JP2005146026A - Epoxy resin powder coating - Google Patents

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JP2005146026A JP2003381894A JP2003381894A JP2005146026A JP 2005146026 A JP2005146026 A JP 2005146026A JP 2003381894 A JP2003381894 A JP 2003381894A JP 2003381894 A JP2003381894 A JP 2003381894A JP 2005146026 A JP2005146026 A JP 2005146026A
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Tadataka Taniguchi
格崇 谷口
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an epoxy resin powder coating which is excellent in shelf stability and coating appearance, without deteriorating its basic characteristics as a powder coating. <P>SOLUTION: The epoxy resin powder coating contains an epoxy resin, a phenol resin and an imidazole compound, wherein the phenol resin and the imidazole compound are melted and mixed. The imidazole compound preferably has a melting point of ≤160°C and is preferably 2-phenylimidazole. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、エポキシ樹脂粉体塗料に関するものである。   The present invention relates to an epoxy resin powder coating.

エポキシ樹脂粉体塗料は、電気的特性、機械的特性、熱的特性に優れており、従来の溶剤型塗料と比較して、塗料中に溶剤を含有しないため、低公害で作業環境性にも優れたものであること、塗装直後でも使用できること、比較的安価であること、塗装時に余過剰分の塗料が回収利用できることなどの利点から、電子部品、OA機器、家電製品、建材、自動車部品等の絶縁保護装飾用塗料として、近年需要が高い。   Epoxy resin powder coatings have excellent electrical, mechanical, and thermal properties. Compared to conventional solvent-based coatings, the epoxy resin powder coating does not contain any solvent. Electronic parts, OA equipment, home appliances, building materials, automobile parts, etc. due to advantages such as being excellent, being usable immediately after painting, being relatively inexpensive, and being able to collect and use excess paint during painting In recent years, there is a high demand for coatings for insulation protection decoration.

エポキシ樹脂粉体塗料に用いられる硬化剤または硬化促進剤は、常温で固体(粉末状、粒状、フレーク状など)であるものが多い。
このため、従来はこれらの硬化剤等と、エポキシ樹脂、充填材、顔料、各種添加剤とを、エクストルーダー等の装置で溶融混練した後に粉砕する(例えば、特許文献1参照。)か、硬化剤等とエポキシ樹脂とを溶解混合し、これを他の成分とともにエクストルーダー等で溶融混練した後に粉砕して粉体塗料を得ていた。
Many curing agents or curing accelerators used in epoxy resin powder coatings are solid (powder, granular, flake, etc.) at room temperature.
For this reason, conventionally, these curing agents and the like, and epoxy resins, fillers, pigments, and various additives are melt-kneaded with an apparatus such as an extruder and then pulverized (for example, see Patent Document 1) or cured. An agent and an epoxy resin were dissolved and mixed, melted and kneaded with an extruder or the like together with other components, and then pulverized to obtain a powder coating material.

しかし、上記前者の製法では硬化剤等をある程度までは分散できるが、均一に分散することは困難である。この傾向は、配合量が少量となる硬化促進剤の場合特に顕著である。また、上記後者の製法のように、硬化剤等とエポキシ樹脂とを溶解混合したものを用いると、これらの種類によっては反応が進行し、保存安定性が低下することがあった。
このため、エポキシ樹脂に対して、硬化剤をより多量に配合しないと硬化性が充分ではなく、粉体塗料に用いた場合に硬化後の塗膜中に未反応の硬化剤が多く残存し、塗膜の耐湿性などに影響を与えることがあった。また硬化促進剤の場合は、分散不良などの原因から塗装外観の不良や保存安定性の低下を引き起こすという問題があった。
However, the former production method can disperse the curing agent and the like to some extent, but it is difficult to disperse uniformly. This tendency is particularly remarkable in the case of a curing accelerator in which the blending amount is small. In addition, when a solution obtained by dissolving and mixing a curing agent or the like and an epoxy resin is used as in the latter production method, the reaction proceeds depending on these types, and the storage stability may be lowered.
For this reason, if the curing agent is not blended in a larger amount with respect to the epoxy resin, the curability is not sufficient, and when used in a powder coating, a large amount of unreacted curing agent remains in the cured coating film, It may affect the moisture resistance of the coating film. Further, in the case of a curing accelerator, there is a problem of causing poor coating appearance and lowering storage stability due to poor dispersion.

このような問題に対して、エポキシ樹脂粉体塗料に用いる硬化触媒として、軟化ないし溶融したノボラック型フェノール樹脂に粉末状イミダゾール化合物を分散混合させてなるノボラック型フェノール樹脂を用いることが提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
この方法は、粉体塗料の保存安定性の低下を防止する効果を有するが、特に硬化触媒の配合量が少量である場合には、均一分散性に関してはまだ充分でない場合があった。
For such problems, it has been proposed to use a novolac type phenol resin obtained by dispersing and mixing a powdered imidazole compound in a softened or melted novolac type phenol resin as a curing catalyst used in an epoxy resin powder coating. (For example, refer to Patent Document 2).
This method has an effect of preventing the storage stability of the powder coating material from being lowered, but in particular when the blending amount of the curing catalyst is small, the uniform dispersibility may still not be sufficient.

特開2002−275412号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-275412 特開2002−020683号公報JP 2002-020683 A

本発明は、粉体塗料としての基本的特性を損なうことなく、保存安定性や塗装外観に優れたエポキシ樹脂粉体塗料を提供するものである。   The present invention provides an epoxy resin powder coating excellent in storage stability and coating appearance without impairing the basic characteristics as a powder coating.

