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JP2005126513A - Solid silicate composition, method for producing the same and powder coating - Google Patents

Solid silicate composition, method for producing the same and powder coating Download PDF

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JP2005126513A JP2003361767A JP2003361767A JP2005126513A JP 2005126513 A JP2005126513 A JP 2005126513A JP 2003361767 A JP2003361767 A JP 2003361767A JP 2003361767 A JP2003361767 A JP 2003361767A JP 2005126513 A JP2005126513 A JP 2005126513A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid silicate composition which is effective by only a small amount of an organic silicate compound to be added to a powder coating. <P>SOLUTION: The solid silicate composition comprises a solid material having a melting or softening point of 60-200°C and 5-25 mass% of an organic silicate compound. The solid silicate composition is obtained by adding 5-25 mass% of the organic silicate compound to the solid material and melt-kneading the mixture batch-wise. A coating film obtained by applying the powder coating containing the solid silicate composition has stain resistance. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、固形シリケート組成物、その製造方法および固形シリケート組成物を含む粉体塗料に関する。   The present invention relates to a solid silicate composition, a method for producing the same, and a powder coating material containing the solid silicate composition.

塗料に有機シリケート化合物を添加することで、得られる塗膜に耐汚染性が付与できることが知られている。この添加の対象となる塗料は、これまで主に溶剤型のものが多かったが、最近では粉体塗料への適用が計られるようになってきた。   It is known that stain resistance can be imparted to the resulting coating film by adding an organic silicate compound to the paint. Many of the paints to be added have been mainly solvent type so far, but recently they have been applied to powder paints.

粉体塗料の製造には、ニーダーやエクストゥルーダーといった連続式の混練機が一般的に用いられる。これらの連続式混練機を用いて、耐汚染性の機能を有する粉体塗料を製造するためには、多量の有機シリケート化合物を使用する必要がある。これは、粉体塗料製造時の溶融混練において、有機シリケート化合物が塗料に含まれる顔料に吸着したり、樹脂の官能基と反応したりすることによって、機能を発現できなくなる成分が多く生じるためである。
前者の問題を解決するために、バインダー樹脂とシリケート化合物とを溶融混練して得られた成分に、顔料などのシリケート化合物が失活する成分を加えて溶融混練を行う粉体塗料組成物の製造方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。しかし、この方法では、シリケート化合物のバインダーへの分散を十分に行うため、溶融混練を2回以上行う必要があり効率的ではない。さらにバインダー樹脂と硬化剤とを加熱する時間が長くなるため、粉体塗料の性能に悪影響を与えるおそれもある。
特開2002−294171号公報(請求項3)
For the production of powder paint, a continuous kneader such as a kneader or an extruder is generally used. In order to produce a powder coating having a stain resistance function using these continuous kneaders, it is necessary to use a large amount of an organic silicate compound. This is because in melt kneading at the time of powder coating production, there are many components that cannot exhibit their functions due to adsorption of the organic silicate compound to the pigment contained in the coating or reaction with the functional group of the resin. is there.
In order to solve the former problem, production of a powder coating composition in which a component in which a silicate compound such as a pigment is deactivated is added to a component obtained by melt-kneading a binder resin and a silicate compound, and melt-kneading is performed. A method is disclosed (for example, see Patent Document 1). However, this method is not efficient because the silicate compound is sufficiently dispersed in the binder, and it is necessary to perform melt-kneading twice or more. Furthermore, since the time for heating the binder resin and the curing agent becomes longer, the performance of the powder coating material may be adversely affected.
JP 2002-294171 A (Claim 3)

本発明の目的は、粉体塗料に加える有機シリケート化合物の量が少なくてすむ固形シリケート組成物を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a solid silicate composition that requires a small amount of an organic silicate compound to be added to a powder coating.

本発明の固形シリケート組成物は、融点または軟化点が60〜200℃の固体物質と上記固体物質の5〜25質量%の有機シリケート化合物とからなる。ここで、上記有機シリケート化合物が樹脂部分を含んでいてもよい。また、上記原料固体物質は、バインダー樹脂または硬化剤であってよい。   The solid silicate composition of the present invention comprises a solid material having a melting point or softening point of 60 to 200 ° C. and an organic silicate compound of 5 to 25% by mass of the solid material. Here, the organic silicate compound may contain a resin portion. The raw material solid material may be a binder resin or a curing agent.

本発明の固形シリケート組成物の製造方法は、融点または軟化点が60〜200℃の固体物質に上記固体物質の5〜25質量%の有機シリケート化合物を加えて、バッチ式で溶融混練することを特徴としている。ここで、上記溶融混練後に、平均一次粒子径1nm〜5μmを有する粒子を加えてさらに溶融混練を行うことができる。本発明の固形シリケート組成物は、この製造方法により得られるものである。   The method for producing a solid silicate composition of the present invention is to add 5 to 25% by mass of an organic silicate compound of the above solid substance to a solid substance having a melting point or softening point of 60 to 200 ° C., and melt-knead in a batch system. It is a feature. Here, after the melt kneading, particles having an average primary particle diameter of 1 nm to 5 μm can be added and further melt kneaded. The solid silicate composition of the present invention is obtained by this production method.

本発明の粉体塗料は、先に記載の固形シリケート組成物を含んでいる。ここで、この粉体塗料は、上記固体物質を上記固形シリケート組成物以外の構成成分として含有していてもよい。
本発明の耐汚染性を有する塗膜は、先の粉体塗料から得られるものである。
The powder coating material of the present invention contains the solid silicate composition described above. Here, the powder coating material may contain the solid substance as a constituent component other than the solid silicate composition.
The coating film having stain resistance of the present invention is obtained from the above powder coating material.

本発明の固形シリケート組成物を用いることによって、粉体塗料に加える有機シリケート化合物の量を、直接添加するのに比べて少なくすることができる。これは、溶融混練をバッチ式で十分に行うことにより、固体物質に有機シリケート化合物が十分に練り込まれており、この練り込まれた有機シリケートは他の粉体塗料を構成する成分とは接触しないためであると考えられる。   By using the solid silicate composition of the present invention, the amount of the organic silicate compound added to the powder coating can be reduced as compared with the direct addition. This is because the organic silicate compound is sufficiently kneaded into the solid substance by sufficiently performing melt-kneading in a batch system, and this kneaded organic silicate is in contact with the components constituting other powder coatings It is thought that it is because it does not.

また、本発明の固形シリケート組成物は、粉体塗料に加える際の溶融混練を1度で済ませることができるため、長期の熱履歴による粉体塗料の性能への悪影響を防止することができる。   Moreover, since the solid silicate composition of the present invention can be melt kneaded at a time when added to the powder coating material, adverse effects on the performance of the powder coating material due to long-term heat history can be prevented.

さらに本発明の固形シリケート組成物を製造する際に、アンチブロッキング剤である平均一次粒子径1nm〜5μmを有する粒子をさらに加えて得られたものは、安定性および操作性に優れている。   Furthermore, when the solid silicate composition of the present invention is produced, a product obtained by further adding particles having an average primary particle diameter of 1 nm to 5 μm as an antiblocking agent is excellent in stability and operability.

