JPH04122724A

JPH04122724A - 着色用原色塗料

Info

Publication number: JPH04122724A
Application number: JP24344090A
Authority: JP
Inventors: Yoshihide Chihara; 千原　義英; Koki Murakami; 村上　弘毅
Original assignee: Nippon Oil and Fats Co Ltd
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 1990-09-12
Filing date: 1990-09-12
Publication date: 1992-04-23
Anticipated expiration: 2015-05-08
Also published as: JP3038854B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、顔料の分散性にすぐれると共に、塗料用の各
種樹脂と良好に相溶する顔料分散用樹脂に関する。

〔従来の技術〕

現在、塗料のベースとして目的に応じて用いられている
樹脂の種類は多い。たとえば外観を重視する場合には、
アクリル系、アルキド系などの樹脂が用いられ、その各
々に焼付は型、常温乾燥型があり、さらに目的に応して
焼き付は型アクリル塗料でも、性質の異なる樹脂を用い
ることもある。

また、その他にエポキシ系、ビニル系などの樹脂も使用
されている。

塗料で色合わせを行う場合には、同等の樹脂をベースと
した複数の原色塗料を混合して色合わせを行うのが通常
の方法である。仮に、互いに異なる樹脂系の塗料を混合
することは、樹脂同志の相溶性がよくない場合があり、
その場合には、塗面の光沢が低下したり、その他塗料本
来の物理的化学的性能が少なからず損なわれることにな
る。

したがって、ひとつの樹脂系塗料に何種類かの原色塗料
が必要であり、同様に他の樹脂系塗料毎にそれぞれ何種
類かの原色塗料が必要であるなどで、原色塗料の種類は
膨大な数になり、生産効率上好ましくなく、また生産管
理上のトラブルの原因にもなっている。

一方、比較的広い範囲の樹脂と相溶性のある低分子の樹
脂、たとえば尿素系、トリアジン系、ポリグリコール系
、アクリル系などの低分子の樹脂を用い、これに顔料を
分散させた原色塗料を調製することにより、上記のよう
な生産効率上などの問題を回避することが考えられてい
る。

しかし、このような低分子の樹脂では、これと塗料用の
各種樹脂と混ぜ合わせたときに、その塗膜物性や塗膜耐
久性が一般に悪くなるという欠点を免れなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように、従来においては、塗料用の各種樹脂とよく
相溶してかつ良好な塗膜特性を発揮しうるような顔料分
散用樹脂はほとんど見い出されておらず、その出現が強
く望まれていた。

本発明は、上記従来の事情に鑑み、顔料の分散性にすく
れると共に、アルキド系、アクリル系、ビニル系、エポ
キシ系などの各種塗料用の樹脂と良好に相溶して、これ
ら樹脂に混合したときに各樹脂本来の性能を損なうこと
なく良好な塗膜特性を付与しうるような顔料分散用樹脂
を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討し
た結果、多塩基酸および多価アルコールのほかに特定量
のアミノアルコールを用いてこれら成分を縮合反応させ
て得られる特定のアミン変性ポリエステル樹脂が広範囲
の樹脂と良好に相溶し、かつ良好な顔料分散性を示すこ
とを見い出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、多塩基酸および多価アルコールの
ほかに原料全体の０．５〜７．０重量％となる割合のア
ミノアルコールを必須成分として用いたポリエステル原
料を縮合反応させて得られるアミン変性ポリエステル樹
脂からなり、かつ水酸基価が４０〜２４０、数平均分子
量が７００〜２，０００であることを特徴とする顔料分
散用樹脂に係るものである。

〔発明の構成・作用〕

本発明において、ポリエステル原料の必須成分のひとつ
として用いる多塩基酸としては、ヘキサヒドロ無水フタ
ル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テトラヒドロ無水
フタル酸、無水トリメリット酸、アジピン酸、セバシン
酸、無水マレイン酸などのポリエステル製造用として一
般に用いられている各種の多塩基酸が挙げられ、これら
の中からその１種または２種以上を使用することができ
る。中でも、物性、耐候性、相溶性などの点から、ヘキ
サヒドロ無水フタル酸を用いるのが特に好ましい。

また、ポリエステル原料の必須成分の他のひとつとして
用いる多価アルコールとしては、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、ポリプ
ロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキシ
レングリコールなどの２価アルコールのほか、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な
どが挙げられ、これらの中からその１種または２種以上
を使用することができる。

