WO2018216297A1 - 粉体塗料組成物 - Google Patents

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WO2018216297A1
WO2018216297A1 PCT/JP2018/007814 JP2018007814W WO2018216297A1 WO 2018216297 A1 WO2018216297 A1 WO 2018216297A1 JP 2018007814 W JP2018007814 W JP 2018007814W WO 2018216297 A1 WO2018216297 A1 WO 2018216297A1
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parts
mass
acid
powder coating
coating composition
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PCT/JP2018/007814
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川本 酉元
公介 野浦
綾 市川
紘太郎 小林
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関西ペイント株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/24Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials for applying particular liquids or other fluent materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D127/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D127/02Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D127/12Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09D167/00Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
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    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/03Powdery paints
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives

Definitions

  • Patent Document 1 discloses a matte powder containing (A) a fluororesin, (B) a polyester resin, (C) a pigment, (D) a crosslinked resin particle, (E) an epoxy resin, and (F) an isocyanate compound.
  • a coating composition is disclosed. Further, it is disclosed that a matte coating film or a coating film having excellent finish is obtained by using the (D) crosslinked resin particles.
  • the matte coating film obtained from the powder coating composition described in Patent Document 1 is excellent in adhesion to the substrate, it may have insufficient weather resistance. Moreover, the matte coating film obtained from the said powder coating composition may produce the skin.
  • Patent Document 2 discloses a powder coating composition containing (A) a fluororesin, (B) a polyester resin, (C) a pigment, and (D) core-shell type acrylic resin particles having functional groups on the surface. Things are disclosed.
  • the powder coating composition described in Patent Document 2 it was not possible to obtain a matte coating film with good finish without any crushed skin. From such a background, there has been a demand for a powder coating composition capable of forming a matte coating film excellent in finish, coating film hardness, weather resistance, and adhesion to a substrate.
  • the problem to be solved by the invention is to find a powder coating composition that is excellent in finish, coating film hardness, weather resistance and adhesion, and can form a matte coating film, and to provide a coated article having excellent coating film performance. Is to provide.
  • A hydroxyl group-containing fluororesin
  • B polyester resin
  • C polyisocyanate
  • D acrylic fine particles
  • E color pigment
  • Item 1 Hydroxyl group-containing fluororesin (A), polyester resin (B) having an acid value of 10 mgKOH / g or less and a hydroxyl value of 10 to 100 mgKOH / g, and a binder component containing blocked polyisocyanate (C), having a volume average particle size of 21 to 45 ⁇ m
  • Item 2. The powder coating composition according to Item 1, wherein the volume average particle diameter of the acrylic fine particles (D) is 25 to 40 ⁇ m.
  • Item 3. Barium sulfate having a volume average particle diameter of 0.1 to 20 ⁇ m is added to 100 parts by mass of the solid content of the binder component including the hydroxyl group-containing fluororesin (A), the polyester resin (B) and the blocked polyisocyanate (C).
  • Item 3. The powder coating composition according to Item 1 or 2, which contains 1 to 50 parts by mass.
  • Item 4. Item 4. A coated article having a 60 ° specular glossiness of 50 or less obtained by coating the powder coating composition according to any one of Items 1 to 3.
  • Item 5. Item 4.
  • the powder coating composition of the present invention is a coated article having excellent finish, coating film hardness, weather resistance and adhesion, and a matte coating film having a 60 ° specular gloss of 50 or less, preferably 30 or less. Can be provided.
  • the powder coating composition of the present invention comprises a binder containing a hydroxyl group-containing fluororesin (A), a polyester resin (B) having an acid value of 10 mgKOH / g or less and a hydroxyl value of 10 to 100 mgKOH / g, and a blocked polyisocyanate (C).
  • the composition contains acrylic fine particles (D) having a volume average particle diameter of 21 to 45 ⁇ m and a color pigment (E). Details will be described below.
  • hydroxyl group-containing fluororesin (A) (hereinafter sometimes referred to as “component (A)”) is a polymer having polymerized units based on fluoroolefin.
  • component (A) various hydroxyl group-containing fluororesins known for coatings can be used.
  • the hydroxyl group-containing fluororesin (A) may be a copolymer of a fluoroolefin and a monomer having a hydroxyl group, but in addition to a polymer unit based on the fluoroolefin and the monomer having a hydroxyl group, a monomer capable of copolymerization with these monomers. It may be a copolymer containing polymerized units based on the body.
  • the hydroxyl group-containing fluororesin (A) can form a cross-linked bond by a reaction between the hydroxyl group contained in the resin and the blocked polyisocyanate (C).
  • the hydroxyl group-containing fluororesin (A) may have groups such as a thiol group, a carboxyl group, an amino group, an amide group, an epoxy group, an isocyanate group, and an allyl group in addition to the hydroxyl group.
  • the hydroxyl value of the hydroxyl group-containing fluororesin (A) is 10 to 200 mgKOH / g, preferably 20 to 150 mgKOH / g, and the number average molecular weight is in the range of 1,000 to 30,000, preferably 3,000 to 15,000. desirable.
  • the hydroxyl group-containing fluororesin (A) one type may be used, or two or more types may be used in combination.
  • the hydroxyl group-containing fluororesin (A) is a mixture of two or more, the hydroxyl value and the number average molecular weight of each fluororesin constituting the mixture are within the above ranges for finishing and weather resistance. Is preferable.
  • a number average molecular weight is the value which converted the number average molecular weight measured using the gel permeation chromatograph (GPC) on the basis of the molecular weight of a standard polystyrene.
  • GPC gel permeation chromatograph
  • the hydroxyl group-containing fluororesin (A) in the present invention is a fluorine-containing copolymer containing a polymer unit based on a fluoroolefin and a polymer unit based on a monomer having a hydroxyl group.
  • fluoroolefin examples include tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride, chlorotrifluoroethylene, trifluoroethylene, hexafluoropropylene, and pentafluoropropylene. 1 type may be used for a fluoro olefin and 2 or more types may be used for it.
  • the content of polymerized units based on fluoroolefin in the hydroxyl group-containing fluororesin (A) is preferably 30 to 70 mol% with respect to the total polymerized units.
  • Examples of the monomer having a hydroxyl group include allyl alcohol, 2-hydroxyethyl vinyl ether, 3-hydroxypropyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, 4-hydroxycyclohexyl vinyl ether, 2-hydroxyethyl allyl ether, 3-hydroxypropyl allyl ether, 4-hydroxybutyl allyl ether, 4-hydroxycyclohexyl allyl ether, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid, maleic anhydride, vinyl hydroxyacetate, vinyl hydroxyisobutyrate, vinyl hydroxypropionate, vinyl hydroxybutyrate And vinyl esters of hydroxy-substituted fatty acids such as vinyl hydroxyvalerate and vinyl 4-hydroxycyclohexylcarboxylate. It is possible.
  • the content of polymerized units based on the monomer having a hydroxyl group in the hydroxyl group-containing fluororesin (A) is preferably 1 to 50 mol% based on the total polymerized units.
  • Monomer H other than the above may be copolymerized with the hydroxyl group-containing fluororesin (A).
  • the monomer D include, for example, alkyl vinyl ethers having a cycloalkyl group or a branched alkyl group, alkyl vinyl ethers having a linear alkyl group, vinyl ethers such as glycidyl vinyl ether, and vinyl silanes such as vinyl trimethoxy silane and vinyl triethoxy silane.
  • vinyl esters of organic acids such as vinyl acetate, vinyl propionate and vinyl butyrate, alkyl allyl ethers such as ethyl allyl ether, propyl allyl ether and butyl allyl ether, and olefins such as ethylene, propylene and butylene.
  • alkyl allyl ethers such as ethyl allyl ether, propyl allyl ether and butyl allyl ether
  • olefins such as ethylene, propylene and butylene.
  • alkyl vinyl ether having a cycloalkyl group or a branched alkyl group examples include cyclohexyl vinyl ether, cyclopentyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, tert-butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, 3-methylbutyl vinyl ether and the like.
  • alkyl vinyl ether having a linear alkyl group examples include methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, butyl vinyl ether, and pentyl vinyl ether.
  • Hydroxyl group-containing fluororesin (A) can be obtained from commercial products, and copolymers of fluoroolefins such as “Lumiflon” (trade name, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) and vinyl ethers have good paint stability and It is preferable at the point from which a weather resistance is acquired.
  • polyester resin (B) having an acid value of 10 mgKOH / g or less and a hydroxyl value of 10 to 100 mgKOH / g (hereinafter sometimes abbreviated as “polyester resin (B)”) used in the powder coating composition of the present invention is: Usually, it can manufacture by esterification reaction or transesterification with a polybasic acid component and a polyhydric alcohol component.
  • a polybasic acid component an alicyclic polybasic acid component, an aliphatic polybasic acid component, an aromatic polybasic acid component, etc. can be used, for example.
  • the alicyclic polybasic acid component generally includes a compound having one or more alicyclic structures (mainly 4- to 6-membered rings) and two or more carboxyl groups in one molecule, and an acid anhydride of the compound And an esterified product of the compound.
  • Examples of the alicyclic polybasic acid component include 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid, 3- Alicyclic polycarboxylic acids such as methyl-1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 4-methyl-1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, 1,3,5-cyclohexanetricarboxylic acid An anhydride of these alicyclic polyvalent carboxylic acids; a lower alkyl esterified product of these alicyclic polyvalent carboxylic acids, and the like.
  • An alicyclic polybasic acid component can be used individually or in combination of 2 or more types.
  • Examples of the alicyclic polybasic acid component include 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic anhydride, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 4-cyclohexene- 1,2-dicarboxylic acid and 4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride can be preferably used.
  • 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid and 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid anhydride can be particularly preferably used from the viewpoint of hydrolysis resistance.
  • the aliphatic polybasic acid component is generally an aliphatic compound having two or more carboxyl groups in one molecule, an acid anhydride of the aliphatic compound, and an esterified product of the aliphatic compound, for example, Aliphatic polycarboxylic acids such as acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, dodecanedioic acid, brassic acid, octadecanedioic acid, citric acid; An anhydride of a polyvalent carboxylic acid; a lower alkyl esterified product of these aliphatic polyvalent carboxylic acids.
  • An aliphatic polybasic acid component can be used individually or in combination of 2 or more types.
  • a dicarboxylic acid having an alkylene chain having 4 to 18 carbon atoms examples include adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, dodecanedioic acid, brassic acid, and octadecanedioic acid.
  • adipic acid can be preferably used.
