JPS63122728A

JPS63122728A - 塗料用ポリエステル樹脂組成物

Info

Publication number: JPS63122728A
Application number: JP61268342A
Authority: JP
Inventors: Ryozo Takagawa; 高川　良三; Hisanori Tanabe; 久記田辺; Koichi Inoue; 孝一井上; Hirotoshi Umemoto; 梅本　弘俊
Original assignee: Nippon Paint Co Ltd
Current assignee: Nippon Paint Co Ltd
Priority date: 1986-11-11
Filing date: 1986-11-11
Publication date: 1988-05-26
Anticipated expiration: 2009-12-07
Also published as: KR880006318A; CA1319221C; EP0268330A2; JPH0699658B2; DE3779402D1; AU602366B2; EP0268330A3; US4891419A; AU8098287A; EP0268330B1; KR960007932B1

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】技術分野本発明は塗料用ポリエステル樹脂組成物にかかり、さら
に詳しくは上塗塗料、特にプラスチック基材への上塗塗
料として有用な塗料用のポリエステル樹脂組成物に関す
るものである。

従来技術上塗塗料に対しては各種塗膜性能が求められているが、
就中耐候性、耐薬品性、外観などに優れ且つ眉間密着性
、リコート性などが良好なものでなければならない。ま
た、自動車工業その他の分野で近時、プラスチック基材
への塗装に関心がもたれているが、この場合には加工に
耐えるだけの充分な耐折り曲げ性、密着性が要求せられ
る。

従来、自動車の上塗塗料用樹脂としては塗膜のフロー性
、外観を重視し、アルキド樹脂が主として用いられてき
たが、耐酸、耐アルカリ性などの耐薬品性が劣る欠点が
指摘されていた。他方、オイルフリーポリエステル樹脂
は耐薬品性に優れているが、塗膜のフロー性が悪く、外
観が劣るため上塗塗料としては実用の域に達していなか
った。

発明が解決しようとする問題点そこで塗膜のフロー性、外観の良好なアルキド樹脂の特
性を生かし、耐薬品性を大幅に改善し、眉間密着性、リ
コート性、耐候性、可撓性にも優れたポリエステル系の
塗料用樹脂組成物が得られるならば上塗塗料の樹脂ビヒ
クルとして極めて有用であり、かかる樹脂組成物を提供
することが本発明目的である。

問題点を解決するための手段本発明に従えば上記の発明目的が、樹脂固形分に対し５
重量％以上３０重量％未満の、炭素数８以上の分岐状脂
肪酸、および樹脂固形分に対し５〜３０重量％の、式（式中Ｒは炭素数４〜１０のアルキレン基）で表される
環状エステルで変性され、且つ水酸基価が７０〜３００
である変性ポリエステル樹脂からなる塗料用ポリエステ
ル樹脂組成物により達成せられる。

本発明では、多塩基酸と多価アルコールの縮重合反応で
得られるポリエステル樹脂の脂肪酸による変性に際し、
炭素数８以上の分岐状脂肪酸が用いられ、且つその脂肪
酸の樹脂中の含有量が５重量％以上、３０重量％未満の
範囲内に制御せられる。

オイルフリーポリエステルの脂肪酸変性によるアルキド
樹脂製造に際しては、従来油長の異なる各種の脂肪酸が
用いられており、中でも長鎖の直鎖型脂肪酸によるもの
は粘性低下によるフロー性改善から、優れた外観の塗膜
を与えることができる。しかしながらこういった長鎖の
直鎖脂肪酸による変性ポリエステル樹脂は一般にタワミ
性、顔料混和性、貯安性が良くないし、また耐候性、耐
水性、耐薬品性の点でアルキド樹脂固有の欠点を有して
いる。

本発明者らは炭素数が８以上の分岐状脂肪酸を用いポリ
エステル主鎖にバルキーな脂肪酸側鎖を付すことにより
直鎖脂肪酸変性の特性を保持すると共に、その構造に由
来する立体的効果で塗膜の耐薬品性が格段に向上せられ
るとの重要な発見をなし、それが本発明の基礎の一つを
成したものである。かかる分岐状脂肪酸としては、例え
ばイソオクタノン酸、イソデカン酸、イソノナン酸、イ
ソトリデカン酸、パーサティック酸などが挙げられる。

炭素数８以上の比較的長鎖の脂肪酸を用いる場合、通常
は樹脂中に５０〜６０重量％といった高濃度で含有せし
めるが、本発明者らは炭素数８以上の分岐状脂肪酸では
３０重量％以上になると塗膜の耐薬品性が低下し、望ま
しくないこと、また５重量％未満ではかかる脂肪酸変性
の効果が得られず、塗膜外観が向上しないことを見出し
た。脂肪酸による変性は常法に従い実施せられる。