このような目的は、下記の本発明(1)〜(4)により達成される。
(1)エポキシ樹脂、フェノール樹脂、及び、イミダゾール化合物を含有するエポキシ樹脂粉体塗料であって、上記フェノール樹脂と上記イミダゾール化合物とが溶融混合されてなるものであることを特徴とするエポキシ樹脂粉体塗料。
(2)上記イミダゾール化合物は、融点が160℃以下である上記(1)に記載のエポキ
シ樹脂粉体塗料。
(3)上記イミダゾール化合物は、2−フェニルイミダゾールである上記(1)又は(2)に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
(4)上記フェノール樹脂と上記イミダゾール化合物との合計に対して、上記イミダゾール化合物5〜40重量%を含有する上記(1)ないし(3)のいずれかに記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
Such an object is achieved by the following present inventions (1) to (4).
(1) An epoxy resin powder coating material containing an epoxy resin, a phenol resin, and an imidazole compound, wherein the phenol resin and the imidazole compound are melt-mixed. Body paint.
(2) The epoxy resin powder coating according to (1), wherein the imidazole compound has a melting point of 160 ° C. or lower.
(3) The epoxy resin powder coating according to (1) or (2), wherein the imidazole compound is 2-phenylimidazole.
(4) The epoxy resin powder coating according to any one of (1) to (3) above, containing 5 to 40% by weight of the imidazole compound based on the total of the phenol resin and the imidazole compound.

本発明は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、及び、イミダゾール化合物を含有し、上記フェノール樹脂と上記イミダゾール化合物とが溶融混合されてなるものであることを特徴とするエポキシ樹脂粉体塗料である。
本発明のエポキシ樹脂粉体塗料は、硬化剤または硬化促進剤としてイミダゾール化合物を用いる場合に、粉体塗料中におけるイミダゾール化合物の配合量が少量であっても、その均一分散性を向上させることができる。この結果、粉体塗料の基本的特性を損なうことなく、保存安定性、塗装外観に優れたエポキシ樹脂粉体塗料とすることができるものである。
The present invention is an epoxy resin powder coating material comprising an epoxy resin, a phenol resin, and an imidazole compound, wherein the phenol resin and the imidazole compound are melt-mixed.
When the imidazole compound is used as a curing agent or a curing accelerator, the epoxy resin powder coating of the present invention can improve the uniform dispersibility even if the amount of the imidazole compound in the powder coating is small. it can. As a result, an epoxy resin powder coating excellent in storage stability and coating appearance can be obtained without impairing the basic characteristics of the powder coating.

以下、本発明のエポキシ樹脂粉体塗料について詳細に説明する。
本発明のエポキシ樹脂粉体塗料は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、及び、イミダゾール化合物を含有するエポキシ樹脂粉体塗料であって、上記フェノール樹脂と上記イミダゾール化合物とが溶融混合されてなるものであることを特徴とする。
まず、本発明のエポキシ樹脂粉体塗料(以下、単に「粉体塗料」ということがある)に用いられる原材料成分について説明する。
Hereinafter, the epoxy resin powder coating of the present invention will be described in detail.
The epoxy resin powder coating of the present invention is an epoxy resin powder coating containing an epoxy resin, a phenol resin, and an imidazole compound, and is obtained by melt-mixing the phenol resin and the imidazole compound. It is characterized by.
First, raw material components used in the epoxy resin powder paint of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “powder paint”) will be described.

本発明の粉体塗料に配合されるエポキシ樹脂としては、常温で固形であるものを用いることができ、特に限定されないが、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂などを用いることができ、これらを単独または混合して用いてもよい。
これらの中でも、ビスフェノールA型エポキシ樹脂を用いた場合は、塗膜が機械的特性、電気的特性に優れたものになり好ましい。
The epoxy resin blended in the powder coating material of the present invention can be one that is solid at room temperature, and is not particularly limited. For example, bisphenol A type epoxy resin, novolac type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, etc. These may be used alone or in combination.
Among these, when a bisphenol A type epoxy resin is used, the coating film is preferable because it has excellent mechanical and electrical characteristics.

エポキシ樹脂の分子量やエポキシ当量なども特に限定されず、粉体塗料の配合や要求される性状に合わせて適宜選択すればよい。一例を挙げると、ビスフェノールA型エポキシ樹脂を用いた場合は、エポキシ当量が450〜2000であるものを用いると、粉体塗料の塗装性が優れたものになり好ましい。   The molecular weight and epoxy equivalent of the epoxy resin are not particularly limited, and may be appropriately selected according to the formulation of the powder coating and the required properties. For example, when a bisphenol A type epoxy resin is used, it is preferable to use one having an epoxy equivalent of 450 to 2000 because the paintability of the powder coating is excellent.

また、粉体塗料中のエポキシ樹脂の配合量についても特に限定されないが、イミダゾール化合物及びフェノール樹脂のほかに硬化剤成分を用いる場合は、それと合わせて、粉体塗料全体に対して25〜60重量%であることが好ましく、さらに好ましくは35〜55重量%である。これにより、粉体塗料の塗装性を良好なものにできる。
配合量が上記下限値よりも少ないと塗膜の平滑性が低下することがあり、一方、上記上限値よりも多いと塗装後の硬化工程である焼成時にタレやトガリといった外観不良を起こすことがある。
Further, the amount of the epoxy resin in the powder coating is not particularly limited, but when a curing agent component is used in addition to the imidazole compound and the phenol resin, 25 to 60 wt. %, More preferably 35 to 55% by weight. Thereby, the coating property of a powder coating material can be made favorable.
If the blending amount is less than the above lower limit value, the smoothness of the coating film may be reduced. On the other hand, if it is greater than the above upper limit value, appearance defects such as sagging or toggling may occur during firing, which is a curing step after coating. is there.

