JP2000212506A

JP2000212506A - 塗料用バインダ―および塗料組成物

Info

Publication number: JP2000212506A
Application number: JP11011485A
Authority: JP
Inventors: Eiji Seki; 英二関; Tetsuji Tono; 哲二東野
Original assignee: Arakawa Chemical Industries Ltd
Current assignee: Arakawa Chemical Industries Ltd
Priority date: 1999-01-20
Filing date: 1999-01-20
Publication date: 2000-08-02

Abstract

(57)【要約】【課題】ウェットインキ適性、加工性および硬化剤と
の硬化性のいずれにも優れたポリエステル樹脂を用いた
塗料用バインダーおよび塗料組成物を提供すること。【解決手段】ポリオール成分（Ａ）と多塩基酸成分
（Ｂ）とを反応させて得られるポリエステル樹脂からな
る塗料用バインダーであって、ポリエステル樹脂が、ポ
リオール成分（Ａ）として２，４−ジアルキル−１，５
−ペンタンジオールを含有し、かつ多塩基酸成分（Ｂ）
として芳香族多塩基酸を含有するものを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は塗料用バインダーお
よび塗料組成物に関する。本発明の塗料組成物は、特
に、缶用仕上げニス塗料として有用である。

【０００２】

【従来の技術】チョコレート、ビスケット、海苔等の
包装用の美術缶や石油缶等に用いられている各種金属加
工物は、一般に防錆や美観の目的から塗装が施されてい
る。通常これらの塗装は、金属板にまずホワイトコーテ
ィング等を施し、次いで、文字・図柄等を印刷し、さら
に透明の仕上げニス塗料を塗布することにより行われて
いる。従来、前記塗装は各工程毎に焼付け、硬化が行わ
れていたが、生産性向上のため印刷インキ塗布後に印刷
インキが未硬化のまま、次の工程の仕上げニス塗料を塗
布し、その後焼付ける塗膜形成方法が行われるようにな
ってきている。

【０００３】しかし、未硬化のインキ層の上に仕上げニ
ス塗料を塗布するとインキが仕上げニス塗料とともに流
れ、特に印刷部分の縁ではインキが“ひげ”をはやした
ように流れる、いわゆる“ブリード現象”や、印刷部の
縁に段差ができるいわゆる“エンボス現象”およびイン
キ面に縞模様が生ずる等のウェットインキ適性の問題が
生ずる。また、塗装後には各用途に応じ金属加工が施さ
れるため、加工性も重要な物性の一つである。

【０００４】一般に、このような仕上げニス塗料のバイ
ンダーとしては、ウェット適性の比較的良好なアクリル
系またはエポキシエステル系樹脂を主成分とする塗料が
使用されていた。しかし、これらの樹脂は加工性が劣っ
ているために、塗膜に“ワレ・ハガレ”等の問題が生じ
ており缶用仕上げニス塗料としては使用しがたい。ま
た、近年ではウェットインキ適性に優れるポリエステル
系樹脂が使用されている。このようなポリエステル系樹
脂としては、たとえば、特開平３−１２１１７２号公報
に記載のポリエステル樹脂系塗料等がある。しかし、こ
のようなポリエステル樹脂系塗料は加工性が充分でな
く、またアミノ樹脂などの硬化剤との硬化性が劣るとい
う問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はウェットイン
キ適性、加工性および硬化剤との硬化性のいずれにも優
れたポリエステル樹脂を用いた塗料用バインダーおよび
塗料組成物を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記のごと
き課題を解決すべく、鋭意検討を重ねた結果、ポリエス
テル樹脂を構成するポリオール成分（Ａ）および多塩基
酸成分（Ｂ）として、以下に示す特定のものを使用する
ことにより、前記課題を解決しうることを見出し、本発
明を完成するに至った。