  • the aromatic polybasic acid component is generally an aromatic compound having two or more carboxyl groups in one molecule, an acid anhydride of the aromatic compound and a lower alkyl esterified product of the aromatic compound,
  • aromatic polycarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, 4,4′-biphenyldicarboxylic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid; anhydrides of these aromatic polycarboxylic acids And lower alkyl esterified products of these aromatic polycarboxylic acids.
  • An aromatic polybasic acid component can be used individually or in combination of 2 or more types.
  • polyhydric alcohol component a polyhydric alcohol having two or more hydroxyl groups in one molecule can be suitably used.
  • examples of the polyhydric alcohol include alicyclic diols, aliphatic diols, aromatic diols, and trihydric or higher polyhydric alcohols.
  • the alicyclic diol is generally a compound having one or more alicyclic structures (mainly 4- to 6-membered rings) and two hydroxyl groups in one molecule.
  • Examples of the alicyclic diol include dihydric alcohols such as 1,4-cyclohexanedimethanol, tricyclodecane dimethanol, hydrogenated bisphenol A, hydrogenated bisphenol F, etc .;
  • Examples include polylactone diol to which a lactone compound is added, and these can be used alone or in combination of two or more.
  • the above aliphatic diol is generally an aliphatic compound having two hydroxyl groups in one molecule.
  • the aliphatic diol include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, trimethylene glycol, tetraethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 2,3 -Butanediol, 1,2-butanediol, 3-methyl-1,2-butanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 1,2-pentanediol, 1,5-pentanediol 1,4-pentanediol, 2,4-pentanediol, 2,3-dimethyltrimethylene glycol, tetramethylene glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3 -Pentan
  • the above aromatic diol is generally an aromatic compound having two hydroxyl groups in one molecule.
  • the aromatic diol include ester diol compounds such as bis (hydroxyethyl) terephthalate; alkylene oxide adducts of bisphenol A and the like, and these can be used alone or in combination of two or more.
  • trihydric or higher polyhydric alcohol examples include glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, diglycerin, triglycerin, 1,2,6-hexanetriol, pentaerythritol, dipentaerythritol, sorbitol, mannitol and the like.
  • Trihydric or higher alcohols Trihydric or higher alcohols; polylactone polyol compounds obtained by adding lactone compounds such as ⁇ -caprolactone to these trihydric or higher alcohols; tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, tris (2-hydroxypropyl) isocyanurate, And tris (hydroxyalkyl) isocyanurate such as tris (2-hydroxybutyl) isocyanurate.
  • trimethylolpropane is particularly preferable.
  • the production of the polyester resin (B) used in the present invention is not particularly limited, and can be performed according to a usual method.
  • it is produced by reacting an acid component having the polybasic acid component as an essential component with a polyhydric alcohol component in a nitrogen stream at 150 to 250 ° C. for 5 to 10 hours to carry out an esterification reaction or a transesterification reaction. can do.
  • the acid component and alcohol component may be added at once, or may be added in several portions. Moreover, after synthesize
  • a catalyst may be used to promote the reaction.
  • known catalysts such as dibutyltin oxide, antimony trioxide, zinc acetate, manganese acetate, cobalt acetate, calcium acetate, lead acetate, tetrabutyl titanate, and tetraisopropyl titanate can be used.
  • the polyester resin (B) can be modified with a fatty acid, an oil, a fat, a monoepoxy compound, a monoalcohol compound, a polyisocyanate compound or the like during the preparation of the resin, or after the esterification reaction or the transesterification reaction.
  • fatty acid examples include coconut oil fatty acid, cottonseed oil fatty acid, hemp seed oil fatty acid, rice bran oil fatty acid, fish oil fatty acid, tall oil fatty acid, soybean oil fatty acid, linseed oil fatty acid, tung oil fatty acid, rapeseed oil fatty acid, castor oil fatty acid, dehydrated castor
  • fatty acids such as oil fatty acids and safflower oil fatty acids; lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, and the like.
  • Examples of the fat include coconut oil, cottonseed oil, hemp seed oil, rice bran oil, fish oil, tall oil, soybean oil, linseed oil, tung oil, rapeseed oil, castor oil, dehydrated castor oil, safflower oil and the like.
  • polyisocyanate compound used for the modification examples include aliphatic diisocyanate compounds such as lysine diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and trimethylhexane diisocyanate; hydrogenated xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, methylcyclohexane-2,4-diisocyanate, methylcyclohexane.
  • -Aliphatic diisocyanate compounds such as -2,6-diisocyanate, 4,4'-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), 1,3- (isocyanatomethyl) cyclohexane; aromatics such as tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate Diisocyanate compounds; organics such as polyisocyanates such as lysine triisocyanate and more Reisocyanate itself, or an adduct of each of these organic polyisocyanates and polyhydric alcohol, low molecular weight polyester resin or water, or a cyclized polymer of each of the above organic diisocyanates (for example, isocyanurate), biuret type Additives can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the number average molecular weight of the polyester resin (B) is preferably 2,000 to 30,000, particularly in the range of 3,000 to 25,000, from the viewpoint of the coating film hardness, workability, and finish of the resulting coating film. Is preferred.
  • the acid value of the polyester resin (B) is 10 mgKOH / g or less, preferably in the range of 1 to 6 mgKOH / g from the viewpoint of finish.
  • the hydroxyl value is in the range of 10 to 100 mgKOH / g, preferably 20 to 70 mgKOH / g, from the viewpoint of coating film hardness and adhesion.
  • the acid value is obtained by determining the number of mg of potassium hydroxide necessary for neutralizing the acidic free functional group contained in 1 g of the resin by a conventional method based on alkali neutralization titration.
  • the hydroxyl value can be measured according to JISK-0070 (1992).
  • acetylating reagent acetic anhydride pyridine solution adjusted to 100 ml by adding pyridine to 25 g of acetic anhydride
  • potassium hydroxide solution 5 ml
  • Hydroxyl value (mgKOH / g) [V ⁇ 56.1 ⁇ C / m] + D
  • V titer (ml)
  • C concentration of titrant (mol / l)
  • m solid content mass (g) of the sample
  • D Acid value of the sample (mgKOH / g).
  • the blocked polyisocyanate (C) in the powder coating composition of the present invention is a fragrance such as a compound having two or more isocyanate groups in one molecule, tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, naphthalene diisocyanate, etc.
  • Aliphatic diisocyanates such as tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, dimer acid diisocyanate, lysine diisocyanate; alicyclic diisocyanates such as methylene bis (cyclohexyl isocyanate), isophorone diisocyanate, methylcyclohexane diisocyanate, cyclohexane diisocyanate and cyclopentane diisocyanate; Biuret type adduct of polyisocyanate Allophanate type adducts, isocyanurate ring type adducts; isocyanates obtained by reacting these polyisocyanates with low molecular weight or high molecular weight polyol compounds (for example, acrylic polyols, polyester polyols, polyether polyols, etc.) in excess of isocyanate groups. Examples thereof include blocked polyisocyanate compounds in which free isocyanate groups are blocked with
  • the blocking agent examples include phenolic compounds, oxime compounds, active methylene compounds, lactam compounds, alcohol compounds, mercaptan compounds, acid amide compounds, imide compounds, amine compounds, imidazole compounds, urea compounds, and carbamic acid. Compound, imine compound and the like.
  • the powder coating composition of this invention is a component with respect to a solid content total of 100 mass parts of binder components containing a hydroxyl-containing fluororesin (A), a polyester resin (B), and blocked polyisocyanate (C). It is preferable to contain 20 parts by mass or more of (A), more preferably 25 parts by mass or more.
  • the powder coating composition of the present invention comprises a component (A) with respect to a total of 100 parts by mass of a binder component containing a hydroxyl group-containing fluororesin (A), a polyester resin (B), and a blocked polyisocyanate (C). ) Is preferably contained in an amount of 55 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less.
  • the powder coating composition of the present invention comprises a component (B) with respect to a total solid content of 100 parts by mass of a binder component containing a hydroxyl group-containing fluororesin (A), a polyester resin (B), and a blocked polyisocyanate (C). 20 parts by mass or more, more preferably 25 parts by mass or more, and more preferably 30 parts by mass or more.
  • the powder coating composition of the present invention comprises a component (B) with respect to a total solid content of 100 parts by mass of a binder component containing a hydroxyl group-containing fluororesin (A), a polyester resin (B), and a blocked polyisocyanate (C).
  • the powder coating composition of the present invention comprises a component (C) with respect to a total of 100 parts by mass of a binder component containing a hydroxyl group-containing fluororesin (A), a polyester resin (B), and a blocked polyisocyanate (C). 10 parts by mass or more, and more preferably 15 parts by mass or more.
  • the powder coating composition of the present invention comprises a component (C) with respect to a total of 100 parts by mass of a binder component containing a hydroxyl group-containing fluororesin (A), a polyester resin (B), and a blocked polyisocyanate (C). 40 parts by mass or less, preferably 30 parts by mass or less, and preferably 25 parts by mass or less.
  • the powder coating composition of this invention is 100 mass parts of solid content total of the binder component containing a hydroxyl-containing fluororesin (A), a polyester resin (B), and blocked polyisocyanate (C).
  • Acrylic fine particles (D) The powder coating composition of the present invention contains an acrylic fine particle (D) having a volume average particle diameter of 21 to 45 ⁇ m as a matting agent, thereby being excellent in finish, coating film hardness, weather resistance and adhesion, In addition, a matte coating film can be obtained.
  • the method for producing the acrylic fine particles (D) is not particularly limited, and is polymerizable unsaturated by a polymerization method known per se, for example, suspension polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, bulk polymerization and the like. It can be obtained by reacting monomers. Among these polymerization methods, suspension polymerization is particularly preferable.
  • Examples of the polymerizable unsaturated monomer include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, and isobutyl (meth) acrylate. , Tert-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-octyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, etc.
  • alkyl (meth) acrylates 1 to 24 alkyl (meth) acrylates; styrene, vinyl acetate; acrylic acid, methacrylic acid, acrylonitrile, methacrylonitrile; carbohydrate such as maleic acid, maleic anhydride, crotonic acid, itaconic acid Sil group-containing monomers; nitrogen-containing alkyl (meth) acrylates such as N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, and Nt-butylaminoethyl (meth) acrylate; acrylamide , Methacrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N-methoxymethyl (meth) acrylamide, N-butoxymethyl (meth) acrylamide, N, N- Polymerizable
  • These polymerizable unsaturated monomers can be used alone or in combination of two or more.
  • (meth) acrylate means acrylate or methacrylate
  • (meth) acrylic acid means acrylic acid or methacrylic acid
  • (meth) acrylamide means acrylamide or methacrylic acid. Means amide.
