重量%の帯電防止剤
を含有することもできる。
上記の粉体コーティング組成物用物質の各含有量の好適
な範囲は下記の通りである。
混合物中の共重合体の一部分を形成するα・β不飽和カ
ルボン酸は、少なくとも3重量%から10重量%以下ま
での範囲内で共重合体中に存在すべきである。
共重合体中のα・β不飽和カルボン酸の望ましい範囲は
、少なくとも4重量%から8重量%以下まであり、もつ
とも望ましい共重合体は約5重量%のα・β不飽和カル
ボン酸を含有するものである。
望ましいα・β不飽和カルボン酸は、アクリル酸、メタ
クリル酸、マレイン酸、イタコン酸およびシトラコン酸
である。
また、共重合体の好適なカラス転移温度は50−80℃
の範囲内にあり、この場合分子量(Mn)は3000−
6500の範囲内にある。
共重合体のもつとも望ましいガラス転移温度ば60−7
0℃であり、この場合分子量(Mn)は3000−40
00の範囲内にある。
粉体コーティング混合物に交さ結合剤として使用される
エポキシ樹脂に関しては、多数のビスフェノール系エポ
キシ樹脂、脂肪族ジグリシジル・エーテル、ジグリシジ
ル・エステルおよび脂環式エポキシ樹脂を使用すること
ができる。
望ましいエポキシ樹脂は、ビスフェノールAのジグリシ
ジル・エーテル、1・2−ブタンジオールのジグリシジ
ル・エーテル、アジピン酸ビス(4・5−エポキシ−2
−メチルシクロヘキシル)、ビスフェノールAとビスフ
ェノールAのジグリシジル・エーテルとを反応させて得
られる固体エポキシ樹脂である。
粉体コーティング混合物に使用される流れ制御剤に関し
ては、混合物用に選定される各流れ制御剤は、混合物の
共重合体のガラス転移温度より低いガラス転移温度を有
するアクリル重合体でよい。
流れ制御剤として使用できる好適なアクリル重合体は、
アクリル酸ポリラウリル、メタクリル酸ポリラウリル、
アクリル酸ポリブチル、メタクリル酸ポリブチル、ポリ
(アクリル酸2−エチルヘキシル)、ポリメククリル酸
2−エチルヘキシル)およびメタクリル酸ポリイソデシ
ルである。
流れ制御剤はまた、粉体の焼付は温度において、混合物
に使用される共重合体の表面張力より低い表面張力を有
するふっ素化重合体でもよい。
ふっ素化重合体の場合の好適な流れ制御剤は、ポリエチ
レングリコールあるいはポリプロピレングリコールとふ
っ素化脂肪酸とのエステルである。
たとえば、2500以上の分子量のポリエチレングリコ
ールとベルフルオルオクタン酸とのエステルは流れ制御
重合体として有用である。
流れ制御剤を添加しない場合には、本発明のコーティン
グ組成物は多くの目的に対し、とくに自動車用ドッグコ
ートとして使用するのに不適描なものとなる。
流れ制御剤は焼付は作業中のコーティングのシンタリン
グおよび溶融を助長し、クレークリング(crater
i■)を解消しかつ平滑化を促進することによってそれ
を含まない場合よりはるかに良好な外観を与える。
混合物を形成するすべての共重合体に使用されるα・β
不飽和カルボン酸単量体のほかに、使用できる他の単量
体は、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、メタ
クリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸エチル
、アクチル酸2−エチルヘキシル、スチレン、アルファ
・メチル・スチレン、アクリロニトリルおよびメタクリ
ロニトリルである。
カルボン酸単量体とエチレン不飽和単量体は、前記のガ
ラス転移温度と分子量を有する粉体コーティング混合物
用共重合体をうるような割合で混合反応させる。
焼付は温度における粉体コーティング組成物の交さ結合
速度を増大するために、粉体コーティング組成物に小重
量%の触媒を添加する。
触媒は、少なくとも1分多くとも40分の粉体コーティ
ング組成物のゲル時間の生成することが好ましい。
好適な触媒は、少なくとも1分多くとも10分のゲル時
間を生成するものである。
一般には、触媒は混合物の0.05−1重量%の範囲内
で存在する。
触媒によって生成されるもつとも望ましいケル時間は約
3−約10分の範囲内である。
これらの触媒ゲル時間は、130−200℃の範囲の粉
体コーティング組成物の焼付は温度において起るもので
ある。
この発明の粉体コーティング組成物はまた、約6−約3
5重量%の顔料を含有してもよい。
本技術分野で既知の種々な顔料を粉体コーティング組成
物に使用できる。
顔料は一般に色、外観および耐食性のために選定される
粉体コーティング組成物にはまた小重量%の帯電防止剤
を使用できる。
たとえば、粉体コーティング組成物の0.05−0.5
重量%を帯電防止剤にして、コーティングを静電スプレ
ー操作で施すことができるようにする。
この発明の粉体コーティング組成物に使用できる種々な
物質の全般的な検討を以下に行なう。
また、多数の実施例を使用して、この発明の範囲内に入
る種々な、個々の、粉体コーティング組成物を調製かつ
利用する方法を示す。
各粉体コーティング組成物の主要物質は、アクリル酸お
よび/またはメタクリル酸のようなα・β不飽和カルボ
ン酸とエチレン不飽和単量体とから形成される共重合体
であって、それらの割合は、40−90℃の範囲のガラ
ス転移温度と2500−8500の範囲の分子量(Mn
)を有する共重合体が得られるようにする。
マレイン酸、イタコン酸およびシトラコン酸のような他
