JP7114891B2 - エポキシ樹脂粉体塗料及び塗装物品 - Google Patents
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Description
本発明は、エポキシ樹脂粉体塗料、及びこれを用いて塗装された物品に関する。
エポキシ樹脂粉体塗料は、エポキシ樹脂をベースにした絶縁用粉体塗料であり、その塗膜は電気絶縁性及び機械強度に優れている。また、エポキシ樹脂粉体塗料は、揮発性溶剤（ＶＯＣ）を含有せず、回収粉のリサイクル使用が可能である。さらに、エポキシ樹脂粉体塗料は、塗装対象物が複雑な形状であっても塗装可能であり、塗装方法等により容易に膜厚を調整することができる。
かかるエポキシ樹脂粉体塗料は、上記のような特長を有することから、ＯＡ機器、家電製品、建材、電車・自動車・航空機などの広い分野で、塗装対象物を被覆する絶縁材料として利用されている。
例えば、特許文献１には、エポキシ樹脂粉体塗料を電子部品の外装材に適用した例が開示されている。
かかるエポキシ樹脂粉体塗料は、上記のような特長を有することから、ＯＡ機器、家電製品、建材、電車・自動車・航空機などの広い分野で、塗装対象物を被覆する絶縁材料として利用されている。
例えば、特許文献１には、エポキシ樹脂粉体塗料を電子部品の外装材に適用した例が開示されている。
ところで、塗装物品の製造では、塗料を塗装対象物に塗装した後、被塗装対象物に対して折り曲げ加工、又は組み付け作業が行われる場合がある。その際、従来のエポキシ樹脂粉体塗料が塗装された被塗装対象物においては、折り曲げ加工や組み付け作業により、塗装対象物表面に形成された塗膜が応力で変形して、塗膜に割れが生じやすいという問題がある。さらに、このように、塗膜に割れが生じやすいと、塗装物品の表面にクラックや剥がれ等を発生するおそれがある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、加工や組み付け時の変形によって割れが生じにくい塗膜を形成できるエポキシ樹脂粉体塗料、及び塗装物品を供することを課題とする。
上記課題を解決するために、以下の手段を提供する。
［１］ 下記化学式（１）で表され、数平均分子量が３５００以上、２００００以下である樹脂（Ｐ１）と、硬化剤と、を含有する、エポキシ樹脂粉体塗料。
［１］ 下記化学式（１）で表され、数平均分子量が３５００以上、２００００以下である樹脂（Ｐ１）と、硬化剤と、を含有する、エポキシ樹脂粉体塗料。
［２］ 前記化学式（１）で表され、数平均分子量が７０００以上、２００００以下である樹脂（Ｐ１－１）と、前記化学式（１）で表され、数平均分子量が３５００未満である樹脂（Ｐ２）と、硬化剤と、を含有する、前項［１］に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
［３］ 前記樹脂（Ｐ２）は、数平均分子量が１０００以上、２０００以下の樹脂（Ｐ２－１）である、前項［２］に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
［３］ 前記樹脂（Ｐ２）は、数平均分子量が１０００以上、２０００以下の樹脂（Ｐ２－１）である、前項［２］に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
［４］ さらに、エラストマーを含有する、前項［１］～［３］のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
［５］ さらに、フィラーを含有する、前項［１］～［４］のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
［６］ 前記フィラーが、シリカ粒子を含む、前項［５］に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
［７］ バスバーの絶縁被覆用である、前項［１］～［６］のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
［５］ さらに、フィラーを含有する、前項［１］～［４］のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
［６］ 前記フィラーが、シリカ粒子を含む、前項［５］に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
［７］ バスバーの絶縁被覆用である、前項［１］～［６］のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
［８］ 基材と、前項［１］～［７］のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂粉体塗料を用いて前記基材上に形成された塗膜と、を有する、塗装物品。
本発明のエポキシ樹脂粉体塗料によれば、加工や組み付け時の変形によって割れが生じにくい塗膜を形成することができる。
本発明の塗装物品においては、クラックや剥がれ等を発生しにくい。
本発明の塗装物品においては、クラックや剥がれ等を発生しにくい。
（エポキシ樹脂粉体塗料）
本実施形態のエポキシ樹脂粉体塗料は、エポキシ樹脂（Ｐ）と、硬化剤と、を含有するものである。
本発明において、「エポキシ樹脂」とは、１分子内にエポキシ基を２個以上含む高分子化合物、及びそのエポキシ基の開環反応によって生成する合成樹脂を意味し、分子量が大きいフェノキシ樹脂を包含する。
本実施形態のエポキシ樹脂粉体塗料は、エポキシ樹脂（Ｐ）と、硬化剤と、を含有するものである。