本発明の固形シリケート組成物は、固体物質と有機シリケート化合物とからなる。この固体物質は融点または軟化点が60〜200℃である。また、上記固形シリケート組成物は、通常、粉体塗料に添加して用いられることを考慮すると、上記固体物質は粉体塗料に含まれる成分、言い換えれば、粉体塗料用材料であることが好ましい。具体的には、上記融点または軟化点を有するバインダー樹脂、硬化剤、各種添加剤などを挙げることができる。また、上記粉体塗料用材料以外のものでも、塗膜中で分離したり、塗膜物性を低下させたりするなど、粉体塗料に添加した際に悪影響を及ぼさないものであれば、上記固体物質として用いることが可能である。このようなものとして、石油樹脂や多価アルコールの脂肪酸エステルを挙げることができる。なお、上記固体物質は、互いに加熱などにより反応が進行しないものであれば、2種以上を混合したものであってよい。   The solid silicate composition of the present invention comprises a solid substance and an organic silicate compound. This solid material has a melting point or softening point of 60-200 ° C. In consideration of the fact that the solid silicate composition is usually added to a powder coating, the solid substance is preferably a component contained in the powder coating, in other words, a powder coating material. . Specific examples include binder resins having the melting point or softening point, curing agents, and various additives. In addition, if the material other than the powder coating material does not have an adverse effect when added to the powder coating, such as separation in the coating film or lowering of physical properties of the coating film, the solid It can be used as a substance. Examples thereof include petroleum resins and fatty acid esters of polyhydric alcohols. In addition, the said solid substance may mix 2 or more types, if reaction does not advance by heating etc. mutually.

本発明の固形シリケート組成物のもう1つの構成成分である有機シリケート化合物は、炭素数1〜8のアルコキシ基を有するテトラアルコキシシランおよびその縮合物、ならびにこの縮合物を変性したものである。   The organic silicate compound, which is another component of the solid silicate composition of the present invention, is a tetraalkoxysilane having an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, a condensate thereof, and a modification of this condensate.

上記炭素数1〜8のアルコキシ基を有するテトラアルコキシシランの具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラヘキシルオキシシラン、テトラオクチルオキシシランなどを挙げることができる。また、これらの縮合物の中では、テトラメトキシシランの縮合物およびテトラエトキシシランの縮合物が、それぞれ、三菱化学からMKCシリケートMSシリーズとして、およびコルコート社からエチルシリケートシリーズとして市販されている。上記テトラアルコキシシランおよびその縮合物が有するアルコキシ基の種類としては、反応性の観点から、炭素数1〜4のものが好ましく、炭素数1または2のものが特に好ましい。   Specific examples of the tetraalkoxysilane having an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrabutoxysilane, tetrahexyloxysilane, and tetraoctyloxysilane. Among these condensates, a tetramethoxysilane condensate and a tetraethoxysilane condensate are commercially available from Mitsubishi Chemical as the MKC silicate MS series and from Colcoat as the ethyl silicate series, respectively. As a kind of alkoxy group which the said tetraalkoxysilane and its condensate have, a C1-C4 thing is preferable from a reactive viewpoint, and a C1-C2 thing is especially preferable.

一方、上記縮合物を変性したものとしては、縮合物のアルコキシ基をアルコールで置換したものおよびポリマー変性したものが挙げられる。上記縮合物のアルコキシ基のアルコールによる置換は、用いるアルコールがモノアルコールかジオールかによって、変性の目的が異なる。すなわち、モノアルコールである場合には、上記縮合物が有するアルコキシ基を上記モノアルコールが有するアルコキシ基に置換することにより、有機シリケート化合物の加水分解性や塗料および/または塗膜中での相溶性をそれぞれ制御することを変性の目的とする。   On the other hand, examples of the modified condensate include those obtained by substituting the alkoxy group of the condensate with an alcohol and those modified with a polymer. Substitution of the alkoxy group of the condensate with an alcohol varies depending on whether the alcohol used is a monoalcohol or a diol. That is, in the case of a monoalcohol, by substituting the alkoxy group of the condensate with the alkoxy group of the monoalcohol, the hydrolyzability of the organic silicate compound and the compatibility in the paint and / or coating film The purpose of denaturation is to control each of these.

これに対し、用いるアルコールがジオールである場合には、ジオール1分子と上記縮合物2分子との間で、縮合物のアルコキシ基とジオールのアルコキシ基とが反応することで、上記縮合物2分子がジオールによって繋がれた変性物が得られる。このように、また、さらにこの反応を繰りかえすことで、調整が困難である縮合を行わずに、また、反応性が低く、かさ高いアルコキシ基を用いたりしなくても、有機シリケート化合物の分子量を増加させることができる。   On the other hand, when the alcohol used is a diol, a reaction between an alkoxy group of the condensate and an alkoxy group of the diol between one molecule of the diol and two molecules of the condensate results in two molecules of the condensate. A modified product in which is linked by a diol is obtained. Thus, by further repeating this reaction, the molecular weight of the organic silicate compound can be reduced without performing condensation, which is difficult to adjust, and without using a low-reactivity and bulky alkoxy group. Can be increased.

上記縮合物のアルコキシ基のモノアルコールによる置換を行う場合、上記縮合物1モルに対して、モノアルコールを1モル以上用いて交換反応を行うことにより得ることができる。なお、反応性の観点から、上記縮合物はテトラメトキシシランおよび/またはテトラエトキシシランの縮合物であることが好ましい。上記モノアルコールの量は目的とする置換基の数に合わせて、適宜増量することができる。上記反応は、例えば約150℃まで加熱して行われることが好ましい。また、反応を進行させるため、系を減圧にして、生成したメタノールまたはエタノールを系外に留去することが好ましい。反応はアルコールによる置換が所定量行われた時点で終了される。反応終了後、必要に応じて分離・精製を行って目的とするシリケート化合物を得ることができる。このようにして得られるシリケート化合物は、一般に無色〜薄黄色の油状物質である。なお、上記アルコールによる置換量の決定は、生成したメタノールまたはエタノールの量のチェックや分析機器を用いることにより行われる。
上記モノアルコールとしては、エタノール、プロパノール、ブタノール、ベンジルアルコール、2−ブトキシエタノール、3−メトキシ−1−プロパノール、2−エチルヘキサノール、オクタノールなどを用いることができる。
When the alkoxy group of the condensate is substituted with a monoalcohol, it can be obtained by performing an exchange reaction using 1 mol or more of monoalcohol with respect to 1 mol of the condensate. In terms of reactivity, the condensate is preferably a condensate of tetramethoxysilane and / or tetraethoxysilane. The amount of the monoalcohol can be appropriately increased in accordance with the number of target substituents. The above reaction is preferably performed by heating to about 150 ° C., for example. Moreover, in order to advance reaction, it is preferable to make the system pressure reduction and to distill off produced | generated methanol or ethanol out of the system. The reaction is terminated when a predetermined amount of substitution with alcohol is performed. After completion of the reaction, the target silicate compound can be obtained by performing separation and purification as necessary. The silicate compound thus obtained is generally a colorless to light yellow oily substance. In addition, the determination of the substitution amount with the alcohol is performed by checking the amount of methanol or ethanol produced or using an analytical instrument.
Examples of the monoalcohol include ethanol, propanol, butanol, benzyl alcohol, 2-butoxyethanol, 3-methoxy-1-propanol, 2-ethylhexanol, and octanol.

