JPS61209278A - 中塗り塗料用樹脂組成物 - Google Patents

中塗り塗料用樹脂組成物

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JPS61209278A
JPS61209278A JP5125085A JP5125085A JPS61209278A JP S61209278 A JPS61209278 A JP S61209278A JP 5125085 A JP5125085 A JP 5125085A JP 5125085 A JP5125085 A JP 5125085A JP S61209278 A JPS61209278 A JP S61209278A
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JP
Japan
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resin
polyester resin
acid
lactone
parts
Prior art date
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Pending
Application number
JP5125085A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryozo Takagawa
高川 良三
Shinji Nakano
仲野 伸司
Yutaka Takeuchi
豊 竹内
Hisanori Tanabe
久記 田辺
Hirotoshi Umemoto
梅本 弘俊
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Nippon Paint Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paint Co Ltd
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Publication date
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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) 本発明は中塗り塗料用樹脂組成物に係り、さらに詳しく
は耐チッピング性、勅中低温下での耐チッピング性に優
れ、ハイソリッド化が可能で、 しかもNOx密着性に
優れ自動車等の中塗り塗料として極なて有用なポリエス
テル樹脂組成物に関するものである。
(従来技術) 自動車などの中塗り塗料においては塗膜機能として、特
に耐チッピング性が要求され、さらに最近では大気汚染
の関係から塗料のハイソリッド化が強く求められる様に
なってきた。又耐チッピング性についても寒冷地での腐
食防止のため低温下での耐チッピング性が特に問題とな
っている。塗料の耐チッピング性を改善する目的に対し
ては例えば特定の超微粒絹雲母を配合する技術(特公昭
52−43657号)、酸性樹脂にタルクおよび防錆顔
料を配合する技術(特公昭55−56165号)、下回
りに極めて軟質な塩化ビニルゾル、ゴムラテックス、ウ
レタン樹脂などを主体とする塗料を適用する技術などが
あるが、いづ九も塗膜の美観や保護性能は犠牲にされ、
−膜性能面で劣る欠点を有し、またラクトン変性樹脂を
用いた塗料も試みられたが、塗膜に可とう性、抗張力、
伸びなどを与えることには成功しても低温チッピング性
では不充分であった。
また、塗料のハイソリッド化については樹脂の分子量を
小さくするとか、油長を大きくして粘度を低下せしめる
こころみかなされたが、一般的に塗膜性能が悪く作業性
が低下する欠点を有していた。また強酸性度酸を含有す
る樹脂を用い、硬化性を改善することも試みられている
が、架橋剤としてヘキサメトキシメチロールメラミンが
使用できる利点はあってもメチル化メラミンとの反応性
は低く使用できぬばかりか、硬化も充分なものではない
欠点を有していた。
さらに中塗り塗料は通常、硫黄分の多い燃料を用いた熱
風循環式乾燥炉内で窒素酸化物雰囲気下、高温で焼付け
られるが、塗膜の表面硬化が進みすぎ上塗りとの密着性
が悪いといった問題も有している。
(発明が解決しようとする問題点) そこで耐チッピング性、低温チッピング性に優れ、ハイ
ソリッド化が可能でメチル化メラミンと組合せても充分
