JPH07118575A

JPH07118575A - 粉体塗料用ポリエステル樹脂組成物

Info

Publication number: JPH07118575A
Application number: JP28607893A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Fujimoto; 勝也藤本; Makiko Sakai; 満喜子坂井; Takayuki Sumi; 隆行角
Original assignee: Nippon Ester Co Ltd
Current assignee: Nippon Ester Co Ltd
Priority date: 1993-10-19
Filing date: 1993-10-19
Publication date: 1995-05-09

Abstract

(57)【要約】【構成】テレフタル酸及び／又はイソフタル酸を主体
とし、酸成分の0.01〜0.15モル％が金属塩スルホネート
基を有するイソフタル酸である酸成分と脂肪族ジオール
を主体とするアルコール成分とからなり、極限粘度が0.
15〜0.40、水酸基価が10〜70mgKOH/ｇであるポリエステ
ル樹脂85〜98重量部とテトラメトキシメチルグリコール
ウリル硬化剤２〜15重量部とからなる。【効果】耐候性、耐沸騰水性及び耐塩水噴霧性に優れ
た塗膜を与える粉体塗料用ポリエステル樹脂組成物を低
コストで得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低温焼付けが可能で、
良好な耐候性、耐沸騰水性及び耐塩水噴霧性を有する粉
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、無公害塗料であること、塗装直後でも利用に供しう
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、回収再利用が可能であることなどの利点が
認められ、家庭用電気製品、建材、自動車部品等の部材
の保護装飾用塗料として、近年急速に需要が拡大してい
る。

【０００３】粉体塗料としては、ポリエステル系、エポ
キシ系、アクリル系等種々のものが知られているが、特
にポリエステル系のものが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。中でもテトラメトキシメ
チルグリコールウリル硬化剤を配合したポリエステル系
粉体塗料は、低温焼付けが可能であり、かつ塗料として
低価格であることが知られている。しかしながら、テト
ラメトキシメチルグリコールウリル硬化剤で硬化するタ
イプの粉体塗料は、沸騰水処理後ならびに塩水噴霧処理
後の付着性が良くないという問題点がある。

【０００４】従来、沸騰水処理あるいは塩水噴霧処理後
の付着性を向上させる方法としては、エポキシ樹脂を配
合する手法が知られている。しかし、エポキシ樹脂を配
合することにより耐候性及び機械的強度が低下するとい
う問題点があった。

【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、優れた耐候性、耐沸騰水性及び耐塩水噴霧
性を有し、低温焼付けが可能な粉体塗料を与えるポリエ
ステル樹脂組成物を低コストで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
の構成成分に少量の金属塩スルホネート基を含有するイ
ソフタル酸成分を導入す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。

【０００７】すなわち、本発明の要旨は、テレフタル酸
及び／又はイソフタル酸を主体とし、酸成分の0.01〜0.
15モル％が金属塩スルホネート基を有するイソフタル酸
である酸成分と脂肪族ジオールを主体とするアルコール
成分とからなり、極限粘度が0.15〜0.40、水酸基価が10
〜70mgKOH/ｇであるポリエステル樹脂85〜98重量部とテ
トラメトキシメチルグリコールウリル硬化剤２〜15重量
部とからなる粉体塗料用ポリエステル樹脂組成物にあ
る。

【０００８】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明において、ポリエステル樹脂を構成する酸成分とし
ては、テレフタル酸及び／又はイソフタル酸を主体と
し、酸成分の0.01〜0.15モル％が金属塩スルホネート基
を有するイソフタル酸であるものが用いられるが、必要
に応じてアジピン酸、セバシン酸、トリメリット酸、ピ
ロメリット酸、トリメシン酸等を併用することもでき
る。一方、アルコール成分としては、脂肪族ジオールを
主体とするものが用いられ、ネオペンチルグリコール及
びエチレングリコールが好ましく、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、トリメチロールプロパン、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、ペンタエリ
スリトール、グリセリン等を併用することもできる。ま
た、４−ヒドロキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン酸
成分を併用してもよい。

【０００９】金属塩スルホネート基を有するイソフタル
酸（以下ＳＩＰと略す）としては、５−ナトリウムスル
ホイソフタル酸、５−カリウムスルホイソフタル酸及び
５−リチウムスルホイソフタル酸が好ましく用いられ、
ジメチルエステル、ジエチレングリコールエステル等の
エステル形成性誘導体として用いてもよい。

【００１０】ＳＩＰの量は、全酸成分の0.01〜0.15モル
％とすることが必要であり、好ましくは0.05〜0.10モル
％とされる。この量が0.01モル％未満であると、沸騰水
処理あるいは塩水噴霧処理後の付着性の向上に効果が認
められない。一方、この量が0.15モル％を超えると塗膜
の平滑性が低下してしまう。

【００１１】また、ポリエステル樹脂は、極限粘度が0.
15〜0.40、水酸基価が10〜70mgKOH/ｇのものであること
が必要である。ポリエステル樹脂の極限粘度が0.15未満
の場合、塗膜の機械的強度が低下するばかりでなく、ポ
リエステル樹脂のガラス転移温度が低下し、結果として
組成物の耐ブロッキング性が悪くなる。一方、極限粘度
が0.40を超える場合、ポリエステル樹脂の強度が強くな
りすぎ、併せて溶融粘度も高くなることから粉砕性、塗
膜の平滑性が悪くなる。特に好ましいものは、極限粘度
が0.20〜0.35のものである。また、ポリエステル樹脂の
水酸基価が10mgKOH/ｇ未満の場合、ポリエステル樹脂と
テトラメトキシメチルグリコールウリル硬化剤との架橋
点が少なくなるために機械的強度が低下する。一方、水
酸基価が70mgKOH/ｇを超えるとポリエステル樹脂の分子
量低下が著しく、結果として塗膜の機械的強度が低下す
る傾向があり好ましくない。特に好ましいものは水酸基
価が15〜35mgKOH/ｇのものである。

