JPH04227713A

JPH04227713A - 粉体塗料用ポリエステル樹脂組成物

Info

Publication number: JPH04227713A
Application number: JP10376091A
Authority: JP
Inventors: Tokuzo Nozaki; 野崎　徳三; Katsuyoshi Atsumi; 渥美　勝義; Makiko Sakai; 坂井　満喜子
Original assignee: Nippon Ester Co Ltd
Current assignee: Nippon Ester Co Ltd
Priority date: 1990-05-07
Filing date: 1991-04-09
Publication date: 1992-08-17

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】本発明は粉体塗料用ポリエステル
樹脂組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】粉体塗料は、従来の溶剤型塗料と比較し
て、低公害であること、厚膜塗装が可能であること、比
較的安価であること等の特長を有し、近年需要が拡大し
ている。

【０００３】現在、粉体塗料としては、ポリエステル系
、エポキシ系、アクリル系のものが知られているが、ポ
リエステル系のもの、特にイソシアネート化合物により
熱硬化する末端が主にヒドロキシル基からなるポリエス
テル樹脂をベースとするものが、耐候性、耐食性、機械
的強度に優れたバランスのとれた塗膜を与える塗料とし
て重用されている。（例えば、特開昭６２−２４０３６
８号公報）。

【０００４】しかし、この熱硬化型のポリエステル樹脂
をベースとするものは，２００℃前後で２０分間程度の
加熱が必要であり、木材等の塗装には適さない。また、
硬化触媒としてブロックドイソシアネート化合物を多量
に使用しなければならず、コスト面でも問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題を解決し、比較的低温あるいは短時間の加熱で硬化し
、かつ、安価な粉体塗料を与える粉体塗料用ポリエステ
ル樹脂組成物を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために研究を重ねた結果、ポリエステル樹脂
として不飽和脂肪族カルボン酸及び／又は不飽和アルコ
ールを共重合したものを使用し、硬化触媒として有機過
酸化物を配合するとよいことを見出し、本発明に到達し
た。

【０００７】すなわち、本発明は、飽和カルボン酸成分
、飽和アルコール成分、不飽和脂肪族カルボン酸成分及
び／又は不飽和アルコール成分からなり、不飽和脂肪族
カルボン酸成分及び／又は不飽和アルコール成分が全成
分の２．５〜２５モル％を占める実質的にゲル化してい
ない共重合ポリエステルと有機過酸化物系硬化触媒とか
らなる粉体塗料用ポリエステル樹脂組成物を要旨とする
ものである。

【０００８】本発明における共重合ポリエステルとして
は、次のようなカルボン酸成分とアルコール成分とから
常法によってエステル化又はエステル交換反応を行った
後、必要に応じて重縮合反応を行ってポリエステルを製
造する際に、任意の段階で不飽和脂肪族カルボン酸成分
及び／又は不飽和アルコール成分を所定量添加して共重
合することにより得られるものが好ましく用いられる。

【０００９】カルボン酸成分テレフタル酸及び／又はイ
ソフタル酸を主成分とし、必要に応じて他の多価カルボ
ン酸、例えば、２，６−ナフタレンジカルボン酸等の芳
香族ジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン
酸等の脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン
酸等の脂環式ジカルボン酸、少量のトリメリット酸、ピ
ロメリット酸、トリメシン酸等の３価以上のカルボン酸
を加えたもの。

【００１０】アルコール成分エチレングリコール及び／
又はネオペンチルグリコールを主成分とし、必要に応じ
て他の多価アルコール、例えば、ジエチレングリコール
、１，２−プロパンジオール等の脂肪族グリコール、ビ
スフェノールＳの炭素原子数２〜５のアルキレンオキシ
ド付加体や少量のグリセリン、ペンタエリスリトール等
の３価以上のアルコールを加えたもの。

【００１１】さらに、パラオキシ安息香酸、酒石酸のよ
うなオキシカルボン酸成分を少量加えてもよい。

【００１２】不飽和脂肪族カルボン酸としては、１〜４
価の脂肪族カルボン酸を用いることができるが、ジカル
ボン酸が好ましい。具体的には、フマル酸、マレイン酸
、メサコン酸、シトラコン酸、グルタコン酸、イタコン
酸等及びそれらのエステル形成性誘導体（酸無水物、ア
ルキルエステル等）が挙げられ、特に無水マレイン酸が
好ましい。

