JP5269515B2 - 粉体塗料組成物およびその塗装物 - Google Patents
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Description
1)230℃、2.16kg荷重時のメルトマスフローレイトが15〜50g/10分、
2)粒子径が180μmを超える粒子の割合が2質量%以下、
3)粒子径が63μm以下である粒子の割合が15質量%以下、
4)中位粒子径が80〜170μm、
5)圧縮度が10〜25%、
圧縮度=〔(嵩密度−タップ密度)÷タップ密度〕×100
である粉体塗料組成物に関する。
極性基含有樹脂は、酸変性ポリプロピレン、エチレン−アクリル酸共重合体およびエチレン−メタクリル酸共重合体からなる群より選ばれた少なくとも1種である。
本発明の塗装物は、本発明の粉体塗料組成物を、基材の一部または全面に塗装したものである。
1)230℃、2.16kg荷重時のメルトマスフローレイトが15〜50g/10分、
2)粒子径が180μmを超える粒子の割合が2質量%以下、
3)粒子径が63μm以下である粒子の割合が15質量%以下、
4)中位粒子径が80〜170μm、
5)圧縮度が10〜25%、
圧縮度=〔(嵩密度−タップ密度)÷タップ密度〕×100
の特性を有している。
圧縮度=〔(嵩密度−タップ密度)÷タップ密度〕×100
ホモポリプロピレン100質量部、無水マレイン酸0.5質量部、および重合開始剤としてt−ブチルパーオキシラウレート0.2質量部をヘンシェルミキサーで予備混合し、次いで押出機を使用して190℃で溶融混合してペレット状の酸変性ホモポリプロピレンを得た。
得られた酸変性ホモポリプロピレンのMFRは、45g/10分であった。
製造例1において、ホモポリプロピレン100質量部に代えて、プロピレンとエチレンとのランダム共重合体(エチレン含有量5質量%、MFR:32g/10分)100質量部を用いた以外は、製造例1と同様にして、酸変性プロピレン−エチレンランダム共重合体を得た。
得られた酸変性プロピレン−エチレンランダム共重合体のMFRは、31g/10分であった。
製造例1において、ホモポリプロピレン100質量部に代えて、プロピレンとエチレンとのブロック共重合体(エチレン含有量7質量%、MFR:45g/10分)100質量部を用いた以外は、製造例1と同様にして、酸変性プロピレン−エチレンブロック共重合体を得た。
得られた酸変性プロピレン−エチレンブロック共重合体のMFRは、40g/10分であった。
ポリプロピレン樹脂としてランダムポリプロピレン(プライムポリマー社製、型番:J3021GR、MFR=33g/10分)100質量部、極性基含有樹脂として製造例1と同様の方法にて得られた酸変性ホモポリプロピレン180質量部をヘンシェルミキサーで予備混合し、次いで押出機を使用して190℃で溶融混合してペレットを得た。
ポリプロピレン樹脂としてランダムポリプロピレン(プライムポリマー社製、型番:J3021GR、MFR=33g/10分)100質量部、極性基含有樹脂として製造例2と同様の方法にて得られた酸変性プロピレン−エチレンランダム共重合体200質量部をヘンシェルミキサーで予備混合し、次いで押出機を使用して190℃で溶融混合してペレットを得た。
ポリプロピレン樹脂としてランダムポリプロピレン(プライムポリマー社製、型番:J3021GR、MFR=33g/10分)100質量部、極性基含有樹脂として製造例2と同様の方法にて得られた酸変性プロピレン−エチレンランダム共重合体250質量部をヘンシェルミキサーで予備混合し、次いで押出機を使用して190℃で溶融混合してペレットを得た。
ポリプロピレン樹脂としてランダムポリプロピレン(プライムポリマー社製、型番:J3021GR、MFR=33g/10分)100質量部、極性基含有樹脂として製造例2と同様の方法にて得られた酸変性プロピレン−エチレンランダム共重合体150質量部をヘンシェルミキサーで予備混合し、次いで押出機を使用して190℃で溶融混合してペレットを得た。
