JPS61106676A - 粉体塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は平滑性、鮮映性等の仕上り外観のすぐれた塗膜
を与える熱硬化性粉体塗料用組成物に関するものである
。

従来技術とその問題点 近年、低公害塗料として開発された粉体塗料は広い分野
で使用されてきている。しかしながら、粉体塗料が溶剤
を使用していないところから、得られる塗膜は平滑性等
の仕上り外観が従来の溶剤型塗料より劣る傾向があり、
かつ顔料濃度を高くすることが出来ず隠ぺい力が小さい
という欠点を有しており、仕上り外観のすぐれた粉体塗
料の開発が要望されている。

問題を解決するための手段 本発明者等は、この問題を解決するためへ鋭意研究を続
けた結果、特定のアミン化合物の存在下に粉体塗料用ビ
ニル樹脂を共重合することにより粉体塗料の平滑性、鮮
映性等の仕上り外観を著しく改良し、かつ顔料濃度を従
来の最大２５％より増大させることが出来ることを見出
し本発明に至ったものである。

すなわち本発明は、３級アミンを含有する１級または２
級アミン化合物０．０１〜１．０重量部の存在下にグリ
シジル基含有単量体５〜４０重量％とエチレン系不飽和
単量体９５〜６０重量％を共重合してなる１０〜７５°
Ｃの範囲のガラス転移温度と１５００〜３００００　　
の範囲の数平均分子量を有するビニル系共重合体と二塩
基カルボン酸とから成ることを特徴とする粉体塗料組成
物である。

本発明のビニル系共重合体は特定のアミン化合物の存在
下に共重合する点で特徴的であり、ビニル系共重合体の
製造法としては公知のいずれの方法も採用できるが、な
かでも溶液重合することにより好ましく製造することが
できる。

而して特定のアミン化合ｉとは３級アミンを含有する１
級または２級アミン化合物であり、一般（但シ、Ｒ１ハ
アルキル基を、馬はアルキル基マタは水素原子を表わす
）で示されるアミン化合物をグリシジル基との反応性を
出来るだけ少なくするように特殊カルボン酸化合物と塩
を形成させるか、不飽和結合を持たないエポキシ基含有
化合物と上７、　　　　　　　記“°′化′８′机″妊
弧”Ｉ■３横１の方法で変成した化合物である。

上記一般式で示されるアミン化合物としてはＮ、Ｎ−ジ
メチルメチルアミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルエチルアミン、
Ｎ、Ｎ−ジメチルプロピルアミン、Ｎ、Ｎ−ンエチルメ
チルアミン、＼、Ｎ−ジエチルエチルアミン、Ｎ、Ｎ−
ジエチルグロビルアミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルＮ１−メチ
ルプロピルアミンなどを例示することが出来る。

又特殊カルボン酸としてはジテルペン酸が好マしく、例
えばアビエチン酸、ピマル酸、ネオアビエチン酸、レボ
ピマル酸、イソ−α−ピマル酸、ポドカルビン酸、アガ
テンジカルボン酸、ルペニン酸などをあげることができ
るが、なかでもアビエチン酸、ピマル酸がすぐれている
。

更にエポキシ基含有化合物としてはフェニルグリシジル
エーテル、アリルグリシジルエーテル、エポキシ化大豆
油などをあげることができる。

上記した特定のアミン化合物はビニル系共重合体１００
重量部に対し、０．０１〜１．０重訃部の使用範囲が好
ましく、０．０１重量部以下であると塗膜の平滑性、鮮
映性等の仕上り外観を著しく改良する効果がなく、１．
０重量部以上となる場合は耐候性が悪くなり好ましくな
い。更に好ましくは０．０５〜０．５重量部の範囲であ
る。

本発明によるビニル系共重合体を用い、二塩基カルボン
酸および粉体塗料製造に使用される、顔料、硬化触媒、
流動調整剤などを配合して粉体塗料を供することができ
る。

上記ビニル系共重合体のグリシジル基含有単量体成分の
含有量が全単量体の５重量％未満である場合は塗膜強度
、金属密着性が低下し、一方４０重量％を越えると過度
の硬化反応のため塗装面の平滑性が低下するようになり
不適当である。

また、ビニル系共重合体のガラス転移温度が１０°Ｃ未
満であると粉体塗料の貯蔵安定性が低下し、又７５℃を
越えると熱流動性が低下し、塗装面の平滑性が損われ不
適当である。

またビニル系共重合体の数平均分子量が１５００未満で
あると塗膜の強度及び耐薬品性、塗料の貯蔵安定性等が
低下し、一方３００００を越えると塗装面の平滑性が低
下するので好ましくない。