  • the acrylic fine particles (D) used in the powder coating composition of the present invention are desirably acrylic fine particles containing a copolymer of a monomer mixture containing methyl (meth) acrylate for improving the weather resistance.
  • the acrylic fine particles (D) may be crosslinked.
  • the acrylic fine particles (D) have a volume average particle size of 21 to 45 ⁇ m, more preferably 25 to 40 ⁇ m, and a matte coating film having excellent finish with a 60 ° specular gloss of 50 or less, preferably 30 or less. Suitable for obtaining.
  • the volume average particle diameter of the acrylic fine particles (D) in the present specification was measured using Microtrac MT3300 (Microtrac Bell, wet particle size distribution measuring device).
  • acrylic fine particles examples include Gantz Pearl GB-22S (manufactured by Aika Kogyo Co., Ltd., trade name, volume average particle diameter 22 ⁇ m, acrylic resin particles), techpolymer SSX-127 ( Product name, volume average particle size 27 ⁇ m, polymethyl methacrylate resin particles), Techpolymer MBX-30 (product name, volume average particle size 30 ⁇ m, polymethacrylic product, manufactured by Sekisui Plastics Industry Co., Ltd.) Acid methyl resin particles), Techpolymer MBX-40 (manufactured by Sekisui Plastics Industry Co., Ltd., trade name, volume average particle diameter 40 ⁇ m, polymethyl methacrylate resin particles), Techpolymer MB20X-30 (manufactured by Sekisui Plastics Industry Co., Ltd.) , Trade name, volume average particle diameter 30 ⁇ m, polymethyl methacrylate resin particles), Tuftic AR-650M (Toyobo) Manu
  • the blending ratio of the acrylic fine particles (D) is acrylic with respect to a total solid content of 100 parts by mass of the binder component including the hydroxyl group-containing fluororesin (A), the polyester resin (B) and the blocked polyisocyanate (C).
  • the fine particles (D) are in the range of 1 to 40 parts by mass, further 5 to 25 parts by mass, a matte coating excellent in finish, coating hardness, weather resistance and adhesion to the substrate is obtained. Therefore, it is suitable.
  • blending amount of the acrylic fine particles (D) is less than 1 part by mass, a matte coating film may not be obtained, and when the blending amount of the acrylic fine particles (D) exceeds 20 parts by mass, the finished product is obtained. And weatherability may be impaired.
  • Color pigment (E) examples include titanium dioxide, carbon black, quinacridone, diketopyrrolopyrrole, isoindolinone, indanthrone, perylene, perinone, anthraquinone, dioxazine, benzimidazolone, triphenylmethanequinophthalone, anthra Pyrimidine, yellow lead, pearl mica, transparent pearl mica, colored mica, interference mica, phthalocyanine, halogenated phthalocyanine, azo pigment (azomethine metal complex, condensed azo, etc.), iron oxide, copper phthalocyanine, condensed polycyclic pigment, etc. be able to.
  • titanium dioxide titanium dioxide
  • carbon black quinacridone
  • diketopyrrolopyrrole isoindolinone
  • indanthrone perylene
  • perinone perinone
  • anthraquinone dioxazine
  • benzimidazolone triphenylmethanequinophthalone
  • titanium dioxide pigments examples include Ti-Pure R960 (manufactured by DuPont, trade name), and Taipei CR-95 (trade name, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.).
  • the compounding quantity of a coloring pigment (E) is a coloring pigment (A solid content of a binder component containing a hydroxyl-containing fluororesin (A), a polyester resin (B), and blocked polyisocyanate (C) total 100 mass parts).
  • E) is preferably contained in an amount of 0.5 to 100 parts by weight, preferably 1 to 75 parts by weight, more preferably 1 to 60 parts by weight from the viewpoint of finish and weather resistance.
  • the powder coating composition of the present invention may contain a known extender pigment as necessary.
  • the extender pigment include barium sulfate, calcium carbonate, hydrous magnesium silicate (talc), magnesium carbonate, calcium sulfate (gypsum), diatomaceous earth, mica (mica powder), nepheline sinite, silica, Neuburg silica clay, and the like. It is done.
  • nepheline cynite minex EX (made by Shiraishi Calcium Co., Ltd., trade name) and the like can be mentioned.
  • barium sulfate is particularly preferable as the extender pigment.
  • the volume average particle diameter of the barium sulfate is preferably 0.1 ⁇ m or more, more preferably 0.3 ⁇ m or more, and further preferably 0.5 ⁇ m or more. Further, the volume average particle diameter of the barium sulfate is preferably 20 ⁇ m or less, more preferably 10.0 ⁇ m or less, and further preferably 3.0 ⁇ m or less. For example, the volume average particle diameter of the barium sulfate is in the range of 0.1 to 20 ⁇ m, preferably in the range of 0.1 to 10.0 ⁇ m, more preferably 0.3 to 10.0 ⁇ m (preferably 0.5 to 10.0 ⁇ m), more preferably 0.3 to 3.0 ⁇ m (preferably 0.5 to 3.0 ⁇ m).
  • the use of barium sulfate having a volume average particle diameter in the above range is particularly preferred from the viewpoints of coating film hardness and coating finish.
  • TS-1 manufactured by Takehara Chemical Co., Ltd., trade name, volume average particle diameter 0.6 ⁇ m
  • TS-2 manufactured by Takehara Chemical Co., Ltd., trade name, volume
  • P-30 Takehara Chemical Industries, trade name, volume average particle diameter 1.0 ⁇ m
  • W-1 Takehara Chemical Industries, trade name, volume average particle diameter 1.5 ⁇ m
  • W-6 Takehara Chemical Industries, trade name, volume average particle diameter 4.5 ⁇ m
  • W-10 Takehara Chemical Industries, trade name, volume average particle diameter 10.0 ⁇ m
  • AC-200 Takehara Chemical Industries, trade name, volume average particle diameter 15.0 ⁇ m
  • the volume average particle diameter was measured using Microtrac MT3300 (Microtrac Bell, wet particle size distribution measuring device).
  • the compounding quantity is sulfuric acid with respect to 100 mass parts of solid content total of a binder component containing a hydroxyl-containing fluororesin (A), a polyester resin (B), and blocked polyisocyanate (C).
  • the powder coating composition of the present invention includes, as necessary, other components such as a rust preventive pigment, a surface conditioner, a fluidity conditioner, an acrylic resin, a phenol resin, an epoxy resin, a silicone resin, a curing catalyst, and a defoaming agent.
  • a rust preventive pigment such as a rust preventive pigment, a surface conditioner, a fluidity conditioner, an acrylic resin, a phenol resin, an epoxy resin, a silicone resin, a curing catalyst, and a defoaming agent.
  • rust preventive pigment examples include zinc oxide, phosphite compound, phosphate compound, molybdate compound, bismuth compound, and metal ion exchange silica.
  • Examples of the curing catalyst include metal compounds such as tin and bismuth, organic acid compounds, and organic base compounds.
  • the epoxy resin examples include bisphenol A type diglycidyl ether resin, bisphenol F type diglycidyl ether resin, aminoglycidyl ether resin, bisphenol AD type diglycidyl ether resin, and novolac type epoxy resin.
  • the novolac type epoxy resin examples include a phenol novolac type epoxy resin and a cresol novolac type epoxy resin. From the viewpoint of the weather resistance of the resulting coating film, the content of the epoxy resin is preferably less than 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the powder coating composition of the present invention. In the composition of this invention, even when it does not contain an epoxy resin, the coating film which has sufficient adhesiveness with respect to a base material can be obtained.
  • Acronal 4F (trade name, manufactured by BASF), Polyflow S (trade name, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), Regiflow LV, Regiflow P67 (above, product name, manufactured by ESTRON CHEMICAL), Modaflow. III (manufactured by Monsanto, trade name) or the like is preferably used.
  • hydrophobic silica hydrophobic silica, hydrophilic silica, aluminum oxide, or the like can be applied.
  • the production method of the powder coating composition of the present invention is not particularly limited, and a known method can be adopted.
  • a hydroxyl group-containing fluororesin (A), a polyester resin (B), a blocked polyisocyanate (C), a color pigment (E), and, if necessary, an extender pigment and other components a mixer, a blender, etc.
  • the mixture may be heated, melted and kneaded, and after cooling, the acrylic fine particles (D) may be dry blended, coarsely pulverized, finely pulverized, and filtered.
  • the powder coating composition of this invention can be coated on the conventionally used base material.
  • the base material include zinc, iron, aluminum, magnesium, steel and alloys thereof, metal base materials such as galvanized steel sheets, those having a chemical conversion coating formed on the metal surface, and these metal surfaces.
  • Examples include anodized ones, and coated metal substrates obtained by applying primer coating or electrodeposition coating to these metal substrates as necessary.
  • the chemical conversion treatment liquid used for forming the chemical conversion treatment film include a phosphate treatment liquid, a zirconium treatment liquid, a chromate treatment liquid, and the like.
  • the powder coating composition of the present invention can be applied by an electrostatic powder coating method, specifically, a corona charging method, a friction charging method, etc., and a dry film thickness of 20 to 150 ⁇ m, preferably a dry film. It can be applied in a thickness range of 30 to 80 ⁇ m.
  • the powder coating composition of the present invention can be baked at 150 to 250 ° C. for 10 to 60 minutes, preferably at 170 to 230 ° C. for 10 to 30 minutes. By coating and baking the powder coating composition of the present invention, a coating film formed by curing the powder coating composition can be obtained.
  • Step 1 Synthesis of polyacrylonitrile resin before pulverization
  • An aqueous solution in which 10 parts of polyvinyl alcohol (Kuraray PVA217), 10 parts of sodium sulfate and 1 part of copper sulfate pentahydrate are dissolved in 778 parts of deionized water is charged into a glass reaction vessel.
  • 160 parts of acrylonitrile, 40 parts of methyl methacrylate, and 2 parts of 2,2′-azobis (2-methylvaleronitrile) as a catalyst were added to the reactor as monomers, and the mixture was stirred.
  • the liquid temperature was raised to 50 ° C. and the temperature was maintained for 5 hours to obtain an aqueous dispersion of polyacrylonitrile resin.
  • the polyacrylonitrile-based resin aqueous dispersion was subjected to solid-liquid separation and dried with a hot air dryer at 70 ° C. to obtain a polyacrylonitrile-based resin.
