JP2005220327A - 熱硬化型粉体塗料、塗装鉄系資材及び塗装鉄系資材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】粉体塗料の温度を110℃から10℃/分の割合で昇温させた場合に半溶融状態になっている間の最低粘度が150Pa・s以上、500Pa・s未満となる特性を有しており、且つ粉体塗料の個々の微粒子の体積平均粒径が20〜150μmである熱硬化型粉体塗料、該熱硬化型粉体塗料で塗装されている塗装鉄系資材及び塗装鉄系資材の製造方法。
【選択図】 なし
Description
本発明の熱硬化型粉体塗料においては、粉体塗料の温度を110℃から10℃/分の割合で昇温させた場合に半溶融状態になっている間の最低粘度が150Pa・s以上、500Pa・s未満となる特性を有していることが必須の要件であり、この最低粘度が180Pa・s以上、400Pa・s以下であることが好ましい。この最低粘度が150Pa・s未満である場合には、そのような粉体塗料を用いてバリを有する被塗物に粉体塗装を実施すると、このバリの部分では焼付時に表面張力により塗膜が引っ張られ、完全硬化した段階では塗膜は非常に薄く、このバリの部分はバリの状態のままで剥き出しに近い状態になる傾向がある。当然、そのような塗装被塗物はバリ部分からの錆の発生や腐食進行により商品価値も低下する傾向がある。逆にこの最低粘度が500Pa・s以上である場合には、焼付溶融時に塗料の十分なフロー性が得られず、塗膜外観が著しく低下する傾向があるので好ましくない。
本発明の熱硬化型粉体塗料に使用することができる樹脂として、例えば、エポキシ系樹脂、エポキシ−ポリエステル硬化系樹脂、ポリエステル−ウレタン硬化系樹脂、アクリル系樹脂、アクリル−ポリエステル系樹脂、フッ素系樹脂、アクリル−ウレタン硬化系樹脂、アクリル−メラミン硬化系樹脂、ポリエステル−メラミン硬化系樹脂、アルキド樹脂、シリコン樹脂、アミド樹脂、ABS樹脂、ノボラック樹脂、フェノキシ樹脂、ケトン樹脂、ポリエステル樹脂、ロジン等の改質樹脂等を挙げることができ、これらの樹脂を単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。
その他の添加剤として、例えば、タレ防止剤、表面調整剤、紫外線吸収剤、光安定剤、抗酸化剤等を挙げることができ、必要に応じて任意に配合することができる。
例及び比較例において「部」は質量を基準としている。
酸価71mgKOH/gの熱硬化性ポリエステル樹脂「CRYLCOAT340」(ダイセル・ユーシービー社製)30部、エポキシ樹脂当量750g/eqのビスフェノールA型エポキシ樹脂「エピコート1003F」(ジャパンエポキシレジン社製)30部、添加剤としてのシリカ吸着アクリル酸オリゴマー「モダフローパウダー2000」(モンサント社製)1部、脱泡剤としてのベンゾイン0.3部、顔料としてのカーボンブラック1部、炭酸カルシウム35部、酸化チタン5部及び合成微粉シリカ「RY200(平均一次粒子径12nm)」(日本アエロジル社製)1部をヘンシェルミキサーで攪拌、混合した後、エクストルーダーで混練し、粉砕し、180メッシュで分級して体積平均粒径35μmの粉体塗料を調製した。
酸価71mgKOH/gの熱硬化性ポリエステル樹脂「CRYLCOAT340」30部、エポキシ樹脂当量750g/eqのビスフェノールA型エポキシ樹脂「エピコート1003F」30部、添加剤としてのシリカ吸着アクリル酸オリゴマー「モダフローパウダー2000」1部、脱泡剤としてのベンゾイン0.3部、触媒としてのマスターバッチ樹脂「CRYLCOAT164」(ダイセル・ユーシービー社製)2部、顔料としてのカーボンブラック1部、炭酸カルシウム35部、酸化チタン5部及び合成微粉シリカ「RY200(平均一次粒子径12nm)」1部をヘンシェルミキサーで攪拌、混合した後、エクストルーダーで混練し、粉砕し、180メッシュで分級して体積平均粒径35μmの粉体塗料を調製した。