ポリプロピレン樹脂としてランダムポリプロピレン(プライムポリマー社製、型番:J3021GR、MFR=33g/10分)100質量部、極性基含有樹脂として製造例3と同様の方法にて得られた酸変性プロピレン−エチレンランダム共重合体400質量部をヘンシェルミキサーで予備混合し、次いで押出機を使用して190℃で溶融混合してペレットを得た。
ポリプロピレン樹脂としてホモポリプロピレン(プライムポリマー社製、型番:J−700G、MFR=8g/10分)100質量部、極性基含有樹脂として製造例3と同様の方法にて得られた酸変性プロピレン−エチレンランダム共重合体100質量部をヘンシェルミキサーで予備混合し、次いで押出機を使用して190℃で溶融混合してペレットを得た。
ポリプロピレン樹脂としてホモポリプロピレン(サンアロマー社製、型番:PM900A、MFR=30g/10分)100質量部、極性基含有樹脂としてエチレン−メタクリル酸共重合体(三井デュポンポリケミカル社製、型番:ニュクレルAN42115C、メタクリル酸含有量5質量%、MFR=33g/10分)240質量部をヘンシェルミキサーで予備混合し、次いで押出機を使用して190℃で溶融混合してペレットを得た。
ポリプロピレン樹脂としてホモポリプロピレン(サンアロマー社製、型番:PM900A、MFR=30g/10分)100質量部、極性基含有樹脂としてエチレン−メタクリル酸共重合体(三井デュポンポリケミカル社製、型番:ニュクレルAN42115C、メタクリル酸含有量5質量%、MFR=33g/10分)180質量部をヘンシェルミキサーで予備混合し、次いで押出機を使用して190℃で溶融混合してペレットを得た。
ポリプロピレン樹脂としてランダムポリプロピレン(プライムポリマー社製、型番:J3021GR、MFR=33g/10分)100質量部、極性基含有樹脂としてエチレン−アクリル酸共重合体(日本ポリエチレン社製、型番:レクスパールA220S、アクリル酸量含有量7質量%、MFR=18g/10分)150質量部をヘンシェルミキサーで予備混合し、次いで押出機を使用して190℃で溶融混合してペレットを得た。
ポリプロピレン樹脂としてランダムポリプロピレン(プライムポリマー社製、型番:J3021GR、MFR=33g/10分)100質量部、極性基含有樹脂としてエチレン−アクリル酸共重合体(日本ポリエチレン社製、型番:レクスパールA220S、アクリル酸量含有量7質量%、MFR=18g/10分)200質量部をヘンシェルミキサーで予備混合し、次いで押出機を使用して190℃で溶融混合してペレットを得た。
ポリプロピレン樹脂としてランダムポリプロピレン(プライムポリマー社製、型番:J229E、MFR=50g/10分)100質量部、極性基含有樹脂としてエチレン−アクリル酸共重合体(日本ポリエチレン社製、型番:レクスパールA220S、アクリル酸量含有量7質量%、MFR=18g/10分)40質量部をヘンシェルミキサーで予備混合し、次いで押出機を使用して190℃で溶融混合してペレットを得た。
ポリプロピレン樹脂としてランダムポリプロピレン(プライムポリマー社製、型番:J3021GR、MFR=33g/10分)100質量部、極性基含有樹脂として製造例2と同様の方法にて得られた酸変性プロピレン−エチレンランダム共重合体200質量部をヘンシェルミキサーで予備混合し、次いで押出機を使用して190℃で溶融混合してペレットを得た。
ポリプロピレン樹脂としてランダムポリプロピレン(プライムポリマー社製、型番:J3021GR、MFR=33g/10分)100質量部、極性基含有樹脂として製造例2と同様の方法にて得られた酸変性プロピレン−エチレンランダム共重合体200質量部をヘンシェルミキサーで予備混合し、次いで押出機を使用して190℃で溶融混合してペレットを得た。
ポリプロピレン樹脂としてランダムポリプロピレン(プライムポリマー社製、型番:J3021GR、MFR=33g/10分)100質量部、極性基含有樹脂として製造例2と同様の方法にて得られた酸変性プロピレン−エチレンランダム共重合体20質量部をヘンシェルミキサーで予備混合し、次いで押出機を使用して190℃で溶融混合してペレットを得た。
