JPH0778184B2 - 粉体塗料用樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は，平滑で耐候性に優れ，かつ耐衝撃性に優れ，
屋外用途に好適な塗膜を形成しうる粉体塗料用樹脂組成
物に関するものである。

（従来の技術） 粉体塗料は，有機溶剤を使用しない点から，無公害，省
資源型で，しかも従来の溶剤塗料に比べ特に熱硬化性の
ものは，その塗膜が強靭なため，多くの分野で適用され
るようになってきた。

現在，熱硬化性粉体塗料用樹脂組成物としては，アクリ
ル樹脂，ポリエステル樹脂，エポキシ樹脂とそれぞれの
硬化剤とからなる樹脂組成物が知られており，主に屋外
用で耐候性の必要とされている分野には耐候性に優れた
塗膜を形成しうるアククリル樹脂組成物が用いられてい
る。

一方，エチレンビニルアルコール共重合体が熱可塑性粉
体塗料に用いられた例（文献：クンストストツフベラー
ター（Kunststoffberater）23巻,12号 686〜689頁 19
78年参照）はあるが，ポリビニルアルコールが熱硬化性
粉体塗料用樹脂組成物として用いられた例はみられな
い。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら，従来から屋外用途に使用されているアク
リル樹脂組成物から成る粉体塗料は，耐候性が優れてい
るものの耐衝撃性が劣るという欠点があった。

本発明は，耐候性と耐衝撃性に優れ，屋外用途に好適な
塗膜を形成しうる粉体塗料用樹脂組成物を提供すること
を目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは，耐候性，耐衝撃性がともに優れた塗膜を
形成しうる粉体塗料用樹脂組成物を開発するために鋭意
検討の結果，特定の熱溶融性ポリビニルアルコールと特
定の硬化剤とを組合せてなる樹脂組成物が粉体塗料用の
樹脂組成物として満足すべき特性を有するばかりか，従
来のアクリル樹脂組成物から成る粉体塗料では得られな
かった非常に優れた耐候性と耐衝撃性を併せて有する塗
膜を形成しうることを見い出し，本発明に至った。

即ち，本発明は，平均重合度500以下，ケン化度３〜60
モル％の熱溶融性ポリビニルアルコール（Ａ）と，ブロ
ツクポリイソシアネート（Ｂ）とからなり，かつ（Ａ）
成分と（Ｂ）成分との配合割合が（Ａ）成分の水酸基の
当量数と（Ｂ）成分のイソシアネート基の当量数との比
が0.2〜５を満足する割合である粉体塗料用樹脂組成物
を要旨とするものである。

本発明の樹脂組成物の（Ａ）成分であるポリビニルアル
コールは熱溶融性のものであり，その平均重合度は500
以下，好ましくは,100〜300である。また，ケン化度は
３〜60モル％，好ましくは,5〜50モル％，さらに好まし
くは20〜40モル％である。平均重合度が500を越えると
溶融粘度が高すぎて溶融塗膜を形成することができな
い。また，ケン化度が３モル％未満では硬化が十分行な
われず塗膜の耐熱性が劣り,60モル％を越えると溶融粘
度が高くなり平滑な塗面が得られない。

このような低重合度，低ケン化度のポリビニルアルコー
ルは，公知のいかなる方法で合成されたものであっても
よいが，一般には低重合度のポリ酢酸ビニルを部分ケン
化して得られる。低重合度のポリ酢酸ビニルは，通常の
酢酸ビニルのメタノール溶液重合の際，連鎖移動剤を併
用したり，あるいは溶媒としてエタノール，イソプロパ
ノール等の溶媒を用いて溶液重合することによって合成
することができる。特に着色が少なく高品質のものが得
られることから，エタノールを用いた溶液重合で得たポ
リ酢酸ビニルを用いることが好ましい。

部分ケン化は，公知のいかなる方法で行なってもよい
が，メタノールまたはエタノールを溶媒として，少量の
アルカリを触媒として行うことが高品質のポリビニルア
ルコールが容易に得られるので好ましい。

本発明の樹脂組成物の（Ｂ）成分であるブロツクポリイ
ソシアネートとしては（Ａ）成分であるポリビニルアル
コールの有する水酸基と反応して架橋硬化にあずかりう
るものであれば，いかなるものでも使用できる。

本発明においてブロツクポリイソシアネートとしては，
公知のものが用いられるが，とくに好適なものとして
は，例えばジイソシアネート化合物単独，又はジイソシ
アネート化合物と多価アルコールとの反応で得られる末
端イソシアネート基を有するプレポリマー，又はジイソ
シアネート化合物を付加して得られるイソシアヌル環や
ウレトジオン環を含有する末端イソシアネート基を有す
るプレポリマーを，ブロツク剤でブロツクしたものがあ
げられる。

好ましいジイソシアネート化合物としては，例えばイソ
ホロンジイソシアネート，キシレンジイソシアネート，
トリレンジイソシアネート，ヘキサメチレンジイソシア
ネート，水添キシレンジイソシアネート，ジシクロヘキ
シルメタンジイソシアネート等のジイソシアネート化合
物をあげることができる。

好ましい多価アルコールとしては，例えばエチレングリ
コール，ジエチレングリコール，トリメチロールプロパ
ン，ペンタエリスリトール等をあげることができる。

好ましいブロツク剤としては，例えばε−カプロラクタ
ム，アセトンオキシム，メチルエチルケトンオキシム，
マロン酸ジエチル，フエノールアセチルアセトン，アセ
ト酢酸エチル，ピロリドン等の活性水素化合物をあげる
ことができる。

