明 細 書 粉体塗料用樹脂組成物 技術分野
本発明は粉体塗料用樹脂組成物に関し、詳しくは、硬化性および静電 特性(つきまわり性)が優れ、 つ、 外観、 耐候性および機械的物性が 優れる硬化塗膜を与える粉体塗料用樹脂組成物に関する。 背景技術
有機溶剤を含有しない塗料としての粉体塗料用樹脂組成物は、近年の 大気汚染等の環境問題により、その無公害性から使用量が年々増加して いる。粉体塗料用樹脂組成物としては、例えば、 ァクリル樹脂、 ポリエ ステル樹脂、エポキシ樹脂等の反応性の官能基を含有する硬化性有機榭 脂を主成分とし、必要に応じて各種の硬化剤を配合してなる組成物が幅 広く使用されている。 しかし、これらの組成物を硬化して得られる硬化 塗膜は耐候性が不十分であつた Γこのため、耐侯性が優れる硬化塗膜を 与える粉体塗料用樹脂組成物が種々検討され、例えば、酸価が 4 0以下 であり、かつ、水酸基を含有するポリエステル樹脂とゲイ素原子結合メ 卜キシ基を含有する直鎖状のオルガノポリシロキサンからなる粉体塗 料用樹脂組成物(特開昭 5 2 - 6 6 5 3 6号公報参照)、熱硬化性有機 樹脂とエポキシ基を含有するアルコキシシランからなる粉体塗料用樹 脂組成物(特開昭 5 8 - 1 6 8 6 6 7号公報参照)、熱硬化性有機樹脂 と粘度が 1 0〜1 0. 0 0 0センチストークスであり、 アミノ基、 メル カプト基、カルボキシル基または燐酸基を含有する直鎖状のオルガノポ リシロキサンからなる粉体塗料用樹脂組成物 (特開昭 5 9 - 5 9 7 5 1
号公報参照) が提案されている。
しかし、 これらの粉体塗料用樹脂組成物は硬化性および静電特性(つ きまわり性)が十分でなく、 また、該組成物を硬化して得られる硬化塗 膜の耐候性が依然として不十分であり、 しかも、該塗膜の機械的物性が 不十分であるという問題があつた。
本発明者らは、上記の問題点を解消すべく鋭意検討した結果、本発明 に到達した。
すなわち、 本発明の目的は、 硬化性および静電特性 (つきまわり性) 力、'優れ、かつ、外観、耐候性および機械的物性が優れる硬化塗膜を与え る粉体塗料用樹脂組成物を提供することにある。 発明の開示
本発明は、 一
(A)エポキシ基を含有する分岐状のオルガノポリシロキサン
および
( B )エポキシ基と反応する官能基を含有する化合物
からなり、 該 (B)成分の重量に対する該 (A)成分の重量の比が 2 Z 9 8
〜 9 8 / 2である粉体塗料用樹脂組成物、
および、
(A)エポキシ基を含有する分岐状のオルガノポリシロキサン、
(B)エポキシ基と反応する官能基を含有する化合物
および
( C )該 ( B )成分中の官能基と反)^する官能基を含有する化合物
からなり、該 ( B )成分と該( C )成分の合計重量に対する該 (A)成分の重量 の比が 2 Z 9 8〜9 8 2である粉体塗料用樹脂組成物に関する。
以下、 本発明の粉体塗料用樹脂組成物につ L、て詳細に説明する。
(A)成分のエポキシ基を含有する分岐状のオルガノポリシロキサン は、本組成物のま剤、架橋剤または添加剤として作用し、本組成物の硬 化性および静電特性(つきまわり性)を向上させ、 さらに、本組成物を 硬ィヒして得られる硬化塗膜の平滑性等の外観、耐候性および機械的物性 を向上させるための成分である。 (A)成分は分岐状であれば、 その分子 構造は特に限定されない c ここで、分岐状のオルガノポリシロキサンと は、その分子構造中に三官能性シ口キサン単位および Zまたは四官能性 シロキサン単位を必須の構成単位とするオルガノポリシロキサンであ り、その他の任意のシロキサン単位としては、例えば、一官能性シロキ サン単位、 二官能性シロキサン単位が挙げられる。
(A)成分はエポキシ基を含有することが必要である。 (A)成分中のェ ポキシ基は、例えば、 2 , 3—エポキシプロピル基、 3 , 4—エポキシ ブチル基、 4 , 5—エポキシペンチル基、 2—グリシドキシェチル基、 3—グリシドキシプロピル基、 4ーグリシドキシブチル基、 2—(3 , 4一エポキシシクロへキシル)ェチル基、 3— (3, 4一エポキシシク 口へキシル)プロピル基等のエポキシ基を含有する一価の有機基により 該 (A)成分中のゲイ素原子に結合している。 また、 (A)成分中のェポキ シ基を含有する一価の有機基以外のゲイ素原子に結合する有機基とし ては、例えば、 メチル基、 ェチル基、 プロピル基、 ブチル基、 ペンチル 基、へキシル基、 ヘプチル基等のアルキル基; ビニル基、 ァリル基、 ブ テニル基、ペンテニル基、へキセニル基等のアルケニル基;フ Xニル基、 トリノレ基、 キシリル基、 ナフチル基等のァリール基;ベンジル基、 フエ ネチル基等のァラルキル基:クロロメチル基、 3—クロ口プロピル基、 3, 3 , 3—トリフロロプロピル基、 ノナフルォロブチルェチル基等の
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置換アルキル基;メ 卜キシ基、エトキシ基、 プロポキシ基、 ブトキシ基 等のアルコキシ基;水酸基が挙げられる。 これらの中でも、メチル基、 フヱニル基、 アルコキシ基、 水酸基が好ましい。
このような(A)成分のオルガノポリシロキサンは、 例えば、 一般式 ( I ):
(R S i 0 3/2)a(R 2 S i 0 2/2)b( S i 0 4/2)c
{式中、 Rは一価炭化水素基、 アルコキシ基、水酸基、 および、ェポキ シ基を含有する一価の有機基からなる群から選択される少なくとも一 種の基であり (但し、上式で表されるオルガノポリシロキサン中の全 R に対する、エポキシ基を含有する一価の有機基の含有量は 0 . 1〜1 0 0モル%である。 )、 aは正数であり、 bは 0または正数であり、 cは 0または正数である。 }
で表されるオルガノポリシロキサン、 一般式(I I ) :
(R 3 S i 0 1/2)d(R 2 S i 0 2/2)e( S i 0 4/2)f
(式中、 Rは一価炭化水素基、 アルコキシ基、水酸基、 および、 ェポキ シ基を含有する一価の有機基からなる群から選択される少なくとも一 種の基であり(但し、上式で表されるオルガノポリシロキサン中の全 R に対する、エポキシ基を含有する一価の有機基の含有量は 0. 1〜7 0 モル%である。 )、 dは正数であり、 eは 0または正数であり、 f は正 数である。 }
で表されるオルガノポリシロキサン、 または、 一般式(I I I ) :
(R 3 S i 0 i/2)g(R 2 S i 0 2/2)h(R S i 0 3/2) , ( S i 0 4/2) s
{式中、 Rは一価炭化水素基、 アルコキシ基、水酸基、 および、ェポキ シ基を含有する一価の有機基からなる群から選択される少なくとも一 種の基であり (但し、上式で表されるオルガノポリシロキサン中の全 R
に対する、エポキシ基を含有する一価の有機基の含有量は 0 . 1〜7 0 モル%である。 ) 、 gは正数であり、 hは正数であり、 iは正数であり、 jは 0または正数である。 }
で表されるオルガノポリシロキサンであることが特に好ましい。
前記の一般式(I )中、 Rは一価炭化水素基、 アルコキシ基、 水酸基、 および、ェポキシ基を含有する一価の有機基からなる群から選択される 少なくとも一種の基である。 この一価炭化水素基としては、 例えば、 メ チル基、 ェチル基、 プロピル基、 ブチル基、 ペンチル基、 へキシル基、 ヘプチル基等のアルキル基; ビニル基、 ァリル基、 ブテニル基、 ペンテ ニル基、 へキセニル基等のアルケニル基; フヱ二ル基、 卜リル基、 キシ リル基、 ナフチル基等のァリール基;ベンジル基、 フ Xネチル基等のァ ラルキル基; クロロメチル基、 3—クロ口プロピル基、 3 , 3 , 3— ト リフロロプロピル基、ノナフルォロブチルェチル基等の置換アルキノレ基 が挙げられる。 このアルコキシ基としては、 例えば、 メ 卜キシ基、 エト キシ基、 プロポキシ基、 ブトキシ基が挙げられる。 このエポキシ基を含 有する一価の有機基としては、 例えば、 2 , 3—エポキシプロピル基、 3 , 4 —エポキシブチル基、 4 , 5—エポキシペンチル基、 2—グリシ ドキシェチル基、 3—グリシドキシプロピル基、 4ーグリシドキシプチ ノレ基、 2— ( 3 , 4 —エポキシシクロへキシル) ェチル基、 3— ( 3 , 4 一エポキシシクロへキシル) プロピル基が挙げられる。