一方、上記縮合物のアルコキシ基のジオールによる置換を行う場合、上記縮合物1モルに対して、ジオールを0.6モル倍量以下用いて交換反応を行うことにより得ることができる。0.6モル倍量を上回ると、ゲル化してしまうおそれがある。反応は、モノアルコールと同様にして行うことができるが、得られた生成物に対して、さらに0.5モル倍量以下のジオールを加えてさらに反応することもできる。このようにして得られた変性物は、上記ジオールが有する2つの水酸基からそれぞれ水素原子を除いたジオールユニットの両末端の酸素原子に、テトラアルコキシシランの縮合物からアルコキシ基を1つ除いたシリケートユニットがそれぞれ結合した構造を有しているが、さらにシリケートユニットの少なくとも1つは、別の上記ジオールユニットを介して別の上記シリケートユニットが結合していてもよい。   On the other hand, when the alkoxy group of the condensate is substituted with a diol, it can be obtained by performing an exchange reaction using 1 mol of the condensate in an amount of 0.6 mol times or less. If the amount exceeds 0.6 mole times, gelation may occur. The reaction can be carried out in the same manner as for the monoalcohol, but the resulting product can be further reacted by adding a diol of 0.5 mol times or less. The modified product thus obtained is a silicate obtained by removing one alkoxy group from the condensate of tetraalkoxysilane to the oxygen atoms at both ends of the diol unit obtained by removing hydrogen atoms from the two hydroxyl groups of the diol. Although each unit has a structure bonded to each other, at least one of the silicate units may be bonded to another silicate unit via another diol unit.

なお、上記縮合物のアルコキシ基のアルコールによる置換では、溶剤は特に使用しなくてもいいが、用いる場合には、上記縮合物とモノアルコールとの合計質量に対して10倍以下であることが好ましい。溶剤の具体例としては、例えば、トルエン、ベンゼン、キシレンなどの芳香族炭化水素、ジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素、THFおよびジオキサンなどのエーテル類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、酢酸エチルおよび酢酸ブチルなどのエステル類、ジメチルカーボネート、アセトニトリルなどが挙げられる。   In addition, in the substitution of the alkoxy group of the condensate with an alcohol, a solvent is not particularly required. However, when used, the solvent may be 10 times or less with respect to the total mass of the condensate and the monoalcohol. preferable. Specific examples of the solvent include, for example, aromatic hydrocarbons such as toluene, benzene and xylene, halogenated hydrocarbons such as dichloroethane, ethers such as THF and dioxane, ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, ethyl acetate and Examples include esters such as butyl acetate, dimethyl carbonate, and acetonitrile.

上記交換反応においては触媒として、必要に応じて酸または塩基を用いることができる。酸としては、塩酸、硫酸、リン酸、スルホン酸などのブレンステッド酸や有機スズ化合物などのルイス酸が挙げられる。また塩基としては、トリエチルアミン、ジメチルベンジルアミン、ジアザビシクロ [2.2.2.] オクタン、1,8−ジアザビシクロ [5.4.0] ウンデセン−7などの3級アミンなどを使用することができる。   In the exchange reaction, an acid or a base can be used as a catalyst as necessary. Examples of the acid include Bronsted acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid and sulfonic acid, and Lewis acids such as organotin compounds. Examples of the base include triethylamine, dimethylbenzylamine, diazabicyclo [2.2.2. A tertiary amine such as octane or 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7 can be used.

もうひとつの上記縮合物のポリマー変性は、上記縮合物のアルコキシ基とポリオールの水酸基とを反応させることにより、有機シリケート化合物に樹脂部分を導入するものである。この変性は、通常、塗料または塗膜成分との相溶性を調節するために行われるものである。なお、ここで変性される縮合物としては、先の縮合物だけでなく、これをアルコールで置換したものも含むものとする。   Another polymer modification of the condensate is to introduce a resin portion into the organic silicate compound by reacting the alkoxy group of the condensate with the hydroxyl group of the polyol. This modification is usually performed to adjust the compatibility with the paint or coating film components. The condensate modified here includes not only the above condensate but also one obtained by replacing this with an alcohol.

上記ポリオールとしては、水酸基価が5〜300、数平均分子量が500〜20000であるアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリウレタン樹脂、フッ素樹脂を挙げることができる。上記ポリマー変性における上記縮合物(アルコール置換物含む)/上記ポリオールの固形分質量比は0.1/1〜10/1とすることができる。反応自体は、先のモノアルコール置換の方法に基づき行うことができる。   Examples of the polyol include acrylic resins, polyester resins, polyether resins, polyurethane resins, and fluorine resins having a hydroxyl value of 5 to 300 and a number average molecular weight of 500 to 20000. The solid content mass ratio of the condensate (including alcohol substitution product) / polyol in the polymer modification can be 0.1 / 1 to 10/1. The reaction itself can be carried out based on the above monoalcohol substitution method.

なお、本発明の固形シリケート組成物において、上記固体物質に対する有機シリケート化合物の量は5〜25質量%である。好ましい下限値は10質量%、好ましい上限値は20質量%である。また、本発明の固形シリケート組成物は60〜200℃の融点または軟化点を有していることが好ましいが、上記融点または軟化点は5〜10℃程度の幅を持つものであってよい。   In the solid silicate composition of the present invention, the amount of the organic silicate compound relative to the solid substance is 5 to 25% by mass. A preferable lower limit is 10% by mass, and a preferable upper limit is 20% by mass. The solid silicate composition of the present invention preferably has a melting point or softening point of 60 to 200 ° C., but the melting point or softening point may have a width of about 5 to 10 ° C.

本発明の固形シリケート組成物の製造方法は、融点または軟化点が60〜200℃の固体物質に上記固体物質の5〜25質量%の有機シリケート化合物を加えて、バッチ式で溶融混練することを特徴としている。上記固体物質の融点または軟化点が、上記範囲外である場合、溶融混練することが困難になる。   The method for producing a solid silicate composition of the present invention is to add 5 to 25% by mass of an organic silicate compound of the above solid substance to a solid substance having a melting point or softening point of 60 to 200 ° C., and melt-knead in a batch system. It is a feature. When the melting point or softening point of the solid substance is outside the above range, it becomes difficult to melt and knead.

ここで、上記バッチ式とは、連続式でないものを意味する。すなわち、単に加熱しながら混練ができ、混練時間を任意に設定することができる方式である。現在、一般的な粉体塗料の製造において用いられている、ニーダーやエクストゥルーダーといった連続式の押出機では、ある一定時間経過後すると混練された材料が押し出されるため、混練時間が制限され、本発明の固形シリケート組成物の製造方法には適さない。もちろん、連続式の押出機においても、得られた混練物を何度も繰りかえして混練を行うことにより、目的物を得ることも可能であるが、効率がよくない。上記バッチ式の混練機は当業者によく知られており、例えば、混練の方式として2軸遊星方式を用いたものとして、特殊機化工業社製のT.K.ハイビスミックス(登録商標)シリーズなどが挙げられる。   Here, the batch type means a non-continuous type. In other words, it is a system in which kneading can be performed while simply heating and the kneading time can be arbitrarily set. Currently, in continuous extruders such as kneaders and extruders used in the production of general powder coatings, the kneaded material is extruded after a certain period of time, so the kneading time is limited, It is not suitable for the method for producing the solid silicate composition of the present invention. Of course, even in a continuous extruder, it is possible to obtain the target product by repeating the obtained kneaded product over and over, but this is not efficient. The batch type kneader is well known to those skilled in the art. For example, as a kneading method using a biaxial planetary system, T.K. K. Hibismix (registered trademark) series and the like.

