JPH11100548A - 高耐候性ポリエステル粉体塗料 - Google Patents

高耐候性ポリエステル粉体塗料

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JPH11100548A
JPH11100548A JP28268697A JP28268697A JPH11100548A JP H11100548 A JPH11100548 A JP H11100548A JP 28268697 A JP28268697 A JP 28268697A JP 28268697 A JP28268697 A JP 28268697A JP H11100548 A JPH11100548 A JP H11100548A
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JP
Japan
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powder coating
particle diameter
polyester resin
polyester
polyethylene wax
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JP28268697A
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English (en)
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Norio Nakamura
典生 中村
Tamotsu Yoshikawa
保 吉川
Takushi Nakamura
卓志 中村
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Nippon Paint Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paint Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐候性および可撓性にすぐれ、塗膜外観およ
び耐汚染性をも満足する屋外用ポリエステル粉体塗料を
提供する。 【解決手段】 バインダー樹脂として、多価カルボン酸
成分の65重量%以上がイソフタル酸であるポリエステ
ル樹脂の使用と、95%体積粒子径が14μm以下のポ
リエチレンワックスの添加を組合せる。粉末塗料はこの
ポリエステル樹脂と、硬化剤と、これら両者合計の0.
5〜5重量%のポリエチレンワックスと、その他の慣用
添加剤を混合し、溶融混練し、冷却後粉砕して製造され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明の背景 本発明は、高耐候性のポリエステル粉体塗料に関する。
【0002】粉体塗料は有機溶剤を使用しないので環境
を汚染しないことから溶剤型塗料に代わって汎用される
ようになっている。建材やエアコン屋外機等の屋外用途
に使用するためには高い耐候性が重要であるため耐候性
および耐衝撃性にすぐれたアクリル系粉体塗料が適して
いるが、コストが高いため、比較的安価なポリエステル
系およびエポキシ−ポリエステル系粉体塗料が多く使用
されている。
【0003】ポリエステル系粉体塗料は一般に耐候性お
よび外観が不十分であるためこれら物性を改善しようと
する試みがなされている。例えば特開平9−71738
には耐候性および耐アルカリ性を要求されるスレート瓦
塗装用のポリエステル粉体塗料の樹脂として、ポリエス
テルを構成する酸成分の50〜100モル%がイソフタ
ル酸であり、グリコール成分の70〜100モル%がネ
オペンチルグリコールであるポリエステル樹脂を使用す
ることが提案されている。ところがスレート瓦と違って
屋外設置家電製品や建材等の塗装に使用される一般用屋
外塗料、特にプレコートメタル用塗料にあっては可撓性
も重要な性能の一つである。特開平9−71738のポ
リエステル系粉体塗料は塗膜の可撓性が乏しく、そのた
め可撓性が要求される分野には使用できない。
【0004】さらに一般用屋外塗料にあっては、耐候性
および可撓性に加え、すぐれた塗膜外観を有し、汚染さ
れにくいことも重要である。本発明はこれらの要求を満
たすポリエステル粉体塗料を提供する。
【0005】本発明の開示 上記課題は、本発明により (a)イソフタル酸が65重量%以上を占める多価カル
ボン酸成分と多価アルコール成分との重縮合生成物であ
るポリエステル樹脂、(b)前記ポリエステル樹脂と反
応する硬化剤、(c)樹脂および硬化剤の合計に対し
0.5〜5重量%の、95%体積粒子径14μm以下の
ポリエチレンワックス、および(d)必要に応じ慣用の
添加剤よりなる混合物の粉体粒子よりなる粉体塗料を提
供することによって解決される。
【0006】好ましい具体例の説明 本発明の特徴は、ポリエステル樹脂を構成する多価カル
ボン酸成分に65重量%以上のイソフタル酸の使用と、
粉体塗料を構成する粉体粒子自体が一定量のポリエチレ
ンワックスを含有することの組合せにある。
【0007】良く知られたように、ポリエステル樹脂は
多価カルボン酸と多価アルコールの重縮合生成物であ
る。本発明のポリエステル樹脂は、多価カルボン酸成分
中イソフタル酸が65重量%以上、好ましくは70〜1
00重量%の多価カルボン酸成分を使用することを除い
て公知の一般的ポリエステル合成法に従って合成するこ