前記の一般式( I )で表されるオルガノポリシロキサン中の全 Rに対 する、エポキシ基を含有する一価の有機基の含有量は 0. 1〜1 0 0モ ル%の範囲內であることが好ましく、特に、 5〜1 0 0モル%の範囲内 であることが好ましい。 これは、 一般式(1 )で表されるオルガノポリシ ロキサン中の全 Rに対する、エポキシ基を含有する一価の有機基の含有
量が 0 . 1モル%未満であるような (A)成分を用いると、 得られる硬化 塗膜の硬度や耐候性を著しく向上することができないからである。また、 一般式(I )で表されるオルガノポリシロキサン中の全 Rに対する、ェポ キシ基を含有する一価の有機基の含有量は 0. 1〜7 0モル%の範囲内 であり、かつ、 フヱニル基の含有量は 3 0〜 9 9 . 9モル%の範囲内で あることが好ましく、特に、この有機基の含有量は 5〜 7 0モル%の範 囲内であり、かつ、 フヱニル基の含有量は 3 0〜9 5モル%の範囲内で あることが好ましい。 これは、 一般式(I )で表されるオルガノポリシ口 キサン中の全 Rに対する、エポキシ基を含有する一価の有機基の含有量 が 0. 1〜7 0モル%の範囲内であり、かつ、 フヱニル基の含有量が 3 0〜9 9 . 9モル%の ^囲内であるような (Α)成分は、 (Β)成分および または ( C)成分との親和性、 相溶性が良好であり、 得られる硬化塗膜 の耐候性を一層向上できるからである。
次に、 前記の一般式(I I )中、 Rは一価炭化水素基、 アルコキシ基、 水酸基、および、エポキシ基を含有する一価の有機基からなる群から選 択される少なくとも一種の基であり、前記と同様の基が例示される。一 般式(I I )で表されるオルガノポリシロキサン中の全 Rに対する、 ェポ キシ基を含有する一価の有機基の含有量は 0. 1〜7 0モル%の範囲内 であることが好ましく、特に、 5〜7 0モル%の範囲内であることが好 ましい。 これは、 一般式(I I )で表されるオルガノポリシロキサン中の 全 Rに対する、エポキシ基の含有量が 0. 1〜7 0モル%の範囲内であ るような (A)成分を用いると、得られる硬化塗膜の硬度ゃ耐候性が十分 に向上するからである。 また、 一般式(I I )で表されるオルガノポリシ ロキサン中の全 Rに対する、エポキシ基を含有する一価の有機基の含有 量は 0 . 1〜7 0モル%の範囲内であり、かつ、 フヱニル基の含有量は
3 0〜9 9. 9モル%の範囲内であることが好ましく、特に、 この有機 基の含有量は 5〜 7 0モル%の範囲内であり、かつ、フヱニル基の含有 量は 3 0〜9 5モル%の範囲内であることが好ましい。 これは、一般式 ( I I )で表されるオルガノポリシロキサン中の全 Rに対する、エポキシ 基を含有する一価の有機基の含有量が 0. 1〜7 0モル%の範囲内であ り、かつ、 フヱニル基の含有量が 3 0〜9 9. 9モル%の範囲内である ような (A)成分は、(B)成分および/または (C)成分との親和性、相溶性 が良好であり、得られる硬化塗 fe>耐候性を一層向上できるからである。 次に、 前記の一般式(I I I )中、 Rは一価炭化水素基、 アルコキシ基、 水酸基、および、エポキシ基を含有する一価の有機基からなる群から選 択される少なくとも一種の基であり、前記と同様の基力 示される。一 般式(I I I )中で表されるオルガノポリシロキサン中の全 Rに対する、 エポキシ基を含有する一価の有機基の含有量は 0. 1〜7 0モル%の範 囲内であることが好ましく、特に、 5〜7 0モル%の範囲内であること が好ましい。 これは、 一般式(I I I )で表されるオルガノポリシロキサ ン中の全 Rに対する、エポキシ基の含有量が 0. 1〜7 0モル%の範囲 内であるような (A)成分を用いると、得られる硬化塗膜の硬度や耐候性 が十分に向上するからである。 また、 一般式(I I I )で表されるオルガ ノポリシロキサン中の全 Rに対する、エポキシ基を含有する一価の有機 基の含有量は 0. 1〜7 0モル%の範囲内であり、かつ、 フエニル基の 含有量が 3 0〜9 9. 9モル%の範囲内であることが好ましく、特に、 この有機基の含有量は 5〜 7 0モル%の範囲内であり、かつ、フヱニル 基の含有量は 3 0〜9 5モル%の範囲内であることが好ましい。これは、 一般式(I I I )で表されるオルガノポリシロキサン中の全 Rに対する、 エポキシ基を含有する一価の有機基の含有量が 0 . 1〜7 0モル%の範
囲内であり、かつ、 フヱニル基の含有量が 3 0〜9 9 . 9モル%の範囲 内であるような (A)成分は、(B)成分およびノまたは ( C)成分との親和性、 相溶性が良好であり、得られる硬化塗膜の耐候性を一層向上できるから である。
(A)成分を製造する方法は特に限定されず、 例えば、 オルガノ トリク ロロシランおよび Zまたはテトラクロロシラン、 さらに、必要に応じて、 卜リオルガノモノクロロシラン、ジオルガノジクロロシランとを加水分 解および縮合反応することにより得られる分岐状のオルガノポリシ口 キサンとエポキシ基を含有するアルコキシシランとを酸またはアル力 リ触媒の存在下で再平衡反応する方法、ゲイ素原子に結合する、水酸基 および またはアルコキシ基を含有するような市販の分岐状のオルガ ノポリシロキサンとエポキシ基を含有するアルコキシシランとを酸、ァ ルカリまたは有機金属化合物触媒の存在下で縮合反応する方法が挙げ られる。
また、 (A)成分の物理特性は特に限定されないが、 その軟化点が - 9 0〜 1 5 0 °Cの範囲内であることが好ましい。 これは、軟化点が一 9 0 〜 1 5 0 °Cの範囲内であるような (A)成分を用いると、本組成物の静電 特性 (つきまわり性) が優れ、 また、 加熱により液状となり、 (B)成分 およびノまたは (C)成分と均一に混和して、得られる硬化塗膜の外観、 耐候性および機械的物性を著しく向上できるからである。また、軟化点 が室温〜 1 5 0 °Cの範囲内であるような (A)成分を用いると、 該 (A)成 分を本組成物に十分な量配合することができ、得られる硬化塗膜の耐候 性を一層向上できるからである。
(B)成分のエポキシ基と反応する官能基を含有する化合物は、本組成 物の主剤または架橋剤として作;用する成分である。 (B)成分中のェポキ
シ基と反応する官能基としては、例えば、アミノ基、カルボキシル基、 カルボン酸無水基、水酸基、 t r t 一ブチルエステル基が挙げられる。 これらの官能基の中で、 t e r t—ブチルエステル基は加熱によりイソ ブテンを脱離してカルボキシル基を生成するので、本組成物の貯蔵安定 性を向上でき、これを加熱した場合には、カルボキシル基を生成して、 本組成物を速やかに硬化することができる。
このような (B)成分としては、 例えば、 アクリル樹脂、 フッ素樹脂、 ポリエステル樹脂等の有機樹脂、比較的低分子量の化合物が挙げられる。
( B)成分のアクリル樹脂を製造する方法としては、 例えば、 水酸基、 力 ルポキシル基またはカルボン酸無水基等の官能基を含有するビニル系 単量体を重合する方法、および、これらのビニル系単量体とこれらのビ 二ル系単量体と共重合可能なビニル系単量体とを従来公知の方法で共 重合する方法が挙げられる。水酸基を含有するビニル系単量体としては、 例えば、アクリル酸 2—ヒドロキシェチル、メタクリル酸 2—ヒドロキ シェチル、アクリル酸 2—ヒドロキシプロピル、アクリル酸 4ーヒドロ キシブチル等の (メタ) アクリル酸のヒドロキシアルキルエステル; 2 —ヒドロキシェチルビニルエーテル、 3 —ヒドロキシプロピルビニル エーテル、 4ーヒドロキシプチルビニルエーテル、 6—ヒドロキシへキ シルビニルエーテル等の水酸基を含有するビニルエーテル; 2—ヒドロ キシェチルァリルエーテル、 2 -ヒドロキシプロピルァリルエーテル等 の水酸基を含有するァリルエーテルが挙げられ、共重合性が良好である こと力、ら、 (メタ)ァクリル酸の七ドロキンアルキルエステルが好まし い。
