JPH10330651A - 粉体塗装用樹脂粉体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プライマーを使用することなく接着性の高い
ポリアミド塗膜が得られる粉体塗装用樹脂粉体を提供す
る。 【解決手段】 ナイロン１１、ナイロン１２またはそれ
らの共重合体等のポリアミドまたはポリエーテルエステ
ルアミドと、接着性付与剤として水酸基含有脂環族系炭
化水素樹脂とを含む粉体塗装用樹脂粉体。水酸基含有脂
環族系炭化水素樹脂は、例えば、シクロペンタジエンを
主原料として作られたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉体塗料すなわち
粉体塗装用樹脂粉体に関するものであり、詳しくは、水
道用パイプ、ガス用パイプ、貯水パネル、継手、グレー
チング、軸受け、ショッピングカート、食器洗浄器カ
ゴ、その他各種カゴ、各種ＯＡ機器部品、自動車部品、
機械部品、スポーツ部品、工具部品等の被覆に使用され
る粉体塗装用樹脂粉体およびこれを用いる被覆金属物品
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にポリアミドやポリエーテルエステ
ルアミドは金属に対する接着性に優れており、そのまま
金属の表面に被覆しても２ｋｇ／ｃｍ²以上の高い剥離
強度が得られるが、より接着強度を高めたり塗膜の耐熱
水剥離性を得たりするためには、ポリアミドやポリエー
テルエステルアミドの被覆の前にプライマー処理が行わ
れる。プライマーとしてはエポキシ樹脂やポリプタジエ
ン樹脂が用いられ、通常には有機溶媒に希釈しディッピ
ングやスプレーにより塗布される。しかしながら、この
プライマー塗布工程での溶剤の揮発が環境面および健康
面の両面から問題視されるようになってきている。ま
た、コストダウンの点から、プライマー塗布工程そのも
のを省略できないかとの要請が強くなってきている。

【０００３】一方、ポリアミド樹脂粉体の接着性を改善
するため、種々の添加剤を加えることが行われている。
例えば、特開昭５５−６５２６３号公報には、ナイロン
樹脂に反応性エポキシ樹脂とポリビニルアセタールを溶
融混合して、接着性の改良された粉体を得ることが記載
されている。特開昭５５−８９３６４号公報には、アイ
オノマーを添加し、金属とのぬれ性を改善することが記
載されている。特公平６−５７７８９号公報には、芳香
族スルホンアミドとアルデヒドおよび／またはジカルボ
ン酸との縮合樹脂を添加して接着性を改良することが記
載されている。

【０００４】しかし、これらの樹脂組成物から得られる
塗膜の耐熱水剥離性は、プライマー処理後に得られる塗
膜のそれと比較して、はなはだ低いものである。また、
接着性を向上させるべく樹脂粉体中のエポキシ樹脂や架
橋剤等の反応性添加剤を増加させた場合、これらと樹脂
との間の高分子反応が進行し、塗料としてのレベリング
性や塗膜の靱性が失われる等の問題が生じる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、プ
ライマーを使用することなく接着性の高いポリアミド樹
脂塗膜が得られ、かつ、得られる塗膜がポリアミドやポ
リエーテルエステルアミドの特性を失わないような粉体
塗装用樹脂粉体を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題を
解決するために鋭意研究した結果、特定の化合物を接着
性付与剤として添加することによって前記課題が解決さ
れることを見い出し、本発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち、本発明の要旨は、ポリアミドま
たはポリエーテルエステルアミドと、水酸基含有脂環族
系炭化水素樹脂を含む粉体塗装用樹脂粉体に存する。ポ
リアミドは、好ましくは、ナイロン１１、ナイロン１２
またはそれらの共重合体である。水酸基含有脂環族系炭
化水素樹脂は、好ましくは、シクロペンタジエンを主原
料として作られたものである。

