JP2005132995A

JP2005132995A - コーティング用ポリエステル系樹脂組成物

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Publication number: JP2005132995A
Application number: JP2003371978A
Authority: JP
Inventors: Kenji Shiga; 健治志賀; Mitsuo Nishida; 光生西田
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2005-05-26
Anticipated expiration: 2023-10-31
Also published as: JP4613486B2

Abstract

【課題】ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のプラスチックフィルム基材や金属との密着性に優れ、かつ耐熱性、加工性の良好なコーティング用ポリエステル樹脂組成物を提供する。
【解決手段】ポリエステル樹脂（Ａ）と、グリシジル基および／またはイソシアネート基を１分子あたり２個以上含有し、重量平均分子量２００以上５０万以下であるアクリル樹脂系反応性化合物（Ｂ）を含むことを特徴とするコーティング用ポリエステル系樹脂組成物に関する。
【選択図】なし

Description

本発明は、ポリエステル樹脂を主成分としたコーティング用組成物に関し、更に詳しくは、ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴとする）等のプラスチックフィルム基材や金属との密着性に優れ、かつ耐熱性、加工性の良好なコーティング用ポリエステル樹脂組成物に関する。

最近ＰＥＴがシートやボトル等の成型方面で多用され、それに伴い成型物の表面改質、又はＰＥＴ同士あるいは他の樹脂とのラミネートや該成型物への印刷等の需要が多くなってきている。通常、ＰＥＴの複合フイルムやＰＥＴ容器への印刷等の用途において、ＰＥＴ表面の接着剤との接着性やインクとの密着性、ガスバリア性を向上させるためのアルミなどの蒸着処理された金属への密着性（以下、まとめて接着性と呼ぶ）を向上させることが必要であるために、表面処理が行われている。例えば、（１）ＰＥＴ表面をコロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線照射処理等で活性化する方法、（２）ＰＥＴ表面を種々の薬品を用いて処理する方法、（３）ＰＥＴ表面にプライマー層やコーティング層を設ける方法等がある。しかし、（１）の方法は、初期の接着性は向上するが、経時的に接着性が低下する。（２）の方法は、薬品の処理手順等の取り扱いが煩雑である。また（３）の方法では、従来、水系のものや溶剤系のものが用いられており、前者は無公害であり、後者は塗工後の乾燥性が良好であるという長所をそれぞれ備えているが、耐熱性という点ではまだまだ改善の必要がある。即ち、コーティングされたＰＥＴ基材等を夏場に保存する場合コーティング表面がブロッキングを起こさないためには、少なくとも６０〜８０℃の耐熱性（耐ブロッキング性）が必要である。

また、包装用袋を構成する包装用材料としてＰＥＴなどのプラスチックフィルムが使用される場合、ガスバリア性、遮光性等を付与するために、アルミニウム等の金属蒸着膜を設けたプラスチックフィルム等を積層してなる積層体が広く使用されている。しかし、このような積層体を袋状に製袋してヒートシールすると、そのヒートシール部およびその近傍においてアルミニウム等の金属蒸着膜にクラック等が生じ、そのガスバリア性が低下するという問題点もある（例えば特許文献１参照）。

そこで、その金属薄膜層との密接着性が高め、その密接着強度を強固にし、その層間剥離等を防止し、該金属薄膜層によるガスバリア性、防湿性、遮光性等を向上させるプライマーコ−ト層を開発する必要ある。

特開２００３−２５１７３４（特許請求の範囲）

本発明は、ポリエステル樹脂を主成分としたコーティング用組成物に関し、更に詳しくは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のプラスチックフィルム基材や金属との密着性に優れ、かつ耐熱性、加工性の良好なコーティング用ポリエステル樹脂組成物に関する。

本発明者らは上記問題を達成すべく鋭意研究した結果、以下のコーティング用ポリエステル系樹脂組成物を発明するに到った。

（１）ポリエステル樹脂（Ａ）と、グリシジル基および／またはイソシアネート基を１分子あたり２個以上含有し、重量平均分子量２００以上５０万以下であるアクリル樹脂系反応性化合物（Ｂ）を含むコーティング用ポリエステル系樹脂組成物。

（２）反応性化合物（Ｂ）が、（Ｘ）２０〜９９重量％のビニル芳香族モノマーと（Ｙ）１．０〜８０重量％のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートまたはグリシジルアルキル（メタ）アクリレート、および（Ｚ）１．０〜７０重量％のアルキル（メタ）アクリレートからなる（１）記載のコーティング用ポリエステル系樹脂組成物。

