JP3831866B2 - ポリアミド系難燃性粉体塗料用組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリアミド系難燃性粉体塗料用組成物に関する。その目的とする所は、ハロゲン系難燃剤を使用せずに性能にばらつきの少ない優れた難燃性と変色の少ない外観を有するポリアミド系難燃性粉体塗料用組成物を提供することにある。
【０００２】
【従来の技術】
金属材料の防錆や各種材料の外観、諸特性改良等のために、表面を塗装することが古くから行われている。有機系塗料としてはエステル、エポキシ、或いはその複合系、ウレタン、アクリル、ポリアミド、フッ素系樹脂等が広く用いられているが、これらは取扱い性のため一般に有機溶剤に溶解または分散した状態で使用されている。しかし、生活環境、作業環境等の点から有機溶剤の使用は好ましくなく、また法的にも規制される方向にある。これを解決するために、脱有機溶剤として、水溶性、水分散系、或いは粉体塗料が開発され、既に実用化されている。
【０００３】
これら塗装されたものは、用途によって耐熱性や耐候性等の改善、その他表面の高硬度化等機能性を付与することが行われている。 本発明はポリアミド塗膜に難燃性を付与せんとするものである。ポリアミドでも、成形用樹脂として広く用いられているポリアミド６、６６は酸素指数が27であり、それ自身が自己消火性であるのに対して、粉体塗料に用いられるポリアミド１１、１２は２２―２５であり、難燃化が困難である。
【０００４】
難燃剤としては従来から無機系化合物、有機系化合物等色々あり、少量で効果のある臭素化合物とアンチモン化合物の組合わせが一般的である。しかし環境・衛生問題から、脱ハロゲンの動きが出ている。非ハロゲン系難燃剤として水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の水酸化金属化合物、リン系化合物、グアニジン系化合物、グアニル尿素系化合物、メラミン系化合物等が知られている。しかしいわゆる成形用樹脂への適用が主で、粉体塗料用への適用はあまり知られていない。更にポリアミドに水酸化化合物を適用すると、親和性のほか水分の影響等問題が多い。特に粉体塗料としては塗膜が薄いため、難燃剤の分散均一性が重要であり、又基盤との密着性と表面状態が重要である。
【０００５】
他方、熱可塑性樹脂にリン系化合物を配合することは公知である。例え特開昭６２ー２６３２４７号公報では赤リンの有効性が開示されている。しかし色相を重視する粉体塗料用には、変色のため、採用は困難である。
【０００６】
又ポリアミドにリン酸メラミンを配合することも公知である（例えば特開昭６２ー６２８５４号公報）。しかし塗料の添加物とした場合、リン酸メラミンは塗膜を変色させ、現実には濃色又は低光沢のものにしか使用できない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、変色や表面荒れが少なく、基盤との密着性の優れた難燃性塗膜を得んとするものであり、特定のリン系化合物を樹脂に配合することによってその目的を達せられることを見出した。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ポリアミドを主体とする粉体塗料において、難燃剤としてポリリン酸系化合物（但しポリリン酸メラミンを除く）を配合することを特徴とするポリアミド系難燃性粉体塗料用組成物である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明において「ポリアミド」とは、炭素数６以上のアミノカルボン酸又はラクタムもしくは炭素数６以上のジアミンとジカルボン酸との塩の重合体であるポリアミドをいう。 「炭素数６以上のアミノカルボン酸又はラクタムもしくは炭素数６以上のジアミンとジカルボン酸との塩」としては、例えばω−アミノカプロン酸、ω−アミノエナント酸、ω−アミノカプリル酸、ω−アミノペラルゴン酸、ωーアミノカプリン酸、１１−アミノウンデカン酸、１２−アミノドデカン酸等のアミノカルボン酸；カプロラクタム、エナントラクタム、カプリルラクタム、ラウロラクタム等のラクタム；ヘキサメチレンジアミンーアジピン酸塩、ヘキサメチレンジアミン−セバシン酸塩、ヘキサメチレンジアミン−イソフタル酸塩、ウンデカメチレンジアミン−アジピン酸塩、４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン−ドデカンジ酸塩等の塩類、等々が例示される。ポリアミドは単一重合体であっても、共重合体であってもよい。また、他樹脂をブレンドしたものでもよい。また、触媒、各種安定剤等を含有していてもよい。この中でポリアミド１１及びポリアミド１２が好ましい。
【００１０】
本発明において「粉体塗料」とは、前記「ポリアミド」樹脂に、必要に応じて顔料、染料、各種添加剤、例えば熱安定剤、光安定剤、易滑剤、潤滑剤、可塑剤、帯電防止剤、結晶核剤等を、例えば粉体状態で混合、或いは混練後粉体化して、場合により更にそれを固相重合した塗料用に供するものをいう。流動浸漬塗装法、静電塗装法、溶射塗装法等、塗装方法は問わない。
【００１１】
