JP5474552B2

JP5474552B2 - Ｐｃストランド塗装用粉体塗料組成物、塗装方法及び塗膜

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Publication number: JP5474552B2
Application number: JP2009529073A
Authority: JP
Inventors: 智之平井; 嘉孝石原; 耕一朗名取; 敏彦仁木; 義彦東田; 貴之山際
Original assignee: Nippon Paint Co Ltd; Sumitomo SEI Steel Wire Corp; Nippon Paint Holdings Co Ltd
Current assignee: Nippon Paint Co Ltd; Sumitomo SEI Steel Wire Corp; Nippon Paint Holdings Co Ltd
Priority date: 2007-08-23
Filing date: 2008-08-22
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2028-08-22
Also published as: BRPI0815753B1; CN101784624A; HK1146666A1; US9169403B2; KR101525028B1; EP2186865A4; CA2697961A1; AU2008289848A8; EP2186865A1; CN101784624B; US20100233478A1; WO2009025355A1; AU2008289848A1; JPWO2009025355A1; KR20100050515A; AU2008289848B2; ES2430382T3; CA2697961C; BRPI0815753A2; EP2186865B1

Description

本発明は、ＰＣストランド塗装用粉体塗料組成物、塗装方法及び塗膜に関する。

プレストレストコンクリート（以下ＰＣと記す）は、コンクリート内に撚線を引っ張った状態で設置することにより、その圧縮力の作用により、引っ張り力が加わってもひび割れが生じにくく、構造物の耐力の向上を狙ったものである。そのようなプレストレストコンクリートの緊張に使用する撚線（ストランド）に防錆効果を付与するために、ＰＣストランドの外面を、接着性を有する合成樹脂層にて被覆することが従来より行われている。

ＰＣストランドを合成樹脂により塗装する方法としては、一般に、粉体塗料を用いて静電粉体塗装法や流動浸漬塗装法等の塗装法が行われている。
具体的には、例えば、合成樹脂被膜が部分硬化された熱硬化性エポキシ樹脂を用いて静電粉体塗装法によりストランドを覆う方法（特許文献１）や、複数の単線を撚り合わせたＰＣストランドを加熱した後、撚り拡げ機に連続して送り込み、該ＰＣストランドの各単線間が互いに離反した状態に撚りを拡げ、その撚り拡げられた各単線に合成樹脂被覆粉末を流動接触させて付着させ、これを加熱溶融させた後に元の寄りあわせ状態に戻す流動浸漬塗装（特許文献２）が知られている。

しかし、従来の粉体塗料により上記方法でストランドを塗装すると、例えば、流動浸漬塗装法では、ＰＣストランド断面で膜厚分布を見た場合に膜厚差が生じる、いわゆる偏肉現象が生じやすい。
また、塗着性を向上させる目的で、静電気を塗料に印加させ流動浸漬塗装と併用させる塗装方法（静電流動浸漬塗装法）においては、偏肉現象と溶融した塗膜が塗装中エアーの流れる方向に合成繊維を紡糸する状態になる、いわゆる糸引きといった現象が生じやすい。
これらの場合、規格の最低膜厚を確保するためには、厚膜部では１２００μｍを超えてしまい、粉体塗料付着量が増すのでコスト高となる。
また、ＰＣストランドの製品として緊張力を定着する際に、定着具が鋼より線にかみ込むのを塗膜が阻害し、定着すべりを引き起こす可能性がある。

また、偏肉現象を防止する方法として、前述の（静電）流動浸漬塗装法に替わって、静電粉体塗装法（ここでは静電ガン粉体塗装法とする）があるが、ストランドの全周から塗装ガンを設置する必要がある。この方法において、規格の最低膜厚を確保するためには、塗装ガン数、ガンからの吐出量、ガンの塗装方向の微妙な調整が必要となる。仮に調整がうまくいかないと塗料の使用量が増したり、膜厚不良による歩留の低下等を生じ、コスト増加につながるといった問題もあった。
特開昭５９−１３０９６０号公報特開平２−３３３８６号公報

本発明は、上記現状に鑑みて、ＰＣストランドを塗装する場合に、偏肉や糸引きを生じることがなく、膜厚が均一な被膜を低コストで好適に形成することができるＰＣストランド塗装用粉体塗料組成物を提供することを目的とする。

本発明は、溶融粘度が３０００〜１５０００ｐｏｉｓｅであることを特徴とするＰＣストランド塗装用粉体塗料組成物である。
上記粉体塗料組成物は、エポキシ樹脂及びフェノール系硬化剤を含有するものであることが好ましい。
上記エポキシ樹脂は、エポキシ当量１０００〜４７００ｇ／ｅｑであることが好ましい。
上記粉体塗料組成物は、また、上記エポキシ樹脂と上記フェノール系硬化剤とが一部反応した樹脂を含有するものであることが好ましい。
この場合において、エポキシ当量１０００〜２０００ｇ／ｅｑのエポキシ樹脂とフェノール系硬化剤とを一部反応させるのが好ましい。

