JPH04222881A

JPH04222881A - 塗料用樹脂

Info

Publication number: JPH04222881A
Application number: JP41812590A
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: 1990-12-21
Filing date: 1990-12-21
Publication date: 1992-08-12
Anticipated expiration: 2014-11-22
Also published as: JP2982309B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、顔料の濡れ、分散性お
よび分散安定性にすぐれるうえに、良好な塗膜性能を発
揮する塗料用樹脂に関する。

【０００２】

【従来の技術】塗料中により少ないエネルギーでより安
全な状態で顔料を分散させることは、塗料の製造コスト
、貯蔵時の顔料沈降、塗装時の色分かれ、塗膜性能に関
連して重要である。塗料の顔料分散性およびその分散安
定性は、顔料表面の電気二重層による電気的反発力およ
び顔料表面への樹脂の吸着によるエントロピー効果など
によつて決まり、その改良は主に顔料分散剤の添加によ
るかあるいは塗料用樹脂自体の改良によつて行われてい
る。

【０００３】〔発明が解決しようとする課題〕しかるに
、顔料分散剤を添加する方式では、一般に、極性基濃度
の高い顔料分散剤を多量に用いると、塗膜性能が低下す
ることが多く、一方高分子量の顔料分散剤を用いると、
塗料用樹脂との相溶性に問題があることが多かつた。ま
た、塗料用樹脂自体の改良については、今のところ十分
な成果は得られていない。

【０００４】本発明は、上記従来の事情に鑑み、塗料用
樹脂自体の改良技術として、顔料の濡れ、分散性および
分散安定性にすぐれるうえに、良好な塗膜性能を発揮す
る塗料用樹脂を提供することを目的としている。

【０００５】〔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Ｎ−アルキロール
脂肪酸アミドを用いてこれら成分を縮合反応させて得ら
れる特定のアミド変性ポリエステル樹脂が、顔料に対し
て良好な濡れ性を示して、その分散性および分散安定性
に好結果を与え、しかも良好な塗膜性能をも発揮するこ
とを見い出し、本発明を完成した。

【０００６】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Ｎ−アルキロール脂肪酸アミドを必須成分と
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
、数平均分子量が２０００を超え２００００以下である
アミド変性ポリエステル樹脂からなることを特徴とする
顔料分散性の良好な塗料用樹脂に係るものである。

【０００７】

【発明の構成・作用】本発明に用いられる多塩基酸とし
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、無水トリメリツ
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
種以上が用いられる。

【０００８】本発明に用いられ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、ペンタエリスリトールなどの
３価ないしそれ以上の多価アルコールが挙げられ、これ
らの中からその１種または２種以上が用いられる。

【０００９】本発明に用いられるＮ−アルキロール脂肪
酸アミドとしては、つぎの一般式；ＲＣＯＮ（Ｒ１）（
Ｒ２）〔式中、Ｒは炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基
であつて、不飽和結合や水酸基が含まれていてもよい。Ｒ１，Ｒ２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、互いに同一であつても異なる基であつてもよい
が、少なくともひとつは炭素数１〜１８のヒドロキシア
ルキル基である。〕で表される化合物が好ましく用いら
れる。

【００１０】このようなＮ−アルキロール脂肪酸アミド
の具体例としては、Ｎ，Ｎ−ジエタノールラウリン酸ア
ミド、Ｎ，Ｎ−ジプロパノール酢酸アミド、Ｎ−プロパ
ノールステアリン酸アミド、Ｎ−ラウリルアルコール酪
酸アミドなどが挙げられ、これらの中からその１種また
は２種以上が用いられる。

【００１１】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Ｎ−アルキロール脂肪酸アミドの三成
分を必須成分とし、必要に応じて炭素数８〜１８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
任意成分を加えた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、アミド変性ポリエステル樹脂
を生成する。

