JPH03258862A - ポリフェニレンサルファイド樹脂系粉体塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポリフェニレンサルファイド樹脂系粉体塗料
組成物に関する。更に詳しくは、金属（鉄、アルミニウ
ム、銅、錫、亜鉛およびこれらの合金、あるいはメンキ
した金属）に対して優れた接着性と耐衝撃性を有するポ
リフェニレンサルファイド樹脂系粉体塗料組成物に関す
る。

〔従来技術及び発明が解決しようとする課題〕ポリフェ
ニレンサルファイドは耐熱性、耐水性、耐薬品性、耐摩
耗性、電気絶縁性などが優れているため、塗料や成型用
コンパウンドとして広く用いられている。

塗料として用いる場合は、−ｇに粉体塗料やスラリー塗
料の形態にして適用されるが、中でも粉体塗料が塗装の
作業性に優れる点で好適である。

しかし、ポリフェニレンサルファイドは金属に対する接
着性が十分でなく、このため特に長期にわたって耐熱性
、耐水性、耐薬品性、電気絶縁性などが要求される用途
に適用した場合には、被膜に剥離やブリスターを発生す
ることがある。更に、ポリフェニレンサルファイドの被
膜は脆いという性質があり、外部からの物理的衝撃力に
対して実用に耐え得る抵抗性を有さす、被膜にクランク
や剥離を生じやすい。これらの問題点の解決方法として
、例えばポリフェニレンサルファイド粉末に１次粒子径
が１００μｍ以下の酸化アルミニウム微粉末を添加する
ことによって金属との接着性を改善する方法（特公昭６
Ｏ−１０５４７）、ポリアリーレンサルファイドに二酸
化チタンまたは二酸化ジルコニウムを添加することによ
って金属との接着性を改善する方法（特開昭６３−２３
４０６７）　、アルキルシリケートにアルミニウム粉末
と亜鉛粉末とを添加してなるプライマーを塗装したのち
、ポリフェニレンサルファイドを上塗りすることによっ
て金属との接着性を改善する方法（特公昭５８−５０１
４７）、熱硬化性樹脂と無機充てん材とポリフェニレン
サルファイドとポリアリールスルホンを含有する組成物
で下塗りしたのち、ポリフェニレンサルファイドとボリ
アリールスルホンと無機充てん材を含有する組成物を上
塗りすることによって金属に被覆した被膜の耐熱水性、
耐薬品性および機械強度を改善する方法（特開平１−９
６２６１）などが提案されているが、いずれの方法も接
着性および／または耐衝撃性の点で必ずしも十分とはい
えない。このため用途が必然的に制限されざるを得ない
のが現状であり、かかる問題点の解決方法が強く望まれ
ている。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記の問題点を解決するために鋭意研究を重
ねた結果、ポリフェニレンサルファイドにエポキシシラ
ンカップリング剤と、アミノシランカップリング剤で表
面処理が施こされた特定形状のガラスファイバーとを含
有させてなる組成物は、金属に対する接着性が極めて優
れるとともに、耐衝撃性においても優れた特性を有する
ことを見い出してなされたものである。

即ち、本発明のポリフェニレンサルファイド樹脂系粉体
塗料＆１ｌｔｃ物は、（ａ）ポリフェニレンサルファイ
ド樹脂、（ｂ）エポキシシランカップリング剤、および
（ｃ）アミノシランカップリング剤で表面処理が施こさ
れ、直径５〜１５μｍ、平均アスペクト比３〜２０であ
るガラスファイバーを必須戒分として含有させて構成す
ることを特徴とする。

本発明に使用するポリフェニレンサルファイド樹脂とし
ては、−［（＝）←Ｓ−＋；の構造を有する化合物であ
り、部分的に酸化され、あるいは分岐または架橋した化
合物をも含むことができる。

本発明に使用するエポキシシラン力、プリング剤として
は、例えば、Ｔ−グリシドキシプロビルトリメトキシシ
ラン、γ−グリシドキシプロビルメチルジェトキシシラ
ン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルト
リメトキシシランなどをあげることができ、これらは夫
々単独でまたは２種以上を適宜組み合わせて用いること
ができる。これらエポキシシランカップリング剤の含有
量は、ポリフェニレンサルファイド樹脂１００重量部に
対して０．３〜４重量部が好ましい。含有量が０．３重
量部未満の場合には得られた被膜の接着性が十分でなく
、また４重量部を超える場合には、これ以上含有させて
も効果の向上が望めないばかりでなく、ブロッキングが
生じ易くなるため好ましくない。より好ましい含有量は
０．５〜２重量部である。