本発明の樹脂にあっては上記特定の分岐状脂肪酸の特定
量による変性と共に、式（式中Ｒは炭素数４〜１０のアルキレン基）で表される
環状エステルによる変性をも必須としかかる環状エステ
ルの含有量は樹脂に対し、５〜３０重量％の範囲内に制
限せられる。上記式で表される環状エステルの代表例と
しては、ε−カプロラクトン、ζ−エナントラクトン、
η−カブリロラクトンあるいはそれらの環置換体などが
挙げられ、就中ε−カプロラクトンが好ましい。ががる
環状エステルを組み込むことにより、ポリエステル樹脂
に可撓性が付与され、折り曲げ性、密着性が改善され、
また反応性に富む一般ヒドロキシル基が付与せられる。

環状エステルの含有量に関しては樹脂重量に対し、５重
量％未満では環状エステルによる変性効果が不充分であ
り、また３０重量％を越えると可撓性が過度になり、塗
膜の耐薬品性、耐水性が低下し、好ましくない。

環状エステル変性に際してはポリエステル樹脂あるいは
脂肪酸変性ポリエステル樹脂に所望量の環状エステルを
加え、加熱する通常の手法が用いられる。この場合、前
記樹脂中のヒドロキシル基と環状エステルの反応で変性
ポリエステルが得られるが、錫化合物、鉛化合物あるい
はマンガンの有機塩を触媒として用いることが好ましい
。特に好ましい触媒としては（式中、Ｘはアルキル基、アリール基、アラルキル基、
アリルオキシ基：Ｘ′はアルキル基、アリール基、アラ
ルキル基、アシルオキシ基、ハロゲン、ヒドロキシル基
）で表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、ジーｎ−ブチル銭ジクロライド
、ジオクチル錫ジクロライド等；および酢酸鉛、酢酸マ
ンガン、２−エチルヘキサン酢酸鉛、サリチル酸鉛、安
息香酸鉛などが挙げられる。

本発明のポリエステル樹脂は上記の如く、特定量の分岐
型脂肪酸と環状エステルとにより変性されていることを
特徴とするが、最終樹脂の水酸基価は７０〜３００の範
囲内でなければならない。

というのは水酸基価が７０未満では塗膜を、例えばイソ
シアナート化合物で硬化させる際に硬化が不充分となり
耐候性、耐薬品性などに優れ、硬度の良好な塗膜が得ら
れないし、また３００を越えると硬化反応が進み過ぎ、
架橋密度が大となり、発明目的に添わなくなるからであ
る。

尚、本発明の変性ポリエステル樹脂の製造に際しては上
記脂肪酸変性と、環状エステル変性を任意順位に実施す
ることができるが、脂肪酸変性後に、環状エステル変性
を行うことが好ましい。

かくして得られる本発明の変性ポリエステル樹脂は、特
にインシアネート化合物を硬化剤として用い、常乾乃至
は強制乾燥型の塗料として用いる場合に外観、耐候性、
硬度、耐水性、耐薬品性、折り曲げ加工性、リコート性
に優れた塗膜を与えることができ、密着性にも優れ、自
動車用上塗塗料、特にプラスチック基材、木材、その他
各種基材に対する上塗塗料として有用である。

以下実施例により本発明を説明する。特にことわりなき
限り部および％は重量による。

実施例１加熱装置、攪拌装置、環流装置、水分離器、精留塔およ
び温度計を備えた３％反応コルベンに、トリメチロール
プロパン４４３部、ネオペンチルグリコール３９９部、
イソノナン酸９８部、イソフタル酸３２０部、ヘキサヒ
ドロ無水フタル酸５６９部を仕込み８０〜１００℃に加
熱溶融させ攪拌が可能になった時点で攪拌を開始し、反
応温度を１８０°Ｃまで上昇させる。反応縮合水が生成
し始めたら系外へ水を留去しながら３時間をかけて２４
０°Ｃまで均一速度で昇温し、２４０℃に達したらその
ままの温度で２時間反応を続ける。その後、反応コルベ
ン中にキジロールを添加し、キジロール環流法にて縮合
反応を続け、樹脂酸価が９．０に達したら反応を終了し
、１００℃まで冷却する。冷却後、ε−カプロラクトン
１９５部を加えて１５０℃まで昇温し、１５０℃に達し
たらそのまま反応を続は樹脂酸価が８．０に達したら反
応を終了し、冷却する。冷却後キジロール１０５０部を
加えてアルキド樹脂ワニスＡを製造した。このワニスの
不揮発分は６５．１％、粘度Ｖ、樹脂酸価８　、　１　
ｍｇ　ＫＯ）ｌ／ｇであった。