のカルボン酸も好適な単量体である。
共重合体を形成するのに使用されるエチレン不飽和単量
体は、本技術分野の当業者には既知の多くの異なった単
量体のいずれか1つあるいはそれらの混合物である。
共重合体を形成する場合には、カルボン酸単量体は少な
くとも約3重量%から約10重量%以下までの量で最終
共重合体中に存在する。
共重合体の重量の残部はエチレン不飽和単量体で形成さ
れる。
カルボン酸単量体とともに共重合体の形成に使用される
好適なエチレン不飽和単量体は、メタクリル酸メチル、
メタクリル酸ブチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸エ
チル、アクリル酸2−エチルヘキシルである。
スチレン、アルファ・メチル・スチレン、アクリロニト
リルおよびメタクリロニトリルのような適当な改質単量
体も好適単量体とともに使用できる。
使用するときには、改質単量体は約〇−約35重量%兵
事合体中に存在する。
かくして、好適エチレン不飽和単量体をカルボン酸単量
体とともに使用して共重合体を形成する場合には、共重
合体中に酸型量体は3−約10重量%存在し、改質単量
体は約97重量%存在し、好適単量体は約55−約97
重量%存在する。
カルボン酸単量体の共重合体は種々な方法で調製できる
一般には、重合反応を誘起するのに遊離基開始剤が必要
である。
多数の遊離基開始剤が本技術分野で知られている。
これらには、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウリル、過酸
化も一ブチルーヒドロキシ、過酸化アセチルシクロへキ
サン・スルホニル、過酸化ジイソブチリル、ジー(2−
エチルヘキシル)ベルオキシジカルボネート、ジイソプ
ロピル・ベルオキシジカルボネート、t −ブチルペル
オキシピバレート、過酸化デカノイル、アゾビス(2−
メチルプロピオニトリル)などがある。
重合は共重合体が溶解しうる溶媒を使用した溶液中で行
なうことが好ましい。
トルエン、キシレン、ジオキサン、ブタノンなどは重合
用の好適な溶媒である。
カルボン酸共重合体が溶液中で調製される場合には、真
空下あるいはスプレー乾燥法で溶媒を蒸発させて固体共
重合体をうろことができる。
別法として、緩徐な速度で適当にかくはんされているヘ
キサン、オクタン、あるいは水のような非溶媒溶液中へ
溶液をゆっくり江別して共重合体を沈殿させることもで
きる。
かくして得られた共重合体はさらに乾燥して、揮発性液
体の含有量が3%以下になるようにすべきである。
カルボン酸共重合体はまた、乳化重合、懸濁重合、塊重
合あるいはそれらの組合せによっても調製できる。
これらの共重合体調製方法においては、共重合体の分子
量を所望範囲に制御するため連鎖移動剤が必要になるこ
とがある。
粉体コーティングを適用する場合には、α・β不飽和カ
ルボン酸共重合体の分子量と分子量分布が重要である。
2500−8500の範囲の平均分子量(Mn)を有す
る共重合体が適自である。
しかしながら、これらの共重合体はこれより高い分子量
の部分をあまり含有してはならない。
共重合体の2%以下は20000以上の分子量のもので
あってもよい。
重量平均分子量と数平均分子量との比(Mw/M、)で
測定した分子量分布は1.6−2.1の範囲内にあるべ
きである。
分子量分布の好適な範囲は1.7−1.8である。
この発明の粉体コーティング組成物の個々のものの物質
の他の1つは、1分子量り2個以上のエポキシ原子団を
有するエポキシ樹脂である。
市販されている他のエポキシ樹脂は、1957年にMc
Graw Hillから出版されたHlLee および
に、 Nevi l le著のHandbook of
Epoxy Re5insの第20頁以降に記載され
ている。
これらの記載樹脂のうちで、ビスフェノール系物質とエ
ポキシ・ノボラック系物質のジグリシジル・エーテルの
固体エポキシ樹脂は好適である。
ビスフェノール・ジグリシジル・エーテル系、脂肪族エ
ポキシ樹脂および脂環式エポキシ樹脂の液体エポキシ樹
脂は、使用するならば、共重合体の100部に対して1
2部以下の量でなければならない。
この発明の粉体コーティング組成物の個々のものを形成
するのに流れ制御剤も添加する。
流れ制御剤は各粉体コーティングの少なくとも0.05
重量%を形成する。
流れ制御剤は一般に各粉体コーティング組成物の約4重
量%を超過しない。
一般には、流れ制御剤は少なくとも1000の分子量(
Mn)を有する重合体である。
さらに、流れ制御剤は、共重合体のガラス転移温度より
少なくとも50℃低いガラス転移温度を有する。
粉体コーティング組成物に流れ制御剤として使用される
物質の1つのタイプはアクリル重合体である。
流れ制御剤として好適なアクリル重合体のなかには、ア
クリル酸ポリラウリル、メタクリル酸ポリラウリル、ア
クリル酸ポリブチル、メタクリル酸ポリブチル、ポリ(
アクリル酸2−エチルヘキシル)およびポリ(メタクリ
ル酸2−エチルヘキシル)がある。
流れ制御剤として使用されるアクリル重合体は、周知の
遊離基開始剤を使用して、アクリル酸塩あるいはメタク
リル酸塩単量体を塊重合しあるいは適当な溶媒中で重合
することによって調製できる。
開始剤の量および重合条件は、1000以上の分子量(
Mn)を有する重合体が形成されるように選定する。
アクリル重合体の好適な分子量範囲は5000以上であ