本発明に使用するガラスファイバーとしては、直径５〜
１５μｍ、平均アスペクト比３〜２０の形状特性を有し
、アもノシランカップリング剤で表面処理が施こされた
ものである。

ガラスファイバーの表面処理に用いるアくノシランカッ
プリング剤としては、例えば、Ｎ−β（アくノエチル）
Ｔ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミ
ノエチル）γ−アくノブロピルメチルジメトキシシラン
、γ−アくノプロビルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニ
ル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどを好適
なものとしてあげることができ、これらは夫々単独でま
たは２種以上を適宜組み合わせて用いることができる。

ガラスファイバーへの上記アミノシランカップリング剤
の付着量は、用いるガラスファイバー１００重量部に対
し０．０５〜０．２５重量部であれば良い。

用いるガラスファイバーは、直径５〜１５μｍの長尺ガ
ラス繊維を切断若しくは摩砕して調整することができる
。直径が５μｍより小さいガラスファイバーは、その調
整時における切断、摩砕作業が困難であり、また直径が
１５μｍより大きいガラスファイバーの場合は、その調
整時または後述するポリフェニレンサルファイド樹脂へ
の配合時にファイバーの長平方向に破損し易くなり不都
合である。また、平均アスペクト比が３未満の場合は、
形成された被膜の耐衝撃性が不十分となり、平均アスペ
クト比が２０を超える場合には、後述するポリフェニレ
ンサルファイド樹脂への配合時にガラスファイバーが相
互に絡みあって樹脂への均一混合が不十分となり、その
結果、形成された被膜の耐衝撃性が低下する原因となる
ので好ましくない。

ガラスファイバーのより好ましい形状特性は直径９〜１
３μｍ、平均アスペクト比９〜１７である。

用いるガラスファイバーの含有量は、ポリフェニレンサ
ルファイド樹脂１００重量部に対して５〜１００重量部
とすることが好ましい。５重量部未満の場合は、形成さ
れた被膜の耐衝撃性が不十分となり、また、１０（１重
量部を超える場合は、形成された被膜の表面平滑性が低
下する。特ｌコ好ましくは７〜８０重量部である。

また、配合するガラスファイバーの直径、平均アスペク
ト比および含有量を上記した範囲内に規制した上で、平
均アスペクト比の異なる２種類のガラスファイバーを併
用することは更に有用である。この場合、直径５〜１５
μｍ好ましくは９〜１３μｍ１平均アスベトク比３〜６
、好ましくは４〜５の形状特性を有する第１のガラスフ
ァイバーと、直径５〜１５μｍ、好ましくは９〜１３μ
ｍ、平均アスペクト比６〜２０、好ましくは１０〜１７
の形状特性を有する第２のガラスファイバーを併用する
のが望ましい。即ち、耐衝撃性の向上には、より大きな
効果が期待できるが、ポリフェニレンサルファイド樹脂
中に均一に混合することの難しい特性を有するアスペク
ト比の大きいガラスファイバーと、耐衝撃性の向上とい
う点では若干効果が薄れるが、ポリフェニレンサルファ
イド樹脂中に均一に混合できる特性を有するアスペクト
比の小さいガラスファイバーとを併用することによって
、耐衝撃性に対して優れた改善効果を得ることができる
のである。

このとき、第１のガラスファイバーと第２のガラスファ
イバーとの配合割合は、重量比で１＝４〜４：１とする
のが好ましい。特に好ましい割合はｌ：２〜２：１であ
る。

本発明の組成物においては、上記した各成分を必須とす
るが、更に必要に応して二酸化チタン、カーボンブラン
クなどの着色顔料；シリカ、タルク、マイカ、硫酸バリ
ウム、三酸化アンチモンなどの無機質充てん剤；ポリア
ミド、ポリカーボネート、ポリサルフォン、ポリエーテ
ルサルフォン、ポリフェニレンオキサイド、ポリイミド
、ボリア果トイミド、エポキシ樹脂などの高分子重合体
；シリコーンオイルなどの表面調整剤などを配合するこ
ともできる。

本発明の粉体塗料組成物は、ポリフェニレンサルファイ
ド樹脂の粉末、エポキシシランカップリング剤、および
アミノシランカップリング剤で処理されたガラスファイ
バーからなる上記各成分の所定量を、ヘンシェルミキサ
ーなどの撹拌装置を用いて混合したのち、必要に応じて
分級することによって調整することができる。この場合
、ヘンシェルミキサーなどの攪拌装置の中でポリフェニ
レンサルファイド樹脂粉末を攪拌しながらこれにエポキ
シシランカップリング剤を滴下し、次いでアミノシラン
カップリング剤で処理されたガラスファイバーを加えて
混合することが望ましい。