本発明はまた、上述したＰＣストランド塗装用粉体塗料組成物を、ＰＣストランドに、密閉状態で粉霧状に連続的に塗装する方法であることを特徴とするＰＣストランドの塗装方法でもある。
上記塗装する方法は、流動浸漬塗装法であることが好ましい。
上記塗装する方法は、静電流動浸漬塗装法であることが好ましい。
本発明はまた、上述のＰＣストランドの塗装方法により得られることを特徴とする塗膜でもある。
上記塗膜の破断伸び率は３０％以上であることが好ましい。

本発明のＰＣストランド塗装用粉体塗料組成物は、上記構成からなるものであるため、ＰＣストランドを塗装した場合に、偏肉や糸引き等を生じることがなく、均一な膜厚の被膜を形成することができるものである。また、好適な被膜の形成が容易であるため、低コストでＰＣストランドの被覆を行うことができる。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明は、溶融粘度が３０００〜１５０００ｐｏｉｓｅであることを特徴とするＰＣストランド塗装用粉体塗料組成物である。本発明の粉体塗料組成物は、特定の粘度を有することにより塗料の溶融スピードを制御したものである。このため、本発明の粉体塗料組成物をＰＣストランドに、流動浸漬法又は静電粉体塗装法等により塗装した場合、偏肉や糸引き等が発生することなく、均一な膜厚を有する被膜を好適に形成することができる。

上記偏肉について説明する。溶融粘度が低いと溶融が早くなり、塗料どうしが融着しやすくなる。流動浸漬塗装する際、塗料の溶融粘度が低いと、加熱されたストランド周辺の粉体塗料の密度により膜厚が変化し、密度の高い部位は厚膜に、逆に低密度であれば、薄膜になる。このようにストランド全周の膜厚に不均一が生じる状態を偏肉という。偏肉が生じると、所望の塗膜物性、耐食性の低下、若しくは、厚く塗りすぎた部分を生じることによる塗料ロスが発生する。

また、上記糸引きとは、上述したように紡糸状態になる現象で、粉体塗料を予熱静電塗装する際、溶融粘度が低いと、タレが糸状に多発する現象をいう。固化した糸が、塗装機配管を詰まらせる等により、塗装作業性を著しく低下させ、また塗膜表面に糸が付着することにより、平滑性を著しく損なうといった問題がある。

本発明の粉体塗料組成物はまた、ＰＣストランドに好適に塗着することができるものであるため、粉体塗料の使用量を軽減することができ、かつ、平面不具合による歩留り低下を防ぐことができるため、製造コストの低減、平面性状悪化の防止を可能とする。

本発明のＰＣストランド塗装用粉体塗料組成物は、溶融粘度が３０００〜１５０００ｐｏｉｓｅである。本発明は上記特定の粘度を有するＰＣストランド塗装用粉体塗料組成物であるため、流動浸漬塗装法や静電流動浸漬塗装法による塗装方法によりＰＣストランドを塗装した場合、偏肉や糸引きを生じることがなく、均一な膜厚の被膜を形成することができる。
上記溶融粘度が３０００ｐｏｉｓｅ未満であると、溶融が早いために、加熱したストランドが塗料密度の高い箇所を通過すると塗着量が多くなり、塗装膜厚が不均一化する。１５０００ｐｏｉｓｅを超えると、被塗物が予熱されていても瞬時に溶融・フローが行われないため、塗着量の低下による、膜厚不良やレベリング不足による塗膜外観の低下が生じる。上記溶融粘度は、３０００〜１００００ｐｏｉｓｅであることが好ましい。

なお、上記溶融粘度とは、被塗物を目標とする温度に到達するまで、１分間に２０℃の速度で加熱し、その後その目標温度に保持する条件で、塗料の溶融粘度を経時的に測定した場合の最低溶融粘度である。上記溶融粘度の測定には、動的粘弾性測定による複素粘度を用いるとよい。

本発明のＰＣストランド塗装用粉体塗料組成物は、エポキシ樹脂及びフェノール系硬化剤を含有するものであることが好ましい。本発明は、これらの成分を主成分とする粉体塗料組成物であるため、上記の溶融粘度を有し、流動浸漬法や静電粉体塗装法により塗装してもＰＣストランドの表面に均一な膜厚の被膜を形成することができる。本発明の粉体塗料組成物は、上述した成分より得られる樹脂であるため、優れた防錆性及び可撓性を有する塗膜を形成することができ、曲げて使用するワイヤー等の被覆に好適である。