本発明の固形シリケート組成物の製造方法で用いられる上記固体物質として、得られた固形シリケート組成物が添加される予定の粉体塗料に含まれる成分、例えば、バインダー樹脂や硬化剤を選択することもできる。それ以外の上記固体物質および有機シリケート化合物については、先の固形シリケート組成物についての説明がそのまま適用される。   As the solid substance used in the method for producing a solid silicate composition of the present invention, a component contained in the powder coating to which the obtained solid silicate composition is to be added, for example, a binder resin or a curing agent is selected. You can also. About the other said solid substance and organic silicate compound, the description about the above-mentioned solid silicate composition is applied as it is.

本発明の固形シリケート組成物の製造方法における溶融混練は、上記固体物質の融点または軟化点以上、好ましくは融点または軟化点より20〜100℃程度高い温度で、適当な時間行われる。温度が高すぎると上記固体物質および有機シリケート化合物が変性してしまうおそれがあり、温度が融点または軟化点より低いと混合が十分に行われないおそれがある。溶融混練の時間としては、例えば、10分〜2時間とすることができる。この溶融混練終了後、混合物を冷却することにより固形シリケート組成物が得られる。必要に応じて、目的とする大きさに粉砕してもよい。このようにして得られる固形シリケート組成物の融点または軟化点は60〜200℃であることが好ましい。ここで、上記融点または軟化点は5〜10℃程度の幅を持つものであってよい。   The melt-kneading in the method for producing a solid silicate composition of the present invention is carried out for an appropriate time at a temperature equal to or higher than the melting point or softening point of the solid substance, preferably about 20 to 100 ° C. higher than the melting point or softening point. If the temperature is too high, the solid substance and the organic silicate compound may be denatured. If the temperature is lower than the melting point or the softening point, mixing may not be performed sufficiently. The melt kneading time can be, for example, 10 minutes to 2 hours. After completion of this melt-kneading, the mixture is cooled to obtain a solid silicate composition. You may grind | pulverize to the target magnitude | size as needed. The solid silicate composition thus obtained preferably has a melting point or softening point of 60 to 200 ° C. Here, the melting point or softening point may have a width of about 5 to 10 ° C.

なお、得られる固形シリケート組成物自体の安定性や操作性を高めるために、上記溶融混練終了後に平均一次粒子径1nm〜5μmを有する粒子を加えてさらに溶融混練を行うことができる。ここで、上記粒子は有機シリケート化合物を担持することができる機能を有する必要がある。上記粒子の平均一次粒子径の範囲が1nm〜5μmのものは、粉体塗料のアンチブロッキング剤として機能することが知られている。これらのことから、上記粒子として、粉体塗料用としてすでに用意されているアンチブロッキング剤を用いることが好ましい。   In addition, in order to improve the stability and operability of the obtained solid silicate composition itself, after completion of the melt kneading, particles having an average primary particle diameter of 1 nm to 5 μm can be added and further melt kneaded. Here, the particles need to have a function capable of supporting an organic silicate compound. Those having an average primary particle diameter in the range of 1 nm to 5 μm are known to function as an anti-blocking agent for powder coatings. For these reasons, it is preferable to use an anti-blocking agent already prepared for powder coatings as the particles.

上記アンチブロッキング剤としては、有機または無機の微粒子がよく知られている。無機微粒子としては、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化アンチモン、二酸化チタン、酸化鉄、微粉末シリカなどが挙げられ、有機微粒子としては、ポリオレフィン、アクリルポリマーなどが挙げられる。上記アクリルポリマーは架橋していてもいなくてもよい。   As the antiblocking agent, organic or inorganic fine particles are well known. Examples of inorganic fine particles include barium sulfate, calcium carbonate, aluminum oxide, calcium silicate, magnesium silicate, antimony oxide, titanium dioxide, iron oxide, fine powder silica, and examples of organic fine particles include polyolefins and acrylic polymers. Can be mentioned. The acrylic polymer may or may not be crosslinked.

なお、粒子の特徴を示す特数値としてよく知られている平均粒子径は、そのときの粒子の状態や測定条件によって変化しうるものであるが、平均一次粒子径は測定環境などに影響されない。よって、ここで上記粒子を表す特数値として、平均一次粒子径を用いる。上記平均一次粒子径は、それぞれの材料および種類に応じて、電子顕微鏡観察などのよく知られた測定方法により求めることができるものであり、市販されているものである場合には、カタログに記載された値を採用することも可能である。なお、上記粒子の平均粒子径は、塗料に添加した際に不具合を生じない範囲、すなわち塗料から得られる塗膜の膜厚以下であればよく、具体的な値として、例えば、40μm以下であることが好ましい。   The average particle diameter, which is well known as a characteristic value indicating the characteristics of the particles, can vary depending on the state of the particles and the measurement conditions at that time, but the average primary particle diameter is not affected by the measurement environment or the like. Therefore, the average primary particle diameter is used here as a special value representing the particles. The average primary particle diameter can be determined by a well-known measurement method such as electron microscope observation, depending on the material and type, and is described in the catalog if it is commercially available. It is also possible to adopt the determined values. In addition, the average particle diameter of the particles may be in a range that does not cause problems when added to the paint, that is, the film thickness of the coating film obtained from the paint, and a specific value is, for example, 40 μm or less. It is preferable.

上記溶融混練終了後に加える平均一次粒子径1nm〜5μmを有する粒子の量は、上記原料固体物質の1〜15質量%であることが好ましい。1質量%未満では、添加の目的が達成されず、15質量%を超えてもそれに見合う効果が得られない。   The amount of particles having an average primary particle size of 1 nm to 5 μm added after completion of the melt kneading is preferably 1 to 15% by mass of the raw material solid material. If it is less than 1% by mass, the purpose of addition is not achieved, and if it exceeds 15% by mass, an effect commensurate with it cannot be obtained.