【００１２】ここで、多価アルコールおよびＮ−アルキ
ロール脂肪酸アミドと、多塩基酸および必要に応じて用
いられる他の有機酸などとの使用割合としては、前者の
水酸基：後者の酸基の当量比が通常１：１〜１．５：１
となる範囲内で適宜選択することができる。

【００１３】Ｎ−アルキロール脂肪酸アミドの使用量は
、原料全体の０．５〜７．０重量％の範囲内とすべきで
あり、特に好ましくは１．０〜５．０重量％の範囲内と
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。

【００１４】このようなポリエステル原料の縮合反応に
よつて得られるアミド変性ポリエステル樹脂は、数平均
分子量が２０００を超え２００００以下であることが必
要であり、特に好ましくは２５００〜６０００の範囲に
あるのがよい。数平均分子量が２０００以下では、樹脂
の物性や塗膜の耐候性などが低下し、２００００を超え
ると、樹脂溶液の粘度が高くなり、塗装作業性が悪くな
る。

【００１５】なお、このアミド変性ポリエステル樹脂の
水酸基価や酸価については、特に規定されるものではな
いが、一般には水酸基価が６０〜２００で、酸価が１５
以下であるのが望ましい。

【００１６】このアミド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
れ性にすぐれている。しかも、分子内にアミド基を導入
し、またその分子量を塗膜形成機能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、すぐれた顔料分散用およびその分散安定性
を示し、そのうえ良好な塗膜性能を発揮する。

【００１７】本発明のアミド変性ポリエステル樹脂を塗
料用樹脂として用いる場合は、この樹脂をベースとして
、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、塗料を
調製する。

【００１８】着色顔料としては、酸化チタン、弁柄、ク
ロムイエロー、カーボンブラツク、キナクリドン系、ペ
リレン系、アゾ系顔料、フタロシアニンブルーなどが使
用できるが、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。

【００１９】有機溶剤としては、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使用
できるが、これらに限定されず、塗料用として一般に用
いられている各種の有機溶剤を広く使用できる。

【００２０】

【発明の効果】本発明の塗料用樹脂は、塗面状態、塗膜
物性および耐久性においてすぐれていると共に、顔料の
濡れ性、分散性および分散安定性にもすぐれているため
、塗料製造における顔料の分散時間を大幅に短縮するこ
とができる。

【００２１】

【実施例】つぎに、実施例および比較例により、本発明
の内容をより具体的に説明する。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
アミド変性ポリエステル樹脂溶液ＡＥ１〜ＡＥ４、アミ
ド未変性のポリエステル樹脂溶液Ｅ５，Ｅ６は、それぞ
れつぎの方法で調製した。

【００２２】〈アミド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、下記の表１に示す
配合に基づき、多塩基酸、多価アルコールおよびＮ−ア
ルキロール脂肪酸アミドを仕込み、窒素ガス雰囲気中で
加熱攪拌し、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時間かけて一定昇温速度
で昇温させた。

【００２３】その後、キシレン１．５部を徐々に添加し
、温度２３０℃に維持して縮合反応を続けた。酸価１０
以下になつたとき反応を終了し、残りのキシレンにて希
釈し、４種類のアミド変性ポリエステル樹脂溶液ＡＥ１
〜ＡＥ４を得た。

【００２４】得られた各アミド変性ポリエステル樹脂の
数平均分子量、水酸基価および酸価を測定し、その結果
を、各アミド変性ポリエステル樹脂の製造に用いたＮ−
アルキロール脂肪酸アミドの原料全体中に占める割合（
重量％）と、さらに各アミド変性ポリエステル樹脂溶液
の粘度（ガードナー；２５℃）、固形分濃度および色数
と共に、表１に併記した。

【００２５】

【表１】

【００２６】〈アミド未変性のポリエステル樹脂溶液の
調製〉下記の表２に示す配合に基づき、原料成分として
Ｎ−アルキロール脂肪酸アミドを用いなかつた以外は、
上記のアミド変性ポリエステル樹脂溶液の場合と全く同
様にして、２種類のアミド未変性のポリエステル樹脂溶
液Ｅ５，Ｅ６を得た。