【０００７】すなわち、本発明は、ポリオール成分
（Ａ）と多塩基酸成分（Ｂ）とを反応させて得られるポ
リエステル樹脂からなる塗料用バインダーであって、ポ
リエステル樹脂が、ポリオール成分（Ａ）として２，４
−ジアルキル−１，５−ペンタンジオールを含有し、か
つ多塩基酸成分（Ｂ）として芳香族多塩基酸を含有する
ことを特徴とする塗料用バインダー；さらには前記塗料
用バインダーおよびアルキルエーテル化ホルムアルデヒ
ド樹脂とを含有してなる塗料組成物に関する。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明では塗料用バインダーであ
るポリエステル樹脂を構成するポリオール成分（Ａ）と
して、２，４−ジアルキル−１，５−ペンタンジオール
を用いる。２，４−ジアルキル−１，５−ペンタンジオ
ールは、全体の炭素数が７〜２１のものが好ましく、た
とえば、２，４−ジメチル−１，５−ペンタンジオー
ル、２−エチル−４−メチル−１，５−ペンタンジオー
ル、２−メチル−４−プロピル−１，５−ペンタンジオ
ール、２−イソプロピル−４−メチル−１，５−ペンタ
ンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオ
ール、２−エチル−４−プロピル−１，５−ペンタンジ
オール、２−エチル−４−イソプロピル−１，５−ペン
タンジオール、２，４−ジプロピル−１，５−ペンタン
ジオール、２−イソプロピル−４−プロピル−１，５−
ペンタンジオール、２，４−ジイソプロピル−１，５−
ペンタンジオール、２，４−ジブチル−１，５−ペンタ
ンジオール、２，４−ジペンチル−１，５−ペンタンジ
オール、２，４−ジヘキシル−１，５−ペンタンジオー
ル、２，４−ジヘプチル−１，５−ペンタンジオール、
２，４−ジオクチル−１，５−ペンタンジオールなどが
あげられる。これらの中でも、ウェットインキ適性と加
工性のバランスの点で２，４−ジエチル−１，５−ペン
タンジオールが好ましい。

【０００９】本発明における前記２，４−ジアルキル
−１，５−ペンタンジオールのポリオール成分（Ａ）中
の割合は特に制限されないが、ポリオール成分（Ａ）中
の１０〜７０モル％含有するのが好ましい。ウェットイ
ンキ適性の点からは、３０モル％以上とするのが好まし
い。また、２，４−ジアルキル−１，５−ペンタンジオ
ールが多くなると塗膜の硬度が低くなる傾向があること
から、２，４−ジアルキル−１，５−ペンタンジオール
は、ポリオール成分（Ａ）中の６０モル％以下とするの
が好ましい。

【００１０】ポリオール成分（Ａ）中には、前記２，
４−ジアルキル−１，５−ペンタンジオールの他に、各
種公知のグリコールを併用することができる。たとえ
ば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，
３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，
４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタ
ンジオール、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、
ヘキサンジオール、オクタンジオール、２，２−ジエチ
ル−１，３−プロパンジオール、２−エチル−２−ブチ
ル−１，３−プロパンジオール、１，４−シクロヘキサ
ンジメタノール、ビスフェノールＡエチレングリコール
またはプロピレングリコール付加物等の飽和の各種公知
のグリコール類およびトリメチロールプロパン、グリセ
リン等の多官能ポリオールがあげられる。また、ｎ−ブ
チルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジ
ルエーテル等のアルキルグリシジルエーテル類、バーサ
ティック酸グリシジルエステル等のモノカルボン酸グリ
シジルエステル類もポリオール成分（Ａ）の一種として
使用しうる。

【００１１】また前記ポリオール成分（Ａ）とともにポ
リエステル樹脂を形成する多塩基酸成分（Ｂ）として
は、塗膜に適度の硬度を付与するため、芳香族多塩基酸
を用いる。芳香族多塩基酸としては、たとえば、無水フ
タル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、２，６−ナフタ
レンジカルボン酸等の二塩基酸や、トリメリット酸、ピ
ロメリット酸等の多塩基酸およびこれらに対応する酸無
水物やその誘導体があげられる。これら芳香族多塩基酸
の多塩基酸成分（Ｂ）中の割合は特に制限されないが、
硬度の高い塗膜を得るには多塩基酸成分（Ｂ）中７０〜
１００モル％含有するのが好ましい。

【００１２】前記芳香族多塩基酸と併用できる多塩基酸
成分（Ｂ）としては一般にポリエステルの多塩基酸成分
として知られている各種公知のものを使用することがで
きる。たとえば、アジピン酸、マレイン酸、コハク酸、
しゅう酸、フマル酸、マロン酸、グルタル酸、ピメリン
酸、アゼライン酸、セバシン酸、スベリン酸等の二塩基
酸、これらに対応する酸無水物やその誘導体およびダイ
マー酸、水添ダイマー酸などがあげられる。

【００１３】前記ポリオール成分（Ａ）と多塩基酸成分
（Ｂ）からなる本発明のポリエステル樹脂の数平均分子
量は、得られるポリエステル樹脂の加工性、作業性、耐
ブロッキング性等を考慮して適宜決定され、通常は下限
が５０００、好ましくは７０００、上限が３００００、
好ましくは２００００の範囲内とするのがよい。数平均
分子量が５０００未満であれば加工性が劣る傾向があ
り、他方３００００を超えると高粘度となり塗装作業性
が悪くなり、ウェットインキ適性、塗膜外観が低下する
傾向がある。

