JP2021101005A - エポキシ樹脂粉体塗料及び塗膜熱変色抑制方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明で使用するエポキシ樹脂としては、直接法エポキシ樹脂及び間接法エポキシ樹脂のいずれでもよいが、直接法エポキシ樹脂が好ましい。直接法エポキシ樹脂は、間接法エポキシ樹脂に比較して分子量分布が狭く、硬化前には溶融粘度の低い粉体塗料が得られる。
本発明で使用する硬化剤としては、イミダゾリン誘導体、イミダゾール誘導体又はこれらの混合物が好ましい。イミダゾリン誘導体としては、例えば、メチルイミダゾリン、2−フェニルイミダゾリン等が挙げられる。イミダゾール誘導体としては、例えば、メチルイミダゾール、ドデシルイミダゾール、フェニルイミダゾール等や、1−ドデシル−2−メチル−3−ベンジルイミダゾリウムクロライド等の四級塩類や、2−メチルイミダゾールのイソシアヌル酸付加物や、2,4−ジアミノ−6−(2’−メチルイミダゾリル−(1’))−エチル−s−トリアジン等のトリアジン環含有物等が挙げられる。
これらの中では、イミダゾリン誘導体としては、2−フェニルイミダゾリンが、イミダゾール誘導体としては、2,4−ジアミノ−6−(2’−メチルイミダゾリル−(1’))−エチル−s−トリアジン又は2−フェニルイミダゾールが特に好ましい。これらの硬化剤であれば、粉体塗料とした場合、特定のゲルタイムを効果が得られる範囲にする調整が簡単にできるので、塗膜外観が良好で、機械特性、防食性等の基本物性も良好な塗膜が得られる。
また、特性を損なわない範囲で、有機酸ヒドラジド、変性芳香族アミンアダクト、トリメリット酸とエチレングリコールを主体とした酸無水物の併用を妨げるものではない。
(1)エポキシ当量:JIS K 7236の規格に準拠して測定した。
(2)軟化点:JIS K 7234の規格に準拠して測定した。
(1)ゲルタイム:200℃に加熱したホットプレート上に粉体塗料0.1gを乗せ溶融した時点からフッ素樹脂製丸棒で掻き混ぜ、ゲル化するまでの時間を測定した。
3mm以上:○、 3mm未満:×
割れ、はがれなし:○、 割れ、はがれあり:×
異常なし:〇、 異常あり:×(シワ、ザラツキあり)
[数式(1)]
ΔE=〔(L2−L1)2 +(a2−a1)2 +(b2−b1)2 〕1/2 (1)
撹拌機、窒素導入管、側温抵抗体、滴下装置及び冷却コンデンサーを備えたセパラブルフラスコに49%苛性ソーダ水溶液110.6部と水399部を仕込み、撹拌しながら系内水分を窒素置換した。次にビスフェノールF(日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製、2核体純度97面積%)を200部添加し、系内温度を50℃に制御して撹拌溶解した。次いで、エピクロルヒドリン110.5部を滴下ロートから投入した。投入後、系内温度を92℃に制御して2時間反応を行った。反応終了後、メチルイソブチルケトン330部を加え15分間撹拌後静置して、下層の水を除去した。次いでリン酸で中和、水洗を行い、水層を除去し、ろ過した後メチルイソブチルケトンを留去してエポキシ樹脂(A1)を得た。エポキシ当量は1350、軟化点は92℃であった。
250部のエピクロルヒドリンを使用した以外は合成例1と同様の装置、操作を行い、エポキシ樹脂(A2)を得た。エポキシ当量は900、軟化点は84℃であった。
102部のエピクロルヒドリンを使用した以外は合成例1と同様の装置、操作を行い、エポキシ樹脂(A3)を得た。エポキシ当量は2500、軟化点は119℃であった。
撹拌機、窒素導入管、側温抵抗体、滴下装置及び冷却コンデンサーを備えたセパラブルフラスコに、YDF−8170(日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製、液状ビスフェノールF型エポキシ樹脂、エポキシ当量159)500部とビスフェノールF126部を仕込み120℃で溶解した後、トリフェニルホスホニュウムブロマイド0.12部添加し160℃で2時間反応した。その後、ビスフェノールFを150部仕込み130℃で溶解しトリフェニルホスホニュウムブロマイドを0.15部添加し180℃で5時間加熱し反応を終了して、エポキシ樹脂(A4)を得た。エポキシ当量は2500、軟化点は118℃であった。