（３）ポリエステル樹脂（Ａ）が非晶性であることを特徴とする（１）または（２）に記載のコーティング用ポリエステル系樹脂組成物。

（４）ポリエステル樹脂（Ａ）が、カルボキシル基、ヒドロキシル基またはそれらのエステル形成性基を分子内に３個以上有する多官能化合物単位をポリエステルの酸成分および／またはグリコール成分の０.００１〜５モル％含有する（１）〜（３）のいずれかに記載のコーティング用ポリエステル系樹脂組成物。

（５）ポリエステル樹脂（Ａ）が、炭素数８〜１４の芳香族ジカルボン酸と炭素数２〜１０の脂肪族または脂環族グリコールを酸成分とグリコール成分それぞれの５０モル％以上含むことを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載のコーティング用ポリエステル系樹脂組成物。

（６）炭素数８〜１４の芳香族ジカルボン酸がテレフタル酸および／またはイソフタル酸であることを特徴とする（５）に記載のコーティング用ポリエステル系樹脂組成物。

（７）炭素数２〜１０の脂肪族または脂環族グリコールがエチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオールおよび２−メチル−１，３−プロパンジオールからなる群より選ばれる少なくとも１種以上であることを特徴とする（５）に記載のコーティング用ポリエステル系樹脂組成物。

（８）ポリエステル樹脂（Ａ）のガラス転移温度が４０℃以上１２０℃未満である（１）〜（７）のいずれかに記載のコーティング用ポリエステル系樹脂組成物

（９）ポリエステル樹脂（Ａ）の還元粘度が０．４ｄｌ／g以上である（１）〜（８）のいずれかに記載のコーティング用ポリエステル系樹脂組成物。

（１０）（１）〜（９）のいずれかに記載のコーティング用ポリエステル系樹脂組成物において、固形物分と混合溶媒の配合割合が５／９５〜５０／５０（重量比）であることを特徴とするコーティング用ポリエステル樹脂組成物。

本発明のポリエステル樹脂を主成分としたコーティング用組成物は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のプラスチックフィルム基材や金属との密着性に優れ、かつ耐熱性、加工性の良好であるため、接着剤、塗料、アンカーコート材、各種バインダー等のコーティング剤として有用である。

本発明に用いられるポリエステル樹脂（Ａ）はジカルボン酸成分とグリコール成分よりなるものであればあらゆるものが使用可能である。

本発明に用いるポリエステル樹脂としては非晶性であることが好ましい。ポリエステル樹脂が非晶性であれば、結晶に由来する白化がないために製品に透明性を発現させることができる。尚ここで言う非晶性とは示差走査型熱量計（ＤＳＣ）を用いて、−１００℃〜３００℃まで２０℃／ｍｉｎで昇温し、次に−１００℃まで５０℃／ｍｉｎで降温し、続いて−１００℃〜３００℃まで２０℃／ｍｉｎで昇温する二度の昇温過程においてどちらにも融解ピークを示さないものを指す。逆に結晶性とはどちらかの昇温過程に明確な融解ピークを示すものを指す。

本発明に用いるポリエステル樹脂は、炭素数８〜１４の芳香族ジカルボン酸と炭素数２〜１０の脂肪族または脂環族グリコールを主成分とすることが望ましい。ここでいう主成分とは全酸成分およびグリコール成分をそれぞれ１００モル％としたとき、両成分それぞれが５０モル％以上、好ましくは６０モル％、さらに好ましくは６５モル％以上である。両成分が５０モル％未満になるとコーティング皮膜の伸度および機械的物性が低下することがある。

さらにはポリエステル樹脂のうち炭素数８〜１４の芳香族ジカルボン酸はテレフタル酸および／またはイソフタル酸であることが望ましい。これらのジカルボン酸を使用するとコーティング皮膜の伸度および機械的物性がさらに向上する。好ましくはテレフタル酸を５０モル％以上、さらには６０モル％以上含むものであることが好ましく、テレフタル酸とイソフタル酸の両方をふくむものも好ましい。

ポリエステル樹脂（Ａ）は、上記のテレフタル酸、イソフタル酸以外の他の多価カルボン酸を共重合しても良く、例えばオルソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカン酸、ダイマー酸、シクロヘキサンジカルボン酸、トリメリット酸等の公知のものが使用できる。

本発明に用いるポリエステル樹脂には炭素数２〜１０の脂肪族または脂環族グリコールを主成分とすることが、さらには該炭素数２〜１０の脂肪族または脂環族グリコールがエチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオールから選ばれる少なくとも１種以上であることが原料入手の汎用性やコストの面で好ましい。

ポリエステル樹脂（Ａ）は、上記のエチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール以外の他の多価アルコール成分が共重合されていても良く、例えば１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ノナンジオール、ダイマージオール、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物やプロピレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、トリシクロデカンジメタノール、ネオペンチルヒドロキシピバリン酸エステル、２，２，４−トリメチル−１，５−ペンタンジオール、トリメチロールプロパン等が使用できる。