る。
アクリル重合体のもつとも好適な分子量範囲は6000
−20000である。
アクリル重合体流れ制御剤は好適であるが、ふっ素化重
合体も粉体コーティング組成物の流れ制御剤として作用
することが判明している。
このようなふっ素化重合体は、ポリエチレングリコール
あるいはポリプロピレングリコールとふっ素化脂肪酸と
のエステルである。
2500以上の分子量改n)のポリエチレングリコール
とベルフルオルオクタン酸とのエステルは、この発明の
組成物の流れ制御剤として有用である。
各粉体コーティング組成物は有効な小重量%の触媒を含
有する。
一般には、触媒は、0.05−1.0重量%の範囲内で
各組成物中に存在する。
触媒は、組成物の焼付は温度において少なくとも1分よ
り長い粉体コーティング組成物のゲル時間を生成するよ
うに選定する。
適当な触媒はまた、40分を超過しないゲル時間を生成
するものである。
ここで使用するコーティング組成物のゲル時間とは、焼
付は温度においてコーティング組成物が弾性と流れ抵抗
を発生する時間のことである。
粉体コーティング組成物に使用するのに適した触媒のな
かには、テトラアルキルアンモニウム塩、イミダゾール
系触媒、第三アミン、りん酸トリアリルおよび有機カル
ボン酸の金属塩がある。
テトラアルキルアンモニウム塩触媒には下記のものがあ
る。
すなわち、塩化(臭化あるいはよう化)テトラブチルア
ンモニウム、塩化(臭化あるいはよう化)テトラエチル
アンモニウム、塩化テトラメチルアンモニウム、臭化ド
テシル・ジメチル(2−フェノキシエチル)アンモニウ
ムおよび臭化ジエチル(2−ヒドロキシエチル)メチル
アンモニウム。
イミダゾール系の適当な触媒には、2−メチル−4−エ
チルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、イミダゾ
ール、2−((N−ベンジルアニリン)メチルクー2−
イミダゾールりん酸塩、および2−ベンジル−2−イミ
ダゾール塩酸塩がある。
この発明の粉体コーティング組成物用の適当な第三アミ
ン触媒には、トリエチレンジアミン、N−N−ジエチル
シクロヘキシルアミン、およびN〜メチルモーホリンが
ある。
この発明の粉体コーティング用の触媒となる有機カルボ
ン酸金属塩には、オクタン酸第−すず、ナンテン酸亜鉛
、ナフテン酸コバルト、オクタン酸亜鉛、2−エチルヘ
キソン酸第−すず、グリピオン酸ンエニル水銀、ネオデ
カン酸鉛、ジラウリン酸ジブチルすずおよび安息香酸リ
チウムがあるが、これらに限定されるわけではない。
トリアリルりん酸塩系触媒の一例はトリフェニルりん酸
塩である。
各粉体コーティング組成物に使用される触媒は、室温で
固体でありかつ50−200℃の融点を有することが好
ましい。
前述したように、触媒は、粉体組成物の全重量の0.0
5−1.0重量%粉体コーティング組成物中に存在する
さらに、触媒は1−40分のゲル時間を生成する。
一般には、組成物の好適なゲル時間は、組成物の焼付は
温度において1−約10分の範囲内にある。
この発明の各粉体コーティング組成物は静電法によって
被塗装物に適用することができるから、このような組成
物に小重量%の帯電防止剤を添加して、その付着が適正
に達成されるようにすることが好ましい。
とくに、帯電防止剤は全粉体組成物の0.05−1.0
重量%の範囲内で添加する。
適当な帯電防止剤には、前述しかつ触媒としても作用す
るテトラアルキルアンモニウム塩があるが、これらに限
定されるわけではない。
他の適当な帯電防止剤には、たとえばジブチル−ポリ(
エチレンオキシ)りん酸塩のようなアルキル−ポリ(エ
チレンオキシ)りん酸塩、あるいは、たとえばエチル・
ベンジル・ポリ(エチレンオキシ)りん酸塩のようなア
ルキルアリル・ポリ(エチレンオキシ)りん酸塩がある
この発明の各粉体コーティング組成物に適当な色を付与
するために、コーティング組成物に顔料を添加する。
一般には、顔料は全粉体コーティング組成物の約6−約
35重量%を形成する。
粉体コーティング組成物に適した顔料には下記のものが
あるが、これらに限定されるわけではない。
すなわち、塩基性けいクロム酸鉛30重量%(オレンジ
色);二酸化チタン30重量%(白色)−二酸化チタン
15fi量%+ウルトラ・マリン・プル10重量%(青
色);フタロシアニン・ブルーフ重量%−二酸化チタン
10重量%(緑色);フェライト・イエロー7重量%十
二酸化チタン10重量%(黄色);カーボン・ブラック
顔料6重量%(黒色);黒色酸化鉄10重量%(黒色)
一酸化クロムブリーフ8重量%十二酸化チタン10重量
%(緑色);キンド・レッド5重量%−二酸化チタン1
6重量%(赤色);酸化鉄透明オレンジ顔料10重量%
(オレンジ色)。
この発明の粉体コーティング組成物の調製に使用される
種々な物質を全般的に記載したので、種種な個々の粉体
コーティング組成物を伊弥するために多数の実施例を以
下に記載する。
実施例 1 単量体として、メタクリル酸5重量%、メタクリル酸メ
チル50M量%およびメタクリル酸プチル45重量%を
混合する。
この単量体混合物に3重量%の触媒2・2−アゾビス−
(2−メチルプロピオニトリル)(AIBN)を溶解す
る。
窒素ふん囲気下で強くかくはんされている還流トルエン
(100部)に混合物をゆっくり添加する。
トルエン容器の頂部にはコンデンサーを備え、トルエン
