JPH09241537A - 粉体塗装用樹脂組成物およびそれを用いた粉体塗料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗装膜面が均一で、塗装膜面の耐衝撃性を付
与したＥＶＯＨからなる粉体塗装用樹脂組成物およびそ
れを主成分とする粉体塗料を提供すること。 【解決手段】 エチレン含有量１５〜７０モル％、酢酸
ビニル成分のけん化度が８０モル％以上、メルトインデ
ックスが１〜１００ｇ／１０分のエチレンー酢酸ビニル
共重合体けん化物からなり、下記（１）、（２）を満足
する粉体塗装用樹脂組成物を提供すること。 ２０≧ＢＴ（３００）≧０．１ ・・・・（１） １０≧ＢＴ（１２０）≧０．１ ・・・・（２） 但し、 ＢＴ（１２０）・・・１２０℃（乾燥エアー中）、２４
時間加熱後の重量減少率（％） ＢＴ（３００）・・・３００℃（乾燥エアー中）、１０
分間加熱後の重量減少率（％） また、エチレン含有量１５〜７０モル％、酢酸ビニル成
分のけん化度が８０モル％以上、メルトインデックスが
１〜１００ｇ／１０分のエチレンー酢酸ビニル共重合体
けん化物１００重量部に対し、酸性化合物を０．０００
１〜１重量部含有し、かつ沸点２００℃以下の低沸点化
合物を０．１〜１重量部含有する粉体塗装用樹脂組成物
を提供すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属、陶器、ガラスな
どにコーティング可能なガスバリアー性、耐溶剤性に優
れたエチレンー酢酸ビニル共重合体けん化物（以下ＥＶ
ＯＨと略す）からなる粉体塗装用樹脂組成物およびそれ
を主成分とする粉体塗料に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、粉体塗装用樹脂として、ポリエチ
レン、ポリアミド、エポキシ樹脂などの粉体が、主とし
て金属（基材）を錆や溶剤から守る為に用いられてきて
おり、特に最近、基材の形状が複雑であったり、環境問
題より溶剤系塗料の使用が控えられ、また 生産速度の
向上、コスト低減などが期待されることから粉体塗装が
注目されている。

【０００３】しかしながら、これらの樹脂は金属などと
の密着性が悪く、且つガスバリアー性（特に酸素ガス）
や耐溶剤性が充分でない為に必要以上に塗膜を厚くせざ
るを得ず、そのために経済性に劣る欠点があった。その
ため、上記欠点を解決するため、ＥＶＯＨ粉末を粉体塗
装用樹脂として用いる方法が特開昭５１−９１２６号、
特開平３−１１５４７２号に開示されてはいるが、塗膜
厚みの均一性が充分でないという問題があった。

【０００４】また、塗装用ＥＶＯＨ粉体をガス流動さ
せ、加熱基材に付着／溶融塗装する流動床法、静電気で
帯電させた粉体を粉体とは異なる極性を持つ基材に塗布
後、粉体を加熱／溶融塗装する静電塗装法、あるいは、
特にガスバーナーのノズル中心部より流動粉体を吐出さ
せ、炎の中で粉体を溶融させつつ基材表面に吹付け塗装
する溶射法において、塗装膜面が衝撃により破壊されや
すく、発生したクラックの為に、耐溶剤性、耐候性が大
幅に悪化するなどの問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、塗装
膜面が均一で塗装膜面の耐衝撃性を付与したＥＶＯＨか
らなる粉体塗装用樹脂組成物およびそれを主成分とする
粉体塗料を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的は、エチレン含
有量１５〜７０モル％、酢酸ビニル成分のけん化度が８
０モル％以上、メルトインデックスが１〜１００ｇ／１
０分のエチレンー酢酸ビニル共重合体けん化物からな
り、下記（１）、（２）を満足する粉体塗装用樹脂組成
物を提供することにより達成される。 ２０≧ＢＴ（３００）≧０．１ ・・・・（１） １０≧ＢＴ（１２０）≧０．１ ・・・・（２） 但し、 ＢＴ（１２０）・・・１２０℃（乾燥エアー中）、２４
時間加熱後の重量減少率（％） ＢＴ（３００）・・・３００℃（乾燥エアー中）、１０
分間加熱後の重量減少率（％）