酸価71mgKOH/gの熱硬化性ポリエステル樹脂「CRYLCOAT340」30部、エポキシ樹脂当量750g/eqのビスフェノールA型エポキシ樹脂「エピコート1003F」30部、添加剤としてのシリカ吸着アクリル酸オリゴマー「モダフローパウダー2000」1部、脱泡剤としてのベンゾイン0.3部、触媒としてのマスターバッチ樹脂「CRYLCOAT164」4部、顔料としてのカーボンブラック1部、炭酸カルシウム35部、酸化チタン5部及び合成微粉シリカ「RY200(平均一次粒子径12nm)」1部をヘンシェルミキサーで攪拌、混合した後、エクストルーダーで混練し、粉砕し、180メッシュで分級して体積平均粒径35μmの粉体塗料を調製した。
酸価71mgKOH/gの熱硬化性ポリエステル樹脂「CRYLCOAT340」30部、エポキシ樹脂当量750g/eqのビスフェノールA型エポキシ樹脂「エピコート1003F」30部、添加剤としてのシリカ吸着アクリル酸オリゴマー「モダフローパウダー2000」1部、脱泡剤としてのベンゾイン0.3部、触媒としてのマスターバッチ樹脂「CRYLCOAT164」4部、顔料としてのカーボンブラック1部、炭酸カルシウム50部及び酸化チタン5部をヘンシェルミキサーで攪拌、混合した後、エクストルーダーで混練し、粉砕し、180メッシュで分級して体積平均粒径35μmの粉体塗料を調製した。
酸価33mgKOH/gの熱硬化性ポリエステル樹脂「CRYLCOAT7636」(ダイセル・ユーシービー社製)57部、硬化剤としてのヒドロキシアルキルアミド「XL−552」(エムス昭和電工社製)3部、添加剤としてのシリカ吸着アクリル酸オリゴマー「モダフローパウダー2000」1部、脱泡剤としてのベンゾイン0.3部、顔料としてのカーボンブラック1部、炭酸カルシウム35部、酸化チタン5部及び合成微粉シリカ「RY200(平均一次粒子径12nm)」1部をヘンシェルミキサーで攪拌、混合した後、エクストルーダーで混練し、粉砕し、180メッシュで分級して体積平均粒径35μmの粉体塗料を調製した。
エポキシ樹脂当量925g/eqのビスフェノールA型エポキシ樹脂「エピコート1004」(ジャパンエポキシレジン社製)55部、硬化剤としての「アジピン酸ジヒドラジド」(日本ヒドラジン工業社製)5部、添加剤としてのシリカ吸着アクリル酸オリゴマー「モダフローパウダー2000」1部、脱泡剤としてのベンゾイン0.3部、触媒としての2−ウンデシルイミダゾール「キュアゾールC11Z」(四国化成工業社製)0.3部、顔料としてのカーボンブラック1部、炭酸カルシウム35部、酸化チタン5部及び合成微粉シリカ「RY200(平均一次粒子径12nm)」1部をヘンシェルミキサーで攪拌、混合した後、エクストルーダーで混練し、粉砕し、180メッシュで分級して体積平均粒径35μmの粉体塗料を調製した。
エポキシ樹脂当量925g/eqのビスフェノールA型エポキシ樹脂「エピコート1004」35部、エポキシ樹脂当量2000g/eqのビスフェノールA型エポキシ樹脂「エピコート1007」(ジャパンエポキシレジン社製)20部、硬化剤としての「アジピン酸ジヒドラジド」(日本ヒドラジン工業社製)5部、添加剤としてのシリカ吸着アクリル酸オリゴマー「モダフローパウダー2000」1部、脱泡剤としてのベンゾイン0.3部、触媒としての2−ウンデシルイミダゾール「キュアゾールC11Z」0.3部、顔料としてのカーボンブラック1部、炭酸カルシウム35部及び酸化チタン5部をヘンシェルミキサーで攪拌、混合した後、エクストルーダーで混練し、粉砕し、180メッシュで分級して体積平均粒径35μmの粉体塗料を調製した。
