JPS6235433B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は溶融時の粘度が低いために、含浸用に
好適な粉体塗料組成物に関するものである。 近年粉体塗料は無公害、省資源型、省エネルギ
ー型の塗料として従来の溶剤型塗料におきかわつ
て、種々の用途に使用されている。粉体塗料の一
般的な特徴としては、揮発分がなく、溶融時の粘
度も高いため１回の操作で厚膜仕上げができ、そ
のため優れた塗膜が短時間に形成される点にある
が、プリプレグやコイル等の含浸用途には逆にこ
の特徴が欠点となつて使用上の制約があつた。 即ちプリプレグ用に用いる場合、含浸基材の溶
剤による表面処理や基材構成繊維間〓の調整等を
必要としており、またコイル含浸用に用いる場合
にはコイル外層に形成した厚い塗膜が放熱を妨げ
るためコイルの高速回転ができなかつた。 このような実情に鑑み、本発明者達は、溶融時
の粘度の低い粉体塗料の検討を行なつた結果、含
浸用に好適な粉体塗料を発明するに至つた。 即ち本発明は、下記３種類のエポキシ樹脂成分
に実質的にＡ状態で硬化剤としての無水テトラヒ
ドロフタル酸が混合された複数の粉体系からな
り、トリスグリシジルイソシアヌレートと無水テ
トラヒドロフタル酸の粉体系をＸ重量％、150℃
での溶融粘度が６〜10ポイズのビスフエノールＡ
型エポキシ樹脂と無水テトラヒドロフタル酸の粉
体系をＹ重量％、150℃での溶融粘度が１〜４ポ
イズのブロム化ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂
と無水テトラヒドロフタル酸の粉体系をＺ重量％
とした場合に、各粉体系の混合割合が図面で示す
Ａ（Ｘ＝91、Ｙ＝９、Ｚ＝０）、Ｂ（Ｘ＝70、Ｙ
＝０、Ｚ＝30）、Ｃ（Ｘ＝20、Ｙ＝０、Ｚ＝80）、
Ｄ（Ｘ＝７、Ｙ＝13、Ｚ＝80）、Ｅ（Ｘ＝62、Ｙ
＝38、Ｚ＝０）で囲まれた範囲にあることを特徴
とする、150℃での溶融粘度が2.5〜0.6ポイズで
ある粉体塗料組成物に関するものである。ここで
言う溶融粘度は、回転粘度計により使用原料単体
および粉体塗料組成物を150℃で測定した値の最
小値である。 粉体塗料を含浸用として使用するためには、溶
融時の粘度が低いもの程好都合であるが、常温で
粉体状態を維持するためには自ら制約が出てく
る。即ち一般的には、溶融時粘度の低いものは低
分子量成分であるために融点も低くなる傾向があ
るからである。一方結晶性のエポキシ樹脂は、そ
れ自身単体では、融点以下で結晶性粉体であり、
融点以上ではセンチポイズオーダーの低粘度液体
となるが、他成分が混融すると結晶性が崩れ、融
点が低下する性質を持つているため粉体状として
は使用しにくいという欠点がある。 エポキシ樹脂の中で結晶性で加熱時低粘度タイ
プエポキシ樹脂としては、トリスグリシジルイソ
シアヌレート（150℃の溶融時粘度0.03ポイズ）
がある。（以下これをTGICと略す）。TGICは耐
熱性を付与する際にしばしば使用される原料であ
るが、硬化反応制御が難しいこと、硬化物の接着
力が弱いこと等の欠点を有している。硬化物の接
着力を向上させるエポキシ樹脂としてはビスフエ
ノールＡ型のエポキシ樹脂およびブロム化ビスフ
エノールＡ型エポキシ樹脂が知られているが、ビ
スフエノールＡ型エポキシ樹脂は一般的に溶融時
の粘度が高い欠点がある。そこで硬化剤としても
結晶性の無水テトラヒドロフタル酸（以下THPA
と略す）を用い、TGICと（ブロム化−）ビスフ
エノールＡ型エポキシ樹脂の併用により、含浸用
に好適な粘度を調べたところ、150℃での溶融粘
度が2.5〜0.6ポイズ、好ましくは2.0〜1.0ポイズ
の粉体塗料組成物が実用的であることが見い出さ
れた。2.5ポイズ以上では含浸性に劣り、0.6ポイ
ズ以下では接着力の低下がみられるからである。 このような溶融粘度特性を示す粉体塗料組成物
を得るためにはTGICの他に、150℃での溶融粘
度が６〜10ポイズのビスフエノールＡ型エポキシ
樹脂（以下BPAEと略す）および／または同溶融
粘度が１〜４ポイズのブロム化ビスフエノールＡ
型エポキシ樹脂（以下BBPAEと略す）を選択し
て使用することが重要である。 これら３成分のエポキシ樹脂には、各々のエポ
キシ樹脂を硬化させるに必要な硬化剤としての
THPAが混合されて、TGIC―THPA系、BPAE
―THPA系およびBBPAE―THPA系からなる各
粉体系が構成される。図面は、これらの粉体系を
重量％で表示したものであり、TGIC―THPAの
粉体系をＸ重量％、BPAE―THPAの粉体系をＹ
重量％、BBPAE―THPAの粉体系をＺ重量％と
した場合に、各粉体系の混合割合が図面に示すＡ