な硬化が期待でき、−膜室膜性能を犠牲にすることなく
、さらにNOx密着性、オーバーベーク密着性にも優れ
た中塗り塗料が得られるなら自動車等の中塗りとして極
めて良好で時代のニーズに応えるものであることは明ら
かであり、本発明はかかる課題に答えるものである。
(問題点を解決するための手段) 上記諸口的は、樹脂酸価を発現するカルボキシル基の1
0〜100モル%が樹脂中に組みこまれた状態で、非水
電位差滴定での半当量点電位が一300mV以上である
多塩基酸に基づくポリエステル樹脂を、樹脂固型分に対
し5〜50重量%の式 %式%) で表わされるラクトンで変性して得られる変性ポリエス
テル樹脂からなる中塗り塗料用ポリエステル樹脂組成物
により達成せられる。
本発明では、樹脂酸価を発現するカルボキシル基の10
〜100モル%が樹脂中に組みこまれた状態で非水電位
差滴定での半当量点電位−300mV以上の多塩基酸に
基づくポリエステル樹脂が原料樹脂として使用せられる
。かかる原料樹脂は同一出願人の特願昭57−2329
00号記載の方法により好都合に製造せられる。すなわ
ち、かかる樹脂は(A)カルボキシル基と反応する官能
基と、架橋剤と反応する官能基の両者を有する樹脂Wa
重量部(固形分換算)と (B)樹脂中に組みこまれた状態、すなわち樹脂酸価を
発現する状態で非水電位差滴定での半当量点電位が一3
00mV以上を示す多塩基酸wb重量部、但しwbは下
記式により算出される数値(式中Eは多塩基酸(B)の
1グラム当量であり;Pは樹脂(A)と反応させる多塩
基酸(B)の反応率(%)を表わし;Nは最終樹脂中の
多塩基酸(B)に基づく樹脂酸価で2〜50の範囲内で
決定せられる数値を表わす。) を樹脂酸価N+M (但しMは樹脂(A)が当初より有
しうる樹脂酸価でOもしくは任意の正数)までエステル
化反応せしめることにより得られる。
(B)多塩基酸の代表例としては、無水フタル酸、ピロ
メリット酸、無水ピロメリット酸、トリメリット酸、無
水トリメリット酸、テトラクロル無水フタル酸、テトラ
クロルフタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラブ
ロムフタル酸、ヘット酸、無水ヘット酸等があげられる
かかる酸性度の強いカルボン酸成分が樹脂酸価を発現す
る状態で含まれるため、架橋剤との反応に外部触媒を加
えずとも硬化反応が進行する。本発明では上記ポリエス
テルに樹脂固型分に対し5〜50重量%のラクトンが反
応せしめられる。
本発明で使用せられるラクトンは 弐〇−(CH2)n −C=O(n=4〜I O)で表
わされる化合物で、具体的には例えばE−カプロラクト
ン、ζ−エナントラクトン、η−カブリロラクトン、そ
れらの環置換体などがあげられる。ラクトン変性に際し
ては、ポリエステル樹脂に所望のラクトンを加え、加熱
する通常の手段が用いられ、ラクトンの開環、ポリエス
テル樹脂のヒドロキシル基との反応により該ラクトン成
分がポリエステル樹脂中に組み入れられる。該反応に際
しては、すず化合物、鉛あるいはマンガンの有機塩等の
触媒を用いることが好ましく、特に有効な触媒は 式 (式中Xはアルキル、アリール、アラルキル、アリルオ
キシ基;X′はアルキル、アリール、アラルキル、アシ
ルオキシ、ハロゲン、ヒドロキシル基)で表わされる化
合物、例えばテトラフェニル錫、テトラオクチル錫、ジ
フェニル錫ジラウレート、トリーn−ブチル錫ハイドロ
オキサイド、トリーn−ブチル錫アセテート、ジメチル
錫オキサイド、ジブチル錫オキサイド、ジラウリル錫オ
キサイド、ジ−n−ブチル錫ジクロライド、ジオクチル
錫ジクロライドで又、酢酸鉛、酢酸マンガン、2−エチ
ルヘキサン酢酸鉛、サリチル酸鉛、安息香酸鉛等も有用
である。
ラクトン変性に用いられるラクトン量はポリエステル樹
脂固型分の5〜50重量%の範囲内である。
というのは5重量%未満では塗膜筒どう性を付与できず
、また反応性の高い1級のヒドロキシル基をポリエステ
ル樹脂に与え架橋剤との反応性を高めるという本発明目
的を達成することができず、他方50重量%をこえると
塗膜が軟質化し、硬度、研摩性等の点で中塗り用として
不適当になるからである。
本発明の変性ポリエステル樹脂は既に述べた如く特定の
強酸性度のカルボン酸により樹脂酸価を発現するカルボ
キシル基が制御されているため、外部触媒を用いること
なく架橋剤との反応性が良好ならしめられていてハイソ
リッド化が可能であるし、またラクトン変性されその比
較的長いメチレン鎖により可どう性が付与され膜物性の