【００１２】本発明におけるポリエステル樹脂は、常法
に従って製造することができる。すなわち、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、必要に応じて少量の
アルコール成分で解重合を行うことによって製造するこ
とができる。そして、ＳＩＰは、上記の反応の任意の段
階で導入することができる。

【００１３】本発明で硬化剤として用いるテトラメトキ
シメチルグリコールウリルは、たとえば、アメリカンサ
イアナミッド社から「POWDERLINK＊1174」の商品名で市
販されているものを使用することができる。

【００１４】ポリエステル樹脂と硬化剤の割合は、ポリ
エステル樹脂85〜98重量部、硬化剤２〜15重量部の割合
とすることが必要であり、好ましくはポリエステル樹脂
90〜97重量部、硬化剤３〜10重量部の割合である。硬化
剤の割合が少なすぎると硬化反応が不十分となり、機械
的強度が低下する。逆に、硬化剤の割合が多すぎると耐
ブロッキング性が低下するとともに、塗膜外観も劣るよ
うになる。なお、硬化剤の配合量は、上記の範囲で、ポ
リエステル樹脂の水酸基量に対して 0.8〜1.2 倍当量の
範囲とすることが好ましく、特に、1.0 倍当量とするこ
とが好ましい。

【００１５】本発明の粉体塗料用ポリエステル樹脂組成
物は、上記のようなポリエステル樹脂と硬化剤及び必要
に応じてレベリング剤、その他の添加剤、例えば二酸化
チタン、カーボンブラック等の顔料をニーダー又はロー
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。

【００１６】

【作用】ポリエステル樹脂にＳＩＰ成分を導入すること
により耐沸騰水性及び耐塩水噴霧性が向上する理由は十
分解明されていないが、金属塩スルホネート基と被塗装
物との密着の度合が非常に強いことによるものと推察さ
れる。

【００１７】

【実施例】次に実施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。 (1) 極限粘度フェノールと四塩化エタンとの等重量混合物を溶媒と
し、20℃で測定した。水酸基価 (2) ピリジン50mlにポリエステル樹脂３ｇ、無水酢酸
0.6mlを加えてアセチル化を行った後、0.5 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。 (3) 酸価ジオキサン50mlにポリエステル樹脂１ｇを溶解し、0.1
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。 (4) 平滑性塗膜の平滑性を目視により次の３段階で評価した。 ○：良好 △：やや劣る ×：劣る (5) 60度鏡面光沢度 JIS K 5400の7.6 に準じて求めた。 (6) 耐衝撃性 JIS K 5400の8.3.2 に準じ、直径 1/2インチ、１kgの球
を垂直に落下させて、塗膜の破壊する高さを求めた。 (7) 耐ブロッキング性粉体塗料を40℃の雰囲気中に１週間放置した後の塗料の
状態を観察し、次の３段階で評価した。 ○：塊状になっていない。 △：塊状になっているが、掴むことはできない。 ×：塊を掴むことができる。 (8) 耐沸騰水性 JIS K 5400の8.20に準じて試験（２時間）を行い、その
後に付着性をJIS K 5400の8.5.2 に準じて残個数を求め
た。（１mm幅で 100個）なお、残個数が100 の場合を合
格とした。 (9) 耐塩水噴霧性 JIS K 5400の9.1 に準じて片側剥離幅を求めた。(500時
間）なお、片側剥離幅が1.0mm 以下を合格とした。 (10)促進耐候性 JIS K 5400の9.8.1 に準じて求めた。(200時間）

【００１８】参考例表１に示した原料化合物を表１に示した量（モル部）で
エステル化反応槽に仕込み、温度を100 ℃から徐々に昇
温し、250 ℃で４時間エステル化反応を行った。得られ
たエステル化反応物を重縮合反応槽に移送した後、重縮
合反応触媒として三酸化アンチモン２×10^-4モル／酸成
分モルを添加し、0.5 トル以下に減圧し、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（モル部）で添加し、不活性ガス雰囲
気中で常圧下、270 ℃で１時間解重合反応を行い、表１
に示す特性値を有するポリエステル樹脂 No.１〜11を得
た。

【００１９】

【表１】

【００２０】実施例１〜５、比較例１〜６参考例で得られたポリエステル樹脂、硬化剤；アメリカ
ンサイアナミッド社製POWDERLINK＊1174、レベリング
剤；BASF社製アクロナール4F（ブチルポリアクリレート
系レベリング剤）、硬化触媒；アメリカンサイアナミッ
ド社製POWDERLINK＊MTSI、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 110℃
で溶融混練し、冷却、粉砕後、145 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
した後、表２に示した温度で20分間焼付けを行った。塗
膜性能の評価結果を表２に示す。

【００２１】

【表２】

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、耐候性、耐沸騰水性及
び耐塩水噴霧性に優れた塗膜を与える粉体塗料用ポリエ
ステル樹脂組成物を低コストで得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】テレフタル酸及び／又はイソフタル酸を
主体とし、酸成分の0.01〜0.15モル％が金属塩スルホネ
ート基を有するイソフタル酸である酸成分と脂肪族ジオ
ールを主体とするアルコール成分とからなり、極限粘度
が0.15〜0.40、水酸基価が10〜70mgKOH/ｇであるポリエ
ステル樹脂85〜98重量部とテトラメトキシメチルグリコ
ールウリル硬化剤２〜15重量部とからなる粉体塗料用ポ
リエステル樹脂組成物。