JPS60104167A - エポキシ樹脂粉体塗料とその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は保存性および硬化性の良好なエポキシ樹脂粉
体塗料とその製造法に関する。

従来、エポキシ樹脂粉本塗料は、省資源、省エネルギー
の観点から、またこれより形成される塗膜がすぐれた絶
、１、石生、防食性を／バすことから、種々の用途に用
いられてきている。さらに１侍近では、塗装作業性を改
善するために、硬化促進剤を用いた速硬化タイプのエポ
キシ樹脂粉体塗料か出現してきている１゜ ところが、上記１車ｊ１史化タイプの粉体塗料は一般に
粉体状態での保存性が悪（実用性に乏しかった。

また速硬化性と１呆存性とのバランスをとる目的で硬化
促進剤のｊＪを調整する方法かあるか、元来硬化促進剤
の添加中、は少）、シーのため、上記バランスかとりに
＜＜、品質的に安定しない問題かあった。

さらに別の方法として硬化促進剤の室ｌｆａ付近での活
性度を低下させる目的で、硬化促進剤の活性点部分を化
学的にトラップする方法が試みられているが、この場合
高温での反応時に硬化促進剤の活性興の両生が充分でな
（なるという傾向があり、そのために期待する速硬化性
が得られないという欠点を有していた。

この発明者らは、上記観点から鋭意検−］した結果、硬
化促進剤をエポキシ樹脂およびその硬化剤に混合するに
当たって、予め上記エポキシ樹脂より尚融点の、）δ１
脂と混合して粉末化しこれをエポキシ樹脂とその硬化剤
に溶融混合ないし粉末混合（トライブレンド）したとき
には、保ｒＹ性と硬化性とに共にすぐれた速硬化タイプ
の粉体塗料が得られることを知り、この発明を完成する
に至ったものである。

すなわち、この発明は、ａ）エポキシ４ｉｊＪ脂からな
る主剤、ｂ）その硬化剤およびＣ）硬化促進剤と上記エ
ポキシ４ｉ’ｉｉ脂主剤より闘融点の樹脂とを含む樹脂
粉末を含冶することを特徴とするエポキシ樹脂粉体塗料
に係る第１の発明と、」−記粉体塗才・１の製造方法に
１糸る？１３２の発明とから７謀る。

この発明のエポキシ樹脂粉体塗料は、エポキシ樹脂主剤
およびその硬化剤に混合されてする硬化促進剤が上記主
剤より尚融点の樹脂で被覆された状態にあるため、粉体
状態での保存性に非常にすぐれているとともに、使用時
溶融硬化させる際には上記局融点樹脂による被覆が解除
されてエポキシ樹脂主剤および硬化剤との急激な接触に
より良好な硬化性を得ることができる。

また、上記高融点樹脂の使用により、エポキシ樹脂主剤
および硬化／’ｒｌＩに対する硬化促進剤の相対量を保
存性の低下を音たずことなく、旧人でき、しかもエポキ
シ４’１を脂主剤および硬化剤に対してｈ’、Ｕ　ＫＩ
ｓ促進剤を増量したかたちで混合できるためにこのＪ１
η量効果によって硬化促進剤の均一分散性に非常に好結
果を１１．コることかでき、これら働きによって前記」
−ぐ好ｌよ硬化性かさらに一段と助長される。

このように、この発明によれは、粉体状態での保存性と
使用時の硬化性とに共にすくれた速１！す１化タイプの
エポキシ樹脂粉体塗料を提供て・＼るという卓越した効
果がｔ′−１られろ。

このウラ明において使用するａ、ｂ成分としてのエポキ
シ樹脂主剤および同化剤としては従来公知のものがいず
れも使用ｉ」能であるが、特に硬化剤としではフェノー
ル樹脂、クレゾール樹脂、ビスフェノールＡ１変性ビス
フエノールＡ１ハイドロキノンなどのフェノール性水酸
基を有する化合物または無水ピロメリット酸、無水ペン
ゾフエ／ンテトラカルホン酸、無水ブタンテトラカルホ
ン酸、無水トリメリット酸、無水テトラヒドロフタル酸
、無水フタル酸などの酸無水物基を有する化合物か好適
である。この硬化剤としては常ｉＬ’ｔで固形のものか
好ましい。

