JP3119776B2 - 粉体塗装用プライマー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂及び熱硬
化性樹脂などの合成樹脂をパイプ、線条、棒、板等の形
状を有する金属体表面に特定プライマーを介して被覆
し、美観塗装、防蝕、電気絶縁、耐摩耗性、耐候性にお
いて優れていることは勿論、金属体と塗装被覆との間の
接着性が著しく改良された合成樹脂被覆金属体を製造す
る方法および粉体塗装用プライマーに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】熱可
塑性粉体、特にナイロンパウダーの粉体塗装用プライマ
ーとして既にポリブタジエン等、ジエン系化合物を重合
してなる化合物が使用されている。それらのプライマー
は、塗付、乾燥後、高温の炉で焼付けされるため、乾燥
性及び防火上の観点からトリクロロエタン等のハロゲン
化炭化水素を媒体とするものが用いられてきた。しかし
ながらオゾン層保護といった地球的環境面からの要請か
らトリクロロエタン、フロン等ハロゲン系炭化水素の使
用が制限されるようになってきた。それらの代替として
低級の脂肪族又は芳香族炭化水素が候補として考えられ
るが、引火点が低いこと、人体への毒性等防災面、作業
環境面からの問題が少なくない。

【０００３】本発明者は、部分的に酸変性したジエン系
重合体と有機アミンまたはアンモニアとを混合すること
によって、従来品と同等以上の接着性を有する水を媒体
とするプライマーを発明した。水を媒体としているた
め、本プライマーは防災上、作業環境上の問題を一気に
解消できるものである。

【０００４】すなわち本発明は、ポリアミド層を形成す
るためのプライマーであって、酸変性ジエン系重合体と
有機アミンまたはアンモニアと、水とを含む粉体塗装用
プライマー、およびこの粉体塗装用プライマーを金属表
面に塗布し、焼付け、その上に、流動浸漬法又は静電塗
装法を用いて、ポリアミドを被覆することを特徴とする
合成樹脂被覆金属体の製造法である。本発明には、この
ような方法により得られた合成樹脂被覆金属体、すなわ
ち、金属表面に、粉体塗装用プライマーが塗布され、そ
の上にポリアミドが被覆された合成樹脂被覆金属体も含
まれる。本発明にいう酸変性ジエン系重合体とは、例え
ばブタジエン、イソプレンのような共役二重結合を有す
る化合物をアクリル酸、メタアクリル酸又は無水マレイ
ン酸のような化合物と共重合化するか、または共役二重
結合を有する化合物を重合した後、得られた重合体を無
水マレイン酸等と処理することによって得られる重合体
である。粉体塗装用プライマーは、コバルトまたはマン
ガンイオンを含んでいてもよい。前記焼付け温度は２５
０〜４００℃程度であってもよい。

【０００５】本発明において重合体に導入されたカルボ
ン酸単位は、ジエン系重合体を水中に分散させるために
導入されるものであり、その導入量は酸価として５〜５
００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲であることが望ましい。酸価
が５ｍｇＫＯＨ／ｇより低いと、アミン類を混合して塩
を形成させても水に対する溶解性が低く、安定な水溶液
を形成しない。酸価が５００ｍｇＫＯＨ／ｇを越える酸
変性ジエン系重合体は製造が困難であるばかりでなく、
プライマー被覆層の親水性が必要以上に高いため、合成
樹脂被覆層との接着性、特に熱水処理後の接着性が低下
するため好ましくない。

【０００６】本発明に用いられる酸変性ジエン系重合体
の分子量は、少なくとも５００以上好ましくは１０００
〜５０００程度のものが適当である。分子量が低すぎる
と接着性が充分でなく、逆に分子量が高すぎると得られ
る溶液の粘度が高く、塗布量が適性量を上回る恐れがあ
る。酸変成ジエン系重合体の鉄板への適性塗布量はおよ
そ０．２〜１．２ｍｇ／ｃｍ² 、好ましくは０．３〜
０．８ｍｇ／ｃｍ² の範囲である。

