JP3375684B2 - 粉体加工用組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、透明性、金属接着性、
耐ピンホール性に優れた塗膜の形成が可能な粉体加工用
組成物に関する。さらに詳しくは、金属製品の装飾性、
防食性、耐候性を改善するための表面コート材として有
用であり、焼き付け時の酸化、熱劣化等のトラブルのな
い粉体加工用組成物に関する。 【０００２】 【従来の技術】エチレン・不飽和カルボン酸共重合体又
はそのアイオノマーは、透明で耐ピンホール性、金属接
着性に優れた樹脂として知られているところから、金属
被覆用の粉体塗装材料として魅力ある原料と言える。例
えば前記樹脂を粉砕して得た粉体を用い実験室的規模で
流動浸漬法によって金属製品表面に塗膜を形成させる
と、透明で金属接着性に優れた防食膜を得ることができ
る。ところが工業的には、前記樹脂をそのまま使用する
と焼き付け時の酸化や熱に基づく劣化が懸念されるた
め、酸化防止剤の使用が必須となる。しかし酸化防止剤
の粉末と樹脂粉体を直接ドライブレンドした場合、流動
浸漬法などにおいては、両者が層分離するため、完全に
混合させた状態で溶着させることは難かしく、したがっ
て酸化防止剤の効果を充分に発揮させることはできな
い。 【０００３】樹脂と酸化防止剤を溶融混合して得たペレ
ットを粉砕して得た粉体を用いると酸化防止剤の配合効
果を充分に発揮させることができるが、エチレン・不飽
和カルボン酸共重合体又はそのアイオノマーにこのよう
な処方を採った場合、未だその理由は明らかでないが、
粉体塗装によって得られる塗膜を斜め上方から見た場合
白濁して見え、完全に透明にならないことが見出され
た。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、酸化防止剤を含有する透明塗膜が得られるようなエ
チレン・不飽和カルボン酸共重合体又はそのアイオノマ
ーの粉体塗装用の粉体を得るべく検討を行った。その結
果以下に述べる処方により得られる組成物がその目的を
達成し得ることを見出すに至り本発明に到達した。 【０００５】従って本発明の目的は、耐ピンホール性、
金属接着性、透明性が優れた塗膜を酸化や熱に基づく劣
化を伴なうことなく粉体塗装法によって形成することの
できる樹脂組成物粉体を提供することにある。本発明の
他の目的は、劣化を伴なうことなく広く粉体加工によっ
て透明製品を得ることが可能な粉体を提供することにあ
る。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、不飽和カル
ボン酸含有量が５〜３０重量％のエチレン・不飽和カル
ボン酸共重合体又はそのアイオノマーの平均粒径が３０
０μｍ以下の粉体７０〜９８重量％と、酸化防止剤を含
有し、不飽和カルボン酸含有量が５〜３０重量％のエチ
レン・不飽和カルボン酸共重合体又はそのアイオノマー
の平均粒径が３００μｍ以下の粉体３０〜２重量％とを
ドライブレンドしてなる粉体加工用組成物に関する。 【０００７】本発明で用いられるエチレン・不飽和カル
ボン酸共重合体は、不飽和カルボン酸含有量が５〜３０
重量％、好ましくは７〜２０重量％のものである。不飽
和カルボン酸含有量が前記範囲より少ないと、透明性、
金属接着性が充分でなく、またその含有量が多すぎると
粉砕が困難となる。ここに不飽和カルボン酸としては、
アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸モノメチル、無
水マレイン酸などを例示することができ、これらの中で
は、とくにアクリル酸又はメタクリル酸が好ましい。前
記共重合体には、必要に応じ、他の極性モノマー、例え
ばアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、酢酸ビ
ニルなどが共重合されていてもよい。かかる共重合体
は、エチレン、不飽和カルボン酸、必要に応じさらに他
の極性モノマーを、高温、高圧下に共重合することによ
って得ることができる。 【０００８】本発明においては、前記共重合体の代わり
に前記共重合体中のカルボキシル基の一部が金属イオン
で中和されているアイオノマーを使用することができ
る。アイオノマーにおける金属イオンとしては、リチウ