【０００７】また、エチレン含有量１５〜７０モル％、
酢酸ビニル成分のけん化度が８０モル％以上、メルトイ
ンデックスが１〜１００ｇ／１０分のエチレンー酢酸ビ
ニル共重合体けん化物１００重量部に対し、酸性化合物
を０．０００１〜１重量部含有し、かつ沸点２００℃以
下の低沸点化合物を０．１〜１重量部含有する粉体塗装
用樹脂組成物を提供することによっても達成される。さ
らに、上記のような粉体塗装用樹脂組成物を主成分とす
る粉体塗料を提供することによっても達成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明で用いるＥＶＯＨは、エチ
レン含有量１５〜７０モル％、好適には２０〜６０モル
％、酢酸ビニル成分のけん化度は８０モル％以上、好適
には８５モル％以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体け
ん化物である。ＥＶＯＨのエチレン含有量が１５モル％
未満では耐水性、高湿時のガスバリアー性が悪化する。
一方、７０モル％を越えると耐溶剤性、低湿時のガスバ
リアー性が悪化する。また、けん化度が８０モル％未満
では耐溶剤性、ガスバリアー性が悪化する。

【０００９】また、本発明のＥＶＯＨのメルトインデッ
クス（ＭＩ）｛１９０℃、２１６０ｇ荷重下で測定；た
だし、融点が１９０℃付近あるいは１９０℃を越えるも
のは２１６０ｇ荷重下、融点以上の複数の温度で測定
し、片対数グラフで絶対温度の逆数を横軸、メルトイン
デックスを縦軸（対数）としてプロットし、１９０℃に
外挿した値｝は１〜１００ｇ／１０分、好適には１〜６
０ｇ／１０分である。ＭＩが１ｇ／１０分未満では溶融
流動性が悪く、塗膜面の平滑性が劣る。一方、１００ｇ
／１０分をこえると溶融張力が不足し基材からの垂れが
生じ、膜面強度が不足する。

【００１０】本発明のＥＶＯＨは本目的を阻害されない
範囲で少量の共重合モノマーで変性されていてもよく、
共重合モノマーとしては、プロピレン、１−ブテン、１
−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、アクリル酸エ
ステル、メタクリル酸エステル、マレイン酸、フタル
酸、イタコン酸、アルキルビニルエーテル、Ｎ−ビニル
ピロリドン、Ｎ−ノルマルブトキシメチルアクリルアミ
ド、Ｎ−（２−ジメチルアミノエチル）メタクリルアミ
ド類あるいはその４級化物、Ｎ−ビニルイミダゾールあ
るいはその４級化物、ビニルトリメトキシシラン、ビニ
ルトリエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラ
ン、ビニルトリアセトキシシラン等が挙げられる。ま
た、ＥＶＯＨの溶融粘度等の調節剤として、ホウ酸、ホ
ウ酸金属塩、ホウ酸エステル、ホウ素錯体等のホウ素系
化合物を添加しても良い。さらに 熱安定性、色相を良
好にすべく酸化防止剤などの添加を行う場合もある。

【００１１】また、下記式（１）および（２）を満たす
ことで良好な塗膜を得ることができる。 ２０≧ＢＴ（３００）≧０．１ ・・・・（１） １０≧ＢＴ（１２０）≧０．１ ・・・・（２） 但し、 ＢＴ（１２０）・・・１２０℃（乾燥エアー中）、２４
時間加熱後の重量減少率（％） ＢＴ（３００）・・・３００℃（乾燥エアー中）、１０
分間加熱後の重量減少率（％）

