JPS5932503B2 - 粉体塗料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は塗面が良好で耐ソルト・スプレー性および機械
的強度も優れた塗膜を形成しうる、自己硬化型の粉体塗
料に関するものである。

粉体塗料は溶剤を使用しないことが長所となつているが
、その為に溶液型塗料では特に問題にならない点や、容
易に改善可能な点も難しい問題となるので、塗膜の各種
性能あるいは粉体塗料の貯蔵安定性等にバランスを取る
ことは容易でない。

本発明者はこれらの点に鑑み鋭意研究の結果、Ｎ−アル
コキシアミド基を含有する重合体中にポリエステル骨格
を導入することにより、塗膜の平滑性、光沢、機械的強
度、耐溶剤性、耐ソルト性及び粉体塗料の貯蔵安定性の
いずれの点に於いても良好な性能を示す自己硬化型の粉
体塗料用樹脂を見い出し、本発明に到つた。即ち本発明
は、Ｎ−アルコキシアルキルアミド基含有ビニル系単量
体、重合性不飽和ポリエステル及び他の重合性ビニル系
単量体を重合させて得られる樹脂（以下、Ｎ−アルコキ
シアルキルアミド重合体と略記する。）を必須の成分と
して含んで成る粉体塗料を提供するものである。本発明
の粉体塗料を調製するに当つて用いられるかかるＮ−ア
ルコキシアルキルアミド重合体の性能について詳述する
と、当該Ｎ−アルコキシアルキルアミド重合体にはポリ
エステル骨格が含まれており、それが内部流動剤として
作用するので、得られる塗面は平滑で耐ソルト性、機械
的強度に優れているのである。

またＮ−アルコキシアルキルアミド重合体中の水酸基成
分であるポリエステルに換えて例えばβ−ヒドロキシエ
チルメタクリレートを使用した場合架橋間距離が短かく
なることから可撓性の良好な塗膜は得られ難い。またＮ
−アルコキシアルキルアミド基は比較的低温で安定で、
焼付によりー部は自己架橋反応に関与し、残る一部は活
性水素との架橋反応に関与するので、塗膜性能が優れた
ものとなる。これらの優れた効果はＮ−アルコキシアル
キルアミド基含有ビニル系単量体とポリエステルとが共
重合していることに起因するものであつて、Ｎ−アルコ
キシアルキルアミド基を有する重合体単独あるいはこの
重合体とポリエステルとのブレンドから得られる粉体塗
膜は平滑性、光沢、機械的強度の点で著しく劣つていた
。本発明で使用する第１成分はＮ−アルコキシアルキル
アミド基含有ビニル系単量体であり、それには例えばＮ
−メトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エトキ
シメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−プロポキシメチ
ル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロポキシメチル
（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）
アクリルアミド、Ｎ−イソブトキシメチル（メタ）アク
リルアミド、Ｎ−Ｔｅｒｔ−ブトキシメチル（メタ）ア
クリルアミドが含まれる。

またマレイン酸ジアミド、フマール酸ジアミド、イタコ
ン酸ジアミドの如きカルボン酸ジアミドをアルコキシア
ルキル化したものも同様に使用できる。これらの使用量
が５重量％（以後％で示す）未満であると塗膜物性が劣
るし、５０％を越すと可撓性が劣るので、通常は５〜５
０％、より好ましくは１０〜３０％の範囲である。第２
成分の重合性不飽和ポリエステルは、不飽和基含有成分
と酸およびアルコール成分とを縮合あるいは付加反応さ
せることにより得られるものである。