  • Step 2 Production of resin-based acrylic fine particles by pulverization
  • the polyacrylonitrile-based resin obtained in Step 1 is pulverized with a vertical mill (SH-75 type, manufactured by Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd.), and acrylic fine particle No. having a volume average particle size of 24 ⁇ m . 1 was obtained.
  • Step 1 Synthesis of polymethyl methacrylate resin before pulverization
  • 135 parts of methyl methacrylate as a monomer, 15 parts of ethylene glycol dimethacrylate and 1 part of 2,2′-azobis (2-methylvaleronitrile) as a catalyst were added to the reaction vessel and stirred. While increasing the liquid temperature to 50 ° C.
  • an aqueous dispersion of a polymethyl methacrylate resin was obtained. Thereafter, the polymethyl methacrylate resin was dried with a hot air dryer at 70 ° C. to obtain a polymethyl methacrylate resin.
  • Process 2 Production of acrylic fine particles of resin by pulverization
  • the polymethyl methacrylate resin obtained in step 1 was pulverized with a vertical mill (SH-75 type, manufactured by Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd.). 2 was obtained.
  • Example 1 Powder coating composition No. 1 production Lumiflon 710 (Note 1) 41 parts (solid content), Iupika Coat GV-560 (Note 2) 41 parts (solid content), Vestagon B1530 (Note 5) 18 parts (solid content), Tuftic AR-650M (Note 9) ) 10 parts (solid content), 35 parts of Ti-Pure R960 (Note 16), 0.8 part of Polyflow S (Note 25) and 0.6 part of benzoin are mixed with a high speed mixer (Fukae Kogyo Co., Ltd., trade name, The mixture was stirred for 1 minute under the conditions of agitator 500 rpm and chopper 4000 rpm, and mixed uniformly.
  • a high speed mixer Frukae Kogyo Co., Ltd., trade name
  • the mixture was melt-kneaded at 120 ° C. using an extrusion kneader (Busconider PR46, manufactured by Buss AG, trade name), and discharged into a metal vat. After cooling to 50 ° C. or lower, finely pulverized with a hammer-type impact pulverizer and classified with a 150 mesh wire mesh, a powder coating composition No. 4 having an average particle diameter of 40 ⁇ m was obtained. 1 was created. *
  • Powder coating composition No. 2 to No. The powder coating composition No. 1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the contents of preparation in Production Table 1 and Table 2 in Table 22 were used. 2 to No. 22 was created.
  • test plate A zirconium-based chemical conversion treatment liquid was applied to a cold-rolled steel plate (70 mm x 150 mm x 0.8 mm) to form a chemical conversion film.
  • each powder coating composition is electrostatically powdered onto the chemical conversion coating using an electrostatic coating machine PG-1 (trade name, manufactured by Asahi Sunac Corporation) so that the dry film thickness is 40 ⁇ m. Painted.
  • each test plate was obtained by heating and drying under the condition that the surface temperature of the article to be coated was 200 ° C. and the holding time was 20 minutes.
  • Finishability The finish of the coating was evaluated according to the following criteria: ⁇ indicates good skin condition without any skin, glossy, repellency, butteriness, or dents. ⁇ indicates that any of skinnyness, glossy, repellency, buttery, or dents is observed, but there are no practical problems. .
  • indicates any of yuzu skin, glossy, repellent, buttery, and dents. ⁇ indicates that any of yuzu skin, glossy, repelling, buttery, and dents is significant.
  • Coating film hardness (pencil hardness): Regarding the coating film hardness of the test plate, a pencil scratch test specified in JIS K 5600-5-4 (1999) was performed, and evaluation was performed by tearing the coating film: ⁇ : Pencil hardness to tear the coating film is 2H ⁇ : Pencil hardness to tear the coating film is H ⁇ : Pencil hardness to tear the coating film is F ⁇ : Pencil hardness to tear the coating film is B It is as follows.
  • Weather resistance Time when the exposure test is performed using a sunshine weatherometer (according to JIS K 5600-7-7) using a carbon arc lamp type accelerated weathering tester, and the gloss retention with respect to the gloss of the film before the exposure test is 80%
  • Time when gloss retention is less than 80% is 5,000 hours or more
  • Time when gloss retention is less than 80% is 3,500 hours or more and less than 5,000 hours
  • Gloss retention is Less than 80% time 2,000 hours or more and less than 3,500 hours, X is less than 2,000 hours when the gloss retention is below 80%.
  • a slit of a book was formed to form a goblet, a cellophane (registered trademark) adhesive tape was applied to the surface, and the gobain coated surface after the tape was abruptly peeled was evaluated according to the following criteria: ⁇ : no peeling of coating film is observed ⁇ : slight peeling is observed in part of the coating film at the corner of knife wound The number of 20 ⁇ means that 21 or more of the 100 gobangs are peeled off.
  • 60 degree specular gloss The degree of gloss of the test plate is measured according to JIS K 5600-4-7 (1999) 60 degree specular gloss, and the reflectivity when the incident angle is 60 degrees is measured. Is expressed as a percentage with respect to 100: ⁇ : 60 degree specular gloss is 1 or more and 30 or less ⁇ : 60 degree specular gloss is over 30 and 50 or less ⁇ is 60 degree specular gloss greater than 50 and less than 70 X: 60 degree specular gloss exceeds 70.
  • the present invention belongs, it is preferable to obtain a matte coating film excellent in finish, coating film hardness, weather resistance, adhesion and glossiness. Therefore, it is preferable that the finish, coating film hardness, weather resistance, adhesion and gloss are all evaluated as ⁇ or ⁇ .