本発明において、「エポキシ樹脂」とは、１分子内にエポキシ基を２個以上含む高分子化合物、及びそのエポキシ基の開環反応によって生成する合成樹脂を意味し、分子量が大きいフェノキシ樹脂を包含する。
＜エポキシ樹脂（Ｐ）＞
本実施形態におけるエポキシ樹脂（Ｐ）（以下「（Ｐ）成分」ともいう。）は、後述の樹脂（Ｐ１）を少なくとも含み、この樹脂（Ｐ１）のみでもよいし、樹脂（Ｐ１）とこれ以外のエポキシ樹脂との組合せでもよい。
本実施形態におけるエポキシ樹脂（Ｐ）（以下「（Ｐ）成分」ともいう。）は、後述の樹脂（Ｐ１）を少なくとも含み、この樹脂（Ｐ１）のみでもよいし、樹脂（Ｐ１）とこれ以外のエポキシ樹脂との組合せでもよい。
≪樹脂（Ｐ１）≫
樹脂（Ｐ１）は、下記化学式（１）で表され、数平均分子量が３５００以上、２００００以下である樹脂である。
樹脂（Ｐ１）は、下記化学式（１）で表され、数平均分子量が３５００以上、２００００以下である樹脂である。
前記式（１）中、Ｘは、ハロゲン原子を有していてもよい炭化水素基、又はスルホニル基（－Ｓ（＝Ｏ）２－）である。
Ｘにおける炭化水素基は、炭素数１～２０が好ましく、炭素数１～１５がより好ましく、炭素数１～１０がさらに好ましく、炭素数１～５が特に好ましい。
Ｘにおける炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、又はこれらを組み合わせた炭化水素基が挙げられる。
Ｘにおける炭化水素基は、炭素数１～２０が好ましく、炭素数１～１５がより好ましく、炭素数１～１０がさらに好ましく、炭素数１～５が特に好ましい。
Ｘにおける炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、又はこれらを組み合わせた炭化水素基が挙げられる。
Ｘにおける脂肪族炭化水素基は、飽和脂肪族炭化水素基でもよいし、不飽和脂肪族炭化水素基でもよく、脂環式基を含むものでもよい。
Ｘにおける芳香族炭化水素基は、芳香環を含む炭化水素基であり、芳香環として例えばベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環などが挙げられる。
Ｘにおける脂肪族炭化水素基と芳香族炭化水素基とを組み合わせた炭化水素基は、例えば、置換基として芳香族炭化水素基を有する脂肪族炭化水素基、アルキレン基の途中に芳香環を有する連結基などが挙げられる。
Ｘにおける炭化水素基が有していてもよいハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子が挙げられる。
Ｘにおける芳香族炭化水素基は、芳香環を含む炭化水素基であり、芳香環として例えばベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環などが挙げられる。
Ｘにおける脂肪族炭化水素基と芳香族炭化水素基とを組み合わせた炭化水素基は、例えば、置換基として芳香族炭化水素基を有する脂肪族炭化水素基、アルキレン基の途中に芳香環を有する連結基などが挙げられる。
Ｘにおける炭化水素基が有していてもよいハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子が挙げられる。
Ｘとしては、塗膜の可撓性がより高められやすいことから、ハロゲン原子を有していてもよい炭化水素基が好ましく、ハロゲン原子を有していてもよい脂肪族炭化水素基がより好ましく、ハロゲン原子を有していてもよい飽和脂肪族炭化水素基がさらに好ましい。
以下に、Ｘについての具体例を挙げる。式中、「＊」は、結合手であることを表す。
以下に、Ｘについての具体例を挙げる。式中、「＊」は、結合手であることを表す。
前記式（１）中、Ｒａ及びＲｂは、それぞれ独立に置換基を表す。
Ｒａ及びＲｂにおける置換基としては、例えば、ハロゲン原子、炭化水素基などが挙げられる。
Ｒａ及びＲｂにおけるハロゲン原子としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子が挙げられ、これらの中でも、塗膜への難燃性の付与の点から、臭素原子が好ましい。
Ｒａ及びＲｂにおける炭化水素基は、脂肪族炭化水素基でもよいし、芳香族炭化水素基でもよく、また、炭素数１～１０が好ましく、炭素数１～６がより好ましい。Ｒａ及びＲｂにおける炭化水素基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、ｉｓｏ－プロピル基、フェニル基などが挙げられる。
上述のＲａとＲｂとは、同一でもよいし、相違していてもよい。
Ｒａ及びＲｂにおける置換基としては、例えば、ハロゲン原子、炭化水素基などが挙げられる。
Ｒａ及びＲｂにおけるハロゲン原子としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子が挙げられ、これらの中でも、塗膜への難燃性の付与の点から、臭素原子が好ましい。
Ｒａ及びＲｂにおける炭化水素基は、脂肪族炭化水素基でもよいし、芳香族炭化水素基でもよく、また、炭素数１～１０が好ましく、炭素数１～６がより好ましい。Ｒａ及びＲｂにおける炭化水素基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、ｉｓｏ－プロピル基、フェニル基などが挙げられる。
上述のＲａとＲｂとは、同一でもよいし、相違していてもよい。
前記式（１）中、ｐは、０～４の整数であり、０、１又は２が好ましく、０又は１がより好ましく、０が特に好ましい。
ｑは、０～４の整数であり、０、１又は２が好ましく、０又は１がより好ましく、０が特に好ましい。