上記エポキシ樹脂としては、１分子内に２個以上のエポキシ基を有する化合物を例示することができ、具体的には、ノボラック型フェノール樹脂とエピクロルヒドリンとの反応生成物；ビスフェノール樹脂（Ａ型、Ｂ型、Ｆ型等）とエピクロルヒドリンとの反応生成物；ノボラック型フェノール樹脂とビスフェノール樹脂（Ａ型、Ｂ型、Ｆ型等）とエピクロルヒドリンとの反応生成物；クレゾールノボラック等のクレゾール化合物とエピクロルヒドリンとの反応生成物；エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセロール等のアルコール化合物とエピクロルヒドリンとの反応により得られるグリシジルエーテル；コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、テレフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、トリメリット酸等のカルボン酸化合物とエピクロルヒドリンとの反応により得られるグリシジルエステル；ｐ−オキシ安息香酸、β−オキシナフトエ酸等のヒドロキシカルボン酸とエピクロルヒドリンとの反応生成物；トリグリシジルイソシアヌレート及びその誘導体；等が用いられる。

また、エポキシ基含有アクリル樹脂も使用することができ、例えば、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、２−メチルグリシジルメタクリレート等のエポキシ基含有モノマーを必須成分として、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートとポリカプロラクトンとの付加物、ポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレート類等の水酸基含有モノマー、及び、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｉｓｏ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、スチレン、ビニルトルエン、ｐ−クロロスチレン等のラジカル重合性モノマーを常法に従って重合させたものを挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
なかでも、ＰＣストランドの品質には、優れた防錆性及び可撓性が必要である点から、ビスフェノール樹脂（Ａ型）とエピクロルヒドリンとの反応生成物であるビスフェノールＡエポキシ樹脂であることがより好ましい。

上記エポキシ樹脂は、エポキシ当量１０００〜４７００ｇ／ｅｑであることが好ましい。上記エポキシ当量を有する樹脂を使用することにより、上述した溶融粘度を有する粉体塗料組成物を得ることができ、これをＰＣストランドに塗装した際、偏肉や糸引き等が発生せず、均一な膜厚の被膜を形成することができる。上記エポキシ当量が１０００ｇ／ｅｑ未満であると、可撓性が低下するおそれがある。上記エポキシ当量が４７００ｇ／ｅｑを超えると、粉体塗料製造が困難となるおそれがある。

エポキシ当量とは、分子中の平均エポキシ基数によって分子量を割算して得られる数値である。なお本明細書において、粉体塗料組成物中に含まれるエポキシ樹脂（ここでいうエポキシ樹脂には、エポキシ樹脂とフェノール系硬化剤とが一部反応した樹脂も含まれる）の「エポキシ当量」は、ＩＳＯ３００１に対応する日本工業規格である、ＪＩＳＫ７２３６（２００１）に準拠して求められる。より具体的には、本発明の粉体塗料組成物中に含まれるエポキシ樹脂のエポキシ当量は、ＪＩＳＫ７２３６（２００１）に記載の電位差滴定法によって測定されたエポキシ当量を意味する。

上記エポキシ樹脂の市販品としては、例えば、エピコート１００６Ｆ、エピコート１００７、エピコート１００９（商品名、いずれも、ジャパンエポキシレジン社製）、エポトートＹＤ−９０４Ｈ、エポトートＹＤ−９０７、エポトートＹＤ−９０９（商品名、いずれも、東都化成社製）等を挙げることができる。

上記フェノール系硬化剤としては、樹脂の硬化剤として一般に使用されるフェノール系化合物であれば特に限定されないが、例えば、以下のものを挙げることができる。上記フェノール系化合物としては、フェノール類としてはフェノールの他、フェノールのｏ−、ｐ−、ｍ−位がメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、オクチル基等のＣ₁〜Ｃ₁₂のアルキル基、フッ素、塩素、臭素のハロゲン基、ニトロ基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等のＣ₁〜Ｃ₄のアルコキシ基、アミノ基及びジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基に代表される各種アルキル置換アミノ基で置換されたフェノール類、レゾルシン、フロログリシノール、ピロガロール等の水酸基を１つ以上有するフェノール類が挙げられ、更にクレゾール類、エチルフェノール類、ブチルフェノール類、オクチルフェノール類、クロロフェノール類、ブロモフェノール類が挙げられ、ポリフェノール類としてトリスヒドロキシフェニルメタン、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、ビスフェノールＣ、２，２'，６，６'−テトラメチル−４，４'−ビフェニルフェノール、４，４'−ビフェニルフェノール、テトラブロモビスフェノールＡが挙げられ、ナフトール類としてα−ナフトール、β−ナフトール、１，４−ジヒドロキシナフタレン、２，６−ジヒドロキシナフタレンが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用していてもよい。これらの各種フェノール類のうち、好ましくは、ビスフェノールＡをジクリシジルエーテルに変性したフェノール系硬化剤である。