【００１４】本発明のポリエステル樹脂の製造方法は、
通常のエステル化反応、すなはち重縮合反応によればよ
く、反応は常圧、減圧のいずれでもよい。また、分子量
の調節は、適宜に減圧状態を調整して行えばよく、さら
に、重縮合反応後に無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フ
タル酸、無水マレイン酸、無水コハク酸などの酸無水物
による付加反応等の工程を行ってもよい。

【００１５】反応終了後、得られたポリエステル樹脂
は、通常、溶剤に溶解し樹脂溶液とする。溶剤としては
ポリエステル樹脂を希釈可能な溶剤であれば何ら制限は
なく使用できる。たとえば、トルエン、キシレン、ソル
ベッソ＃１００、ソルベッソ＃１５０（エクソン化学
（株）製）等の芳香族炭化水素系、ヘキサン、オクタ
ン、デカン等の脂肪族炭化水素系、酢酸メチル、酢酸エ
チル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル、ぎ
酸エチル、プロピオン酸ブチル等のエステル系、メタノ
ール、エタノール、プロパノール、ブタノール、２−エ
チルヘキサノール、エチレングリコール等のアルコール
系、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、シクロヘキサノン等のケトン系、ジオキサン、
ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル
系、セロソルブアセテート、エチルセロソルブ、ブチル
セロソルブ、ブチルカルビトール等のセロソルブ系の各
種溶剤があげられる。

【００１６】本発明の塗料組成物は、塗料用バインダー
であるポリエステル樹脂とアルキルエーテル化アミノホ
ルムアルデヒド樹脂を配合してなるものである。

【００１７】アルキルエーテル化アミノホルムアルデヒ
ド樹脂としては、たとえば尿素、メラミン、ベンゾグア
ナミン等とアルデヒド類との縮合反応物またはその一部
もしくは全部がアルキルエーテル化した樹脂等があげら
れ、市販品としてはサイメル３０３、サイメル３５０
（三井サイテック（株）製）、デラミンＴ−１００Ｓ
（富士化成（株）製）、ユーバン１２０（三井化学
（株）製）等があげられる。

【００１８】ポリエステル樹脂とアルキルエーテル化ア
ミノホルムアルデヒド樹脂の配合比率は、加工性や硬度
等を考慮して適宜に調整されるが、通常、固形分重量比
で９５／５〜５０／５０とするのが好ましい。特に、好
ましくは８５／１５〜６５／３５である。

【００１９】塗料組成物は、前記と同様の溶剤で希釈し
て、濃度を調整する。濃度が高いと高粘度で塗工が困難
となり、一方濃度が低いと塗工時の膜厚が薄くなりすぎ
るため、濃度は、通常２０〜７０重量％程度、好ましく
は３０〜６０重量％に調整する。

【００２０】また、本発明の塗料組成物には各種の添加
剤を含有することができる。たとえば、硬化触媒、レベ
リング剤、紫外線吸収剤、粘度調節剤等があげられる。
なお、塗料用樹脂組成物には、前記アミノ樹脂に加えて
その他の架橋剤、例えばイソシアネート類、ブロックイ
ソシアネート類、アジリジン系化合物等を適宜併用して
もよい。

【００２１】

【発明の効果】本発明の塗料組成物はウェットインキ適
性に優れ、しかも加工性、硬化剤との硬化性にも優れた
塗膜が得られる。また、塗料用バインダーであるポリエ
ステル樹脂の多塩基酸成分として、芳香族多塩基酸を所
定量使用することにより硬度に優れた塗膜が得られる。
このような本発明の塗料組成物は缶用仕上げニス塗料と
して有用である。

【００２２】

【実施例】以下、製造例、実施例および比較例を挙げて
本発明をさらに説明するが、本発明はこれら各例に限定
されるものではない。なお、各例中、部および％はそれ
ぞれ重量部および重量％を示す。

【００２３】実施例１攪拌機、温度計及び窒素ガス導入管、還流脱水装置を備
えたフラスコに、テレフタル酸ジメチル１７１．７部、
エチレングリコール９５．１部、２，４−ジエチル−
１，５−ペンタンジオール３６９．１部、酢酸亜鉛０．
０９６部を仕込んだ。原料を加熱溶融して攪拌できるよ
うになったら攪拌を開始して、留出するメタノールを系
外に除きながら１７０℃から２２０℃まで３時間かけて
徐々に昇温し２２０℃で１時間保温した。一旦１７０℃
まで冷却し、イソフタル酸２４４．９部、セバチン酸１
１９．２部を加え、留出する水を系外に除きながら２４
０℃まで３時間かけて昇温し、さらに３時間保持した。
次に、装置を真空減圧装置に替え、さらに三酸化アンチ
モン０．１０部を加えた後２６０℃に昇温し、１ｍｍＨ
ｇで２時間減圧重縮合反応を行った。減圧解除後１５０
℃まで冷却し、ソルベッソ＃１００４８０部、ブチル
セロソルブ３２０部を加え、均一に樹脂を溶解し、不揮
発分５０％、粘度（ガードナー）ＹＺ、数平均分子量１
２０００、ガラス転移転３０℃のポリエステル樹脂溶液
Ａを得た。