ポリプロピレン樹脂としてホモポリプロピレン(プライムポリマー社製、型番:J−700G、MFR=8g/10分)100質量部、極性基含有樹脂として製造例3と同様の方法にて得られた酸変性プロピレン−エチレンランダム共重合体35質量部をヘンシェルミキサーで予備混合し、次いで押出機を使用して190℃で溶融混合してペレットを得た。
ポリプロピレン樹脂としてホモポリプロピレン(サンアロマー社製、型番:PM900A、MFR=30g/10分)100質量部、極性基含有樹脂としてエチレン−メタクリル酸共重合(三井デュポンポリケミカル社製、型番:ニュクレルAN42115C、メタクリル酸含有量5質量%、MFR=33g/10分)650質量部をヘンシェルミキサーで予備混合し、次いで押出機を使用して190℃で溶融混合してペレットを得た。
ポリプロピレン樹脂としてランダムポリプロピレン(プライムポリマー社製、型番:J3021GR、MFR=33g/10分)100質量部、極性基含有樹脂としてエチレン−アクリル酸共重合体(日本ポリエチレン社製、型番:レクスパールA220S、アクリル酸量含有量7質量%、MFR=18g/10分)450質量部をヘンシェルミキサーで予備混合し、次いで押出機を使用して190℃で溶融混合してペレットを得た。
実施例に用いたポリプロピレン樹脂、および極性基含有樹脂のMFR、ならびに、実施例1〜11および比較例1〜6で得られた粉体塗料組成物のMFR、180μmを超える粒子の割合、63μm以下の粒子の割合、中位粒子径、および圧縮度は、以下に示す方法により評価した。
本発明において、メルトマスフローレイト(MFR)とは、日本工業規格:JIS K 7210(1999年)に記載されている「プラスチック−熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト(MFR)及びメルトボリュームフローレイト(MVR)の試験方法」に従い、その「B法」の「附属書A(規定)メルトフローレイト測定のための試験条件」の「附属書A表」中の「条件M」(試験温度:230℃、公称荷重:2.16kg)において測定される「メルトマスフローレイト(MFR)」を意味する。
本発明において、粒子径が180μmを超える粒子の割合、粒子径が63μm以下である粒子の割合、中位粒子径とは、以下の方法により測定した値である。
分級後、各篩上に残った粉体塗料組成物の質量を秤量した。
目開き180μmの篩上に残った粉体塗料組成物の質量を、評価に用いた粉体塗料組成物の全質量で除した後、100分率に換算した。
目開き45μmの篩上および受け皿に残った粉体塗料組成物の質量の和を、評価に用いた粉体塗料組成物の全質量で除した後、100分率に換算した。
積算質量が50%になる粒子径を次式により算出した。
中位粒子径(μm)=〔(50−A)÷(C−A)〕×(D−B)+B
式中、A、B、CおよびDは次の通りである。
A:粒度分布の粗い方から順次積算し、積算質量が50%未満であり、かつ、50%に最も近い点の積算値(g)
B:Aの積算値の篩目開き(μm)
C:粒度分布の粗い方から順次積算し、積算質量が50%以上であり、かつ、50%に最も近い点の積算値(g)
D:Cの積算値の篩目開き(μm)
本発明において、圧縮度とは、次式により算出した値である。
圧縮度=〔(嵩密度−タップ密度)÷タップ密度〕×100
前記嵩密度とは、疎充填の状態における嵩密度を意味し、以下の方法により測定した値である。円筒容器(直径5.05cm、高さ4.993cm、材質:ステンレス、容積:100cm3)より上方230mmの地点から、目開き710μmのJIS標準篩を通して、粉体塗料組成物を均一に供給し、円筒容器の上面をすり切って秤量し、次式により算出した値である。
嵩密度(g/cm3)
=(粉体塗料組成物を含む円筒容器の質量−空の円筒容器の質量)÷100
タッピング処理後、はめ込んだ筒を外し、円筒容器の上面をすり切って秤量し、次式により算出した値である。
タップ密度(g/cm3)
=(粉体塗料組成物を含む円筒容器の質量−空の円筒容器の質量)÷100
実施例1〜11および比較例1〜6で得られた粉体塗料組成物を用いた塗膜の評価は以下に示す方法に従って行った。評価結果を、表1に示す。
