JPS5923580B2 - 粉末状塗料およびその製造方法 - Google Patents

粉末状塗料およびその製造方法

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JPS5923580B2
JPS5923580B2 JP54018262A JP1826279A JPS5923580B2 JP S5923580 B2 JPS5923580 B2 JP S5923580B2 JP 54018262 A JP54018262 A JP 54018262A JP 1826279 A JP1826279 A JP 1826279A JP S5923580 B2 JPS5923580 B2 JP S5923580B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は粉末状塗料およびその製造方法に関し、特に、
つや消し表面及び/又は梨地表面を持つ塗膜を与えるの
に好適な塗料結合剤組成を特徴とするものである。
結合剤が反応性樹脂と共に架橋剤も一緒に含み、且つ又
充てん剤及び顔料のような周知の添加剤も含有している
粉末状の飽和組成物を使用することは塗料工業において
公知である。
溶融、架橋後に得られる前記組成物は高水準の機械的性
質と化学的性質を有する平滑な光沢のある被膜を一般に
与える。塗料工業では最近焼付け後に光沢のない、つや
消し表面及び/又は梨地表面を与えることができる組成
物を求める傾向が次第に出て来ている。この結果を達成
するための公知の方法は一般に前記組成物に顔料系充て
ん剤に加えて更に少なくとも1種の、必要とされる効果
に従つて選択される鉱物系の粒度分布の均一な充てん剤
を導入することから成る。この方法には多くの観点で重
大な欠点があり、特に充てん剤の割合が高いことから結
合剤の良好な展着を阻害し、極端な場合塗料の被膜の凝
集性を欠かしめ、機械的性質を乏くし、接着性に関して
著しい不足をもたらし、又耐溶媒性及び耐老化性を乏し
くするという欠点がある。更に、西ドイツ国特許第23
51176号明細書にはセルローズエステルの粒子を含
有し、溶融によつてつや消し表面及び梨地模様表面を持
つ被膜を与えるべく意図される熱可塑性飽和ポリエステ
ル樹脂に基づく粉末による被覆のための組成物が記載さ
れている。しかしながら、この組成物は架橋されておら
ず、高い焼付け温度を必要とし、又セルローズエステル
の割合が非常に高く、これは得られる被膜を通常の溶媒
に対して鋭敏なものにしている。塗料工業では従つて粉
末状塗料のための結合剤として使用することができ、光
沢のない表面を持つ架橋した被膜を与え、且つ公知の組
成物の欠陥及び不適格性のない組成物を求めている。本
発明の目的は220℃を超えない温度において架橋可能
である粉末状の組成物を提供することにあり、光沢のな
い表面;溶媒、大気中原因物質及び紫外線に対する優れ
た抵抗性;並びに曲げ、衝撃及び変形加圧に対する良好
な水準の抵抗性を有する架橋被覆を得ることを可能にす
る。本発明は架橋剤及び該架橋剤に対して別個に異なる
反応性を有する少なくとも2種の架橋性飽和樹脂から成
る集成物を粉末状塗料のための結合剤として使用し、そ
して各成分についてその相対的量を適当に選択すること
によつて光沢のない表面を持つ架橋した被覆を得ること
ができるという驚くべき発見に基づく。
本発明は次の説明によつて一層よく評価できるだろう。
架橋性飽和樹脂は飽和ポリエステル樹脂が好ましい。
前記組成物の成分をなしているポリエステルは公知の物
質であつて、公知の方法に従つて芳香族ジカルボン酸又
はその低級アルキルエステルとジオールとを、樹脂に対
して所望とされる酸価及びヒドロキシル価に従つて選択
される割合で反応させることによつて合成される。
芳香族ジカルボン酸について更に詳しく述べると、これ
にはテレフタル酸又はイソフタル酸があり、これらは単
独でも、それらの混合物でも、あるいはそれらとアジピ
ン酸又はセバシン酸のような飽和脂肪族ジカルボン酸と