カルボキシル基を含有するビニル系単量体としては、例えば、ァクリ ル酸、 メタクリル酸、 クロトン酸等の不飽和一塩基酸;マレイン酸、 フ
マル酸、ィ夕コン酸等の不飽和二塩基酸:前記の不飽和二塩基酸とメ夕 ノール、 エタノール、 n—プロノ、。ノーノレ、 n—ブ夕ノーノレ、 i s o—ブ 夕ノール等のモノアルコール類とのハーフエステル;コハク酸、アジピ ン酸、セバシン酸等の飽和二塩基酸のモノビニルエステルが挙げられる。 また、カルボン酸無水基を含有するビニル系単量体としては、例えば、 無水マレイン酸、 無水ィタコン酸、 無水メタクリル酸が挙げられる。 t e r t 一ブチルエステル基を含有するビニル系単量体としては、例え ば、 アクリル酸 t e r t —プチル、 メタクリル酸 t e r t -プチル、 ク 口 トン酸 t e r t —ブチル等が挙げられる。
このような官能基を含有するビニル系単量体と共重合可能なビニル 系単量体としては、 例えば、 ァクリル酸メチル、 ァクリル酸ェチル、 ァ クリル酸 n—プロピル、 ァクリル酸 i s 0—プロピル、ァクリル酸 n - ブチル、 アクリル酸 i s 0—ブチル、 アクリル酸シクロへキシル、 ァク リル酸 2—ェチルへキシル、 ァクリル酸 n—ォクチル、ァクリル酸 2— ェチルォクチル、 アクリル酸ドデシル、 アクリル酸ベンジル、 メタクリ ル酸メチル、 メタクリル酸ェチル、 メタクリル酸 n—プロピル、 メタク リル酸 i s 0—プロピル、 メタクリル酸 n—プチル、 メタクリル酸 i s 0—ブチル、 メタクリル酸 n—へキシル、 メタクリル酸シクロへキ シル、メタクリル酸 2—ェチルへキシル、 メタクリル酸 n—ォクチル、 メタクリル酸 2—ェチルォクチル、 メタクリル酸ドデシル、メタクリル 酸ベンジル、 メタクリル酸フ Xニル等の(メタ)ァクリル酸エステル; フマル酸ジメチル、 フマル酸ジェチル、 フマル酸ジー n—ブチル、 イタ コン酸ジメチル、 ィタコン酸ジェチル、 ィタコン酸ジー n—ブチル、マ レイン酸ジメチル、マレイン酸ジェチル、マレイン酸ジー n—ブチル等 の不飽和ジカルボン酸のジエステル;スチレン、 ピ'ニルトルエン、
t e r t一プチルスチレン、 α—メチルスチレン等の芳香族ビニル系単 量体;アクリロニトリル、 メタクリロニトリル、 ァクリルァミ ド、 メ夕 クリルアミ ド等の含窒素単量体、 ビニルエステル、 ビニルエーテルが挙 げられ、 得られる(B)成分と (A)成分との相溶性が優れることから、 ス チレン、 ビニルトルエン、 t e r t -ブチルスチレン等の芳香族ビニル 系単量体が好ましい。これらの芳香族ビニル系単量体の使用量は全ビニ ル系単量体の 5〜7 0重量%の¾囲内であることが好ましく、 特に、 1 0〜6 0重量%の範囲内であることが好ましい。
また、 (B)成分のフッ素樹脂を製造する方法としては、 例えば、 二重 結合炭素原子に結合したフッ素原子を含有する含フッ素単量体と前記 の水酸基、カルボキシル基または酸無水基等の官能基を含有するビニル 系単量体、さらに、必要に応じてこれらのビニル系単量体と共重合可能 なビニル系単量体とを従来公知の方法で共重合する方法が挙げられる。 含フッ素単量体としては、例えば、 フッ化ビニル、 フッ化ビニリデン、 卜リフルォロエチレン、テ卜ラフルォロエチレン、クロ口卜リフルォロ エチレン、ブロモトリフルォロエチレン、ペン夕フルォロプロピレン、 へキサフルォロプロピレン等のフッ素含有一 a—才レフィン;トリフル ォロメチル卜リフルォロビニルエーテル、ペンタフルォロェチルトリフ ルォロビニルエーテル、 ヘプ夕フルォロプロビルトリフルォロビニル エーテル等の 一フルォロアルキル 'パーフルォロビニルエーテルが挙 また、含フッ素単量体と共重合可能なその他のビニル系単量体として は、例えば、 メチルビニルエーテル、ェチルビニルエーテル、 n -プロ ピルビニルエーテル、 i s 0 -プロピルビニルエーテル、 n—ブチルビ ニルエーテル、 i s o—ブチルビニルエーテル、 t e r t -ブチルブニ
ルエーテル、 n—ペンチルビニルエーテル、 n—へキシルビニルエーテ ル、 n—ォクチルビニルエーテル、 2—ェチルへキシルビニルエーテル、 クロロメチルビニルエーテル、 クロロェチルビニルエーテル、ベンジル ビニルエーテル、 フヱ二ルエ^レビニルエーテル等のアルキルビニル エーテルまたは置換アルキルビニルエーテル: シクロペンチルビニル エーテル、 シクロへキシルビニルエーテル、 メチルシクロへキシルビ二 ルエーテル等のシクロアルキルビニルエーテル; ビニルー 2 , 2—ジメ チルプロパノエート、 ビニルー 2 , 2—ジメチルブタノエート、 ビニルー 2 , 2—ジメチルペンタノエー卜、 ビニルー 2 , 2—ジメチル へキサノエ一ト、 ビニルー 2—ェチル— 2—メチルブタノエート、 ビニ ルー 2 -ェチルー 2—メチルペンタノエート、ビニルー 3—クロロー 2 , 2—ジメチルプロパノエート、 酢酸ビニル、 プロピオン酸ビニル、醏酸 ビニル、 イソ酪酸ビニル、 力プロン酸ビニル、 カプリル酸ビニル、 カブ リン酸ビニル、 ラウリン酸ビニル、 アルキル基の炭素数が 8〜1 0なる 分岐脂肪族カルボン酸のビニルエステル、ステアリン酸ビニル等の脂肪 族カルボン酸ビニル;シクロへキサンカルボン酸ビニル、メチルシクロ へキサンカルボン酸ビニル、安息香酸ビニル、 p - t e r t—ブチル安 息香酸ビニル等の環状構造を有するカルボン酸のビニルエステルが挙 また、 (B)成分のポリエステル樹脂を製造する方法としては、 例えば、 多価カルボン酸と多価アルコールとを従来公知の方法で重縮合するこ とにより力ルボキシル基および/または水酸基を含有するポリエステ ル樹脂を調製する方法、予め調製したポリエステル樹脂に無水トリメ リ ッ ト酸等のカルボン酸無水基ど力ルボキシル基とを含有する化合物を 大過剰量加えて、このポリエステル樹脂を部分的に解重合することによ
りカルボン酸無水基を含有するポリエステル樹脂を調製する方法が挙 げられる。 多価カルボン酸としては、例えば、 フタル酸、 イソフタル酸、 テレフタル酸、 トリメリッ ト酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族多 価カルボン酸、これらのメチルエステルまたはカルボン酸無水物等の反 応性誘導体;へキサヒドロフタル酸、 1 , 4 -シクロへキサンジカルボ ン酸、 1 , 3—シクロへキサンジカルボン酸等の脂環族多価カルボン酸、 これらの反応性誘導体: コハク酸、 アジピン酸、 セバシン酸、 1,
1 2—ドデカンジカルボン酸等の脂肪族多価カルボン酸、これらの反応 性誘導体が挙げられる。多価アルコールとしては、例えば、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、 1 , 5— ペン夕ンジオール、 1 , 6—へ ^サンジオール、ネオペンチルグリコー ル、 ジエチレングリコール、 トリエチレングリコール、水添ビスフエノ ール Aのアルキレンォキサイド付加物、グリセリン、 トリメチロールプ ロノ、。ン、 トリメチロ一ルェタン、ペンタエリスリ トールが挙げられる。 これらの (B)成分の有機樹脂は、本組成物の硬化性および貯蔵安定性 が優れ、 また、得られる硬化塗膜の外観が優れることから、酸価 1 0〜 3 0 0およびノまたは水酸基価 0〜 1 0 0であることが好ましい。さら に、 これらの有機樹脂は室温で固形であることが好ましく、その軟化点 が 5 0〜2 0 0 °Cの範囲内であることが好ましく、特に、これが 6 0〜 1 5 0 °Cの範囲内であることが好ましい。 これは、 (B)成分として、 軟 化点が 5 0〜2 0 0 °Cの範囲内 ある有機樹脂を用いると、本組成物の 貯蔵安定性が向上し、また、得られる硬化塗膜の平滑性が向上するから である。 また、 (B)成分としてアクリル樹脂を用いる場合には、 その数 平均分子量は 1 , 0 0 0〜2 0 , 0 0 0の範囲内であることが好ましく、 特に、 2, 0 0 0〜 1 0 , 0 0 0の範囲内であることが好ましい。 また、