本発明においては、ポリエステル原料として、上記の多
塩基酸および多価アルコールを必須成分として用いるほ
か、他の必須成分としてアミノアルコールを使用する。

このアミノアルコールとしては、つき゛の一般式（ａ）
；Ｎ　（Ｒ’）　（Ｒ２）　（Ｒ’）　　　　　−（ａ）
（式中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は水素原子、炭素数１〜１８
のアルキル基、炭素数１〜１８のヒドロキシアルキル基
または炭素数２〜１８のジヒドロキシアルキル基の中か
ら選ばれた基であ・つて、互いに同一であっても異なる
基であってもよいが、少なくともひとつは炭素数１〜１
８のヒドロキシアルキル基である）で表される１価〜３価のアミノアルコールが好ましく用
いられる。

このようなアミノアルコールの具体例としては、アミノ
プロパツール、Ｎ−ジメチルアミツブロバノール、Ｎ−
ドデシルアミノエタノールなどのモノアルコールアミン
、２−（Ｎ−ヒドロキシメチルアミノ）エタノール、Ｎ
−イソブチルジェタノルアミン、Ｎ−メチルジブタノー
ルアミンなどのジアルコールアミン、トリエタノールア
ミン、トリブタノールアミンなどのトリアルコールアミ
ンなどが挙げられ、これらの中からその１種または２種
以上を使用することができる。

本発明においては、上記の多塩基酸、多価アルコールお
よびアミノアルコールの三者を必須成分として含むポリ
エステル原料を、公知の方法で縮合反応させることによ
り、アミン変性ポリエステル樹脂を生成する。

ここで、アミノアルコールの使用量は、原料全体（後述
の他の有機酸などの任意成分を用いるときは、この成分
も含めた原料全体の合計量）の０゜５〜７．０重量％の
範囲内とすることが必要で、特に好ましくは１．０〜５
．０重量％とするのがよい。

０．５重量％に満たないときは顔料の分散性に劣り、７
．０重量％を超えると塗膜の耐久性が悪くなり、また塗
膜の着色の原因ともなる。

上記の縮合反応においては、必要に応じて炭素数８〜１
８の脂肪酸、ダイマー酸、安息香酸などの他の有機酸や
その他の任意成分を種々の目的で使用することができる
。これら任意成分の使用量は、原料全体の通常１０重量
％以下に抑えられているのが好ましい。

このようなポリエステル原料において、多塩基酸、多価
アルコール、アミノアルコールおよび他の有機酸やその
他の任意成分の使用割合は、これら成分中の酸基／水酸
基の当量比が通常１／１から１　／　１．５となる範囲
内で適宜選択するこζができる。

このポリエステル原料の縮合反応によって得られるアミ
ン変性ポリエステル樹脂は、その水酸基価が４０〜２４
０の範囲、数平均分子量が７００〜２，０００の範囲に
設定されている必要があり、特に好ましくは水酸基価が
５０〜２００の範囲、数平均分子量が９００〜１，５０
０の範囲にあるのがよい。

このアミン変性ポリエステル樹脂は、骨格がポリエステ
ル樹脂からなるため、低粘度で顔料への濡れ性にすくれ
、また他の樹脂との相溶性も良好であり、しかもこの分
子内にアミノ基を導入し、併せて水酸基価が４０〜２４
０となる最適の溶解性パラメータ値に設定し、かつその
分子量を塗膜形成機能と他の樹脂との相溶性とを考慮し
た最適の範囲に設定していることにより、上記良好な特
性がさらに助長されて、顔料分散用として望まれるすぐ
れた性能を発揮する。

これに対し、上記ポリエステル樹脂の水酸基価が４０未
満となったり２４０を超えてしまうと、他の塗料用樹脂
との相溶性や塗膜の耐久性が低下する。また、数平均分
子量が７００未満となると、樹脂の物性や塗膜の耐候性
などが低下し、逆に２゜０００を超えてしまうと、他の
塗料用樹脂との相溶性が悪くなる。

本発明において、上記のアミン変性ポリエステル樹脂を
顔料分散用樹脂として用いる際には、この樹脂をヘース
として、着色顔料、有機溶剤および必要に応じて流動性
調整剤、表面張力調整剤、顔料分散剤などを配合して、
各インター（単独顔料を分散させた着色用原色塗料）を
調製することができる。

着色顔料としては、たとえば酸化チタン、弁柄、クロム
イエロー、カーボンブラック、キナクリドン系、ペリレ
ン系、アゾ系顔料、フタロシアニンなどが挙げられるが
、これらに限定されることなく、塗料用として一般に用
いられている顔料のすべてを使用できる。インターにあ
っては、各樹脂系塗料への混合量をより少な（するため
、顔料濃度は通常の塗料の数倍と高く設計される。