【０００８】また、本発明の別の要旨は、上記の樹脂粉
体を用いて金属物品を粉体塗装することを特徴とする被
覆金属物品の製造方法に存する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。 ＜１＞粉体塗装用樹脂粉体 本発明においてポリアミドとは、基本単位がアミド結合
されている重合体である。ポリアミドとしては、粉体塗
装に従来使用されているポリアミドを使用することがで
き、用途に合わせて、耐薬品性、耐触性、機械物性等を
考慮して適宜選択される。具体的には、ナイロン−６、
ナイロン−６，６、ナイロン−１０、ナイロン−１１、
ナイロン−１２、ナイロン−６，１０、ナイロン−６，
１２、および、これらの共重合体、および、これらの変
性物が挙げられる。ポリアミドは、その一種を単独で用
いてもよいし、複数のものを混合物として用いてもよ
い。

【００１０】ポリアミドの相対粘度（０．５％メタクレ
ゾール溶液についての２０℃での測定値）は、好ましく
は、１．２０〜２．３、さらに好ましくは１．４０〜
１．８０である。

【００１１】ポリエーテルエステルアミドとは、基本単
位がアミド結合されているポリアミドセグメントと、基
本単位がエーテル結合されているポリエーテルセグメン
トとがエステル結合して成る重合体である。ポリエーテ
ルエステルアミドとしては、粉体塗装に従来使用されて
いるポリエーテルエステルアミドを使用することがで
き、用途に合わせて、耐薬品性、耐触性、機械物性等を
考慮して適宜選択される。具体的には、両末端カルボキ
シル基含有ポリアミドセグメントとポリエーテルジオー
ルセグメントとの重縮合物が挙げられる。ポリエーテル
エステルアミドは、その一種を単独で用いてもよいし、
複数のものを混合物として用いてもよい。

【００１２】ポリアミドセグメントとしては、ナイロン
−６、ナイロン−６，６、ナイロン−１０、ナイロン−
１１、ナイロン−１２、および、これらポリアミドを構
成するモノマーの重縮合により得られたコポリアミドか
ら形成されたものが挙げられ、これらを用いることが好
ましい。

【００１３】ポリエーテルセグメントとしては、ポリテ
トラメチレングリコール、ポリプロピレングリコール、
ポリエチレングリコール、両末端水酸基含有エチレンオ
キシド／プロピレンオキシド共重合体等が挙げられる。

【００１４】ポリアミドセグメントの数平均分子量は一
般に５００〜１００００、好ましくは６００〜５０００
であり、ポリエーテルセグメントの数平均分子量は一般
に２００〜６０００、好ましくは６００〜３０００であ
る。

【００１５】ポリエーテルエステルアミドは、通常に
は、ポリアミドセグメント９５〜１５重量％とポリエー
テルセグメント５〜８５重量％とから形成され、好まし
くは、ポリアミドセグメント２０〜７０重量％とポリエ
ーテルセグメント８０〜３０重量％とから形成される。

【００１６】ポリアミドセグメントとポリエーテルセグ
メントとからのポリエーテルエステルアミドの製造は公
知の方法に従って行うことができる。ポリエーテルエス
テルアミドの相対粘度（０．５％メタクレゾール溶液に
ついての２０℃での測定値）は、好ましくは、１．２０
〜２．３、さらに好ましくは１．４０〜１．８０であ
る。

【００１７】本発明において、水酸基含有脂環族系炭化
水素樹脂とは、水酸基を含むと共に樹脂の主たる骨格に
脂環を有する樹脂である。このような樹脂は、ナフサ分
解油留分のうちＣ５留分ないしＣ９留分、特にシクロペ
ンタジエンを原料にして重合させさらに変性させること
により得ることができる。水酸基含有脂環族炭化水素樹
脂は、その一種を単独で用いてもよいし、複数のものを
混合物として用いてもよい。

【００１８】水酸基含有脂環族系炭化水素樹脂の数平均
分子量は、ＧＰＣ換算で、通常、１５０〜３０００、好
ましくは２００〜１０００である。分子量が低すぎる
と、熔融時に揮発し接着性の向上に寄与しないことがあ
る。また分子量が高すぎると、塗膜形成時のレベリング
性を低下させることがある。