  • a coated plate having excellent finish, coating film hardness, weather resistance and adhesion, and having a matte coating film can be provided.

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Abstract

仕上り性、塗膜硬度、耐候性及び基材への密着性に優れた艶消し塗膜を形成できる粉体塗料組成物を提供すること。 水酸基含有フッ素樹脂(A)、酸価10mgKOH/g以下かつ水酸基価10~100mgKOH/gのポリエステル樹脂(B)、及びブロック化ポリイソシアネート(C)を含むバインダ成分、体積平均粒子径21~45μmのアクリル系微粒子(D)並びに着色顔料(E)を含有する粉体塗料組成物であって、該バインダ成分の固形分合計100質量部に対して、成分(A)を20~55質量部、成分(B)を20~55質量部、成分(C)を10~40質量部、アクリル系微粒子(D)を1~40質量部、着色顔料(E)を0.5~100質量部含有することを特徴とする粉体塗料組成物。

Description

粉体塗料組成物
 [関連出願の相互参照]
 本出願は、2017年5月26日に出願された、日本国特許出願第2017-104866号明細書(その開示全体が参照により本明細書中に援用される)に基づく優先権を主張する。本発明は、粉体塗料組成物に関する。
 近年、塗料業界において従来の有機溶剤型塗料に代わり得るものとして、揮発性有機化合物を全く含まず、排気処理や廃水処理が不要で回収再利用も可能な粉体塗料への要望が高まっている。
 例えば、特許文献1には、(A)フッ素樹脂、(B)ポリエステル樹脂、(C)顔料、(D)架橋樹脂粒子、(E)エポキシ樹脂及び(F)イソシアネート化合物を含有する艶消し粉体塗料組成物が開示されている。また、上記(D)架橋樹脂粒子を使用することによって、艶消し塗膜や仕上り性に優れる塗膜を得ることが開示されている。しかし、特許文献1に記載の粉体塗料組成物から得られた艶消し塗膜は、基材への密着性に優れるものの、耐候性が不十分なことがあった。また、上記粉体塗料組成物から得られた艶消し塗膜は、ユズ肌を生じることがあった。
 他に、特許文献2には、(A)フッ素樹脂、(B)ポリエステル樹脂、(C)顔料及び(D)表面に官能基を有したコア-シェル型アクリル樹脂粒子を含有する粉体塗料組成物が開示されている。しかし、特許文献2に記載の粉体塗料組成物では、ユズ肌のない仕上り性が良好な艶消し塗膜を得ることができなかった。このような背景から、仕上り性、塗膜硬度、耐候性及び基材への密着性に優れた艶消し塗膜を形成できる粉体塗料組成物が求められていた。
特開2012-41383号公報 特開2013-76019号公報
 発明が解決しようとする課題は、仕上り性、塗膜硬度、耐候性及び密着性に優れ、かつ艶消し塗膜を形成できる粉体塗料組成物を見出し、上記塗膜性能に優れた塗装物品を提供することである。
 本発明者らは、上記課題を解消するために鋭意検討した結果、水酸基含有フッ素樹脂(A)、酸価10mgKOH/g以下かつ水酸基価10~100mgKOH/gのポリエステル樹脂(B)、及びブロック化ポリイソシアネート(C)を含むバインダ成分、体積平均粒子径21~45μmのアクリル系微粒子(D)並びに着色顔料(E)を含有する粉体塗料組成物によって、課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
 即ち、本発明は、以下の態様に関する。 
項1. 水酸基含有フッ素樹脂(A)、酸価10mgKOH/g以下かつ水酸基価10~100mgKOH/gのポリエステル樹脂(B)、及びブロック化ポリイソシアネート(C)を含むバインダ成分、体積平均粒子径21~45μmのアクリル系微粒子(D)並びに着色顔料(E)を含有する粉体塗料組成物であって、該バインダ成分の固形分合計100質量部に対して、成分(A)を20~55質量部、成分(B)を20~55質量部、成分(C)を10~40質量部、アクリル系微粒子(D)を1~40質量部、着色顔料(E)を0.5~100質量部含有することを特徴とする粉体塗料組成物。
項2. アクリル系微粒子(D)の体積平均粒子径が、25~40μmである項1に記載の粉体塗料組成物。
項3. 水酸基含有フッ素樹脂(A)、該ポリエステル樹脂(B)及びブロック化ポリイソシアネート(C)を含むバインダ成分の固形分合計100質量部に対して、体積平均粒子径0.1~20μmの硫酸バリウムを1~50質量部含有する項1または2に記載の粉体塗料組成物。
項4. 項1~3のいずれか1項に記載の粉体塗料組成物を塗装して得られた60度鏡面光沢度が50以下である塗装物品。
項5. 項1~3のいずれか1項に記載の粉体塗料組成物の硬化物からなる60度鏡面光沢度が50以下である塗膜を有する塗装物品。
 本発明の粉体塗料組成物は、仕上り性、塗膜硬度、耐候性及び密着性に優れ、かつ、60度鏡面光沢度が50以下、好ましくは30以下の艶消し塗膜を有する塗装物品を提供できる。
 本発明の粉体塗料組成物は、水酸基含有フッ素樹脂(A)、酸価10mgKOH/g以下かつ水酸基価10~100mgKOH/gのポリエステル樹脂(B)、及びブロック化ポリイソシアネート(C)を含むバインダ成分、体積平均粒子径21~45μmのアクリル系微粒子(D)並びに着色顔料(E)を含有する。以下、詳細に説明する。
[本発明の粉体塗料組成物] 
 水酸基含有フッ素樹脂(A)
 水酸基含有フッ素樹脂(A)(以下、「(A)成分」ということもある。)は、フルオロオレフィンに基づく重合単位を有する重合体である。(A)成分は、塗料用として公知の各種水酸基含有フッ素樹脂を用いることができる。水酸基含有フッ素樹脂(A)は、フルオロオレフィンと水酸基を有するモノマーとの共重合体でもよいが、フルオロオレフィン及び水酸基を有するモノマーに基づく重合単位の他に、これらのモノマーと共重合可能な単量体に基づく重合単位を含む共重合体であってもよい。
 水酸基含有フッ素樹脂(A)は、該樹脂に含まれる水酸基と、ブロック化ポリイソシアネート(C)との反応により架橋結合を形成することが可能である。水酸基含有フッ素樹脂(A)は、水酸基の他に、チオール基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、エポキシ基、イソシアネート基、アリル基などの基を有していてもよい。
 水酸基含有フッ素樹脂(A)の水酸基価は、10~200mgKOH/g、好ましくは20~150mgKOH/g、数平均分子量は1,000~30,000、好ましくは3,000~15,000の範囲が望ましい。
 水酸基含有フッ素樹脂(A)は1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。水酸基含有フッ素樹脂(A)が2種以上の混合物である場合、該混合物を構成している各フッ素樹脂の水酸基価および数平均分子量が上記範囲内であることが、仕上り性、耐候性の為に好ましい。
 なお、本明細書において、数平均分子量は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフ(GPC)を用いて測定した数平均分子量を、標準ポリスチレンの分子量を基準にして換算した値である。具体的には、ゲルパーミュエーションクロマトグラフの測定において、「HLC8120GPC」(東ソー社製、商品名)を使用し、カラムとして、「TSKgel G-4000HXL」、「TSKgel G-3000HXL」、「TSKgel G-2500HXL」及び「TSKgel G-2000HXL」(以上、東ソー社製、商品名)の4本を使用し、移動相テトラヒドロフラン、測定温度40℃、流速1mL/min及び検出器RIの条件下で測定することができる。
 本発明における水酸基含有フッ素樹脂(A)は、フルオロオレフィンに基づく重合単位および水酸基を有するモノマーに基づく重合単位を含有する含フッ素共重合体である。
 フルオロオレフィンとしては、例えば、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、ペンタフルオロプロピレン等を挙げることができる。フルオロオレフィンは、1種を用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
 水酸基含有フッ素樹脂(A)におけるフルオロオレフィンに基づく重合単位の含有量は全重合単位に対して30~70モル%が好ましい。
 水酸基を有するモノマーとしては、例えば、アリルアルコール、2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、3-ヒドロキシプロピルビニルエーテル、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル、4-ヒドロキシシクロヘキシルビニルエーテル、2-ヒドロキシエチルアリルエーテル、3-ヒドロキシプロピルアリルエーテル、4-ヒドロキシブチルアリルエーテル、4-ヒドロキシシクロヘキシルアリルエーテル、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、無水マレイン酸、ヒドロキシ酢酸ビニル、ヒドロキシイソ酪酸ビニル、ヒドロキシプロピオン酸ビニル、ヒドロキシ酪酸ビニル、ヒドロキシ吉草酸ビニル、4-ヒドロキシシクロヘキシルカルボン酸ビニル等のヒドロキシ置換の脂肪酸のビニルエステル類等を挙げることができる。
 水酸基含有フッ素樹脂(A)における水酸基を有するモノマーに基づく重合単位の含有量は、全重合単位に対して1~50モル%が好ましい。
 水酸基含有フッ素樹脂(A)には、上記以外の単量体Hを共重合してもよい。単量体Dとしては、例えば、シクロアルキル基または分岐アルキル基を有するアルキルビニルエーテル、直鎖アルキル基を有するアルキルビニルエーテル、グリシジルビニルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニルシラン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等の有機酸のビニルエステル類、エチルアリルエーテル、プロピルアリルエーテル、ブチルアリルエーテル等のアルキルアリルエーテル類、エチレン、プロピレン、ブチレン等のオレフィン類等を挙げることができ、これらの単量体は1種または2種類以上を用いてもよい。
 前記シクロアルキル基または分岐アルキル基を有するアルキルビニルエーテルとしては、シクロヘキシルビニルエーテル、シクロペンチルビニルエーテル、2-エチルヘキシルビニルエーテル、tert-ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、3-メチルブチルビニルエーテル等が挙げられる。
 前記直鎖アルキル基を有するアルキルビニルエーテルとしては、例えば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、ペンチルビニルエーテル等を挙げることができる。
 水酸基含有フッ素樹脂(A)は、市販品から入手することができ、「ルミフロン」(商品名、旭硝子社製)などのフルオロオレフィン類とビニルエーテル類との共重合体は、良好な塗料安定性および耐候性が得られる点で好ましい。
 ポリエステル樹脂(B) 
 本発明の粉体塗料組成物に使用する酸価10mgKOH/g以下かつ水酸基価10~100mgKOH/gのポリエステル樹脂(B)(以下、「ポリエステル樹脂(B)」と略することがある)は、通常、多塩基酸成分及び多価アルコール成分とのエステル化反応又はエステル交換反応によって製造することができる。上記多塩基酸成分としては、例えば、脂環族多塩基酸成分、脂肪族多塩基酸成分、芳香族多塩基酸成分等を使用することができる。
 上記脂環族多塩基酸成分としては、一般に、1分子中に1個以上の脂環式構造(主として4~6員環)と2個以上のカルボキシル基を有する化合物、該化合物の酸無水物及び該化合物のエステル化物である。該脂環族多塩基酸成分としては、例えば、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸、3-メチル-1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、4-メチル-1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、1,2,4-シクロヘキサントリカルボン酸、1,3,5-シクロヘキサントリカルボン酸等の脂環族多価カルボン酸;これら脂環族多価カルボン酸の無水物;これら脂環族多価カルボン酸の低級アルキルエステル化物等が挙げられる。脂環族多塩基酸成分は、単独でもしくは2種以上を組合せて使用することができる。