ｑは、０～４の整数であり、０、１又は２が好ましく、０又は１がより好ましく、０が特に好ましい。
樹脂（Ｐ１）は、数平均分子量が３５００以上、２００００以下である。樹脂（Ｐ１）の数平均分子量が、前記の範囲内であれば、高い柔軟性及び靱性の両方を有する塗膜を形成できる。
樹脂（Ｐ１）の中でも、いわゆるフェノキシ樹脂が好ましく、具体的には、数平均分子量が７０００以上、２００００以下である樹脂（Ｐ１－１）が好ましい。かかる樹脂（Ｐ１－１）の中でも、数平均分子量が７０００以上、１５０００以下である樹脂がより好ましい。樹脂（Ｐ１）の数平均分子量が、前記の好ましい範囲の下限値以上であれば、塗膜は、可撓性が高められて、加工や組み付け時の変形によって割れがより生じにくくなる。一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であれば、塗膜の機械的強度が維持されつつ、塗料の流動性が良好に保たれやすくなる。
樹脂（Ｐ１）の中でも、いわゆるフェノキシ樹脂が好ましく、具体的には、数平均分子量が７０００以上、２００００以下である樹脂（Ｐ１－１）が好ましい。かかる樹脂（Ｐ１－１）の中でも、数平均分子量が７０００以上、１５０００以下である樹脂がより好ましい。樹脂（Ｐ１）の数平均分子量が、前記の好ましい範囲の下限値以上であれば、塗膜は、可撓性が高められて、加工や組み付け時の変形によって割れがより生じにくくなる。一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であれば、塗膜の機械的強度が維持されつつ、塗料の流動性が良好に保たれやすくなる。
本発明において、樹脂の数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定し、ポリスチレン換算の分子量として規定することができる。
また、樹脂（Ｐ１）は、エポキシ当量が２０００～１２０００（ｇ／ｅｑ）である樹脂が好ましく、２２００～９０００（ｇ／ｅｑ）である樹脂がより好ましい。
本発明において、樹脂のエポキシ当量は、１グラム当量のエポキシ基を含む樹脂のグラム数（ｇ／ｅｑ）をいう。
本発明において、樹脂のエポキシ当量は、１グラム当量のエポキシ基を含む樹脂のグラム数（ｇ／ｅｑ）をいう。
エポキシ樹脂粉体塗料において、樹脂（Ｐ１）は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
エポキシ樹脂粉体塗料中に含まれる、樹脂（Ｐ１）の含有量は、当該粉体塗料の総質量（１００質量％）のうち、５～９０質量％が好ましく、１０～６０質量％がより好ましい。
エポキシ樹脂粉体塗料中に含まれる、樹脂（Ｐ１－１）の含有量は、当該粉体塗料の総質量（１００質量％）のうち、５～３０質量％が好ましく、５～２０質量％がより好ましい。
樹脂（Ｐ１）の含有量が、前記の好ましい範囲の下限値以上であれば、塗膜の可撓性が高められやすくなる。一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であれば、表面外観が平滑な塗膜を得られやすくなる。
エポキシ樹脂粉体塗料中に含まれる、樹脂（Ｐ１）の含有量は、当該粉体塗料の総質量（１００質量％）のうち、５～９０質量％が好ましく、１０～６０質量％がより好ましい。
エポキシ樹脂粉体塗料中に含まれる、樹脂（Ｐ１－１）の含有量は、当該粉体塗料の総質量（１００質量％）のうち、５～３０質量％が好ましく、５～２０質量％がより好ましい。
樹脂（Ｐ１）の含有量が、前記の好ましい範囲の下限値以上であれば、塗膜の可撓性が高められやすくなる。一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であれば、表面外観が平滑な塗膜を得られやすくなる。
≪樹脂（Ｐ２）≫
本実施形態における（Ｐ）成分には、樹脂（Ｐ１）と共に、これ以外のエポキシ樹脂を併用してもよい。
樹脂（Ｐ１）以外のエポキシ樹脂としては、例えば、上記の化学式（１）で表され、数平均分子量が３５００未満である樹脂（Ｐ２）が好適に挙げられる。樹脂（Ｐ２）の数平均分子量が、前記の範囲内であれば、樹脂（Ｐ１）を含む塗料の流動性をより高められる。
本実施形態における（Ｐ）成分には、樹脂（Ｐ１）と共に、これ以外のエポキシ樹脂を併用してもよい。
樹脂（Ｐ１）以外のエポキシ樹脂としては、例えば、上記の化学式（１）で表され、数平均分子量が３５００未満である樹脂（Ｐ２）が好適に挙げられる。樹脂（Ｐ２）の数平均分子量が、前記の範囲内であれば、樹脂（Ｐ１）を含む塗料の流動性をより高められる。
樹脂（Ｐ２）は、数平均分子量が３５００未満であり、この中でも、数平均分子量が１０００以上、２０００以下である樹脂（Ｐ２－１）が好ましい。樹脂（Ｐ２）の数平均分子量が、前記の好ましい範囲の下限値以上であれば、塗膜の可撓性低下がより抑えられる。一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であれば、樹脂（Ｐ１）を含む塗料の流動性をより高められる。
また、樹脂（Ｐ２）は、エポキシ当量が５００～２０００（ｇ／ｅｑ）である樹脂が好ましく、６００～９００（ｇ／ｅｑ）である樹脂がより好ましい。
エポキシ樹脂粉体塗料において、樹脂（Ｐ２）は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
エポキシ樹脂粉体塗料中に含まれる、樹脂（Ｐ２）の含有量は、当該粉体塗料の総質量（１００質量％）のうち、１５～９０質量％が好ましく、２５～６０質量％がより好ましい。