本発明に用いられるポリエステル樹脂（Ａ）にはカルボキシル基、ヒドロキシル基またはそれらのエステル形成性基を分子内に３個以上有する多官能化合物（例えばトリメリット酸、ピロメリット酸、グリセリン、トリメチロールプロパン等）をポリエステルの酸成分、グリコール成分それぞれの０.００１〜５モル％含有することが耐ブロッキング性を高める上で好ましい。

本発明に用いられるポリエステル樹脂の還元粘度は、好ましくは０．４０〜１．５０ｄｌ／ｇ、より好ましくは０．５０〜１．２０ｄｌ／ｇ、さらに好ましくは０．６０〜１．００ｄｌ／ｇである。数平均分子量が０．４０ｄｌ／ｇ未満であると、樹脂凝集力不足のためにコーティング皮膜の強伸度が不足し、脆くなって使用できないことがある。一方、１．５０ｄｌ／ｇを越えると溶融粘度が上がり過ぎるために、コーティングするのに最適な温度も上がってしまい、コーティング作業性を悪くしてしまう虞がある。

本発明に用いられるポリエステル樹脂の酸価は、好ましくは１００当量／１０⁶ｇ以下、より好ましくは５０当量／１０⁶ｇ以下、さらに好ましくは４０当量／１０⁶ｇ以下である。一方下限は低ければ低いほど好ましく、０当量／１０⁶ｇに近いものほど好ましい。酸価が１００当量／１０⁶ｇを越えると、反応性化合物との混練時に樹脂を加熱する際、加水分解がより促進され、できあがった分子量が低下する虞がある。また、樹脂の分解が進むことにより、コーティング時のワニスダレも悪化する虞がある。

本発明に用いられるポリエステル樹脂のガラス転移温度は４０℃以上１２０℃未満であることが好ましい。好ましい下限は５０℃、より好ましくは６０℃である。一方上限は１１０℃が好ましく、１００℃がより好ましい。ガラス転移温度が４０℃未満であるとブロッキング性が低下することがあり、１２０℃を超えるとコーティング液の溶液粘度が上昇し、コーティング適性に悪影響のある場合があるからである。

本発明に用いられるアクリル樹脂系反応性化合物（Ｂ）は、ポリエステルの持つヒドロキシル基あるいはカルボキシル基と反応し得る官能基が分子内１分子あたり２個以上持つことが樹脂全体に一部架橋を導入する点で好ましい。反応性化合物の効果により、溶融押出時においてポリエステルの持つヒドロキシル基あるいはカルボキシル基と反応性化合物の反応物が生成する際、一部が架橋生成物となることによってコーティング皮膜物性向上効果を得ることができるのである。

本発明に用いる反応性化合物の重量平均分子量は、ポリエステル樹脂との反応による分子量増加に依存するコーティング皮膜の耐折り曲げ白化性および未反応物の製品表層へのブリードアウト抑制を満足するために、２００以上５０万以下が望ましく、好ましい下限は５００以上、より好ましくは７００以上、最も好ましくは１０００以上である。一方好ましい上限は３０万以下、より好ましくは１０万以下、最も好ましくは５万以下である。反応性化合物の重量平均分子量が２００未満であると未反応の反応性化合物がコーティング皮膜の表面にブリードアウトし、コーティング皮膜とプラスチック基材、金属等への接着性低下、表面の汚染をひきおこす可能性がある。一方５０万を越えると折り曲げでも、反応性化合物と非晶性ポリエステル間の相溶性が悪いためかボイドが発生し、コーティング皮膜は、折り曲げ白化する可能性が大きくなる。

アクリル樹脂系反応性化合物の持つ官能基の具体例としては、反応の速さよりグリシジル基あるいはイソシアネート基が好ましい。

アクリル樹脂系反応性化合物中の官能基の結合様式はいかなるものでも可能である。例えばポリマーの主鎖に官能基が存在するもの、側鎖に存在するもの、末端に存在するもの全てが可能である。

特に、上述のアクリル樹脂系反応性化合物としては、（Ｘ）２０〜９９重量％のビニル芳香族モノマー、（Ｙ）１．０〜８０重量％のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートおよび／またはグリシジルアルキル（メタ）アクリレート、および（Ｚ）０〜４０重量％のアルキル（メタ）アクリレートからなる共重合体が好ましい。さらに好ましくは、（Ｘ）が２５〜９０重量％、（Ｙ）が１０〜７５重量％、（Ｚ）が１．０〜７０重量％からなる樹脂で、最も好ましくは、（Ｘ）が３０〜８５重量％、（Ｙ）が１５〜７０重量％、（Ｚ）が０〜３０重量％からなる樹脂である。これらの組成は、ポリエステル樹脂系との反応に寄与する官能基濃度に影響する為、上述のように適切に制御する必要がある。上述の組成から外れる場合、ポリエステル樹脂との反応性が低下し、コーティング時にワニスダレを起こすことや、皮膜物性の低下を起こす虞がある。