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(B)成分としてフッ素樹脂を用いる場合には、 その数平均分子量は 3 , 0 0 0〜3 0 , 0 0 0の範囲内であることが好ましく、 特に、 7 , 0 0 0〜 1 5, 0 0 0の範囲內であることが好ましい。
また、 (B)成分の比較的低分子量の化合物としては、 例えば、 多価力 ルボン酸、多価カルボン酸無水物、ァミノ基を含有する化合物が挙げら れる。 (B)成分の多価カルボン酸としては、 例えば、 コハク酸、 グルタ ル酸、 アジピン酸、 ピメ リン酸、 スベリン酸、 ァゼライン酸、 セバシン 酸、 1 , 1 0—デカンジカルボン酸、 1, 1 2— ドデカンジカルボン酸、 1 , 2 0 —アイコサンジカルボン酸、 1, 2 4—テトラアイコサンジカ ルボン酸等の脂肪族多価カルボン酸:マレイン酸、 シトラコン酸、 イタ コン酸、 グルタコン酸等の不飽和基含有多価カルボン酸;ピロメ リッ ト 酸、 トリメ リッ ト酸、 フタル酸、 イソフタル酸等の芳香族多価カルボン 酸;へキサヒ ドロフタル酸、 1, 4ーシクロへキサンジカルボン酸等の 脂環族多価カルボン酸類が挙げられ、 セバシン酸、 1 , 1 0 -デカンジ カルボン酸、 1 , 1 2— ドデカンジカルボン酸、 1 , 2 0—アイコサン ジカルボン酸等の脂肪族二塩基酸が好ましい。
また、 (B)成分の多価カルボン酸無水物としては、 例えば、 無水コハ ク酸、 無水マレイン酸、 無水セバシン酸、 無水フタル酸、 へキサヒ ドロ 無水フタル酸、無水ィタコン酸、無水卜リメリッ ト酸、無水ピロメリッ 卜酸等の前記の多価カルボン酸の無水物が挙げられ、セバシン酸、 1 ,
1 .0—デカンジカルボン酸、 1, 1 2— ドデカンジカルボン酸、 1 , 2 0 一アイコサンジカルボン酸等の脂肪族二塩基酸の無水物が好まし い。この多価カルボン酸無水物と前記の多価カルボン酸との混合物を用 いてもよい。
(B)成分のアミノ基を含有する化合物としては、 例えば、 ジシアンジ
ァミ ド、多価ァミン化合物、 ィミダゾールが挙げられ、好ましくは、 ジ シアンジアミ ド、 多価アミン化合物、 これらの混合物である。 (B)成分 の多価アミン化合物としては、例えば、 アジピン酸ジヒドラジド、セバ シン酸ジヒドラジド等のポリヒドラジド化合物が挙げられる。 また、 ( Β)成分のイミダゾールとしては、 例えば、 2—メチルイミダゾール、 2ーェチルイミダゾール、 2—べプ夕デシルイミダゾール、 1一べンジ ルー 2—メチルイミダゾール、 1 一 (2—シァノエチル)— 2 -ゥンデ シルイミダゾール等のアルキル基もしくは置換アルキル基を置換基と して含有するイミダゾ一ル化合物; 1一 : 2— (4 . 6—ジアミノー 1 . 3, 5—卜リアジン一 2—ィル)ェチル] 一 2—メチルイミダゾール、 1一 [ 2— (4, 6—ジアミノー 1 , 3, 5—卜リアジン一 2—ィル) ェチル]一 2—ェチルー 4—メチルイミダゾール等のアミノ トリアジン 環を含有するィミダゾール化合物; 1ーシァノエチルー 2 -ェチルー 4 -メチルイミダゾールとトリメリッ ト酸との塩もしくは 1ーシァノエ チルー 2—メチルイミダゾールとトリメリッ ト酸との塩等のィミダゾ ールとカルボン酸との塩が挙げ れる。
本組成物において、 (Β)成分は一種もしくは二種以上の混合物として 配合することができ、例えば、前記の有機樹脂の一種もしくは二種以上 の混合物、前記の比較的低分子量の化合物の一種もしくは二種以上の混 合物、前記の有機樹脂と比較的低分子量の化合物の混合物、さらには、 ァクリル樹脂とポリエステル樹脂の混合物のようにタイプの異なる有 機樹脂の混合物、あるいは、官能基の異なる同種の有機樹脂の混合物、 官能基の含有量が異なる同種の有機樹脂の混合物、軟化点等の物性が異 なる同種の有機樹脂の混合物として配合することができる。 また、 (Β) 成分の官能基は一種もしくは二種以上含有することができるが、この官
】 6 能基として、ァミノ基とカルボン酸無水基とを含有する場合、 または、 水酸基と力ルポン酸無水基とを 有する場合には、これらの官能基相互 の反応性が高 t、ため、本組成物の貯蔵安定性や硬化塗膜の外観が低下す るのであまり好ましくない。
(C )成分は、 (B)に含まれる官能基と反応する官能基を含有する化合 物であり、 この官能基としては、 例えば、 エポキシ基、 N—ヒ ドロキシ アルキルカルボン酸アミ ド基、アルコキシメチルァミノ基、アルコキシ メチルアミ ド基、 シクロカーボネート基、 ォキサゾリン基、 ブロックィ ソシァネート基が挙げられる。 このような(C)成分としては、 例えば、 ァクリル樹脂、 フッ素樹脂等のビニル系重合体、エポキシ樹脂等の有機 樹脂、比較的低分子量の化合物が挙げられる。 このようなビニル系重合 体の官能基としては、エポキシ ¾、 シクロカーボネート基が好ましい。 ( C )成分のエポキシ基および Zまたはシクロカーボネート基を含有す るァクリル樹脂を製造する方法としては、例えば、エポキシ基を含有す るビニル系単量体およびノまたはシクロカーボネート基を含有するビ 二ル系単量体を、 前記のビニル系単量体、 さらに、必要に応じてこれら のビニル系単量体と共重合可能なビニル系単量体とを、従来公知の方法 により共重合する方法が挙げられる。ェポキシ基を含有するビニル系単 量体としては、例えば、 グリシジルァクリレー卜、 —メチルグリシジ ルァクリレート、 ダリシジルメタクリレート、 3—メチルグリシジルメ タクリレート等の (メタ) ァクリル酸の ( ーメチル) グリシジルエス テル;アクリル酸 3 , 4—ェ'■] ^シンクロへキシル、 アクリル酸 3 , 4一エポキシシクロへキシルメチル、メタクリル酸 3 . 4—エポキシシ クロへキシル、 メタクリル酸 3 , 4—エポキシシクロへキシルメチル等 の脂環族エポキシ基を含有する (メタ) アクリル酸エステル類;ァリル
アルコールの( 5—メチル) ダリシジルエーテル、 メタァリルアルコー ルの(yfl—メチル) グリシジルエーテル、 グリシジルビニルエーテル、 N—グリシジルァクリル酸ァミ ド、ビニルスルフォン酸グリシジルが挙 げられる。
シクロカーボネート基を含有するビニル系単量体としては、例えば、
4一 (メタ)ァクリロイルォキシメチルー 1, 3—ジォキソラン一 2— オン、 4—メチルー 4 一 (メタ) ァクリロイルォキシメチルー 1, 3— ジ才キソラン— 2—オン、 4— (メタ) ァクリロイルォキシメチルー 4 , 5—ジメチルー 1, 3—ジォキ ラン一 2—オン、 4 -ェチルー 4—(メ タ) ァクリロイルォキシメチルー 1 , 3—ジォキソラン一 2—オン、 4 一 n—プロピル一 4— (メタ) ァクリロイルォキシメチルー 1 , 3—ジ ォキソラン一 2—オン、 4一 n—プチルー 4一 (メタ)ァクリロイルォ キシメチルー 1 , 3 -ジォキソラン- 2—オン等の (メタ) アクリル酸 エステル系単量体; 4 —クロ トノィルォキシメチルー 1 , 3—ジォキシ ラン一 2 -オン、 4 -メチルー 4 一クロトノィルォキシメチルー 1 , 3 ージォキシラン— 2—オン等のクロトン酸エステル系単量体;モノビニ ルモノー ( 1 , 3—ジォキソラン一 2—オン一 4 -ィルメチル)サクシ ネート、 モノビニルモノー ( 1, 3—ジォキソラン一 2—オン一 4ーィ ルメチル)アジぺート等のビニルエステル系単量体; 4一ビニルォキシ メチルー 1 , 3 -ジォキソラン一 2—オン、 4ーメチルー 4ービニルォ キシメチルー 1 , 3—ジォキソラン一 2—オン等のビニルエーテル系単 量体が挙げられる。