本発明の粉体塗料には、フェノール樹脂、及び、イミダゾール化合物を配合する。ここで、フェノール樹脂とイミダゾール化合物とは、溶融混合されてなるもの(以下、「フェノール樹脂溶融イミダゾール化合物」という)であることを特徴とする。   The powder coating material of the present invention contains a phenol resin and an imidazole compound. Here, the phenol resin and the imidazole compound are characterized by being melt-mixed (hereinafter referred to as “phenol resin molten imidazole compound”).

本発明の粉体塗料で使用するフェノール樹脂としては、常温で固形であるものを好まし
く用いることができ、その種類は特に限定されないが、例えば、ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂などが挙げられ、これら通常のフェノール樹脂のほかにも、各種変性フェノール樹脂を用いることもできる。
変性フェノール樹脂としては特に限定されないが、例えば、クレゾール、アルキルフェノール、レゾルシンなどのフェノール類、カシューオイル、トールオイル、アマニ油などの各種動植物油などのほか、不飽和脂肪酸、ロジン、アルキルベンゼン樹脂、アニリン、メラミン、ゴム等で変性されたフェノール樹脂を、単独あるいは2種類以上を併せて用いることができる。
As the phenol resin used in the powder coating material of the present invention, those that are solid at room temperature can be preferably used, and the type thereof is not particularly limited, and examples thereof include novolak type phenol resins and resol type phenol resins. In addition to these ordinary phenol resins, various modified phenol resins can also be used.
Although it is not particularly limited as a modified phenolic resin, for example, phenols such as cresol, alkylphenol, resorcin, various animal and vegetable oils such as cashew oil, tall oil, linseed oil, unsaturated fatty acid, rosin, alkylbenzene resin, aniline, A phenol resin modified with melamine, rubber or the like can be used alone or in combination of two or more.

これらの中でもノボラック型フェノール樹脂を用いた場合は、広い温度域でイミダゾール化合物との溶融混合を行うことができる。また、粉体塗料の塗装外観、保存性、耐熱性などにおいても実質的に特性の低下が見られないため好ましい。   Among these, when a novolac type phenol resin is used, melt mixing with an imidazole compound can be performed in a wide temperature range. In addition, the powder coating is preferable in view of the coating appearance, storage stability, heat resistance, and the like, since no substantial deterioration is observed.

ノボラック型フェノール樹脂を用いる場合、その融点としては特に限定されないが、例えば、70〜140℃であるものを好適に用いることができる。これにより、後述するイミダゾール化合物との溶融混合を比較的低い温度域で簡易に行うことができる。   When the novolac type phenol resin is used, the melting point thereof is not particularly limited, but, for example, those having a temperature of 70 to 140 ° C. can be suitably used. Thereby, melt mixing with the imidazole compound mentioned later can be easily performed in a relatively low temperature range.

また、本発明の粉体塗料で用いられるイミダゾール化合物については、一般にエポキシ樹脂用硬化剤として使用されている公知のものが使用できる。例えば、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−メチルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイトなどが挙げられ、これらを単独又は混合して使用することができる。   Moreover, about the imidazole compound used by the powder coating material of this invention, the well-known thing generally used as a hardening | curing agent for epoxy resins can be used. For example, 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-methylimidazole isocyanuric acid adduct 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazolium trimellitate and the like, and these can be used alone or in combination.

上記イミダゾール化合物の中でも、融点が160℃以下であるものを用いることが好ましい。これにより、比較的低い温度域でフェノール樹脂との溶融混合を簡易に行うことができる。
このようなイミダゾール化合物としては、例えば、2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−メチルイミダゾールイソシアヌル酸付加物1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイトなどが挙げられる。
これらの中でも特に、2−フェニルイミダゾールが好ましい。これにより、上記効果に加えて、粉体塗料の保存安定性、硬化性を優れたものとすることができる。
Among the imidazole compounds, those having a melting point of 160 ° C. or less are preferably used. Thereby, melt mixing with a phenol resin can be easily performed in a relatively low temperature range.
Examples of such imidazole compounds include 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-methylimidazole isocyanuric acid adduct 1-cyanoethyl-2-undecylimidazolium. Trimeritate and the like.
Among these, 2-phenylimidazole is particularly preferable. Thereby, in addition to the said effect, the storage stability and sclerosis | hardenability of a powder coating material can be made excellent.

本発明の粉体塗料において、上記イミダゾール化合物の配合量としては特に限定されないが、硬化剤として用いる場合は、上記エポキシ樹脂に対して、1〜8重量%とすることが好ましい。また、硬化剤を別途用い、硬化促進剤として用いる場合は、同様に0.1〜1.0重量%とすることが好ましい。これにより、粉体塗料に良好な硬化性を付与することができる。
イミダゾール化合物の配合量が上記下限値より少ないと、硬化に時間を要し、硬化性も充分でないことがある。また、上記上限値を超えると、塗膜の耐湿性が低下することがある。
In the powder coating of the present invention, the amount of the imidazole compound is not particularly limited, but when used as a curing agent, it is preferably 1 to 8% by weight with respect to the epoxy resin. Moreover, when using a hardening | curing agent separately and using as a hardening accelerator, it is preferable to set it as 0.1 to 1.0 weight% similarly. Thereby, favorable sclerosis | hardenability can be provided to a powder coating material.
If the amount of the imidazole compound is less than the above lower limit, curing may take time and the curability may not be sufficient. Moreover, when the said upper limit is exceeded, the moisture resistance of a coating film may fall.