上記フェノール系硬化剤のフェノール性水酸基当量は、５００〜８００ｇ／ｅｑであることが好ましい。上記フェノール性水酸基当量を有するフェノール系化合物を使用することにより、ＰＣストランドの被覆材に必要な優れた可撓性を付与することができる。上記フェノール性水酸基当量が５００ｇ／ｅｑ未満であると、被覆材としての品質に必要な可撓性及び所望の溶融粘度を得られないおそれがある。８００ｇ／ｅｑを超えると、硬化剤としての市販品の入手が困難である。上記フェノール性水酸基当量は、６００〜８００ｇ／ｅｑであることがより好ましい。

上記フェノール系硬化剤の市販品としては、エポトートＺＸ−７９８Ｐ（東都化成社製）、エピキュア１７０、エピキュア１７１Ｎ（ジャパンエポキシレジン社製）等を挙げることができる。

本発明のＰＣストランド塗装用粉体塗料組成物はまた、上記エポキシ樹脂と上記フェノール系硬化剤とが一部反応した樹脂を含有するものであってもよい。エポキシ樹脂とフェノール系硬化剤を一部反応させることにより、容易に所望の溶融粘度を有する塗料組成物とすることができる。上記エポキシ樹脂と上記フェノール系硬化剤との一部を反応させる方法は、特に限定されず、公知の方法を適用することができ、例えば、上記エポキシ樹脂と上記フェノール系硬化剤との混合物を加熱する際の加熱温度又は時間を調整したり、硬化触媒の種類や濃度を調整することにより得ることができる。

本発明の粉体塗料組成物の調製において、調製に用いられるエポキシ樹脂のエポキシ当量が１０００〜２０００ｇ／ｅｑである場合は、上記エポキシ樹脂と上記フェノール系硬化剤とが一部反応した樹脂とすることが好ましい。こうして調製される、粉体塗料組成物中に含まれる、エポキシ樹脂とフェノール系硬化剤とが一部反応した樹脂のエポキシ当量は、１８００〜４７００ｇ／ｅｑであるのが好ましい。このように、エポキシ樹脂とフェノール系硬化剤とを架橋等の反応をさせることにより、上述した溶融粘度を有する粉体塗料組成物を容易に得ることができ、これをＰＣストランドに塗装した際、偏肉や糸引き等が発生せず、均一な膜厚の被膜を形成することができる。

また、エボキシ当量１０００〜４７００ｇ／ｅｑを有するエボキシ樹脂を粉体塗料組成物調製の原料として使用する場合であっても、エボキシ樹脂とフェノール系硬化剤とを一部反応させることによって、本発明のＰＣストランド塗装用粉体塗料組成物を調製してもよい。これにより、溶融粘度が上昇して、所望の溶融粘度を有する塗料組成物を容易に得ることができるからである。

本発明の粉体塗料組成物に含有されるエポキシ樹脂、及び、上記エポキシ樹脂と上記フェノール系硬化剤とが一部反応した樹脂に用いたエポキシ樹脂は、末端エポキシ基含有量が９０％以上であるものが好ましい。そのようなエポキシ樹脂を本発明において使用することにより、架橋密度の向上による、可撓性を有した連続被覆を形成することができる。上記末端エポキシ基含有量が９０％未満であると、可撓性を有する連続被覆が形成されないおそれがある。

本発明のＰＣストランド塗装用粉体塗料組成物において、エポキシ樹脂とフェノール系硬化剤との混合比は、エポキシ樹脂のエポキシ当量に対するフェノール系硬化剤のフェノール性水酸基当量の比が、０．７／１．０〜１．５／１．０であることが好ましい。上記比が０．７／１．０未満であると、架橋不足で可撓性が不足して曲げ加工性が低下するおそれがある。１．５／１．０を超えると、硬化剤が過剰となって塗膜中に残存し、耐食性が低下するおそれがある。上記比は、１．０／１．０〜１．２／１．０であることがより好ましい。

本発明の粉体塗料組成物は、上述した成分の他に、必要に応じて表面調整剤、艶消し剤、増粘剤、着色顔料、防錆顔料、体質顔料、可塑剤等を含有していてもよい。

エポキシ樹脂とフェノール系硬化剤に硬化触媒を配合することで、エポキシ樹脂とフェノール系硬化剤の反応を促進させ、所望の溶融粘度を有する塗料組成物を容易に得ることができる。上記硬化触媒としては、イミダゾール類、イミダゾリン類等を添加することができる。
上記イミダゾール類としては、例えば、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール等を挙げることができる。
上記イミダゾリン類としては、例えば、２−エチルイミダゾリン、２−フェニルイミダゾリン、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリン等を挙げることができる。
上記イミダゾール類及びイミダゾリン類の添加量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、これらを合わせて０〜１０質量部であることが好ましい。１０質量部を超えると硬化性が促進しすぎてフロー性が低下するおそれがある。上記添加量は、１〜３質量部であることがより好ましい。