蒸気を凝縮させて容器へ戻すようになっている。
単量体混合物は調節弁を介して添加し、添加速度を制御
してわずかな熱を外部ヒーターから供給するだけで還流
温度(109−112℃)を維持するようにする。
単量体混合物の添加が完了した後、外部熱源によって還
流をさらに3時間維持する。
浅いステンレス鋼のトレーに溶液を注入する。
これらのトレーを真空炉中に置き、溶媒を蒸発させる。
溶媒が除去されるにしたがって、共重合体溶液は濃縮さ
れる。
真空炉の温度を約110℃まで上げる。
共重合体の溶媒含有量が3%以下になるまで乾燥を続行
する。
トレーを冷却し、共重合体を収集し、20メツシユのス
クリーンを通過するように粉砕する。
共重合体は53℃のガラス転移温度と4000の分子量
(Mn)を有する。
100重量部の粉砕共重合体を下記の物質と混合する。
エポン(EPon) 1001 (Handbook of Epoxy Re5ins
、 26部4−66頁参照) 臭化テトラブチルアンモニウム 0.2部ア之
り″酸ポリラウリル 0.5部(Mn=
10000) 二酸化チタン 30 部これら
の物質をボール・ミル内で2時間混合する。
混合物を85−90℃で5分間ミル・ロールする。
得られた固体をボール・ミルで粉砕して140メツシユ
のスクリーンを通過するようにする。
かくして得られた粉体はこの発明の粉体コーティング組
成物である。
50に■の荷電電圧で作動する静電粉体スプレー・ガン
を使用して、粉体を電気的に接地したスチール・パネル
上にスプレーする。
スプレ後、パネルを175℃で20分間加熱する。
パネル上に得られたコーティングは、スチールパネルに
対して良好な付着性を有しかつ良好な衝撃強度を有する
コーティングはまたガラス、黄銅、亜鉛、アルミニウム
、銅および青銅のパネルに施され、やはり良好な付着性
を有する。
得られたコーティングはトルエン、ガソリン、ブタノン
あるいはメタノールに溶解しない。
実施例 2 実施例10手順を繰り返えす。
ただし、共重合体の形成は、メタクリル酸8重量%、メ
タクリル酸メチル52重量%およびメタクリル酸ブチル
40重量%を有する単量体混合物で開始する。
3重量%の触媒AIBNを使用する。
実施例10手順を追従すると、生成共重合体は、58℃
のガラス転移温度と4000の分子量を有する。
100重量部の生成共重合体を、50部のエポン100
1を使用する以外は、実施例1記載と同じ添加物質と混
合する。
この粉体コーティングを種々な材料に施した後得られた
塗装パネルの品質は、実施例1で得られたものとほぼ同
一である。
実施例 3 下記の組成を有する単量体混合物を調製する。
すなわち、アクリル酸3重量%、メタクリル酸メチル4
8重量%、およびメタクリル酸ブチル49重量%。
この単量体混合物を、3重量%の触媒AIBNを使用し
て実施例1記載と同じ方法で処理する。
生成共重合体は、56℃のガラス転移温度と4000の
分子量を有する。
100重量部の生成共重合体を、21.0部のエポン1
002(Handbook of Epoxy Re5
ins 、 4−66頁参照)1を使用する以外は、
実施例1記載と同じ添加物質と混合する。
実施例1記載の処理段階を追従して得られた粉体コーテ
ィング組成物を、実施例1記載と同様にテスト・パネル
に施す。
コーティングを170℃・の温度で30分間焼付けを行
なう。
得られたコーティングは、鋼、ガラス、黄銅、亜鉛、ア
ルミニウム、銅および青銅に対して良好な付着性を有す
る。
実施例 4 ン 下記の組成を有する単量体混合物を調製する。
すなわち、アクリル酸4重量%、メタクリル酸メチル4
8重量%およびメタクリル酸ブチル48重量%。
実施例1記載と同じ手順にしたがってこの単量体混合物
から共重合体を形成する。
この場合には、1重量%の触媒AIBNを添加する。
生成共重合体は、51℃のガラス転移温度と8500の
分子量を有する。
粉砂共重合体(100重量部)を下記の物質に添加する
エポン828 (Handbook of Epoxy Re5ins
、 10部4−66頁参照) 塩化テトラブチルアンモニウム 0.1部アク
リル酸ポリブチル (Mn=9000) 4部 二酸化チタン 15 部ウルト
ラ・マリン・ブルー 10 部実施例1の手
順にしたがって上記物質を混合処理して粉体コーティン
グ組成物をうる。
この粉体コーティング組成物を鋼、ガラス、黄銅、亜鉛
、アルミニウム、銅および青銅の種々なテスト・パネル
上にスプレーする。
粉体コーティング組成物を200℃の温度で10分間硬
化したのち、各テスト・パネル上に得られたコーティン
グは良質のものであり、溶媒およびスクラッチ抵抗性を
有する。
実施例 5 下記の組成を有する単量体混合物を調製する。
すなわち、メタクリル酸3重量%、メタクリル酸メチル
50重量%、およびメタクリル酸ブチル47重量%。
これらの単量体を実施例1記載と同様に反応させて共重
合体を生成する。
この場合には、6重量%の触媒AIBNを使用する。
生成共重合体は、53℃のガラス転移温度と2000の
分子量を有する。
100重量部の生成共重合体を下記の物質と混合する。
エポン828 6.5 部2
−メチルー4−エチルイミダゾール 0.05部りん酸
ジプチル・ポリ(エチレンオキシ) 0.05部メ
タクリル酸ポリイソドデシル ′ 4 部二酸化チ
タン 10 部フタロシアニ
ン・ブルー 7 部実施例1記載の処理