とができる。従って全部の多価カルボン酸成分がイソフ
タル酸でない場合、残りの成分は無水フタル酸、テレフ
タル酸、無水コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼ
ライン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、テト
ラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸など
のイソフタル酸以外の芳香族、脂肪族または脂環族多価
カルボン酸または酸無水物、それらの混合物でよい。残
りの多価カルボン酸も芳香族多価カルボン酸であること
が好ましい。小割合の3価以上の多価カルボン酸、例え
ば無水トリメリット酸を含んでもよい。耐衝撃性の点か
らテレフタル酸100%であることが好ましい。
【0008】多価アルコール成分の種類は任意である。
その例はエチレングリコール、ジ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、ネ
オペンチルグリコール、ヒドロキシピバリン酸ネオペン
チルグリコールエステル、1,4−シクロヘキサンジオ
ール、およびそれらの混合物である。3価以上の多価ア
ルコール、例えばグリセリン、トリメチロールプロパ
ン、ペンタエリスリトールなどの小割合を含んでもよ
い。
【0009】ポリエステル樹脂は硬化剤と反応する官能
基として水酸基価20以上、好ましくは約30〜50に
相当する水酸基を持つように多価カルボン酸成分と多価
アルコール成分のモル比を選定して合成される。
【0010】ポリエステル粉体塗料の硬化剤としてはメ
ラミン樹脂、多塩基酸およびブロックポリイソシアネー
トが一般に使用される。ブロックポリイソシアネート硬
化剤が特に好ましい。
【0011】一般に粉体塗料は、バインダー樹脂、硬化
剤および必要に応じ顔料その他の添加剤を混合し、混合
物を溶融混練し、冷却後粉砕分級して製造される。ポリ
エチレンワックスは他の原料と同様に溶融混練工程以前
に添加される。
【0012】使用されるポリエチレンワックスはその9
5%体積粒子径が14μm以下のものである。酸価0〜
15、鹸化価0〜15であることが好ましい。95%体
積粒子径が14μm以下であることにより、良好な塗膜
外観が得られる。ポリエチレンワックスの添加はまた塗
膜の耐汚染性を向上させる。ポリエチレンワックスはい
くつかのメーカーから供給されているが、中でもヘキス
ト社からセリダストの商品名で販売されているマイクロ
パウダータイプのポリエチレンワックス、特にセリダス
ト3620(95%体積粒子径14μm)、セリダスト
9612A(95%体積粒子径9μm)、セリダスト9
610F(95%体積粒子径14μm)、セリダスト9
630F(95%体積粒子径14μm)、セリダスト9
202F(95%体積粒子径11μm)、セリダスト9
205F(95%体積粒子径14μm)が使用できる。
その添加量はポリエステル樹脂と硬化剤の合計に対し
0.5〜5重量%である。当然のことながら少な過ぎる
と可撓性改善の効果が十分でなく、多過ぎると外観が低
下する。ここで「95%体積粒子径」とは、ポリエチレ
ンワックスの粒子分布において粒子の量が小粒子径側か
ら累積計算して95%となる時の粒子径をいう。
【0013】必要に応じ溶融混練すべき原料へ加えられ
る添加剤は、二酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラッ
ク、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、
キナクリドン系顔料、アゾ系顔料などの着色顔料、およ
びタルク、炭酸カルシウム、沈降性硫酸バリウムなどの
体質顔料、表面調整剤としてアクリル樹脂またはポリシ
ロキサン、可塑性、紫外線吸収剤、酸化防止剤、ワキ防
止剤、触媒、ベンゾインなどである。
【0014】以上のような原料を準備した後、スーパー
ミキサー、ヘンシエルミキサー等を使用して原料を予備
的に混入し、コニーダー、エクストルーダー等の混練機
を用いて原料を溶融混合する。この時の加熱温度は勿論
焼付硬化温度より低くなければならないが、少なくとも
原料の一部が溶融し全体を混練することができる温度で
なければならない。一般に80〜120℃の範囲内で溶
融混練される。次に溶融物は冷却ロールや冷却コンベヤ
ー等で冷却して固化され、粗粉砕および微粉砕の工程を
経て所望の粒径に粉砕される。この場合粒子の体積平均
粒子径は一般に5〜50μmであるが、薄膜塗装や立体
構造物の塗装に用いる場合には体積平均粒子径が5〜3
0μmであることが好ましい。巨大粒子や微小粒子を除
去して粒度分布を調整するために篩分けによる分級を行
った後出荷するのが好ましい。
【0015】以下に実施例および比較例によって本発明
を例証する。これらにおいて部およびパーセントは重量
基準による。
【0016】実施例および比較例ポリエステル樹脂A〜E 多価アルコール成分をネオペンチルグリコール80%,
エチレングリコール20%の一定割合とし、多価カルボ
ン酸成分のイソフタル酸(IPA)とテレフタル酸(T
PA)の割合を表1に示す種々の割合に変化させて常法
に従って表1に示す樹脂水酸基価(mgKOH/g)を
有するポリエステル樹脂A〜Eを合成した。
【0017】
【表1】
【0018】ポリエステル樹脂A〜Eと、アダクトB−
1530またはアダクトB−1540(ヒュルス社製ε