本発明において「難燃剤」は、ポリリン酸系化合物の群れから選ばれた少なくとも一種である。具体的にはポリリン酸塩、リン酸エステル等が例示されるが、ポリリン酸メラミンは除く。これらの中で、ポリリン酸アンモニウムが好ましい。
【００１２】
本発明の難燃剤は、粒径は特に限定しないが、平均粒径が小さすぎたり大きすぎる分散不良が起こりやすく、特に静電塗装法による場合はこのほかに静電反発や粒子の脱落がおこりやすくなる。１ー２００ミクロンが好ましい。
【００１３】
本発明の組成物において、難燃剤のポリアミドへの配合割合は、０．１重量％以上、１５重量％以下である。0.１重量％未満であると難燃化効果は少なく、また１５重量％を超えると変色、表面外観不良、基盤との密着不良等の問題が発生する。好ましくは０．５重量％以上１０重量％以下である。
【００１４】
本発明において、難燃剤をポリアミド樹脂に配合した組成物の形態は任意である。例えば粉末状態で機械的に混合された組成物、、難燃剤がポリアミド粉末表面に付着した状態である組成物、難燃剤がポリアミド粉末表面にコーテイングされた状態である組成物、難燃剤がポリアミド中に練り込まれた状態である組成物、或いはこれらの形態が複合化された組成物等が例示される。
【００１５】
本発明において、難燃剤が配合された組成物の製造方法は任意である。例えば難燃剤とポリアミド粉末とを攪拌混合機で機械的に混合して組成物とする方法、難燃剤とポリアミド粉末とを混合後、更に衝突エネルギー、せん断エネルギー等によって難燃剤をポリアミド粒子表面に付着或いは溶着させて組成物とする方法、難燃剤をポリアミド中に練り込み、それを粉砕して粉体状組成物とする方法等が例示される。勿論これらの方法に限定されるものでないことは言うまでもない。
【００１６】
本発明において、難燃剤配合ポリアミド粉末を用いて粉体塗装する方法は限定されず、従来公知の流動浸漬法、静電塗装法、溶射塗装法、ミニコート塗装法等採用できる。また、ターボコートのような連続式塗装の適用も可能である。勿論塗装前の脱脂、ショットブラスト、プライマー塗装、又は電着塗装等の前処理は、必要に応じて行う。一般に静電塗装法による場合は、流動浸漬法の場合に比べて分解温度の低い難燃剤を用いることが好ましい。
【００１７】
【作用】
本発明の組成物は、塗膜の表面性能、基盤との密着性を維持しつつ、変色が少なく、粉体塗料としてハロゲンフリーで均一な難燃性能を有する。本粉体塗料用組成物で塗装されたものの用途としては、車、建築物の足回り、壁、床材、低温又は高温物包装体、手摺、防火水槽のパネル等に効果を発揮する。
【００１８】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれだけに限定されるものでないことは言うまでもない。尚、実施例と比較例において、剤、塗装及び塗膜の評価は以下の方法で行った。
【００１９】
（１） 塗装
脱錆、脱脂処理した厚さ３．２ｍｍの鉄板にエポキシ系プライマーをスプレーして、乾燥後の塗膜厚さが約８―１０ミクロンになるように塗布した。該鉄板を４００Ｃに設定したオーブン中で約３分５０秒加熱し、鉄板の表面温度が２８０Ｃになった時点で取り出した。他方難燃剤を所定割合で配合した粉体塗料を満たした流動床中で所定厚さに塗装し、塗膜試験用サンプルとした。
【００２０】
（２） 塗膜の色差、及び光沢度
色差はＣＩＥ１９７６に準拠して Ｌ*a*b* を測定し、デルタＥを算出した。光沢度はＤＩＮ６７５３０に従い、入射角度は６０度で測定した。
【００２１】
（３）難燃性
ＵＬ−９４に従って燃焼試験を実施した。
【００２２】
【実施例１、比較例１】
ポリアミド１１から成る粉体塗料（アトフィナ社製リルサンファインパウダー）Ｗ１４８２のポリリン酸アンモニウムを３重量％ヘンシェルミキサーを用いて５分間攪拌混合して、配合、組成物とした。本組成物から作製した塗膜は難燃性がＶ−０であり、優れた性能を示した。また塗膜の色相は、比較のポリリン酸アンモニウム無添加のものとの色差デルタＥがわずか 0.23 であった。また光沢度は62.6であった。
【００２３】
【実施例２、３】
実施例１において、難燃剤としてポリリン酸メラミンを５、及び１０重量％に増量して使用した以外は実施例１と同様に作製した塗膜は、光沢は夫々53.1, 27.4 と低下したが、色差はそれぞれ0.26 及び 0.91で、変色は少なかった。ＵＬテストは共にＶ−０で優れた難燃性を示した。
【００２４】
【比較例２】
実施例１において、ポリリン酸メラミンを５重量％使用した以外は実施例1と同様にして塗膜を作製した。塗膜の色差は1.26であり、ポリリン酸アンモニウムの１０重量％(色差0.91）を超える変色を示した。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の組成物は変色が少なく、均一な難燃性能を有する粉体塗料用組成物を与える。

Claims (1)

1. ポリアミド粉末を用いた粉体塗料用のポリアミド系難燃性粉体塗料用組成物において、 ポリアミド粉末がポリアミド１１またはポリアミド１２であり、難燃剤として組成物全体に対して 0.1 重量％以上かつ１５重量％以下のポリリン酸アンモニウムを含むことを特徴とするポリアミド系難燃性粉体塗料用組成物。