【００２４】実施例２〜４、比較例１〜３実施例１において、各成分の種類または使用量を表１に
示したように変えた他は実施例１と同様にしてポリエス
テル樹脂溶液Ｂ〜Ｇを得た。

【００２５】実施例１〜４および比較例１〜３で得られ
たポリエステル樹脂溶液Ａ〜Ｇを用いて、下記の組成を
混合し、塗料組成物（クリア塗料）を調製した。

【００２６】（クリア塗料の調製）ポリエステル樹脂溶液Ａ〜Ｇ４０．０部サイメル３０３３．０部（三井サイテック（株）製、メチル化メラミン樹脂；不
揮発分１００％）デラミンＴ−１００Ｓ５．５部（富士化成（株）製ベンゾグアナミン樹脂；不揮発分５
５％）Ｎａｃｕｒｅ５２２５０．５部（楠本化成（株）製ドデシルベンゼンスルホン酸系酸触
媒）ソルベッソ＃１００５．０部ブチルセロソルブ５．０部

【００２７】得られたクリア塗料に対して以下の試験を
行った。

【００２８】厚さ０．２４ｍｍのブリキ板にポリエステ
ル系ホワイト塗料を塗布し１７０℃、１０分乾燥した
（乾燥膜厚１０μｍ）。この上に乾性油アルキド樹脂を
ビヒクルの主成分とするインキを印刷し（膜厚２μ
ｍ）、すぐに上記クリア塗料を塗布した（膜厚８μ
ｍ）。この後、１６０℃、１０分焼き付けを行った。得
られた試験片について、ウェットインキ適性試験、加工
性、硬化性、硬度を評価した。表２にその結果を示す。

【００２９】（ウェットインキ適性試験）インキのブリ
ード現象、エンボス現象の程度を以下の基準により、目
視で判定した。 ◎：優秀 ○：良好 ×：不良

【００３０】（加工性）四辺缶打ち抜き加工した試験片
を１時間煮沸処理し、塗膜の剥離の程度を以下の基準に
より、目視で判定した。 ◎：優秀 ○：良好 ×：不良

【００３１】（硬化性）メチルエチルケトンを含ませガ
ーゼで試験片を擦り、塗膜が溶解剥離し鋼板素地が露出
するまでの試験片を擦った回数で表した。（往復を１回
とする）

【００３２】（硬度）ＪＩＳＫ５４００に準じ、三菱鉛
筆“ユニ”を用いてキズがつかない硬さを調べた。

【００３３】

【表１】

【００３４】表１中、ＤＭＴ：テレフタル酸ジメチル、
ＩＰＡ：イソフタル酸、ＳＥＡ：セバチン酸、ＨＨＰ
Ａ：ヘキサヒドロ無水フタル酸、ＥＧ：エチレングリコ
ール、ＮＰＧ：ネオペンチルグリコール、ＤＥＰＧ：
２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、ＢＥＰ
Ｇ：２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオー
ルを表し、（）内の数値は：モル比を表す。

【００３５】

【表２】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリオール成分（Ａ）と多塩基酸成分
（Ｂ）とを反応させて得られるポリエステル樹脂からな
る塗料用バインダーであって、ポリエステル樹脂が、ポ
リオール成分（Ａ）として２，４−ジアルキル−１，５
−ペンタンジオールを含有し、かつ多塩基酸成分（Ｂ）
として芳香族多塩基酸を含有することを特徴とする塗料
用バインダー。
【請求項２】ポリオール成分（Ａ）が、２，４−ジア
ルキル−１，５−ペンタンジオールを１０〜７０モル％
含有することを特徴とする請求項１記載の塗料用バイン
ダー。
【請求項３】２，４−ジアルキル−１，５−ペンタン
ジオールの炭素数が７〜２１である請求項１または２記
載の塗料用バインダー。
【請求項４】２，４−ジアルキル−１，５−ペンタンジ
オールが２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール
である請求項１〜３のいずれかに記載の塗料用バインダ
ー。
【請求項５】多塩基酸成分（Ｂ）が、芳香族多塩基酸
を７０〜１００モル％含有することを特徴とする請求項
１〜４のいずれかに記載の塗料用バインダー。
【請求項６】ポリエステル樹脂の数平均分子量が５０
００〜３００００であることを特徴とする請求項１〜５
のいずれかに記載の塗料用バインダー。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載の塗料用
バインダーおよびアルキルエーテル化ホルムアルデヒド
樹脂とを含有してなる塗料組成物。