反応性化合物の添加量は分子量および官能基の導入数により個々に選定できるが、ポリエステル樹脂１００重量％に対して、０．１重量％以上２０重量％以下が好ましく、下限は０．５重量％以上、上限は１５重量％以下がより好ましい。０．１重量％未満であると目標とした樹脂ダレ抑制効果が発現しないことがあり、また２０重量％を超えて添加すると製品の機械的特性に影響を与えることがある。

反応性化合物の添加法に関してはコーティング時にポリエステル樹脂中に圧入する方法、コーティング前にポリエステル樹脂のペレットに添加してブレンドする方法、一旦ポリエステル樹脂に添加混練しておき、溶剤に溶解してコーティングする方法等が考えられるが、いかなる方法で実施することも可能である。

該コーティング用ポリエステル樹脂組成物と混合溶媒の配合割合は、５／９５〜５０／５０（重量比）が好ましく、更には１０／９０〜３０／７０が好ましい。ポリエステル樹脂組成物が多くなると、コーティング剤の溶液安定性が不良となり、逆に少なくなると、コーティング剤の塗布回数が増え効率が悪い。また、該混合溶媒には、本発明の効果を阻害しない限り、トルエン、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、イソホロン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセロソルブ、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチレングリコールモノアセテート、セロソルブアセテート等のポリエステル樹脂の溶剤を少量添加することもできる。

本発明のポリエステル樹脂組成物の、２２０℃、剪断速度１００ｓｅｃ^-1のときの溶融粘度は、好ましくは６０００〜６０００００ｄＰａ・ｓｅｃ、より好ましくは７０００〜１０００００ｄＰａ・ｓｅｃ、さらに好ましくは８０００〜５００００ｄＰａ・ｓｅｃである。溶融粘度が６０００ｄＰａ・ｓｅｃ未満だと加工時のワニスダレが悪化する場合がある。一方６０００００ｄＰａ・ｓｅｃを越えると溶液粘度が高すぎて、生産性が低下するため実用的でないことがある。

本発明のポリエステル樹脂組成物には、少量の無機成分、有機成分、その他の樹脂等を添加することが出来る。これらの具体例としてはタルク、シリカ、グラファイト、炭素粉、ピロフェライト、石膏、中性粘土等の無機質微粒子や、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、二酸化チタン等の金属酸化物、硫酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩、シュウ酸塩、ステアリン酸塩、安息香酸塩、サリチル酸塩、酒石酸塩、スルホン酸塩、モンタン酸ワックス塩、モンタン酸ワックスエステル塩、テレフタル酸塩、カルボン酸塩、α−オレフィンとα，β−不飽和カルボン酸とからなるイオン性共重合体等が挙げられる。

本発明に用いるポリエステル樹脂組成物には、加工時のポリエステル樹脂の熱劣化を抑制する(熱劣化による樹脂の着色や熱分解を防止する)ために酸化防止剤を配合した組成物にして使用するのが望ましい。当該酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、有機亜リン酸エステル系化合物等が好適である。

本発明で使用するフェノール系酸化防止剤の具体例としては、例えば、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル４−エチルフェノール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−４，６−ジメチルフェノール、２，４，６−トリ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メトキシフェノール、３−メチル−４−イソプロピルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシメチルフェノール、２，２−ビス（４−ヒドロキジフェニル）プロパン、ビス（５−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−２−メチルフェニル）スルフィド、２，５−ジ−ｔｅｒｔ−アミルヒドロキノン、２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノン、１，１−ビス（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ブタン、ビス（３−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）メタン、２，６−ビス（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルベンジル）−４−メチルフェノール、ビス（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）スルフィド、ビス（３−ｔｅｒｔ−ブチル５−エチル−２−ヒドロキジフェニル）メタン、ビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル４−ヒドロキジフェニル）メタン、ビス（３−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）スルフィド、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、エチレンビス［３，３−ビス（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）ブチラ−ト］、ビス［２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチル５−メチルベンジル）−４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル］テレフタレート、１，１−ビス（２−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）−２−メチルプロパン、４−メトキシフェノール、シクロヘキシルフェノール、ｐ−フェニルフェノール、カテコール、ハイドロキノン、４−ｔｅｒｔ−ブチルピロカテコール、エチルガレート、プロピルガレート、オクチルガレート、ラウリルガレート、セチルガレート、β−ナフトール、２，４，５−トリヒドロキシブチロフェノン、トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）イソシアネート、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキジベンジル）ベンゼン、１，６−ビス［２−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ］ヘキサン、テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキジフェニル）プロピオニルオキシメチル］メタン、ビス（３−シクロヘキシル−２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）メタン、ビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシエチル］スルフィド、ｎ−オタタデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオナート、ビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル４−ヒドロキジフェニル）プロピオニルアミノ］ヘキサン、２，６−ビス（３−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）−４−メチルフェノール、ビス［Ｓ−（４−ｔｅｒｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）］チオテレフタレート、トリス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシエチル］イソシアヌレート、トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート、１，１，３−トリス（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−６−メチルフェニル）ブタン等が挙げられる。なお、これらの化合物は１種でも２種以上を併用して用いてもよい。