本発明の粉体塗料において、上記フェノール樹脂とイミダゾール化合物との溶融混合比率としては特に限定されないが、フェノール樹脂とイミダゾール化合物との合計に対して、イミダゾール化合物が5〜40重量%であることが好ましい。さらに好ましくは10〜30重量%である。
イミダゾール化合物の混合比率が上記下限値より少ないと、粉体塗料中に所定量のイミダゾール化合物を配合するために必要とするフェノール樹脂の量が相対的に多くなり、用
いるフェノール樹脂の性状によっては塗膜の密着性に影響することがある。一方、上記上限値を超えると、粉体塗料に配合するフェノール樹脂溶融イミダゾール化合物の量が少なくなるため、粉体塗料中におけるイミダゾール化合物の分散精度が低下することがある。
In the powder coating of the present invention, the melt mixing ratio of the phenol resin and the imidazole compound is not particularly limited, but the imidazole compound may be 5 to 40% by weight with respect to the total of the phenol resin and the imidazole compound. preferable. More preferably, it is 10 to 30% by weight.
If the mixing ratio of the imidazole compound is less than the above lower limit value, the amount of the phenol resin required for blending a predetermined amount of the imidazole compound into the powder coating becomes relatively large. May affect film adhesion. On the other hand, when the above upper limit is exceeded, the amount of the phenol resin molten imidazole compound to be blended in the powder coating is reduced, and the dispersion accuracy of the imidazole compound in the powder coating may be lowered.

本発明の粉体塗料において、上記フェノール樹脂の配合量としては特に限定されないが、エポキシ樹脂に対して0.5〜10重量%とすることが好ましい。これにより、粉体塗料中におけるイミダゾール化合物の分散混合精度を高めることができるとともに、フェノール樹脂の配合による粉体塗料や塗膜の特性への影響を実質的になくすることができる。   In the powder coating material of the present invention, the amount of the phenol resin is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 10% by weight based on the epoxy resin. Thereby, it is possible to improve the dispersion and mixing accuracy of the imidazole compound in the powder coating material, and it is possible to substantially eliminate the influence on the properties of the powder coating material and the coating film due to the blending of the phenol resin.

上記フェノール樹脂溶融イミダゾール化合物の調製方法としては特に限定されないが、例えば、フェノール樹脂とイミダゾール化合物とを所定の比率で配合し、ヘンシェルミキサー等によって十分に混合したものを、撹拌装置を有する反応装置、温調装置を備えた撹拌混合装置、エクストルーダーのような二軸押出混練装置などを用いて、フェノール樹脂とイミダゾール化合物とが溶融する温度域で溶融混合することにより調製することができる。特に、撹拌装置を有する反応装置、温調装置を備えた撹拌混合装置などを用いると、フェノール樹脂溶融イミダゾール化合物の均一性を高めることができ好ましい。
上記の方法で溶融混合して、常温まで冷却した後、所定の粒度に粉砕することにより、フェノール樹脂溶融イミダゾール化合物を得ることができる。この粒度としては特に限定されないが、300μm以下とすることが好ましい。これにより、粉体塗料中における分散精度を良好にすることができる。
The method for preparing the phenol resin molten imidazole compound is not particularly limited. For example, a reaction apparatus having a stirring device prepared by mixing a phenol resin and an imidazole compound at a predetermined ratio and thoroughly mixing them with a Henschel mixer or the like, It can be prepared by melt mixing in a temperature range where the phenol resin and the imidazole compound melt using a stirring and mixing device equipped with a temperature control device, a twin screw extrusion kneading device such as an extruder, and the like. In particular, the use of a reaction apparatus having a stirrer, a stirrer / mixer equipped with a temperature controller, etc. is preferable because it can improve the uniformity of the phenol resin molten imidazole compound.
A phenol resin molten imidazole compound can be obtained by melt-mixing by the above method, cooling to room temperature, and pulverizing to a predetermined particle size. Although it does not specifically limit as this particle size, It is preferable to set it as 300 micrometers or less. Thereby, the dispersion | distribution precision in a powder coating material can be made favorable.

本発明の粉体塗料においては、フェノール樹脂溶融イミダゾール化合物を用いることにより、以下の効果を付与することができる。
エポキシ樹脂を主成分とする粉体塗料にイミダゾール化合物を配合する場合、特に、硬化促進剤として用いる場合には、その配合量は通常ごく少量である。このため、従来の製造方法では、粉体塗料中におけるイミダゾール化合物の均一分散性が充分ではないことがあった。
これに対して、本発明の粉体塗料では、フェノール樹脂溶融イミダゾール化合物を用いることにより、粉体塗料全体に対するみかけの混合比率を高くすることができるととともに、フェノール樹脂溶融イミダゾール化合物中において、イミダゾール化合物を分子ないしは実質的にそれに近いレベルで分散させた形態とすることができるので、粉体塗料中におけるイミダゾール化合物の均一分散性を高めることができる。これにより、粉体塗料中におけるイミダゾール化合物成分の偏在を防ぐことができ、この結果、硬化性や塗装外観を向上させることができると考えられる。
In the powder coating material of the present invention, the following effects can be imparted by using a phenol resin molten imidazole compound.
When an imidazole compound is blended with a powder coating material containing an epoxy resin as a main component, particularly when used as a curing accelerator, the blending amount is usually very small. For this reason, in the conventional manufacturing method, the uniform dispersibility of the imidazole compound in the powder coating material may not be sufficient.
On the other hand, in the powder coating of the present invention, by using a phenol resin molten imidazole compound, the apparent mixing ratio with respect to the whole powder coating can be increased, and in the phenol resin molten imidazole compound, Since the compound can be in a form in which the compound is dispersed at a molecular level or substantially close thereto, the uniform dispersibility of the imidazole compound in the powder coating can be improved. Thereby, the uneven distribution of the imidazole compound component in the powder coating material can be prevented, and as a result, the curability and the coating appearance can be improved.