使用する原料のうち、重合性不飽和基含有成分にはフマ
ル酸、（無水）マレイン酸またはイタコン酸等があり、
酸成分にはオルソ一、イソ一またはテレフタル酸および
それらの各低級アルキルエステル、トリメリツト酸、ピ
ロメリツト酸、アジピン酸、セバシン酸、安息香酸等が
あり、またアルコール成分には例えばグリセリン、エチ
レングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチル
グリコール、ペンタエリスリトール、トリメチロールプ
ロパン、トリメチロールエタン等がある。不飽和基含有
成分と不飽和基非含有成分との比（重量比）は通常０．
１：１００〜１０：１００で好ましくは０．５：１００
〜５：１００の範囲である。不飽和基含有成分が少な過
ぎると本発明の効果が小さく、一方多過ぎるとゲル化し
たりあるいはＮ−アルコキシアルキルアミド重．合体の
分子量が高くなつて塗膜の平滑性が劣ることになる。第
２成分として使用する重合性不飽和ポリエステルの水酸
基価は２０〜３００Ｋ０Ｈワ／９（以後単位を省略する
）であり、酸価は２０Ｋ０Ｈ即／９（以後単位を省略す
る）以下より好ましくは１０以下である。カルボキシル
基の存在はＮ−アルコキシアルキルアミド基と水酸基と
の反応を促進し、低温硬化を可能にするものであるが、
その量が酸価で２０を越すと合成時あるいは粉体塗料の
安定性を欠く結果となるので好ましくない。また水酸基
価が２０未満では塗膜物性が劣るし、また３００を越す
と耐薬品性が劣るので好ましくないｏまた第３成分であ
る他のビニル単量体の使用量は２５〜９０％である。

使用できるものには例えばメチル（メタ）アクリレート
、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリ
レート等の如き（メタ）アクリル酸エステル類、スチレ
ン、ビニルトルエン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、
塩化ビニル、ジブチルフタレート、ジメチルイタコネー
ト等がある。また（メタ）アクリル酸、イタコン酸、フ
マール酸等の如き重合性カルボン酸も、ポリエステル樹
脂と同様にＮ−アルコキシアルキルアミド基と水酸基と
の間の反応を促進するので、第３成分として使用するこ
とができる。しかし多量に使用した場合合成時或いは混
練時の安定性が劣るので、５（Ｆｆ）以下が好ましい。
これら各成分を溶液重合させた後に脱溶剤したり、或い
は塊状重合させたり、さらには懸濁重合させたのちに粒
状重合体を採取する等の周知方法により、本発明のＮ−
アルコキシアルキルアミド重合体が得られる。粉体塗料
としての好ましい数平均分子量は３０００〜３００００
で、より好ましくは５０００〜１５０００であり、また
好ましい環球法軟化点は８０〜１５０℃で、より好まし
くは９０〜１２０℃である。Ｎ−アルコキシアルキルア
ミド重合体は、架橋反応に関与する官能基としてＮ−ア
ルコキシアルキルアミド基とポリエステルの水酸基とを
有しており、それらの好ましい比率は１：５〜５：１で
、より好ましくは１：３〜３：１である。Ｎ−アルコキ
シアルキルアミド重合体の自己硬化性を促進させるため
に、アミン、各種の酸等を添加することができる。

その使用量は重合体に対し０．０１〜５％の範囲が好ま
しい。また塗面の平滑性改良のために、軟化点５０℃以
下のアクリル酸の長鎖アルキルエステル重合体、沸素化
合物、セルローズアセテートブチレート等を添加するこ
とができる。また他の樹脂を添加して塗膜性能を向上で
きることは勿論である。例えばエポキシ樹脂の添加によ
り塗膜の光沢、平滑性、耐ソルト性等を向上できるし、
メラミン樹脂の添加により塗膜の機械的強度を向上でき
る。かくして得られるＮ−アルコキシアルキルアミド重
合体を用いて本発明の粉体塗料を調製するには、公知慣
用のいずれの方法によつても行うことができる。

ここに得られる粉体塗料は静電スプレー法、流動浸漬法
等の周知の方法により塗装可能である。次に、本発明を
実施例および比較例により具体的に説明するが、以下に
おいて［部」は特に断りのない限り、すべて「重量部」
を意味するものとする。

〔ポリエステルＡ〕

イソフタル酸２８０部、アジピン酸２０部、トリメチロ
ールプロパン９４部、ネオペンチルグリコール１６０部
、無水マレイン酸８部を不活性ガス気流中で攪拌しなが
ら１８０℃に２時間、次いで２２０℃に約７時間加熱し
て軟化点８５℃、水酸基価１２５、酸価４。