該フェノール系酸化防止剤の配合量は、好ましい上限は１．０重量部以下、特に好ましくは０．８重量部以下、一方好ましい下限は０．０１重量部以上、特に好ましくは０．０２重量部以上である。配合量が０．０１重量部未満では、加工時の熱劣化を抑制する効果が得られ難く、また、１．０重量部を越えると熱劣化を抑制する効果は飽和し経済的でない。

本発明で使用する有機亜リン酸エステル系化合物の具体例としては、例えば、トリフェニルホスファイト、トリス（メチルフェニル）ホスファイト、トリイソオクチルホスファイト、トリデシルホスファイト、トリス（２−エチルヘキシル）ホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（オクチルフェニル）ホスファイト、トリス［デシルポリ（オキシエチレン）］ホスファイト、トリス（シクロヘキシルフェニル）ホスファイト、トリシクロヘキシルホスファイト、トリ（デシル）チオホスファイト、トリイソデシルチオホスファイト、フェニル・ビス（２−エチルヘキシル）ホスファイト、フェニル・ジイソデシルホスファイト、テトラデシルポリ（オキシエチレン）・ビス（エチルフェニル）ホスファト、フェニル・ジシクロヘキシルホスファイト、フェニル・ジイソオクチルホスファイト、フェニル・ジ（トリデシル）ホスファイト、ジフェニル・シクロヘキシルホスファイト、ジフェニル・イソオクチルホスファイト、ジフェニル・２−エチルヘキシルホスファイト、ジフェニル・イソデシルホスファイト、ジフェニル・シクロヘキシルフェニルホスファイト、ジフェニル・（トリデシル）チオホスファイト、ノニルフェニル・ジトリデシルホスファイト、フェニル・ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル・ドデシルホスファイト、ジイソプロピルホスファイト、ビス［オタデシルポリ（オキシエチレン）］ホスファイト，オクチルポリ（オキシプロピレン）・トリデシルポリ（オキシプロピレン）ホスファイト、モノイソプロピルホスファイト、ジイソデシルホスファイト、ジイソオクチルホスファイト、モノイソオクチルホスファイト、ジドデシルホスファイト、モノドデシルホスファイト、ジシクロヘキシルホスファイト、モノシクロヘキシルホスファイト、モノドデシルポリ（オキシエチレン）ホスファイト、ビス（シクロヘキシルフェニル）ホスファイト、モノシクロヘキシル・フェニルホスファイト、ビス（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、テトラトリデシル・４，４’−イソプロピリデンジフェニルジホスファイト、テトラトリデシル・４，４’−ブチリデンビス（２−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェニル）ジホスファイト、テトライソオクチル・４，４’−チオビス（２−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェニル）ジホスファイト、テトラキス（ノニルフェニル）・ポリ（プロピレンオキシ）イソプロピルジホスファイト、テトラトリデシル・プロピレンオキシプロピルジホスファイト、テトラトリデシル・４，４’−イソプロピリデンジシクロヘキシルジホスファイト、ペンタキス（ノニルフェニル）・ビス［ポリ（プロピレンオキシ）イソプロピル］トリホスファイト、ヘプタキス（ノニルフェニル）・テトラキス［ポリ（プロピレンオキシ）イソプロピル］ペンタホスファイト、ヘプタキス（ノニルフェニル）・テトラキス（４，４’−イソプロピリデンジフェニル）ペンタホスファイト、デカキス（ノニルフェニル）・ヘプタキス（プロピレンオキシイソプロピル）オクタホスファイト、デカフェニル・ヘプタキス（プロピレンオキシイソプロピル）オクタホスファイト、ビス（ブトキシカルボエチル）・２，２−ジメチレン−トリメチレンジチオホスファイト、ビス（イソオクトキシカルボメチル）・２，２−ジメチレントリメチレンジチオホスファイト、テトラドデシル・エチレンジチオホスファイト、テトラドデシル・ヘキサメチレンジチオホスファイト、テトラドデシル・２，２’−オキシジエチレンジチオホスファイト、ペンタドデシル・ジ（ヘキサメチレン）トリチオホスファイト、ジフェニルホスファイト、４，４’−イソプロピリデン−ジシクロヘキシルホスファイト、４，４’−イソプロピリデンジフェニル・アルキル（Ｃ１２〜Ｃ１５）ホスファイト、２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−［１−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキジフェニル）イソプロピル］フェニルジ（ｐ−ノニルフェニル）ホスファイト、ジトリデシル・４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、ジオクタデシル・２，２−ジメチレントリメチレンジホスファイト、トリス（シクロヘキシルフェニル）ホスファイト、ヘキサトリデシル・４，４’，４”−１，１，３−ブタントリイル−トリス（２−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェニル）トリホスファイト、トリドデシルチオホスファイト、デカフェニル・ヘプタキス（プロピレンオキシイソプロピル）オクタボスファイト、ジブチル・ペンタキス（２，２−ジメチレントリメチレン）ジホスファイト、ジオクチル・ペンタキス（２，２−ジメチレントリメチレン）ジホスファイト、ジデシル・２，２−ジメチレントリメチレンジホスファイト並びにこれらのリチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルジウム、バリウム、亜鉛およびアルミニウムの金属塩が挙げられる。なお、これらの化合物は１種でも２種以上を併用して用いてもよい。