【００２７】得られた両ポリエステル樹脂の数平均分子
量、水酸基価および酸価を測定し、その結果を、両ポリ
エステル樹脂溶液の粘度（ガードナー；２５℃）、固形
分濃度および色数と共に、表２に併記した。

【００２８】

【表２】

【００２９】実施例１〜３および比較例１〜５表１に示
すアミド変性ポリエステル樹脂溶液ＡＥ１〜ＡＥ３を本
発明の塗料用樹脂溶液（実施例１〜３）とし、また表１
に示すアミド変性ポリエステル樹脂溶液ＡＥ４および表
２に示すアミド未変性のポリエステル樹脂溶液Ｅ５，Ｅ
６を比較用の塗料用樹脂溶液（比較例１〜３）とした。

【００３０】これらの各塗料用樹脂溶液を用いて、以下
の塗料試験（試験Ｉ）および調色試験（試験ＩＩ）を行
つた。

【００３１】〈試験Ｉ；塗料試験〉 §　　ミルベース白の調製　　各塗料用樹脂溶液をベースにして、その各６０部に
対し、酸化チタンＲＣＲ３（ＢＴＰ社）を１８０部、キ
シレンを４５部、メトキシプロピルアセテート（以下、
ＭＰＡという）を１５部混合し、ペイントコンデイショ
ナー（レツドデビル社製）により、粒度が１０μｍ以下
となるまで分散して、６種類のミルベース白Ｗ１〜Ｗ６
を調製した。

【００３２】なお、実施例１〜３および比較例１の塗料
用樹脂溶液であるアミド変性ポリエステル樹脂溶液ＡＥ
１〜ＡＥ４を用いたミルベース白Ｗ１〜Ｗ４では、分散
所要時間はいずれも２０分であつた。また、比較例２の
塗料用樹脂溶液であるアミド未変性のポリエステル樹脂
溶液Ｅ５を用いたミルベース白Ｗ５では、分散所要時間
は３０分、比較例３の塗料用樹脂溶液であるアミド未変
性のポリエステル樹脂溶液Ｅ６を用いたミルベース白Ｗ
６では、分散所要時間は４０分であつた。

【００３３】§白塗料の調製　　上記のミルベース白Ｗ１〜Ｗ６の各３００部と、塗
料用樹脂溶液の各５８０部とを、下記の表３の組み合わ
せで混合し、さらにこれにメラミンワニス〔日立化成工
業（株）製のメラン＃２８；固形分６０重量％〕１２０
部を混合して、６種類の白塗料ＷＰ１〜ＷＰ６を調製し
た。この各塗料を、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。

【００３４】§塗膜の形成　　上記の如く希釈した白塗料ＷＰ１〜ＷＰ６を、燐酸
亜鉛処理をした０．８ｍｍ×７０ｍｍ×１５０ｍｍ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
けを行つたのち、塗面状態、塗膜物性および耐久性を評
価した。その結果を下記の表３に併記した。

【００３５】

【表３】

【００３６】なお、表３中、「６０度鏡面光沢度」はＪ
ＩＳ−Ｋ−５４００（１９７９）６．７にしたがい、８
０以上を合格とした。「鉛筆引つかき試験」はＪＩＳ−
Ｋ−５４００（１９７９）　　６．１４にしたがい、Ｈ
Ｂより硬いものを合格とした。「碁盤目試験」はＪＩＳ
−Ｋ−５４００（１９７９）　　６．１５にしたがい、
１０点を合格、８点以下を不合格とした。また、「耐衝
撃性」はＪＩＳ−Ｋ−５４００（１９７９）　　６．１
３．３　　Ｂ法にしたがい、４０ｃｍ以上を合格とした
。「促進耐候試験」はＪＩＳ−Ｋ−５４００（１９７９
）　　６．１７にしたがい、８００時間試験後の６０度
鏡面光沢度の保持率（％）として、〔（試験後の光沢度
）／（初期光沢度）〕×１００を測定し、７０％以上を
合格とした。