酸価71mgKOH/gの熱硬化性ポリエステル樹脂「CRYLCOAT340」30部、エポキシ樹脂当量750g/eqのビスフェノールA型エポキシ樹脂「エピコート1003F」30部、添加剤としてのシリカ吸着アクリル酸オリゴマー「モダフローパウダー2000」1部、脱泡剤としてのベンゾイン0.3部、触媒としてのマスターバッチ樹脂「CRYLCOAT164」4部、顔料としてのカーボンブラック1部、炭酸カルシウム35部、酸化チタン5部及び合成微粉シリカ「RY200(平均一次粒子径12nm)」1部をヘンシェルミキサーで攪拌、混合した後、エクストルーダーで混練し、粉砕し、300メッシュで分級して体積平均粒径18μmの粉体塗料を調製した。
酸価71mgKOH/gの熱硬化性ポリエステル樹脂「CRYLCOAT340」30部、エポキシ樹脂当量750g/eqのビスフェノールA型エポキシ樹脂「エピコート1003F」30部、添加剤としてのシリカ吸着アクリル酸オリゴマー「モダフローパウダー2000」1部、脱泡剤としてのベンゾイン0.3部、触媒としてのマスターバッチ樹脂「CRYLCOAT164」4部、顔料としてのカーボンブラック1部、炭酸カルシウム35部、酸化チタン5部及び合成微粉シリカ「RY200(平均一次粒子径12nm)」1部をヘンシェルミキサーで攪拌、混合した後、エクストルーダーで混練し、粉砕し、40メッシュで分級して体積平均粒径175μmの粉体塗料を調製した。
酸価71mgKOH/gの熱硬化性ポリエステル樹脂「CRYLCOAT340」30部、エポキシ樹脂当量750g/eqのビスフェノールA型エポキシ樹脂「エピコート1003F」30部、添加剤としてのシリカ吸着アクリル酸オリゴマー「モダフローパウダー2000」1部、脱泡剤としてのベンゾイン0.3部、顔料としてのカーボンブラック1部、炭酸カルシウム35部及び酸化チタン5部をヘンシェルミキサーで攪拌、混合した後、エクストルーダーで混練し、粉砕し、180メッシュで分級して体積平均粒径35μmの粉体塗料を調製した。
酸価33mgKOH/gの熱硬化性ポリエステル樹脂「CRYLCOAT7636」57部、硬化剤としてのヒドロキシアルキルアミド「XL−552」3部、添加剤としてのシリカ吸着アクリル酸オリゴマー「モダフローパウダー2000」1部、脱泡剤としてのベンゾイン0.3部、顔料としてのカーボンブラック1部、炭酸カルシウム35部及び酸化チタン5部をヘンシェルミキサーで攪拌、混合した後、エクストルーダーで混練し、粉砕し、180メッシュで分級して体積平均粒径35μmの粉体塗料を調製した。
エポキシ樹脂当量925g/eqのビスフェノールA型エポキシ樹脂「エピコート1004」55部、硬化剤としての「アジピン酸ジヒドラジド」(日本ヒドラジン工業社製)5部、添加剤としてのシリカ吸着アクリル酸オリゴマー「モダフローパウダー2000」1部、脱泡剤としてのベンゾイン0.3部、触媒としての2−ウンデシルイミダゾール「キュアゾールC11Z」0.3部、顔料としてのカーボンブラック1部、炭酸カルシウム35部及び酸化チタン5部をヘンシェルミキサーで攪拌、混合した後、エクストルーダーで混練し、粉砕し、180メッシュで分級して体積平均粒径35μmの粉体塗料を調製した。