上記表面調整剤としては、例えば、ジメチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン等のシリコーン、アクリルオリゴマー等を挙げることができる。

上記艶消し剤としては各種ワックス類や下記の各種体質顔料等を、増粘剤としてはコロイダルシリカ、ベントナイト等を、着色顔料としては、二酸化チタン、ベンガラ、酸化鉄、亜鉛粉末、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、キナクリドン系顔料、アゾ系顔料、イソインドリン系顔料、各種焼成顔料等を挙げることができる。上記防錆顔料としてはトリポリリン酸アルミニウム等を、体質顔料としてはアルミナ、タルク、クレー、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ、ガラスフレーク等を挙げることができる。
上記可塑剤としてはエポキシ化大豆油等を挙げることができる。

上記粉体塗料組成物中のその他の添加剤としては、紫外線吸収剤、酸化防止剤、ワキ防止剤、顔料分散剤等を挙げることができ、これらはエポキシ樹脂からなる粉体塗料に通常使用されるものを使用することができる。

本発明の粉体塗料組成物の平均体積粒子径としては、特に限定されないが、塗料の流動性、塗着性の観点から、４０〜８０μｍであることが好ましい。上記平均体積粒子径は、粒度分布測定器（ＭＩＣＲＯＴＲＡＣＨＲＡ日機装社製）で求められる値である。

本発明の粉体塗料組成物の製造方法としては、特に限定されず、粉体塗料分野における周知の製造方法であればよい。例えば、上記エポキシ樹脂、及び、上記フェノール系硬化剤を必須として、その他上記各種添加剤等の原料を準備した後、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー等を使用して原料を乾式混合し、ブスコニーダー、エクストルーダー等の混練機を用いてエポキシ樹脂とフェノール系硬化剤が反応しない温度、あるいは反応しても粉体塗料として使用可能な温度で原料を溶融混練し、冷却後、粉砕分級する方法が挙げられる。

さらに、上記製造方法によって得られた粉体塗料組成物の表面に流動性付与剤や、帯電調整剤を外添してもよい。上記流動性付与剤は、粉体塗料自体に流動性を与えるだけでなく、耐ブロッキング性も向上させることができる。上記流動性付与剤としては、疎水性シリカ、親水性シリカや酸化アルミニウム、酸化チタン等が適用できる。

本発明のＰＣストランド塗装用粉体塗料組成物の塗装方法は、上記粉体塗料組成物を、ＰＣストランドに密閉状態で粉霧状に連続的に塗装する方法である。上記方法により本発明の粉体塗料組成物をＰＣストランドに塗布しても、偏肉や糸引きが生じるおそれがなく、ＰＣストランドに均一な膜厚の被膜を好適に形成することができるものである。

上記密閉状態で粉霧状に連続的に塗装する方法の一つとして、流動浸漬塗装法であることが好ましい。上記流動浸漬塗装法とは、流動浸漬槽内に樹脂粉末を入れ、下部から空気を吹込み粉末を流動させ、あらかじめ加熱した被塗物（基材）を浸漬し、被塗物が保有する熱量によりその表面に樹脂粉末を融着させ塗膜を形成させる方法である。本発明の粉体塗料組成物を使用して、上記流動浸漬塗装法によりＰＣストランドを塗装すると、偏肉等を生じることがなく好適に被膜を形成することができる点で好ましい。

上記流動浸漬塗装法によるＰＣストランドの塗装方法は、従来公知の方法であればよく、例えば、流動層内に下部から吹き込まれた流動エアーにより流動している粉体塗料組成物を、被塗物であるＰＣストランドに付着させ、固定する方法である。詳細には、特公平３−１４３６に記載され公知であるように、複数の単線を撚り合わせたＰＣストランドを加熱した後、ＰＣストランドの各単線間が互いに離反した状態に撚りを拡げ、その撚り拡げられた各単線に本発明の塗料組成物を上記塗装方法で塗布し、上記粉体塗料組成物を加熱溶融させた後、元の撚り合わせ状態に戻し、ＰＣストランドの内外に樹脂被覆層を形成する方法である。

上記塗装したＰＣストランドを加熱する際の温度は、１８０〜２４０℃であることが好ましい。１８０℃未満であると、ＰＣストランドの塗膜が硬化不足となるおそれがある。２４０℃を超えると、ＰＣストランドの素材強度の低下につながるおそれがある。