有機亜リン酸エステル系化合物の配合量は、好ましい上限は３．０重量部以下、特に好ましくは２．０重量部以下であり、好ましい下限は０．０１重量部以上、特に好ましくは０．０２重量部以上である。配合量が０．０１重量部未満では、加工時の熱劣化を抑制する効果が得られ難く、また、３．０重量部を越えると熱劣化を抑制する効果は飽和し経済的でない。

なお、フェノール系酸化防止剤と有機亜リン酸エステル系化合物とを併用すると熱劣化の抑制効果がより向上し、好ましい。

本発明のポリエステル樹脂組成物には、さらに硬化剤を含むことができる。硬化剤としては、一般に用いられているものを使用することができ、このようなものとしては、アミノ樹脂、イソシアネート、エポキシ化合物、アジリジン化合物、カルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物、金属イオン等が挙げられる。

本発明のポリエステル樹脂組成物には、用途に応じて他の成分も適宜添加することができる。例えば酸化チタン、シリカなどの公知の無機顔料、表面平滑剤、消泡剤、分散剤、耐衝撃性向上剤、充填剤、紫外線吸収剤、表面処理剤、滑剤、光安定剤、顔料、帯電防止剤、抗菌剤、架橋剤、イオウ系酸化防止剤、難燃剤、可塑剤、加工助剤、発泡剤等があげられる。

本発明を更に詳細に説明するために以下に実施例を挙げるが、本発明は実施例に何ら限定されるものではない。合成例に記載された測定値は以下の方法によって測定したものである。

還元粘度：測定用サンプル０．１ｇをフェノール／テトラクロロエタン（重量比６／４）混合溶媒２５ｍｌに溶解し、ウベローデ粘度管を用いて３０℃にて測定した。単位をｄｌ／ｇで示す。

樹脂組成：非晶性共重合ポリエステル樹脂の組成は、重クロロホルム溶媒中でヴァリアン社製核磁気共鳴分析計（ＮＭＲ）ジェミニ−２００を用いて、¹Ｈ−ＮＭＲ分析を行なってその積分比より決定した。

ガラス転移温度：セイコーインスツルメンツ（株）製、示差走査熱量分析計（ＤＳＣ）ＤＳＣ−２２０を用いて、昇温速度２０℃／分にて測定することにより求めた。ガラス転移温度以下のベースラインの延長線と遷移部における最大傾斜を示す接線との交点の温度で求めた。

酸価：クロロホルム３０ｍｌに樹脂１ｇを溶解し、０．１Ｎ水酸化カリウムエタノール溶液で滴定して求めた。指示薬はフェノールフタレインを用いた。

＜ポリエステル樹脂（Ｉ）の合成例＞
撹拌機、温度計、流出用冷却器を装備した反応缶内にテレフタル酸１８７重量部、イソフタル酸１６７重量部、セバシン酸５３重量部、エチレングリコール１９３重量部、ネオペンチルグリコール１７５重量部、酢酸亜鉛二水和物０．１６重量部、三酸化アンチモン０．１２重量部、トリエチルアミン０．１２重量部加え、１８０〜２２０℃、２．０ｋｇｆ／ｃｍ²の加圧下で２時間エステル化反応を行った。エステル化反応終了後、反応系を２２０℃から２４０℃まで昇温する一方、系内をゆっくり減圧してゆき、６０分かけて５００Ｐａとした。そしてさらに１３０Ｐａ以下で５５分間重縮合反応を行い、ポリエステル樹脂（Ｉ）を得た。