の混合物でも、どれでもよい。更に、2より大きい官能
価を有する飽和多価酸を、ポリエステルを溶け易くしな
いで部分的に分枝させるために前記ジカルボン酸と一緒
にしてもよい。2より大きい官能性を有する適当な酸の
例はトリメリツト酸、ピロメリツト酸、ブタンテトラカ
ルボン酸及びそれらの無水物である。
ポリエステルを合成するのに用いることができるジオー
ルにはエチレングリコール、プロピレングリコール、ジ
エチレングリコール及びジプロピレングリコールのよう
なエーテル橋を持つジオール、ジタンジオール、ビスフ
エノールAのジヒドロキシジエチルエーテル、水添ビス
フエノールA及びネオペンチルグリコールがある。係る
ジオールは単独又は混合して用いられる。更に、上記ジ
オールとグリセリン、トリメチロールプロパン、トリヒ
ドロキシエチルイソシアヌレート及びペンタエリスリト
ールのような2より大きい官能価を有する多価アルコー
ルを一緒にすることも可能である。2より大きい官能価
を持つ多価酸又は多価アルコールの割合は高度に架橋さ
せ、結局合成時にそのポリエステルの可融性を不足させ
ることのないような割合でなければならない。
2より大きい官能価を持つ単量体の最大の割合は前記反
応の進行に依存してフローリ一の法則によつて規定され
る〔この問題についてはテイ一・アルフレ一(T.AI
frey)著、「高分子の機械的挙動(Mechani
calBehaviOurOfhighpOlymer
s)」−インターサイエンス パブリツシヤーズ社(I
ntersciencePubllshers)一第巻
第268ページを参照されたい〕。
本発明の組成物に用いられる飽和ポリエステルは一般的
には環球試験法に従つて測定される軟化点が50〜13
0℃、好ましくは70〜10『Cの固体塊であり、又4
0〜200のヒドロキシル価を有している。
本発明の組成物における架橋剤は前記樹脂の反応性基と
反応する基を有する化合物である。
本発明の組成物に用いられる樹脂が前記で規定されるヒ
ドロキシル官能基を持つ飽和ポリエステル樹脂である場
合、対応する架橋剤は酸無水官能基及び/又は酸官能基
を有している。通常使用される酸無水官能基及び/又は
酸官能基を持つ架橋剤は少なくとも1個の酸無水官能基
と少なくとも1個のカルボキシル官能基を含有する化合
物か、そうでないとトリカルバリル酸、無水トリメリツ
ト酸、ピロメリツト酸二無水物及びブタンテトラカルボ
ン酸のような、少なくとも3個のカルボキシル官能基を
含有し、その内の少なくとも2個は酸無水基を形成し得
る化合物と2〜10個の炭素原子を含有する脂肪族ジオ
ールとの反応生成物である。
このような架橋剤の例はイギリス国特許第148559
6号明細書に記載されている。前記架橋剤の合成用反応
成分として無水トリメリツト酸を用いる場合、無水トリ
メリツト酸対脂肪族ジオールのモル比は2/1から2/
1.5まで変え得る。
この無水トリメリツト酸の反応は180〜250℃の温
度において水の放出が止まるまで行われる。この反応生
成物はエステル官能基を持つ二無水物と酸官能基を持つ
生成物との混合物から成る。この反応生成物の軟化点は
70〜130℃、好ましくは80〜110℃である。同
じ樹脂に関して架橋剤の反応性は架橋剤の各成分のモル
比に従つて変わることはわかるだろう。
本発明によれば、同じ架橋剤に関して高度の反応性を持
つ樹脂対低度の反応性を持つ樹脂の重量比は製造される
架橋した塗料に望まれる表面の外観に依存してかなりの
範囲で変えることができる。しかしながら、一般的に言
えばその比は0.5〜2である。本発明の組成物中に存
在する架橋剤対2種の樹脂の全量の重量比は前記樹脂と
架橋剤との反応性官能基間に少なくとも実質的に化学量
論的平衡関係があるような比である。それにもかXわら
ず、ヒドロキシル化樹脂及び酸無水官能基を持つ架橋剤
による系の場合に一層好適な水準の機械的性能を得るた
めに化学量論量に対して過剰の架橋剤が一般に用いられ
、これは全−COOH/0Hの比として好ましくは1.
