JPH0819374B2

JPH0819374B2 - 塗装鋼板用塗料組成物

Info

Publication number: JPH0819374B2
Application number: JP63238099A
Authority: JP
Inventors: 修司横手; 浩尚佐々木; 惠一朗戸川
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1988-09-22
Filing date: 1988-09-22
Publication date: 1996-02-28
Anticipated expiration: 2011-02-28
Also published as: JPH0286668A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は優れた加工性と耐候性を有し、光沢、鮮映性
に優れた塗膜外観を呈し優れた耐汚れ性を有する塗装鋼
板用塗料組成物に関するものである。

（従来の技術）塗装鋼板としてまず第一に要求される特性は、プレス
加工等の加工性に優れることである。現在用いられてい
る塗料としては、アルキッド樹脂、ビニル樹脂、シリコ
ン樹脂塗料など数多くあるが、加工性に重点をおくとい
ずれも他の性能に欠点を生ずることが避けられず、使用
上の制限を受けているのが現状である。

現在、最も多く使用されているアルキッド樹脂または
アクリル樹脂塗料では良好な加工性を得ようとすると、
その塗膜は相当軟くなり、硬度が不足してくる。逆に高
い硬度を有する塗膜を得ようとすると、充分な加工性を
有する塗膜が得られなくなる。一般に使用されているア
ルキッド樹脂は、酸成分としてオルソフタル酸、アジピ
ン酸などのジカルボン酸、アルコール成分として、エチ
レングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチル
グリコールなどのグリコールとともに、トリメチロール
プロパン、ペンタエリスリトールなどの３価以上のポリ
アルコールまたはトリメリット酸などの３価以上のポリ
カルボン酸を全アルコール成分または全酸成分の少なく
とも20モル％を含むポリエステル樹脂である。

（発明が解決しようとする課題）ところがオルソフタル酸を主原料とし、なおかつ、３
官能以上のポリオール、あるいはポリカルボン酸を多量
に含有したものは、ある程度以上の硬度になると、可撓
性、屈曲性が不足し、いわゆる硬く、もろい塗面とな
り、加工性に優れた塗膜を形成することが困難であっ
た。

一方、加工性と耐候性をあわせもつ塗料用樹脂とし
て、３官能成分を必要最少限含むポリエステル樹脂につ
いて、本発明者等は種々検討し、耐候性と加工性の両立
する樹脂を見出したが、こうした樹脂は架橋密度が低い
ためか、大気中の粉じんやススにより塗面が汚れるとい
う欠点があり、実用上大きな問題となっている。

本発明者等はこうした問題に鑑み、加工性、耐候性に
優れるばかりでなく、大気中スス等によっても汚れるこ
とない塗料用樹脂について、鋭意検討した結果、本発明
に到達した。

（課題を解決するための手段）すなわち本発明は、酸成分として芳香族ジカルボン酸
70〜90モル％、炭素数４〜12の脂肪族ジカルボン酸30〜
10モル％、および３価以上のポリカルボン酸０〜５モル
％からなり、ポリオール成分として、下記一般式（１）
を有するグリコール成分95モル％以上（但し、一般式
（１）中のアルキル基R₁又はR₂の少なくとも一方が、炭
素数２〜４であるグリコール成分20モル％以上）および
３価以上のポリオールが０〜５モル％からなり、還元粘
度0.20〜0.80であるポリエステル樹脂95〜60重量部、お
よびアルキルエーテル化アミノホルムアルデヒド樹脂５
〜40重量部を含むことを特徴とする塗装鋼板用塗料組成
物である。

一般式（但し、R₁，R₂はそれぞれ炭素数１〜４のアルキル基で
ある。）本発明のポリエステル樹脂は、酸成分が芳香族ジカルボ
ン酸70〜90モル％、望ましくは70〜85モル％、炭素数４
〜12の脂肪族ジカルボン酸30〜10モル％、望ましくは30
〜15モル％および３価以上のポリカルボン酸０〜５モル
％からなり、ポリオール成分が下記一般式（１）を有す
るグリコール成分が95モル％以上（なおかつ、そのうち
一般式（１）中のアルキル基R₁又はR₂の少なくともどち
らかが炭素数２〜４であるグリコール成分20モル％以
上）および３価以上のポリオールが０〜５モル％からな
り、還元粘度0.20〜0.80、望ましくは0.30〜0.60の範囲
にある。

