JPH0711169A

JPH0711169A - 粉体塗料用ポリエステル樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0711169A
Application number: JP5174854A
Authority: JP
Inventors: Tokuzo Nozaki; 徳三野崎; Katsuyoshi Atsumi; 勝義渥美; Katsuya Fujimoto; 勝也藤本; Takayuki Sumi; 隆行角; Makiko Sakai; 満喜子坂井
Original assignee: Nippon Ester Co Ltd
Current assignee: Nippon Ester Co Ltd
Priority date: 1993-06-21
Filing date: 1993-06-21
Publication date: 1995-01-13

Abstract

(57)【要約】【目的】機械的強度を維持しつつ、平滑性の良好な塗
膜を与える粉体塗料用ポリエステル樹脂組成物を提供す
る。【構成】芳香族ジカルボン酸成分と脂肪族ジオール成
分とからなるポリエステルに２価アルコール70〜99.5重
量％と１価アルコール30〜0.5 重量％とからなるアルコ
ールを添加して解重合して得られた数平均分子量が2500
〜7000、水酸基価が10〜35 mgKOH／ｇのポリエステル樹
脂にイソシアネート系硬化剤を配合した組成物。

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、無公害であること、塗装直後でも使用に供し得るこ
と、多層の重ね塗りが不要であること、比較的安価であ
ること、塗料の回収使用が可能であること等数々の利点
を持っており、近年急速に需要が拡大している。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
等各種のものが知られている。そして、特にポリエステ
ル樹脂系粉体塗料は耐候性、耐薬品性、機械的強度等に
優れたバランスのとれた塗料として知られており、家
電、建材、自動車部品を始め多くの分野で使用されてい
る。しかしながら、粉体塗料は、塗膜表面の平滑性の点
では溶剤型塗料に劣っているのが現状である。

【０００３】従来、粉体塗料の塗膜表面の平滑性を改良
する方法としては、塗料の主成分であるポリエステル樹
脂の平均分子量を小さくして溶融粘度を下げたり、官能
基の量を少なくして架橋密度を低くしたりする方法等が
採られてきた。しかしながら、これらの方法では、ポリ
エステル樹脂自体の強度が下がることにより塗膜の機械
的強度が著しく低下するという致命的な欠点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、機械的強度
を維持しつつ、平滑性の良好な塗膜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。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究の結果、ポリエステルを特定
の方法で解重合して得らた特定の分子量及び水酸基価を
有するポリエステル樹脂とイソシアネート系硬化剤とを
組み合わせることにより、この目的が達成されることを
見出し、本発明に到達した。

【０００６】すなわち、本発明は、芳香族ジカルボン酸
成分と脂肪族ジオール成分とからなるポリエステルに２
価アルコール70〜99.5重量％と１価アルコール30〜0.5
重量％とからなるアルコールを添加して解重合して得ら
れた数平均分子量が2500〜7000、水酸基価が10〜35 mgK
OH／ｇのポリエステル樹脂にイソシアネート系硬化剤を
配合した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。

【０００７】以下、本発明について詳細に説明する。ポ
リエステル樹脂を構成する芳香族ジカルボン酸成分とし
ては、テレフタル酸及び／又はイソフタル酸を主体とし
たものが好適であり、必要に応じて、５−ナトリウムス
ルホイソフタル酸、2,６−ナフタレンジカルボン酸、ア
ジピン酸、セバシン酸等の他のジカルボン酸を併用して
もよい。

【０００８】また、ジオール成分としては、ネオペンチ
ルグリコール及びエチレングリコールを主体としたもの
が好適であり、必要に応じて、ジエチレングリコール、
プロピレングリコール、1,４−ブタンジオール、1,６−
ヘキサンジオール、1,４−シクロヘキサンジメタノー
ル、1,４−シクロヘキサンジオール、ビスフェノールＡ
等のジオール及び少量のグリセリン、トリメチロールプ
ロパン、ペンタエリスリトール等の３価以上のアルコー
ルを併用してもよい。

【０００９】さらに、酸成分及びジオール成分と共に、
ｐ−ヒドロキシ安息香酸、酒石酸等のヒドロキシカルボ
ン酸を併用してもよい。

【００１０】本発明におけるポリエステル樹脂は、上記
のような原料成分（エステル形成性誘導体を含む）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、重縮合反応を行って高重合度のポリエステルとした
後、２価アルコール及び１価アルコールを加えて解重合
することにより得られる。

【００１１】解重合時に添加するアルコールとしては、
２価アルコールとしてネオペンチルグリコール、ジエチ
レングリコール、エチレングリコール等、１価アルコー
ルとしてステアリルアルコール、ノナデカノール、エイ
コサノール等が好ましく用いられる。

【００１２】解重合時に添加するアルコールは、２価ア
ルコールが70〜99.5重量％、１価アルコールが30〜0.5
重量％となるようにすることが必要である。１価アルコ
ールが30重量％を超えると硬化反応が遅くなるため、塗
膜の機械的強度が著しく低下し、一方、0.5 重量％未満
であると溶融粘度が高く、硬化反応が速くなりすぎるた
め、塗膜の平滑性が損なわれる。

【００１３】ポリエステル樹脂は、数平均分子量が2500
〜7000の範囲のものであることが必要であり、4000〜55
00のものが好適である。数平均分子量が2500未満である
とポリエステル樹脂が脆くなり、塗膜の機械的強度が低
下し、一方、7000を超えると溶融粘度が高くなりすぎる
ため、塗膜の平滑性が損なわれる。