（Ｘ＝91、Ｙ＝９、Ｚ＝０）、Ｂ（Ｘ＝70、Ｙ＝
０、Ｚ＝30）、Ｃ（Ｘ＝20、Ｙ＝０、Ｚ＝80）、Ｄ
（Ｘ＝７、Ｙ＝13、Ｚ＝80）、Ｅ（Ｘ＝62、Ｙ＝
38、Ｚ＝０）で囲まれた部分が本発明の目的に適
した範囲、即ち150℃での溶融粘度が2.5〜0.6ポ
イズの粉体塗料組成物の得られる範囲である。な
お、図面において点線および実線で囲まれた部分
はより好ましい範囲を示している。また、図面中
（）の部分は粘度は低いが接着力が不充分な領
域、（）の部分は溶融時粘度が高く含浸性に劣
る領域、（）の部分は含浸用として使用できる
領域であるが200℃以上の耐熱性に劣る領域であ
る。 本発明の範囲に含まれる粉体塗料組成物を製造
するに際しては、前記BPAE―THPA系、
BBPAE―THPA系に必要量の硬化促進剤、例え
ば２―ウンデシルイミダゾール、２―メチルイミ
ダゾール、２―エチル―４―メチルイミダゾール
およびこれらのイミダゾールのトリメリツト酸
塩、ベンジルジメチルアミン、２―フエニルイミ
ダゾリン等を加え、一軸或は二軸押出機を用いて
短時間のうちに各々を溶融混合するか、同時に溶
融混合して得られる組成物を粉砕した粉体系に、
TGIC―THPA粉体系を図面に示す割合で混合し
て製造される。この際個々の成分が実質的に反応
していない状態のＡ状態で混合されないと、粉体
塗料組成物の溶融時粘度が上昇し、150℃での溶
融粘度2.5〜0.6ポイズの範囲に入らなくなり、含
浸性が劣るようになる。また、上記粉体系の粉砕
に際しては常態での粉砕の他に冷凍粉砕を利用す
ることができ、平均粉子径50〜200μに粉砕され
たものが使用される。 以下に本発明の詳細を実施例および比較例にて
説明する。なお、文中の部および％は重量単位を
意味する。 実施例 １〜３ エピコート＃1002（油化シエルエポキシ社製ビ
スフエノールＡ型エポキシ樹脂、150℃での溶融
粘度8.1ポイズ）100部、無水テトラヒドロフタル
酸21部、２―ウンデシルイミダゾール0.2部を２
軸押出機にて溶融混合した後、150メツシユバス
の粉体(A)を作つた。 またXD8062（ダウケミカル社製プロム化ビス
フエノールＡ型エポキシ樹脂、150℃での溶融粘
度2.6ポイズ）100部、無水テトラヒドロフタル酸
30部、２―ウンデシルイミダゾール0.3部を２軸
押出機にて溶融混合した後、150メツシユバスの
粉体(B)を用意した。 これとは別にトリスグリシジルイソシアヌレー
ト100部と、２―ウンデシルイミダゾールを0.2％
含む無水テトラヒドロフタル酸150部とを同時に
粉砕して、150メツシユバスの粉体(C)を用意し
た。 粉体(A)，(B)，(C)各々の混合割合を第１表の実施
例１〜３のように選び、含浸性、接着性を評価し
た。 比較例 １〜２ 粉体(A)，(B)，(C)の混合割合を第１表の比較例１
〜２のように選んだ場合の特性を示した。比較例
１の場合含浸性は充分であるが接着力が弱く、比
較例２の場合接着力は充分であるが、含浸性が不
充分であつた。

【表】 なお、表中の含浸性の評価は0.5mmφのポリエ
ステル被覆銅線を10mmφのボビンに10層に乱巻き
したコイルを160℃に予熱しておき、この予熱コ
イルに対し、各試験用粉体を振りかけて含浸さ
せ、下記の基準で判定したものである。 〇：４層以上含浸 ×：２層未満含浸

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の粉体塗料組成物を構成する３
種の粉体系の範囲を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 下記３種類のエポキシ樹脂成分に実質的にＡ
   状態で硬化剤としての無水テトラヒドロフタル酸
   が混合された複数の粉体系からなり、トリスグリ
   シジルイソシアヌレートと無水テトラヒドロフタ
   ル酸の粉体系をＸ重量％、150℃での溶融粘度が
   ６〜10ポイズのビスフエノールＡ型エポキシ樹脂
   と無水テトラヒドロフタル酸の粉体系をＹ重量
   ％、150℃での溶融粘度が１〜４ポイズのブロム
   化ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂と無水テトラ
   ヒドロフタル酸の粉体系をＺ重量％とした場合
   に、各粉体系の混合割合が図面で示すＡ（Ｘ＝
   91、Ｙ＝９、Ｚ＝０）、Ｂ（Ｘ＝70、Ｙ＝０、Ｚ
   ＝30）、Ｃ（Ｘ＝20、Ｙ＝０、Ｚ＝80）、Ｄ（Ｘ＝
   ７、Ｙ＝13、Ｚ＝80）、Ｅ（Ｘ＝62、Ｙ＝38、Ｚ
   ＝０）で囲まれた範囲にあることを特徴とする、
   150℃での溶融粘度が2.5〜0.6ポイズである粉体
   塗料組成物。