JPS63165463A - 熱硬化性アクリル樹脂粉体塗料組成物 - 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】 本発明は熱硬化性アクリル樹脂粉体塗料組成物に関し、
更に詳しくは低温で溶融・硬化し、しかも硬度、耐衝撃
性、耐屈曲性などの物理的強度、耐溶剤性などの化学的
性質および平滑性やりコート付着性などのすぐれた塗膜
を形成する熱硬化性アクリル樹脂粉体塗料組成物に関す
る。

近年、粉体塗料の用途拡大はめざましく、なかでもアク
リル轡脂系粉体塗料はその優れた耐候性、耐汚染性、耐
薬品性を生かして着実に使用実績な伸ばしている。一方
、最近、省エネルギーの立場から、焼付温度の低温化の
市場要求が強まり１品質改良が急がれている。焼付温度
の低温化法として１例えばアクリル樹脂中のグリシジル
官能基を増量することが行なわれていたが、塗膜の平滑
性、リコート付着性や塗料自体の貯蔵安定性などが低下
するという欠陥が生じる。

本発明者等は、熱硬化性アクリル樹脂系粉体塗料におい
て、上記のごとき欠陥を生じせしめることなく低温硬化
性を付与すべく鋭意研究を続けた結果、特定のグリシジ
ル基官能性アクリル樹脂と脂肪族二塩基酸もしくはその
無水物とを主成分とする粉体塗料に、特定のフルキルチ
タネート化合物を配合することによって上記目的が達成
できることを見出し本発明を完成するに至ったものであ
る。

すなわち１本発明は、 （１）アクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエステ
ル（但しアルキル基は炭素ａ　ｔ〜１４）から選ばれた
１種以上とアクリル酸またはメタクリル酸のグリシジル
エステルから選ばれた１種以上とを主成分として共重合
させて得られるグリシジル基官能性アクリル樹脂 （２）脂肪族二塩基酸もしくはその無水物、および （３）一般式Ｔｉ（ＯＲ）ａで表わされるアルキルチタ
ネート化合物（ただし、Ｒは炭素数が１５〜２０のアル
キル基） を主成分とする熱硬化性アクリル樹脂粉体塗料組成物に
関する。

本発明の特徴はグリシジル基官能性アクリル樹脂と脂肪
族二塩基酸もしくはその無水物とを主成分とする熱硬化
性粉体塗料に、さらに硬化促進剤として特定のアルキル
チタネート化合物を配合せしめるところにある。その結
果、塗膜の平滑性。

リコート付着性および貯蔵安定性などを何ら低下させる
ことなく、従来のアクリル樹脂系粉体塗料の焼付温度が
一般に１８０〜１８０℃であったものを、それよりも１
０℃以上低い温度（具体的には約１５０℃以下）で塗膜
を溶融硬化することが可能となり、且つ他の塗膜性能（
例えば、硬度。

耐衝撃性、耐屈曲性、耐溶剤性など）がすぐれていると
いう顕著な効果を発揮する。

本発明に於いて使用されるグリシジル基官能性アクリル
樹脂はアクリル酸またはメタアクリル酸のアルキルエス
テル（但しアルキル基の炭素数は１〜１４、以下略す）
の１種または２種以上が４０重量％以上、アクリル酸ま
たはメタアクリル酸のグリシジルエステルの１種または
２種以上が５〜６０重量％の共重合割合の共重合体であ
って更に必要に応じスチレン、ビニルトルエン、アクリ
ロニトリル、アクリル酸又はメタアクリル酸のヒドロキ
シルアルキルエステル、酢酸ビニルから選ばれた１種ま
たは２種以上の単量体を５５重量％以下共重合せしめる
ことが出来る。アクリル酸またはメタアクリル酸のアル
キルエステルが４０重量％より少ない場合は塗膜の耐候
性および耐汚染性が低下することがある。またアクリル
酸のグリシジルエステルの共重合比があまりに大きくな
れば高価になるばかりで物性の点に於いてより以上の効
果はあまり期待出来ず、また５重量％に達しない場合は
架橋性が低下し熱硬化性アクリル樹脂の特性が損なわれ
てしまうおそれがある。