また、フェノール樹脂とイミダゾール化合物とは、通常は実質的に反応しないので、両者を溶融温度以上で混合しても、フェノール樹脂溶融イミダゾール化合物あるいはこれを配合してなる粉体塗料においても、良好な保存安定性を有することができる。
そして、フェノール樹脂溶融イミダゾール化合物に用いるフェノール樹脂は、それ自体もエポキシ樹脂の硬化剤として働くため、塗膜の機械的強度や密着性などの基本的特性にも影響を与えにくいという利点も有する。
これらの理由により、従来のエポキシ樹脂粉体塗料が有する基本的な特性を実質的に損なうことなく、保存安定性や塗装外観を向上させることができるものである。
In addition, since the phenol resin and the imidazole compound usually do not substantially react with each other, both the phenol resin and the imidazole compound are mixed at a melting temperature or higher, and the phenol resin molten imidazole compound or a powder coating obtained by blending the phenol resin is good. It can have storage stability.
And since the phenol resin used for a phenol resin molten imidazole compound itself functions as a hardening | curing agent of an epoxy resin, it also has the advantage that it is hard to influence basic characteristics, such as the mechanical strength of a coating film, and adhesiveness.
For these reasons, storage stability and paint appearance can be improved without substantially impairing the basic properties of conventional epoxy resin powder coatings.

本発明の粉体塗料においては、上記フェノール樹脂溶融イミダゾール化合物を硬化剤成分として単独で使用することができるが、必要に応じて、他の硬化剤、硬化促進剤と併せて用いることもできる。このような硬化剤、硬化促進剤としては特に限定されず、一般にエポキシ樹脂用の硬化剤として用いられている公知のものが使用できる。
例えば、ジシアンジアミド、アジピン酸、アミン系硬化剤、芳香族系酸無水物などが挙げられる。これらの中でも、エポキシ樹脂としてビスフェノールA型エポキシ樹脂を用い
た場合は、ジシアンジアミドや酸無水物を用いると、硬化性、密着性、耐熱性等が優れ好ましい。なお、硬化剤の配合量についても特に限定されず、用いるエポキシ樹脂の種類、硬化剤の種類などを考慮して適宜設定すればよい。
In the powder coating of the present invention, the above-mentioned phenol resin molten imidazole compound can be used alone as a curing agent component, but it can also be used in combination with other curing agents and curing accelerators as necessary. Such curing agents and curing accelerators are not particularly limited, and known ones that are generally used as curing agents for epoxy resins can be used.
For example, dicyandiamide, adipic acid, an amine curing agent, an aromatic acid anhydride, and the like can be given. Among these, when a bisphenol A type epoxy resin is used as the epoxy resin, it is preferable to use dicyandiamide or an acid anhydride because of excellent curability, adhesion, heat resistance, and the like. The blending amount of the curing agent is not particularly limited, and may be appropriately set in consideration of the type of epoxy resin to be used, the type of curing agent, and the like.

本発明の粉体塗料には、上記エポキシ樹脂、硬化剤のほか、無機充填材を配合することができる。これにより、粉体塗料の流動性を調整できるとともに、硬化後の塗膜に機械的強度や耐熱性を付与することができる。
ここで配合される無機充填材としては特に限定されないが、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、珪酸カルシウム、タルク等が挙げられ、これらを単独または混合して用いることができる。
In addition to the above epoxy resin and curing agent, an inorganic filler can be blended in the powder coating of the present invention. Thereby, while being able to adjust the fluidity | liquidity of a powder coating material, mechanical strength and heat resistance can be provided to the coating film after hardening.
Although it does not specifically limit as an inorganic filler mix | blended here, For example, a silica, calcium carbonate, aluminum hydroxide, aluminum oxide, a calcium silicate, a talc etc. are mentioned, These can be used individually or in mixture.

上記無機充填材の配合量についても特に限定されないが、粉体塗料全体に対して30〜70重量%であることが好ましく、さらに好ましくは35〜60重量%である。これにより、粉体塗料の塗装性を良好なものにできる。
配合量が上記下限値よりも少ないと焼成時にタレやトガリといった外観上の不具合を起こすことがあり、一方、上記上限値よりも多いと塗膜の平滑性が低下することがある。
The blending amount of the inorganic filler is not particularly limited, but is preferably 30 to 70% by weight, more preferably 35 to 60% by weight with respect to the whole powder coating material. Thereby, the coating property of a powder coating material can be made favorable.
If the blending amount is less than the above lower limit value, defects in appearance such as sagging or toggling may occur during firing, whereas if it exceeds the above upper limit value, the smoothness of the coating film may be deteriorated.