【００１２】すなわち、ＢＴ（３００）の値は２０≧Ｂ
Ｔ（３００）≧０．１を満足しなければならず、さらに
１５≧ＢＴ（３００）≧０．５を満足することが好まし
い。ＢＴ（３００）の値がこの範囲にあることによっ
て、良好な塗膜を得ることができる。ＢＴ（３００）が
０．１未満では塗装表面が荒れ、ＢＴ（３００）が２０
を越えたのでは耐衝撃性の改善が望めない。また、ＢＴ
（１２０）の値は１０≧ＢＴ（１２０）≧０．１を満足
しなければならず、さらに８≧ＢＴ（１２０）≧０．３
を満足することが好ましい。ＢＴ（１２０）の値がこの
範囲にあることによって、良好な塗膜を得ることができ
る。ＢＴ（１２０）が０．１未満では塗装表面が不均一
化し、ＢＴ（１２０）が１を越えたのでは発泡のためか
凹凸の激しい塗装膜面となる。

【００１３】また、ＥＶＯＨ１００重量部に対し、酸性
化合物を０．０００１〜１重量部含有し、かつ沸点２０
０℃以下の低沸点化合物を０．１〜１重量部含有する粉
体塗装用樹脂組成物を提供することによっても良好な塗
膜を得ることができる。

【００１４】ここで、酸性化合物としては、塩酸、硫
酸、硝酸、ホウ酸、リン酸、リン酸二水素カリウム、リ
ン酸二水素ナトリウムどの無機酸性化合物、コハク酸、
アジピン酸、安息香酸、カプリン酸、クエン酸、ラウリ
ン酸、酢酸などの有機酸性化合物、あるいはアスパラギ
ン酸、アミノ安息香酸、グルタミン酸などのアミノ酸な
どがあげられるが、必ずしもこれに限定されるものでは
ない。また、これらのうち１種または２種以上を用いる
こともできる。

【００１５】酸性化合物の含有量は、ＥＶＯＨ１００重
量部に対して０．０００１〜１重量部であるが、０．０
０１〜０．８重量部が好適である。なお、製造工程など
で混入する微量のアルカリ性物質のために、該酸性化合
物が中和される場合があるが、この場合、該酸性物質を
含有するＥＶＯＨ粉体試料２０ｇを蒸留水１００ｇ中に
投入し、１００℃、３時間加熱した後の液のｐＨが５以
下の酸性を示すことが重要である。酸性化合物の含有量
が０．０００１重量部以下では、耐衝撃性の改善がのぞ
めず、０．１重量部以上では塗装表面が荒れる。

【００１６】該酸性化合物をＥＶＯＨに添加する方法と
しては、特に限定されるものではないが、押出機を用い
て、ＥＶＯＨ樹脂と該酸性化合物とを溶融ブレンド、ペ
レット化した後、粉末化する方法、ＥＶＯＨ粉体に直接
該酸性化合物をドライブレンドする方法、あるいは、Ｅ
ＶＯＨ粉体に溶剤で溶解した該酸性化合物を噴霧後、溶
剤を除去する方法、 ＥＶＯＨ樹脂を溶剤で溶解した該
酸性化合物溶液に浸漬、乾燥後粉末化する方法などが考
えられる。

【００１７】また、沸点２００℃以下の低沸点化合物と
しては、特に親水性化合物が好ましく、メタノール、エ
タノールなどのアルコール系化合物、水などが挙げられ
る。しかし、塗装には高温加熱操作が含まれる為、安全
性、環境の面より水が好適に用いられる。該低沸点化合
物の含有量はＥＶＯＨ１００重量部に対して０．１〜１
重量部である。０．１重量部以下では塗装膜面が不均一
化する。一方、１重量部以上では、急激な昇温を伴う溶
射法において、粉体内部での該低沸点化合物の揮発、発
泡の為か、凹凸の激しい塗装膜面となる。

【００１８】低沸点化合物を添加する方法としては、特
に限定されるものではないが、押出機を用いて、ＥＶＯ
Ｈ樹脂と低沸点化合物とを溶融ブレンド、ペレット化し
た後、粉末化する方法、ＥＶＯＨ粉体に低沸点化合物を
ドライブレンドする方法、ＥＶＯＨ粉体に低沸点化合物
をドライブレンドした後、低沸点化合物を粉体に含浸す
る方法、あるいは ＥＶＯＨ樹脂に低沸点化合物を含浸
させた後粉末化する方法、またＥＶＯＨ粉体に低沸点化
合物の蒸気を接触、吸収させる方法などが考えられる。