本発明に於いては硬化剤として脂肪族二塩基酸およびそ
の無水物を使用する。ここに脂肪族二塩基酸としては一
般式ＨＯＯＣ−Ｒ−ＣＯＯＨにおいて、Ｒの炭素数が４
〜１４である飽和あるいは不飽和脂肪酸ならびにそれら
のハロゲン付加物が包含される。好ましい例としてはア
ジピン酸、ピメリン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ノ
ナンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、ウンデカンジ
カルボン酸、ジヒドロムコン酸、ムコン酸などがあげら
れる。

グリシジル基官能性アクリル樹脂と上記硬化剤との混合
比（重量）は好ましくはアクリル樹脂中のグリシジル基
１当量に対して脂肪族二塩基酸の分子中に含有されるカ
ルボキシ基として０．５〜２．０当量とするのが良く、
通常グリシジル基官能性アクリル樹脂７０〜９５重量％
に対し硬化剤５〜３０重量％とすれば良い。

本発明において用いるアルキルチタネート化合物は、一
般式Ｔｉ　（ＯＲ）４　　（式中Ｒは炭素数１５〜２０
のアルキル基である）で示される化合物であり、具体例
としてはテトラペンタデシルチタネート（Ｃ１５）　、
テトラヘキサデシルチタネート（Ｃ１６）、テトラヘプ
タデシルチタネー）（Ｃ１７）、テトラノニルデシルチ
タネート（Ｃ１９）等が挙げられ、このうち、前３者が
特に好ましい、上記一般式中のＨについて、炭素数が１
４以下になると該化合物が液状となり貯蔵安定性や耐ブ
ロッキング性が低下し、一方、２１より大きくなると低
温硬化性が十分でなく、本発明の目的が達せられない。

これらのフルキルチタネート化合物が水酸基、チオ基も
しくはアミノ基を有する重合体の架橋剤として有用なこ
とはすでに知られているが、グリシジル基含有アクリル
樹脂と脂肪族二塩基酸とからなる粉体塗料の架橋硬化反
応を低温で促進すること、かつ架橋反応によりアルキル
チタネート化合物から副生ずる高級アルコールも融点が
４０℃以上のものであるため、その硬化塗膜の平滑性な
らびにリコート付着性が良好となり、しかも塗料自体の
ブロッキング性などがすぐれていることなどはおどろく
べき効果である。

本発明において、アルキルチタネート化合物の配合量は
、グリシジル基官能性アクーリル樹脂と脂肪族二項′基
酸もしくはその無水物との総量１００重量部に対して、
０．２〜５重量部、特に０．３〜２．５重量部の範囲が
好ましく、０．２重量部より少ないと硬化促進の効果が
十分でなく、一方５重量部より多くなると塗膜の耐水性
を損なう傾向がある。

本発明粉体塗料組成物を製造するに際しては、上記各成
分に必要に応じて顔料、充填材、タレ防止剤を混合し、
８０〜１３０℃程度で充分に加熱混練し、これを冷却後
粉砕する。溶融混線装置としては加熱ロール、加熱ニー
グー、エクストルーダーなどが用いられる。また粉体化
はこれら組成物を揮発性溶剤に溶解し熱い空気中に噴霧
して粉体にするいわゆる噴霧乾燥法等も適用できる。

本発明に係る粉体塗料は貯蔵安定性がすぐれており、粉
末静電塗装法、流動浸漬法などによって被塗物に塗布す
ることができる。而してその硬化条件は従来の溶剤形態
硬化アクリル樹脂塗料と同程度の１４０〜１５０℃の低
温で良い、しかも得られる塗膜は平滑性、鮮映性等の外
観、硬度、耐衝撃性、リコート付着性、耐屈曲性等の物
理的強度、並びに耐溶剤性、耐汚染性、耐水性、耐食性
等の緒特性に於いて優れた性能をもっている。

以下実施例を示して本発明を具体的に説明する。尚下記
実施例に於いて部または％とあるは特に説明しないかぎ
り重量部または重量％を示す。

実施例１〜５、比較例１〜６ メタクリル酸メチル２５部、アクリル醸ブチル２０部、
メタクリル酸グリシジル３０部、メタクリル酸ヒドロキ
シエチル５部およびスチレン２０部から粒子状グリシジ
ル基官能性アクリル樹脂を得た。このアクリル樹脂８５
部、ドデカンニ酸１５部、後記第１表に記載した所定量
の各種アルキルチタネート化合物、チタン白（ルチル形
）３０部および塗面調整剤（流れ止剤およびはじき防止
剤）１部を室温で約３〜１０分トライブレンドしたのち
、加熱エクストルーダーを用いて溶融混練した。ついで
冷却後粉砕機をもちいて粒径２０〜１００ｊＬ程度の粉
体塗料組成物を得た。得られた粉体塗料を静電粉体塗装
法により燐酸亜鉛系化成処理鋼板（厚さ０．８ｍ■）に
粉体塗装した後、熱風式乾燥機中で１５０℃の温度で２
０分間焼付けた（膜厚的７０ＪＬ）、この鋼板の塗膜性
能試験を行なった。