また、上記無機充填材の粒径は特に限定されないが、通常、平均粒径として10〜30μmのものが好ましく用いられる。これにより、粉体塗料に良好な流動性と塗膜の機械的強度を付与することができる。   Moreover, the particle diameter of the inorganic filler is not particularly limited, but usually an average particle diameter of 10 to 30 μm is preferably used. Thereby, the favorable fluidity | liquidity and the mechanical strength of a coating film can be provided to a powder coating material.

本発明の粉体塗料には、このほか必要に応じて、通常、エポキシ樹脂粉体塗料に用いられる難燃剤を配合することができる。このような難燃剤としては、例えば、臭素化エポキシ樹脂等のハロゲン化合物、無機系の赤リンや有機系のリン酸エステルを含むリン化合物などが挙げられる。   In addition to the powder coating material of the present invention, a flame retardant usually used for an epoxy resin powder coating material can be blended as necessary. Examples of such flame retardants include halogen compounds such as brominated epoxy resins, phosphorus compounds containing inorganic red phosphorus, and organic phosphates.

また、このほかにも粉体塗料の難燃性を向上させるために、シリコーン樹脂、メラミン樹脂などのシアヌル環骨格を有する樹脂、あるいは三酸化アンチモン、ホウ酸亜鉛、膨張性黒鉛などを難燃性助剤として適宜使用することができる。さらに、必要に応じて各種顔料、レベリング剤、カップリング剤などの添加剤を適宜配合することができる。   In addition, in order to improve the flame retardancy of powder coating materials, flame retardants such as silicone resin, melamine resin and other cyanuric ring skeletons, antimony trioxide, zinc borate, expandable graphite, etc. It can be suitably used as an auxiliary agent. Furthermore, additives such as various pigments, leveling agents, and coupling agents can be appropriately blended as necessary.

本発明の粉体塗料には、本発明の目的を損なわない範囲内で他の成分を配合することもできる。このような成分としては着色顔料、レベリング剤、硬化促進剤などが挙げられ、例えば着色顔料としては酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラック等が用いられる。   The powder coating material of the present invention can be blended with other components within a range not impairing the object of the present invention. Examples of such components include a color pigment, a leveling agent, a curing accelerator, and the like. For example, titanium oxide, iron oxide, carbon black, and the like are used as the color pigment.

本発明の粉体塗料を製造する方法としては特に限定されるものではなく、粉体塗料を製造する一般的な方法を用いることができる。一例としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂溶融イミダゾール化合物、硬化剤、無機充填材などを所定の組成比で配合し、これをヘンシェルミキサーによって十分に均一混合した後、エクストルーダーなどの混練装置で溶融混合し、次いで粉砕装置により適当な粒度に粉砕、分級して得られる。   The method for producing the powder paint of the present invention is not particularly limited, and a general method for producing a powder paint can be used. As an example, an epoxy resin, a phenol resin, a molten imidazole compound, a curing agent, an inorganic filler, and the like are blended at a predetermined composition ratio, mixed sufficiently with a Henschel mixer, and then melt-mixed with a kneader such as an extruder. And then pulverized and classified to an appropriate particle size by a pulverizer.

また、本発明の粉体塗料においては、粉体の流動性向上のため、シリカなどの微粉末で粉体塗料粒子の表面を被覆することもできる。このような処理を行う方法としては特に限定されないが、例えば、粉体塗料の粉砕時にシリカなどの微粉末を添加しながら混合する粉砕混合やヘンシェルミキサーなどによる乾式混合などの方法がある。   In the powder coating of the present invention, the surface of the powder coating particles can be coated with a fine powder such as silica in order to improve the fluidity of the powder. A method for performing such a treatment is not particularly limited. For example, there is a method such as pulverization mixing in which a fine powder such as silica is added at the time of pulverization of a powder coating, or dry mixing using a Henschel mixer.

以下、本発明を実施例、比較例を用いて具体的に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to these examples.

・ フェノール樹脂溶融イミダゾール化合物の調製
1.1 原料成分を表1で示す配合比で、反応釜中で165℃に加熱しながら撹拌して、1時間溶融混合を実施した。この後、常温まで冷却し、300μm以下に粉砕してフェノール樹脂溶融イミダゾール化合物を得た。
-Preparation of phenol resin molten imidazole compound 1.1 The raw material components were mixed at the blending ratio shown in Table 1 and stirred while heating to 165 ° C in a reaction kettle, and melt mixed for 1 hour. Then, it cooled to normal temperature and grind | pulverized to 300 micrometers or less, and the phenol resin molten imidazole compound was obtained.

Figure 2005146026
Figure 2005146026

1.2 使用原材料
(1)フェノール樹脂:ノボラック型フェノール樹脂(住友ベークライト社製・PR−53195、重量平均分子量=3000、融点110℃)
(2)イミダゾール化合物1:2−フェニルイミダゾール(四国化成社製・2PZ、融点137〜147℃)
(3)イミダゾール化合物2:2−ウンデシルイミダゾール(四国化成社製・C17Z、融点90℃)
1.2 Raw materials used (1) Phenolic resin: Novolac type phenolic resin (manufactured by Sumitomo Bakelite, PR-53195, weight average molecular weight = 3000, melting point 110 ° C.)
(2) Imidazole compound 1: 2-phenylimidazole (manufactured by Shikoku Chemicals Co., 2PZ, melting point: 137 to 147 ° C.)
(3) Imidazole compound 2: 2-undecylimidazole (Shikoku Kasei Co., Ltd., C17Z, melting point 90 ° C.)