また、マイクロカプセル化されたエポキシシランカップ
リング剤を使用すれば、単に各成分をヘンシェルミキサ
ーなどの攪拌装置中に一度に投入して混合しても各成分
が均一に混合された本発明の粉体塗料組成物を容易に調
整することができる。

更に、エポキシシランカップリング剤は、ポリフェニレ
ンサルファイド樹脂を台底する段階であらかじめその中
に混合させておくことも可能である。

本発明の粉体塗料組成物を用いる塗装方法としては、一
般に適用されている粉体塗装方法であればいかなる方法
であっても良いが、例えば、吹付塗装法、静電吹付塗装
法、流動浸漬塗装法、溶射塗装法などをあげることがで
きる。これらの塗装方法は、主として被塗物の形状と、
必要とされる被膜の厚みに応じて適当な方法が選択され
る。

金属の基材に本発明の粉体塗料組成物の被膜を形成させ
るには、上記した常法によって塗装したのち、３００〜
４００°Ｃの温度で所定時間加熱溶融させるか、あらか
しめ３００〜４００　’Ｃの温度に加熱した基材に塗装
することによって熱溶融させて被膜を得る。加熱の方法
としては、熱風加熱、赤外線加熱、遠赤外線加熱、高周
波誘導加熱など粉体塗装において用いられる通常の加熱
の方式のいずれも適用が可能である。

被膜の厚みは３０〜３０００μｍとすることが可能であ
り、この範囲の中から用途に応じて最適な被膜厚が選定
される。

上述したように、本発明の特徴はポリフェニレンサルフ
ァイド樹脂にエポキシシランカップリング剤と、アミノ
シランカップリング剤で表面処理が施こされた特定形状
のガラスファイバーを必須成分として含有させたことに
ある。本発明の組成物中には、エポキシシランカップリ
ング剤が含有されていることにより、金属と本発明組成
物の被膜との界面はエポキシシランカップリング剤によ
って強固に結合される。

また、本発明の組成物中には、ポリフェニレンサルファ
イド樹脂と、エポキシシランカップリング剤と、アミノ
シランカップリング剤で表面処理が施こされた特定形状
のガラスファイバーとが存在するが、ガラスファイバー
がアミノシランカンブリング剤で表面処理されているこ
とによって、処理表面に存在するアごノ基は、塗装され
た本発明組成物の加熱時においてポリフェニレンサルフ
ァイド樹脂中へのガラスファイバーのヌレを良くする働
きを有すると共に、組成物中に存在するエポキシシラン
カップリング剤のエポキシ基と相互に反応し化学的に結
合する結果、ポリフェニレンサルファイド樹脂とガラス
ファイバーとが該シランカップリング剤を介して強固に
結合するものと考えられる。

然して、金属基材表面−ボリフェニレンサルファイト樹
脂−ガラスファイバーが互いに化学的に結合した一体構
造となり、被膜の接着性と耐衝撃性が飛躍的に向上した
ものと考えられる。

以下、実施例を示し、本発明をさらに詳しく説明する。

〔発明の実施例〕

実施例１〜１０、比較例１〜５ 第１表に示した各成分（重量比）からなる粉体塗料組成
物を調整した。これに際し、エポキシシランカップリン
グ剤を含有する粉体塗料は、ヘンシェルくキサ−の中で
ポリフェニレンサルファイド樹脂の粉末を攪拌しながら
、エポキシシランカップリング剤を滴下してポリフェニ
レンサルファイド樹脂の粉末表面にエポキシシランカッ
プリング剤を混合させたのち、これにアミノシランカッ
プリング剤で表面処理が施こされたガラスファイバーを
加えて更に撹拌、混合することによって調整した。また
、エポキシシランカップリング剤を含有しない粉体塗料
の場合は、単に各成分をヘンシェルミキサー中で混合す
ることによって調整した。

以上の各種粉体塗料組成物を用いて、次に示す方法によ
って試験片を作成した。

即ち、５閣の厚みの熱間圧延網板を５ａ２１／２にグリ
ッドプラスト処理したのち３４０°Ｃに予熱し、この上
に実施例１〜１０、比較例１〜５の粉体塗料を２００〜
３００μｍの厚みに静電塗装し、３４０°Ｃで３０分間
加熱して得られた塗板を試験片とした。