エポキシ樹脂粉体塗料中に含まれる、樹脂（Ｐ２－１）の含有量は、当該粉体塗料の総質量（１００質量％）のうち、２０～５０質量％が好ましく、２５～４０質量％がより好ましい。
樹脂（Ｐ２）の含有量が、前記の好ましい範囲の下限値以上であれば、溶融時の流動性が向上し、平滑な塗膜が得られやすくなる。一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であれば、樹脂（Ｐ１）との配合バランスをとりやすく、塗膜の可撓性が高められやすくなる。
エポキシ樹脂粉体塗料中に含まれる、樹脂（Ｐ２）の含有量は、当該粉体塗料の総質量（１００質量％）のうち、１５～９０質量％が好ましく、２５～６０質量％がより好ましい。
エポキシ樹脂粉体塗料中に含まれる、樹脂（Ｐ２－１）の含有量は、当該粉体塗料の総質量（１００質量％）のうち、２０～５０質量％が好ましく、２５～４０質量％がより好ましい。
樹脂（Ｐ２）の含有量が、前記の好ましい範囲の下限値以上であれば、溶融時の流動性が向上し、平滑な塗膜が得られやすくなる。一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であれば、樹脂（Ｐ１）との配合バランスをとりやすく、塗膜の可撓性が高められやすくなる。
本実施形態における（Ｐ）成分として、樹脂（Ｐ１）と樹脂（Ｐ２）とを組み合わせて用いる場合、塗膜の可撓性が特に高められやすいことから、樹脂（Ｐ１－１）と樹脂（Ｐ２）との組合せが好ましく、樹脂（Ｐ１－１）と樹脂（Ｐ２－１）との組合せがより好ましい。
また、両者の比率（質量比）は、樹脂（Ｐ２）／樹脂（Ｐ１）＝０．５～５が好ましく、１～４．５がより好ましく、２～４がさらに好ましく、３～４が特に好ましい。
かかる両者の比率（質量比）が、前記の好ましい範囲の下限値以上であれば、流動性の低下が抑制されて、平滑な塗膜が得られやすくなる。一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であれば、塗膜の機械的強度が高く保たれ、また、塗膜の可撓性が高められて、加工や組み付け時の変形による割れがより生じにくくなる。
また、両者の比率（質量比）は、樹脂（Ｐ２）／樹脂（Ｐ１）＝０．５～５が好ましく、１～４．５がより好ましく、２～４がさらに好ましく、３～４が特に好ましい。
かかる両者の比率（質量比）が、前記の好ましい範囲の下限値以上であれば、流動性の低下が抑制されて、平滑な塗膜が得られやすくなる。一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であれば、塗膜の機械的強度が高く保たれ、また、塗膜の可撓性が高められて、加工や組み付け時の変形による割れがより生じにくくなる。
＜硬化剤＞
本実施形態における硬化剤としては、エポキシ樹脂用として公知のものが挙げられ、例えば、酸ジヒドラジド、ジシアンジアミド、イミダゾール化合物、アミン系硬化剤、芳香族系酸無水物等が挙げられる。
エポキシ樹脂（Ｐ）として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用いる場合、硬化剤の中でも、塗膜の硬化性、塗膜の耐熱性、塗膜と塗装対象物との密着性等が優れることから、ジシアンジアミド、芳香族系酸無水物を用いることが好ましい。
エポキシ樹脂粉体塗料において、硬化剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
エポキシ樹脂粉体塗料中に含まれる、硬化剤の含有量は、エポキシ樹脂（Ｐ）の種類等を考慮して適宜決定され、当該粉体塗料の総質量（１００質量％）のうち、例えば０．５～５質量％程度が好ましい。
本実施形態における硬化剤としては、エポキシ樹脂用として公知のものが挙げられ、例えば、酸ジヒドラジド、ジシアンジアミド、イミダゾール化合物、アミン系硬化剤、芳香族系酸無水物等が挙げられる。
エポキシ樹脂（Ｐ）として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用いる場合、硬化剤の中でも、塗膜の硬化性、塗膜の耐熱性、塗膜と塗装対象物との密着性等が優れることから、ジシアンジアミド、芳香族系酸無水物を用いることが好ましい。
エポキシ樹脂粉体塗料において、硬化剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
エポキシ樹脂粉体塗料中に含まれる、硬化剤の含有量は、エポキシ樹脂（Ｐ）の種類等を考慮して適宜決定され、当該粉体塗料の総質量（１００質量％）のうち、例えば０．５～５質量％程度が好ましい。
＜その他成分＞
本実施形態のエポキシ樹脂粉体塗料は、エポキシ樹脂（Ｐ）及び硬化剤の他、必要に応じてその他成分を含有してもよい。
本実施形態のエポキシ樹脂粉体塗料は、エポキシ樹脂（Ｐ）及び硬化剤の他、必要に応じてその他成分を含有してもよい。
本実施形態のエポキシ樹脂粉体塗料においては、エポキシ樹脂（Ｐ）及び硬化剤に加えて、さらに、エラストマーを含有することが好ましい。エラストマーを併有することで、塗膜の可撓性がより高められ、また、塗膜の強度向上、低弾性化が図られる。
エラストマーとしては、例えば、スチレン－ブタジエン共重合体、シリコンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、ポリサルファイドゴム、天然ゴム、ビニルゴム等が挙げられる。
エポキシ樹脂粉体塗料において、エラストマーは、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
エポキシ樹脂粉体塗料中に含まれる、エラストマーの含有量は、当該粉体塗料の総質量（１００質量％）のうち、０．５～１０質量％が好ましく、１～５質量％がより好ましい。