本発明で使用する芳香族ジカルボン酸としては、イソ
フタル酸、テレフタル酸、オルソフタル酸、2,6−ナフ
タレンジカルボン酸、4,4′−ジフェニルジカルボン酸
などを挙げることができ、炭素数４〜12の脂肪族ジカル
ボン酸としては、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、
アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸等を挙げ
ることができ、３価以上のポリカルボン酸としては、ト
リメリット酸、ピロメリット酸などが挙げられる。また
３価以上のポリオールとしてはトリメチロールエタン、
トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリ
トール等を挙げることができる。又本発明の主要グリコ
ール成分となる前記一般式（１）で示される化合物のう
ちでアルキル基（R₁，R₂）のどちらかが炭素数が２〜４
であるものとして、２−エチル−２−メチル−1,3−プ
ロパンジオール、２−メチル−２−ｎ−プロピル−1,3
−プロパンジオール、２−ｎ−ブチル−２−メチル−1,
3−プロパンジオール、2,2′−ジエチル−1,3−プロパ
ンジオール、２−エチル−２−ｎ−プロピル−1,3−プ
ロパンジオール、２−エチル−２−ｎ−ブチル−1,3−
プロパンジオール、2,2′−ジ−ｎ−プロピル−1,3−プ
ロパンジオール、２−ｎ−ブチル−２−ｎ−プロピル−
1,3−フロパンジオール、2,2′−ｎ−ジブチル−1,3−
プロパンジオール等を挙げることが出来る。又、一般式
（１）で示される化合物でアルキル基の両方がメチル基
である化合物としてネオペンチルグリコールを挙げるこ
とができる。

また３価以上のポリカルボン酸０〜５モル％（酸成分
中）および／または３価以上のポリオール０〜５モル％
（ポリオール成分中）が使用されるが、いずれの場合も
その上限を越えて使用されると得られた塗膜は可撓性を
失い屈曲性に乏しいものとなる。３価以上のポリカルボ
ン酸と３価以上のポリオールを併用することは可能であ
るが、塗膜の屈曲性を考慮すると両者の和が全成分中、
10モル％以下であることが望ましい。また、両者の和が
全成分中、１モル％未満ではアルキルエーテル化アミノ
ホルムアルデヒド樹脂との反対性が低くなるため、得ら
れた塗膜の耐溶剤性等の性能がやや低くなる傾向にある
ため、望ましくは両者の和は全成分中、１〜５モル％で
ある。

本発明の共重合ポリエステルはエステル交換法や直接
エステル化法による通常の高分子量ポリエステルの製造
方法により製造される。

本発明に用いるアルキルエーテル化アミノホルムアル
デヒド樹脂とは、たとえばメタノール、エタノール、ｎ
−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノールな
どの炭素原子数１〜４のアルキルアルコールによってア
ルキルエーテル化されたホルムアルデヒドあるいはパラ
ホルムアルデヒドなどと尿素、N,N−エチレン尿素、ジ
シアンジアミド、アミノトリアジンなどとの縮合生成物
であり、具体的にはメトキシ化メチロール尿素、メトキ
シ化メチロール−N,N−エチレン尿素、メトキシ化メチ
ロールジシアンジアミド、メトキシ化メチロールメラミ
ン、メトキシ化メチロールベンゾグアナミン、ブトキシ
化メチロールメラミン、ブトキシ化メチロールメラミ
ン、ブトキシ化メチロールベンゾグアナミン等があげら
れるが、加工性の面から好ましいのはメトキシ化メチロ
ールメラミン、またはブトキシ化メチロルメラミンであ
り、それぞれ単独、または併用して使用することができ
る。

本発明の塗料組成物は前記共重合ポリエステルとアル
キルエーテル化アミノホルムアルデヒド樹脂との割合が
95〜60:5〜40（重量比）であることが好ましい。前記共
重合ポリエステルの割合が95重量％を越えると、目的と
する耐溶剤性（耐キシロール性）、塗膜硬度が不足して
好ましくない。また、60重量％未満であると加工性が劣
り好ましくない。