また、これらのビニル系単量体と共重合可能なビニル系単量体として は、 前記のビニル系単量体が例示され、 得られる(C)成分と(A)成分お よび (B)成分との相溶性が良好であることから、 スチレン、 ビニルトル
ェン、 t e r t—ブチルスチレン、 α—メチルスチレン等の芳香族ビニ ノレ系単量体が好ましい。これらの芳香族ビニル系単量体の使用量は全ビ 二ル系単量体の 5〜 7 0重量%の範囲内であることが好ましく、特に、 1 0〜6 0重量%の範囲内であることが好ましい。
また、 (C)成分のエポキシ基および/またはシクロカーボネート基を 含有するフッ素樹脂を製造する方法としては、例えば、前記のエポキシ 基およびノまたはシクロカーボネート基を含有するビニル系単量体と、 前記の含フッ素単量体、 さらに、必要に応じてこれらのビニル系単量体 と共重合可能なビニル系単量体とを従来公知の方法で共重合する方法 が挙げられる。
このようなァクリル樹脂およびフッ素樹脂のうちでも最も好ましい ものは、エポキシ基を含^する室温で固形のァクリル樹脂であり、その 軟化点が 5 0〜2 0 0 °Cの範囲内であり、特に、 これが 6 0〜 1 5 0 °C の範囲内であることが好ましい。 これは、 (C)成分として、 軟化点が 5 0〜2 0 0 °Cの範囲内であるァクリル樹脂を用いると、本組成物の貯 蔵安定性が向上し、得られる硬化塗膜の平滑性が向上するからである。 また、このァクリル樹脂はエポキシ当量が 2 0 0〜2 , 0 0 0の範囲内 であることが好ましく、特に、 これが 3 0 0〜 1 , 0 0 0の範囲内であ ることが好ましい。 さらに、 このアクリル樹脂の数平均分子量は 1 , 0 0 0〜2 0 , 0 0 0の範囲内であることが好ましく、特に、 これが 2 , 0 0 0〜 1 0 , 0 0 0の範囲内であることが好ましい。
また、 (C)成分のエポキシ樹脂としては、 例えば、 ビスフエノール A 型エポキシ樹脂、 ビスフ ノール F型エポキシ樹脂、ノボラック型ェポ キシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、 ェピクロン 1 0 5 0、ェピクロン 2 0 5 0、ェピクロン 4 0 5 0 (以上、
大日本インキ化学工業社製のビスフ ノール A型エポキシ樹脂:商品 名)、ェピコート 1 0 0 1、ェピコート 1 0 0 2、ェピコート 1 0 0 3、 ェピコート 1 0 0 4 (以上、オランダ国シヱル社製のビスフヱノール A 型エポキシ樹脂;商品名)、ァ ルダイ卜 C Y 1 7 5 (スイス国チバガ ィギ一社製の脂環式エポキシ樹脂;商品名)、ェポリード E H P 3 1 5 0 (ダイセル社製の変性エポキシ樹脂;商品名)として入手可能である。 このようなェポキシ樹脂は室温で液状から固形のものまで使用するこ とが可能であるが、好ましくは、室温で固形のエポキシ樹脂であり、そ の軟化点が 5 0〜2 0 0 °Cの範囲内であり、 特に、 これが 6 0〜1 5 0 °Cの範囲内であることが好ましい。 また、 このエポキシ樹脂は、ェポ キシ当量が 2 0 0〜2 , 0 0 0の範囲内であることが好ましい。
また、 (C)成分の比較的低分子量の化合物としては、 例えば、 トリグ リシジルイソシァヌレート、窒素原子上に少なくとも 2個のヒドロキシ アルキル基を含有するカルボン ¾ァミ ド化合物、プロックイソシァネー ト、 N, N, Ν' , N' —テトラアルコキシメチルグリコーリル、 液状 エポキシ化合物が挙げられる。 (C)成分の窒素原子上に少なくとも 2個 のヒドロキシアルキル基を含有するカルボン酸アミ ド化合物としては、 例えば、 Ν, Ν* —ビス (2—ヒドロキシェチル)アジピン酸アミ ドが 挙げられ、 この化合物はプリミ ド X L— 5 5 2 (米国ロームアンドハ一 ス社製;商品名) として入手可能である。
また、 (C)成分のブロックイソシァネートとしては、 例えば、 各種の イソシァネートをブ口ック剤でプロックして得られるブロックイソシ ァネート、イソシァネ一ト基を環化二量化して得られるウレトジオン結 合を含有する化合物が挙げられ、 このブロック剤は熱によりイソシァ ネートを再生することができる。 イソシァネートとしては、例えば、 ト
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2 0 リレンジイソシァネート、ジフエニルメタンジイソシァネー卜等の芳香 族ジイソシァネート;メタキシリレンジイソシァネート等のァラルキル ジイソシァネート ;へキサメチレンジイソシァネ一ト、 リジンジイソシ ァネート、イソホロンジイソシァネート等の脂肪族もしくは脂環族ジィ ソシァネート;前記のイソシァネートを多価アルコール類と付加せしめ て得られるイソシァネート基を含有するプレボリマー;前記のイソシァ ネ一トを環化三量化せしめて得られるイソシァヌレート環を含有する プレポリマーが挙げられ、本組成物を硬化して得られる硬化塗膜の耐候 性が特に優れること力、ら、脂肪族もしくは脂環族ジィソシァネート、 こ れから誘導されるプレポリマーが好ましい。 また、ブロック剤としては、 例えば、メタノール、エタノーノレベンジルアルコール等のアルコール; フエノール、 クレゾ一ル等のフエノール; £一力プロラクタム、 ブチロ ラクタム等のラクタム;ァセトンォキシム、 メチルェチルケトォキシム 等のォキシムが挙げられる。
また、 (C)成分の N, N, N' , Ν' —テトラアルコキシメチルグリ コーリルとしては、 例えば、 Ν, Ν, Ν' , N' —テ卜ラメ トキシメチ ルグリコーリルが挙げられ、 この化合物はパウダーリンク 1 1 7 4 (米 国アメリカンサイアナミ ド社製;商品名) として入手可能である。 また、
(C)成分の液状エポキシ化合物としては、 例えば、 ネオペンチルグリ コールジグリシジルエーテル、 グリセリントリグリシジルエーテル、 ソ ルビトールポリグリシジルエ^ル、ァジピン酸ジグリシジルエステル、 テレフタル酸ジグリシジルェステルが挙げられる。
本組成物において、(Α)成分、(Β)成分および (C)成分の組合せは特に 限定されないが、(Α)成分あるいは (Β)成分の性状、(Β)成分に含有され る官能基の種類等に応じて、 適宜 (C)成分を選択することが好ましい。
(A)成分、 (B)成分および (C)成分の組合せとしては、 例えば、 (B)成分 がカルボキシル基、カルボン酸無水基、 t e r t—ブチルエステル基を 含有する化合物である場合には、 (C)成分は、 エポキシ基を含有する、 室温で固形のァクリル樹脂および または室温で固形のエポキシ樹脂、 トリグリシジルイソシァヌレート、窒素原子上に少なくとも 2個のヒド ロキシアルキル基を含有するカルボン酸ァミ ドであることが好ましく、 また、(B)成分が水酸基を含有する化合物である場合には、(C)成分は、 ブロックイソシァネート、 N, , Ν' , Ν' ーテトラアルコキシメチ ルグリコーリルであることが好ましい。
本組成物中、 (Β)成分の重量に対する(Α)成分の重量の比は 98 Ζ2 〜 2/ 98の範囲内であることが必要である。 また、 (Β)成分が多価力 ルボン酸、多価カルボン酸無水物、アミノ基を含有する化合物等の比較 的低分子量の化合物である場合には、この重量の比が 98/2〜 70/ 30の範囲内であることが好ましく、特に、 97 3〜80 20の範 囲内であることが好ましい。 また、 (Β)成分がアクリル樹脂、 フッ素樹 脂、ポリエステル樹脂等の有機樹脂である場合には、この重量の比が 9 0Z10〜10ノ 90の範囲内であることが好ましく、特に、 85Z1 5〜15 85の範囲内である とが好ましい。また、本組成物におい て、 (Α)成分の重量と( Β )成分の重量の比が前記の比率であり、かつ、 ( Α) 成分中のエポキシ基に対する(Β)成分中のエポキシ基と反応する官能 基の当量が 0. 2〜5. 0の範囲内であることが好ましく、 さらに、 こ れが 0. 4〜2. 5の範囲内であることが好ましく、 特に、 これが 0. 5〜2, 0の範囲内であることが好ましい。