エポキシ樹脂主剤と硬化剤との使用割合は、エポキシ樹
脂１当量に対して硬化剤が通常０６〜１．３当量となる
割合、硬化剤の種類かフェノール性水酸基ないし酸無水
物基を有する化合物の場合は特に０．７〜１３当ｉ」と
なる割合とするのがよい。

これらエポキシ樹脂主剤と硬化剤とに／ｌ−合されるＣ
成分としての前記樹脂粉末は、硬化促進剤と上記エポキ
シ４ｉ脂主剤より高融点の樹脂を含むものであるが、こ
こで硬化促進剤としては硬化剤がフェノール性水酸基な
いし酸無水物基を有する化合物の場合イミダゾール化合
物や第三糾アミン化金物の如き塩基性化合物が好適であ
る。

エポキシ樹脂主剤より尚融点の樹脂としては、エポキシ
樹脂主剤の融点より１０’Ｃ以上、好適には１５′Ｃ以
上、通常１５〜４０’Ｃ市い融点を有するものであれば
よい。この高融点樹脂のｈ・１点の範囲としては６０〜
Ｊ４０”Ｃ，好ましくは７０〜１２０゛Ｃである。

このような高融点樹脂として使用ｉｊＪ能な代表的なも
のとしては、エポキシ樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重
合体およびポリエステル樹脂を挙けることかできる。

上記硬化促進剤と尚融点樹脂とを含む樹脂粉末は、両成
分を溶融混合し冷却後粉砕してつくられるか、粒子径と
しては６ｏメツシユパス、好適には８０メツシユパスで
あるのがよい。粒子径が大きすきてはエポキシ樹脂主剤
および１便化剤に対する均一分散性や硬化性に問題を生
じるおそれかあるため、好ましくない。

この樹脂粉末のエポキシ樹脂主剤および硬化剤に対する
配合割合は、エポキシ樹脂主剤と硬化剤との合計’；：
＋ｋ　５０〜９２重量％、好適には７０〜９０重量％に
対して、樹脂粉末中の硬化促進剤と高融点樹脂との合計
量が５０〜８山量％、好適には３０〜１０重量％である
のがよい。

またこのときの硬化促進剤量としては、これと高融点樹
脂との合計社中０５〜２０市Ｍｋ％、好適には０７〜１
５重伍％を占める割合、つまりはエポキシ樹脂主剤、硬
化剤、高融点樹脂および硬化促進剤からなる四成分中に
占める硬化促進剤の割合が０．０５〜１０重量％、好適
には０１〜５重量％となる割合とされているのがよい。

樹脂粉末および硬化促進剤の使用門が過少ないし過多と
なると、いずれも保存性と速硬化性とのｔ１ｊ立力糟Ｉ
Ｌシ＜なり、また樹脂粉末か過多となる七エポキシ樹脂
本来の特性が損なわれる結果となり、好ましくない。

つきに、上記この発明のエポキシ樹脂粉体塗料の製造法
につき説明する。この製造θＳには、一般の粉体塗ネ」
の場合と同様のふたつの方法がある。

ひとつは、エポキシ樹脂主剤と硬化剤とを含む樹脂粉末
を常法にしたがって調製しこれに硬化促進剤とエポキシ
樹脂主剤より制融点の樹脂とを含む前記樹脂粉末を粉末
混合つまりドライフレンドする方法である。この方法自
体は、トライブレンドするべき硬化促進剤が尚融点樹脂
で被覆されていること以外は、従来と特に異ｌｊらない
。

上記トライブレンドにより得られるこの発明のエポキシ
樹脂粉体塗料は、エポキシ樹脂主１ｙＩｌ系粉末と有史
化促進剤系粉末とが均一に分散混合されてなるものであ
り、エポキシ樹脂主剤系粉末の粒子径としては、硬化促
進剤系粉末の場合と同様に６０メツシユパス、好適には
８０メツシユパスであるのがよい。