【００１３】また、不飽和アルコールとしては、１〜４
価のアルコールを用いることができるが、ジオールが好
ましい。具体的には、２−ブテン−１，４−ジオール等
が挙げられる。

【００１４】共重合ポリエステルにおける不飽和脂肪族
カルボン酸成分及び／又は不飽和アルコール成分の共重
合割合は、全成分の２．５〜２５モル％とすることが必
要である。この割合が２．５モル％未満では実質上共重
合の効果が発現せず、２５モル％を超えるとジカルボン
酸又はジオールを使用してもポリエステルが三次元化し
、塗料化が困難となり、また、塗膜化したとき均一な表
面にすることができない。なお、１価のカルボン酸及び
／又はアルコールを使用するときは１０モル％以下とす
ることが好ましく、１０モル％を超えると重合度が高く
ならない場合がある。また、３価以上のカルボン酸及び
／又はアルコールを使用するときは１５モル％以下とす
ることが好ましく、１５モル％を超えると三次元化して
塗料化が困難となる。

【００１５】本発明における共重合ポリエステルは、実
質的にゲル化していないものであることが必要であり、
そのような共重合ポリエステルが得られるように組成を
選ぶことが必要である。ここで「実質的にゲル化してい
ない共重合ポリエステル」とは一般的な粉砕機で粉砕可
能であり、溶融時に流動性を有する共重合ポリエステル
をいう。ゲル化している場合、塗料化が困難であり、ま
た、塗膜化したとき均一な表面にすることができない。

【００１６】また、共重合ポリエステルは、粉体化が容
易な平均重合度４〜５０のものが好ましい。

【００１７】さらに、共重合ポリエステルは、軟化点が
５０〜１５０℃の範囲のものが好ましい。軟化点が５０
℃未満では粉体化した樹脂が凝集して塊状化しやすく、
耐ブロッキング性が劣る傾向があり、一方，１５０℃を
超えると、混練温度を高くすることが必要となり、塗料
化時に硬化反応が進み、結果として塗膜の平滑性が低下
する傾向がある。

【００１８】また、本発明における硬化触媒としては、
有機過酸化物系のものが用いられるが、常温で安定であ
り、塗料の焼付け温度に相当する１００〜２００℃で分
解するものが好ましい。具体的には、２，５−ジメチル
−２，５−ジ（ｔ−ブチル−パーオキシ）ヘキサン、２
，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチル−パーオキシ
）ヘキシン等が挙げられる。

【００１９】硬化触媒の配合量は、０．１〜５．０重量
％が好適である。この配合量があまり少ないと十分硬化
せず、逆に多すぎると粉体化した樹脂組成物が凝集して
塊状化しやすく、耐ブロッキング性が劣るようになる。

【００２０】本発明の樹脂組成物は、上記の共重合ポリ
エステルと有機過酸化物系硬化触媒とを、必要に応じて
レベリング剤その他の添加剤とともに、加熱可能なニー
ダー又はロールを用いて７０〜１５０℃で混練すること
により調製するることができる。

【００２１】

【作用】本発明の樹脂組成物は、共重合ポリエステル中
に不飽和結合が導入されているので、少量の硬化触媒で
、しかも短時間の加熱で容易に硬化する粉体塗料を与え
る。

【００２２】

【実施例】次に、実施例及び比較例によって本発明を具
体的に説明する。なお、特性値は次に示す方法で測定し
た。（ａ）　平均重合度ゲルパーミエーションクロマトグラ
フ法で求めた。（ｂ）　水酸基価アセチル化を行った後、水酸化カリウ
ムメタノール溶液で滴定して求めた。（ｃ）　酸　　価ジオキサンに溶解し、水酸化カリウム
メタノール溶液で滴定して求めた。（ｄ）　軟化点ホットベンチで加熱し、目視により求め
た。

【００２３】（ｅ）　ガラス転移点セイコー電子工業社
製ＤＳＣ−２０型示差走査型熱量計を用い、昇温速度１
０℃／分で求めた。（ｆ）　ゲル化時間試料量８０ｇ、温度　２００℃でブ
ラベンダー社製ブラベンダー・プラスチコーダーで硬化
曲線を求め、その変曲点までの時間をゲル化時間とした
。（ｇ）　６０度鏡面光沢度ＪＩＳ　Ｋ　５４００に準じ
て求めた。（ｈ）　耐衝撃性ＪＩＳ　Ｋ　５４００に準じ、直径　
１／２インチ、５００ｇの球を使用して求めた。（ｉ）　エリクセンＪＩＳ　Ｋ　５４００に準じて求め
た。