また、本組成物において、(Β)成分と(C)成分の合計重量に対する (Α) 成分の重量の比は 98/2〜2ノ98の範囲内であることが必要であ
る。 また、 (B)成分が多価カルボン酸、 多価カルボン酸無水物、 ァミノ 基を含有する化合物等の比較的低分子量の化合物であり、 かつ、 (C)成 分が比較的低分子量の化合物である場合には、この重量の比が 9 8 Z 2 〜 5 0 5 0の範囲内であることが好ましく、特に、 9 7 / 3〜 6 0 / 4 0の範囲内であることが好ましい。 また、 (B )成分または ( C)成分の いずれかがァクリル樹脂、 フッ素樹脂、 ポリエステル樹脂、エポキシ樹 脂等の有機樹脂である場合には、 この重量の比が 9 0 / 1 0〜 1 0 Z 9 0の範囲内であることが好ましく、特に、 8 5 1 5〜 1 5 / 8 5の 範囲内であることが好ましい。 また、 本組成物において、 (A)成分の重 量と(B)成分と(C)成分の合計重量の比が前記の比率であり、力、つ、 (A) 成分中のエポキシ基と(C )成分中の(B)成分の官能基と反応する官能基 との合計に対する(B )成分中のエポキシ基と反応する官能基の当量か 0 . 2〜5 . 0の範囲内であることが好ましく、 さらに、 これが
0 . 4〜2 . 5の範囲内である とが好ましく、特に、 これが 0 . 5〜 2. 0の範囲内であることが好ましい。
本組成物は前記の (A)成分および (B)成分、 または、 (A)成分、 (B)成 分および ( C)成分を必須の成分とするが、 その他任意の成分として、 例 えば、 ジブチル錫ジァセテート、 ジブチル錫ジラウレート、ノ、。ラ トルェ ンスルホン酸、 トリフエニルホスフィン等の硬化触媒、 シリカ、石英粉 末、酸化チタン等の無機充填剤、 カーボンブラック、ベンガラ、黄色酸 化鉄、黒色酸化鉄等の有機系または無機系顔料、流動調整剤、紫外線吸 収剤、酸化防止剤、ニトロセルロース、 セルロースァセテ一卜プチレー ト等の繊維素誘導体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、石 油樹脂、 塩化ゴム等の有機樹脂が挙げられる。
本組成物を調製する方法は特に限定されず、従来公知の方法を適用す
ることができる。 本組成物を調製する方法としては、 例えば、 (A)成分 および (B)成分、 または、 (A)成分、 (8)成分ぉょび( 成分、 さらに、 その他任意の成分を混合した後、該混合物を溶融混練する方法が挙げら れる。また、このようにして得られた組成物を機械的粉砕方法により微 粉砕および分級することにより粉体塗料を製造することができる。
本組成物は硬化性および静電特性(つきまわり性)が優れるため、溶 射法、流動浸漬法、静電吹付法等の常法により、各種の基材に塗布した 後、該基材を、例えば、 1 0 0〜2 5 0 °Cで 1〜6 0分程度焼き付けす ることにより、 該基材上に硬化塗膜を形成することができる。 発明を実施するための最良の形態
本発明の粉体塗料用樹脂組成物を実施例により詳細に説明する。なお、 実施例中、 粘度は 2 5てで測定した値であり、 構造式中、 Meはメチル 基を示し、 Phはフヱニル基を示し、 Epは 3—グリシドキシプロピル基 を示す。 また、 M nは数平均分子量を示し、 Mwは重量平均分子量を示 す。オルガノポリシロキサンの軟化点はホッ トプレー卜上で顕微鏡によ り測定し、 それ以外の成分の軟化点は環球法により測定した。
[参考例 1:
反応容器に水 2 5 0 gとトルエン 4 0 0 gを投入した。この系の液温 を 1 0 °Cに調節しなから、この系にフエニルトリクロロシラン 3 0 0 g とトルエン 2 0 0 gの混合液をi下した。滴下終了後 6時間加熱還流し、 その後、 トルエン溶液を分離した。このトルエン溶液を 3 0 0 gの水で、 洗液が中性になるまで操り返し洗浄した。その後、このトルエン溶液を 減圧下で加熱してトルエンを留去することにより白色固体のオルガノ ポリシロキサン 1 7 7 . 7 gを合成した。
[参考例 2]
反応容器に水 100 gとトルエン 400 gとイソプロパノール 14 0 gを投入した。 この系の液温を 10°Cに調節しながら、この系にフエ ニルトリクロロシラン 336. 7 gとジメチルジクロロシラン 126 g とトルエン 126 gの混合液を滴下した。滴下終了後 1時間加熱還流し、 その後、 トルエン溶液を分離した。 このトルエン溶液を 300 gの水で、 洗液が中性になるまで繰り返し洗浄することにより固形分 50重量% のオルガノポリシロキサンのトルエン溶液 452 gを合成した。
[参考例 3 ]
反応容器に参考例 1で調製したオルガノポリシロキサン 51. 6 gと 3—グリシドキシプロピルトリメ トキシシラン 23. 6 gとトルエン 159. 4 gと水酸化セシウム 0. 08 gを投入した。 この系に水 5. 0 gを加え、次いでこの系を加熱しながら生成したメタノ一ルと水 を留去した。水の留出がなくなつてから、 この系を冷却し、 この系にさ らに水 5. 0 gを加えた。次いで、 この系を加熱しながら生成したメタ ノールと水を留去した。 この操作を繰り返し行い、留去した水をエーテ ルで抽出し、これをガスクロマ卜グラフにより、メタノールの生成がな いことを確認して加熱を終了 t。次いで、固形分の濃度を 30重量% に調節し、再び加熱還流した。 1時間毎にサンプリングして、サンプル を中和処理後、 これをゲルパーミエーシヨンクロマトグラフ(以下、 こ れを GPCとする。 )により分子量を測定し、分子量分布が一定になつ たことを確認してからこの系を冷却した。 冷却後、 この系に酢酸
0. 05 gを投入して中和処理した。次いで、生成塩を濾過し、濾液を 減圧下で加熱することにより無色透明固体 64. 7 gを合成した。この 無色透明固体 (A - 1)は、 Mn = 2, 300、 Mw= 3, 820、 ガラ
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25 ス転移点 = 106 °C,軟化点- 142 °C,エポキシ当量 =680であり、 29 S i—核磁気共鳴スぺク トル分析(以下、 これを NMRとする。 ) に より、下式で表される 3—グリシドキシプロピル基を含有するオルガノ ポリシロキサンであることが確認された。
(PhSi03/2)o s(EpSi03/2)o 2
[参考例 4]
反応容器に参考例 2で調製した 50重量%—オルガノポリシロキサ ンのトルエン溶液 116. 9 gとォクタメチルテトラシクロシロキサン 3. 7 gと 3—グリシドキシプロビルトリメ トキシシラン 12. l gと トルエン 12. l gと水酸化セシウム 0. 08 gを投入した。 この系に 水 5. 0 gを加え、次いでこの系を加熱しながら生成したメタノールと 水を留去した。水の留出がなくなつてから、 この系を冷却し、 この系に さらに水 5. O gを加えた。次いで、 この系を加熱しながら生成したメ 夕ノ一ルと水を留去した。 この操作を繰り返し行 t、、留去した水をエー テルで抽出し、 これをガスクロマトグラフにより、メタノールの生成が ないことを確認して加熱を終了した。 次いで、 固形分の濃度を 50重 量%に調節し、再び加熱還流した。 1時間毎にサンプリングして、サン プルを中和処理後、 これを GP Cにより分子量を測定し、分子量分布が 一定になったことを確認してからこの系を冷却した。冷却後、この系に 酢酸 0. 05 gを投入して、 中和処理した。次いで、生成塩を濾過し、 濾液を減圧下で加熱することにより、無色透明固体 67. 4 gを合成し た。 この無色透明固体 (A— 2)は、 Mn = 2, 320、 Mw=3. 95 0、 ガラス転移点 =42°C、軟化点 =65°C,エポキシ当量 = 1, 47 0であり、 29 S i一 NMRにより下式で表される 3—グリシドキシプロ ピル基を含有するオルガノポリシロキサンであることが確認された。
(PhSiO3/2)0.66(Me2SiO2/2)026(EpSiO3/2)008