また、上記密閉状態で粉霧状に連続的に塗装する方法として、静電流動浸漬塗装法であることが好ましい。上記静電流動浸漬塗装法は、静電気を粉体塗料に印加させ流動浸漬塗装法と併用させる塗装方法であり、気流と共に流動する粉体塗料中に、加熱されたＰＣストランドを浸漬し、粉体塗料組成物を静電的に付着させる方法である。

本発明の塗料組成物を上記流動浸漬塗装法又は静電流動浸漬塗装法により被塗物であるＰＣストランドに対して塗布した後に、焼き付け処理を行うことにより硬化塗膜を形成させる。
上記焼き付け処理の条件としては特に限定されず、通常の焼き付け温度、時間等でよく、例えば、２００〜２２０℃、１〜５分間で行うとよい。
また、本発明の塗料組成物は、静電粉体塗装法により塗装することもできる。

本発明の塗装方法により得られる塗膜は、ＰＣストランドのように曲げて使用するものに好適に適用することができる。このような塗膜も本発明の一つである。上記塗膜の破断伸び率は３０％以上であることが好ましい。上記塗膜の破断伸び率は、引っ張り試験（ＪＩＳＫ７１１３）に準じた方法より得られる値である。３０％未満であると、ワイヤーの内巻き工程の繰り返しにより、塗膜中に欠損（ワレ）が生ずるおそれがある。より好ましくは、６０％以上である。

また上記塗膜は、膜厚４００〜１２００μｍであることが好ましい。４００μｍ未満であると、防錆性が低下するおそれがある。１２００μｍを超えると、ＰＣストランドの製品として粉体塗料付着量が増すのでコスト高となる。また、ＰＣストランドの製品として緊張力を定着する際に定着具が鋼より線にかみ込むのを塗膜が阻害し、定着すべりを引き起こす可能性がある。上記膜厚は、５００〜９００μｍであることがより好ましい。

以下に実施例を挙げて、本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。尚、以下の実施例において、「部」又は「％」はそれぞれ「質量部」、「質量％」を意味する。

製造例１粉体塗料配合Ａ
エポキシ樹脂（「エポトートＹＤ−９０９」東都化成社製、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、エポキシ当量２２００ｇ／ｅｑ）６０質量部、フェノール系硬化剤（「エポトートＺＸ−７９８Ｐ」東都化成社製、フェノール系水酸基当量７００ｇ／ｅｑ）１５質量部、着色顔料（ファーストゲンブルーＮＫ）１質量部、及び、硬化触媒（「キュアゾールＣ１１Ｚ」四国化成社製）１質量部を添加し、これらをニーダーで均一に乾式混合した後、１２０℃で５分間溶融混練し、冷却した後、得られた混合物を分級粉砕して粉体塗料を調製した。

製造例２粉体塗料配合Ｂ
エポキシ樹脂（「エポトートＹＤ−９０７」東都化成社製、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、エポキシ当量１５００ｇ／ｅｑ）６０質量部、フェノール系硬化剤（「エポトートＺＸ−７９８Ｐ」東都化成社製、フェノール系水酸基当量７００ｇ／ｅｑ）２０質量部、着色顔料（ファーストゲンブルーＮＫ）１質量部、及び、硬化触媒（「キュアゾールＣ１１Ｚ」四国化成社製）１質量部を添加し、これらをニーダーで均一に乾式混合した後、１２０℃で５分間溶融混練し、冷却した後、得られた混合物を分級粉砕して粉体塗料を調製した。

製造例３粉体塗料配合Ｃ
エポキシ樹脂（「エポトートＹＤ−９０３Ｎ」東都化成社製、エポキシ当量８４０ｇ／ｅｑ）６０質量部、フェノール系硬化剤（「エポトートＺＸ−７９８Ｐ」東都化成社製、フェノール系水酸基当量７００ｇ／ｅｑ）４０質量部、着色顔料（ファーストゲンブルーＮＫ）１質量部、及び、硬化触媒（「キュアゾールＣ１１Ｚ」四国化成社製）１質量部を添加し、これらをニーダーで均一に乾式混合した後、１２０℃で５分間溶融混練し、冷却した後、得られた混合物を分級粉砕して粉体塗料を調製した。

製造例４粉体塗料配合Ｄ
エポキシ樹脂（「エピコート１０１０」ジャパンエポキシレジン社製、エポキシ当量４５００ｇ／ｅｑ）６０質量部、フェノール系硬化剤（「エポトートＺＸ−７９８Ｐ」東都化成社製、フェノール系水酸基当量７００ｇ／ｅｑ）１０質量部、着色顔料（ファーストゲンブルーＮＫ）１質量部、及び、硬化触媒（「キュアゾールＣ１１Ｚ」四国化成社製）１質量部を添加し、これらをニーダーで均一に乾式混合した後、１２０℃で５分間溶融混練し、冷却した後、得られた混合物を分級粉砕しようとしたが粉砕化困難であり、塗料化できなかった。