【００１９】水酸基含有脂環族系炭化水素樹脂の水酸基
価（JIS K 0070）は、通常、１００〜６００ｍｇＫＯＨ
／ｇ、好ましくは１００〜３００ｍｇ／ｇである。水酸
基価が低いと、金属への接着性、および、ポリアミドま
たはポリエーテルエステルアミドへの相溶性が低下する
ことがある。また、水酸基価が高いと耐水性が低下する
ことがある。

【００２０】本発明に使用される水酸基含有脂環族系炭
化水素樹脂は市販品として入手することも可能であり、
具体例としては、クイントン１７００（商品名、日本ゼ
オン製）等が挙げられる。

【００２１】水酸基含有脂環族系炭化水素樹脂を添加す
ることによって、接着性が向上するとともに、塗料とし
てのレベリング性や塗膜の物性等が損なわれないという
効果が得られる理由は以下の様に推定される。すなわ
ち、水酸基含有脂環族炭化水素はその高い極性の故にポ
リアミドまたはポリエーテルエステルアミド（以下、ポ
リアミド等ともいう）と相溶し、均一な混合物を生じる
が、ポリアミド等が熔融するような高温では層分離す
る。従って、ポリアミド等と水酸基含有脂環族系炭化水
素とを含む樹脂粉体を金属を被覆する粉体塗料として用
いた場合、金属との界面で水酸基含有脂環族系炭化水素
樹脂が接着性を向上する働きを示す。また、水酸基含有
脂環族炭化水素樹脂はポリアミド等に対して化学的に不
活性であり、塗料としてのレベリング性や塗膜の物性等
を損なうことがない。

【００２２】ポリアミドまたはポリエーテルエステルア
ミドと水酸基含有脂環族系炭化水素樹脂との混合比率
は、求められる接着性や塗膜物性等を勘案して定められ
るが、通常には、ポリアミドまたはポリエーテルエステ
ルアミド１００重量部に対し水酸基含有脂環族系炭化水
素樹脂の添加量は１〜５０重量部、好ましくは５〜３０
重量部である。水酸基含有脂環族炭化水素の添加量が１
重量部より少ないと、接着性改良効果がほとんどみられ
ないことがある。また５０重量部より多いと、ポリアミ
ドまたはポリエーテルエステルアミドに特有の塗膜物性
が損なわれることがある。さらに、粉体のブロッキング
性が高くなり、槽内流動性が低下することがある。

【００２３】本発明の樹脂粉体は全体として上記の水酸
基含有脂環族系炭化水素樹脂を含んでいればよく、粉体
の各粒子が水酸基含有脂環族系炭化水素樹脂を含んでい
るものであってもよいし、水酸基含有脂環族系炭化水素
樹脂の粉体が混合されているものであってもよい。

【００２４】水酸基含有脂環族系炭化水素樹脂のポリア
ミドまたはポリエーテルエステルアミドへの添加方法と
しては、公知の方法が採用できる。例えば、以下の方法
のいずれを採用することも可能である。 （１）水酸基含有脂環族系炭化水素樹脂とポリアミドま
たはポリエーテルエステルアミドとを押出機等を用い熔
融混合し、次いで機械的に粉砕する方法 （２）あらかじめ調製したポリアミドまたはポリエーテ
ルエステルアミドの粉体に水酸基含有脂環族系炭化水素
樹脂の粉体を混合する方法 （３）あらかじめ調製したポリアミドまたはポリエーテ
ルエステルアミドの粉体に水酸基含有脂環族系炭化水素
樹脂の揮発性溶媒による溶液を加えて混合し、この混合
物を乾燥する方法 本発明の樹脂粉体の平均粒度は、粉体塗装方法により適
宜選択されるが、通常には１０〜２００ミクロン、好ま
しくは３０〜１２０ミクロンである。粉体塗装方法によ
って適する粒径が異なるため、粉砕によって得られた粉
体を適当な装置で分級し、粗すぎる粉体および細かすぎ
る粉体を除くことができる。