エラストマーとしては、例えば、スチレン－ブタジエン共重合体、シリコンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、ポリサルファイドゴム、天然ゴム、ビニルゴム等が挙げられる。
エポキシ樹脂粉体塗料において、エラストマーは、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
エポキシ樹脂粉体塗料中に含まれる、エラストマーの含有量は、当該粉体塗料の総質量（１００質量％）のうち、０．５～１０質量％が好ましく、１～５質量％がより好ましい。
本実施形態のエポキシ樹脂粉体塗料においては、エポキシ樹脂（Ｐ）及び硬化剤に加えて、さらに、フィラーを含有することが好ましい。フィラーを併有することで、塗料の流動性、塗膜の強度がより高められる。
フィラーの体積平均粒子径は、０．１～３０μｍが好ましく、１～２５μｍがより好ましく、１～２０μｍがさらに好ましい。
フィラーの体積平均粒子径は、０．１～３０μｍが好ましく、１～２５μｍがより好ましく、１～２０μｍがさらに好ましい。
本発明において、粉体の体積平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定機により測定することができる。
フィラーとしては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、珪酸カルシウム、タルク等が挙げられる。
これらの中でも、塗膜の硬度、靱性及び低熱膨張の点から、シリカが好ましく、この中でも、粉体塗料の溶融時の低粘度化の点も併せて考慮すると、球状シリカがより好ましい。
これらの中でも、塗膜の硬度、靱性及び低熱膨張の点から、シリカが好ましく、この中でも、粉体塗料の溶融時の低粘度化の点も併せて考慮すると、球状シリカがより好ましい。
エポキシ樹脂粉体塗料において、フィラーは、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
エポキシ樹脂粉体塗料中に含まれる、フィラーの含有量は、当該粉体塗料の総質量（１００質量％）のうち、１０～６０質量％が好ましく、２０～５０質量％がより好ましい。
エポキシ樹脂粉体塗料中に含まれる、フィラーの含有量は、当該粉体塗料の総質量（１００質量％）のうち、１０～６０質量％が好ましく、２０～５０質量％がより好ましい。
本実施形態のエポキシ樹脂粉体塗料が含有してもよいその他成分としては、難燃剤、硬化触媒、着色顔料（酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラック等）、レベリング剤等が挙げられる。
エポキシ樹脂粉体塗料の製造方法：
本実施形態のエポキシ樹脂粉体塗料は、エポキシ樹脂（Ｐ）と、硬化剤と、その他成分と、を溶融混練して混練物を調製し、次いで当該混練物を粉砕することにより製造できる。前記の溶融混練、粉砕の各操作は、公知の方法により行うことができる。
前記溶融混練の際の温度条件は、エポキシ樹脂（Ｐ）や硬化剤の種類に応じて適宜決定されるが、硬化剤の反応温度の点から、例えば９０℃以下が好ましい。
本実施形態のエポキシ樹脂粉体塗料は、エポキシ樹脂（Ｐ）と、硬化剤と、その他成分と、を溶融混練して混練物を調製し、次いで当該混練物を粉砕することにより製造できる。前記の溶融混練、粉砕の各操作は、公知の方法により行うことができる。
前記溶融混練の際の温度条件は、エポキシ樹脂（Ｐ）や硬化剤の種類に応じて適宜決定されるが、硬化剤の反応温度の点から、例えば９０℃以下が好ましい。
エポキシ樹脂（Ｐ）として、樹脂（Ｐ１）とこれ以外のエポキシ樹脂との組合せを用いる場合、樹脂（Ｐ１）と、これ以外のエポキシ樹脂と、を予め混練して樹脂混練物を調製することが好ましい。
特に、エポキシ樹脂（Ｐ）として、樹脂（Ｐ１）と樹脂（Ｐ２）との組合せを用いる場合、塗膜への高い柔軟性及び靱性の付与、及びハンドリング等の製造性の点から、下記の工程（ｉ）、工程（ｉｉ）及び工程（ｉｉｉ）を有する製造方法によってエポキシ樹脂粉体塗料を製造することが好ましい。
工程（ｉ）：樹脂（Ｐ１）と樹脂（Ｐ２）とを溶融混練して、予め樹脂混練物を調製する工程
工程（ｉｉ）：前記工程（ｉ）で調製された樹脂混練物と、硬化剤と、その他成分と、を溶融混練して、全原料混練物を調製する工程
工程（ｉｉｉ）：前記工程（ｉｉ）で調製された全原料混練物を粉砕する工程
特に、エポキシ樹脂（Ｐ）として、樹脂（Ｐ１）と樹脂（Ｐ２）との組合せを用いる場合、塗膜への高い柔軟性及び靱性の付与、及びハンドリング等の製造性の点から、下記の工程（ｉ）、工程（ｉｉ）及び工程（ｉｉｉ）を有する製造方法によってエポキシ樹脂粉体塗料を製造することが好ましい。
工程（ｉ）：樹脂（Ｐ１）と樹脂（Ｐ２）とを溶融混練して、予め樹脂混練物を調製する工程
工程（ｉｉ）：前記工程（ｉ）で調製された樹脂混練物と、硬化剤と、その他成分と、を溶融混練して、全原料混練物を調製する工程
工程（ｉｉｉ）：前記工程（ｉｉ）で調製された全原料混練物を粉砕する工程
本実施形態のエポキシ樹脂粉体塗料の体積平均粒子径については、用途等に応じて適宜設定すればよく、例えば１０～１００μｍが好ましく、３０～８０μｍがより好ましい。
粉体塗料の体積平均粒子径が、前記の好ましい範囲の下限値以上であれば、塗装時の凝集が抑制されて、粉体流動性をより高めることができる。一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であれば、塗膜の平滑性を高められやすくなり、塗装外観をより向上できる。