−カプロラクタムブロックポリイソシアネート)と、ネ
オスタンU−100(スズ系触媒)と、ベンゾインと、
エポトートYD−014(東都化成社製エポキシ樹脂)
と、アクロナール4F(バスフ社製アクリル系レベリン
グ剤)と、タイペークCR−90(石原産業製ルチル型
二酸化チタン顔料)と、セリダスト3620(ヘキスト
社製ポリエチレンワックス,95%体積粒子径14μ
m)またはS−395SP5(シャムロック社製ポリエ
チレンワックス,95%体積粒子径約26μm)を表2
に示す配合量でスーパーミキサー(日本スピンドル社
製)にて約3分間予備混合し、コニーダー(ブス社製)
により約100℃の条件で溶融混練し、室温で冷却し、
粗砕後アトマイザー(不二パウダル社製)で粉砕し、分
級して表2に示す体積平均粒子径を有する粉体塗料を製
造した。なお分級は実施例6においては空気分級機DS
−2型(日本ニューマチック工業社製)を使用し、他の
実施例および比較例においては150メッシュの篩いを
使用して行った。体積平均粒子径は粒度分析計マイクロ
トラックHRA X−100(日機装社製)を使用して
測定した。
【0019】このようにして製造した粉体塗料を0.8
mmのリン酸亜鉛処理した鋼板に膜厚約60μmになる
ようにコロナ帯電型塗装ガンにより静電吹付塗装し、1
80℃×20分の条件で焼付け、以下の方法により塗膜
性能の評価を行った。結果を表2に示す。
【0020】塗膜外観:目視により塗面状態を評価し
た。 ◎ 平滑でチカチカ感なし 〇 平滑ではあるがややチカチカ感あり × 平滑ではあるがチカチカ感が著しい 表面粗さ:表面粗さ計サーフコム470A(日機装社
製)によりRa値を測定した。 エリクセン:エリクセン試験機を使用して、JIS K
−5400 8.2.2に準拠してエリクセン値を測定
した。 耐候性:サンシャインウエザオメーター(スガ試験機社
製)中1000時間試験を行った後の60°グロス保持
率で評価した。 〇 保持率70%以上 × 保持率70%未満 耐汚染性:塗面にマジックインクによりしみをつけ、2
4時間後メタノールで含浸したガーゼで軽く拭き取り、
痕跡の状態で評価した。 〇 殆ど痕跡が残らない × 痕跡が多く残る
【0021】
【表2】
【0022】考察:表2の結果から、実施例の粉体塗料
は耐候性および可撓性(エリクセン)にすぐれ、外観お
よび耐汚染性においても満足であるが、ポリエステル樹
脂の酸成分のイソフタル酸が65%に満たないポリエス
テル樹脂Eを使用した比較例1にあっては、耐候性を満
足せず、また実施例と同じポリエステル樹脂B又はCを
使用してもポリエチレンワックスの添加量が少な過ぎた
り多過ぎる場合(比較例2および3)、あるいは粒子径
の大きいポリエチレンワッスクを使用した場合(比較例
4)には、可撓性、外観および耐汚染性の少なくとも一
つを満足しないことがわかる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)イソフタル酸が65重量%以上を占
    める多価カルボン酸成分と多価アルコール成分との重縮
    合生成物であるポリエステル樹脂、 (b)前記ポリエステル樹脂(a)と反応する硬化剤、 (c)樹脂および硬化剤の合計に対し0.5〜5重量%
    の、95%体積粒子径14μm以下のポリエチレンワッ
    クス、および (d)必要に応じ慣用の添加剤よりなる混合物の粉体粒
    子よりなる粉体塗料。
  2. 【請求項2】粉体塗料の体積平均粒子径が5〜30μm
    である請求項1の粉体塗料。
  3. 【請求項3】前記(a)成分ないし(d)成分を溶融混
    練し、冷却後粉砕し、分級するステップよりなる請求項
    1または2の粉体塗料を製造する方法。
JP28268697A 1997-09-29 1997-09-29 高耐候性ポリエステル粉体塗料 Pending JPH11100548A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1013080A3 (fr) * 1998-06-24 2001-09-04 Kansai Paint Co Ltd Composition de revetement capable de former un film epais de revetement.
JP2011132407A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Tokyo Paint Kk 粉体塗料組成物

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1013080A3 (fr) * 1998-06-24 2001-09-04 Kansai Paint Co Ltd Composition de revetement capable de former un film epais de revetement.
US6376589B1 (en) 1998-06-24 2002-04-23 Kansai Paint Co., Ltd. Coating composition capable of forming a thick coating film
JP2011132407A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Tokyo Paint Kk 粉体塗料組成物

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