2〜1.6の前記比までとすることができる。本発明の
組成物は160〜220℃の温度において5〜40分の
時間重付加及び/又は重縮合させることによつて架橋さ
せることができる。
本発明の組成物を含有する粉末状塗料の配合物は通常充
てん剤、顔料及び着色剤のような塗料工業において周知
である常用の添加剤を含有している。アクリル系重合体
及びシリコーン油のような展着剤も又配合してもよい。
前記塗料用組成物は一般に3つのそれぞれ別方式の力法
に従つて調製することができる。
第一の方式においては、第一の樹脂、架橋剤及び塗料用
添加剤から成る一方の混合物と第二の樹脂、架橋剤及び
前記塗料用添加剤から成る他方の混合物との2つの混合
物を別個に調製する。各混合物をバンバリミキサ一又は
バスミキサーのような常用の処理装置中で、普通は12
0℃を超えない温度で溶融することによつて処理する。
各混合物を次に冷却し、20〜100μの粒子に微粉砕
し、次いでふるい分けする。2種の粉末の選ばれた量を
次に乾燥条件下でパイプミキサーによつて混合してすぐ
使える組成物を製造する。
第二の方式の方法においては、選ばれた割合で用いられ
る2種の飽和樹脂の粉末を乾燥条件下で均質化し、次い
で包装する。塗料の調製時に、架橋剤及び添加剤を前記
樹脂に添加、乾燥し、次いで前記のように溶融すること
によつて混合し、続いて粉砕及びふるい分けをする。第
三の方式の方法−ーこの方法が最も経済的であるーーに
おいては、粗砕粉末の形態で存在する結合剤の各構成成
分、添加剤及び充てん剤をバンバリーミキサ一又はバス
ミキサーのような常用の処理装置中で普通は120℃を
超えない温度で前記結合剤を溶融することによつてよく
混合する。この混合物を次に冷却し、20〜100μの
オーダーの粒子に微粉砕し、次いでふるい分けする。得
られた混合物を流動床法、静電噴霧法のような公知の方
法に従つて予かじめ脱脂した、金属又はセラミツク部材
のような耐熱性材料の上に適用し、次いで160〜22
0℃の温度において5〜40分間架橋させる。支持体表
面上にできる被膜の平均厚さは一般に30〜70μであ
る。本発明の組成物は光沢のない表面を持つ架橋した被
覆を製造するのを可能にする。
被覆の光沢度は入射光の反射によつて測定する。この光
沢度は法線反射方向における反射光の強度の600の角
度における入射光の強度に対するガードナーラバラトリ
ーズ反射装置(GardnerLabOratOrie
sseflectiOnapparatus)による百
分率で表わされる。この光沢度において、光沢の水準が
O%というのは黒体の光沢度であり、又光沢の水準が9
4%というのは乳白体の光沢度である。本発明の組成物
は前記で定義される光沢度が10〜60%、更に特定的
には25〜45%の表面を持つ被覆を与える。製造され
る被膜表面はこの技術分野で現在「ミカン肌」の現象と
称され、その現象から生ずる種々の形態を有する。上記
の現象は塗料の層の張力が乏しいために起こるものであ
る。比較すると、結合剤が前記で詳述した二重系ではな
い、樹脂と架橋剤とから成る単純系である従来法の被覆
は、他の全ての事項は同等であるとして、75〜95%
の光沢度を有し、白色をしており、これは「ミカン肌」
と塗料層における乏しい張力の場合に65%まで下がり
、その表面の外観は狭くさざ波立つている。本発明を更
によく説明するために、以下においては実施例について
述べる。
これらの実施例は本発明を表わすが、本発明を限定する
ものではない。これらの実施例において、部は重量部で
ないことが別に明記されてなければ重量部を表わす。実
施例 1A.第1表は使用される種々の樹脂のモル組成
、それらの酸価及びヒドロキシル価、並びに融点を示す
ものである。
前記樹脂は公知の方法で前記成分を窒素ふん囲気中で2
00℃の温度において所望の酸価及びヒドロキシル価が