段階にしたがって粉体コーティング組成物をうる。
このコーティング組成物を一連のテスト・パネルに施し
、実施例4と同じ温度で同じ時間焼付けを行なう。
種々なテスト・パネル上に得られたコーティングは、付
着外観および衝撃特性に関して良質のものである。
実施例 6 下記の組成を有する単量体混合物を調製する。
すなわち、メタクリル酸6重量%、メタクリル酸ブチル
29重量%およびメタクリル酸メチル65重量%。
実施例1記載と同様に単量体を反応させて共重合体を生
成する。
単量体混合物を反応させて共重合体を生成する場合に、
4重量%の触媒AIBNを使用する。
共重合体は65℃のガラス転移温度と3000の分子量
を有する。
100重量部の生成共重合体を下記の物質に添加する。
■・4−ブタンジグリシジルエーテル 10 部トリ
エチレンジアミン 0.1 脂環化テ
トラエチルアンモニウム 0.05部メ名クリル
酸ポリラウリル 。
音β(Mn=6000) フタロシアニン・グリーン 7 部二酸化
チタン 10 部実施例1記載
と同様に上質物質を処理して粉体コーティング組成物を
生成する。
この粉体コーティング組成物を実施例1記載と同様にテ
スト・パネルに施し、150℃の温度で15分間パネル
上に焼付けを行なう。
生成コーティングは、鋼、ガラス、黄銅、亜鉛、アルミ
ニウム、銅および青銅に対して良好な付着性を有しかつ
トルエン、ガソリン、メタノールおよびブタノンに溶解
しない。
実施例 7 下記の組成を有する単量体混合物を調製する。
すなわち、メタクリル酸10重量%、メタクリル酸メチ
ル55重量%およびスチレン35重量%。
3重量%の触媒AIBNを使用し、実施例1記載の手順
にしたがって単量体を反応させる。
生成粉砕共重合体は、4500の分子量と90℃のガラ
ス転移温度を有する。
100重量部の生成共重合体を下記の物質に添加する。
エポン1004 (Handbook of Epoxy Re5ins
、 11.0部4−66頁参照) 塩化テトラメチルアンモニウム 1 部ポリ(
アクリル酸2−エチルヘキシル) 2 部フェライ
ト・イエロー 7 部二酸化チタン
10 部実施例1記載と同
様にこの混合物を処理して粉体コーティング組成物を形
成する。
実施例1記載と同様にこの粉体コーティング組成物をテ
スト・パネルに施す。
パネルを180℃の温度で5分間焼付けを行なう。
種々なテスト・パネル上で焼付けを行なった後の粉体コ
ーティングの付着性は良好である。
各パネル上のコーティングは良好な溶媒およびスクラッ
チ抵抗を有する。
実施例 8 下記の組成を有する単量体混合物を形成する。
すなわち、アクリル酸8重量%、アクリル酸エチル30
重量%、メタクリル酸メチル40重量%、塩化ビニル2
2重量%。
2重量%の触媒AIBNを開始剤として使用して単量体
混合物を重合する。
100重量部の生成粉砕共重合体を下記の物質に添加す
る。
エポン1002 塩化トリメチルベンジルアンモニウム ポ丈(アクリル酸2−エチルヘキシル) 2部(Mr
l=11000) カーボン・ブラック 実施例1記載と同様に上記物質を混合処理する。
生成粉体コーティング組成物を実施例1記載と同様にテ
スト・パネルに施す。
コーティング組成物を170℃で15分間焼付けする。
塗装パネルはすべて良好な付着性と溶媒抵抗性を有する
実施例 9 下記の組成を有する単量体混合物を形成する。
すなわち、メタクリル酸7重量%、メタクリル酸メチル
38重量%、アクリル酸イソブチル25重量%、アルフ
ァ・メチル・スチレン15重量%およびメタクリコニト
リル15重量%。
実施例1記載と同様に単量体齢物を反応させる。
3重量%の触媒AIBNを使用する。
生成共重合体は、46℃のガラス転移温度と4500の
分子量を有する。
100重量部の生成粉砕共重合体を下記の物質に添加す
る。
エポン1002 60 部具化ド
テシルジメチル(3−フェノキシ−0,5部エチル)ア
ンモニウム(Mn=3400)ポリエチレンクリコール
ペルフルオル 2 部オクタン酸塩 黒色酸化鉄 10 部かくし
て形成された混合物を実施例1記載と同様に処理して粉
体コーティング組成物を生成する。
この粉体コーティング組成物を実施例1記載と同様にテ
スト・パネルに施す。
被覆パネルを165℃で15分間焼付けを行なう。
各パネル上のコーティングは良好な付着性と溶媒抵抗性
を有する。
実施例 10 下記の組成を有する単量体混合物を調製する。
すなわち、メタクリル酸2重量%、メタクリル酸メチル
55重量%、およびメククリル酸ブチル43M量%。
6重量%の触媒AIBNを使用し、実施例1記載と同様
にこの単量体混合物を反応させる。
生成共重合体は、55℃のガラス転移温度と3000の
分子量を有する。
100重量部の粉砕共重合体を下記の物質と混・合する
エポン1002 15 部具化
テトラエチルアンモニウム 1 部りん酸エチ
ルベンジル(エチレンオキシ) 0.5部ポリ(
アクリル酸2−エチルヘキシル) O,4部酸
化クロムグリーン 8 部二酸化
チタン 10 部; 実施例
1記載と同様に上記混合物を処理して粉体コーティング
組成物を生成する。
この粉体コーティング組成物を多数のテスト・パネルに
施ス。
パネルを170℃の温度で20分間焼付ける。
粉体コーティング材料のテスト・パネルへの付着性は良
好でなく、コーティングはかけたり割れたりする傾向を
有する。