【０００７】本発明に用いられる有機アミンは、酸変成
ジエン系重合体中のカルボキシル基と作用してアミン塩
を形成し水溶性を向上させるために使用される。生成し
た塩は焼付け処理の際分解し、再び有機アミンを生成し
系外へ排出される。従って本発明に使用される有機アミ
ンは、市販の低分子量の有機アミンであれば特に制約は
ない。例えばアリルアミン類、イソプロピルアミン類、
エチルアミン類、イソブチルアミン類、ｎ−ブチルアミ
ン類、ｓｅｃ−ブチルアミン類、ｔ−ブタルアミン類、
プロピルアミン類、２−エチルヘキシルアミン類、モル
ホリン類、ピリジン類、ピペリジン類、ピペラジン類、
アミノアルコール類、アニリン類等が挙げられる。アン
モニアも使用できる。

【０００８】水を媒体とする本発明のプライマーには他
の成分を加えても良い。例えばプライマーを金属に塗布
した際、その塗膜の平滑性、流動性を向上させるための
助剤としてエチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等を使
用することができる。また過度の錆発生を防ぐ目的で水
溶性の防錆剤を少量添加してもよい。

【０００９】また、焼付け処理の際の酸化反応を促進さ
せるため、プライマー液にコバルトまたはマンガンイオ
ンを添加することができる。添加するコバルトまたはマ
ンガンイオンは、例えばナフテン酸コバルト、オクチル
酸コバルト等のように水を媒体とするプライマー液に均
一に溶解する化合物の形で添加するのがよい。量的には
コバルトイオンとマンガンイオンの合計量が酸変成ジエ
ン系重合体１００重量部に対し、０．０５〜１．００重
量部が良く、望ましくは０．２重量部〜０．６重量部が
適当である。

【００１０】本発明の粉体塗装用プライマーを用いる合
成樹脂被覆金属体の製造方法は、必要に応じて脱脂洗浄
した金属に、ディッピング等の慣用方法によってプライ
マーを均一に塗布し、続いて高周波誘導加熱、電気炉等
の加熱手段を用いてプライマーを金属体の表面に硬化焼
付けし、さらにその上に流動浸漬法又は静電塗装法を用
いて合成樹脂を被覆する。このようにして得られた合成
樹脂被覆金属体は、金属体表面に、本発明の粉体塗装用
プライマーを介して合成樹脂が被覆されている。

【００１１】塗布されたプライマーは、焼付け工程にお
いて空気中の酸素により酸化され活性基を生ずる。焼付
け条件がゆるやかであると活性基の生成が不十分であ
り、条件が激しすぎると炭化が進行し密着性が低下す
る。焼付け温度は２５０〜４００℃が適当であり、焼付
け時間は焼付け温度に依存するが、３５０℃の場合４〜
１０分の範囲が適当である。本発明に使用する被覆合成
樹脂としては、ポリアミドが挙げられ、熱可塑性樹脂及
び熱硬化性樹脂、例えば、ポリエチレン、ポリエステ
ル、ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂等と組み合わせて用い
てもよい。

【００１２】また使用する金属体としては、鉄、鋼、ア
ルミニウム等の各種金属工業材料を用いることができ、
管、線条、棒、板等の種々の形状で用いられる。

【００１３】

【実施例】以下に本発明を実施例をもって詳細に説明す
る。

【００１４】実施例１〜７ 日本石油化学製液状ポリブタジエンＭ２０００−２０
（分子量約２０００、酸価２０ｍｇＫＯＨ／ｇ）を２０
０ｇ採り、トリエチルアミン６．０ｇ、ブチルセロソル
ブ６０ｍｌ、ナフテン酸コバルト６．０ｇとよく混合す
る。水８００ｍｌを少しずつ加えよく混合し完全に分散
させたプライマーを調製する（実施例６）。その他の実
施例の配合割合は表１にまとめる。

