JPH0739561B2 - プレコートメタル塗料用樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はプレコートメタル塗料用樹脂組成物に係り、さ
らに詳しくは特定のカプロラクトンを含むポリエステル
樹脂とアミノアルデヒド樹脂またはブロックポリイソシ
アネート化合物とからなる加工性ならびに膜物性に優れ
たプレコートメタル用塗料の樹脂ビヒクルとして有用な
樹脂組成物に関するものである。

従来技術 プレコートメタル用塗料の樹脂ビヒクルとしては、従来
アルキド樹脂系、オイルフリーポリエステル樹脂系、ビ
ニル樹脂系、シリコン樹脂系、フッ素樹脂系など各種の
樹脂組成物が知られており、例えば耐溶剤性、耐候性、
耐汚染性、耐ブロッキング性、耐食性、耐薬品性、光
沢、耐沸水性など製品塗膜に要求せられる膜物性を考慮
し、それぞれ取捨選択されている。しかしながら家電用
や建材用など屋内外で使用せられるプレコートメタル用
塗料では、加工性と膜硬度といった互いに相反する特性
を常に要求され、従来提案されてきた樹脂ではそのガラ
ス転移温度（Tg）、分子量、官能基濃度などの骨格構造
あるいは硬化剤、触媒の種類と配合量などの制御によっ
てもなお低温領域をも含めた加工性の改善と、高い硬度
を有する塗膜を得ることは困難で、また加工部の経時ク
ラックが問題となることも多く、より改善された特性を
有するプレコートメタル用塗料のための樹脂組成物が要
望されている。

発明が解決しようとする問題点 そこで、家電用や建材用のプレコートメタルに要求せら
れる一般的な特性、例えば耐溶剤性、耐候性、耐汚染
性、耐ブロッキング性、耐食性、耐沸水性、耐薬品性、
光沢などに加え、高い硬度を維持したままで、低温領域
をも含め優れた加工性を発現し、且つ加工部に経時クラ
ックを発生しない塗料用樹脂組成物を得ることが本発明
目的である。

問題点を解決するための手段 酸成分の20〜80モル％がテレフタル酸であるポリエステ
ル樹脂で該ポリエステル樹脂の全構成成分に対し３〜40
モル％のε−カプロラクトンを含む数平均分子量3000〜
30,000の変性ポリエステル樹脂95〜60重量部と、アミノ
アルデヒド樹脂またはブロックポリイソシアネート化合
物５〜40重量部とからなる塗料用樹脂組成物により達成
せられる。

本発明の樹脂組成物はこのように基本的にはポリエステ
ル樹脂とアミノプラスト樹脂またはブロックポリイソシ
アネート化合物とからなる熱硬化性樹脂組成物である
が、ここに使用せられるポリエステル樹脂はその酸成分
がテレフタル酸を20〜80モル％、好ましくは30〜70モル
％含むことを必須とする。テレフタル酸以外の多塩基酸
としては、例えばイソフタル酸、オルソフタル酸、ナフ
タレンジカルボン酸など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、セバシン酸、ドデカン
ジカルボン酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸などの脂肪族
あるいは脂環族ジカルボン酸；トリメリット酸、ピロメ
リット酸などの多価カルボン酸等、任意の多塩基酸を含
むことができるが、特に好ましいものとしては上述のテ
レフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸があげられる。か
かる多塩基酸は酸成分の80〜20モル％、好ましくは70〜
30モル％の範囲内で選択使用せられるが、脂肪族ジカル
ボン酸を用いる場合にはその最大量を酸成分の30％以下
に制限することが好ましいことも見出されている。

本発明にあっては、上述の如く特定量のテレフタル酸を
必須とするが、これはテレフタル酸量が20モル％未満で
は塗膜の加工性が不足し、また80モル％をこえると得ら
れるポリエステル樹脂ワニスが白濁し、膜物性の低下を
もたらすからである。ポリエステル樹脂のアルコール成
分は特に限定されるものではなく、例えばエチレングリ
コール、ジエチレングリコール、トレエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、
1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペ
ンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチ
ルグリコール等のジオール類、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
トール等の多価アルコールが任意に選択せられるが、特
に好ましいものとしてはネオペンチルグリコール、1,6
−ヘキサンジカールを主体とするグリコール、例えばネ
オペンチルグリコール25〜75モル％に1,6−ヘキサンジ
オール75〜25モル％からなるものがあげられる。