有機溶剤としては、たとえば炭化水素系、エステル系、
ケトン系、アルコール系、セロソルブ系などが用いられ
るが、これらに限定されず、塗料用として一般に用いら
れている各種溶剤を広く使用できる。

〔発明の効果〕

本発明の顔料分散用樹脂は、各種の有機顔料、無機顔料
に対して良好な分散性を示し、また塗料用に用いられる
樹脂の多くと良好な相溶性を示すので、この樹脂に顔料
を分散させたインターは、常温乾燥型アルキド塗料、焼
き付は型アミノアルキド塗料、常温乾燥型アクリル塗料
、焼き付は型アクリル塗料、塩化ビニル系塗料、エポキ
シ系塗料、ニトロセルローズ系塗料などの塗料の着色用
として使用することができ、その結果インターの種類を
大幅に減少させ、塗料の生産性を著しく向上させること
ができる。

〔実施例〕

以下、実施例および比較例によって本発明を具体的に説
明する。なお、例中の部は、重量部である。また、以下
の実施例および比較例で用いたアミン変性ポリエステル
樹脂溶液ＡＥＩ〜ＡＥ４、アミン未変性のポリエステル
樹脂溶液Ｅ５．Ｅ６、試験用アクリルフェスＡＣ７は、
それぞれつぎの方法で調製した。

〈アミン変性ポリエステル樹脂溶液の調製〉撹拌機、精
留塔、水分離器冷却管、温度計および窒素ガス吹き込み
口を備えたフラスコに、第１表に示す配合に基づき、多
塩基酸、多価アルコルおよびアミノアルコールを仕込み
、窒素ガス雰囲気中で加熱撹拌し、１６０℃から２３０
℃まで、生成する縮合水を系外へ留去させながら、４時
間かけて昇温させた。

その後、フラスコ内容物に対して１．５重量％のキシレ
ンを徐々に添加し、温度２３０℃に維持して縮合反応を
続けた。酸価１０以下になったとき反応を終了し、残り
のキシレンにて希釈し、４種類のアミン変性ポリエステ
ル樹脂溶液ＡＥＩ〜ＡＥ４を得た。

各溶液における樹脂分の数平均分子量、水酸基価および
酸価と、各溶液の固形分、粘度および色数を測定した結
果は、つぎの第１表に示されるとおりであった。

〈アミン未変性のポリエステル樹脂溶液の調製〉第１表
に示す配合に基づき、原料成分としてアミノアルコール
を用いなかった以外は、上記のアミン変性ポリエステル
樹脂溶液の場合と全く同様にして、２種類のアミン未変
性のポリエステル樹脂溶液Ｅ５．Ｅ６を得た。

両溶液における樹脂分の数平均分子量、水酸基価および
酸価と、各溶液の固形分、粘度および色数を測定した結
果は、つぎの第１表に示されるとおりであった。

〈試験用アクリルワニスの調製〉キシレン４０部およびブチルアルコール１０部を投入し
て１３５℃に昇温させた反応容器中に、メタクリル酸メ
チル２８部、アクリル酸ブチル１３部、メタクリル酸β
−ヒドロキシエチル５部、アクリル酸１部およびクメン
ハイドロペルオキシド１部の混合液を、３時間かけて滴
下し、さらに同温度で２時間撹拌を続けて、試験用アク
リル酸１部ＡＣ７を得た。

実施例１〜３および比較例１〜３第１表に示すアミン変性ポリエステル樹脂溶液ＡＥＩ〜
ＡＥ３を本発明の顔料分散用樹脂溶液（実施例１〜３）
とし、また第１表に示すアミン変性ポリエステル樹脂溶
液ＡＥ４と同表に示すアミン未変性のポリエステル樹脂
溶液Ｅ５．Ｅ６とを比較用の顔料分散用樹脂溶液（比較
例１〜３）とした。

これらの各顔料分散用樹脂溶液を用いて、以下の相溶性
試験（試験■）、塗料調合試験（試験■）および調色試
験（試験■）を行った。

く試験Ｉ；相溶性試験〉つぎの第２表に示す４種類の一般的な塗料用ワニスと各
顔料分散用樹脂溶液とを、樹脂固型分重量比が８／２と
なるように混合し、この混合液をガラス板上に流し塗り
したのち、乾燥塗膜の濁りの有無を見た。透明なものを
○（合格）、濁りのあるものを×（不合格）で表した。