ポリエステル樹脂（Ｉ）はＮＭＲ分析の結果、ジカルボン酸成分はテレフタル酸４７モル％、イソフタル酸４２モル％、セバシン酸１１モル％、ジオール成分はエチレングリコール５５モル％、ネオペンチルグリコール４５モル％の組成を有していた。またガラス転移温度は４９℃、還元粘度は０．７４ｄｌ／ｇ、酸価３８当量／１０⁶ｇであった。

ポリエステル樹脂（II）、（III）は、ポリエステル樹脂（Ｉ）と同様にして製造を行った。組成、および測定結果を表１に示す。（数値は樹脂中のモル％）

＜反応性化合物（Ｌ）の合成例＞
撹拌機、温度計、還流装置と定量滴下装置を備えた反応器にメチルエチルケトン５０部を入れ７０℃に昇温した後、スチレン３６．４重量部、グリシジルメタクリレート３７．３重量部、メチルメタクリレート２６．３重量部の混合物と、アゾビスジメチルバレロニトリル２部を５０部のメチルエチルケトンに溶解した溶液を１．２ｍｌ／ｍｉｎで反応器中のメチルエチルケトンに滴下し、さらに２時間撹拌を続けた。その後、減圧することにより、メチルエチルケトンを反応器中から除去し、反応性化合物（Ｌ）を得た。

この反応性化合物（Ｌ）はＮＭＲ分析の結果、モノマー成分はスチレン４０モル％、グリシジルメタクリレート３０モル％、メチルメタクリレート３０モル％の組成を有していた。またガラス転移温度は５０℃、重量平均分子量は２５０００であった。

＜反応性化合物（Ｍ）の合成例＞
撹拌機、冷却器および加熱マントルを具備した３リットル丸底フラスコ中で乳化重合によって製造した。フラスコには最初に脱イオン水１８００部、酢酸０．４部、ＦｅＳＯ４０．０１部、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム塩二水和物０．１２部からなる溶液を充填した。溶液に窒素ガスを散布して７５℃に加熱した。７５℃において、水１５０部中でドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム５．４部を用いて乳化させたスチレン３６６．１部、ヒドロキシエチルメタクリレート１４．４部、およびブチルメタクリレートモノマー９５．５部をフラスコに加え、次に過硫酸ナトリウム０.４５部を開始剤として加えた。次に反応をそのまま約２時間、または固形物含有量の調査によってモノマーの９９．９％以上が置換されるまで進行させた。反応遂行後にエマルジョンを室温に冷却し次いで噴霧乾燥して白色の粉末を得た。

この反応性化合物（Ｍ）はＮＭＲ分析の結果、モノマー成分はスチレン７７モル％、ヒドロキシエチルメタクリレート３モル％、ブチルメタクリレート２０モル％の組成を有していた。またガラス転移温度は５０℃、重量平均分子量は２０万あった。

＜反応性化合物（Ｎ）の合成例＞
反応性化合物（Ｌ）と同様の方法によって合成し、ＮＭＲ分析の結果、モノマー成分は、スチレン７５モル％、グリシジルメタクリレート４モル％、ブチルメタクリレート２１モル％の組成を有していた。また、重量平均分子量は３０万であった。

＜実施例１＞
ポリエステル（Ｉ）を１００重量部、反応性化合物（Ｌ）２重量部、安定剤としてビス［Ｓ−（４−ｔｅｒｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）］チオテレフタレート０．２重量部を混合し、該混合物を、回転数３０ｒｐｍ、全バレル温度１８０℃に設定した押出機（Ｌ／Ｄ＝３０、スクリュー径＝２０ｍｍ、フルフライト、圧縮比２．０）で混練した。この樹脂組成物の還元粘度は、０．８２ｄｌ／ｇであった。更に該樹脂組成物１００重量部をシクロヘキサノン１２０重量部とソルベッソ−１５０の１２０重量部とに溶解した樹脂ワニスに溶解させてコーティング用組成物を得た。

密着性
基材（ＰＥＴ）表面にコーティング用組成物を塗工して、１２０℃で３０分間乾燥し、塗膜（１０μ）を形成させた後、室温でＪＩＳＫ５４００の碁盤目試験に準じて塗膜に１００個／ｃｍ²の枡目をつくり上から、セロハンテープを貼り付け充分に転圧した後、セロハンテープを一気に剥離させて基材上に残った枡目の数により密着性を調べた。評価基準は、以下の通り。
○：枡目１００個当たり８０個以上残った。
×：枡目８０個未満残った。