2.粉体塗料の作製
2.1 実施例1〜5
上記1で得られたフェノール樹脂溶融イミダゾール化合物を用い、表2に示した配合比の原材料をヘンシェルミキサーにより20分間混合し、エクストルーダーを用いて混練後、粉砕装置にて粉砕して平均粒径40〜60μmのエポキシ樹脂粉体塗料を得た。
2.2 比較例1〜2
表2に示した配合比の原材料をヘンシェルミキサーにより20分間混合し、エクストルーダーを用いて混練後、粉砕装置にて粉砕して平均粒径40〜60μmのエポキシ樹脂粉体塗料を得た。
2.3 比較例3
フェノール樹脂(住友ベークライト社製・PR−53195):イミダゾール化合物1=80:20の比率で配合し、90℃のロール混練装置で混練した後、常温まで冷却し、300μm以下に粉砕して、フェノール樹脂・イミダゾール混練物を得た。
このフェノール樹脂・イミダゾール混練物を用い、表2に示した配合比の原材料をヘンシェルミキサーにより20分間混合し、エクストルーダーを用いて混練後、粉砕装置にて粉砕して平均粒径40〜60μmのエポキシ樹脂粉体塗料を得た。
2. Production of powder coating 2.1 Examples 1 to 5
Using the phenol resin molten imidazole compound obtained in 1 above, the raw materials having the blending ratios shown in Table 2 were mixed for 20 minutes with a Henschel mixer, kneaded with an extruder, and then pulverized with a pulverizer to obtain an average particle size. An epoxy resin powder coating of 40-60 μm was obtained.
2.2 Comparative Examples 1-2
The raw materials having the blending ratios shown in Table 2 were mixed for 20 minutes with a Henschel mixer, kneaded with an extruder, and then pulverized with a pulverizer to obtain an epoxy resin powder coating having an average particle size of 40 to 60 μm.
2.3 Comparative Example 3
Phenol resin (manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., PR-53195): Compounded in a ratio of imidazole compound 1 = 80: 20, kneaded with a roll kneader at 90 ° C., cooled to room temperature, ground to 300 μm or less, and phenol A resin / imidazole kneaded product was obtained.
Using this phenol resin / imidazole kneaded material, the raw materials having the blending ratios shown in Table 2 were mixed for 20 minutes with a Henschel mixer, kneaded with an extruder, and then pulverized with a pulverizer to have an average particle size of 40 to 60 μm. An epoxy resin powder coating was obtained.

Figure 2005146026
Figure 2005146026

2.3 使用原材料
(1)エポキシ樹脂:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製・エピコート1055、エポキシ当量850)
(2)芳香族系酸無水物硬化剤:トリメリット酸無水物
(3)上記1で作成したフェノール樹脂溶融イミダゾール化合物
(4)無機充填材:結晶シリカ(住友石炭鉱業社製・SQ−H25、平均粒径25μm)(5)フェノール樹脂:ノボラック型フェノール樹脂(住友ベークライト社製・PR−53195)
(6)イミダゾール化合物:2−フェニルイミダゾール(四国化成社製・2PZ)
2.3 Used raw materials (1) Epoxy resin: Bisphenol A type epoxy resin (Japan Epoxy Resin, Epicoat 1055, epoxy equivalent 850)
(2) Aromatic acid anhydride curing agent: trimellitic anhydride (3) Phenol resin fused imidazole compound prepared in 1 above (4) Inorganic filler: Crystalline silica (SQ-H25, manufactured by Sumitomo Coal Mining Co., Ltd.) (Average particle size 25 μm) (5) phenol resin: novolac type phenol resin (manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., PR-53195)
(6) Imidazole compound: 2-phenylimidazole (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., 2PZ)

実施例および比較例で得られた粉体塗料を用い、以下の評価を行った。評価結果を表3に示す。   The following evaluations were performed using the powder coating materials obtained in the examples and comparative examples. The evaluation results are shown in Table 3.