く試験方法〉 ｌ）接着性 ■　初期接着性 Ｊ　Ｉ　Ｓ　−Ｋ５４００の６．１５に規定される基盤
目試験によって、被膜の接着性を調べた。

■　沸とう水浸漬後の接着性 試験片を沸とう水中に１０日間浸漬したのち取り出して
、同様にして被膜の接着性を調べた。

上記のおよび■の試験結果の判定は、次の評価基準によ
った。

◎　；基盤目残存率 Ｏ；基盤目残存率 △　；基盤目残存率 ×　；基盤目残存率 ××；基盤目残存率 ２）耐衝撃性 Ｊ　Ｉ　Ｓ　−Ｋ５４００の６．１３．３Ｂ法に規定さ
れる衝撃試験によって、被膜の耐衝撃性を調べた。但し
、ポンチは直径１７２インチのものを使用し、１　ｋｇ
の荷重のおもりを高さを変えて落下させて試験した。

試験結果の判定は、次の評価基準によった。

◎　；落下高さ５０ＣＩの衝撃に耐える。

○　；落下高さ４０ｃｍの衝撃に耐える。

△　；落下高さ３０Ｃ１の衝撃に耐える。

×　；落下高さ２０ｃｍの衝撃に耐える。

××；落下高さ２０ｃｍの衝撃に耐えない。

試験の結果を第２表に示す。

Ｃ以下余白） １００％ ８０％以上 ５０％以上 ３０％以上 ３０％未満 第２表 〔発明の効果〕 本発明の粉体塗料組成物は、ポリフェニレンサルファイ
ドが本来有する耐熱性、耐水性、耐薬品性、耐摩耗性、
電気絶縁性などの緒特性に加えて、金属との接着性、お
よび耐衝撃性が優れており、従って化学分野における油
田用パイプ、バルブ、継手、ポンプその他の部品などの
防食被覆用、電気・電子分野における各種部品の電気絶
縁被覆用として特に有用である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）ポリフェニレンサルファイド樹脂、（ｂ）エ
   ポキシシランカップリング剤、及び（ｃ）アミノシラン
   カップリング剤で表面処理が施こされ、直径５〜１５μ
   ｍ、平均アスペクト比３〜２０であるガラスファイバー
   、を必須成分として含有することを特徴とするポリフェ
   ニレンサルファイド樹脂系粉体塗料組成物。 ２、前記エポキシシランカップリング剤の含有量が、ポ
   リフェニレンサルファイド樹脂１００重量部に対して０
   ．３〜４重量部であることを特徴とする請求項１記載の
   ポリフェニレンサルファイド樹脂系粉体塗料組成物。 ３、前記エポキシシランカップリング剤の含有量が、ポ
   リフェニレンサルファイド樹脂１００重量部に対して０
   ．５〜２重量部であることを特徴とする請求項１記載の
   ポリフェニレンサルファイド樹脂系粉体塗料組成物。 ４、前記ガラスファイバーの直径、平均アスペクト比が
   それぞれ９〜１３μｍ、４〜１７であることを特徴とす
   る請求項１記載のポリフェニレンサルファイド樹脂系粉
   体塗料組成物。 ５、前記ガラスファイバーの含有量が、ポリフェニレン
   サルファイド樹脂１００重量部に対して５〜１００重量
   部であることを特徴とする請求項１記載のポリフェニレ
   ンサルファイド樹脂系粉体塗料組成物。 ６、前記ガラスファイバーの含有量が、ポリフェニレン
   サルファイド樹脂１００重量部に対して５〜８０重量部
   であることを特徴とする請求項１記載のポリフェニレン
   サルファイド樹脂系粉体塗料組成物。 ７、前記ガラスファイバーが、直径５〜１５μｍ、平均
   アスペクト比３〜６である第１のガラスファイバーと、
   直径５〜１５μｍ、平均アスペクト比６〜２０である第
   ２のガラスファイバーとを併用するものであることを特
   徴とする請求項１記載のポリフェニレンサルファイド樹
   脂系粉体塗料組成物。 ８、前記第１のガラスファイバーの直径、平均アスペク
   ト比がそれぞれ９〜１３μｍ、４〜５であり、前記第２
   のガラスファイバーの直径、平均アスペクト比がそれぞ
   れ９〜１３μｍ、１０〜１７であることを特徴とする請
   求項７記載のポリフェニレンサルファイド樹脂系粉体塗
   料組成物。 ９、前記第１のガラスファイバーと前記第２のガラスフ
   ァイバーとの含有割合が、重量比にして１：４〜４：１
   であることを特徴とする請求項７記載のポリフェニレン
   サルファイド樹脂系粉体塗料組成物。 １０、前記第１のガラスファイバーと前記第２のガラス
   ファイバーとの含有割合が、重量比にして１：２〜２：
   １であることを特徴とする請求項７記載のポリフェニレ
   ンサルファイド樹脂系粉体塗料組成物。