本発明のビニル共重合体中にグリシジル基を与えるもの
として使用されるグリシジル基含有単量体としては、グ
リシジルアクリレート、β−メチルグリ７ジルアクリレ
ート、グリシジルメタクリレート、β−メチルグリシジ
ル了クりレート等の（メタ）アクリル酸のグリシジルエ
ステル、アリルアルコールの（メチル）グリシジルエー
テル、メタアリルアルコールの（メチル）グリシジルエ
ーテル、Ｎ−グリシジルアクリル酸アミド、ビニルスル
フオン酸グリシジル等を例示することができる。これら
は１種または２種以上の混合物として使用できる。一方
、共重合単量体としては、エチレン系不飽和単量体であ
ってグリシジル基との反応性の低いものであって、かつ
上記のグリシジル基含有単量体とラジカル的に共電点す
る単量体を使用することができ、例えば、アクリル酸エ
ステル、メタクリル酸エステル、及びその他のエチレン
系不飽和単量体を例示することができる。これらは単独
もしくは混合物として使用される。

アクリル酸またはメタクリル酸のエステルとしては、例
えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
ｎ−プロピル、アクリル酸インプロピル、アクリル酸ｎ
−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｔｅｒｔ
−ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸２−
エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸２−
エチルオクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ベン
ジル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタ
クリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メ
タクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタ
クリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メ
タクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘ
キシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸２−エチ
ルオクチル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸ドデ
シル、メタクリル酸フェニル、アクリル酸２−ヒドロキ
シエチル、アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、メタク
リル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−１′　
　　　　　ヒドロキシプロピルなどの水酸基含有（メタ
）ア１′（ クリル酸エステル類、等があげられる。

又、その他のエチレン系不飽和単量体としては、フマル
酸ジアルキルエステル、イタコン酸ジアルキルエステル
、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、ア
クリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド
、メタクリルアミド、メチロールアクリルアミド、アル
コキシメチロールアミドのごときアミド類、ビニルオキ
サゾリン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ラウリル
ビニルエーテル、）・ロゲン含有ビニル単量体、ケイ素
含有ビニル単量体等があげられる。

一方、硬化剤として使用する二基基カルボン酸としては
、脂肪族又は芳香族の二基基カルボン酸を使用すること
ができ、例えばグルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、
スペリン酸、アゼライン酸、ｌぐ セルシン酸、１．１２−ドデカン２酸、１．２０−アイ
コサン２酸、１．２４−テトラアイコサン２酸、マレイ
ン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタ
ル酸、イソフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、シクロヘ
キセン１，２ジカルボン酸などの二塩基酸があげられる
。また無水コノ・り酸、無水セバシン酸、無水フタル酸
、無水イタコン酸などのような二基基カルボン酸無水物
であってもよい。

なかでも１．１２ドデカン２酸、１．２０−アイコサン
２酸が諸性能のバランスがとりやすいので好ましい。そ
の使用割合は任意に組み合せて使用できるが、エポキシ
基と二塩基酸中のカルボキシル基の　　“当量比が０．
５〜１．５の範囲になる様な比率で使用するのが好まし
い。

本発明の組成物にはエポキシ、ポリエステル、ポリアミ
ド等の合成樹脂、或いは繊維素誘導体のような各種樹脂
、顔料、流動調整剤、ブロッキング防止剤、紫外線吸収
剤、ベンゾイン、帯電防止剤等の通常用いられる塗料用
添加物を必要に応じて１種または２種以上加えることが
でき、添加物を加え、または加えずに粉体塗料として実
用に供せられる。粉体塗料を製造するには、周知のいず
れの方法お採用することができるが、通常上記の成分を
混合した後、加熱ロール、エクストルーダーなどの溶融
混練機により８０〜１２０℃程度で充分溶融混合し、冷
却の後粉砕して粉体塗料とする方法がとられる。また塗
装方法については静電吹付法、流動浸漬法等の周知の塗
装方法によって被塗物を塗装し、通常これを１５０〜２
１０℃の焼付炉で焼付を行い、粉体塗装による塗膜を得
ることができる。

以下に実施例により更に説明する。

実施例 （１）ビニル共重合体の製造 （Ａ）特殊アミン化合物の製造 （ｉ）温度計、攪拌器、還流冷却器、窒素導入口を備え
た反応器中にキシレン５０部、アビエチン酸３７．３部
を加え、窒素雰囲気中で加熱する。６０〜８０℃の状態
でＮ、Ｎ−ジメチルプロピルアミン１３．７部を徐々に
加え２時間加熱反応させる。このものを特殊アミン化合
物（Ａ）とする（固型分５０％）。