【００１９】さらに、本発明のＥＶＯＨは本目的を阻害
されない範囲で他の樹脂、例えば、基材との接着性、柔
軟性、表面光沢等をより改善するために、無水マレイン
酸変性ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリアミド、ポ
リエステル、ポリスチレン系樹脂、エポキシ変性樹脂等
を溶融混合、あるいは粉体同士を混合することは自由で
ある。 また、顔料の添加、無機微粉末の添加も出来
る。無機粉末としては、ケイ素、アルミ、鉄、亜鉛、マ
グネシウム、ナトリウムなどおよびその酸化物、水酸化
物、塩化物あるいはその混合物、アロイなどとくに限定
する物ではないが、粒径としては、１０μ以下が８０％
以上、好適には２μ以下が８０％以上、より好適には１
μ以下が８０％以上である。

【００２０】さらに、本発明のＥＶＯＨ粉体の粒子径
は、２０〜１００メッシュ（ＪＩＳーＫ８８０１）すな
わち、２０メッシュ篩を通過するもので、１００メッシ
ュ篩を通過しない物を８０重量％以上含むものであり、
好ましくは、３０〜１００メッシュを８０重量％以上含
むものである。２０メッシュ篩を通過しない粉径の大き
いものを大量使用すると、ノズルの閉塞あるいは塗膜の
平滑性がそこなわれる。一方、１００メッシュ篩を通過
する粉径の小さなものを大量使用すると、火炎、爆発な
どの危険が生じやすくなる。

【００２１】本発明における粉体塗装とは、流動浸漬
法、静電法、溶射法、回転成形法などの塗装であり、こ
のうち特に溶射法、静電法による塗装が好適である。溶
射法とは、ノズルより粉体樹脂を火炎とともに基材に噴
射し融着させる方式であり、一度の溶射では薄層しか形
成されず、またムラが大きいことから通常３〜５回繰り
返し溶射塗装される。そのために樹脂は絶えず６００〜
８００℃の炎に接触することとなり熱劣化による着色、
発泡、ムラが生じやすい。静電法とは、帯電させた粉体
をエアーガンなどで、粉体とは逆の極性を有する基材に
吹き付け、基材に所定厚みの粉体を塗布した後、２００
〜４００℃の加熱炉に投入し粉体が完全に溶融し平滑な
表面に仕上がるまで加熱後、冷却する方式をさす。流動
浸漬法とは、粉体を空気などのガス流体で流動させた浴
の中に、２００〜４００℃に加熱した基材（金属、ガラ
ス、陶器など）を１〜３０秒浸漬し、基材に溶融付着し
た粉体が完全に溶融し平滑な表面に仕上がるまで放置冷
却、あるいは再度加熱冷却する方式をさす。回転成形法
とは、回転する容器状の基材を外側よりガスバーナーな
どで２００〜４００℃に加熱し、容器の内側に粉体樹脂
を噴霧投入し溶融塗装する方式をさす。

【００２２】上記、４方式はそれぞれ１回あるいは２回
以上塗装する場合があり、粉体樹脂の銘柄を変更して多
層化する場合、あるいは方式を変更して多層化する場合
がある。さらに、基材との接着性を向上するためにあら
かじめアンカーコート剤（接着性付与剤）を基材に塗布
する場合もある。

【００２３】本発明において、粉体塗装の対象となる基
材としては、金属（鋼板、鉄板、金網など）が代表的な
ものとしてあげられ、例えば金属製タンクの内外面、ポ
ンプインペラーの表面、金属パイプの内外面、フェンス
などの金網表面など単純な表面から複雑な表面などにお
よぶ。さらに、基材としては陶器、セラミック、ガラ
ス、プラスチックなどもあげられる。