比較例として、上記実施例１において用いたアルキルチ
タネート化合物に代えて、低級アルキル基のテトラブチ
ルチタネート及びアルキル基の一部がキレート形成基に
置換したチタニウムジブチルアセチルアセトネートを用
いた場合、さらにアルキルチタネート化合物無添加の場
合について試験した。これらの試験結果を第１表に併記
した。

第１表において、 本１　ゲル化時間− １５０℃に加熱されたホットプレート上に試料（粉体塗
料）を約１００ｍｇのせ、試料が溶融した時から流動性
がなくなるまでの時間を示す、比較例５は１６０℃・２
０分、比較例６は１８０℃Φ２０分で行なった。

本２　ゲル分率 １５０℃・２０分で焼付けられた塗膜を、アセトンを溶
媒としたソックスレー抽出試験器に８時間かけ、不溶部
分の重量分率をゲル分率とした。比較例５は１６０℃・
２０分、比較例６は１８０℃・２０分で焼付けた。

よ３　貯蔵安定性 試料の粉体塗料を４０℃で１０日間貯蔵後のブロッキン
グ状態及びそれを静電塗装し焼付けた塗面の平滑性、ツ
ヤ等を貯蔵前のものと比較した。

０：全く異常なし。

Ｘニブロッキング性および塗膜の平滑性などが著しく低
下。

本４　塗面平滑性：肉眼観察 本５　エリクセン値 塗板を恒温恒湿室（２０℃、７５％）の中に１時間置い
たのちエリクセン試験器に塗膜を外側に向けて取付け、
約１０ｍｍの曲率半径をもったポンチを試験板の裏面か
ら規定の距離だけ、毎秒的０．１ｍｓの速さでできるだ
け速さにむらがないように押出す、突出した部分の塗膜
にワレ、ハガレがあるかどうかを押出した直後に肉眼で
見て調べ、塗膜に異状がないときの最大ｆｆｉ履数で表
わした。

零〇　耐衝撃性 デュポン式衝撃試験器（撃芯局インチ・荷重５００　ｇ
）で塗面にワレ、ハガレを生じない最高の落下圧１！Ｉ
Ｉ　（Ｃ腸）を示す。

零７　耐屈曲性 ＪＩＳ　　Ｋ５４００．曲率半径　５ｍｍ零８　耐溶剤
性 キジロール中にガーゼを浸し、該ガーゼを引きあげたの
ち、該ガーゼでもって塗面を往復してつよくこすり、塗
面状態を判定した（こする回数１００回）。

本９　リコート付着性 １５０℃・２０分焼付けた塗膜をさらに同温度で６０分
オーバーベークした後、同一塗料をリコートし、同一条
件で焼付けてから、２ｍｍ巾１０ＸＩＯのゴバン目カッ
トを入れ、セロテープにより付着性を試験した。剥離が
認められない場合はｔｏｏ／１００、全て剥離の場合は
０／１００で表わした。

なお、比較例５は１６０°Ｃ・２０分、比較例６は１８
０℃１１２０分焼付け、それぞれ同温度で６０分オーバ
ーベークし、さらに同一塗料をリコートシ１次いで同条
件で焼付けたものについて試験した。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）アクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエステ
   ル（但しアルキル基は炭素数１〜 １４）から選ばれた１種以上とアクリル酸またはメタク
   リル酸のグリシジルエステルから選ばれた１種以上とを
   主成分として共重合させて得られるグリシジル基官能性
   アクリル 樹脂
2. （２）脂肪族二塩基酸もしくはその無水物、および
3. （３）一般式Ｔｉ（ＯＲ）＿４で表わされるアルキルチ
   タネート化合物（ただし、Ｒは炭素数が１５〜２０のア
   ルキル基） を主成分とする熱硬化性アクリル樹脂粉体塗料組成物。