本発明の塗料組成物には硬化触媒としてｐ−トルエン
スルホン酸、リン酸モノアルキルエステル、ｐ−トルエ
ンスルホン酸のアミン塩を添加してもよい。触媒の使用
量としては、前記ホルムアルデヒド樹に対して０〜５重
量％である。

本発明の塗料組成物は一般には有機溶媒に溶解した形
で使用されるものである。有機溶媒としてはたとえば、
トルエン、キシレン、ソルベッソ150、酢酸エチル、酢
酸ブチル、セロソルブ、ブタルセルソルブ、セロソルブ
アセテート、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケ
トン、シクロロヘキサノン、イソホロン、ブタノール、
オクタノール、ブチルカルビトール、ジエチルカルビト
ル、テトラヒドロフランなどからその溶解性、蒸発速度
によって任意に選択することができる。

多くの場合、塗装鋼板の製造においては高速塗装、か
つ高温短時間焼付けが行われるので、塗膜にピンホール
等の塗膜欠陥を生じないように沸点100℃以上の溶剤を
２〜３種類以上混合して使用することが望ましい。一般
には脂肪族炭化水素90〜30重量％、エステル類、ケトン
類、エーテル類などの極性溶媒を10〜70重量％の割合で
使用することが望ましい。

なお、本発明の塗料組成物はそれ自体を鋼板に塗布、
焼付けしただけでも充分な性能を示すが、さらに耐蝕性
などを向上させることが要求される場合には、プライマ
ーコート剤としてエポキシ樹脂、たとえば市販のエピコ
ート＃1001、＃1004、＃1007（シェル化学社製）、アラ
ルダイト6084（チバ・ガイギー社製）などが用いられ
る。

本発明の塗料組成物の焼付温度は鋼板の大きさ、厚
さ、また焼付け炉の能力、塗料の硬化性などにより任意
に選択すればよい。塗料組成物の製造にはロール練り
機、ボールミル、ブレンダー等の混合機が用いられる。
塗装にあたってはローラー塗り、ロールコーター、スプ
レー塗装、静電塗装などが適時選択される。

本発明の塗料組成物は目的、用途に応じて酸化チタン
などの顔料、ガラスファイバー、シリカ、ワックス等の
添加剤を添加することができる。本発明の塗料組成物は
鋼板に塗装してから、加工性に優れ、しかもその塗面が
耐溶剤性、密着性に優れ、高度の耐候性を有し、かつ高
度の光沢、鮮映性を有する。

（実施例）以下本発明を実施例を用いて説明する。実施例中、単
に部とあるのは重量部を示し、％とあるのは重量％を示
す。各測定項目は以下の方法に従った。

（１）還元粘度ηSP/c（dl/g）ポリエステル樹脂0.10gをフェノール/1,1,2,2−テト
ラクロルエタン（容量比6/4）の混合溶媒25ccに溶か
し、30℃で測定した。

（２）硬さ（エンピツ硬度）鋼板の塗面をJIS S−6006に規定された高級鉛筆を用
い、JIS K−5400に従って測定した。

（３）光沢 60℃反射率を測定した。

（４）屈曲性塗装鋼板を180度折り曲げ屈曲部に発生する割れを10
倍のルーペで観察し判定した。

3Tとは折り曲げ部に同じ板厚のものを３枚挾んだ場合
をさし、OTは板を挾まなくて180度折り曲げた場合をさ
す。

（５）耐キシロール性コルク栓にガーゼをまきキシロールを滲ませ塗面をこ
すり素面の出るまでの回数で示した。

（６）耐候性促進耐候性試験機QUVを用いて2000時間照射後の光沢
の保持率で示した。QUV照射条件UV60℃×４時間、結露5
0℃×４時間の８時間を１サイクルとし、250サイクル実
施した。