製造例５粉体塗料配合Ｅ
エポキシ樹脂（「エポトートＹＤ−９０４Ｈ」東都化成社製、エポキシ当量１０００ｇ／ｅｑ）６０質量部、フェノール系硬化剤（「エポトートＺＸ−７９８Ｐ」東都化成社製、フェノール系水酸基当量７００ｇ／ｅｑ）３５質量部、着色顔料（ファーストゲンブルーＮＫ）１質量部、及び、硬化触媒（「キュアゾールＣ１１Ｚ」四国化成社製）１質量部を添加し、これらをニーダーで均一に乾式混合した後、１２０℃で５分間溶融混練し、冷却した後、得られた混合物を分級粉砕して粉体塗料を調製した。

製造例６粉体塗料配合Ｆ
エポキシ樹脂（「エピコート１０１０」、ジャパンエポキシレジン社製、エポキシ当量４５００ｇ／ｅｑ）４５質量部、エポキシ樹脂（「エポトートＹＤ−９０９」東都化成社製、エポキシ当量２２００ｇ／ｅｑ）１５質量部、フェノール系硬化剤（「エポトートＺＸ−７９８Ｐ」東都化成社製、フェノール系水酸基当量７００ｇ／ｅｑ）１０質量部、着色顔料（ファーストゲンブルーＮＫ）１質量部、及び、硬化触媒（「キュアゾールＣ１１Ｚ」四国化成社製）１質量部を添加し、これらをニーダーで均一に乾式混合した後、１２０℃で５分間溶融混練し、冷却した後、得られた混合物を分級粉砕して粉体塗料を調製した。

実施例１
配合Ａの粉体塗料を実施例１の粉体塗料組成物とした。
実施例２
配合Ａの粉体塗料を４０℃の一定温度下で加熱しつつ、一定時間おきに粘度を測定した。粘度が表１に示す目標溶融粘度に到達した時点のものを実施例２の粉体塗料組成物とした。
実施例３
目標溶融粘度を表１に示す粘度にした以外は、実施例２と同様にして実施例３の粉体塗料組成物を得た。
実施例４
配合Ａの粉体塗料の代わりに配合Ｂの粉体塗料を使用し、目標溶融粘度を表１に示す粘度にした以外は、実施例２と同様にして実施例４の粉体塗料組成物を得た。
実施例５
配合Ａの粉体塗料の代わりに配合Ｂの粉体塗料を使用し、目標溶融粘度を表１に示す粘度にした以外は、実施例２と同様にして実施例５の粉体塗料組成物を得た。
実施例６
配合Ａの粉体塗料の代わりに配合Ｂの粉体塗料を使用し、目標溶融粘度を表１に示す粘度にした以外は、実施例２と同様にして実施例６の粉体塗料組成物を得た。
実施例７
配合Ａの粉体塗料の代わりに配合Ｅの粉体塗料を使用し、目標溶融粘度を表１に示す粘度にした以外は、実施例２と同様にして実施例７の粉体塗料組成物を得た。
実施例８
配合Ｆの粉体塗料を実施例８の粉体塗料組成物とした。

比較例１
配合Ａの粉体塗料の代わりに配合Ｂの粉体塗料を使用し、目標溶融粘度を表１に示す粘度にした以外は、実施例２と同様にして比較例１の粉体塗料組成物を得た。
比較例２
配合Ａの粉体塗料の代わりに配合Ｂの粉体塗料を使用し、目標溶融粘度を表１に示す粘度にした以外は、実施例２と同様にして比較例２の粉体塗料組成物を得た。
比較例３
配合Ｂの粉体塗料を比較例３の粉体塗料組成物とした。
比較例４
目標溶融粘度を表１に示す粘度にした以外は、実施例２と同様にして比較例４の粉体塗料組成物を得た。
比較例５
配合Ａの粉体塗料の代わりに配合Ｃの粉体塗料を使用し、目標溶融粘度を表１に示す粘度にした以外は、実施例２と同様にして比較例５の粉体塗料組成物を得た。

上記で得られた各粉体塗料組成物について、下記の項目について評価した。結果を表１に示す。

（溶融粘度）
上記粉体塗料組成物０．４ｇを加圧成形し、直径２ｃｍのペレットを作成し、このペレットをコーンプレート型動的粘弾性測定装置Ｒｈｅｏｓｏｌ−Ｇ３０００（ＵＢＭ社製）により下記条件にて、複素粘度の最低値を求めた。
昇温開始温度：１２０℃
昇温速度：２０℃／分
到達温度：２００℃
コーン径：１．７３ｃｍ
コーン角度：１．９２
周波数：２Ｈｚ