[参考例 5 ]
反応容器に各成分のモル比力ぐ
1. 0であり、 水酸基を 5%含む化合物の 70%キシレン溶液 500 gと 3 -グリシ ドキシプロピルメチルジメ トキシシラン 105 gと水酸化バリウム 3. 5 gを投入した。次いで、 この系を加熱しながら生成した水とメタ ノールをキシレンとの共沸物として留去した。 冷却後、 この系に鲊酸 2. 8 gを投入して、 中和処理した。 次いで、 生成塩を濾過し、濾液を 減圧下に加熱することにより無色透明固体を合成した。この無色透明固 体 (A— 3)は Mn= l. 950、 Mw=3, 120、 エポキシ当量 = 890であり、 D S Cにおける明瞭なガラス転移点は観察されなかった t、軟化点が 150°C以下であることが確認された。 また、 このものは、 29 S i一 NMRにより下式で表される 3—グリシドキシプロピル基を 含有するオルガノポリシロキサンであることが確認された。
(Me3SiOi/2)o45[Ep( e)(MeO)SiOi/2)oo4[Ep(Me)Si02/2]oo6(Si04/2)o.45
[参考例 6:
反応容器に各シ口キサン単位のモル比が、
(Me3SiOi/2)/(MeSi03/2)/(Ph2Si02/2)/(PhSi03/2) = 5/35/10/50であり、 水 酸基を 8%含む化合物の 50%キシレン溶液 50 gと 3—グリシドキ シプロピルメチルジメ トキシシラン 22 gと水酸化バリウム 1.6 gを 投入した。次いで、この系を加熱しながら生成した水とメタノールをキ シレンとの共沸物として留去した。冷却後、 この系に酢酸 1, 3 gを投 入して、 中和処理した。次いで、生成塩を濾過し、濾液を減圧下に加熱 することにより無色透明固体を合成した。 この無色透明固体 ( A— 4 )は、 M n = 2 , 240、 Mw=3, 430、 ガラス転移点 = 23 °C、軟化点
= 4 1 0C,エポキシ当量 = 4 5 0であり、 このものは、 29 S i - NMR により下式で表される 3—グリシドキシプロピル基を含有するオルガ ノポリシロキサン ( A— 4 )であることが確認された。
(Me3SiOi/2)o.o3(MeSi03/2)o.25(Ph2Si02/2)o.o7(PhSi03/2)o.35
[Ep(Me)(MeO)SiOi/2]o 3o
[参考例 7 :
温度計、撹拌機、 滴下ロート、還流冷却器、窒素導入口を備えた反応 器にキシレン 6 6 7 gを仕込み、窒素雰囲気下で加熱還流させた。そこ にメタクリル酸メチル 2 6 9 g、メタクリル酸 n—ブチル 4 3 1 g、ス チレン 2 0 0 g、 メタクリル酸 1 0 0 g、および、重合開始剤としての ァゾビスイソプチロニトリル 4 0 gからなる混合物を 4時間にわたつ て加え、更に還流下に 1時間保持した。次いで、 1 0 0 °Cに降温し、了 ゾビスイソプチロニ卜リル 5 gを加えて同温度に 2時間のあいだ保持 することにより未反応モノマーを重合させて重合反応を完結せしめた 後、加熱しながら減圧下で溶剤を留去することにより、環球法による軟 化点(以下軟化点と言う) = 1 1 0て、 酸価 = 6 5、 M n = 3 , 5 0 0 であるカルボキシル基を含有する固形のァクリル樹脂 (B - 1 )を合成 した。
[参考例 8 ]
温度計、撹拌機、滴下ロート 還流冷却器、窒素導入口を備えた反応 器にキシレン 6 6 7 gを仕込み、窒素雰囲気下で加熱還流させた。そこ にメタクリル酸メチル 5 3 5 g、メタクリル酸 n—ブチル 1 4 5 g、ス チレン 1 0 0 g、メタクリル酸 2—ヒドロキシェチル 1 5 0 g、アタリ ル酸 7 0 g、重合開始剤としての t e r t -ブチルパーォキシ— 2—ェ チルへキサノエ一ト 3 0 gからなる混合物を 4時間にわたって加え、更
に還流下に 1時間保持した。次いで、 1 0 o °cに降温し、ァゾビスイソ プチロニ卜リル 5 gを加えて同温度に 2時間のあいだ保持することに より未反応モノマーを重合させて重合反応を完結せしめた後、加熱しな がら減圧下で溶剤を留去することにより、 軟化点 = 1 0 3て、 酸価 = 5 4、水酸基価 = 6 5、 M n = 4 , 0 0 0であるカルボキシル基および 水酸基を含有する固形のァクリル樹脂 (B - 2 )を合成した。
[参考例 9 - 温度計、撹拌機、 滴下ロート、還流冷却器、窒素導入口を備えた反応 器にキシレン 6 6 7 gを仕込み、窒素雰囲気下に加熱還流させた。そこ にメタクリル酸 n—ブチル 2 9 1 g、 メタクリル酸 t e r t一ブチル 4 0 9 g、スチレン 3 0 0 g、重合開始剤としてのァゾビスイソプチ口 二トリル 3 0 gからなる混合物を 4時間にわたって加え、更に還流下に 1時間保持した。次いで、 1 0 0 °Cに降温し、ァゾビスイソプチロニト リル 5 gを加えて同温度に 2時間のあいだ保持することにより未反応 モノマ一を重合させて重合反応を完結せしめた後、加熱しながら減圧下 で溶剤を留去することにより、軟化点- 1 1 5 °C、酸価 = 1 6 1 . 6相 当、 M n = 3 , 8 0 0である t e^ r t一ブチルエステル基を含有する固 形のァクリル樹脂 (B— 3 )を合成した。
[参考例 1 0 ]
温度計、撹拌機、空冷管、窒素導入口を備えた反応器にテレフタル酸 6 5 8. 9 g、 イソフタル酸 7 3 . 2 g、 ネオペンチルグリコール 4 0 5. 7 g、 トリメチロールプロパン 2 0 g、触媒としてのジブチル 錫ォキサイ ド 1 0 gを加え窒素気流下で加熱昇温し、 2 4 0てで 6時間 脱水縮合反応させることにより、軟化点- 1 2 0 °C,酸価 = 3 5、 M n = 3 , 8 0 0であるカルボキシル基を含有する固形のポリエステル樹脂
(B— 4)を合成した。
[参考例 11]
温度計、撹拌機、空冷管、窒素導入口を備えた反応器にテレフタル酸 767. 7 g、 エチレングリコール 128. 6 g、 ネオペンチルグリ コール 215. 7 g、 1, 6—へキサンジオール 50 g、触媒としての ジブチル錫ォキサイド 10 gを加え窒素気流下で加熱昇温し、 240 で 5時間脱水縮合反応させることにより、 軟化点 = 108° (:、 酸価 = 14、水酸基価 = 20、 Mn = 3, 300であるカルボキシル基および 水酸基を含有する固形のポリエステル樹脂 (B - 5)を合成した。
[参考例 12 ]
撹拌機を備えたステンレス製耐圧反応器にメチルイソブチルケトン 667 g、パーブチル P V (日本油脂社製の過酸化物系ラジカル重合開 始剤;商品名) 308と、 ビス (1, 2. 2, 6, 6—ペンタメチルー 4一ピペリジニル)セバケ一ト 15 g、 p— t e r t -ブチル安息香酸 ビニル 608 g、 シクロへキシルビニルエーテル 50 g、モノブチルフ マレート 92 g、を仕込んでドライアイス メタノール浴で一 70°Cに 冷却し、窒素ガスを吹き込んで耐圧容器内の空気を窒素で置換した。次 いで、液化採取したクロ口トリフルォロエチレン 250 gを加え密閉す る。 しかるのち、反応器を 70°Cの恒温水槽中に設置し撹拌しながら 1 6時間反応を行 L、、 内容物を取り出し、減圧、加熱条件下に、溶剤及び 揮発分を留去して、軟化点 = 100°C,酸価 =30、 Mn = 6, 000 であるカルボン酸基を含有する固形のフッ素樹脂 (B - 6)を合成した。
[参考例 13 ]
温度計、撹拌機、滴下ロー卜 -、還流冷却器、窒素導入口を備えた反応 器にキシレン 667 gを仕込み、窒素雰囲気下に加熱還流させる。そこ
/JP95/02093