ム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウ
ム、亜鉛などを代表例として挙げることができ、またそ
の中和度は８０モル％以下、好ましくは６０モル％以下
である。 【０００９】前記共重合体又はそのアイオノマーとして
はまた、１９０℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフロ
ーレートが１〜５００ｇ／１０分、とくに１０〜２００
ｇ／１０分のものを使用するのが好ましい。すなわち、
メルトフローレートが非常に小さいものを用いた場合に
は、粉末を製造する場合の粉砕効率が悪くまた粉体塗装
時における造膜性が悪く、均質な塗膜が得難いという欠
点が生ずる。一方、メルトフローレート値が過大のもの
を使用した場合には、粉体塗装時に垂れ下りやドリッピ
ングのトラブルが生じ易く、また生成塗膜の強度が不足
し、脆くなる傾向が現れる。 【００１０】本発明においては、前述のエチレン・不飽
和カルボン酸共重合体又はそのアイオノマーの粉体（以
下、主粉体と呼ぶことがある）と、エチレン・不飽和カ
ルボン酸共重合体又はそのアイオノマーに、酸化防止
剤、必要に応じ他の添加剤を配合したものの粉体（以
下、配合粉体と呼ぶことがある）とをドライブレンドす
るものである。配合粉体は、上記共重合体又はそのアイ
オノマーと、酸化防止剤、必要に応じさらに他の添加剤
とを、押出機等の溶融混合装置を用いてブレンドし、こ
れを機械粉砕等の手段により粉砕して得たものである。 【００１１】酸化防止剤としては、フェノール系、硫黄
系、リン系のものなど各種のものが使用可能であるが、
とくにフェノール系のものの使用が好ましい。必要に応
じ配合される他の添加剤の代表的なものは、紫外線吸収
剤や光安定剤である。これらの具体名については、１１
６９１の化学商品（1991年1 月、化学工業日報社発行）
８７３〜９１７ページに記載されている。 【００１２】配合粉体中における酸化防止剤の配合割合
は０．１〜５重量％、とくに０．２〜５重量％の範囲と
するのが好ましい。また酸化防止剤の他に他の添加剤を
配合する場合は、両者の合計配合量を５重量％以下とす
るのが好ましい。酸化防止剤の配合量が過少であると、
劣化防止効果が充分発現できず、またその配合量が過大
となると粉体塗装によって得られる被膜の外観不良や透
明性不良を起こし易くなる。また流動浸漬法による粉体
塗装を行う場合に、密度差による分級を生じ易くなるの
で好ましくない。 【００１３】主粉体のエチレン・不飽和カルボン酸共重
合体又はそのアイオノマーと、配合粉体のそれとは、透
明性の点から考え同一のものを用いるのが好ましい。主
粉体及び配合粉体の平均粒径は３００μｍ以下、通常５
０〜３００μｍ、好ましくは１００〜２００μｍの範囲
である。平均粒径が３００μｍを越えるようなものを用
いると、粉体塗装において均質な塗膜を得ることが難か
しい。 【００１４】主粉体と配合粉体の混合割合は、前者７０
〜９８重量部、好ましくは８０〜９５重量部に対し、後
者３０〜２重量部、好ましくは２０〜５重量部である。
配合粉体の混合割合が少なすぎると焼付け時の均一分散
が難かしく、耐熱性不良となるので好ましくなく、また
その混合割合が３０重量％を越えると透明性不良となる
ので好ましくない。主粉体と配合粉体の配合割合はま
た、組成物中の酸化防止剤濃度が０．０１〜１重量％、
とくに０．０２〜０．５重量％となるように選ぶのが良
い。すなわち、酸化防止剤の濃度が小さすぎると耐熱性
が不良となるし、一方、その濃度が高すぎると、ブリー
ドによる外観不良が生じ易く、また高価となるので好ま
しくない。主粉体と配合粉体のドライブレンドは、通常
の粉体混合装置、例えばヘンシェルミキサー、回転式混
合機等を用いることにより容易に行うことができる。 【００１５】 【発明の効果】主粉体に特定割合の酸化防止剤含有配合
粉体を配合させた本発明の組成物は、透明性、金属接着
性、耐ピンホール性、耐酸化乃至熱劣化性に優れている
ところから、種々の粉体加工に使用することができる。
すなわち、流動浸漬法や溶射法のような粉体塗装用の材
料として、とくに金属製品の防食用や装飾用の被覆材と
して有用である。また回転成形やスラッシュ成形の材料