この発明のエポキシ樹脂粉体塗料を胃る他のひとつは、
エボキシイ：ｒｊ脂主剤および硬化剤に硬化促進剤とエ
ポキシ樹脂主剤より高融点の樹脂とを含む樹脂粉末を配
合したのち溶融混合し、冷却後粉砕して粉末化する方法
である。溶融混合法自体は公知であるが、上記溶融混合
に際しては、上記高融点樹脂の融点より低い温度下で行
って溶融混合後も上記粉末の状態を維持させる必要があ
り、この点において公知の溶融混合法とは全く異なる方
法といえる。

すなわち、上記溶融混合を、エポキシ樹脂主剤の融点以
−］二の温度でかつ制融点樹脂粉末の融点より１０”Ｃ
，好適には１５゛Ｃ低い／ｆｉｉｉ度下で行うことによ
り、溶融混合時の硬化促進剤とエポキシ樹脂主剤および
（＋！Ｊ１化剤とのＨｉ′−を接の接Ｊｉｉ’ｉｔをさ
Ｉｔｊ１以って保存性−１（よひ１１史化性の良好なエ
ポキシ樹脂粉体塗料の製造をＩＩＪ能ならしめるもので
ある。

上記溶融混合法で得られるこの発明のエポキシ樹脂粉体
塗料は、エポキシ樹脂主剤および硬化剤の内部にｊｊＪ
４　（Ｉｓ促進剤と上記主剤より高融点の樹脂とを含む
樹脂粉末が均一に分散混合された如き構造をイ〕する一
般に４０メツシユパス、好適には６０メツシユパスの粒
子径を有するものである。ここで硬化促進剤はエポキシ
樹脂主剤系に取り込まれたかたちとなっているが、この
場合でも硬化促進剤とエポキシ樹脂主剤および硬化剤と
の直接の接触は高融点樹脂によって防がれているため、
前記トライブレンドの場合と同様に、やはり保存性およ
び硬化性とに共にすぐれたものとなる。

なお、この発明のエポキシ樹脂粉体塗料には、前述した
各成分つまりエポキシ樹脂主剤、硬化剤、硬化促進剤お
よびエポキシ樹脂主剤より高融点の樹脂のほか、必要に
応じて顔料、充てん剤などの公知の各種添加剤を配合し
ても差し支えない。

これら添加剤はエポキシ樹脂主剤および硬化剤からなる
系に配合してもよいし、また硬化促進剤とエポキシ樹脂
主剤により尚融点の樹脂とを含む樹脂粉末中に配合して
もよい。

この発明のエポキシ樹脂粉体塗料を用いて塗１）・ツ形
成するには、被塗物上に公知の手段で粉末塗工したのち
、エポキシ樹脂主剤およびこの主剤より尚融点の樹脂成
分が共に溶融軟化する温度、一般には１５０〜２４０℃
の温度で、０〜１５分間加熱して硬化させればよい。形
成される通常０．１〜３　ｍＩｎ程１１のｊＪみを荷す
る硬化髄膜は良好な硬化性によって絶縁性、１防食性、
血Ｊ熱性なとのエポキシ樹脂本来のすくれた性能を発揮
する。

以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。

実施例１ エポキシ当量９３０のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
（融点９７°Ｃ）９８．５ｙと２−ウンデシルイミダゾ
ール１．５ｙとを２軸押１１３機により溶融混練し、冷
却後粉砕して８０メツシユ／ｓｏスの樹脂粉末へを得た
。

この樹脂粉末Ａ２０！Ｖ、エポキシ当量６３０のビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂（融点８１°Ｃ）６９６ｙお
よび水酸基当ｍ１２０Ｐ／当量のノボラックフェノール
樹脂１０４ｙを、２軸押用機で８２゛Ｃ下で溶融混合し
、冷却後粉砕して８０メ・ンシュパスのエポキシ樹脂粉
体を料とした。

比較例１ 実施例１て用いたエポキシ当量６３０のビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂８６．７Ｐ、実施例１で用いた水酸基
当ｍ１２０ｙ／当量のノボラックフェノール樹脂１３ｙ
および２−ウンデシルイミダゾール０７３ｙを、２軸押
用機で溶融混合し、冷却後粉砕して８０メツシユパスの
エポキシ樹脂粉体塗料とした。