なお表中記載の所用時間は、４０℃一定温度加熱下において、塗料粘度が表中に示す目標溶融粘度に到達するまでに要した時間である。

（塗料組成物中におけるエポキシ樹脂のエポキシ当量）
実施例および比較例により得られた粉体塗料組成物中に含まれるエポキシ樹脂（ここでいうエポキシ樹脂には、エポキシ樹脂とフェノール系硬化剤とが一部反応した樹脂も含まれる）のエポキシ当量を、電位差滴定法を用いてＪＩＳＫ７２３６（２００１）に準拠して求めた。

（膜厚均一性）
また、得られた粉体塗料組成物を用いてＰＣストランドを流動浸漬塗装法にて塗装した。塗装したＰＣストランドについて電磁膜厚測定機により膜厚を測定した。ＰＣストランドで要求される最低膜厚は４００μｍであるが、安全をみて最低膜厚を５００μｍに設定した。得られた膜厚の値の範囲により、下記の基準にて膜厚の均一性を評価した。
◎：５００〜７００μｍ
○：５００〜８００μｍ
△：５００〜１０００μｍ
×：５００〜１０００μｍ以上

（糸引き性）
また塗装時の糸引きの発生具合を下記基準にて評価した。
◎：まったく糸引きせず。
○：糸引きらしき物質が見られるが、ライン作業上問題なし。
△：糸引きが発生し、除去しなければライン作業できない。
×：糸引きが多発し、ライン作業できない。

（ＰＣストランド特性）
上記で得られた塗装したＰＣストランドについて、ＰＣストランド特性を評価した。ＡＳＴＭＡ８８２のＰＣストランド特性を満たすものを合格とした。

（塗膜の破断伸び率）
上記粉体塗料組成物を使用して塗膜のフリーフィルム（膜厚６００μｍ）を作成した後、テンシロンＨ引張伸縮万能試験機により、下記条件にてフィルムを伸張し、フィルムが破断するまでの塗膜伸び率〔（フィルム破断時の長さ／元の長さ）×１００％〕を測定した。塗膜伸び率（平均値）が３０％以上を合格とした。

＜測定条件＞
試験機：テンシロン引張伸縮万能試験機（エー・アンド・デイ社製）
引張条件：１０ｍｍ／分
測定温度：２３℃

（総合判定）
実施例および比較例により得られた粉体塗料組成物をＰＣストランドの塗装に用いることに関して、上記評価項目に基づいた総合判定を行った。
◎：ＰＣストランド塗装用途に非常に適している。
○：ＰＣストランド塗装用途に適している。
△：ＰＣストランド塗装用途にあまり適していない。
×：ＰＣストランド塗装用途に不適である。

表１より、実施例の粉体塗料組成物は、流動浸漬法によりＰＣストランドに塗布した場合、塗膜均一性、糸引き性、ＰＣストランド特性、塗膜伸縮率のすべてにおいて優れる塗膜を好適に形成することができた。一方、比較例の粉体塗料組成物は、すべての項目において優れる塗膜を形成することができなかった。

本発明のＰＣストランド塗装用粉体塗料組成物は、ＰＣストランドの塗装に好適に適用することができる。

Claims

エポキシ樹脂及びフェノール系硬化剤を含有するＰＣストランド塗装用粉体塗料組成物であって、
該エポキシ樹脂は、エポキシ当量１０００〜４７００ｇ／ｅｑであり、
該ＰＣストランド塗装用粉体塗料組成物は、１分間に２０℃の速度で、１２０℃から２００℃まで加熱する条件における最低溶融粘度が３０００〜１５０００ｐｏｉｓｅである、ＰＣストランド塗装用粉体塗料組成物。
エポキシ樹脂とフェノール系硬化剤とが一部反応した樹脂を含有する請求項１記載のＰＣストランド塗装用粉体塗料組成物。
エポキシ当量１０００〜２０００ｇ／ｅｑのエポキシ樹脂とフェノール系硬化剤とが一部反応した樹脂を含有する、請求項２記載のＰＣストランド塗装用粉体塗料組成物。
請求項１、２又は３記載のＰＣストランド塗装用粉体塗料組成物を、ＰＣストランドに、密閉状態で粉霧状に連続的に塗装する方法であることを特徴とするＰＣストランドの塗装方法。
塗装する方法は、流動浸漬塗装法である請求項４記載のＰＣストランドの塗装方法。
塗装する方法は、静電流動浸漬塗装法である請求項４記載のＰＣストランドの塗装方法。
請求項４、５又は６記載のＰＣストランドの塗装方法により得られることを特徴とする塗膜。
塗膜の破断伸び率は３０％以上である請求項７記載の塗膜。