同様の物質としてデイスパロン８７３−Ｎ（補水化成工
業に、に、）がある。

（ｉｉ）温度計、攪拌器、還流冷却器、窒素導入口を備
えた反応器中にキシレン５００部、フェニルグリシジル
エーテル４８０部を加え、窒素雰囲気中で１００〜１１
０℃に加熱する。そこにＮ、Ｎ−ジメチルプロピルアミ
ン２０部を徐々に加え、６時間反応させる。このものを
特殊アミン化合物（Ｂ）とする（固型分５０％）。

０３）ビニル系共重合体 温度計、攪拌機、還流冷却器、窒素導入口を備えた反応
器中にキシレン６６．７部と表１に示す量のアミン化合
物を加え窒素で反応器内空気を置換し加熱還流させる。

そこに表１に示す如き量の単量体、重合開始剤から成る
混合物を４時間にわたって加え、更に還流下で１時間保
持した後冷却しアゾビスインブチロニトリル０．５部を
加え、８０〜１００℃で残モノマーを行い、重合を完結
せしめる。得られた重合溶液から溶剤を除去することに
より固型のビニル系共重合体を得た。

（２）粉体塗料の製造 熱ロールで９０℃の温度条件下、前述の如く製造した固
型のビニル系共重合体（ａ）〜（ｅ）を、各々表２の実
験番号（１）〜（５）に示す量の２塩基カルボン酸、顔
料、流動調整剤とともに溶融混練し、冷却後粉砕機で粉
砕し、１５０メツシユの篩でふるって通過した区分を集
め、実験番号（１）〜（５）の粉体塗料を得た。

尚、比較例として実験番号（６）〜（１０）では表−２
に示す如き量の使用物質を用いた以外は同様な方法によ
り製造した。

（３）粉体塗料の評価 表（２）に示す実験番号（１）〜（１０）の各粉体塗料
をそれぞれの実験番号に応じて粉体塗料用静電スプレー
塗装機で、燐酸亜鉛処理を施した０、８朋厚の梨地鋼板
に表−３に示す膜厚となるように塗装し、１８０℃×３
０分間焼付を行なって試験板を得て、各実験番号に応じ
て表−３に示す各項目に関して硬化塗膜の評価を行い、
その結果をそれぞれ表−３に示した。

なお、塗膜の鮮映性は塗面の光沢を測定し、塗膜の平滑
性はＪＩＳ　Ｋ−５４００６，１に規定する目視判定を
おこない、耐候性はＱ、Ｕ、Ｖテスターによる促進テス
トによりおこなった。

餐−Ｒの ←効果 本発明の足側（１）〜（３）は同一共重合体組成で変成
に用いるアミン化合物の量をＯ０旧〜１．０重量部と変
動し、足側（４Ｘ５）は共重合体組成を変更するととも
にアミン化合物の量を変動し、顔料濃度３０％の場合の
試験結果を示している。いずれの場合も仕上り外観が優
れており耐候性等の物性低下がない。

比較足側はいずれも（１）−（３）　　に使用した共重
合体組成であり、比較足側（６）は変成に用いるアミン
化合物の量が０．００５重量部と特許請求の範囲よりも
少ない責により変成した場合の顔料濃度２５％の例であ
り、比較足側（９）は顔料濃度３０％の場合の例であつ
、このように少ない場合は粉体塗料の塗面の平滑性向上
、顔料濃度ｕｐの効果はな〜１゜ ）９．１、　　　ｔＭｙｒ＜＠Ｊ　（ゝ３°ゝ０°ゝｋ
ｔ＊Ｉｆｔ、Ｉｃ　Ｍ　ｚ゛６７°′“８８物が特許請
求の範囲よりも多い場合の例であり、いずれも耐候性が
悪くなっている。

以上の例は変成に用いるアミン化合物の変成景が特許請
求の範囲内であれば耐候性等の物性を低下させることな
く仕上り外観を向上させ、かつ顔料濃度をｕｐすること
が出来ることを示している。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ３級アミンを含有する１級または２級アミン化合物０．
   ０１〜１．０重量部の存在下にグリシジル基含有単量体
   ５〜４０重量％とエチレン系不飽和単量体９５〜６０重
   量％とを共重合してなる１０〜７５℃の範囲のガラス転
   移温度と１５００〜３００００の範囲の数平均分子量を
   有するビニル系共重合体と二塩基カルボン酸とからなる
   ことを特徴とする粉体塗料組成物。