本発明の粉体塗料は、先の固形シリケート組成物を含んでいる。その含有量は、上記固形シリケート組成物が有していると考えられる有機シリケート化合物の量として、上記粉体塗料に含まれるバインダー樹脂と硬化剤とを合計した樹脂固形分に対して、0.2〜10質量%であることが好ましい。0.2質量%未満だと、得られる粉体塗料組成物中の有機シリケート化合物の含有量が低くなり、耐汚染性に優れた塗膜を得ることができないおそれがある。また、10質量%を超えると、粉体塗料組成物の安定性に問題が生じるおそれがある。さらに好ましい範囲は、1〜5質量%である。なお、上記固形シリケート組成物が有していると考えられる有機シリケート化合物の量は、固形シリケート組成物を製造するのに使用した有機シリケート化合物が全て固形シリケート組成物に含まれているものとして計算されるものとする。   The powder coating material of the present invention contains the above-described solid silicate composition. The content of the organic silicate compound considered to be possessed by the solid silicate composition is 0. 0% relative to the total resin solid content of the binder resin and the curing agent contained in the powder coating material. It is preferable that it is 2-10 mass%. When the content is less than 0.2% by mass, the content of the organic silicate compound in the obtained powder coating composition becomes low, and there is a possibility that a coating film excellent in stain resistance cannot be obtained. Moreover, when it exceeds 10 mass%, there exists a possibility that a problem may arise in stability of a powder coating composition. A more preferable range is 1 to 5% by mass. The amount of the organic silicate compound considered to be possessed by the solid silicate composition is calculated on the assumption that all of the organic silicate compound used to produce the solid silicate composition is contained in the solid silicate composition. Shall be.

本発明の粉体塗料は、上記固体物質を上記固形シリケート組成物以外の構成成分として含有していてもよい。この場合、上記固体物質は、粉体塗料を構成する原料成分の1つである。よって、固形シリケート組成物に含まれる分を考慮して、粉体塗料の配合を調整することができる。なお、上記固形シリケート組成物に含まれる有機シリケート化合物の量が多い場合には、粉体塗料に添加される上記固形シリケート組成物が少量となり、その結果、添加される上記固体物質の量もそれに応じて少なくなるので、上記配合の調整をしないこともあり得る。   The powder coating material of the present invention may contain the solid substance as a constituent component other than the solid silicate composition. In this case, the solid substance is one of raw material components constituting the powder coating material. Therefore, in consideration of the amount contained in the solid silicate composition, the formulation of the powder coating material can be adjusted. In addition, when the amount of the organic silicate compound contained in the solid silicate composition is large, the amount of the solid silicate composition added to the powder coating is small, and as a result, the amount of the solid substance to be added is Accordingly, the above blending may not be adjusted.

本発明の粉体塗料の主成分は、バインダー樹脂および硬化剤である。上記バインダー樹脂および硬化剤としては、粉体塗料用として通常用いられるものを挙げることができる。上記バインダー樹脂としては、硬化剤と反応しうる官能基を有するポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂が通常用いられる。また、これらを適宜ブレンドしてポリエステル・エポキシ樹脂、アクリル・エポキシ樹脂、アクリル・ポリエステル樹脂として使用することもできる。   The main components of the powder coating material of the present invention are a binder resin and a curing agent. Examples of the binder resin and the curing agent include those usually used for powder coatings. As the binder resin, a polyester resin, an epoxy resin, or an acrylic resin having a functional group capable of reacting with a curing agent is usually used. Further, these can be appropriately blended to be used as a polyester / epoxy resin, an acrylic / epoxy resin, or an acrylic / polyester resin.

上記ポリエステル樹脂は、多価カルボン酸を主成分とした酸成分と、多価アルコールを主成分としたアルコール成分とを原料として、通常の方法を用いて縮重合することにより得ることができる。上記酸成分としては、特に限定されず、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸およびこれらの無水物、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸類およびこれらの無水物、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等の飽和脂肪族ジカルボン酸類およびこれらの無水物、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン等のラクトン類、p−オキシエトキシ安息香酸等の芳香族オキシモノカルボン酸類、これらに対応するヒドロキシカルボン酸等を例示することができる。   The polyester resin can be obtained by polycondensation using an ordinary method using an acid component mainly composed of a polyvalent carboxylic acid and an alcohol component mainly composed of a polyhydric alcohol as raw materials. The acid component is not particularly limited, and examples thereof include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid and anhydrides thereof, aromatic dicarboxylic acids such as 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, and the like. Anhydrides, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, saturated aliphatic dicarboxylic acids such as 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, and their anhydrides, lactones such as γ-butyrolactone, ε-caprolactone, etc. And aromatic oxymonocarboxylic acids such as p-oxyethoxybenzoic acid, hydroxycarboxylic acids corresponding to these, and the like.

また、上記アルコール成分としては、特に限定されず、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,5−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールAアルキレンオキシド付加物、ビスフェノールSアルキレンオキシド付加物、1,2−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、2,3−ペンタンジオール、1,4−ペンタンジオール、1,4−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,2−ドデカンジオール、1,2−オクタデカンジオール等の側鎖を有する脂肪族グリコール類、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の3価以上の多価アルコール類等を例示することができる。   The alcohol component is not particularly limited, and examples thereof include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,5-hexanediol, diethylene glycol, and triethylene. Glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, bisphenol A alkylene oxide adduct, bisphenol S alkylene oxide adduct, 1,2-propanediol, neopentyl glycol, 1,2-butanediol, , 3-butanediol, 1,2-pentanediol, 2,3-pentanediol, 1,4-pentanediol, 1,4-hexanediol, 2,5-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentane Diol, 1,2-dodecandioe It can be exemplified aliphatic glycols having a side chain such as 1,2-octadecanediol, trimethylolpropane, glycerin, a trivalent or higher polyhydric alcohols such as pentaerythritol or the like.

上記酸成分およびアルコール成分にそれぞれ含まれる化合物の種類および量を制御することで、硬化剤と反応しうる官能基を所定量有するポリエステル樹脂を得ることができる。なお、上記酸成分にイソフタル酸が50質量%以上、好ましくは80質量%以上含まれることで、耐候性が高いポリエステル樹脂を得ることができる。   By controlling the kind and amount of the compound contained in each of the acid component and the alcohol component, a polyester resin having a predetermined amount of functional groups capable of reacting with the curing agent can be obtained. In addition, a polyester resin with high weather resistance can be obtained by containing 50 mass% or more, preferably 80 mass% or more of isophthalic acid in the acid component.

また、上記アクリル樹脂は、エチレン性不飽和基含有モノマーを配合し、これを通常の方法を用いて共重合することにより得ることができる。上記エチレン性不飽和基含有モノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、プラクセルFMおよびFAシリーズ(商品名、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとポリカプロラクトンとの付加物、ダイセル化学工業社製)、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート類などの水酸基含有モノマー、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、2−メチルグリシジルメタクリレートなどのエポキシ基含有モノマー、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどのアミノ基含有モノマー、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−メチルアクリルアミドなどのアクリルアミド系モノマー、(メタ)アクリル酸等のカルボン酸基含有モノマーなどの硬化官能基含有モノマー、および、アクリロニトリル、酢酸ビニル、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸iso−ブチル、(メタ)アクリル酸tert−ブチル、スチレン、ビニルトルエン、p−クロロスチレンなどのその他の中性モノマーを例示することができる。これらのエチレン性不飽和基含有モノマーを適宜配合することで、硬化剤と反応しうる官能基を所定量有するアクリル樹脂が得られる。   Moreover, the said acrylic resin can be obtained by mix | blending an ethylenically unsaturated group containing monomer, and copolymerizing this using a normal method. Examples of the ethylenically unsaturated group-containing monomer include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, Plaxel FM and FA series (trade name, 2-hydroxyethyl (Meth) acrylate and polycaprolactone adduct, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), hydroxyl group-containing monomers such as polyalkylene glycol mono (meth) acrylates, epoxy groups such as glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, and 2-methylglycidyl methacrylate Monomers, amino group-containing monomers such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide Curing functional group-containing monomers such as acrylamide monomers such as N-butoxymethyl (meth) acrylamide and N-methylacrylamide, carboxylic acid group-containing monomers such as (meth) acrylic acid, acrylonitrile, vinyl acetate, (meth) acrylic Others such as methyl acid, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, iso-butyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, styrene, vinyltoluene, p-chlorostyrene Neutral monomers can be exemplified. By appropriately blending these ethylenically unsaturated group-containing monomers, an acrylic resin having a predetermined amount of functional groups capable of reacting with the curing agent is obtained.