これらのうち，とくに本発明において好ましいブロツク
イソシアネートとしては，イソホロンジイソシアネート
とエチレングリコールあるいは，トリメチロールプロパ
ンとの反応で得られる末端イソシアネート基を有するプ
レポリマーをε−カプロラクタムでブロツクしたもの，
イソホロンジイソシアネートを付加して得られるイソシ
アヌル環あるいは，ウレトジオン環を含有する末端イソ
シアネート基を有するプロポリマーをε−カプロラクタ
ムでブロツクしたものがあげられる。

本発明において，（Ａ）成分である熱溶融性ポリビニル
アルコールと（Ｂ）成分であるブロツクイソシアネート
との配合割合は，（Ａ）成分の水酸基の当量数と（Ｂ）
成分のブロツクイソシアネートのイソシアネート基の当
量数との比が0.2〜5,好ましくは0.5〜2,特に好ましくは
0.8〜1.2を満足する割合である。その比が0.2未満ある
いは５を越えると十分な耐衝撃性が得られない。

本発明の樹脂組成物には，必要に応じて耐食性を改良す
るエポキシ樹脂，塗面のワキを抑えるベンゾイン，硬化
反応を促進する触媒，その他顔料，レベリング剤，耐電
防止剤等の添加剤を配合することもできる。

本発明の樹脂組成物は，上記配合成分を例えばヘンシエ
ルミキサーでドライブレンドした後，エクストルーダー
で溶融ブレンドし，冷却後，粉枠，分級するなど公知の
方法により製造することができる。

（実施例） 次に本発明を実施例に従って説明する。

参考例−１（ポリビニルアルコールの合成例） 合成例−１ 酢酸ビニルモノマーに対し0.15重量％のアゾビスイソブ
チロニトリルを開始剤とし,40重量部の酢酸ビニルを60
重量部のエタノール溶液中で70℃で４時間重合した。得
られた平均重合度60のポリ酢酸ビニルを脱溶剤後,20％
濃度の無水メタノールに溶解し，約2mg当量の水酸化ナ
トリウムでケン化し，目的のケン化度に達したところで
酢酸中和してケン化反応を停止し，ケン化度20モル％の
部分ケン化ポリビニルアルコール（１）を得た。

合成例−２〜12 酢酸ビニル50重量部，エタノール50重量部とした以外は
合成例−１と同様にして平均重合度100,ケン化度20モル
％の部分ケン化度ポリビニルアルコール（２）を得た。

さらに，酢酸ビニルとエタノールの比を変えることによ
り，各種重合度のポリ酢酸ビニルを得，水酸化ナトリウ
ムでケン化し，目的のケン化度を得たところで酢酸中和
するという方法で，平均重合度とケン化度の異なる表−
１に示す種々の部分ケン化ポリビニルアルコール（３）
〜（11）を得た。

部分ケン化ポリビニルアルコール（１）〜（11）の平均
重合度とケン化度を表−１にまとめた。

実施例１〜12,比較例１〜５ 表−２の実施例１〜12,比較例１〜５に示した配合比率
の塗料成分をヘンシエルミキサーでドライブレンドした
後，ブス社製コニーダーPR−46を用いて100〜150℃で溶
融混練し，冷却固化後，粉砕，分級し粒径が105μ以下
の粉体塗料を得た。

この粉体塗料を静電吹付法により0.8mm厚のリン酸亜鉛
処理鋼板に約50μの膜厚となる様に塗装し,200℃で20分
間焼付けた。

各実施例及び比較例において得られた塗膜性能を表−２
に示す。

実施例１〜5,比較例１はケン化度が同じで平均重合度が
異なるポリビニルアルコールを用いた例であり，実施例
１〜５はポリビニルアルコールの平均重合度が500以下
の場合には平滑で耐候性，耐衝撃性に優れた塗膜が形成
されることを示しており，比較例１は平均重合度が500
を越える場合で溶融塗膜が形成されないことを示してい
る。

また，実施例３及び６〜8,比較例2,3は平均重合度が同
じで，ケン化度の異なるポリビニルアルコールを用いた
例であり，実施例３及び６〜８はポリビニルアルコール
のケン化度が３〜60モル％の範囲内では，平滑で，耐候
性，耐衝撃性及び耐熱性に優れた塗膜が形成されること
を示しており，比較例２はケン化度が３モル％未満の場
合には塗膜の耐熱性が劣っていることを示しており，比
較例３はケン化度が60モル％を越える場合には平滑な塗
膜が形成されないことを示している。

また，実施例３及び９〜12,比較例4,5はポリビニルアル
コールの水酸基の当量数とブロツクイソシアネートのイ
ソシアネート基の当量数との比が異なる例であり，実施
例３及び９〜12は，その当量比が0.2〜５の範囲内では
平滑で，耐候性，耐衝撃性の優れた塗膜が形成されるこ
とを示しており，比較例4,5は当量比が0.2〜５の範囲外
では耐衝撃性に優れた塗膜が形成されないことを示して
いる。

（発明の効果） 本発明の粉体塗料用樹脂組成物は，耐候性と耐衝撃性に
優れた塗膜を形成しうるので，とくに屋外用途に用いら
れる粉体塗料に好適に用いられる。

また，ポリビニルアルコールはアクリル樹脂に比べ安価
であるので，安価な粉体塗料を提供することが可能とな
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】平均重合度500以下，ケン化度３〜60モル
   ％の熱溶融性ポリビニルアルコール（Ａ）と，ブロツク
   ポリイソシアネート（Ｂ）とからなり，かつ（Ａ）成分
   と（Ｂ）成分との配合割合が（Ａ）成分の水酸基の当量
   数と（Ｂ）成分のイソシアネート基の当量数との比が0.
   2〜５を満足する割合である粉体塗料用樹脂組成物。