【００２５】本発明の樹脂粉体には、粉体塗装用樹脂粉
体に通常に使用される種々の他の成分、例えば、充填
剤、酸化防止剤、顔料、耐熱安定剤、耐候安定剤、荷電
調整剤等を添加することができる。

【００２６】＜２＞被覆金属物品の製造方法 本発明の製造方法は、上記の樹脂粉体を用いて金属物品
を粉体塗装することを特徴とする。

【００２７】金属物品としては、特に限定されず、水道
用パイプ、ガス用パイプ、貯水パネル、継手、グレーチ
ング、軸受け、ショッピングカート、食器洗浄器カゴ、
その他各種カゴ、各種ＯＡ機器部品、自動車部品、機械
部品、スポーツ部品、工具部品等を例として挙げること
ができる。

【００２８】金属物品を構成する金属材料は広い範囲か
ら選択することができる。例えば、通常の鋼、メッキ
鋼、アルミニウム、アルミニウム合金等が挙げられる。
本発明の樹脂粉体で粉体塗装される金属物品には、特に
特別の処理を必要としない。しかし、通常の粉体塗装で
行われる脱脂やブラスト処理は、接着性を低下させない
ために行うことが好ましい。特に金属表面の過度の油汚
れは、塗膜の金属への接着性を極度に低下させる恐れが
ある。

【００２９】粉体塗装は公知の方法に従って行うことが
できる。例えば、流動浸漬塗装法および静電塗装法を採
用することができる。

【００３０】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明を説明する。し
かし、本発明がこれらの実施例に限定されることはない
ことは言うまでもない。

【００３１】

【実施例１】１００重量部のナイロン−１２（ダイアミ
ドＬ１７００（商品名））に対し、６重量部の酸化チタ
ン、１重量部の酸化防止剤（イルガノックス１０１０
（商品名））、および、４０重量部の水酸基含有脂環族
系炭化水素樹脂（クイントン１７００（商品名）、ＧＰ
Ｃ換算数平均分子量：３８０、水酸基価(JIS K 0070)：
２２０）を押出機で混練、ペレット化した。ペレットの
冷凍粉砕を行い、得られた粉体を乾燥した（平均粒度：
１２０ミクロン）。

【００３２】得られた粉体を試験用流動槽に満たし、乾
燥した空気を下部から送り込みゆるやかに流動させた。
ショットブラスト処理およびトリクロロエタン脱脂を行
った試験用鉄板（９０×７３×３ｍｍ）を、３５０℃で
７分間加熱し、この流動槽に７秒間浸漬した。槽から引
き上げた鉄板を１分間空冷した後、水冷し、ナイロン被
覆鉄板を得た。

【００３３】得られたナイロン被覆鉄板を用いて接着性
試験を行った。結果を表１に示す。接着性試験は、試料
を所定時間、９５℃の熱水槽に浸漬し、槽から引き上げ
た試料を室温まで冷却し、カッターナイフで塗膜を剥離
することができるか否かについて評価することによって
行った。

【００３４】

【実施例２】水酸基含有脂環族系炭化水素樹脂の量を２
０重量部に変更した以外は実施例１と同様にして、ナイ
ロン被覆鉄板を作製し、接着性試験を行った。結果を表
１に示す。

【００３５】

【実施例３】水酸基含有脂環族系炭化水素樹脂の量を１
０重量部に変更した以外は実施例１と同様にして、ナイ
ロン被覆鉄板を作製し、接着性試験を行った。結果を表
１に示す。

【００３６】

【実施例４】水酸基含有脂環族系炭化水素樹脂の量を５
重量部に変更した以外は実施例１と同様にして、ナイロ
ン被覆鉄板を作製し、接着性試験を行った。結果を表１
に示す。

【００３７】

【比較例１】４０重量部の水酸基含有脂環族系炭化水素
樹脂のかわりに４０重量部のエポキシ樹脂（エピコート
１００７（商品名））を使用する以外は実施例１と同様
にして、ナイロン被覆鉄板を作製し、接着性試験を行っ
た。結果を表１に示す。