 脂環族多塩基酸成分としては、特に、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸無水物、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸、4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物を好適に使用することができる。上記のうち、耐加水分解性の観点から、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸無水物を特に好適に使用することができる。
 上記脂肪族多塩基酸成分は、一般に、1分子中に2個以上のカルボキシル基を有する脂肪族化合物、該脂肪族化合物の酸無水物及び該脂肪族化合物のエステル化物であって、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ブラシル酸、オクタデカン二酸、クエン酸等の脂肪族多価カルボン酸;これら脂肪族多価カルボン酸の無水物;これら脂肪族多価カルボン酸の低級アルキルエステル化物等が挙げられる。脂肪族多塩基酸成分は、単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
 上記脂肪族多塩基酸成分としては、炭素数4~18のアルキレン鎖を有するジカルボン酸を使用することが好ましい。上記炭素数4~18のアルキレン鎖を有するジカルボン酸としては、例えば、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ブラシル酸、オクタデカン二酸等が挙げられ、なかでもアジピン酸を好適に使用することができる。  
 上記芳香族多塩基酸成分としては、一般に、1分子中に2個以上のカルボキシル基を有する芳香族化合物、該芳香族化合物の酸無水物及び該芳香族化合物の低級アルキルエステル化物であって、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、4,4’-ビフェニルジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の芳香族多価カルボン酸;これら芳香族多価カルボン酸の無水物;これら芳香族多価カルボン酸の低級アルキルエステル化物等が挙げられる。芳香族多塩基酸成分は、単独でもしくは2種以上組合せて使用することができる。
 前記多価アルコール成分としては、1分子中に2個以上の水酸基を有する多価アルコールを好適に使用することができる。上記多価アルコールとしては、例えば、脂環族ジオール、脂肪族ジオール、芳香族ジオール及び3価以上の多価アルコール等を挙げることができる。
 上記脂環族ジオールは、一般に、1分子中に1個以上の脂環式構造(主として4~6員環)と2個の水酸基を有する化合物である。該脂環族ジオールとしては、例えば、1,4-シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールF等の2価アルコール;これらの2価アルコールにε-カプロラクトン等のラクトン化合物を付加したポリラクトンジオール等が挙げられ、これらは単独でもしくは2種以上組合せて使用することができる。
 上記脂肪族ジオールは、一般に、1分子中に2個の水酸基を有する脂肪族化合物である。該脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、1,2-ブタンジオール、3-メチル-1,2-ブタンジオール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,4-ペンタンジオール、2,4-ペンタンジオール、2,3-ジメチルトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,5-ヘキサンジオール、1,4-ヘキサンジオール、2,5-ヘキサンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオール、ネオペンチルグリコール;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール及びポリブチレングリコール等のポリエーテルジオール化合物等が挙げられ、これらは単独でもしくは2種以上組合せて使用することができる。
 上記芳香族ジオールは、一般に、1分子中に2個の水酸基を有する芳香族化合物である。該芳香族ジオールとしては、例えば、ビス(ヒドロキシエチル)テレフタレート等のエステルジオール化合物;ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物等が挙げられ、これらは単独でもしくは2種以上組合せて使用することができる。
 3価以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジグリセリン、トリグリセリン、1,2,6-ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニット等の3価以上のアルコール;これらの3価以上のアルコールにε-カプロラクトン等のラクトン化合物を付加させたポリラクトンポリオール化合物;トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、トリス(2-ヒドロキシプロピル)イソシアヌレート、トリス(2-ヒドロキシブチル)イソシアヌレート等のトリス(ヒドロキシアルキル)イソシアヌレート等が挙げることができる。これらのうち、特に、トリメチロールプロパンが好ましい。
 本発明に使用するポリエステル樹脂(B)の製造は、特に限定されるものではなく、通常の方法に従って行なうことができる。例えば、前記多塩基酸成分を必須成分とする酸成分と多価アルコール成分とを窒素気流中、150~250℃で5~10時間反応させて、エステル化反応又はエステル交換反応を行なうことにより製造することができる。  
 上記エステル化反応又はエステル交換反応では、上記酸成分及びアルコール成分を一度に添加してもよいし、数回に分けて添加してもよい。また、はじめにカルボキシル基含有ポリエステル樹脂を合成した後、上記アルコール成分を用いて、該カルボキシル基含有ポリエステル樹脂中のカルボキシル基の一部をエステル化してもよい。さらに、はじめに水酸基含有のポリエステル樹脂を合成した後、酸無水物を反応させて、水酸基含有のポリエステル樹脂をハーフエステル化させてもよい。
 前記エステル化又はエステル交換反応の際には、反応を促進させるために、触媒を用いてもよい。触媒としては、ジブチル錫オキサイド、三酸化アンチモン、酢酸亜鉛、酢酸マンガン、酢酸コバルト、酢酸カルシウム、酢酸鉛、テトラブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート等の既知の触媒を使用することができる。  
 また、ポリエステル樹脂(B)は、該樹脂の調製中、もしくはエステル化反応後又はエステル交換反応後に、脂肪酸、油脂、モノエポキシ化合物、モノアルコール化合物、ポリイソシアネート化合物等で変性することができる。
 上記脂肪酸としては、例えば、ヤシ油脂肪酸、綿実油脂肪酸、麻実油脂肪酸、米ぬか油脂肪酸、魚油脂肪酸、トール油脂肪酸、大豆油脂肪酸、アマニ油脂肪酸、桐油脂肪酸、ナタネ油脂肪酸、ヒマシ油脂肪酸、脱水ヒマシ油脂肪酸、サフラワー油脂肪酸等の脂肪酸;ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等を挙げることができる。
 油脂としては、例えば、ヤシ油、綿実油、麻実油、米ぬか油、魚油、トール油、大豆油、アマニ油、桐油、ナタネ油、ヒマシ油、脱水ヒマシ油、サフラワー油等が挙げられる。
 上記変性に用いられるポリイソシアネート化合物としては、例えば、リジンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート化合物;水素添加キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、メチルシクロヘキサン-2,4-ジイソシアネート、メチルシクロヘキサン-2,6-ジイソシアネート、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、1,3-(イソシアナトメチル)シクロヘキサン等の脂環族ジイソシアネート化合物;トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート化合物;リジントリイソシアネート等の3価以上のポリイソシアネート等の有機ポリイソシアネートそれ自体、又はこれらの各有機ポリイソシアネートと多価アルコール、低分子量ポリエステル樹脂もしくは水等との付加物、あるいは上記した各有機ジイソシアネート同士の環化重合体(例えば、イソシアヌレート)、ビゥレット型付加物等を挙げることができる。これらは、単独でもしくは2種以上組合せて使用することができる。
 ポリエステル樹脂(B)の数平均分子量は、得られる塗膜の塗膜硬度、加工性、仕上り性の観点から、2,000~30,000が好ましく、特に3,000~25,000の範囲内が好適である。
 ポリエステル樹脂(B)の酸価は、仕上り性の点から10mgKOH/g以下、好ましくは1~6mgKOH/gの範囲内である。水酸基価は、塗膜硬度、密着性の点から10~100mgKOH/g、好ましくは20~70mgKOH/gの範囲内である。ここで酸価とは、樹脂1g中に含まれる酸性遊離官能基を中和するのに必要な水酸化カリウムのmg数を、アルカリ中和滴定に基づく常法により求めたものである。また、水酸基価の測定は、JISK-0070(1992)に準拠して行うことができる。具体的には、試料にアセチル化試薬(無水酢酸25gにピリジンを加えて全体が100mlになるように調整した無水酢酸ピリジン溶液)を5ml加えてグリセリン浴中で加熱した後、水酸化カリウム溶液でフェノールフタレインを指示薬として滴定し、下記式により算出することができる。
水酸基価(mgKOH/g)=〔V×56.1×C/m〕+D
V:滴定量(ml)、
C:滴定液の濃度(mol/l)、
m:試料の固形分質量(g)、
D:試料の酸価(mgKOH/g)。
 ブロック化ポリイソシアネート(C)
 本発明の粉体塗料組成物におけるブロック化ポリイソシアネート(C)は、例えば、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有する化合物、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート;テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート;メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、イソホロンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート及びシクロペンタンジイソシアネートなどの脂環族ジイソシアネート;該ポリイソシアネートのビウレットタイプ付加物、アロファネートタイプ付加物、イソシアヌレート環タイプ付加物;これらのポリイソシアネートと低分子量もしくは高分子量のポリオール化合物(例えば、アクリルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールなど)とをイソシアネート基過剰で反応させてなるイソシアネート基含有プレポリマーなどのポリイソシアネートを、ブロック剤により遊離のイソシアネート基を封鎖したブロック化ポリイソシアネート化合物を挙げることができる。
 上記ブロック剤としては、例えば、フェノール化合物、オキシム化合物、活性メチレン化合物、ラクタム化合物、アルコール化合物、メルカプタン化合物、酸アミド系化合物、イミド系化合物、アミン系化合物、イミダゾール系化合物、尿素系化合物、カルバミン酸系化合物、イミン系化合物などを挙げることができる。