合成例1〜4で得られたエポキシ樹脂(A1)〜エポキシ樹脂(A4)
2PZL:2−フェニルイミダゾリン(四国化成工業株式会社製、キュアゾール2PZL)
2MZ−A:2,4−ジアミノ−6−(2’−メチルイミダゾリル−(1’))−エチル−s−トリアジン(四国化成工業株式会社製、キュアゾール2MZ−A)
2PZ:2−フェニルイミダゾール(四国化成工業株式会社製、キュアゾール2PZ)
珪石粉:平均粒径50μm
二酸化チタン:着色顔料(テイカ株式会社製、JR−301)
カーボンブラック:着色顔料(三菱ケミカル株式会社製、MA−100)
ニカライト:アクリル系重合体(日本カーバイド工業株式会社製、ニカライトXK−81)
モダフロー:アクリル系重合体(日本モンサント株式会社製、モダフローIII)
エポキシ樹脂としてエポキシ樹脂(A1)100部、硬化剤として2PZL1.0部と2PZ0.4部と2MZ−A0.7部、顔料として珪石粉33.8部と二酸化チタン13.0部とカーボンブラック0.4部、その他の添加剤としてニカライト0.5部を混合した。混合物をヘンシェルミキサー(三井三池化工機株式会社製、形式10B)を用いてドライブレンドし、次いでエクストルーダー(池貝鉄工株式会社製、PCM−30)を用いて100℃で溶融混練を行い、冷却ロールを用いて厚さ3〜5mmまでフレーキングし、常温まで冷却後に微粉砕、分級により粉体塗料を得た。ゲルタイムを表1に示した。
表1の処方の配合量(部)で配合し、実施例1と同様の装置を使用して、同様の操作で、粉体塗料、試験板を得た。実施例1と同様の試験を行い、その結果を表1に示した。
Claims (8)
- エポキシ樹脂、硬化剤及び顔料を含むエポキシ樹脂粉体塗料であって、エポキシ樹脂100質量部に対して、顔料に含まれる二酸化チタンを13〜80質量部の範囲で含有し、硬化温度におけるゲルタイムが20〜60秒であることを特徴とするエポキシ樹脂粉体塗料。
- エポキシ樹脂が、ビスフェノール型エポキシ樹脂であり、エポキシ当量が700〜3000g/eq.であり、軟化点が70〜130℃である請求項1に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
- エポキシ樹脂が、テトラメチルビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、テトラメチルビスフェノールA型エポキシ樹脂及びビスフェノールA型エポキシ樹脂から選ばれる少なくとも1つである請求項1又は2に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
- 硬化剤が、イミダゾリン誘導体及び/又はイミダゾール誘導体である請求項1〜3のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
- 直管又は異形管の塗装に用いられる請求項1〜4のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂粉体塗料を塗装してなる直管又は異形管。
- 270℃で10分間加熱した時の加熱前後の塗膜変色度が3以下である請求項6に記載の直管又は異形管。
- 粉体塗料を塗装し造膜した被塗物を再加熱した際の塗膜の変色を抑制する塗装方法であって、エポキシ樹脂、硬化剤及び顔料を含むエポキシ樹脂粉体塗料を使用し、そのエポキシ樹脂粉体塗料は、エポキシ樹脂100質量部に対して、顔料に含まれる二酸化チタンを13〜80質量部の範囲で含有し、硬化温度におけるゲルタイムが20〜60秒であることを特徴とする塗装方法。
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