さらに、上記エポキシ樹脂としては、1分子内に2個以上の硬化剤と反応しうる官能基としてのエポキシ基を有する化合物であって、例えば、グリシジルエステル樹脂、ビスフェノールAとエピクロロヒドリンとの縮合反応物や、ビスフェノールFとエピクロロヒドリンとの縮合反応物などのグリシジルエーテル型樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、含ブロムエポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などを例示することができる。   Furthermore, the epoxy resin is a compound having an epoxy group as a functional group capable of reacting with two or more curing agents in one molecule, for example, glycidyl ester resin, bisphenol A and epichlorohydrin. Glycidyl ether type resins such as condensation reaction products and condensation reaction products of bisphenol F and epichlorohydrin, alicyclic epoxy resins, aliphatic epoxy resins, bromine-containing epoxy resins, phenol novolac type epoxy resins, cresol novolac type epoxy Resin etc. can be illustrated.

一方、上記硬化剤は、上記バインダー樹脂の官能基が水酸基である場合、脂肪族多価カルボン酸、脂肪族酸無水物、アミノ樹脂、ポリエポキシ化合物、ブロックイソシアネート化合物、グリコールウリル硬化剤などが用いられる。また、上記バインダー樹脂の官能基がカルボキシル基である場合、上記硬化剤としては、ポリエポキシ化合物、ポリヒドロキシ化合物、β−ヒドロキシアルキルアミド化合物などを挙げることができる。さらにバインダー樹脂の官能基がエポキシ基である場合、上記硬化剤としては、デカンジカルボン酸やセバチン酸などの脂肪族多価カルボン酸、多価カルボン酸酸無水物、ジシアンジアミド、ブロックイソシアネート化合物、アミン系硬化剤、ポリアミド系硬化剤、フェノール樹脂、イミダゾール類およびイミダゾリン類等を挙げることができる。
上記バインダー樹脂と硬化剤との比率は、硬化に関与する官能基が化学量論的に等しい量比から著しく外れない割合であることが好ましい。
On the other hand, when the functional group of the binder resin is a hydroxyl group, an aliphatic polyvalent carboxylic acid, an aliphatic acid anhydride, an amino resin, a polyepoxy compound, a blocked isocyanate compound, a glycoluril curing agent, or the like is used as the curing agent. It is done. When the functional group of the binder resin is a carboxyl group, examples of the curing agent include polyepoxy compounds, polyhydroxy compounds, and β-hydroxyalkylamide compounds. Furthermore, when the functional group of the binder resin is an epoxy group, the curing agent includes aliphatic polycarboxylic acids such as decanedicarboxylic acid and sebacic acid, polyvalent carboxylic acid anhydrides, dicyandiamide, blocked isocyanate compounds, and amine-based compounds. Examples thereof include a curing agent, a polyamide-based curing agent, a phenol resin, imidazoles, and imidazolines.
The ratio between the binder resin and the curing agent is preferably such that the functional groups involved in the curing do not deviate significantly from the stoichiometrically equivalent amount ratio.

本発明の粉体塗料は、上記主成分以外に顔料を含んでいてもよい。上記顔料としては、一般的に使用されているものを用いることができる。具体的には、二酸化チタン、ベンガラ、黄色酸化鉄、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、メタリック顔料、パール顔料、金属粉末およびそれに表面処理を施したもの、タルク、シリカ、炭酸カルシウム、沈降性硫酸バリウム等の体質顔料などを挙げることができる。上記顔料の粉体塗料中の含有量は、特に限定されないが、一般的には上記バインダー樹脂と硬化剤との合計量に対して、30〜100質量%の量であることが好ましい。   The powder coating material of the present invention may contain a pigment in addition to the main component. As the pigment, those commonly used can be used. Specifically, titanium dioxide, bengara, yellow iron oxide, carbon black, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, quinacridone pigments, azo pigments and other colored pigments, metallic pigments, pearl pigments, metal powders and surface treatments. And extender pigments such as talc, silica, calcium carbonate and precipitated barium sulfate. Although content in the powder coating material of the said pigment is not specifically limited, Generally it is preferable that it is the quantity of 30-100 mass% with respect to the total amount of the said binder resin and a hardening | curing agent.

また、本発明の粉体塗料はさらにスズ化合物などの硬化触媒や添加剤などのその他の成分を含んでいてもよい。上記添加剤としては、表面調整剤、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、ワキ防止剤、帯電制御剤、流動性付与剤などを挙げることができる。これらは、それぞれが有する機能を発現することができるとともに、添加によって不具合が生じない量で含有されることが好ましい。   The powder coating of the present invention may further contain other components such as a curing catalyst such as a tin compound and additives. Examples of the additive include a surface conditioner, a plasticizer, an ultraviolet absorber, an antioxidant, a wax inhibitor, a charge control agent, and a fluidity imparting agent. These are preferably contained in such an amount that they can express the functions of each of them and do not cause any problems when added.

本発明の粉体塗料を得るのには2つの方法がある。1つは粉体塗料の原料成分と固形シリケート組成物とを混合して、溶融混練した後、粗粉砕および微粉砕の工程を経て所望の粒径に粉砕し、必要に応じて、添加成分を加える方法である。もう1つは、すでにある粉体塗料に上記固形シリケート組成物を添加する、いわゆるドライブレンドと呼ばれる方法である。後者のドライブレンド法が、本発明の固形シリケート組成物の特徴を活かすことができるため好ましい。   There are two ways to obtain the powder coating of the present invention. One is to mix the raw material component of the powder coating material and the solid silicate composition, melt and knead, and then pulverize to a desired particle size through coarse pulverization and fine pulverization steps. How to add. The other is a so-called dry blending method in which the above-described solid silicate composition is added to an existing powder coating material. The latter dry blending method is preferable because the characteristics of the solid silicate composition of the present invention can be utilized.

なお、最終的に得られる粉体塗料は、体積平均粒子径を5〜50μmに設定することが好ましい。薄膜塗装に用いる場合には5〜40μm、特に薄膜で平滑な塗膜を得ようとする場合には、5〜30μmに設定することがより好ましい。これらは巨大粒子や微小粒子を除去し、粒度分布を調整するための分級により行われるものである。   In addition, it is preferable that the powder coating finally obtained sets a volume average particle diameter to 5-50 micrometers. When using for thin film coating, it is more preferable to set to 5 to 30 μm, particularly when trying to obtain a smooth coating film with a thin film. These are performed by classification for removing large particles and fine particles and adjusting the particle size distribution.