【００２４】以下実施例により本発明をさらに説明する
が本発明はこれによってなんら限定を受けるものではな
い。なお、ＢＴ（１２０）の測定法は次のとおりであ
る。試料粉体１０ｇを秤量瓶に採取し秤量した後、秤量
瓶の蓋を外して１２０℃のエアー乾燥機内で２４時間乾
燥し、五酸化二リンを用いた乾燥デシケーター中で放冷
した後手早く秤量して重量減少率を求めた。また、ＢＴ
（３００）については３００℃のエアー乾燥機内で１０
分間乾燥して上記と同様にして測定した。

【００２５】

【実施例】

実施例１ ３０φ二軸押出機（押出温度２００℃、吐出量２０ｋｇ
／ｈｒ）にＥＶＯＨ（エチレン含有量３１モル％、けん
化度９９．６％、メルトインデックス４．３ｇ／１０
分）１００重量部と、１００ｇ／Ｌのアジピン酸水溶液
１重量部を投入しペレット化をおこなった。得られたペ
レットを低温粉砕機（液体窒素使用）にかけ、２０メッ
シュ金網通過、１００メッシュ篩い上の粉体を採取し
た。該粉体をスチーム加湿下４０℃ー３時間攪袢し調湿
を行った後、上記同様の篩いにかけ粉体塗装用粉体を得
た。該粉体のＢＴ（１２０）は０．６％であり、ＢＴ
（３００）は３．７％であった。

【００２６】該粉体を溶射設備に投入し、溶剤で脱脂、
洗浄した１５０×２５０×２ｍｍの鋼板に吹き付け、大
気中で放冷した。得られた鋼板の光沢度、平滑性は良好
であった。また、該鋼板を零下４０℃に冷却し１ｋｇの
硬球を２ｍ高さより落下させ耐衝撃性を評価したが、塗
装膜面にはクラックが生じなかった。

【００２７】実施例２ 実施例１と同一の粉体を流動床装置（ステンレス性：直
径＝２００ｍｍ、高さ＝３００ｍｍ、底部付近より焼結
金属性金網を通し空気を均一に吹上）に投入し粉体を均
一に流動させ、溶剤で脱脂、洗浄し、３００℃に加熱し
た１５０×２５０×２ｍｍの鋼板を約３秒間浸漬した。
取出し後、さらに塗装面の平滑性を出すために、３００
℃電熱炉に１０分間放置した後、大気中で放冷した。該
鋼板の光沢度は良好であり、また 実施例１と同様の耐
衝撃性評価においてもクラックは認められなかった。

【００２８】実施例３、比較例１〜３ ＥＶＯＨおよび添加剤の種類、配合量を変えた以外は実
施例１と同様にして塗膜を形成した。結果を表１に示
す。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【発明の効果】塗装膜面が均一で、塗装膜面の耐衝撃性
を付与したＥＶＯＨからなる粉体塗装用樹脂組成物およ
びそれを主成分とする粉体塗料を提供することができ
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エチレン含有量１５〜７０モル％、酢酸
   ビニル成分のけん化度が８０モル％以上、メルトインデ
   ックスが１〜１００ｇ／１０分のエチレンー酢酸ビニル
   共重合体けん化物からなり、下記（１）、（２）を満足
   する粉体塗装用樹脂組成物。 ２０≧ＢＴ（３００）≧０．１ ・・・・（１） １０≧ＢＴ（１２０）≧０．１ ・・・・（２） 但し、 ＢＴ（１２０）・・・１２０℃（乾燥エアー中）、２４
   時間加熱後の重量減少率（％） ＢＴ（３００）・・・３００℃（乾燥エアー中）、１０
   分間加熱後の重量減少率（％）
2. 【請求項２】 エチレン含有量１５〜７０モル％、酢酸
   ビニル成分のけん化度が８０モル％以上、メルトインデ
   ックスが１〜１００ｇ／１０分のエチレンー酢酸ビニル
   共重合体けん化物１００重量部に対し、酸性化合物を
   ０．０００１〜１重量部含有し、かつ沸点２００℃以下
   の低沸点化合物を０．１〜１重量部含有する粉体塗装用
   樹脂組成物。
3. 【請求項３】 請求項１ないし２に記載の粉体塗装用樹
   脂組成物を主成分とする粉体塗料。