JP2003286436A - 熱硬化型エポキシ樹脂粉体塗料 - Google Patents

熱硬化型エポキシ樹脂粉体塗料

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JP2003286436A
JP2003286436A JP2002090445A JP2002090445A JP2003286436A JP 2003286436 A JP2003286436 A JP 2003286436A JP 2002090445 A JP2002090445 A JP 2002090445A JP 2002090445 A JP2002090445 A JP 2002090445A JP 2003286436 A JP2003286436 A JP 2003286436A
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Japan
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epoxy resin
curing agent
powder coating
resin powder
acid
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Isamu Takabayashi
勇 高林
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Kansai Paint Co Ltd
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Kansai Paint Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】熱硬化型エポキシ樹脂粉体塗料を提供する。 【解決手段】アミン系硬化剤、酸系硬化剤、酸無水物系
硬化剤、ポリアミド系硬化剤、フェノール性水酸基含有
硬化剤、ジシアンジアミド系硬化剤、カチオン重合反応
系硬化剤及びヒドラジン系硬化剤から選ばれる少なくと
も1種の硬化剤と融点90〜140℃、平均分子量10
00〜4000、エポキシ当量800〜4000のエポ
キシ樹脂とを含有するエポキシ樹脂粉体100重量部
に、ナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂を1〜10重
量部含有することを特徴とする熱硬化型エポキシ樹脂粉
体塗料。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、防食性に優れた熱
硬化型エポキシ樹脂粉体塗料に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、エポキシ粉体塗料は、密着性や防
食性、機械物性が良好であることから、耐候性を特に必
要としない機械部品や水道管類等の被塗物に一般に使用
されている。
【0003】しかしながら最近、粉体塗料が環境対応型
塗料としてより認知されるようになり、汎用化がますま
す進み、塗装範囲が拡大化をたどる一方で、さらにより
優れた防食性や低温硬化性が望まれている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、防食性に優
れた熱硬化型エポキシ粉体塗料を提供することを目的と
してなされたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記した
問題点を解決するために鋭意研究を重ねた結果、熱硬化
型エポキシ樹脂粉体にナフタレン骨格を有するエポキシ
樹脂を5〜10重量部含有させることにより、これまで
以上に良好な防食性を有する熱硬化型エポキシ粉体樹脂
塗膜を得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0006】即ち、本発明は、融点90〜140℃、平
均分子量1000〜4000、エポキシ当量800〜4
000のエポキシ樹脂と、硬化剤とを含有するエポキシ
樹脂粉体100重量部に、ナフタレン骨格を有するエポ
キシ樹脂を1〜10重量部含有することを特徴とする熱
硬化型エポキシ粉体塗料に係わる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明について説明する。
【0008】本発明で使用されるエポキシ樹脂粉体は、
融点90〜140℃、平均分子量1000〜4000、
エポキシ当量800〜4000のエポキシ樹脂と、硬化
剤とを含有するものである。エポキシ樹脂は融点90〜
140℃、好ましくは95〜135℃、平均分子量10