粉体塗料の体積平均粒子径が、前記の好ましい範囲の下限値以上であれば、塗装時の凝集が抑制されて、粉体流動性をより高めることができる。一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であれば、塗膜の平滑性を高められやすくなり、塗装外観をより向上できる。
以上説明した本実施形態のエポキシ樹脂粉体塗料は、エポキシ樹脂として、数平均分子量が３５００以上、２００００以下である特定の樹脂（Ｐ１）を含有する。このため、当該粉体塗料により形成する塗膜は、高い柔軟性及び靱性が付与されて、充分な可撓性を有する。これにより、本実施形態のエポキシ樹脂粉体塗料によれば、加工や組み付け時の変形によって割れが生じにくい塗膜を形成することができる。
（塗装物品）
本実施形態の塗装物品は、基材と、上述したエポキシ樹脂粉体塗料を用いて前記基材上に形成された塗膜と、を有するものである。
本実施形態の塗装物品は、基材と、上述したエポキシ樹脂粉体塗料を用いて前記基材上に形成された塗膜と、を有するものである。
本実施形態の塗装物品における塗装対象物（基材）としては、例えば、操作盤もしくは配電盤等におけるバスバー；バリスタ、フィルムコンデンサ等の電子部品；モーター等の電装部品などが挙げられる。
基材にエポキシ樹脂粉体塗料を塗装する方法としては、例えば、流動槽の中でエポキシ樹脂粉体塗料を流動させ、静電気によって基材へ付着を行う静電流動浸漬法や、エポキシ樹脂粉体塗料を投入したタンクからノズルによってスプレーガンへエポキシ樹脂粉体塗料を搬送し、静電気によって基材へ付着を行う静電スプレー法などが挙げられる。
塗膜の厚さは、所望の特性又は用途等に応じて適宜設定すればよい。
塗膜の厚さは、所望の特性又は用途等に応じて適宜設定すればよい。
以上説明した本実施形態の塗装物品は、基材を被覆している塗膜に上述したエポキシ樹脂粉体塗料が用いられているため、塗装後の被塗装対象物に変形が加えられた場合でもクラックや剥がれ等を発生しにくいものである。
加えて、本実施形態の塗装物品においては、基材と塗膜との密着性が高い。
加えて、本実施形態の塗装物品においては、基材と塗膜との密着性が高い。
本実施形態のエポキシ樹脂粉体塗料は、銅、真鍮、アルミ等の導体を被覆する被覆絶縁材料として好適に利用できる。
かかるエポキシ樹脂粉体塗料は、複雑な形状の基材への塗装性が良好である。また、その塗膜は、折り曲げ加工もしくは組み付け時の基材の変形に対する追従性に優れる点から、バスバーの絶縁被覆用として特に好適なものである。
かかるエポキシ樹脂粉体塗料は、複雑な形状の基材への塗装性が良好である。また、その塗膜は、折り曲げ加工もしくは組み付け時の基材の変形に対する追従性に優れる点から、バスバーの絶縁被覆用として特に好適なものである。
以下、本発明の効果を実施例及び比較例を用いて詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。なお、実施例１，７については参考例とする。
＜使用した原料＞
本実施例で使用した原料は以下の通りである。
本実施例で使用した原料は以下の通りである。
・樹脂（Ｐ１）
樹脂（Ｐ１－１１）：フェノキシ樹脂、品名「１２５６」、三菱ケミカル株式会社製；数平均分子量１００００、式（１）中のＸ＝－Ｃ（ＣＨ３）２－及び－ＣＨ２－、ｐ＝０、ｑ＝０、エポキシ当量７５００～８５００ｇ／ｅｑ
樹脂（Ｐ１－１１）：フェノキシ樹脂、品名「１２５６」、三菱ケミカル株式会社製；数平均分子量１００００、式（１）中のＸ＝－Ｃ（ＣＨ３）２－及び－ＣＨ２－、ｐ＝０、ｑ＝０、エポキシ当量７５００～８５００ｇ／ｅｑ
樹脂（Ｐ１－２）：エポキシ樹脂、品名「ＪＥＲ１００９」、三菱ケミカル株式会社製；数平均分子量３８００、式（１）中のＸ＝－Ｃ（ＣＨ３）２－、ｐ＝０、ｑ＝０、エポキシ当量２４００～３３００ｇ／ｅｑ
・樹脂（Ｐ２）
樹脂（Ｐ２－１１）：エポキシ樹脂、品名「ＪＥＲ１０５５」、三菱ケミカル株式会社製；数平均分子量１６００、式（１）中のＸ＝－Ｃ（ＣＨ３）２－、ｐ＝０、ｑ＝０、エポキシ当量８００～９００ｇ／ｅｑ
樹脂（Ｐ２－１１）：エポキシ樹脂、品名「ＪＥＲ１０５５」、三菱ケミカル株式会社製；数平均分子量１６００、式（１）中のＸ＝－Ｃ（ＣＨ３）２－、ｐ＝０、ｑ＝０、エポキシ当量８００～９００ｇ／ｅｑ
樹脂（Ｐ２－１２）：エポキシ樹脂、品名「ＪＥＲ１００２」、三菱ケミカル株式会社製；数平均分子量１２００、式（１）中のＸ＝－Ｃ（ＣＨ３）２－、ｐ＝０、ｑ＝０、エポキシ当量６００～７００ｇ／ｅｑ
樹脂（Ｐ２－２）：エポキシ樹脂、品名「ＪＥＲ１００７」、三菱ケミカル株式会社製；数平均分子量２９００、式（１）中のＸ＝－Ｃ（ＣＨ３）２－、ｐ＝０、ｑ＝０、エポキシ当量１７５０～２２００ｇ／ｅｑ
樹脂（Ｐ２－３）：臭素型エポキシ樹脂、品名「ＥＰＩＣＲＯＮ１６５」、ＤＩＣ株式会社製；数平均分子量７６０、式（１）中のＸ＝－Ｃ（ＣＨ３）２－、Ｒａ＝Ｂｒ、Ｒｂ＝Ｂｒ、ｐ＝４、ｑ＝４、エポキシ当量６００～６５０ｇ／ｅｑ
・硬化剤
アジピン酸ジヒドラジド、品名「ＡＤＨ」、日本化成株式会社製
アジピン酸ジヒドラジド、品名「ＡＤＨ」、日本化成株式会社製
・任意成分
エラストマー：スチレン－ブタジエン共重合体、品名「タフテックＨ１０４１」、旭化成株式会社製
エラストマー：スチレン－ブタジエン共重合体、品名「タフテックＨ１０４１」、旭化成株式会社製
フィラー（１）：炭酸カルシウム、品名「Ｎ－３５」、丸尾カルシウム株式会社製；体積平均粒子径２０μｍ
フィラー（２）：溶融破砕シリカ、品名「Ｆ－２０５」、フミテック株式会社製；体積平均粒子径６μｍ