【００２４】参考例１〜７表１に示した化合物を撹拌翼
を有するステンレス製反応缶に採り、２５０℃で加熱撹
拌し、生成した水を連続的に反応系外に除去した。続い
て　２３０℃に降温し、２０トルに減圧して３〜７時間
保った後、ハイドロキノンを２重量部添加して相溶させ
、ポリエステル樹脂１〜７を得た。

【００２５】参考例８表１に示した化合物を撹拌翼を有
するステンレス製反応缶に採り、２３０℃で加熱撹拌し
、生成した水を連続的に反応系外に除去した。続いて触
媒として三酸化アンチモンを５．８４重量部添加し、０
．５トル以下に減圧し、２８０℃で４時間重縮合反応を
行い、高重合度のポリエステル樹脂とした。次いで２７
０℃に降温し、トリメチロールプロパンを５４０重量部
添加して、密閉下で解重合反応を行い、ポリエステル樹
脂８を得た。ポリエステル樹脂１〜８の特性値を表２に示す。（ただ
し、ポリエステル樹脂７は、反応中に三次元化が進み、
粉砕不能な不溶不融の樹脂となり、特性値の測定ができ
なかった。）

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】実施例１〜６、比較例１〜２ポリエステル
樹脂、有機過酸化物系硬化触媒；日本油脂社製パーヘキ
サ２５Ｂ又はパーヘキシン２５Ｂ、ブロックドイソシア
ネート系硬化剤；ヒュルス社製Ｂ−１５３０及びレベリ
ング剤；バスフ社製アクロナール４Ｆを表３に示す割合
で配合し、予備混合した後、ブッス社製ＰＲ−４６型コ
ニーダーを用い、９０〜１００℃で溶融混練し、冷却固
化後、粉砕し、１４０メッシュの金網で分離して粉体塗
料を得た。得られた粉体塗料をリン酸亜鉛処理鋼板上に
膜厚が５０〜６０μｍになるように静電塗装して１９０
℃で５分間焼付けを行った。塗膜性能を評価した結果を
表４に示す。

【００２９】

【表３】

【００３０】

【表４】

【００３１】参考例９〜１３表５に示した化合物を用い
て参考例１〜７と同様にしてポリエステル樹脂９〜１３
を得た。得られたポリエステル樹脂９〜１３の特性値を
表６に示す。（ポリエステル樹脂１３は、粉砕不能な不
溶不融の樹脂となり、特性値の測定ができなかった。）

【００３２】

【表５】

【００３３】

【表６】

【００３４】実施例７〜１０、比較例３表７に示した組
成物を用いて実施例１〜６と同様にして粉体塗料を得て
、塗装試験を行った。塗膜性能を評価した結果を表８に
示す。

【００３５】

【表７】

【００３６】

【表８】

【００３７】参考例１４〜１９表９に示した化合物を用
いて参考例１〜７と同様にしてポリエステル樹脂１４〜
１９を得た。得られたポリエステル樹脂１４〜１９の特
性値を表１０に示す。（ポリエステル樹脂１９は、粉砕
不能な不溶不融の樹脂となり、特性値の測定ができなか
った。）

【００３８】

【表９】

【００３９】

【表１０】

【００４０】実施例１１〜１４、比較例４表１１に示し
た組成物を用いて実施例１〜６と同様にして粉体塗料を
得て、塗装試験を行った。塗膜性能を評価した結果を表
１２に示す。

【００４１】

【表１１】

【００４２】

【表１２】

【００４３】

【発明の効果】本発明における共重合ポリエステルは不
飽和結合が導入されているので、少量の硬化触媒で、し
かも比較的低温あるいは短時間の加熱で容易に硬化する
。したがって、本発明によれば、高価な触媒の使用量を
減らすことができるとともに塗料の適用分野を拡げるこ
とができる粉体塗料用ポリエステル樹脂組成物が提供さ
れる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　飽和カルボン酸成分、飽和アルコール
成分、不飽和脂肪族カルボン酸成分及び／又は不飽和ア
ルコール成分からなり、不飽和脂肪族カルボン酸成分及
び／又は不飽和アルコール成分が全成分の２．５〜２５
モル％を占める実質的にゲル化していない共重合ポリエ
ステルと有機過酸化物系硬化触媒とからなる粉体塗料用
ポリエステル樹脂組成物。