その結果は、第２表に示すとおりであった。

〈試験■；塗料調合試験〉９イン　−〇礼１１各顔料分散用樹脂溶液をベースにして、その各２０部に
対し酸化チタンＲＣＲ３（ＩＣＩ社）を６０部、キシレ
ンを１５部、メトキシプロピルアセテート（以下、ＭＰ
Ａという）を５部混合し、サンドミルにより粒度が１０
μｍ以下となるまで分散して、６種類のインター白Ｗ１
〜Ｗ６を調製した。

５白徐料の調製上記のインター白Ｗ１〜Ｗ６を用いて下記の配合で混合
し、６種類の白塗料ｗｐｉ〜ＷＰ６を調製したのち、キ
シレンとＭＰＡとの重量比７／３の混合シンナーを用い
てスプレー可能な粘度にまで希釈した。

インター白Ｗ１〜Ｗ６　　　　　　　３０部合　　　計１００部１４」ｌ覆４収上記の如く希釈した白塗料ＷＰＩ〜ＷＰ６を、燐酸亜鉛
処理をした。、ｓｔｍｘ７ｏ鶴Ｘ１５０ｎ＋の鋼板（以
下、処理鋼板という）に、乾燥膜厚が３０μｍとなるよ
うにスプレー塗装し、１４０℃。

２０分の焼き付けを行ったのち、塗面状態、塗膜物性お
よび耐久性を評価した。その結果は、つぎの第３表に示
すとおりであった。

〈試験■；調色試験〉５イン　−里の二。＋ｌ各顔料分散用樹脂溶液をベースにして、その各６０部に
対しカーボンブラック（ＣＯＬＯＲＢＬＡＣＫ　ＦＷ２
００：デクサ社）を５部、キシレンを２５部、ＭＰＡを
１００部混し、サンドミルで粒度が１０μｍ以下となる
まで分散して、６種類のインク黒Ｂ１〜Ｂ６を調製した
。

９インター　の調製各顔料分散用樹脂溶液をベースにして、その各５０部に
対しフタロシアニンブルー〔リオノールプルーＰＲＸ、
東洋インキ製造■製〕を３０部、キシレンを１５部、Ｍ
ＰＡを５部混合し、サンドミルで粒度が１０８ｍ以下と
なるまで分散して、６種類のインター青Ｆ１〜Ｆ６を調
製した。

１１恥１１λ」暫試験■で調製した前記６種の白塗料ＷＰＩ〜ＷＰ６と、
上記のインター黒８１〜Ｂ６およびインター青Ｆ１〜Ｆ
６とを用いて、下記の配合で、かつ第４表に示す組み合
わせにて混合し、６種類の調色塗料Ｐ１〜Ｐ６を調製し
た。

白塗料ＷＰＩ〜ＷＰ６　　　　　　　９０部インター黒
Ｂ１−８６５部合　　　計　　　　　　　　　　　　　　　１００部９
徐膜物性および放置〜　性上記の調色塗料Ｐｉ−Ｐ６を用いて、以下のラビングテ
スト、６０度鏡面光沢度テストおよびスタンデイングチ
ストに供した。その結果は、つぎの第４表に示すとおり
であった。

〔ラビングテスト〕

上記の調色塗料Ｐ１〜Ｐ６をキシレンとＭＰＡとの重量
比７／３の混合シンナーでスプレー可能な粘度にまで希
釈し、この希釈塗料を、５部ｗＸ１５００ブリキ板に流
し塗りし、室温で３分間室内に静置したのち、塗面を指
でこすって、こすらない部分との色の差を比較した。色
差のほとんどないものを○、色差の大きいものを×とし
た。

〔６０度鏡面光沢度テスト〕ラビングテストに使用したブリキ板をさらに１４０℃、
２０分焼き付けて乾燥させ、塗膜の光沢度を測定した。

８０以上を合格とする。

〔スタンデイングチスト〕

ラビングテストで調製した各希釈塗料を試験管に入れ、
３日後に色分かれの状態を観察した。色分かれ、色浮き
のほとんどないものを○、色分かれ、色浮きのはげしい
ものを×とした。

上記の第２表〜第４表の結果から明らかなように、本発
明の顔料分散用樹脂は、各種の樹脂と良好な相溶性があ
り、かつすぐれた顔料分散性を示すものであることがわ
かる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）多塩基酸および多価アルコールのほかに原料全体
の０．５〜７．０重量％となる割合のアミノアルコール
を必須成分として用いたポリエステル原料を縮合反応さ
せて得られるアミン変性ポリエステル樹脂からなり、か
つ水酸基価が４０〜２４０、数平均分子量が７００〜２
，０００であることを特徴とする顔料分散用樹脂。