上述の酸成分とアルコール成分とから常法により得られ
るポリエステル樹脂を基本骨格とするが、かかる樹脂は
さらにε−カプロラクトンを構成成分として含み、且つ
ε−カプロラクトン量がポリエステル構成成分の酸およ
びアルコール成分の和に対し３〜40モル％、好ましくは
５〜25モル％の範囲内に制御せられることが必要であ
る。

というのはε−カプロラクトン量が３モル％未満である
と塗膜の低温加工性が不足し、加工部に経時クラックが
発生しやすく、また40モル％をこえると塗膜の硬度不足
を生じ、共に好ましくないからである。

本発明のε−カプロラクトン変性ポリエステル樹脂はそ
の数平均分子量（ポリスチレン換算）が3000〜30,000、
好ましくは4000〜20,000であることを必須とする。

この数平均分子量が3000未満では硬度、加工性が不足す
るし、また、30,000をこえると塗料の不揮発分が低下し
望ましくないからである。

本発明のε−カプロラクトンを含むポリエステル樹脂は
上記の構成成分からエステル交換法や直接エステル化法
による常法で有利に製造せられ、所定量の硬化剤と配合
されて本発明の樹脂組成物が得られる。

硬化剤としては通常のアミノアルデヒド樹脂、例えばメ
ラミン、尿素、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、
ステログアナミン、スピログアナミンの如きアミノ成分
とホルムアルデヒド、ピラホルムアルデヒド、アセトア
ルデヒド、グリオキザールの如きアルデヒド成分から得
られる樹脂、およびブロック化ポリイソシアネート化合
物、例えばバソックＤ−550（大日本インキ化学工業
（株）製）、タケネートＲ−815M（武田薬品工業（株）
製）、アディトールVXL−80（ヘキスト（株）製）等が
用いられる。

上記変性ポリエステル樹脂と硬化剤との配合比は、固形
分重量比で95〜60重量部対５〜40重量部の割合に選択せ
られる。というのは硬化剤が５％未満では塗膜の硬化が
不十分で、耐溶剤性、耐沸水性、硬度が不足するし、逆
に40％をこえると硬度が大となりすぎ加工性が不足する
からである。

変性ポリエステル就中ε−カプロラクトン変性ポリエス
テル樹脂とアミノアルデヒド樹脂とからなる塗料用樹脂
組成物は従来からも例えば自動車上塗塗料用として知ら
れているが、これらは全て数平均分子量の比較的小さい
変性ポリエステル樹脂、例えば数平均分子量1000〜2000
程度のものに制限されており、本願の如く数平均分子量
3000〜30,000といった大きい樹脂は使用されていなかっ
た。さらにプレコートメタル用塗料のビヒクルとしては
該ポリエステルとアミノアルデヒド樹脂あるいはブロッ
クポリイソシアネート化合物の組み合わせにかかる樹脂
組成物は全く知られていなかった。

本発明ではかかる特定のポリエステル樹脂とアミノアル
デヒド樹脂またはブロックポリイソシアネート化合物の
特定配合比の樹脂組成物をプレコートメタル塗料の樹脂
ビヒクルとして選択使用することにより、極めて驚くべ
きことに従来脊反特性として高位の両立が困難とされて
きた加工性と塗膜硬度を見事に両立せしめ得た点に最大
の特徴を有するものである。

本発明の樹脂組成物には樹脂の希釈溶剤（例えばキシレ
ン、ソルベッソ100（エッソ石油商品、芳香族炭化水素
系溶剤）、ソルベッソ150（エッソ石油商品、芳香族炭
化水素系溶剤）、セロソルブアセテート、ブチルセロソ
ルブ等）、以外に所望により、硬化触媒を適量配合する
ことができる。代表的硬化触媒としては例えば（アルキ
ル）ベンゼンスルホン酸、（アルキル）ナフタレンスル
ホン酸、リン酸モノ（ジ）アルキルエステルあるいはそ
れらのアミン塩があげられる。