実施例２ 実施例１で用いたエポキシ当量６３０のビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂６９．６　（／と水酸基当量１２０、
！／／当量の７ホラツクフエノール］る刊旨１０．４グ
とを浴融混合し、冷却後粉砕して８０メツシユパスの樹
脂粉末Ｂを得た。この樹脂粉末Ｂ８０ｙに実施例１で得
た２−ウンデシルイミダゾールを含む樹脂粉末Ａ２０ｙ
をトライブレンドしてエポキシ樹脂粉体塗料とした。

比較例２ 実施例１で用いたエポキシ当量６３０のヒスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂８６７ｙと実施例］て用いた水酸基当
−１７ｌ２０ｙ／当量の７ホラツクフエノール１舅脂１
３Ｆとを溶融混合し、冷却後粉砕して８０メツシユパス
の樹脂粉末Ｃを得た。この樹脂粉末Ｃ９９，７ｙに２−
ウンデシルイミダゾール０．３ｙをトライブレンドして
エポキシ樹脂粉体塗料とした。

実施例３ 無水トリメリット酸０１モルおよびイ・ノフタル酸０．
５モルと過剰量のエチレングリコールとから得られる酸
１１ＩＩｉ０．３ミリ当ｉ１Ｑ　／　ｙ＋氷水酸価０ミ
１ノ当社＃＋融点１００℃のポリエステル樹脂９０ｙと
、トリエチレンジアミンＩＱとを、２！ｌ！１ｌＩ４甲
出機により溶融混練し、冷却後：：分砕して６０メ゛ン
シユパスの樹脂粉末りを得た。

この樹脂粉末Ｄ３０Ｐ、実施例１で川０た工４ゼキシ当
ｉｔ　６３０のヒスフェノールＡ型エポキシ樹脂６４４
ｙおよび無水ペンゾフエノンテトラフＪルポン酸５６ｙ
を、２軸押用機で８５′”Ｃ下で浴融混合し、冷却後′
Ｊｌω砕して６０メツシユノマスの工、１ミキシ樹脂扮
体塗料とした。

比較例３ 実施例１で用いたエポキシ当ｈＬ６３０のビスフェノー
ルＡ型エポキシ（＜１４脂８９．２＋ｌｉ’、無水ベン
゛）゛フエノンアトラカルボン酸１．８’；／ｂよひト
リエチレンジアミン３ｙを、２軸押出槻で溶融混合し、
冷却後粉砕して６０メツシユ／　ｓｏスのエポキシ樹脂
粉体塗料とした。

実施例４ 実施例１で用いたエポキシ当量６３０のビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂６４．４ｙと（７１６水ベンゾフェノ
ンテトラカルボン酸５６ｙとを溶融混合し、冷却後粉砕
して８０メツシユパスの樹脂粉末Ｅを得た。この樹脂粉
末Ｅ７０Ｐに実施例３で得たトリエチレンジアミンを含
む樹脂粉末Ｄ３０ｆ／をトライブレンドしてエポキシ樹
脂粉体を料とした。

比較例４ 実施例１で用いたエポキシ当量６３０のビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂８９．２　ｙと無水ベンゾフェノンテ
トラカルボン酸７８ｙとを溶融混合し、冷却後粉砕して
８０メツシユパスの樹脂粉末Ｆを得た。この樹脂粉末Ｆ
、９７ｙにトリエチレンジアミン３ｙを′帛温下で混合
してエポキシ樹脂粉体塗料とした。

上記実施例１〜４および比較例１〜４の各塗料のゲル化
時間、保存性および硬化性を調べた結果は、後記の第１
表に示されるとおりであった。なお、各特性は以下の如
（測定した。

〈ゲル化時間〉 熱板法により１５０℃および２００　°Ｃでのゲル化時
間を測定した。

く保　存　性〉 塗料を３０’Ｃで３ケ月間保存したのち、１５０’ｃに
加熱した被塗物上に約０．３１１ｕ厚の塗膜を形成し、
この塗膜の平滑性が良好である場合を（○）、外観が不
良である場合を（×）と判断した。