00〜4000、好ましくは1200〜3000、エポ
キシ当量800〜4000、好ましくは850〜300
0のものである。
【0009】融点が90℃未満になると前加熱による粉
体静電塗装時に糸引きを起こすため塗膜の平滑性が悪く
なったり、また、粉体塗装ガンの先端に溶融粉体塗料が
溜り易くなり、このものが塗装されることにより塗膜の
平滑性が悪くなったりする。一方、140℃を上回ると
塗料が溶融流動する前に硬化して塗膜の平滑性が悪くな
る。平均分子量が1000を下回ると常温での固形状態
が保たれ難くブロッキングを起こし易くなる、一方、4
000を上回ると塗料が溶融流動する前に硬化するので
塗膜の平滑性が悪くなる。エポキシ当量が800未満に
なると未反応のエポキシ基が多くなるので水質の面から
良くない、一方、4000を上回ると塗膜の硬化性が悪
くなる。
【0010】エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェ
ノ−ル〜エピクロルヒドリン型エポキシ樹脂、脂環式エ
ポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、アクリルエポ
キシ樹脂など従来から公知のエポキシ樹脂を使用するこ
とができるが、硬化性、加工性、防食性、耐水質汚染性
などの観点から、特にビスフェノ−ル〜エピクロルヒド
リン型エポキシ樹脂を使用することが好ましい。ビスフ
ェノ−ル〜エピクロルヒドリン型エポキシ樹脂の具体例
として、商品名として、例えば、エピコ−ト1004、
同左1007(以上、油化シェルエポキシ(株)社
製)、アラルダイト6084、同左6097、同左60
99(以上、チバ・ガイギ−社製)、DER−664、
同左667(ダウケミカル社製)等のビスフェノ−ル〜
エピクロルヒドリン型エポキシ樹脂を挙げることができ
る。
【0011】本発明粉体塗料で使用する硬化剤として
は、アミン系硬化剤、酸系硬化剤、酸無水物系硬化剤、
イミダゾール系硬化剤、ポリアミド系硬化剤、フェノー
ル性水酸基含有硬化剤、ジシアンジアミド系硬化剤、カ
チオン重合反応系硬化剤及びヒドラジン系硬化剤から選
ばれる少なくとも1種のエポキシ樹脂用硬化剤を使用す
ることができる。上記した硬化剤の具体例としては、例
えば、カルボキシル基含有ポリエステル樹脂、アジピン
酸、フタル酸等のカルボン酸、エチレングリコールビス
(アンヒドロトリメリテート)等の酸無水物、2−フェ
ニルイミダゾリン等のイミダゾール系化合物、ポリアミ
ド化合物、フェノール樹脂等のフェノール性水酸基含有
化合物、ジシアンジアミド化合物又はその変成物、アジ
ピン酸ジヒドラジド等のヒドラジン化合物等が挙げられ
る。
【0012】上記硬化剤は、エポキシ樹脂100重量部
に対し、2〜20重量部、好ましくは3〜15重量部、
特に好ましくは4〜10重量部の量で配合される。配合
量が、2重量部よりも少ない場合は、硬化不良となり、
好ましくない。一方、配合量が、20重量部よりも多く
なると、塗料製造時の熱により、反応が生じ、塗膜形成
能に障害を来たすばかりか、塗料の貯蔵安定性が著しく
低下することとなり、好ましくない。
【0013】また、カルボキシル基含有ポリエステル樹
脂の硬化剤は、エポキシ樹脂をベースとするハイブリッ
ト粉体塗料を形成することができ、反応性、付着性、防
食性、物理性能のバランスが良く、様々な被塗物を形成
することができる。
【0014】このようなポリエステル樹脂としては、例
えば、不飽和ジカルボン酸と、ポリオールとから不飽和
ジカルボン酸過剰で製造される樹脂が挙げられる。ここ
で、使用される不飽和ジカルボン酸としては、例えば、
コハク酸や、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、
テレフタル酸、イソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル
酸、ヘキサヒドロイソフタル酸などのジカルボン酸、そ
れらの酸エステル、酸無水物などが挙げられる。一方、
ポリオールとしては、例えば、エチレングリコールや、
1,3−プロピレングリコール、1,2−プロピレング
リコール、1,4−ブチレングリコール、1,5−ペン
タグリコール、ネオペンチルグリコール、1,8−オク
タングリコール、1,9−ノナングリコール、ジエチレ
ングリコール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、シ
クロヘキサン−1,4−ジメタノール、ダイマー酸ジオ
ール、トリメチレンプロパノール、グリセリン、ヘキサ
ントリオール、更には、N,N,N',N' −テトラキス(2−
ヒドロキシプロピル)エチレンジアミンや、ビスフェノ
ールAのエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド
付加物などのグリコールが挙げられる。分子中にアミド
結合を含有するポリオールを使用する場合、そのような
ポリオールを製造するのに使用するアミンの例を挙げる
と、ヘキサメチレンジアミンや、キシレンジアミン、イ
ソホロンジアミン、モノエタノールアミン、イソプロパ
ノールトリアミンなどのジアミン、トリアミン又はアミ
ノアルコール等が挙げられ、これらを単独で、又は2種
以上の組み合わせで使用することもできる。
【0015】カルボキシル基含有ポリエステル樹脂の酸
価は、通常、20〜90mgKOH/g、好ましくは20〜8
0mgKOH/g、特に好ましくは25〜60mgKOH/gが適当
である。本発明において、エポキシ樹脂と、カルボキシ
ル基含有ポリエステル樹脂との使用量は、通常、エポキ
シ樹脂のグリシジル基のモル数対ポリエステル樹脂のカ
ルボン酸基のモル数のモル比が0.4〜3.0、好ましくは
0.5〜2.0、特に好ましくは0.6〜1.6となるような量
であることが適当である。このモル比が、0.4よりも小
さい場合には、十分な硬化反応を発現することが難し
い。また、この比が3.0よりも大きくなると、塗膜の硬
化不良を招き好ましくない。
【0016】本発明粉体塗料において、上記した硬化剤
以外に硬化促進剤を使用することができる。具体的に
は、例えば、2−メチルイミダゾール、2−ウンデシル
イミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−ジ
メチルイミダゾール、2−エチルー4−メチルイミダゾ
ール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−
メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダ
ゾール、2,4−ジアミノ−6(2’−メチルイミダゾ
ール(1’))エチル−s−トリアジン、2,4−ジア
ミノ−6(2’−ウンデシルイミダゾール(1’))エ
チル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6(2’−
エチル,4−メチルイミダゾール(1’))エチル−s
−トリアジン、2,4−ジアミノ−6(2’−メチルイ
ミダゾール(1’))エチル−s−トリアジン・イソシ
アヌル酸付加物などのイミダゾール系誘導体が挙げられ
る。好ましくは、2,4−ジアミノ−6(2’−メチル
イミダゾール(1’))エチル−s−トリアジンが望ま
しい。これら硬化促進剤の配合割合は、エポキシ樹脂1
00重量部に対して好ましくは0.1〜5重量部、より
好ましくは0.5〜3.5重量部、更に好ましくは、
0.5〜2.0重量部程度である。本発明エポキシ粉体
塗料に含有させるナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂
としては、例えば、1,6−ジジヒドロキシナフタレン
をベースとしたEPICRON HP−4032(大日
本インキ化学工業株式会社製)が挙げられる。
【0017】本発明粉体塗料は、上記した成分以外に
も、必要に応じて着色剤、防錆顔料、充填剤、カップリ
ング剤、流動性調整剤、ハジキ防止剤、垂れ止め剤等の
その他の添加剤が配合できる。
【0018】本発明粉体塗料は、エポキシ樹脂、硬化
剤、ナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂及び必要に応
じて硬化促進剤やその他の添加剤をヘンシェルミキサ−
などの分散機により乾式混合したのち、2軸エクストル
−ダなどの分散機により溶融混練りし、次いで冷却、粗
粉砕、微粉砕、及び濾過(通常、100メッシュ)によ
り製造することができる。
【0019】本発明粉体塗料は、一般的な金素素材など
の被塗物に該粉体塗装し、焼付け硬化させることによっ
て塗膜を形成することができる。また、この被塗物には
表面処理などを必要に応じて前処理をおこなうことがで
きる。粉体塗装は、それ自体公知の粉体塗装方法、例え
ば、静電粉体塗装、摩擦帯電粉体塗装、無荷電粉体塗
装、流動浸漬等の塗装方法によって行うことができる。
塗装膜厚は、特に制限されないが、約30μm〜1m
m、好ましくは約50μm〜500μmの範囲が好適で
ある。
【0020】
【実施例】次ぎに、実施例を挙げて、更に詳細に説明す
る。
【0021】実施例1 エピコ−ト1004(ジャパンエポキシレジン株式会社
製、商品名、ビスフェノ−ルA/エピクロルヒドリン、
エポキシ当量875〜1025、分子量1400、軟化