【００１４】また、ポリエステル樹脂は、水酸基価が10
〜35 mgKOH／ｇのものであることが必要である。水酸基
価が 10mgKOH／ｇ未満のものでは、塗膜の平滑性及び機
械的強度が低く、35 mgKOH／ｇを超えるものでは、塗膜
の機械的強度が低くり、好ましくない。

【００１５】機械的強度を維持しつつ、平滑性の良好な
塗膜を得るためには、解重合時に添加するアルコール成
分、ポリエステルの数平均分子量と水酸基価を本発明の
範囲内で適切に選定すればよい。例えば、解重合時に添
加するアルコール成分を２価アルコールが95重量％、１
価アルコールが５重量％とし、ポリエステルの数平均分
子量が4500、水酸基価が20mgKOH ／ｇ程度となるように
すると好ましい結果が得られる。

【００１６】本発明の樹脂組成物の一成分である硬化剤
としては、イソシアネート系のものが用いられるが、具
体的には、次のような化合物が好適に用いられる。

【００１７】(イ) ブロックドイソシアネート化合物、
例えば、ε−カプロラクタムでブロックされたイソホロ
ンジイソシアネート (ヒュルス社製 B 1530 、バイエル
社製クレラン U-I) 等。 (ロ) 内部ブロックドイソシアネート化合物、例えば、
ウレトジオン環結合型の内部ブロックドイソシアネート
化合物（ヒュルス社製 BF 1540) 等。

【００１８】硬化剤の配合量は、ポリエステル樹脂の水
酸基量の 0.5〜1.5 倍当量、好ましく 0.8〜1.20倍当量
の範囲となるようにすることが好ましい。

【００１９】本発明の粉体塗料用樹脂組成物は、上記条
件を満たすポリエステル樹脂と硬化剤、さらに必要に応
じて、一般的に使用されるレベリング剤、二酸化チタ
ン、カーボンブラック等の顔料その他の添加剤を加え、
加熱可能なニーダー又はロールを用いて、70〜130 ℃で
混練することにより調製することができる。

【００２０】

【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、例中の樹脂特性及び塗膜性能
は、以下に示す方法によって求めたものである。 (a) 数平均分子量ゲルパーミエーションクロマトグラフ法で求めた。 (b) 水酸基価ピリジン50mlにポリエステル３ｇ及び無水酢酸 0.6mlを
加えてポリエステルをアセチル化した後、 1/2規定の水
酸化カリウムメタノール溶液で滴定して求めた。 (c) 60度鏡面光沢度 JIS K 5400に準じて求めた。 (d) 平滑性塗膜の状態を目視で観察し、次の２段階で評価した。 ○：溶剤型塗料（メラミンアルキッド系、関西ペイント
社製アミラック1000）の塗膜と同レベル。 △：溶剤型塗料の塗膜より劣る。 (e) 耐衝撃性 JIS K 5400に準じて求めた。（直径 1/2インチ、500
ｇ） (f) 耐ブロッキング性塗料組成物を40℃の恒温器中に１週間放置した後、塊の
発生状態により次の３段階で評価した。 ○：塊の発生なし。 △：塊の発生はあるが、塊を手で掴むことができない。 ×：塊を手で掴むことができる。

【００２１】参考例１〜10 表１に示した原料化合物を表１に示した量（重量部）で
撹拌翼を有するステンレス製反応缶に採り、100 ℃から
徐々に昇温し、250 ℃で４時間加熱撹拌し、生成した水
を連続的に反応系外に除去した。得られたエステル化反
応物を重縮合反応器に移送し、重縮合反応触媒として三
酸化アンチモンを5.84ｇ加え、減圧度を 0.5mmHg以下に
保って 280℃で３時間重縮合反応を行い、極限粘度0.45
のポリエステルを得た。次いで、このポリエステルに表
１に示した解重合剤を表１に示した量（重量部）で添加
し、窒素ガス雰囲気中、常圧下、 270℃で１時間加熱し
て解重合反応を行い、表１に示す数平均分子量と水酸基
価を有するをポリエステルを得た。

【００２２】

【表１】

【００２３】実施例１〜10及び比較例１〜５ポリエステル樹脂１〜10 (数字は参考例の番号に対応)
、硬化剤；B 1530、クレラン U-I又はBF 1540 、アク
ロナール 4F (バスフ社製ブチルポリアクリレート系レ
ベリング剤) 、ベンゾイン及び二酸化チタンを表２に示
す量（重量部）で採り、FM 10B型ヘンシェルミキサー
(三井三池製作所製）でドライブレンドした後、PR-46
型コ・ニーダー（ブッス社製）を用いて、110 ℃で溶融
混練し、冷却し、粉砕した後、145 メッシュのふるいで
分級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20分間焼付けを行った。塗膜性能を評価
した結果を表３に示す。

【００２４】

【表２】

【００２５】

【表３】

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、機械的強度を維持しつ
つ、溶剤型塗料の塗膜と同レベルの平滑性を有する塗膜
を与え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】芳香族ジカルボン酸成分と脂肪族ジオー
ル成分とからなるポリエステルに２価アルコール70〜9
9.5重量％と１価アルコール30〜0.5 重量％とからなる
アルコールを添加して解重合して得られた数平均分子量
が2500〜7000、水酸基価が10〜35 mgKOH／ｇのポリエス
テル樹脂にイソシアネート系硬化剤を配合した粉体塗料
用ポリエステル樹脂組成物。