〈硬　化性〉 塗料を被塗物上に加熱塗工して１５０’Ｃで３０分間硬
化させて約０．３　ｍｍ厚の塗膜を形成し、この壁膜表
面をアセトンを含浸させた布でこすったときに、表向光
沢に変化か認められない場合を（○入光沢が著しく減少
する場合を（×）とした。

第　１　表 なお、上記実施例１，２および比較例１，２の各塗料は
いずれも硬化促進剤としての２−ランチシルイミダゾー
ルを同−市川いたものであり、また上記実施例３，４お
よび比較例３，４の各塗料はいずれも睨化促進剤として
のトリエチレンジアミンを同−市川いたものである。

上記結果からも明らかなように、従来の粉体塗料では硬
化性か保存性かのいずれかに劣っており、特に硬化促進
剤としてトリエチレンジアミンを用いた比較例３，４中
溶融混合法を採用した比較例３では製造直後からほとん
どフロー性がなく、またトライブレンド法を採用した比
較例４にあっても１週間以上保存することは困難であっ
た。

これに苅してこの発明の粉体塗料はいずれの場合も良好
な保存性を有してかつ硬化性にもすぐれて」６す、保存
性と硬化性との両立を容易になしうるものであった。な
お、実施例３，４において（イ（脂粉末Ｉ〕の使用量を
５７にｄｌ；’ｇらし、そのぶんエポキシ樹脂主剤およ
び硬化剤最を増加させたときには、硬化性がやや低下す
る仰向がみられた。これより、樹脂粉末りの使用量をあ
まりに少なく］−ることは、（１史化促進剤であるトリ
エチレンジアミンの絶対ｈ↓不足をきたして好ましくな
いものであることか判った。

特許出願人　日東電気工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔｌ）ａ）エポキシ樹脂からなる主剤、ｂ）その硬化剤
   およびＣ）硬化促進剤と上記エポキシ樹脂主剤より薗融
   点の樹脂とを含む樹脂粉末を含有することをＱ４徴とす
   るエポキシ樹脂粉体塗料。 （２）硬化剤がフェノール性水酸基ないし酸無水物基を
   有する化合物からなり、かつ硬化促進剤が塩基性化合物
   からなる特許請求の範囲第（１）項記載のエポキシ樹脂
   粉体塗料。 （３）塩基性化合物がイミタゾール化合物ないし第三級
   アミン化合物からなる特許請求の範囲第（２）項記載の
   エポキシ樹脂粉体塗料。 （４）エポキシ樹脂主剤より高融点の樹脂かエポキシ樹
   脂、エチレン−酢酸ビニル共也合体ないしその斐性物お
   よびポリエステル樹脂の中から選ばれた少なくとも１桶
   である特許請求の範囲項のいずれかに記載のエポキシ樹
   脂粉体塗料。 （５）硬化促進剤とエポキシ樹脂上７ｆＵより高融点の
   樹脂とを含む樹脂粉末が６０メツシユノ々スである特許
   請求の範囲第（１）〜（４）項のいずれかに記載のエポ
   キシ樹脂粉体塗料。 （６）エポキシ樹脂主剤と硬化剤との合計ｍｌ．５０〜
   ９２重潰５随〜９２ 剤より商１−’ｌ’ｌ！点の樹脂との合計量が５０〜８
   市緻％である特許請求の範囲第（１）〜（５）項のいず
   れかに記載のエポキシ樹脂粉体塗料。 （７）ＩＩＩＩＩ化促進剤がこれとエポキシ樹脂主剤よ
   り高融点の樹脂との合計量中０５〜２０市鴫％を占める
   特許請求の範囲第（６）項記載のエポキシ樹脂粉体塗料
   。 （８）エポキシ樹脂からなる主剤およひその硬化剤に硬
   化促進剤と上記エポキシ樹脂主剤より高１１；”ｌ”’
   点の樹脂とを含む樹脂粉末を配合したのち、エポキシ樹
   脂主剤の融点以上でかつ上記樹脂粉末の素点より低いｌ
   素度下で溶融混合し、冷却後粉砕することを特徴とする
   エポキシ樹脂粉体塗料の製造法。