 なお、本発明の粉体塗料組成物は、水酸基含有フッ素樹脂(A)、ポリエステル樹脂(B)、及びブロック化ポリイソシアネート(C)を含むバインダ成分の固形分合計100質量部に対して、成分(A)を20質量部以上含むことが好ましく、25質量部以上含むことがより好ましい。本発明の粉体塗料組成物は、水酸基含有フッ素樹脂(A)、ポリエステル樹脂(B)、及びブロック化ポリイソシアネート(C)を含むバインダ成分の固形分合計100質量部に対して、成分(A)を55質量部以下含むことが好ましく、50質量部以下含むことがより好ましい。本発明の粉体塗料組成物は、水酸基含有フッ素樹脂(A)、ポリエステル樹脂(B)、及びブロック化ポリイソシアネート(C)を含むバインダ成分の固形分合計100質量部に対して、成分(B)を20質量部以上含むことが好ましく、25質量部以上含むことがより好ましく、30質量部以上含むことがより好ましい。本発明の粉体塗料組成物は、水酸基含有フッ素樹脂(A)、ポリエステル樹脂(B)、及びブロック化ポリイソシアネート(C)を含むバインダ成分の固形分合計100質量部に対して、成分(B)を55質量部以下含むことが好ましく、50質量部以下含むことがより好ましく、45質量部以下含むことがより好ましい。本発明の粉体塗料組成物は、水酸基含有フッ素樹脂(A)、ポリエステル樹脂(B)、及びブロック化ポリイソシアネート(C)を含むバインダ成分の固形分合計100質量部に対して、成分(C)を10質量部以上含むことが好ましく、15質量部以上含むことがより好ましい。本発明の粉体塗料組成物は、水酸基含有フッ素樹脂(A)、ポリエステル樹脂(B)、及びブロック化ポリイソシアネート(C)を含むバインダ成分の固形分合計100質量部に対して、成分(C)を40質量部以下含むことが好ましく、30質量部以下含むことが好ましく、25質量部以下含むことが好ましい。好ましい実施形態において、本発明の粉体塗料組成物は、水酸基含有フッ素樹脂(A)、ポリエステル樹脂(B)、及びブロック化ポリイソシアネート(C)を含むバインダ成分の固形分合計100質量部に対して、成分(A)20~55質量部、好ましくは25~50質量部、より好ましくは30~45質量部、成分(B)20~55質量部、好ましくは25~55質量部、より好ましくは30~55質量部、より好ましくは30~50質量部、より好ましくは30~45質量部、及び成分(C)10~40質量部、好ましくは15~30質量部、より好ましくは15~25質量部含むことが、塗膜硬度及び密着性の面から好適である。
 アクリル系微粒子(D)
 本発明の粉体塗料組成物は、艶消剤として、体積平均粒子径21~45μmのアクリル系微粒子(D)を含有することによって、仕上り性、塗膜硬度、耐候性及び密着性に優れ、かつ艶消し塗膜を得ることができる。
 上記アクリル系微粒子(D)の製造方法としては、特に限定されるものではなく、それ自体既知の重合方法、例えば、懸濁重合、溶液重合、乳化重合法、塊状重合等によって、重合性不飽和モノマーを反応させることによって得ることができる。これらの重合方法の中でも、特に、懸濁重合が好ましい。
 上記重合性不飽和モノマーとしては、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、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート等の炭素数1~24のアルキル(メタ)アクリレート;スチレン、酢酸ビニル;アクリル酸、メタアクリル酸、アクリロニトリル、メタクリロニトリル;マレイン酸、無水マレイン酸、クロトン酸、イタコン酸などのカルボキシル基含有モノマー;N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N-t-ブチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどの含窒素アルキル(メタ)アクリレート;アクリルアミド、メタクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-メトキシメチル(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,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド等の重合性アミド類;2-ビニルピリジン、1-ビニル-2-ピロリドン、4-ビニルピリジン、アリルアミンなどの窒素含有モノマー;2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2,3-ジヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート及びポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等の多価アルコールとアクリル酸又はメタクリル酸とのモノエステル化物;上記多価アルコールとアクリル酸又はメタクリル酸とのモノエステル化物にε-カプロラクトンを開環重合した化合物などの水酸基含有モノマー;1分子中に2個以上の重合性不飽和基を有するモノマー類等を挙げることができる。
 これらの重合性不飽和モノマーは、1種で、又は2種以上を組合せて使用することができる。
 本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート又はメタアクリレートを意味し、「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸又はメタクリル酸を意味し、「(メタ)アクリルアミド」は、アクリルアミド又はメタクリルアミドを意味する。
 本発明の粉体塗料組成物に使用するアクリル系微粒子(D)は、メチル(メタ)アクリレートを含むモノマー混合物の共重合体を含むアクリル系微粒子であることが、耐候性向上の為に望ましい。また、アクリル系微粒子(D)は架橋したものであってもよい。
 アクリル系微粒子(D)の体積平均粒子径は、21~45μm、さらに25~40μmであることが、60度鏡面光沢度が50以下、好ましくは30以下の仕上り性に優れた艶消し塗膜を得るために好適である。なお本明細書中におけるアクリル系微粒子(D)の体積平均粒子径は、マイクロトラックMT3300(マイクロトラック・ベル、湿式粒度分布測定装置)を用いて測定した。
 上記アクリル系微粒子(D)の市販品としては、具体的には、ガンツパールGB-22S(アイカ工業株式会社製、商品名、体積平均粒子径22μm、アクリル樹脂粒子)、テクポリマーSSX-127(積水化成品工業株式会社製、商品名、体積平均粒子径27μm、ポリメタクリル酸メチル樹脂粒子)、テクポリマーMBX-30(積水化成品工業株式会社製、商品名、体積平均粒子径30μm、ポリメタクリル酸メチル樹脂粒子)、テクポリマーMBX-40(積水化成品工業株式会社製、商品名、体積平均粒子径40μm、ポリメタクリル酸メチル樹脂粒子)、テクポリマーMB20X-30(積水化成品工業株式会社製、商品名、体積平均粒子径30μm、ポリメタクリル酸メチル樹脂粒子)、タフチックAR-650M(東洋紡績株式会社製、商品名、体積平均粒子径30μm、ポリメタクリル酸メチル樹脂粒子)、タフチックAR-650MX(東洋紡績株式会社製、商品名、体積平均粒子径40μm、ポリメタクリル酸メチル樹脂粒子)等が挙げられる。
 なお、アクリル系微粒子(D)の配合割合は、水酸基含有フッ素樹脂(A)、ポリエステル樹脂(B)及びブロック化ポリイソシアネート(C)を含むバインダ成分の固形分合計100質量部に対して、アクリル系微粒子(D)を1~40質量部、さらに5~25質量部の範囲であることが、仕上り性、塗膜硬度、耐候性及び基材への密着性に優れた艶消し塗膜を得るために好適である。
 また、アクリル系微粒子(D)の配合量が1質量部未満では、艶消し塗膜を得ることができない場合があり、またアクリル系微粒子(D)の配合量が20質量部を超えると、仕上り性や耐候性を損う場合がある。
 着色顔料(E) 
 上記着色顔料(E)としては、例えば、二酸化チタン、カーボンブラック、キナクリドン、ジケトピロロピロール、イソインドリノン、インダンスロン、ペリレン、ペリノン、アントラキノン、ジオキサジン、ベンゾイミダゾロン、トリフェニルメタンキノフタロン、アントラピリミジン、黄鉛、パールマイカ、透明パールマイカ、着色マイカ、干渉マイカ、フタロシアニン、ハロゲン化フタロシアニン、アゾ顔料(アゾメチン金属錯体、縮合アゾ等)、酸化鉄、銅フタロシアニン、縮合多環類顔料等を挙げることができる。
 上記二酸化チタン顔料(e)の市販品としては、具体的には、Ti-Pure R960 (DuPont社製、商品名)、タイペークCR-95(石原産業社製、商品名)等が挙げられる。
 なお着色顔料(E)の配合量は、水酸基含有フッ素樹脂(A)、ポリエステル樹脂(B)及びブロック化ポリイソシアネート(C)を含むバインダ成分の固形分合計100質量部に対して、着色顔料(E)を0.5~100質量部、好ましくは1~75質量部、より好ましくは1~60質量部含有することが、仕上り性及び耐候性の面から好ましい。
 体質顔料 
 本発明の粉体塗料組成物は、必要に応じて、公知の体質顔料を含んでもよい。前記体質顔料としては、例えば、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、含水珪酸マグネシウム(タルク)、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム(石膏)、珪藻土、マイカ(雲母粉)、ネフェリンサイナイト、シリカ、ノイブルグ珪土等が挙げられる。上記ネフェリンサイナイトの市販品としては、ミネックスEX(白石カルシウム社製、商品名)等が挙げられる。塗膜硬度の観点から体質顔料としては特に硫酸バリウムが好ましい。上記硫酸バリウムの体積平均粒子径は、0.1μm以上が好ましく、0.3μm以上がより好ましく、0.5μm以上がさらに好ましい。また、上記硫酸バリウムの体積平均粒子径は、20μm以下が好ましく、10.0μm以下がより好ましく、3.0μm以下がさらに好ましい。例えば、上記硫酸バリウムの体積平均粒子径の範囲としては、0.1~20μmの範囲内、好ましくは、0.1~10.0μmの範囲内、より好ましくは0.3~10.0μm(好ましくは0.5~10.0μm)、さらに好ましくは、0.3~3.0μm(好ましくは0.5~3.0μm)の範囲内で適宜設定できる。上記の範囲の体積平均粒子径を有する硫酸バリウムを用いることが、塗膜硬度および塗膜の仕上り性の点で特に好ましい。
 前記硫酸バリウムの市販品としては、具体的には、TS-1(竹原化学工業社製、商品名、体積平均粒子径0.6μm)、TS-2(竹原化学工業社製、商品名、体積平均粒子径0.3μm)、P-30(竹原化学工業社製、商品名、体積平均粒子径1.0μm)、W-1(竹原化学工業社製、商品名、体積平均粒子径1.5μm)、W-6(竹原化学工業社製、商品名、体積平均粒子径4.5μm)、W-10(竹原化学工業社製、商品名、体積平均粒子径10.0μm)、AC-200(竹原化学工業社製、商品名、体積平均粒子径15.0μm)等が挙げられる。なお、前記体積平均粒子径は、マイクロトラックMT3300(マイクロトラック・ベル、湿式粒度分布測定装置)を用いて測定した。
 なお硫酸バリウムを配合する場合、その配合量は、水酸基含有フッ素樹脂(A)、ポリエステル樹脂(B)及びブロック化ポリイソシアネート(C)を含むバインダ成分の固形分合計100質量部に対して、硫酸バリウムを1~50質量部、好ましくは2~30質量部含有することが、得られる艶消し塗膜の仕上り性向上の面から望ましい。
 その他の成分 
 本発明の粉体塗料組成物は、その他の成分として、必要に応じて、防錆顔料、表面調整剤、流動性調整剤、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、硬化触媒、消泡剤、顔料分散剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、磁性粉、レベリング剤、ベンゾインなどのワキ防止剤、可塑剤、帯電制御剤、シランカップリング剤等を含有することができる。
 前記防錆顔料としては、例えば、酸化亜鉛、亜リン酸塩化合物、リン酸塩化合物、モリブテン酸塩系化合物、ビスマス化合物、金属イオン交換シリカなどが挙げられる。
 前記硬化触媒としては、例えば、スズ、ビスマス等の金属化合物、有機酸化合物、有機塩基化合物等が挙げられる。
 前記エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型ジグリシジルエーテル樹脂、ビスフェノールF型ジグリシジルエーテル樹脂、アミノグリシジルエーテル樹脂、ビスフェノールAD型ジグリシジルエーテル樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。上記ノボラック型エポキシ樹脂としては、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などを挙げることができる。得られる塗膜の耐候性の観点から、本発明の粉体塗料組成物100質量部に対して、エポキシ樹脂は1質量部未満の含有量が好ましい。本発明の組成物においては、エポキシ樹脂を含まない場合においても、基材に対する十分な密着性を有する塗膜を得ることができる。
 前記表面調整剤の市販品としては、アクロナール4F(BASF社製、商品名)、ポリフローS(共栄社化学社製、商品名)、レジフローLV、レジフローP67(以上、ESTRONCHEMICAL社製、商品名)、モダフローIII(モンサント社製、商品名)等が好適に用いられる。
 上記流動性調整剤としては、疎水性シリカ、親水性シリカや酸化アルミニウム等が適用できる。
 本発明の粉体塗料組成物の製造方法としては、特に限定されず、公知の方法を採用できる。例えば、水酸基含有フッ素樹脂(A)、ポリエステル樹脂(B)、ブロック化ポリイソシアネート(C)、アクリル系微粒子(D)、着色顔料(E)、および必要に応じて、体質顔料及びその他の成分を、ミキサー、ブレンダー等でドライブレンドした後、加熱溶融混練し、冷却、粗粉砕、微粉砕、濾過することにより製造することができる。