としても使用することができる。 【００１６】 【実施例】 １．粉体の製造 （１）主粉体の製造 メタクリル酸含有量１０重量％、メルトフローレート３
５ｇ／１０分のエチレン・メタクリル酸共重合体（Ｅ・
ＭＡＡ）を液体窒素で凍結した後、衝撃粉砕機で微粉砕
後分級し、６０メッシュパスの粉体を得た。（平均粒径
約２００μｍ） 【００１７】（２）配合粉体の製造 粉砕前の上記Ｅ・ＭＡＡ共重合体１００重量部と、酸化
防止剤としてイルガノックス１０７６（チバガイギー社
製）１重量部及び耐候安定剤としてサノールＬＳ７７０
（三共（株）製）２重量部を２軸押出機を用いて溶融混
合し、ペレット状のブレンド物を得た。次いで（１）の
方法に準じ６０メッシュパスの粉体を得た。（平均粒径
約２００μｍ） 【００１８】（３）従来方法による粉体の製造 Ｅ・ＭＡＡ共重合体１００重量部と酸化防止剤としてイ
ルガノックス１０７６（チバガイギー社製）０．１重量
部及び耐候安定剤としてサノールＬＳ７７０（三共
（株）製）０．２重量部を単軸押出機を用いて溶融混合
し、ペレット状のブレンド物を得た。次いで（１）の方
法に準じ、６０メッシュパスの粉体を得た。（平均粒径
約２００μｍ） 【００１９】２．評価用成形品の作成 （１）プレスシートの作成 所定量の粉体ブレンド物を熱プレス機を用いて１６０℃
５分予熱した後、更に１６０℃５分、１００ｋｇ／ｃｍ
² に加圧し、冷却後１ｍｍ厚の熱プレスシートを作成し
た。 【００２０】（２）金属への粉体コート品の作成 厚み２ｍｍの光沢のある金属製角板をオーブン内で予熱
温度２６０〜３００℃で１０分加熱する。その後、角板
に粉体を均一にコートし、オーブン温度２００℃のオー
ブンで５分間焼付けを行なった後、室温で冷却を行なっ
た。膜厚は約０．５ｍｍであった。 【００２１】３．物性評価方法 （１）透明性 プレスシート及び粉体コート品の透明性を従来品と目視
にて比較した。 【００２２】（２）耐ピンホール性 粉体コート品上の気泡等の発生の有無を目視にて判定し
た。 【００２３】（３）接着力 粉体コート品の膜厚０．５ｍｍのシートを１８０°剥離
の条件で剥離試験を行なって接着強度を測定し、接着強
度２ｋｇ／２０ｍｍ巾以上を合格とした。 【００２４】（４）耐熱性 上記、粉体コート品をさらに３０分、２００℃のオーブ
ンで加熱し変色の有無を目視で判定した。 【００２５】（５）耐候性 上記、粉体コート品を６３℃サンシャインウェザロメー
ターにて５００時間照射を行なって外観変化を目視にて
判断した。 【００２６】［実施例１〜２、比較例１］Ｅ・ＭＡＡ主
粉体と配合粉体を９０／１０、８０／２０及び５０／５
０の重量比で混合した粉体組成物を用いてプレスシート
及び粉体コート品を作成し、透明性、接着性等各種物性
を測定した。結果を表１に示す。 【００２７】［比較例２〜３］また、従来法のメルトブ
レンドによるＥ・ＭＡＡ粉体及び、実施例１〜２の主粉
体として使用した、酸化防止剤も耐候剤も添加しないＥ
・ＭＡＡ粉体によるプレスシート及びコート品との比較
も行なった。結果を表１に示す。 【００２８】表１の結果において、主粉体に対して配合
粉体の量を多くした比較例１の組成物では製品の透明性
が不良であり、従来法のメルトブレンドにより添加剤を
添加した粉体を用いた場合（比較例２）も同様に良好な
透明性が得られず、プレスシート、コート品とも白濁し
たものとなった。また、酸化防止剤も耐候剤も添加しな
い粉末を用いた場合（比較例３）は耐熱性及び耐候性に
劣る。これに反し本発明の配合による粉体組成物からは
透明性良好な製品が得られ、耐候性や耐熱性にも優れ、
表面コート材等、粉体塗料として好ましい品質を有する
ものである。 【００２９】 【表１】 E・MAA ：エチレン・メタクリル酸共重合体（MAA 10重量
％、MFR 35dg/min）

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 不飽和カルボン酸含有量が５〜３０重量
   ％のエチレン・不飽和カルボン酸共重合体又はそのアイ
   オノマーの平均粒径が３００μｍ以下の粉体７０〜９８
   重量％と、酸化防止剤を含有し、不飽和カルボン酸含有
   量が５〜３０重量％のエチレン・不飽和カルボン酸共重
   合体又はそのアイオノマーの平均粒径が３００μｍ以下
   の粉体３０〜２重量％とをドライブレンドしてなる粉体
   加工用組成物。