本発明の耐汚染性を有する塗膜は、上記粉体塗料から得られるものである。具体的には、先に得られた粉体塗料を基材に対して塗布した後、焼き付けることにより耐汚染性に優れた塗膜が得られる。上記基材としては、塗布後の焼き付けにより変形などの不具合が生じないものであれば特に限定されず、具体的には、鉄板、鋼板、アルミニウム板等およびそれらを表面処理したもの等を挙げることができる。本発明の塗膜が耐汚染性を有していることから、上記基材は屋外に設置されている自動販売機、配電盤、建築外装材、鋼構造物などに適用されるものが好ましい。なお、上記基材には、プライマーなどの下塗り塗料から得られる下塗り塗膜が形成されていてもよい。   The coating film having stain resistance of the present invention is obtained from the above powder coating material. Specifically, a coating film having excellent stain resistance can be obtained by applying the previously obtained powder coating material to a substrate and baking it. The base material is not particularly limited as long as it does not cause defects such as deformation due to baking after coating, and specifically, iron plates, steel plates, aluminum plates, and the like, and surface treatments thereof may be mentioned. Can do. Since the coating film of the present invention has stain resistance, the substrate is preferably applied to vending machines, switchboards, building exterior materials, steel structures and the like installed outdoors. Note that an undercoat coating film obtained from an undercoat paint such as a primer may be formed on the substrate.

上記塗布は、特に限定されず、静電塗装法や流動浸漬法等の当業者によってよく知られた方法を用いることができるが、塗着効率の点から静電塗装法が好ましい。上記静電塗装法における帯電方法としては、コロナ帯電方式や摩擦帯電方式を挙げることができる。これらの方法は組み合わせて用いることも可能である。塗装膜厚は特に限定されないが、例えば20〜200μmとすることができる。塗布後の焼き付けは、用いたバインダー樹脂および硬化剤の種類に基づき、140〜220℃で5〜40分行うことができる。このようにして耐汚染性を有する塗膜を得ることができる。   The application is not particularly limited, and methods well known by those skilled in the art, such as an electrostatic coating method and a fluid dipping method, can be used. From the viewpoint of coating efficiency, the electrostatic coating method is preferable. Examples of the charging method in the electrostatic coating method include a corona charging method and a friction charging method. These methods can also be used in combination. Although a coating film thickness is not specifically limited, For example, it can be set as 20-200 micrometers. The baking after application can be performed at 140 to 220 ° C. for 5 to 40 minutes based on the type of binder resin and curing agent used. In this way, a coating film having stain resistance can be obtained.

以下に本発明の実施例に使用するための材料の製造例を記す。ここで、製造例および後の実施例における、「部」および「%」はともに質量基準である。   The following is an example of the production of materials for use in the examples of the present invention. Here, “part” and “%” in the production examples and the following examples are both based on mass.

製造例1 エチル置換メチルシリケートの製造
テトラメトキシシランの縮合体であるMKCシリケート56(三菱化学社製)735gに、エタノール161gおよびトリエチルアミン5gを加え、還流させながら5時間加熱を行った。その後、反応液からアルコールを留去し、さらに減圧下で濃縮を行い、エチル置換メチルシリケート703gを得た。
Production Example 1 Production of Ethyl-Substituted Methyl Silicate 161 g of ethanol and 5 g of triethylamine were added to 735 g of MKC silicate 56 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), which is a condensate of tetramethoxysilane, and heated for 5 hours while refluxing. Thereafter, the alcohol was distilled off from the reaction solution, followed by concentration under reduced pressure to obtain 703 g of ethyl-substituted methyl silicate.

実施例1 ブロックイソシアネート化合物を用いた固形シリケート組成物の製造その1
特殊機化工業社製の混合混練機であるT.K.ハイビスミックスf model03型に、ヒュルス社製のε−カプロラクタムブロックイソシアネートであるB1530(融点95℃)の100gを投入した後、これを100℃に加熱し、融解させた。ここに、製造例1で得られたエチル置換メチルシリケート10gを加え、100℃で約20分間溶融した状態で混練を行った。室温にまで冷却して得られた白色固体を粉砕して、固形シリケート組成物を得た。このものの融点は106〜109℃であった。
Example 1 Production of Solid Silicate Composition Using Blocked Isocyanate Compound 1
T.K. K. 100 g of B1530 (melting point 95 ° C.), which is an ε-caprolactam block isocyanate manufactured by Huls, was added to Hibismix f model 03, and then heated to 100 ° C. to be melted. To this, 10 g of the ethyl-substituted methyl silicate obtained in Production Example 1 was added, and kneading was performed at a temperature of 100 ° C. for about 20 minutes. The white solid obtained by cooling to room temperature was pulverized to obtain a solid silicate composition. The melting point of this product was 106-109 ° C.

実施例2 ブロックイソシアネート化合物を用いた固形シリケート組成物の製造その2
実施例1において、エチル置換メチルシリケートの量を10gから20gに増量した以外は同様にして、固形シリケート組成物を得た。
Example 2 Production of Solid Silicate Composition Using Blocked Isocyanate Compound 2
A solid silicate composition was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of ethyl-substituted methyl silicate was increased from 10 g to 20 g.

実施例3 ブロックイソシアネート化合物を用いた微粒子シリカを含む固形シリケート組成物の製造
実施例2において、混練終了後に、平均粒子径が1.5〜3.0μmの微粒子シリカであるカープレックスFPS−1(塩野義製薬社製)5gを添加し、さらに100℃で1時間混練を行った以外は同様にして、微粒子シリカを含む固形シリケート組成物を得た。
Example 3 Production of Solid Silicate Composition Containing Fine Particle Silica Using Blocked Isocyanate Compound In Example 2, Carplex FPS-1 (fine particle silica having an average particle size of 1.5 to 3.0 μm after completion of kneading) A solid silicate composition containing fine-particle silica was obtained in the same manner except that 5 g (manufactured by Shionogi & Co., Ltd.) was added and kneading was further performed at 100 ° C. for 1 hour.

実施例4〜8
下記の表1の配合に基づき、先の実施例と同様にして、種々の固形シリケート組成物を得た。得られた固形シリケート組成物の融点または軟化点を表1に併せて記す。
Examples 4-8
Based on the formulation in Table 1 below, various solid silicate compositions were obtained in the same manner as in the previous examples. The melting point or softening point of the obtained solid silicate composition is also shown in Table 1.