 また、例えば、水酸基含有フッ素樹脂(A)、ポリエステル樹脂(B)、ブロック化ポリイソシアネート(C)、着色顔料(E)、および必要に応じて、体質顔料及びその他の成分を、ミキサー、ブレンダー等でドライブレンドした後、加熱溶融混練し、冷却後、アクリル系微粒子(D)をドライブレンドし、粗粉砕、微粉砕、濾過することにより製造してもよい。
 塗膜形成方法について
 本発明の粉体塗料組成物は、従来から使用されている基材に塗装することができる。該基材としては、例えば、亜鉛、鉄、アルミニウム、マグネシウム、鋼およびこれらの合金、亜鉛めっき鋼板等の金属基材、これらの金属表面に化成処理被膜が形成されたもの、これらの金属表面を陽極酸化処理したもの、これらの金属基材に必要に応じてプライマー塗装や電着塗装等を施した塗装金属基材等が挙げられる。上記化成処理被膜を形成するために用いる化成処理液としては、例えば、りん酸塩処理液、ジルコニウム処理液及びクロメート処理液等が挙げられる。
 本発明の粉体塗料組成物の塗装は、静電粉体塗装方法、具体的には、コロナ帯電式、摩擦帯電式等によって行うことができ、乾燥膜厚で20~150μm、好ましくは乾燥膜厚で30~80μmの範囲で塗装することができる。本発明の粉体塗料組成物の焼き付けは、150~250℃で10分間~60分間、好ましくは170~230℃で10~30分間の条件で行うことができる。本発明の粉体塗料組成物を塗装し焼き付けることにより、当該粉体塗料組成物が硬化してなる塗膜を得ることができる。
 以下、製造例、実施例及び比較例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。各例中の「部」は質量部、「%」は質量%を示す。
 (製造例1) アクリル微粒子No.1の製造例 
以下の工程1~工程2によって、アクリル微粒子No.1を得た。 
 工程1:粉砕前のポリアクリロニトリル系樹脂の合成 
 脱イオン水778部に、ポリビニルアルコール(クラレ製PVA217)10部、硫酸ナトリウム10部、硫酸銅・5水和物1部を溶解した水溶液をガラス製反応槽に仕込む。次いで単量体として、アクリロニトリルを160部、メタアクリル酸メチルを40部、触媒として2,2’―アゾビス(2-メチルバレロニトリル)2部を溶解したものを反応槽に添加し、攪拌しながら液温度を50℃に上昇させ5時間温度保持させることでポリアクリロニトリル系樹脂の水分散体を得た。その後、ポリアクリロニトリル系樹脂の水分散体を固液分離し、70℃の熱風乾燥機で乾燥し、ポリアクリロニトリル系樹脂を得た。
 工程2:粉砕による樹脂のアクリル系微粒子の製造
工程1で得られたポリアクリロニトリル系樹脂を竪型ミル(石川島播磨重工業製、SH-75型)で粉砕し、体積平均粒子径24μmのアクリル微粒子No.1を得た。
 (製造例2) アクリル微粒子No.2の製造例
以下の工程1~工程2によって、アクリル微粒子No.2を得た。 
 工程1:粉砕前のポリメタクリル酸メチル系樹脂の合成 
 脱イオン水831部にポリビニルアルコール(クラレ製、PVA217)7部、硫酸ナトリウム10部、硫酸銅・5水和物1部を溶解した水溶液をガラス製反応槽に仕込む。次いで単量体として、メタクリル酸メチルを135部、エチレングリコールジメタクリレートを15部、触媒として2,2’―アゾビス(2-メチルバレロニトリル)1部を溶解したものを反応槽に添加し、攪拌しながら液温度を50℃に上昇させ5時間温度保持させることで、ポリメタクリル酸メチル系樹脂の水分散体を得た。その後、ポリメタクリル酸メチル系樹脂を70℃の熱風乾燥機で乾燥し、ポリメタクリル酸メチル系樹脂を得た。 
 工程2:粉砕による樹脂のアクリル系微粒子の製造 
 工程1で得られたポリメタクリル酸メチル系樹脂を竪型ミル(石川島播磨重工業製、SH-75型)で粉砕し、体積平均粒子径18μmのアクリル微粒子No.2を得た。
 実施例及び比較例 
 (実施例1)粉体塗料組成物No.1の製造 
 ルミフロン710(注1)41部(固形分)、ユピカコートGV-560(注2)を41部(固形分)、ベスタゴンB1530(注5)を18部(固形分)、タフチックAR-650M(注9)を10部(固形分)、Ti-PureR960(注16)35部、ポリフローS(注25)0.8部及びベンゾイン0.6部を、ハイスピードミキサー(深江工業株式会社製、商品名、容量2リットル)に投入し、アジテーター500rpm、チョッパー4000rpmの条件で1分間攪拌して均一に混合した。
 次に、押し出し混練機(ブスコニーダーPR46、Buss AG社製、商品名)を用いて上記混合物を120℃で溶融混練し、金属製バットに排出した。50℃以下に冷却後ハンマー式衝撃粉砕機で微粉砕し、150メッシュの金網で分級することにより、平均粒子径40μmの粉体塗料組成物No.1を作成した。 
 (実施例2~22)粉体塗料組成物No.2~No.22の製造
 表1及び表2の配合内容とする以外は、実施例1と同様の操作にて、粉体塗料組成物No.2~No.22を作成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 比較例1~14 粉体塗料組成物No.23~No.36の製造
 表3の配合内容とする以外は、実施例1と同様の操作にて、粉体塗料組成物No.23~No.36を作成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
(注1)ルミフロン710F:旭硝子社製、商品名、フルオロオレフィン類とビニルエーテル類の共重合体である水酸基含有フッ素樹脂、水酸基価46mgKOH/g
(注2)ユピカコートGV-560:日本ユピカ社製、商品名、ポリエステル樹脂、酸価5mgKOH/g、水酸基価50mgKOH/g
(注3)ファインデックA-239-X:DIC社製、商品名、ポリエステル樹脂、酸価14mgKOH/g、水酸基価22mgKOH/g
(注4)ポリエステル樹脂A:自社製、酸価20mgKOH/g、水酸基価50mgKOH/g
(注5)ベスタゴンB1530:デグサ社製、商品名、ε-カプロラクタムでブロック化されたイソホロンジイソシアネート
(注6)JER 1001:三菱化学製 ビスフェノールA型 エポキシ当量450~500、軟化点64℃
 JER 1004:三菱化学製 ビスフェノールA型 エポキシ当量875~975、軟化点97℃
(注7)ガンツパールGB-22S:アイカ工業株式会社製、商品名、体積平均粒子径22μm、アクリル系架橋樹脂粒子
(注8)テクポリマーSSX-127:積水化成品工業株式会社製、商品名、体積平均粒子径27μm、ポリメタクリル酸メチル系架橋樹脂粒子
(注9)テクポリマーMBX-30:積水化成品工業株式会社製、商品名、体積平均粒子径30μm、ポリメタクリル酸メチル系架橋樹脂粒子
(注10)テクポリマーMBX-40:積水化成品工業株式会社製、商品名、体積平均粒子径40μm、ポリメタクリル酸メチル系架橋樹脂粒子
(注11)タフチックAM:東洋紡績株式会社製、商品名、体積平均粒子径10μm、ポリアクリルニトリル樹脂粒子
(注12)ガンツパール GM10K:アイカ工業社製、商品名、体積平均粒子径10μm、ポリポリメタクリル酸メチル樹脂粒子
(注13)タフチックAR650ML:東洋紡績株式会社製、商品名、平均粒径80μm、ポリメタクリル酸メチル樹脂粒子
(注14)タフチックAR650L:東洋紡績株式会社製、商品名、平均粒径100μm、ポリメタクリル酸メチル樹脂粒子
(注15)タフチックFH-S005:東洋紡績株式会社製、商品名、体積平均粒子径  5μm
(注16)Ti-PureR960:DuPont株式会社製、商品名、チタン白
(注17)タイぺークCR-97:石原産業株式会社製、商品名、チタン白
(注18)バリファインBF-20:堺化学工業社製、商品名、硫酸バリウム、平均粒子径0.03μm
(注19)沈降性硫酸バリウムTS-1:竹原化学工業社製、商品名、体積平均粒子径0.6μm
(注20)ポリフローS:共栄社化学社製、商品名、表面調整剤
 試験板の作成
 冷延鋼板(70mm×150mm×0.8mm)にジルコニウム系化成処理液を施して化成処理皮膜を形成した。次いで、該化成処理皮膜上に、各粉体塗料組成物を、静電塗装機PG-1(旭サナック社製、商品名)を使用して乾燥膜厚が40μmになるように静電粉体塗装した。次いで、被塗物表面温度200℃で保持時間20分間の条件で加熱乾燥を行って各試験板を得た。
 塗膜性能試験
 上記試験板を用い、後記の試験条件に従って塗膜性能試験に供した。結果を表1~3に併せて示す。
 (注21)仕上り性:
 塗膜の仕上り性を下記基準によって評価した:
 ◎は、ユズ肌、ツヤムラ、ハジキ、ブツ、ヘコミのいずれもなく塗面状態が良好である ○は、ユズ肌、ツヤムラ、ハジキ、ブツ、ヘコミのいずれかが少し認められるが、実用上問題なし。
 △は、ユズ肌、ツヤムラ、ハジキ、ブツ、ヘコミのいずれかがみられる
 ×は、ユズ肌、ツヤムラ、ハジキ、ブツ、ヘコミのいずれかが著しい。
 (注22)塗膜硬度(鉛筆硬度):
 試験板の塗膜硬度について、JIS K 5600-5-4(1999)に規定する鉛筆引っかき試験を行い、塗膜の破れによる評価を行った:
  ◎は、塗膜が破れる鉛筆硬度が2Hである
  ○は、塗膜が破れる鉛筆硬度がHである
  △は、塗膜が破れる鉛筆硬度がFである
  ×は、塗膜が破れる鉛筆硬度がB以下である。
 (注23)耐候性:
 カーボンアーク灯式促進耐候性試験機サンシャインウェザオメーター(JIS K 5600-7-7に準拠)を使用して暴露試験を行い、暴露試験前の塗膜光沢に対する光沢保持率が80%となる時間により、塗膜の耐候性を評価した:
 ◎は、光沢保持率が80%を下回る時間が5,000時間以上
 ○は、光沢保持率が80%を下回る時間が3,500時間以上、かつ5,000時間未満
 △は、光沢保持率が80%を下回る時間2,000時間以上、かつ3,500時間未満、
 ×は、光沢保持率が80%を下回る時間2,000時間未満。
 (注24)密着性:
 上記試験板を用い、JIS K 5600-6-2(1999)に準じて、40℃の温水に浸漬して240時間後に引き上げた。次いで、JIS K 5600-5-6(1999)碁盤目-テープ法に準じて、塗装板の塗膜面に素地に達するようにナイフを使用して約2mmの間隔で縦、横それぞれ平行に11本の切目を入れてゴバン目を形成し、その表面にセロハン(登録商標)粘着テープを貼着し、テープを急激に剥離した後のゴバン目塗面を下記基準にて評価した:
 ◎は、塗膜の剥離が全く認められない
 ○は、ナイフ傷の角の塗膜の一部にわずかに剥離が認められる
 △は、100個のゴバン目のうち全てが剥離したものが1~20個である
 ×は、100個のゴバン目のうち全てが剥離したものが21個以上である。
 (注25)60度鏡面光沢度:
試験板の光沢の程度を、JIS K 5600-4-7(1999)の60度鏡面光沢度に従い、入射角が60度のときの反射率を測定して、鏡面光沢度の基準面の光沢度を100としたときの百分率で表した:
 ◎は、60度鏡面光沢度が1以上で、かつ30以下である
 ○は、60度鏡面光沢度が30を超えて、かつ50以下である        
 △は、60度鏡面光沢度が50を超えて、かつ70以下である        
 ×は、60度鏡面光沢度が70を超える。
 尚、本発明の属する技術分野においては、仕上がり性、塗膜硬度、耐候性、密着性及び光沢度が全て優れた艶消し塗膜が得られることが好ましい。従って、上記仕上がり性、塗膜硬度、耐候性、密着性及び光沢度が全て◎又は○評価であることが好ましい。
 仕上り性、塗膜硬度、耐候性及び密着性に優れ、かつ艶消し塗膜を有する塗装板を提供できる。

Claims (4)

  1. 水酸基含有フッ素樹脂(A)、酸価10mgKOH/g以下かつ水酸基価10~100mgKOH/gのポリエステル樹脂(B)、及びブロック化ポリイソシアネート(C)を含むバインダ成分、体積平均粒子径21~45μmのアクリル系微粒子(D)並びに着色顔料(E)を含有する粉体塗料組成物であって、該バインダ成分の固形分合計100質量部に対して、成分(A)を20~55質量部、成分(B)を20~55質量部、成分(C)を10~40質量部、アクリル系微粒子(D)を1~40質量部、着色顔料(E)を0.5~100質量部含有することを特徴とする粉体塗料組成物。
  2. アクリル系微粒子(D)の体積平均粒子径が、25~40μmである請求項1に記載の粉体塗料組成物。
  3. 水酸基含有フッ素樹脂(A)、該ポリエステル樹脂(B)及びブロック化ポリイソシアネート(C)を含むバインダ成分の固形分合計100質量部に対して、体積平均粒子径0.1~20μmの硫酸バリウムを1~50質量部含有する請求項1に記載の粉体塗料組成物。
  4. 請求項1に記載の粉体塗料組成物の硬化物からなる60度鏡面光沢度が50以下である塗膜を有する塗装物品。
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