Figure 2005146026
Figure 2005146026

3.試験方法
(1)ゲル化時間:0.1gの試料を200℃針法にて測定した。
(2)流れ率:粉体塗料0.5gを金型に入れ、室温で10mmφの錠剤型に成形し、これを150℃の乾燥装置中で30分間加熱した。加熱後の錠剤径(mm)を測定し、加熱前後の錠剤径の変化から次式により算出した。
流れ率(%)=(加熱後の錠剤径/10)×100
(3)塗装外観:SPCC(1.6mm×70mm×100mm)に塗膜の厚さが平坦部で約250μmとなるように、流動浸漬塗装装置及び静電流浸塗装装置を用いて塗装した。硬化条件は、流動浸漬塗装装置/予熱250℃30分間+後硬化200℃30分間、静電流浸塗装装置/250℃高周波加熱、で行った。この塗膜表面を観察した。各符号は以下の通りである。
◎:塗膜表面の平滑性に優れていたもの
○:塗膜表面の平滑性は、◎に比べればやや劣るが、実用上問題がなかったもの
△:塗膜表面になし肌状の凹凸が少し発生したもの
×:塗膜表面になし肌状の凹凸が多く発生したもの
(4)保存安定性:粉体塗料を40℃恒温槽中で3日間処理した。JIS C 2161「電気絶縁用粉体塗料試験方法」に準拠して、処理前後の水平溶融流れ率を測定し、下記式により溶融流れ率の保持率を算出した。
溶融流れ率の保持率(%)=(処理後の溶融流れ率/処理前の溶融流れ率)×100
(5)塗膜の耐湿性
粉体塗料により、塗膜厚み0.6mmに塗装したリード線付きセラミックコンデンサ(φ12mm)を、121℃のプレッシャークッカーで2時間処理した後の絶縁抵抗値を測定し、1012Ω以上であったものを○とした。
3. Test method
(1) Gelation time: A 0.1 g sample was measured by a 200 ° C. needle method.
(2) Flow rate: 0.5 g of powder coating material was put in a mold, formed into a 10 mmφ tablet mold at room temperature, and heated in a drying apparatus at 150 ° C. for 30 minutes. The tablet diameter (mm) after heating was measured and calculated from the change in tablet diameter before and after heating by the following formula.
Flow rate (%) = (tablet diameter after heating / 10) × 100
(3) Coating appearance: It was coated on a SPCC (1.6 mm × 70 mm × 100 mm) using a fluid dip coating apparatus and a static current dip coating apparatus so that the thickness of the coating film was about 250 μm at the flat part. Curing conditions were fluidized immersion coating apparatus / preheating 250 ° C. for 30 minutes + post-curing 200 ° C. for 30 minutes, static current immersion coating apparatus / 250 ° C. high frequency heating. The coating surface was observed. Each code is as follows.
◎: The coating film surface was excellent in smoothness. ○: The coating film surface smoothness was slightly inferior to ◎, but there was no practical problem. △: No skin-like unevenness on the coating film surface. Slightly generated x: No surface roughness on the surface of the coating film (4) Storage stability: The powder coating was treated in a constant temperature bath at 40 ° C. for 3 days. In accordance with JIS C 2161 “Test Method for Powder Coating for Electrical Insulation”, the horizontal melt flow rate before and after the treatment was measured, and the retention rate of the melt flow rate was calculated by the following formula.
Retention rate of melt flow rate (%) = (melt flow rate after treatment / melt flow rate before treatment) × 100
(5) Moisture resistance of coating film Measure the insulation resistance value after processing a ceramic capacitor with lead wire (φ12mm) coated with powder coating to 0.6mm thickness with a pressure cooker at 121 ° C for 2 hours. What was 10 < 12 > (ohm) or more was set as (circle).

実施例1〜5はいずれも、フェノール樹脂溶融イミダゾール化合物を配合した本発明の粉体塗料であり、保存安定性や塗装外観に優れたものとすることができた。特に、実施例1〜3は、用いたイミダゾール化合物の種類、及び、フェノール樹脂溶融イミダゾール化合物中のイミダゾール化合物の溶融混合比率が最適であったので、他の特性とともに最もバランスに優れたものとすることができた。
比較例1はイミダゾール化合物、比較例2はイミダゾール化合物とフェノール樹脂とを、それぞれ予め溶融混合することなく用いたが、いずれも保存安定性や塗装外観において低下がみられた。
また、比較例3はフェノール樹脂・イミダゾール混練物を用いたが、塗装外観において若干の低下がみられた。
Examples 1 to 5 were all powder coatings of the present invention in which a phenol resin molten imidazole compound was blended, and could be excellent in storage stability and coating appearance. In particular, in Examples 1 to 3, the type of the imidazole compound used and the melt mixing ratio of the imidazole compound in the phenol resin molten imidazole compound were optimal, so that the balance was best with other characteristics. I was able to.
In Comparative Example 1, an imidazole compound was used, and in Comparative Example 2, an imidazole compound and a phenol resin were used without being previously melt-mixed.
Moreover, although the comparative example 3 used the phenol resin and imidazole kneaded material, a slight fall was seen in the coating external appearance.

本発明は、粉体塗料としての基本的特性を損なうことなく、保存安定性や塗装外観を向上させることができるエポキシ樹脂粉体塗料であり、例えば、電子部品、OA機器、家電製品、建材、自動車部品等の絶縁保護装飾用塗料として好適に用いることができるものである。   The present invention is an epoxy resin powder coating that can improve storage stability and coating appearance without impairing basic properties as a powder coating, such as electronic components, OA equipment, home appliances, building materials, It can be suitably used as a coating for insulation protection decoration of automobile parts and the like.

Claims (4)

エポキシ樹脂、フェノール樹脂、及び、イミダゾール化合物を含有するエポキシ樹脂粉体塗料であって、前記フェノール樹脂と前記イミダゾール化合物とが溶融混合されてなるものであることを特徴とするエポキシ樹脂粉体塗料。 An epoxy resin powder paint containing an epoxy resin, a phenol resin, and an imidazole compound, wherein the phenol resin and the imidazole compound are melt-mixed. 前記イミダゾール化合物は、融点が160℃以下である請求項1に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。 The epoxy resin powder paint according to claim 1, wherein the imidazole compound has a melting point of 160 ° C or lower. 前記イミダゾール化合物は、2−フェニルイミダゾールである請求項1又は2に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。 The epoxy resin powder paint according to claim 1 or 2, wherein the imidazole compound is 2-phenylimidazole. 前記フェノール樹脂と前記イミダゾール化合物との合計に対して、前記イミダゾール化合物5〜40重量%を含有する請求項1ないし3のいずれかに記載のエポキシ樹脂粉体塗料。 The epoxy resin powder coating material according to any one of claims 1 to 3, comprising 5 to 40% by weight of the imidazole compound with respect to the total of the phenol resin and the imidazole compound.
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