実施例２〜３実施例１と同様にして、それぞれ第１表に示す配合でア
ルキド樹脂ワニスＢ、Ｃを製造した。それぞれの樹脂特
数を第１表に示す。

実施例４実施例１と同様の樹脂合成装置に、トリメチロールプロ
パン６６７部、ネオペンチルグリコール９１部、イソデ
カン酸３８９部、イソフタル酸３２０部、ヘキサヒドロ
無水フタル酸４４６部を仕込み、実施例１と同様に反応
させ、冷却した。

冷却後ε−カプロラクトン１９５部を仕込み、実施例１
と同様に反応させた後、キジロール１０５０部を加えて
アルキド樹脂ワニスＤを製造した。樹脂特数を第１表に
示す。

実施例５〜９実施例１と同様にして、それぞれ第１表に示す配合でア
ルキド樹脂ワニスＥ〜Ｉを製造した。それぞれの樹脂特
数を第１表に示す。

比較例１実施例１と同様の樹脂合成装置に、トリメチロールプロ
パン６１４部、ネオペンチルグリコール１３６部、ヤシ
油脂肪酸３８９部、イソフタル酸３２１部、ヘキサヒド
ロ無水フタル酸４４９部を仕込み、実施例１と同様に反
応させ、冷却した。

冷却後ε−カプロラクトン１９５部を仕込み、実施例１
と同様に反応させた後、キジロール１０５０部を加えて
アルキド樹脂ワニスＪを製造した。樹脂特数を第１表に
示す。

比較例２〜７実施例１と同様にして、それぞれ第１表に示す配合でア
ルキド樹脂ワニスに〜Ｐを製造した。それぞれの樹脂特
数を第１表に示す。

実施例１０実施例１で得られたワニスＡを第２表の分散配合、第３
表の塗料化配合にしたがって作製した塗料１００部に硬
化剤としてスミジュールＮ−７５（住友バイエル社製）
２０部を加えて、ドルオール３０部、ミネラルスピリッ
ト２０部、ソルベッゾー１００２５部、ツルペッツ−１
５０２５部よりなる希釈溶剤を加えてフォードカップ＃
４にて２０秒／２０℃になるように調整しな。トリクレ
ン脱脂処理した軟質ＲＩＭ板に所定の条件で塗装した塗
面（日本ペイント製ブライマー塗料）上に上記粘度調整
済塗料をスプレー塗装し、一定時間放置後９０℃×２０
分間焼き付けた。その後塗膜性能試験を行った。その結
果を第４表に示す。

２、ム樹脂ワニス　　　　　　３９部チタンＣＲ−９７５１部合　　　計　　　　　　　　　１００部川１ｍ分散ペースト　　　　　７６部樹脂ワニス　　　　　　１９部合　　　計　　　　　　　　　１００部実施例１１〜１
８実施例２〜９で得られた樹脂ワニスＢ〜Ｉを用いて実施
例１と同様の方法で塗料を調整し、塗装後、塗膜性能試
験を行った。その結果を第４表に示す。

比較例８〜１４比較例１〜７で得られた樹脂ワニスＪ〜Ｐを用いて実施
例１と同様の方法で塗料を調整し、塗装後、塗膜性能試
験を行った。その結果を第４表に示す。

（以下余白）２お　（４・・　゛注１：仕上がり外観、つや感、鮮映性がら次の基準で評
価した。

◎・・・非常に良好 ○・・・良好 △・・・やや劣る ×・・・非常に劣る注２＋２ｍｍＸ２市１００個クロスカット後、テープ剥
離試験を行い、塗膜の残存率で評価した。

注３：１／１０規定硫酸を試験片の上に滴下し、２４時
間後の塗面のブリスター、つや感、白化の状態で評価し
た。

○・・・異常なし △・・・一部ブリスター発生 ×・・・ブリスター多、つやひけ注４＋１／１０規定水酸化ナトリウム溶液を試験片の上
に滴下し、２４時間後の塗面のブリスター、つや感、白
化の状態で評価しな。

評価基準は注３と同じ。

注５＋−３０℃×２時間後、５０ｍｍφマンドレル試験
機にて折り曲げ試験を行い、塗膜のワレの状態で評価し
た。

○・・・異常なし Δ・・・線状ワレ発生 ×・・・塗膜剥離特許出願代理人

Claims

【特許請求の範囲】樹脂固形分に対し５重量％以上３０重量％未満の、炭素
数８以上の分岐状脂肪酸、および樹脂固形分に対し５〜
３０重量％の、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中Ｒは炭素数４〜１０のアルキレン基）で表される
環状エステルで変性され、且つ水酸基価が７０〜３００
である変性ポリエステル樹脂からなる塗料用ポリエステ
ル樹脂組成物。