２のポリエステルを得た。

〔ポリエステルＢ〕ジメチルテレフタレート７５０部、
アジピン酸１００部、トリメチロールプロパン１８０部
、１，６−ヘキサンジオール５２０部、無水マレイン酸
２１部及び酢酸亜鉛０．５部を仕込み、生成するメタノ
ールを系外に除去しながら１５０℃から２１０゜ｃまで
７時間にて昇温後２１０℃にて２′ＩＩＩＲＨｇに２時
間保持して、軟化点９３℃、水酸基価１２０、酸価２．
０のポリエステルを得た。

実施例 １５０℃に加熱した水２００部及び燐酸三アン
モン３部の混合物に攪拌しながら酢酸カルシウム２部、
亜硫酸ソーダ０．５部を加え、次に６０℃に昇温して窒
素気流中でスチレン３０部、Ｎ−ブトキシメチルメタク
リルアミド１５部、ポリエステルＡ３Ｏ部、イソブチル
メタクリレート２５部、アゾビスイソブチロニトリル４
部、Ｔｅｒｔ−ブチルパーベンゾエート１部及びＮ−ラ
ウリルメルカブタン１部を加え、同温度に３時間保持し
たのち徐徐に８０℃迄昇温し、さらに同温度に１５時間
保持してから生成物を分離し水洗後乾燥して、軟化点１
０５℃、分子量８０００の重合体を得た。

上記重合体１００部、モダフロ一（モンサント社製の流
動調整剤）０．５部、及び酸化チタン５０部を加熱三本
ロールにて１００℃で３分間混練後１５０メツシユの金
網で分離して、１５０メツシユ以下の粉体を得た。この
粉体を静電吹付塗装にて軟鋼板に塗布し、２００℃で２
０分間焼付けて塗膜を得た。実施例 ２ 実施例１の重合体９５部、エピクロン１０５０（大日本
インキ化学工業株式会社製のエポキシ樹脂）５部、モダ
フロ一０．５部及び酸化チタン５０部を用いて実施例１
と同様にして焼付塗膜を得た。

実施例 ３スチレン３５部、Ｎ−ブトキシメチルメタク
リルアミド１５部、ポリエステルＢ３Ｏ部、イソブチル
メタクリレート２０部を使用し、以下実施例１と同様に
して軟化点１１０℃、分子量８９００の重合体を得た。

上記重合体１００部、モダフロ一０．５部及び酸化チタ
ン５０部を用いて実施例１と同様にして焼付塗膜を得た
。実施例 ４ 実施例３の重合体９５部、ニツカラツクＭＷ一１００（
三和ケミカルＫＫ製のメラミン樹脂）１部、モダフロ一
０．５部及び酸化チタン５０部を用いて実施例１と同様
にして焼付塗膜を得た。

比較例 １スチレン３０部、β−ヒドロキシエチルメタ
クリレート１５部、Ｎ−ブトキシメチルメタクリルアミ
ド１５部、イソブチルメタクリレート３５部、２エチル
ヘキシルアクリレート５部を使用し、実施例１と同様に
して軟化点１１５℃、分子量９０００の重合体を得た。

上記重合物１００部、モダフロ一０．５部及び酸化チタ
ン５０部を用いて実施例１と同様にして焼付塗膜を得た
。比較例 ２，３ スチレン３０部、Ｎ−ブトキシメチルメタクリルアミド
２０部、イソブチルメタクリレート５０部から成る混合
物を使用し実施例１と同様にして軟化点１０８℃、分子
量８０００の重合体を得た。

上記重合物を比較例２においては７０部、比較例３にお
いては１００部使用し、一方ポリエステル樹脂Ａを比較
例２においては３０部、比較例３においてはＯ部使用し
、それぞれに酸化チタン５０部を添加し、以下実施例１
と同様にして焼付塗膜を得た。上記各例で得た塗膜の性
能結果を第１表に示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ Ｎ−アルコキシアルキルアミド基含有ビニル系単量
   体を５〜５０重量％、水酸基価が２０〜３００ＫＯＨｍ
   ｇ／ｇで、かつ酸価が２０ＫＯＨｍｇ／ｇ以下なる重合
   性不飽和ポリエステルを５〜７０重量％及び他のビニル
   系単量体を２５〜９０重量％なる範囲で重合させて得ら
   れる樹脂を必須の成分として含んで成る粉体塗料。