実施例 11 下記の組成を有する単量体混合物を形成する。
すなわち、イタコン酸3重量%、メタクリル酸メチル5
0重量%、アクリル酸2−エチルヘキシル17重量%お
よびアクリロニトリル28重量%。
実施例1記載と同様にこの単量体混合物を処理して共重
合体を形成する。
4重量%の触媒AI BNを添加する。
形成共重合体は、60℃のガラス転移温度と4000の
分子量を有する。
100重量部の粉砕共重合体を下記の物質と混合する。
エポン1002 24.0 部オ
クタン酸第−すず 0.5 部具化
テトラエチルアンモニウム 0.05部ポリエチ
レングリコールペルフルオク 2 部タン酸塩 キッド・レッド 5 部二酸化
チタン 15 部上記混合物を
実施例1記載と同様に処理して粉体コーティング組成物
を生成する。
この粉体コーティング組成物を実施例1記載と同様にテ
スト・パネルに施す。
パネルを150℃で20分間焼付けを行なう。
粉体コーティングのパネルに対スる付着性は良好であり
、コーティングは良好な溶媒抵抗性を有する。
実施例 12 下記の組成を有する単量体混合物を調製する。
すなわち、マレイン酸4重量%、メタクリル酸n−ヘキ
シル38重量%、メタクリル酸ブチル25重量%および
アクリロニトリル35重量%。
実施例1記載と同じ手順にしたがってこの単量体混合物
から共重合体を形成する。
この場合には、1.5重量%の触媒AIBNを添加する
生成共重合体は、40℃のガラス転移温度と7500の
分子量を有する。
粉砕共重合体(100重量部)を下記の物質に添加する
アジピン酸ビス(2−メチル−4・5 □。
音μmエポキシシクロヘキシル) オクタン酸亜鉛 0.8部よう
化テトラブチルアンモニウム 1.0部アクリル
酸ポリブチル 2.0部酸化鉄透明オ
レンジ 10 部実施例1の手順にし
たがって上記物質を混合処理して粉体コーティング組成
物をうる。
この粉体コーティング組成物を鋼、ガラス、黄銅、亜鉛
、アルミニウム、銅および青銅の種々なテスト・パネル
上にスノ°レーする。
粉体コーティング組成物を140℃の温度で20分間硬
化した後に各テスト・パネル上に得られたコーティング
は、良質のものであり、溶媒およびスクラッチ抵抗性を
有する。
実施例 13 下記の組成を有する単量体混合物を調製する。
すなわち、メタクリル酸4重量%、メタクリル酸メチル
45重量%、メタクリル酸ブチル41重量%および酢酸
ビニル10重量%。
実施例1記載と同じ手順にしたがってこの単量体混合物
から共重合体を形成する。
この場合には、3重量%の触媒AIBNを添加する。
粉砕共重合体(100重量部)を下記の物質に添加する
アジピン酸ビス(2−メチル−4・510 部−エポキ
シシクロヘキシル) 臭化テトラブチルアンモニウム 2 部ポリ(
アクリル酸2−エチルヘキシル) 3.5部カー
ボン・ブラック 6 部実施例1
0手順にしたがって上記物質を混合処理して粉体コーテ
ィング組成物をうる。
この粉体コーティング組成物を種々なテスト・パネル上
にスプレーする。
粉体コーティング組成物を160℃の温度で10分間硬
化した後に各テスト・パネル上に得られたコーティング
は良質のものである。
また、各テスト・パネル上に得られたコーティングはト
ルエン、ガソリン、メタノールおよびブタノンに不溶で
ある。
実施例 14 下記の組成を有する単量体混合物を調製する。
すなわち、アクリル酸4重量%、メタクリル酸メチル5
2重量%、およびメタクリル酸イソブチル44重量%。
実施例1記載と同じ手順にしたがってこの単量体混合物
から共重合体を形成する。
この場合には、5重量%の触媒AIBNを添加する。
生成共重合体は、75℃のガラス転移温度と3200の
分子量を有する。
粉砕共重合体(100重量部)を下記の物質に添加する
■・2−ブタンジグリシジルエーテル 7.5部臭化
テトラブチルアンモニウム 2 部アクリル酸
ポリラウリル 4 部二酸化チタン
30 部実施例10手順にした
がって上記物質を混合処理して粉体コーティング組成物
をうる。
この粉体コーティング組成物を鋼、黄銅、ガラス、亜鉛
、アルミニウム、銅および青銅の種々なテスト・パネル
上にスプレーする。
粉体コーティング組成物を130℃の温度で10分間硬
化した後に各テスト・パネル上に得られたコーティング
は、良質のものでありかつ溶媒およびスクラッチ抵抗性
を有する。
実施例 15 下記の組成を有する単量体混合物を調製する。
すなわち、メタクリル酸5重量%、メタクリル酸メチル
67重量%、およびメタクリル酸n−ブチル28重量%
実施例1記載の手順にしたがってこの単量体混合物から
共重合体を形成する。
この場合には、4重量%の触媒AIBNを添加する。
生成共重合体は、73℃のガラス転移温度と3000の
分子量を有する。
粉砕共重合体(100重量部)を下記の物質に添加する
エポン828 11 脂環化
テトラブチルアンモニウム 0.7部アクリル
酸ポリブチル 2 部二酸化チタン
30 部実施例1の手順にした
がって上記物質を混合処理して粉体コーティング組成物
をうる。
この粉体コーティング組成物を種々なテスト・パネル上
にスプレーする。
粉体コーティング組成物を180℃の温度で15分間硬
化した後に各テスト・パネル上に得られたコーティング
は良質のものである。
また、テスト・パネルのコーティングのおのおのは、ト
ルエン、ガソリン、メタノールおよびブタノンに対して