さらにまた目的、用途に応じ、酸化チタン、着色顔料、
体質顔料、各種添加剤を添加することができる。

本発明組成物を調製するにあたってはサンドグラインド
ミル、ボールミル、またはブレンダーなどの通常の分散
機や混練機が用いられるし、また本発明組成物を用いて
塗装するにあたってはロールコート、カーテンフローコ
ート、エアスプレー塗装、静電スプレー塗装など、通常
の塗装方法が使用可能であり、例えば冷延鋼板、電気亜
鉛メッキ鋼板、溶融亜鉛メッキ鋼板などにプレコートさ
れ、オーディオ、冷蔵庫、洗濯機、暖房器などの電気機
器；間仕切り、カーテンレールなどの屋内器物；メタル
エンボス板、高加工用建材などの屋外用部材など広範な
用途に好適である。就中、低ガラス転移温度の樹脂設計
が可能となったため高硬度を保持しつつ、加工性（特に
低温加工性）が従来使用のポリエステル樹脂系などのも
のと比較して大幅に向上し、オーディオ用を主体とする
厳しい折り曲げ加工性を要求される各種高加工用の用途
に極めて有用である。

以下、実施例により本発明を説明する。特にことわりな
き限り、部および％は重量による。

実施例１ 加熱装置、攪拌機、還流装置、水分離器、精留塔および
温度計を備えた反応槽に、ジメチルテレフタレート36.2
部（0.19モル）、ネオペンチルグリコール20.1部（0.19
モル）、1,6−ヘキサンジオール22.8部（0.19モル）を
仕込み加熱した。原料が融解し、攪拌が可能となればジ
ブチル錫オキサイド0.02部を投入し攪拌を開始し、反応
温度を210℃まで４時間かけて昇温しエステル交換反応
を行いメタノールを留去した。

100℃まで冷却した後イソフタル酸31.0部（0.19モ
ル）、ε−カプロラクトン（商品名プラクセルM.ダイセ
ル化学工業（株）製8.5部（0.074モル）を仕込み、反応
温度を250℃まで昇温した。但し、180〜250℃までは４
時間かけて、一定昇温速度で昇温せしめた。生成する縮
合水は系外へ留去した。250℃に達したところで保温
し、保温１時間後、反応槽内に還流溶剤としてキシレン
５部を徐々に添加し、溶剤存在化の縮合に切り替え反応
を続けた。樹脂酸価が1.0に達したところで反応を終了
し、100℃まで冷却し、ソルベッソ150 50部、シクロヘ
キサノン50部を加えて共重合ポリエステル樹脂ワニスＡ
を得た。

上記の共重合ポリエステル樹脂ワニスA 160部、スミマ
ールＭ−40S（住友化学工業（株）製、メチル化メラミ
ン樹脂、不揮発分80％）25部、キャタリスト6000（三井
東圧（株）製、ドデシルベンゼンスルホン酸溶液）１
部、Ｒ−930（石原産業（株）製、酸化チタン顔料）100
部、ソルベット150とシクロヘキサノンの1/1（重量比）
混合溶剤115部を容器に仕込み攪拌して均一になるまで
混合した後、ペイントシェーカーに移し１時間分散させ
て塗料を調整した。

実施例２〜７ 第１表に示されるような原料仕込量に変更した以外は実
施例１と同様にして共重合ポリエステル樹脂ワニスＢ〜
Ｇを得た。

次にこの共重合ポリエステル樹脂Ｂ〜Ｇを用い、第２表
の配合割合で実施例１と同様方法により塗料をそれぞれ
調製した。

比較例１〜６ 第１表に示される原料割合で実施例１と同様、共重合ポ
リエステル樹脂ワニスＨ〜Ｍを得、次に第２表の配合に
より比較用の塗料をそれぞれ調製した。

上記各実施例および比較例の塗料を予めリン酸亜鉛処理
された厚さ0.5mmのトタン板にロールコーターで塗布
し、250℃で１分間焼付け、乾燥膜圧15μの塗装トタン
板を調製した。このようにして得られたそれぞれの塗装
トタン板についての塗膜性能試験結果を第２表に示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】酸成分の20〜80モル％がテレフタル酸であ
   るポリエステル樹脂で、該ポリエステル樹脂の全構成成
   分に対し３〜40モル％のε−カプロラクトンを含む数平
   均分子量3000〜30,000の変性ポリエステル樹脂95〜60重
   量部と、アミノアルデヒド樹脂またはブロックポリイソ
   シアネート化合物５〜40重量部とからなるプレコートメ
   タル塗料用樹脂組成物。