向上が得られるだけでなく、ラクトンにより反応性の大
きい1級ヒドロキシル基が付与され架橋剤との反応性が
大となり、また溶解性、相溶性の改善とあいまってハイ
ソリッド化が達成せられる。さらに又、酸制御とラクト
ン変性の双方により驚くべきことに耐チッピング性の中
でも特に低温チッピング性が良好になり、その効果はメ
チル化メラミンを架橋剤に用いた場合特に顕著であるつ
さらに本発明の樹脂組成物は、NOx密着性、オーバー
ベーク密着性の良好な中塗り塗料を与えうろことも見出
されており、自動車等の中塗りに極めて好適である。
以下実施例により本発明を説明する。
実施例I E−カプロラクトンで変性したポリエステル樹脂を含む
組成物の製法。
ε−カプロラクトン変性ポリエステル樹脂Aの組成。
イソフタル酸          66.48部アジピ
ン酸           14.62部テトラクロル
無水フタル酸    15.20部トリメチロールプロ
パン     10.14部ネオペンチルグリコール 
    43.02部1.6ヘキサンジオール    
 26.41部ε−カプロラクトン       17
.30193.17部 加熱装置、攪拌機、環流装置、水分離器、精留塔、及び
温度計を備えた反応槽に上記7種の反応原料のうち、テ
トラクロル無水フタル酸、ε−カプロラクトンを除く反
応原料を仕込み加熱する。原料が融解し、攪拌が可能と
なれば攪拌を開始し、反応槽温度を220°Cまで昇温
させる。
ただし、160℃から220℃までは3時間かけて一定
昇温速度で昇温させる。生成する縮合水は系外へ留去す
る。220℃に達したら保温し、 保温30分後反応槽
内に還流溶剤としてキジロール3部を徐々に添加し、溶
剤存在下の縮合に切り替え、反応を続ける。樹脂酸価2
.0に達したら反応を終了し、100℃まで反応槽温度
を下げ、ポリエステルプレポリマーA−1が得られる。
次にテトラクロル無水フタル酸15.20部を反応槽内
に仕込み、反応槽温度を150℃まで昇温する。150
℃に達したら保温し反応を続ける。この温度で保温しな
がら経時サンプリングを実施し、樹脂酸価が20で変化
のないことを確認した時点で反応を終了し、冷却する。
この様にしてポリエステルプレポリマーA−2が得られ
る。
次にE−カプロラクトン17゜30部を反応槽内に仕込
み、反応槽温度を150℃まで昇温する。
150℃に達したら保温し反応を続ける。この温度で保
温しながら経時サンプリングを実施し、IRにて未反応
E−カプロラクトン量を追跡し、反応率が98%以上に
なった時点で反応を終了し冷却する。
冷却後、キジロール39.87部を加えて、E−カプロ
ラクトン変性ポリエステル樹脂溶液Aが得られる。この
溶液Aの不揮発分は79.7%、 フェス粘度(ガード
ナー、25℃)はZ2、 樹脂酸価は18.6であった
実施例2〜5 第1表に示す樹脂組成に基づき、ε−カプロラクトン変
性ポリエステル樹脂溶液B−Eを実施例1と同様な方法
で製造した。それらのワニス特数値を第1表に示す。
比較例1〜3 第1表に示す樹脂組成に基づき、比較例1では、樹脂中
に組み込まれた状態で非水電位差滴定での半当量電位−
300mV以上を示す多塩基酸を含まず、かつラクトン
変性しないポリエステル樹脂溶液Fを。
比較例2では、上記多塩基酸を含み、かつラクトン変性
しないポリエステル樹脂溶液Gを、比較例3では、上記
多塩基酸を含まず、かつラクトン変性したポリエステル
樹脂溶液Hを実施例1と同様な方法で製造した。それら
のワニス特数値を第1表に示す。
比較例4〜5 第1表に示す樹脂組成に基づき、比較例4では5%以下
のE−カプロラクトンで変性したポリエステル樹脂溶液
Iを、 比較例5では、50%以上のE−カプロラクト
ンで変性したポリエステル樹脂溶液Jを実施例1と同様
な方法で製造した。それらのワニス特数値を第1表に示
す。
実施例6 前記実施例■で得たラクトン変性ポリエステル樹脂溶液
Aを第2表の分散配合により顔料分散を行ない分散ペー
ストを作成した。得られた分散ペーストを第3表の(イ
)、(ロ)の配合によりそれぞれメチル化メラミン、ブ
チル化メラミン含有塗料を作成した。
これら2つの塗料をツルペッツ150 (エッソスタン
ダード石油(株)製混合溶媒)100部、酢酸エチル5
0部よりなる稀釈溶剤で稀釈し、23秒/No、4フォ
ードカップ(20℃)に調整し、5pc−1ダル鋼板に
リン酸亜鉛処理、カチオン電着塗装(20μ)した塗膜
上に前記粘度調整済み塗料を乾燥膜厚が30〜40μに