抵抗性があり、それらに不溶である。
実施例 16 下記の組成を有する単量体混合物を調製する。
・すなわち、アクリル酸5重量%、メタクリル酸メチル
32重量%、アクリル酸エチル25重量%、アクリル酸
イソブチル8重量%およびスチレン30重量%。
実施例1記載と同じ手順にしたがってこの単量体混合物
から共重合体を形成する。
この場合には、3重量%の触媒AIBNを添加する。
粉砕共重合体(100重量部)を下記の物質に添加する
エポン1001 40 部具化
テトラエチルアンモニウム 1 部メタクリル
酸ポリイソテシル 1.5部二酸化チタン
30 部実施例10手順にし
たがって上記物質を混合処理して粉体コーティング組成
物をうる。
この粉体コーティング組成物を鋼、ガラス、黄銅、亜鉛
、アルミニウム、銅および青銅の種々なテスト・パネル
上にスプレーする。
粉体コーティング組成物□を140℃の温度で15分間
硬化した後に各テスト・パネル上に得られたコーティン
グは、良質のものでありかつ良好な付着特性を有する。
各パネル上の粉体コーティング組成物は前記の溶媒に対
して抵抗性がある。
実施例 17 下記の組成を有する単量体混合物を調製する。
すなわち、メタクリル酸6重量%、メタクリル酸メチル
49重量%、アクリル酸2−エチルヘキシル15重量%
、アルファメチル・スチレン20重;量%およびアクリ
ロニトリル10重量%。
4重量%の触媒AIBNを使用してこの単量体混合物か
ら共重合体を形成する。
粉砕共重合体(100重量部)を下記の物質に添加する
エポン1002 50 部具化
テトラエチルアンモニウム 0.4 部ポリ(
アクリル酸2−エチルヘキシル) 2 部二酸化
チタン 30 部実施例10
手順にしたがって上記物質を混合処理して粉体コーティ
ング組成物をうる。
この粉体コーティング組成物を鋼、ガラス、黄銅、亜鉛
、アルミニウム、銅および青銅の種々なテスト・パネル
上にスプレーする。
粉体コーティング組成物を170℃の温度で20分間硬
化した後に各テスト・パネル上に得られたコーティング
は、良質のものでありかつ前記溶媒に対して抵抗性があ
る。
実施例 18 下記の組成を有する単量体混合物を調製する。
すなわち、アクリル酸6重量%、アクリル酸ブチル40
重量%、メタクリル酸メチル24重量%およびスチレン
30重量%。
実施例1記載と同じ手順にしたがってこの単量体混合物
から共重合体を形成する。
この場合には、4重量%の触媒AIBNを添加する。
生成共重合体は、40℃のガラス転移温度と3000の
分子量を有する。
粉砕共重合体(100重量部)を下記の物質に添加する
エポン1002 50 部具化
テトラエチルアンモニウム 1.5部アクリル
酸ポリラウリル 1.0部二酸化チタン
30 部実施例1の手順に
したがって上記物質を混合処理して粉体コーティング組
成物をうる。
この粉体コーティング組成物を鋼、黄銅、亜鉛、アルミ
ニウム、銅および青銅の種々なテスト・パネル上にスプ
レーする。
粉体コーティング組成物を180℃の温度で10分間硬
化した後各テスト・パネル上に得られたコーティングは
、良質のものでありかつ前記溶媒に対して抵抗性がある
実施例 19 下記の組成を有する単量体混合物を調製する。
すなわち、メタクリル酸7重量%、メタクリル酸ブチル
23重量%、アクリル酸エチル15重量%、メタクリル
酸メチル30重量%およびスチレン25重量%。
実施例1記載と同じ手順にしたがってこの単量体混合物
から共重合体を形成する。
この場合には、4重量%の触媒AIBNを添加する。
粉砕共重合体(100重量部)を下記の物質に添加する
エポン1004 80 部具化テト
ラエチルアンモニウム 1.0部アクリル酸ポリラ
ウリル 0.5部二酸化チタン
30 部実施例10手順にしたがって上記物質
を混合処理して粉体コーティング組成物をうる。
この粉体コーティング組成物を鋼、ガラス、黄銅、亜鉛
、アルミニウム、銅および青銅の種々なテスト・パネル
上にスプレーする。
粉体コーティング組成物を130℃の温度で30分間硬
化した後に各テスト・パネル上に得られたコーティング
は、良質のものでありかつ前記溶媒に対して抵抗性があ
る。
実施例 20 下記の組成を有する単量体混合物を調製する。
すなわち、アクリル酸7重量%、アクリル酸2−エチル
ヘキシル18重量%、メタクリル酸メチル50重量%、
メタクリコニトリル15重量%およびアルファ・メチル
・スチレン10重量%。
実施例1記載と同じ手順にしたがってこの単量体混合物
から共重合体を形成する。
この場合には、4重量%の触媒AIBNを添加する。
粉砕共重合体(100重量部)を下記の物質に添加する
エポン1004 90 部具化テト
ラエチルアンモニウム 0.5部アクリル酸ポリラ
ウリル 2.5部二酸化チタン
30 部実施例1の手順にしたがって上記物質
を混合処理して粉体コーティング組成物をうる。
この粉体コーティング組成物を鋼、ガラス、黄銅、亜鉛
、アルミニウム、銅および青銅の種々なテスト・パネル
上にスプレーする。
粉体コーティング組成物を135℃の温度で30分間硬
化した後に各テスト・パネル上に得られたコーティング
は良質のものである。
また、コーティングはトルエン、ガソリン、メタノール
およびブタノンに対して抵抗性があり、それらに不溶で
ある。
液体ペイント系にメタクリル酸グリシジル共重合体とジ
カルボン酸交さ結合剤を使用することは米国特許第28