（７）耐汚れ性塗装鋼板を屋外暴露台で１年間暴露した後、塗装鋼板
のゴミの付着を目視により判定した。判定基準としては
以下の通りとした。

良好：ゴミ付着なしやや良好：ゴミ付着少量あり不良：ゴミ付着多いポリエステル樹脂の製造例ジメチルイソフタレート566.5部、ネオペンチルグリ
コール561.6部、２−ｎ−ブチル−２−メチル1,3−プロ
パンジオール384.8部、無水トリメリット酸15.4部およ
びチタンテトラブトキシド0.41部を仕込み、160℃〜220
℃まで４時間かけてエステル交換反応を行った。次いで
アジピン酸146.0部を加え200℃から240℃まで、２時間
かけて昇温し、エステル化反応を行った。次いで30分を
かけて20〜25mmHgまで減圧し、さらに260℃にて60分間
重縮合反応を行った。

得られた共重合ポリエステル樹脂（Ａ）はNMR等の組
成分析の結果、酸成分がモル比でイソフタル酸／アジピ
ン酸／トリメリット酸＝73/25/2であり、グリコール成
分がモル比でネオペンチルグリコール/2−ｎ−ブチル−
２−エチル−1,3−プロパンジオールパン＝50/50であり
還元粘度ηSP/c＝0.567であった。以下同様にしてポリ
マー組成が第１−１表および第１−２表に示される共重
合ポリエステル樹脂（Ｂ）〜（Ｌ）を合成した。

実施例（１）〜（６）、比較例（１）〜（８）共重合ポリエステル樹脂（Ａ）〜（Ｆ）および（Ｇ）
〜（Ｌ）を各々シクロヘキサノン／ソルベック150混合
溶剤（重量比50/50）に溶解し、不揮発分50％に調節し
た。

上記共重合ポリエステル樹脂（Ａ）溶液100部に酸化
チタン62.5部、メチルエーテル化メチロールメラミン
（商品名：スミマールＭ−40S、不揮発分80％、住友化
学工業製）15.6部、ｐ−トルエンスルホン酸溶液（ベン
ジルアルコールの10重量％溶液）1.25部、およびポリフ
ローＳ（共栄社油脂化学工業製）0.25部を加え、ガラス
ビーズ型高速振とう機で４時間顔料を分散し塗装鋼板用
塗料組成物とした。

共重合ポリエステル樹脂（Ａ）を（Ｂ）〜（Ｎ）に代
え、あるいはアルキルエーテル化アミノホルムアルデヒ
ド樹脂として、メチルエーテル化メチロールメラミン
（商品名：スミマールM100、住友化学工業製）、ブチル
エーテル化メラミン（商品名：スーパーベッカミンＪ−
820−60、大日本インキ化学工業製）樹脂に代え、第２
−１表および第２−２表に示される塗料組成物を同様に
して得た。

これらの塗料組成物を厚さ0.3mmの亜鉛鉄板（JIS G−
3302）をリン酸亜鉛溶液で処理した試験片に、膜厚18〜
22μになるように塗装したのち、260℃で２分間焼付け
を行った。得られた塗装鋼板の試験結果を第２−１表お
よび第２−２表に示す。

その結果、実施例と比較例から本発明は優れた加工性
と耐候性を有し、光沢、鮮映性に優れた塗膜外観を呈し
優れた耐汚れ性を有する塗装鋼板用塗料組成物であるこ
とが分かる。

（発明の効果）本発明の塗装鋼板用塗料組成物は優れた加工性、耐候
性を有し、優れた塗装外観を呈し、かつ優れた耐染れ性
を有した塗装鋼板を提供することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】酸成分が芳香族ジカルボン酸70〜90モル
％、炭素数４〜12の脂肪族ジカルボン酸30〜10モル％、
３価以上のポリカルボン酸０〜５モル％からなり、ポリ
オール成分が下記一般式（１）を有するグリコール成分
95モル％以上（但し、一般式（１）中のアルキル基R₁又
はR₂の少なくとも一方が炭素数２〜４であるグリコール
成分20モル％以上）および３価以上のポリオールが０〜
５モル％からなり、還元粘度0.20〜0.80であるポリエス
テル樹脂95〜60重量部、およびアルキルエーテル化アミ
ノホルムアルデヒド樹脂５〜40重量部を含むことを特徴
とする塗装鋼板用塗料組成物。一般式（但し、R₁，R₂はそれぞれ炭素数１〜４のアルキル基で
ある。）