温度プログラム調節計を装着したコーンプレート式粘度測定装置(シマデン社の温度プログラム調節計のFP21を装着したMettler−Toledo社のコーンプレート式粘度測定装置のレオメータRM260(数値計算ソフトウエアSWR−37))を使用し、装置の温度を110℃とした状態で粉体塗料を載せ、60秒間は110℃の一定温度に維持して粉体塗料の温度を110℃にし、その後10℃/分の割合で昇温させ、220℃まで測定した粘度データのうち、1分後以降の粘度データの中から最低の粘度を最低粘度数値とした。なお、今回の本装置による測定条件は測定頻度:25回/分、使用したコーン形式:MS−CP8、Shear rate:20(S-1)であった。
温度プログラム調節計を装着したコーンプレート式粘度測定装置(シマデン社の温度プログラム調節計のFP21を装着したMettler−Toledo社のコーンプレート式粘度測定装置のレオメータRM260(数値計算ソフトウエアSWR−37))を使用し、装置の温度を110℃とした状態で粉体塗料を載せ、60秒間は110℃の一定温度に維持して粉体塗料の温度を110℃にし、その後10℃/分の割合で昇温させ、220℃まで測定した粘度データのうち、1分後以降の粘度データの中から粘度が300Pa・s以下の時間及び200Pa・s以下の時間を今回の時間とした。なお、今回の本装置による測定条件は測定頻度:25回/分、使用したコーン形式:MS−CP8、Shear rate:20(S-1)であった。
上記の各々の塗装試験板の塗膜の状態を目視で下記の基準で評価した。
○: 良好
×: 不良
上記の各々の塗装試験板の塗膜のおもり落下に対する抵抗性をJIS K5600−5−3(デュポン式)に準拠し、おもりの質量500g、落下高さ50cmでの塗膜の割れ・はがれの有無で評価した。
○: 塗膜の割れ・はがれが無い
×: 塗膜の割れ・はがれが有る
上記の各々の塗装試験板を切断し、切断面を研磨加工してエッジ部分が塗膜によりカバーされている状況が顕微鏡で確認できるようにし、エッジ部の塗膜の膜厚を顕微鏡で測定した。また、通常部の塗膜の膜厚はエッジ部分から10mm離れた部分を膜厚計にて測定した。エッジカバー率は次式に従って求めた。
エッジカバー率(%)=(エッジ部膜の塗膜の厚/通常部の塗膜の膜厚)×100
上記の各々の塗装試験板を耐中性塩水噴霧試験機中に96時間投入し、エッジ部からの錆の発生点数とセロハンテープによる剥離試験を行い、エッジ部からの剥離幅(平均値)を求めた。
Claims (5)
- 粉体塗料の温度を110℃から10℃/分の割合で昇温させた場合に半溶融状態になっている間の最低粘度が150Pa・s以上、500Pa・s未満となる特性を有しており、且つ粉体塗料の個々の微粒子の体積平均粒径が20〜150μmであることを特徴とする熱硬化型粉体塗料。
- 粉体塗料の温度を110℃から10℃/分の割合で昇温させた場合に半溶融状態になっている間で粘度が300Pa・s以下である時間が300秒以下である特性を有する請求項1記載の熱硬化型粉体塗料。
- 粉体塗料の温度を110℃から10℃/分の割合で昇温させた場合に半溶融状態になっている間で粘度が200Pa・s以下である時間が150秒以下である特性を有する請求項2記載の熱硬化型粉体塗料。
- 請求項1、2又は3に記載の熱硬化型粉体塗料で塗装されていることを特徴とする塗装鉄系資材。
- 鉄系資材を機械的に切断加工した後、バリ取りを実施することなしで必要な前処理を実施し、その後請求項1、2又は3に記載の熱硬化型粉体塗料で塗装することを特徴とする塗装鉄系資材の製造方法。
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