フィラー（３）：球状シリカ、品名「ＤＦ－５」、デンカ株式会社製；体積平均粒子径５μｍ
フィラー（２）：溶融破砕シリカ、品名「Ｆ－２０５」、フミテック株式会社製；体積平均粒子径６μｍ
フィラー（３）：球状シリカ、品名「ＤＦ－５」、デンカ株式会社製；体積平均粒子径５μｍ
難燃剤：三酸化アンチモン、品名「ＰＡＴＯＸ－Ｍ、日本精鉱株式会社製
硬化触媒：２－メチルイミダゾール、品名「キュアゾール２ＭＺ」、四国化成株式会社製
硬化触媒：２－メチルイミダゾール、品名「キュアゾール２ＭＺ」、四国化成株式会社製
＜エポキシ樹脂粉体塗料の製造＞
表１に示す組成（原料、配合量／質量％）に従い、以下のようにして各原料を混練、粉砕して、各例のエポキシ樹脂粉体塗料をそれぞれ製造した。但し、硬化触媒については、エポキシ樹脂粉体塗料１００質量部に対して０．１０質量部を配合した。
表中、組成において空欄がある場合、その原料は配合されていない。
エポキシ樹脂粉体塗料の体積平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定機により測定した。
表１に示す組成（原料、配合量／質量％）に従い、以下のようにして各原料を混練、粉砕して、各例のエポキシ樹脂粉体塗料をそれぞれ製造した。但し、硬化触媒については、エポキシ樹脂粉体塗料１００質量部に対して０．１０質量部を配合した。
表中、組成において空欄がある場合、その原料は配合されていない。
エポキシ樹脂粉体塗料の体積平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定機により測定した。
（実施例２－製造方法Ａ）
表１に示す組成に従い、樹脂（Ｐ１）、樹脂（Ｐ２）、硬化剤及び任意成分の全部を９０℃以下で加熱しつつ溶融混練して、全原料混練物を得た。
次いで、得られた全原料混練物を、衝撃式微粉砕機により粉砕して、エポキシ樹脂粉体塗料を得た。
表１に示す組成に従い、樹脂（Ｐ１）、樹脂（Ｐ２）、硬化剤及び任意成分の全部を９０℃以下で加熱しつつ溶融混練して、全原料混練物を得た。
次いで、得られた全原料混練物を、衝撃式微粉砕機により粉砕して、エポキシ樹脂粉体塗料を得た。
（実施例１、３～７）
表１に示す各例の組成に従い、実施例２－製造方法Ａと同様にして、各例のエポキシ樹脂粉体塗料をそれぞれ得た。
表１に示す各例の組成に従い、実施例２－製造方法Ａと同様にして、各例のエポキシ樹脂粉体塗料をそれぞれ得た。
（実施例２－製造方法Ｂ）
工程（ｉ）：
表１に示す組成に従い、樹脂（Ｐ１）と樹脂（Ｐ２）とを１２０℃以上で加熱しつつ溶融混練して、予め樹脂混練物を得た。
工程（ｉｉ）：
次いで、得られた樹脂混練物、硬化剤及び任意成分の全部を９０℃以下で加熱しつつ溶融混練して、全原料混練物を得た。
工程（ｉｉｉ）：
次いで、工程（ｉｉ）で得られた全原料混練物を、衝撃式微粉砕機により粉砕して、エポキシ樹脂粉体塗料を得た。
工程（ｉ）：
表１に示す組成に従い、樹脂（Ｐ１）と樹脂（Ｐ２）とを１２０℃以上で加熱しつつ溶融混練して、予め樹脂混練物を得た。
工程（ｉｉ）：
次いで、得られた樹脂混練物、硬化剤及び任意成分の全部を９０℃以下で加熱しつつ溶融混練して、全原料混練物を得た。
工程（ｉｉｉ）：
次いで、工程（ｉｉ）で得られた全原料混練物を、衝撃式微粉砕機により粉砕して、エポキシ樹脂粉体塗料を得た。
（比較例１）
表１に示す組成に従い、実施例２－製造方法Ａと同様にして、樹脂（Ｐ２）、硬化剤及び任意成分の全部を９０℃以下で加熱しつつ溶融混練して、全原料混練物を得た。
次いで、得られた全原料混練物を、衝撃式微粉砕機により粉砕して、エポキシ樹脂粉体塗料を得た。
表１に示す組成に従い、実施例２－製造方法Ａと同様にして、樹脂（Ｐ２）、硬化剤及び任意成分の全部を９０℃以下で加熱しつつ溶融混練して、全原料混練物を得た。
次いで、得られた全原料混練物を、衝撃式微粉砕機により粉砕して、エポキシ樹脂粉体塗料を得た。
（比較例２～３）
表１に示す各例の組成に従い、実施例２－製造方法Ａと同様にして、各例のエポキシ樹脂粉体塗料をそれぞれ得た。
表１に示す各例の組成に従い、実施例２－製造方法Ａと同様にして、各例のエポキシ樹脂粉体塗料をそれぞれ得た。
＜評価＞
各例のエポキシ樹脂粉体塗料について、以下に示す方法により、耐カッピング性、曲げ試験、引張試験、粘度特性の評価をそれぞれ行った。これらの評価結果を表１に併記した。
各例のエポキシ樹脂粉体塗料について、以下に示す方法により、耐カッピング性、曲げ試験、引張試験、粘度特性の評価をそれぞれ行った。これらの評価結果を表１に併記した。
［耐カッピング性］
塗装板（試験板）の作製：
各例のエポキシ樹脂粉体塗料を、所定の鋼板に塗装して、塗装板（試験板）を作製した。具体的には、加熱した鋼板を、流動浸漬塗装機中に流動させた各例のエポキシ樹脂粉体塗料にそれぞれ浸漬することにより試験板を作製した。
塗装板（試験板）の作製：
各例のエポキシ樹脂粉体塗料を、所定の鋼板に塗装して、塗装板（試験板）を作製した。具体的には、加熱した鋼板を、流動浸漬塗装機中に流動させた各例のエポキシ樹脂粉体塗料にそれぞれ浸漬することにより試験板を作製した。
ＪＩＳ Ｋ ５６００－５－２の耐カッピング性試験方法に従い、温度２３℃及び湿度５０％の雰囲気下で、試験板の塗膜に割れが生じるまで、試験機を押し込み（試験板に下方から金属球（直径２０ｍｍ）を押し当て続け）、塗膜に割れが生じた時点の押込み深さ（ｍｍ）を測定した。
この押込み深さ（ｍｍ）の値が大きいほど、塗膜の可撓性が高く、割れが生じにくい塗膜であることを意味する。
この押込み深さ（ｍｍ）の値が大きいほど、塗膜の可撓性が高く、割れが生じにくい塗膜であることを意味する。