【００３８】

【比較例２】４０重量部の水酸基含有脂環族系炭化水素
樹脂のかわりに２０重量部のポリビニルブチラール（和
光純薬製、数平均分子量：約７００）を使用する以外は
実施例１と同様にして、ナイロン被覆鉄板を作製し、接
着性試験を行った。結果を表１に示す。

【００３９】

【比較例３】１００重量部のナイロン−１２（ダイアミ
ドＬ１７００（商品名））に対し、６重量部の酸化チタ
ン、および、１重量部の酸化防止剤（イルガノックス１
０１０（商品名））を押出機で混練、ペレット化した。
ペレットの冷凍粉砕を行い、得られた粉体を乾燥した
（平均粒度：１１５ミクロン）。

【００４０】得られた粉体を試験用流動槽に満たし、乾
燥した空気を下部から送り込みゆるやかに流動させた。
ショットブラスト処理およびトリクロロエタン脱脂を行
った試験用鉄板（９０×７３×３ｍｍ）をナイロン粉体
塗装用プライマーＦ−３（商品名、ダイセル・ヒュルス
製、ポリブタジエン樹脂）にディップして乾燥させた
後、３５０℃で７分間加熱し、この流動槽に７秒間浸漬
した。槽から引き上げた鉄板を１分間空冷した後、水冷
し、ナイロン被覆鉄板を得た。

【００４１】得られたナイロン被覆鉄板を用いて実施例
１と同様に接着性試験を行った。結果を表１に示す。

【００４２】

【比較例４】ナイロン粉体塗装用プライマーＦ−３によ
るプライマー処理を行わないこと以外は比較例３と同様
にして、ナイロン被覆鉄板を作製し、接着性試験を行っ
た。結果を表１に示す。

【００４３】

【表１】 ──────────────────────────────────── 接着性改良剤と 接着性 接着性 接着性 その添加量¹⁾ （熱水浸漬 （熱水浸漬 （熱水浸漬 または処理 １日間） ３日間） ７日間） ──────────────────────────────────── 実施例１ クイントン１７００²⁾ 剥離せず 剥離せず 剥離せず ４０重量部 実施例２ クイントン１７００ 剥離せず 剥離せず 剥離せず ２０重量部 実施例３ クイントン１７００ 剥離せず 部分的に剥離 部分的に剥離 １０重量部 実施例４ クイントン１７００ 剥離せず 部分的に剥離 部分的に剥離 ５重量部 比較例１ エピコート１００７³⁾ 剥離 剥離 剥離 １０重量部 比較例２ ポリビニルブチラール 剥離 剥離 剥離 ２０重量部 比較例３ プライマー処理⁴⁾ 剥離せず 剥離せず 剥離せず 比較例４ なし 剥離 剥離 剥離 ──────────────────────────────────── 1)ポリアミド１００重量部に対する添加量 2)商品名、水酸基含有脂環系炭化水素樹脂 3)商品名、エポキシ樹脂 4)プライマーＦ−３（商品名）によるプライマー処理

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プライマーを使用することなく接着性の高いポリアミド
またはポリエーテルエステルアミドの塗膜が得られ、か
つ、塗料としてのレベリング性や塗膜の靱性に優れた粉
体塗装用樹脂粉体、および、それを用いる被覆金属部品
の製造方法が提供される。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリアミドまたはポリエーテルエステル
   アミドと、水酸基含有脂環族系炭化水素樹脂を含む粉体
   塗装用樹脂粉体。
2. 【請求項２】 前記ポリアミドが、ナイロン１１、ナイ
   ロン１２またはそれらの共重合体である請求項１記載の
   樹脂粉体。
3. 【請求項３】 前記水酸基含有脂環族系炭化水素樹脂
   が、シクロペンタジエンを主原料として作られたもので
   ある請求項１または２記載の樹脂粉体。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹
   脂粉体を用いて金属物品を粉体塗装することを特徴とす
   る被覆金属物品の製造方法。