JPH08120196A

JPH08120196A - 粉体塗料用ポリエステル樹脂組成物

Info

Publication number: JPH08120196A
Application number: JP28417994A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Fujimoto; 勝也藤本; Makiko Sakai; 満喜子坂井
Original assignee: Nippon Ester Co Ltd
Current assignee: Nippon Ester Co Ltd
Priority date: 1994-10-24
Filing date: 1994-10-24
Publication date: 1996-05-14

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10〜80mgKOH/ｇであるポリエステ
ル樹脂70〜98重量部とイソシアネート系硬化剤30〜２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容
易に得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、優れた耐候性、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、塗装時の余剰分の回収再利用が可能である
こと等の利点が認められ、家庭用電気製品、建材、自動
車用部品等の保護装飾用塗料として、近年益々需要が拡
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。中でもイソシアネート系
硬化剤で硬化する末端が主としてヒドロキシル基のポリ
エステル樹脂をベースとする粉体塗料は、優れた耐候性
を有し、各種塗膜性能のバランスが良いことが知られて
いる。しかしながら、イソシアネート系硬化剤で硬化す
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、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
すると耐候性及び機械的強度が低下するという問題があ
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
性を有する粉体塗料を与える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
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
〜80mgKOH/ｇであるポリエステル樹脂70〜98重量部とイ
ソシアネート系硬化剤30〜２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。なお、本発明におけ
る極限粘度及び水酸基価の測定法は、次のとおりであ
る。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℃で測定する。水酸基価ピリジン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
の平滑性が低下する。

【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10〜80mgKOH/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し、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
0.17〜0.35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イ
ソシアネート系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80mgKOH/ｇを超
えるとポリエステル樹脂の分子量が著しく低くなり、結
果として塗膜の機械的強度が低下する傾向がある。特に
好ましいものは水酸基価が20〜45mgKOH/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イソシアネー
ト系硬化剤としては、次のようなものが好ましい。 (a) 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「VESTAGON B 1530 」
等) (b) ウレトジオン結合を有するイソホロンジイソシアネ
ート（ヒュルス社製「VESTAGON BF 1540」等)

【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70〜98重量部、硬化剤30〜２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
80〜90重量部、硬化剤20〜10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塗
膜外観が劣るようになる。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) 極限粘度前述の方法で測定した。 (2) 水酸基価前述の方法で測定した。 (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) 耐沸騰水性 JIS K 5400の8.20に準じて２時間試験を行い、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 100の場合が合格で
ある。 (8) 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 1.0mm以下が合格である。 (9) 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、0.5hPa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の解重合の欄に示
した化合物を表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１〜10、比較例１〜12 参考例で得られたポリエステル樹脂、硬化剤；ヒュルス
社製VESTAGON BF 1540又はVESTAGON B 1530 、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；ジブチルチンラウレー
ト、ベンゾイン及び二酸化チタンを表２及び表３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及
び表３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及び表３に示す。

【００２１】

【表２】

【００２２】

【表３】

【００２３】

【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容易に得ることができる。

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10〜80mgKOH/ｇであるポリエ
ステル樹脂70〜98重量部とイソシアネート系硬化剤30〜
２重量部とからなる粉体塗料用ポリエステル樹脂組成
物。
【請求項２】硬化剤がε−カプロラクタムでブロック
されたイソシアネート化合物又はウレトジオン結合型ブ
ロックドイソシアネート化合物である請求項１記載の粉
体塗料用ポリエステル樹脂組成物。