［曲げ試験］
各例のエポキシ樹脂粉体塗料を用いて形成される塗膜の曲げ強度（ＭＰａ）、曲げ弾性率（ＭＰａ）及び変位（ｍｍ）を、ＪＩＳ Ｋ ６９１１に準拠した方法により測定した。
具体的には、幅１０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ２ｍｍの試験片をプレス機にて作製し、オートグラフによって曲げ試験を行い、曲げ強度、曲げ弾性率及び変位をそれぞれ測定した。
各例のエポキシ樹脂粉体塗料を用いて形成される塗膜の曲げ強度（ＭＰａ）、曲げ弾性率（ＭＰａ）及び変位（ｍｍ）を、ＪＩＳ Ｋ ６９１１に準拠した方法により測定した。
具体的には、幅１０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ２ｍｍの試験片をプレス機にて作製し、オートグラフによって曲げ試験を行い、曲げ強度、曲げ弾性率及び変位をそれぞれ測定した。
［引張試験］
各例のエポキシ樹脂粉体塗料を用いて形成される塗膜の引張強度（ＭＰａ）、弾性率（ＭＰａ）及び呼び歪（％）を、ＪＩＳ Ｋ ７１６１に準拠した方法により測定した。
具体的には、幅１０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ２ｍｍの試験片をプレス機にて作製し、オートグラフによって引張試験を行い、引張強度、弾性率（ＭＰａ）及び呼び歪をそれぞれ測定した。
各例のエポキシ樹脂粉体塗料を用いて形成される塗膜の引張強度（ＭＰａ）、弾性率（ＭＰａ）及び呼び歪（％）を、ＪＩＳ Ｋ ７１６１に準拠した方法により測定した。
具体的には、幅１０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ２ｍｍの試験片をプレス機にて作製し、オートグラフによって引張試験を行い、引張強度、弾性率（ＭＰａ）及び呼び歪をそれぞれ測定した。
［粘度特性］
各例のエポキシ樹脂粉体塗料０．５ｇを、直径１０ｍｍ（加熱前の錠剤径）の金型に入れて加圧成形した。この後、１５０℃の乾燥機中で３０分間加熱し、下式より、加熱前後の錠剤径の変化量を「流れ率（％）」として算出した。
流れ率（％）＝（加熱後の錠剤径－加熱前の錠剤径）／加熱前の錠剤径×１００
この流れ率（％）が高いほど、加熱時の塗料粘度が低く、流動性が高いことを意味する。
各例のエポキシ樹脂粉体塗料０．５ｇを、直径１０ｍｍ（加熱前の錠剤径）の金型に入れて加圧成形した。この後、１５０℃の乾燥機中で３０分間加熱し、下式より、加熱前後の錠剤径の変化量を「流れ率（％）」として算出した。
流れ率（％）＝（加熱後の錠剤径－加熱前の錠剤径）／加熱前の錠剤径×１００
この流れ率（％）が高いほど、加熱時の塗料粘度が低く、流動性が高いことを意味する。
表１に示す結果における、実施例１と比較例２との対比、実施例２と比較例３との対比、実施例６と比較例１との対比、実施例７と比較例１との対比のそれぞれより、実施例のエポキシ樹脂粉体塗料を用いた場合の方が、本発明の範囲外である比較例のエポキシ樹脂粉体塗料を用いた場合に比べて、押込み深さ（ｍｍ）の値が大きいことが確認できる。
すなわち、本発明を適用した実施例のエポキシ樹脂粉体塗料によれば、加工や組み付け時の変形によって割れが生じにくい塗膜を形成できると言える。
すなわち、本発明を適用した実施例のエポキシ樹脂粉体塗料によれば、加工や組み付け時の変形によって割れが生じにくい塗膜を形成できると言える。
また、表１に示す結果から、実施例２について、製造方法Ｂにより製造されたエポキシ樹脂粉体塗料の方が、製造方法Ａにより製造されたエポキシ樹脂粉体塗料に比べて、より高い柔軟性及び靱性の塗膜を形成できることが確認できる。
Claims (7)
- 下記化学式（１）で表され、数平均分子量が７０００以上、２００００以下である樹脂（Ｐ１－１）と、
前記化学式（１）で表され、数平均分子量が３５００未満である樹脂（Ｐ２）と、
硬化剤と、を含有し、
前記硬化剤は、酸ジヒドラジド、ジシアンジアミド、イミダゾール化合物、アミン系硬化剤、芳香族系酸無水物からなる群から選ばれる１又は２以上の化合物である、エポキシ樹脂粉体塗料。
Ｒａ及びＲｂは、それぞれ独立に置換基を表す。ｐは０～４の整数である。ｑは０～４の整数である。ｎは、構成単位の繰り返し数を表す。］ - 前記樹脂（Ｐ２）は、数平均分子量が１０００以上、２０００以下の樹脂（Ｐ２－１）である、請求項１に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
- さらに、エラストマーを含有する、請求項１又は２に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
- さらに、フィラーを含有する、請求項１～３のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
- 前記フィラーが、シリカ粒子を含む、請求項４に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
- バスバーの絶縁被覆用である、請求項１～５のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
- 基材と、
請求項１～６のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂粉体塗料を用いて前記基材上に形成された塗膜と、
を有する、塗装物品。
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