日本工業規格:JIS G 3302に記載されている「溶融亜鉛めっき鋼板及び鋼帯」(2005年)に従い製造されたSGCC(Z27)鋼板(70mm×150mm×2.5mm)(基材X)、および、JIS G 3302に記載されている「溶融亜鉛めっき鋼板及び鋼帯」(2005年)に従い製造されたSGCC(Z27)鋼材製丸棒(10mmφ×200mm)2本を3ヶ所で点溶接したもの(基材Y、図1および2参照)に対して、粉体塗料組成物を、流動浸漬塗装法により塗装し、塗装物を得た。この際、流動浸漬塗装法の条件は、前加熱を280℃で6分間、流動浸漬時間を6秒間、後加熱を210℃で3分間とした。なお、前加熱直後の基材の表面温度は、接触式表面温度計にて測定した結果、255℃であった。
基材X
基材Xについては平面部について、以下の基準で評価した。
A:均一な膜厚を形成し平滑。
B:膜厚にムラがあり平滑でない。
基材Yについては、丸棒の間隙部について、ピンホール、および、ボタツキを肉眼観察により、以下の基準で評価した(図3〜8参照)。
(a)ピンホール
A:間隙が完全に埋まっている。ピンホール数は、2個以下/3cm。
B:間隙がほぼ埋まっている。ピンホール数は、3〜5個/3cm。
C:間隙は殆ど埋まっておらず、小さいピンホールが多数存在する。ピンホール数は、6個以上/3cm。
A:ボタツキはなく、基材全面に均一塗装され、基材の意匠性も保たれている。
B:一部ボタツキが認められるものの、基材の意匠性が悪化する程ではない。
C:全体にボタついており、基材の意匠性が悪い(例えば、丸棒の輪郭がイビツになっている)。
上記「(1)外観」と同様の方法により、基材Xの塗装物を得た後、塗膜面に、コの字型(35mm×25mm×35mm)にカッターで切り込みを入れ、切り込んだ25mmの先端の塗膜を鋼板からはがした。この塗装物を動かないように固定した後、はがした塗膜の先端をバネばかりに固定し、そのバネばかりを塗膜のはがれる方向(塗膜面に平行かつ25mmの幅の塗膜面が重なる方向)に50mm/分の速度で引っ張り、以下の基準で評価した。
剥離不可:塗膜が、基材からはがれずに塗膜が破断した。
界面剥離:塗膜が、基材からはがれた。
上記「(1)外観」と同様の方法により、基材Xの塗装物を得た後、日本工業規格:JIS K 7350−4に記載されている「プラスチック−実験室光源による暴露試験方法− 第4部:オープンフレームカーボンアークランプ」(1996年)に準じ、サンシャインウェザーメーター(スガ試験機株式会社製の商品名:サンシャインウェザーメーター S80BBR)にて促進試験を2000時間実施した。
その後、塗装物を取り出し、外観を肉眼観察により、以下の基準で評価した。
A:塗装物の表面にクラック、および膨れが無い。
B:塗装物の表面にクラックは無いが、膨れがある。
C:塗装物の表面にクラック、および膨れがある。
A:塗装物の表面にクラックおよび膨れが無く、ノッチ部分からの剥離が無い。
B:塗装物の表面にクラックは無いが、膨れがあり、ノッチ部分からの剥離がある。
C:塗装物の表面にクラックおよび膨れがあり、ノッチ部分からの剥離がある。
Claims (2)
- ポリプロピレン樹脂100質量部に対して極性基含有樹脂25〜400質量部を配合してなる粉体塗料組成物であって、
前記極性基含有樹脂が、酸変性ポリプロピレン、エチレン−アクリル酸共重合体およびエチレン−メタクリル酸共重合体からなる群より選ばれた少なくとも1種であり、
1)230℃、2.16kg荷重時のメルトマスフローレイトが15〜50g/10分、
2)粒子径が180μmを超える粒子の割合が2質量%以下、
3)粒子径が63μm以下である粒子の割合が15質量%以下、
4)中位粒子径が80〜170μm、
5)圧縮度が10〜25%、
圧縮度=〔(嵩密度−タップ密度)÷タップ密度〕×100
である粉体塗料組成物。 - 請求項1に記載の粉体塗料組成物を、基材の一部または全面に塗装した塗装物。
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