Figure 2005126513
実施例9 固形シリケート組成物を含有した粉体塗料の調製
クリルコート690(ダイセルUCB社製ポリエステルポリオール)600g、B−1530(ヒュルスジャパン社製ブロックイソシアネート硬化剤)80g、TEPIC−G(日産化学社製トリスグリシダルイソシアヌレート)5g、ベンゾイン10g、A−241(大日本インキ化学工業社製アクリル樹脂)25g、CR−95(石原産業社製二酸化チタン)300gをヘンシェルミキサーで混合したのち、ニーダーで混練、粉砕、分級して白色粉体塗料を得た。
Figure 2005126513
Example 9 Preparation of powder coating material containing solid silicate composition Kurilcoat 690 (polyester polyol manufactured by Daicel UCB) 600 g, B-1530 (block isocyanate curing agent manufactured by Huls Japan) 80 g, TEPIC-G (Nissan Chemical) After mixing 5 g of Tris glycidal isocyanurate), 10 g of benzoin, 25 g of A-241 (acrylic resin manufactured by Dainippon Ink & Chemicals) and 300 g of CR-95 (titanium dioxide manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) with a Henschel mixer, kneader The mixture was kneaded, pulverized, and classified to obtain a white powder paint.

この塗料200gに実施例1の固形シリケート組成物20gを添加し、よく振り混ぜることにより、固形シリケート組成物含有粉体塗料を得た。得られた塗料をテストパネルに塗装し、180℃で20分間焼き付けて、塗膜を得た。この塗膜を6ヶ月間、屋外曝露したところ、耐汚染性は良好であった。また、得られた塗料を35℃で4週間貯蔵し、このものの流動性を評価したところ、調製直後の塗料と同等の流動性であった。   20 g of the solid silicate composition of Example 1 was added to 200 g of this paint, and the mixture was thoroughly shaken to obtain a solid silicate composition-containing powder paint. The obtained paint was applied to a test panel and baked at 180 ° C. for 20 minutes to obtain a coating film. When this coating film was exposed outdoors for 6 months, the stain resistance was good. Moreover, when the obtained coating material was stored at 35 ° C. for 4 weeks and its fluidity was evaluated, the fluidity was the same as that of the coating immediately after preparation.

比較例1 有機シリケート化合物を含有する粉体塗料
実施例9において、B−1530の量を100gに増量し、固形シリケート組成物を使用せず、その代わりに、この固形シリケート組成物に含まれるのと同量のMKCシリケート56を他の原料とともにヘンシェルミキサーに加えたこと以外は同様にして粉体塗料を調製した。この粉体塗料から実施例9と同様にして得られた塗膜の6ヶ月間の屋外曝露における耐汚染性は、有機シリケート成分を含まないものよりかは優れていたが、満足のいくレベルのものではなかった。また、35℃で4週間貯蔵した後のこの塗料の流動性は、調製直後の塗料と同等であった。
Comparative Example 1 Powder coating example containing an organic silicate compound In Example 9, the amount of B-1530 was increased to 100 g, and the solid silicate composition was not used. Instead, it was contained in this solid silicate composition. A powder coating material was prepared in the same manner except that the same amount of MKC silicate 56 was added to the Henschel mixer together with other raw materials. The coating obtained in the same manner as in Example 9 from this powder paint had better stain resistance in outdoor exposure for 6 months than that containing no organic silicate component, but at a satisfactory level. It was not a thing. The fluidity of this paint after storage at 35 ° C. for 4 weeks was equivalent to that of the paint immediately after preparation.

比較例2 有機シリケート化合物を多量に含有する粉体塗料
実施例9において、固形シリケート組成物を使用せず、その代わりに固形シリケート組成物と同量のMKCシリケート56を他の原料とともにヘンシェルミキサーに加えたこと以外は同様にして粉体塗料を調製した。この粉体塗料から実施例9と同様にして得られた塗膜は、6ヶ月間の屋外曝露における耐汚染性は良好であったが、35℃で4週間貯蔵した後の塗料はしっとりと濡れたようになり、製造直後に比べ、流動性が低下していることが確認された。
Comparative Example 2 Powder coating material containing a large amount of an organic silicate compound In Example 9, a solid silicate composition was not used, and instead, the same amount of MKC silicate 56 as the solid silicate composition was added to the Henschel mixer together with other raw materials. A powder coating was prepared in the same manner except that it was added. The coating obtained from this powder coating in the same manner as in Example 9 had good stain resistance after 6 months of outdoor exposure, but the coating after storing at 35 ° C. for 4 weeks was moist and wet. As a result, it was confirmed that the fluidity was lower than that immediately after production.

実施例9では、耐汚染性に優れた粉体塗料が得られたのに対し、この実施例9に含まれる有機シリケート化合物と同量の有機シリケート化合物を直接加えた比較例1では、十分な耐汚染性が発現されなかった。これに対し、直接添加する有機シリケート化合物を大幅に増やした比較例2では、実施例9と同様の耐汚染性が得られることがわかったが、そのブロッキング性には問題があり、粉体塗料として使用することができないものであった。このように、本発明の固形シリケート組成物を用いることで、粉体塗料に加える有機シリケート化合物の量を少なくすることができることが確認できた。   In Example 9, a powder coating excellent in stain resistance was obtained, whereas in Comparative Example 1 in which the same amount of the organic silicate compound as that contained in Example 9 was directly added, sufficient Contamination resistance was not expressed. On the other hand, in Comparative Example 2 in which the organic silicate compound to be added directly was greatly increased, it was found that the same stain resistance as in Example 9 was obtained, but there was a problem in the blocking property, and the powder paint Could not be used as. Thus, it has been confirmed that the amount of the organic silicate compound added to the powder coating can be reduced by using the solid silicate composition of the present invention.

本発明の固形シリケート組成物は、塗膜に耐汚染性を付与する材料として、粉体塗料に用いられる。   The solid silicate composition of the present invention is used for powder coatings as a material for imparting stain resistance to a coating film.

Claims (8)

融点または軟化点が60〜200℃の固体物質と前記固体物質の5〜25質量%の有機シリケート化合物とからなる固形シリケート組成物。   A solid silicate composition comprising a solid material having a melting point or softening point of 60 to 200 ° C. and an organic silicate compound of 5 to 25% by mass of the solid material. 前記有機シリケート化合物が樹脂部分を含むものである請求項1記載の固形シリケート組成物。   The solid silicate composition according to claim 1, wherein the organic silicate compound includes a resin portion. 前記固体物質がバインダー樹脂である請求項1または2記載の固形シリケート組成物。   The solid silicate composition according to claim 1 or 2, wherein the solid substance is a binder resin. 前記固体物質が硬化剤である請求項1または2記載の固形シリケート組成物。   The solid silicate composition according to claim 1 or 2, wherein the solid substance is a curing agent. 融点または軟化点が60〜200℃の固体物質に前記固体物質の5〜25質量%の有機シリケート化合物を加えて、バッチ式で溶融混練することを特徴とする固形シリケート組成物の製造方法。   A method for producing a solid silicate composition, comprising adding an organic silicate compound of 5 to 25% by mass of the solid substance to a solid substance having a melting point or softening point of 60 to 200 ° C., and melt-kneading in a batch system. 請求項1〜5のいずれか1つに記載の固形シリケート組成物を含む粉体塗料。   The powder coating material containing the solid silicate composition as described in any one of Claims 1-5. 前記固体物質を前記固形シリケート組成物以外の構成成分として含有する請求項6記載の粉体塗料。   The powder coating material of Claim 6 which contains the said solid substance as components other than the said solid silicate composition. 請求項6または7記載の粉体塗料から得られる、耐汚染性を有する塗膜。   A coating film having stain resistance obtained from the powder coating material according to claim 6 or 7.
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