得られるまで反応させることによつて合成する。
前記樹脂を次に厚さ4mmの冷却した金属ベルトに連続
的に注ぎ、そして粗砕する。B.無水基官能性架橋剤の
合成 架橋剤は次の化合物から合成する。
第2表 無水基官能性架橋剤の組成 無水トリメリツト酸・・・・・・・・・・・・2 モ
ルエチレングリコール・・・・・・・・・・・・1.2
5モル384Vの無水トリメリツト酸をまず窒素で洗気
した反応容器に導入し、そして230℃の温度まで昇温
する。
77.5fのエチレングリコールを次に前記反応容器に
順次導入して行き、その間反応容器の温度は外部冷却に
よつて保持する。
添加操作の終了後2時間すると、水はもはや放出されな
くなる。生成物を注ぎ、冷却.し、そして粉砕する。得
られた酸価は次の通りである。
C.前記樹脂/架橋剤系についての制御 樹脂及び架橋剤を次の重量部で含む結合剤の系を調製す
る。
これらの粉末混合物を押出しによつて均質化し、次いで
冷却及び微粉砕する。
D.粉末状塗料の調製 次の粉末状塗料のための組成物を次の第4表に記載の成
分から調製する。
第4表 塗料のための重量組成 比較試験 1 本実施例では下表に述べる組成物を使用する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (a)175〜185のヒドロキシル価を有する第
    1飽和ポリエステル樹脂、(b)40〜60のヒドロキ
    シル価を有する第2飽和ポリエステル樹脂及び(c)酸
    無水物官能基及び(又は)酸官能基を有する架橋剤を含
    み、しかも架橋剤の全−COOH/ポリエステル樹脂類
    の全−OH比が1よりも高くなるような量で該架橋剤を
    含む組成物を結合剤として含有することを特徴とする粉
    末状塗料。 2 ポリエステル樹脂類が少なくとも1種の芳香族ジカ
    ルボン酸と1種又はそれ以上のジオールとの反応生成物
    であつて、50°〜130℃の融点を有していることを
    特徴とする、特許請求の範囲1に記載の塗料。 3 酸官能基及び酸無水物官能基を有する架橋剤が無水
    トリメリット酸と炭素数2〜8のジオールとの反応生成
    物であり、無水トリメリット酸対ジオールのモル比が2
    /1〜2/1.5であり、そして該反応生成物の融点が
    80°〜130℃であることを特徴とする、特許請求の
    範囲1に記載の塗料。 4 2種類の樹脂の重量比が0.5〜2であることを特
    徴とする、特許請求の範囲1〜3のいずれか1項に記載
    の塗料。 5 架橋剤対架橋可能な飽和樹脂類の重量比が、1.2
    〜1.6の全−COOH/−OH比を与えるような値で
    あることを特徴とする、特許請求の範囲1〜4のいずれ
    か1項に記載の塗料。 6 (a)175〜185のヒドロキシル価を有する第
    1飽和ポリエステル樹脂、(b)40〜60のヒドロキ
    シル価を有する第2飽和ポリエステル樹脂、及び(c)
    酸無水物官能基及び(又は)酸官能基を有する架橋剤を
    含み、しかも架橋剤の全−COOH/ポリエステル樹脂
    類の全−OH比が1よりも高くなるような量で該架橋剤
    を含む組成物を結合剤として含有する粉末状塗料の製造
    方法であつて、前記の樹脂類及び前記の架橋剤を120
    ℃よりも低い温度で塗料添加剤と一緒に溶融することに
    よつて混合し、次いで得られた混合物の冷却、粉砕及び
    篩分けを行うことを特徴とする前記方法。
JP54018262A 1978-02-20 1979-02-19 粉末状塗料およびその製造方法 Expired JPS5923580B2 (ja)

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