57354号に記載されている。
しかしながら、この発明の粉体コーティング組成物は、
該特許の実施例に記載されている液体ペイント組成物と
は実質的に異なっている。
この相違は、該特許の実施例に記載されている液体ペイ
ント系から溶媒を蒸発させて、粉体コーティング組成物
を調製する試みを行なうことによって例示できる。
該特許の実施例4および5の組成物から乾燥粉体を調製
することはできない。
実施例1.2.3および6から調製した粉体は、金属パ
ネル上に付着させ、パネルを150−200℃で20分
間焼付けした場合、相互に溶融して皮膜を形成すること
はない。
テスト・パネル上の焼付はコーティングは平滑でなく、
むしろおうとつがある。
また、焼付はコーティングは光沢がひじように低く、フ
レキシビリティと付着性がない。
したがって、液体ペイント系として一般に適西な組成物
は、それから溶媒を単に蒸発させても必ずしも粉体ペイ
ントに適したものにはならないと結論することができる
メタクリル酸グリシジルチル重合体(terpolyw
ers)に対してジカルボン酸を交さ結合剤として使用
することは米国特許第3058947号に記載されてい
る。
これらの物質をテストするために、この特許の実施例■
の組成物を真空下で溶媒を蒸発させて乾燥する。
これらの物質を粉砕して200メツシユのスクリーンを
通過するようにする。
粉砕粉体の試料を金属パネル上に付着させ、160℃で
45分間焼付けを行なう。
得られたコーティングは、多数のクレータ−(crat
er )を有し、光沢と平滑性が劣り、実施例■に記載
の衝撃性を欠いている。
したがって、一方では液体系により、他方では粉体系に
よってコーティングを生成する場合、パネル上に得られ
るペイント皮膜には実質的な相違があると結論すること
ができる。
適切な品質のペイントをうるためには粉体に特定な他の
改良が必要である。
液体コーティングから溶媒の蒸発によって得られる粉体
コーティングと液体コーティング自体とでは、特性と外
観に相違がある理由は明らかでない。
しかしながら、液体ペイント組成物を乾燥して得られる
粉体は、粉体コーティング組成物として有用でないこと
は確しかである。
1 物品の塗装に使用しうる粉体コーティング組成物が
開示された。
この明細書に基づいてこの発明の多くの改変がなされう
ろことは、本技術分野の当業者に明らかなところである
この発明の範囲内に入るこのような改変はすべで特許請
求の範囲に含まれるものである。
以下の諸項はこの発明の実施態様の要領を示す。
(1) 前記流れ制御剤はアクリル重合体である、特
許請求の範囲に記載の粉体コーティング組成物。
(2)前記アクリル重合体流れ制御剤は、アクリル酸ポ
リラウリル、メタクリル酸ポリラウリル、アクリル酸ポ
リブチル、メタクリル酸ポリブチル、ポリ(アクリル酸
2−エチルヘキシル)およびポリ(メタクリル酸2−エ
チルヘキシル)からなるグループから選択される、第(
1)項に記載の粉体コーティング組成物。
(3)前記流れ制御剤は、ポリエチレングリコールある
いはボリプロピレングリコールとふっ素脂肪酸とのエス
テルからなるグループから選択されたふっ素重合体であ
る、特許請求の範囲に記□ 載の粉体コーティング組成
物。
(4)前記α・β不飽和カルボン酸は、アクリル酸、メ
タクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、およびシトラコ
ン酸からなるグループから選択される、特許請求の範囲
に記載の粉体コーティング組成物。
(5)前記エポキシ交さ結合剤は、ビスフェノール系エ
ポキシ樹MW、脂肪族ジグリシジルエーテル、ジグリシ
ジルエステル、および脂環式エポキシ樹脂からなるグル
ープから選択される、特許請□ 求の範囲に記載の粉体
コーティング組成物。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1(A)α・胚飽和カルボン酸と1種または2種以上の
    エチレン不飽和化合物との溶液重合による共重合体であ
    って、それらの配合割合は前記共重合体が40−90℃
    の範囲のガラス転移温度と2500−8500の範囲の
    分子量(Mn)と重量平均分子量(康)対数平均分子量
    (Mn)の比で測定した1、6−2.1の範囲の分子量
    分布とを有するようになっており、前記不飽和カルボン
    酸は前記共重合体中に少なくとも3重量%から10重量
    %以下までの量で存在する、前記共重合体、(B)1分
    子肖り2つ以上のエポキシ原子団を有するエポキシ樹脂
    から形成され、前記共重合体の実質的な交さ結合を達成
    するのに十分な量で存在する交さ結合剤、および (C) 少なくとも0.05重量%の量で存在し、少
    なくとも10000分子量(Mn)と前記共重合体のガ
    ラス転移温度より少なくとも50℃低いガラス転移温度
    を有する重合体である流れ制御剤、からなることを特徴
    とする粉体コーティング組成物。
JP47081528A 1971-08-16 1972-08-16 カルボキシ アクリルジユウゴウタイ オ ユウスル フンタイコ−テイングソセイブツ Expired JPS5824464B2 (ja)

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