【００３７】〈試験ＩＩ；調色試験〉 §インター黒の調製　　各塗料用樹脂溶液をベースにして、その各１８０部
に対し、カーボンブラツク（ＣＯＬＯＲ　　ＢＬＡＣＫ
　　ＦＷ２００：デクサ社）を１５部、キシレンを７５
部、ＭＰＡを３０部混合し、ペイントコンデイシヨナー
により、粒度が１０μｍ以下となるまで分散して、６種
類のインター黒Ｂ１〜Ｂ６を調製した。

【００３８】なお、実施例１〜３および比較例１の塗料
用樹脂溶液であるアミド変性ポリエステル樹脂溶液ＡＥ
１〜ＡＥ４を用いたインター黒Ｂ１〜Ｂ４では、分散所
要時間はいずれも６０分であつた。また、比較例２の塗
料用樹脂溶液であるアミド未変性のポリエステル樹脂溶
液Ｅ５を用いたインター黒Ｂ５では、分散所要時間は９
０分、比較例３の塗料用樹脂溶液であるアミド未変性の
ポリエステル樹脂溶液Ｅ６を用いたインター黒Ｂ６では
、分散所要時間は１２０分であつた。

【００３９】§インター青の調製　　各塗料用樹脂溶液をベースにして、その各１５０部
に対し、フタロシアニンブルー〔リオノールブルーＰＲ
Ｘ；東洋インキ製造（株）製〕を９０部、キシレンを４
５部、ＭＰＡを１５部混合し、ペイントコンデイシヨナ
ーにより、粒度が１０μｍ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。

【００４０】なお、実施例１〜３および比較例１の塗料
用樹脂溶液であるアミド変性ポリエステル樹脂溶液ＡＥ
１〜ＡＥ４を用いたインター青Ｆ１〜Ｆ４では、分散所
要時間はいずれも４０分であつた。また、比較例２の塗
料用樹脂溶液であるアミド未変性のポリエステル樹脂溶
液Ｅ５を用いたインター青Ｆ５では、分散所要時間は６
０分、比較例３の塗料用樹脂溶液であるアミド未変性の
ポリエステル樹脂溶液Ｅ６を用いたインター青Ｆ６では
、分散所要時間は８０分であつた。

【００４１】§調色塗料の調製　　試験ＩＩで調製した前記６種の白塗料ＷＰ１〜ＷＰ
６の各９０部と、上記のインター黒Ｂ１〜Ｂ６の各５部
と、上記のインター青Ｆ１〜Ｆ６の各５部とを、下記の
表４に示す組み合わせで混合し、６種類の調色塗料Ｐ１
〜Ｐ６を調製した。

【００４２】

【表４】

【００４３】§塗膜物性および放置安定性　　上記の調
色塗料Ｐ１〜Ｐ６について、以下のラビングテスト、６
０度鏡面光沢度測定およびスタンデイングテストに供し
た。結果を表４に併記した。

【００４４】〔ラビングテスト〕上記の調色塗料Ｐ１〜
Ｐ８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
、５０ｍｍ×１５０ｍｍ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、塗面を指でこすつて、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。

【００４５】〔６０度鏡面光沢度測定〕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ＪＩＳ−Ｋ−５４００（
１９７９）　　６．７にしたがい、測定した。８０以上
を合格とした。

【００４６】〔スタンデイングテスト〕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
。

【００４７】以上の表３，表４の結果から明らかなよう
に、本発明の塗料用樹脂は、塗料用として良好な性能を
示し、さらに顔料の濡れ性、分散性および分散安定性に
すぐれていることがわかる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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Ｎ−ア
ルキロール脂肪酸アミド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、数平均分子量が
２０００を超え２００００以下であるアミド変性ポリエ
ステル樹脂からなることを特徴とする顔料分散性の良好
な塗料用樹脂。