3 0 にメタクリル酸メチル 7 5 g、メタクリル酸 n—ブチル 1 2 5 g、メタ クリル酸シクロへキシル 1 0 0 g、スチレン 4 0 0 g、グリシジルメタ クリレート 3 0 0 g、重合開始剤としてのァゾビスィソブチロニトリル 3 0 gからなる混合物を 4時間にわたって加え、更に還流下に 1時間保 持した。次いで、 1 0 0 °Cに降温し、ァゾビスイソプチロニトリル 5 g を加え同温度に 2時間のあいだ保持することにより未反応モノマーを 重合させて重合反応を完結せしめた後、加熱しながら減圧下で溶剤を留 去することにより、軟化点二 1 1 0 °C、エポキシ当量 = 4 9 0、 M n = 3, 5 0 0であるエポキシ基を含有する固形のァクリル樹脂 (C一 1 )を 合成した。
こ実施例 1〜 1 8:
表 1に記載した組成で各成分'を混合した後、 該混合物をコニーダ一 (スイス国ブス社製の一軸混練機 P R - 4 6型)によって、 1 0 0 °Cで 加熱混練して、本発明の粉体塗料用樹脂組成物を調製した。このように して得られた組成物を冷却した後、粗粉砕し、さらに微粉砕することに より平均粒径が 3 0〜4 0 mの粉体塗料を調製した。これらの粉体塗 料を燐酸亜鉛処理鋼板に、 膜厚が 6 0 mになるよう静電粉体塗装機 (小野田セメント社製)によって塗装し、これを 1 8 0 °Cで 2 0分間乾 燥機にて硬化させて試験用塗装板を作成した。これらの塗膜性能および 塗料特性を評価して、 その結果を表 2に記載した。
[比較例 1〜4二
表 1に記載した組成で各成分を混合した後、 該混合物をコニーダー (スイス国ブス社製の一軸混練機:商品名 P R - 4 6型) によって、 1 0 (TCで加熱混練して粉体塗料用樹脂組成物を調製した。このように して得られた組成物を冷却した後、粗粉砕し、さらに微粉砕することに
3丄 より平均粒径が 3 0〜4 の粉体塗料を調製した。これらの粉体塗 料を燐酸亜鉛処理鋼板に、 膜厚が 6 0 mになるよう静電粉体塗装機 (小野田セメント社製)によって塗装し、これを 1 8 0 °Cで 2 0分間乾 燥機にて硬化させて試験用塗装板を作成した。これらの塗膜性能および 塗料特性を評価して、 その結果を表 2に記載した。
' 施 比 《 Μ
1 2 3 Ί S b Ί β 9 10 11 12 13 Ν Ιϋ 17 18 1 2 3 4
A オル力'ノポリシ oキサン Λ 1 8 3(1 17 17 33 27
成 Λ 2 !) Γι (i3 44 2Γ) 2«
Λ 97 67 42 85
Λ 4 88 15
w 1. 1 2 · ドデカンジカルボン «f 15 4 Ιϋ 15
UK水トリメ リ 1-酸 Γ, ί.
分 ジンアンンァミ ド 3
アジドン ンヒ 1''ラジド 12
-yゥ IIん^ UΙΪΙIΛHTΓiΙ H 1 37 ϋ
ァク リル Wlii 11 2 51
ァク リル W脂 U 3 Jli
ポリ ステル Wftt Ii Ί \ 70 52 81 8U 93 ポリエステル WKi' 1) 5 ϋ9 71 82 nil n o 85
― 一 - ァクリル W i l 1 u3 g ocn iU
)& トリグリ シジルイソシァヌレ一 ト 3 7
¾ Q 0 ' ' 6 8
H I'' 1 5 d 0 16
ゾリ i l-'Xに ■ 552 " ft
パウダーリ ンク Pし - 1 1 7 " 3 \
硬 ジブチル Wジラウレ一 1- 0.2 ().2
化 パラ トルエンスルフ 4 ン SP U.2 0.1 0.1
触 卜リフ ニルフォスフィ ン (1.2 ベンゾィ ン 1 1 I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 加 ァク门ナ一ル 4 1' 14 1 1 I 1 1 1 1 1 1 i 1 1 1 1 1 1 1 1 1 I 1 1 iii タイぺ- ク C Ii リ 0 ·· Ί3 Ί.1 43 43 43 Ί3 43 43 Ί3 43 Ί3 43 43 43 43 43 43 43 43
<1
注) *1 ヒュルス社製イソフォロンジイソシァネートのラクタ厶ブ ロックタイプのブロックイソシァネー卜 (商品名) *2 ヒュルス社製イソフォロンジイソシァネー卜のウレトジオン タイプのブロックイソシァネート (商品名)
*3 ローム &ハース社製 N, N' —ビス (2 —ヒ ドロキシェチル) アジピン酸アミ ド (商品名)
*4 サイアナミ ド社製 N, N , Ν' , Ν' —テトラメ トキシメチル グリコ一リル (商品名)
*5 B A S F社製アクリル系レべリング剤 (商品名)
*6 石原産業社製酸化チタン (商品名)
実 例 比 較
1 2 3 4 5 6 7 8 a
11 12 13 15 16 17 18 1 2 3 4 組 特性 (付き回り ft) ·, ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ©
成 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ® ◎ ◎ Δ 厶 〇 ο 物 p«安定性 ·· ◎ ◎ ◎ © 〇
(35° (;、 30「1保存¾の外«) ◎ O ◎ ◎ ◎ 〇 O 〇 〇 ◎ © 〇 ◎ 厶 O 〇 〇 硬 (o) © ◎ o) ◎ ◎ © ◎ © © Co) ◎ (o) © (o) ◎ ◎ 〇 Λ Ο / 化 光沢 ¾ "° 89 88 87 89 9(1 88 89 88 87 89 90 88 90 91 8R 90 89 90 85 83 84 82
HH!J^ftCcm) 500 RX 1/2 INCH '" 50 50 50 50 50 50 50 5(1 SO 50 50 50 50 50 50 50 30 20 50 40 眩 ◎ ◎ ◎ ◎ © © (o〕 Θ ® @ ◎ © ◎ ◎ © @ Co) 〇 Δ Λ Λ
W候性(》ンシ :2000hrs. CRX) ·'* 98 90 95 90 80 89 82 90 96 84 75 75 80 8[ 90 89 80 86 39 35 30 10
〕 ¾
注) *7 縦 3 0 cm x横 3 0 ci^x厚さ 0. 8 mmの鉄板を垂直に吊る し、鉄板の中心から 3 0 cmの水平距離から粉体塗料を 2 0 0 g Z分の吐出量で 4 0 K Vの電圧下、静電塗装したときの該鉄 板裏面への粉体塗料のつきまわりの状態を次の様に評価した。
◎:鉄板裏面に粉体塗料が完全につきまわっている
〇:鉄板裏面の中心部には粉体塗料がつきまわっていない が、 その周辺部には粉体塗料がつきまわっている △:鉄板裏面の周辺部にも粉体塗料がほとんどつ L、ていな い
*8 粉体塗料を 3 5ての恒温機に 3 0日間貯蔵した後、粉体塗装し た際の外観を、 貯蔵前 比較して次のように評価した。 ◎:全く変化がない
〇:わずかに変化かみられる
厶:著しい変化がみられる
*9 蛍光灯を硬化塗膜に写して見た時の蛍光灯の像のゆがみの程 度を次のように評価した。
◎:全くゆがみがない
〇:わずかにゆがみがみられる
△:ゆがみがおおきく蛍光灯の像を識別できない
*10 J I S K 5 4 0 0に規定される 6 0度鏡面光沢度により 評価した。
*11 J I S K 5 4 0 0に規定されるデュポン式衝撃変形試験 により、 割れ、 剥がれを生じない高さ (cm)を求めた。
*12 試験片に黒マジックインキにて線をひき、 2 5 °C 2 4時間後、 キシロールノメタノール- 1 1を浸したガーゼでふきとり、
黒マジックインキの痕跡状態を観察して、次のように評価した。 ©:痕跡が全く認められない
〇:わずかに痕跡が認められる
△:痕跡が認められる
*13 J I S D 0 2 0 5に規定される促進耐候試験方法のサン シャインカ一ボンウエザーメーターによる 2 0 0 0時間試験 後の光沢保持率 (%)を求めた。
産業上の利用可能性 一
以上のように、本発明の粉体塗料用樹脂組成物は、硬化性および静電 特性(つきまわり性)が優れ、 かつ、 外観、耐候性および機械的物性が 優れる硬化塗膜を与えることができるので、これを自動車上塗り、自動 車中塗り、 自動車部品、 建材、 鋼管の内外面、化学用機械、 洗濯機、冷 蔵庫、 ガードレール等の防食塗料、 電気絶縁部品、 スィツチ、 ギア、 コ ンデンサ一、モーター、 電線等の電気絶緣塗料、家庭用品、装飾用建材、 事務機器等の装飾塗料として利用することができる。