なる様にスプレー塗装し、一定時間放置後140℃で3
0分焼付けた。得られたそれぞれの塗膜外観、塗膜性能
試験結果を第4表に示す。
引き続き、前記と同様にして得られた中塗り塗膜上にア
ルキド樹脂系上塗り塗料(日本ペイント(株)製オルガ
5−20ホワイト)を、乾燥膜厚が35〜40μになる
様に塗装した後、140℃で30分焼付けた。
また、オーバーベーク密着性試験に供するために前記と
同様にして得られた中塗り塗膜を、 さらに190℃で
30分焼付けた後、前記上塗り塗料を乾燥膜厚が35〜
40μになる様に塗装した後、140℃で30分焼付け
た。
さらに、N Ox密着性試験に供するために、前記と同
様にして得られた中塗り塗膜を、5%硝酸5gを入れた
容器を置いた乾燥炉内でさらに190℃で30分焼付け
た後、前記上塗り塗料を乾燥膜厚が35〜40μになる
様に塗装し、140℃で30分焼付けた。得られたそれ
ぞれの塗膜性能試験結果を第5表に示す。
実施例7〜10 前記実施例2〜5で得られたラクトン変性ポリエステル
樹脂溶液B−Eを用いて実施例6の第2表の分散配合に
より各顔料分散を行ない、続いて第3表の(イ)、(ロ
)の配合によりそれぞれメチル化メラミン、ブチル化メ
ラミン含有塗料を作成した。これらの塗料を実施例6と
同様に塗装し、得られた中塗り塗膜の塗膜外観、塗膜性
能試験結果を第4表に示す。
また、実施例6と同様にして得られた上塗り塗装後の塗
膜の性能試験結果を第5表に示す。
比較例6〜10 前記比較例1〜5で得られたポリエステル樹脂溶液F−
Jを用いて、実施例6の第2表の分散配合により各顔料
分散を行ない、続いて第3表の(イ)、(ロ)の配合に
よりそれぞれメチル化メラミン、ブチル化メラミン含有
塗料を作成した。これらの塗料を実施例6と同様に塗装
し、得られた中塗り塗膜の塗膜外観、塗膜性能試験結果
を第4表に示す。
また、実施例6と同様にして得られた上塗り塗装後の塗
膜の性能試験結果を第5表に示す。
第2表 分散配合 チタン白(注1)       63部樹脂溶液   
       23部 ツルペッツ#150     14 合    計            100部第3表
 塗料配合 (イ) 分散ペースト        100部柄脂溶
液          52部 メラミン(注2)       20部(メチル化メラ
ミン) メタノール          8部 (ロ) 分散ペースト       100部樹脂溶液
          52部 メラミン(注3)      33部 (ブチル化メラミン) メタノール        6.5邪 法1:堺化学(株)      チタンR5N注2:三
井東圧化学(株)   サイヌル303注3:三井東圧
化学(株)   ニーパン128(注1) メチル:メ
チル化メラミン ブチル:ブチル化メラミン (注2) 目視判定 (注3) 耐衝撃性(am ) デュポン式 φ=1/2”  500g(注4) グラ
ベロメーターにて100XI 50XO、8m/mの試
験片を用いて、1 、5 kg/cJエアー圧で7号砕
石200gをショットし、ツルトスプレー120時間後
の錆の状態で判定した。
(注5) 前記実施例6の粘度調整済み塗料約1.5g
を105℃で3時間乾燥し、加熱残分を求めた。
(注6)  1圓Xla關ゴバン目 テープはくり後の塗膜残存率 (注7)  −20°Cでのダイヤモンドショット後、
塗膜はくり面積にて判定 (注8)   1+m+X1nnゴパン目テープはくり
後の塗膜残存率 (注9)   ]mmX1訂■ゴバン目テープはくり後
の塗膜残存率 特許出願代理人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 樹脂酸価を発現するカルボキシル基の10〜100モル
    %が、樹脂中に組みこまれた状態で非水電位差滴定での
    半当量電位が−300mV以上である多塩基酸に基づく
    ポリエステル樹脂を、樹脂固型分に対し5〜50重量%
    の 式 ▲数式、化学式、表等があります▼ で表わされるラクトンで変性して得た変性ポリエステル
    樹脂からなる中塗り塗料用ポリエステル樹脂組成物。
JP5125085A 1985-03-14 1985-03-14 中塗り塗料用樹脂組成物 Pending JPS61209278A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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