【００１５】７２ｍｍ×９０ｍｍ×３ｍｍ厚の鉄板を脱
錆、脱脂処理をほどこした後、これらのプライマーをデ
ィッピング法により鉄板に塗布し、これを室温で１０分
程度乾燥した。次ぎに３５０℃の電気炉で７分間加熱し
て焼付け、ナイロン１２粉末（ダイアミドＺ２０７３）
を満たした流動床に数秒浸漬し、１分間空冷後、数分間
水冷した。

【００１６】得られたナイロン被覆鉄板を、９５℃熱水
に所定期間浸漬し、その後ナイフで被覆を鉄板からはが
す熱水剥離試験を試みた。それぞれの実験は３〜４回行
ない、総合的に評価した。試験結果を表１に示す。

【００１７】比較例１ 日本曹達製液状ポリブタジエンＣ−１０００（酸価、５
７ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量約１５００）５０ｇをシクロ
ヘキサン５０ｍｌに溶解し、さらに界面活性剤Ｔｗｅｅ
ｎ ６０ １０ｇを加え均一に混合した。撹拌しながら
水を加え、エマルジョンを形成させた。全体の量が５５
０ｍｌとなるまで水を加えた後、ゆるやかに加熱し、シ
クロヘキサンを留去した。

【００１８】実施例と同様に脱錆、脱脂した鉄板に上記
のエマルジョンを塗布し、乾燥後熱処理した。実施例と
同様に流動浸漬し、得られたナイロン被覆鉄板を熱水剥
離試験に供した。試験結果を表１に示す。

【００１９】比較例２ ダイセル・ヒュルス製Ｆ−３プライマー（トリクロロエ
タン溶液）を用いて実施例と同様に鉄板を処理し、流動
浸漬した。得られたナイロン被覆鉄板を熱水剥離試験に
供した。試験結果を表１に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【発明の効果】本発明の粉体塗装用プライマーは、水を
媒体とするものであるため、トリクロロエタンやフロン
などのハロゲン化炭化水素を媒体とする場合に問題とな
るオゾン層の破壊などの地球的環境面での問題や、低級
脂肪族又は芳香族炭化水素を媒体とする場合の防災上や
作業環境上の問題がなく、無公害で安全に、しかも従来
品と同等以上の接着性有する合成樹脂被覆金属体を製造
することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｄ 5/46 Ｃ０９Ｄ 5/46 147/00 147/00 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09D 5/00 C09D 5/02 C09D 5/46 C09D 147/00 B05D 1/36 B05D 7/14 B05D 7/24 ＣＡ（ＳＴＮ) ＣＡＯＬＤ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ) ＷＰＩＤＳ（ＳＴＮ)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリアミド層を形成するためのプライマ
   ーであって、酸変性ジエン系重合体と有機アミンまたは
   アンモニアと、水とを含む粉体塗装用プライマー。
2. 【請求項２】 酸変性ジエン系重合体が、共役二重結合
   を有する化合物を、アクリル酸、メタアクリル酸又は無
   水マレイン酸と共重合化するか、または共役二重結合を
   有する化合物を重合した後、得られた重合体を無水マレ
   イン酸と処理することによって得られる重合体である請
   求項１記載の粉体塗装用プライマー。
3. 【請求項３】 コバルトまたはマンガンイオンを含む請
   求項１記載の粉体塗装用プライマー。
4. 【請求項４】 金属表面に、請求項１〜３のいずれかの
   項に記載の粉体塗装用プライマーが塗布され、その上に
   ポリアミドが被覆された合成樹脂被覆金属体。
5. 【請求項５】 金属表面に、酸変性ジエン系重合体と有
   機アミンまたはアンモニアと水とを含む粉体塗装用プラ
   イマーを塗布し、焼付け後、その上に、流動浸漬法又は
   静電塗装法を用いて、ポリアミドを被覆することを特徴
   とする合成樹脂被覆金属体の製造法。
6. 【請求項６】 焼付け温度が２５０〜４００℃である請
   求項５記載の合成樹脂被覆金属体の製造法。