耐熱性（耐ブロッキング性）
上記密着性評価と同様にコーティングを施したＰＥＴ基材を４０℃の乾燥器の中に入れ、４時間後に室温に取り出して直ぐにコーティング面に室温養生してあったＰＥＴフイルム（１００μ）を貼り合わせ（０．１ｋｇ／ｃｍ²×１０ｓｅｃ）ブロッキング性を調べた。
評価基準は、以下の通り。
○：ＰＥＴフイルムが付着しない。
×：ＰＥＴフイルムが付着する。

折り曲げ加工性
基材（チンフリースチール）表面にコーティング用組成物を塗工して、１２０℃で３０分間乾燥し、塗膜（１０μ）を形成させた後、試験片に同じ厚さのチンフリースチール基材を２枚挟み1８０度方向に曲げた後、この折り曲げた加工部をルーペで観察し、皮膜の亀裂の有無を判定した。
○：良好
×：亀裂有り

＜実施例２、３、比較例１〜４＞
表２、３に記載した原料を用いて、それぞれの表に記載した条件で実施例１と同様にして成形を行った。

尚、表２、３中のポリエステル量は１００重量部用い、その他の反応性化合物量、安定剤量、添加剤量における数値はポリエステル１００重量部に対する重量部である。

表２、３から分かるように、実施例１〜３は、コーティング用ポリエステル樹脂組成物のＰＥＴ基材に対する密着性、耐ブロッキング性、金属への密着性およびその試験片の折り曲げ加工性を改善することができている。
一方、比較例１は、グリシジル基および／またはイソシアネート基を１分子あたり２個以上含有し、重量平均分子量２００以上５０万以下であるアクリル樹脂系反応性化合物を含んでいないため、本発明の範囲外である。比較例２は、反応系化合物がアクリル樹脂系でないため、本発明の範囲外であり、さらに折り曲げ加工性が劣る。比較例３は、アクリル樹脂系反応性化合物の分子量が５０万を超えており、本発明の範囲外である。さらに、ポリエステル樹脂との反応が過剰に進行して、ゲル状物が多量に発生し、コーティング皮膜の平滑性が低下し、折り曲げ加工性が悪化した。

Claims

ポリエステル樹脂（Ａ）と、グリシジル基および／またはイソシアネート基を１分子あたり２個以上含有し、重量平均分子量２００以上５０万以下であるアクリル樹脂系反応性化合物（Ｂ）を含むコーティング用ポリエステル系樹脂組成物。
反応性化合物（Ｂ）が、（Ｘ）２０〜９９重量％のビニル芳香族モノマーと（Ｙ）１．０〜８０重量％のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートまたはグリシジルアルキル（メタ）アクリレート、および（Ｚ）１．０〜７０重量％のアルキル（メタ）アクリレートからなる請求項１記載のコーティング用ポリエステル系樹脂組成物。
ポリエステル樹脂（Ａ）が非晶性であることを特徴とする請求項１または２に記載のコーティング用ポリエステル系樹脂組成物。
ポリエステル樹脂（Ａ）が、カルボキシル基、ヒドロキシル基またはそれらのエステル形成性基を分子内に３個以上有する多官能化合物単位をポリエステルの酸成分および／またはグリコール成分の０.００１〜５モル％含有する請求項１〜３のいずれかに記載のコーティング用ポリエステル系樹脂組成物。
ポリエステル樹脂（Ａ）が、炭素数８〜１４の芳香族ジカルボン酸と炭素数２〜１０の脂肪族または脂環族グリコールを酸成分とグリコール成分それぞれの５０モル％以上含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコーティング用ポリエステル系樹脂組成物。
炭素数８〜１４の芳香族ジカルボン酸がテレフタル酸および／またはイソフタル酸であることを特徴とする請求項５に記載のコーティング用ポリエステル系樹脂組成物。
炭素数２〜１０の脂肪族または脂環族グリコールがエチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオールおよび２−メチル−１，３−プロパンジオールからなる群より選ばれる少なくとも１種以上であることを特徴とする請求項５に記載のコーティング用ポリエステル系樹脂組成物。
ポリエステル樹脂（Ａ）のガラス転移温度が４０℃以上１２０℃未満である請求項１〜７のいずれかに記載のコーティング用ポリエステル系樹脂組成物
ポリエステル樹脂（Ａ）の還元粘度が０．４ｄｌ／g以上である請求項１〜８のいずれかに記載のコーティング用ポリエステル系樹脂組成物。
請求項１〜９のいずれかに記載のコーティング用ポリエステル系樹脂組成物において、固形物分と混合溶媒の配合割合が５／９５〜５０／５０（重量比）であることを特徴とするコーティング用ポリエステル樹脂組成物。