点97℃)1000gにアジピン酸ジヒドラジド52
g、2、4−ジアミノ−6(2’−メチルイミダゾール
(1’))エチル−s−トリアジン6g、EPICRO
N HP−4032(大日本インキ化学工業株式会社
製、商品名)50g、カーボンブラック20g、および
沈降性硫酸バリウム300gを配合してヘンシェルミキ
サ−で乾式分散混合した後、2軸溶融混合分散し、冷却
後、粗粉砕、微粉砕、濾過(150メッシュ)を行って
実施例1の熱硬化型エポキシ粉体塗料を得た。
【0022】実施例2 実施例1においてエピコ−ト1004に代えてエピコ−
ト1004、及びエピコ−ト1007(油化シェルエポ
キシ株式会社製、商品名、ビスフェノ−ルA/エピクロ
ルヒドリン、エポキシ当量2000〜2500、分子量
2900、融点127〜133℃)の重量比で1/1の
ものを使用した以外は実施例1と同様にして実施例2の
熱硬化型エポキシ粉体塗料を得た。
【0023】実施例3 エステルレジン ER−8101(ユニチカ製、商品
名、酸価62、数平均分子量2010)600g、エピ
コ−ト1002(ジャパンエポキシレジン株式会社製、
商品名、ビスフェノ−ルA/エピクロルヒドリン、エポ
キシ当量600〜700、分子量1400、軟化点78
℃℃)400gに、2,4−ジアミノ−6(2’−メチ
ルイミダゾール(1’))エチル−s−トリアジン10
g、そして、EPICRON HP−4032(大日本
インキ化学工業株式会社製、商品名)50g、カーボン
ブラック20g、および沈降性硫酸バリウム300gを
配合して実施例1と同様にして実施例3の熱硬化型エポ
キシ粉体塗料を得た。
【0024】比較例1 実施例1において、EPICRON HP−4032を
0部使用した以外で実施例1と同様にして比較例1の熱
硬化型エポキシ粉体塗料を得た。
【0025】比較例2 実施例2において、 EPICRON HP−4032
を0部使用した以外で実施例2と同様にして比較例1の
熱硬化型エポキシ粉体塗料を得た。
【0026】比較例3実施例3において、 EPICRO
N HP−4032を0部使用した以外で実施例3と同
様にして比較例1の熱硬化型エポキシ粉体塗料を得た。
【0027】実施例及び比較例の結果を表1に示す。 表1
【表1】
【0028】表1において、塗料及び塗膜の性能試験は
下記の方法で行った。
【0029】耐塩水噴霧試験:JIS K−5400に
準じて2500時間まで行った。 試験片の錆やフクレの発生程度について500時間毎に
評価した。 ○は錆やフクレが全くないもの、△は錆やフクレが若干
発生して劣るもの、×は錆やフクレが多く発生して著し
く劣るもの。
【0030】
【発明の効果】本発明粉体塗料は、特に長期の耐食性を
有する塗膜を提供するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J036 AA00 AA05 AC01 AC05 DA01 DB15 DC02 DC31 DC35 DC41 FB07 FB11 FB13 JA01 KA05 4J038 DA042 DB041 DB052 DB061 DB071 DB102 DB211 DB221 DD042 JA35 JA63 JB01 JB12 JB17 JB18 JB32 KA03 MA13 MA14 NA03 PA02

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】融点90〜140℃、平均分子量1000
    〜4000、エポキシ当量800〜4000のエポキシ
    樹脂と、硬化剤とを含有するエポキシ樹脂粉体100重
    量部に、ナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂を1〜1
    0重量部含有することを特徴とする熱硬化型エポキシ樹
    脂粉体塗料。
  2. 【請求項2】硬化剤が、アミン系硬化剤、酸系硬化剤、
    酸無水物系硬化剤、ポリアミド系硬化剤、フェノール性
    水酸基含有硬化剤、ジシアンジアミド系硬化剤、カチオ
    ン重合反応系硬化剤及びヒドラジン系硬化剤から選ばれ
    る少なくとも1種の硬化剤であることを特徴とする請求
    項1記載の熱硬化型エポキシ樹脂粉体塗料。
  3. 【請求項3】酸系硬化剤が、酸価20〜90mgKOH/gの
    カルボン酸含有ポリエステル樹脂である請求項2記載の
    熱硬化型エポキシ樹脂粉体塗料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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