JPH0338307B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱可塑性芳香族ポリエーテルケトン樹
脂の紛体塗装方法に関する。さらに詳しくは特定
された固有粘度と粉体粒径を有するポリエーテル
ケトン樹脂を基材表面に付着させ、350〜450℃で
流動化させた後、冷却することにより、強固な塗
膜を形成させることを特徴とする熱可塑性芳香族
ポリエーテルケトン樹脂の粉体塗装方法に関す
る。 熱可塑性芳香族ポリエーテルケトン樹脂は特開
昭54−90296などの記載にみられるごとく高い耐
熱性、耐燃性、機械的、電気的性質、耐薬品性を
有することが知られている。これらのすぐれた諸
性質を生かして特に電線やケーブルの絶縁被覆と
しての利用が示唆されているが、電線やケーブル
の被覆に留らず、各種導電体の絶縁被覆や耐食性
の付与等により、その利用範囲が拡大すること
で、電気、機械等各種産業の一層の発展が期待さ
れる。 本発明者らは絶縁性の付与、耐食性の付与等該
ポリエーテルケトンのすぐれた特性を付与させる
べく金属基材、特に鋼、アルミニウム、銅等への
ポリエーテルケトンによる被覆を目的に溶液塗装
法および粉体塗装法について検討を行い、良好な
塗膜を形成させる方法を見い出し本発明に至つ
た。 本発明者等は、まず該ポリエーテルケトンの溶
液塗装方法について検討を行なつたが、該ポリエ
ーテルケトンはそのすぐれた耐薬品性故に溶剤と
しては濃硫酸が存在するのみであり、濃硫酸を使
用した溶液では基材金属の腐食の問題があり、汎
用性に乏しいという難点があつた。 そこで本発明者等は粉体塗装方法に着目し、鋭
意検討した結果、作業性が良好で外観のすぐれた
該ポリエーテルケトン樹脂の塗膜を形成させる方
法を見出すに至つた。 即ち、固有粘度が0.3ないし2.6、好ましくは0.5
ないし1.8であり、粉体として平均粒径５〜400ミ
クロン、好ましくは10〜200ミクロンの材料を基
材表面に付着させ、350〜450℃で流動化させた
後、冷却することにより、強固な塗膜を形成させ
得ることを見出し本発明を完成させた。本発明に
従えば金属基材表面に密着性、耐薬品性、耐熱
性、電気絶縁性等のすぐれた芳香族ポリエーテル
ケトン樹脂塗膜を形成させることが可能である。 しかも本発明方法においては、１回の吹付操作
で最大300μ厚膜塗装が可能な上、基材周辺に飛
散した粉体はバグフイルター等で回収され塗料の
利用率は99％以上が得られる。しかも溶液、溶剤
等の廃棄物が生じないので大気汚染等の公害問題
を全く起こさない利点がある。 本発明に使用される熱可塑性芳香族ポリエーテ
ルケトンは反復単位 を単独で、または他の反復単位と一緒に含み、か
つ固有粘度が0.3ないし2.6、好ましくは0.5ないし
1.8である。他の反復単位としては などを25重量％未満含み得るが25重量％以上含有
した重合体は該ポリエーテルケトンの前記特性が
失なわれ好ましくない。また、固有粘度は溶液
100cm³当り重合体0.1ｇを含む、密度1.84ｇ／cm³の
濃硫酸中の重合体溶液について25℃で測定した固
有粘度のことである。固有粘度の測定には溶媒流
出時間が約２分である粘度計を用いて行つた。こ
の固有粘度は重合体の分子量と一義的に対応する
値である。 本発明にかかる熱可塑性芳香族ポリエーテルケ
トンの固有粘度は0.3ないし2.6、好ましくは0.5な
いし1.8であるが、固有粘度が0.3未満では分子量
の低さ故に、耐熱性が低く脆い塗膜しか得られな
い。また固有粘度が2.6を超えると溶融粘度が高
いために粉体付着後の溶融流動性が不十分であ
り、塗膜の凹凸が顕著であり良好な塗膜が得られ
ない。固有粘度が0.3から2.6の範囲のものが良好
な流動性と強靭な塗膜性能を与えるが、より良好
な表面外観と密着強度、強靭な塗膜を得るには
0.5から1.8が好ましい。固有粘度が0.3から2.6の
範囲のものは差動熱量計により融点330〜335℃を
示し、良好な熱安定性と熱可塑性を有する。 本発明の方法における該ポリエーテルケトン粉
体の粒径は、平均粒径５〜400ミクロン、特に10
〜200ミクロンが望ましい。平均粒径が５ミクロ
ン未満の粉体では基材に付着させる際の作業性に
支障を招く、即ち粉体の飛散、浮遊や粉体の供給
性に問題があり、また400ミクロンを越える粉体
は溶融塗膜化の際に凹凸が大きく不均一部分を形
成しやすいという問題がある。平均粒径５〜400
ミクロンの範囲のものが良好な作業性と良好な塗
膜外観を与えるが、特に10〜200ミクロンの範囲
のものが作業性と塗膜性能にすぐれており、より
望ましい。 原料の粉体としては前記特定範囲の粒子径を有
するとともに粒度分布が可及的に狭いものを選定
するのが望ましく、さらに粉体形状としても可及
的球状に近いものが望ましい。通常は微粉砕手段
などにより原料粉体を得るのであるが粉砕条件、
操作などにより粒子径をコントロールするととも
に、前記粒度分布や形状などについても調整する
ことが望ましい。 本発明方法における金属表面の処理については
酸化皮膜形成などの化学的処理、サンドブラスト
などの機械的処理のいずれをも用いることができ
る。 本発明方法における基材表面へ粉体を付着させ
る方法については、周知の粉体塗装手段が種々採
用され得る。例えば原料粉体を帯電させながら流
動化し、該流動化槽から基材表面に静電的な付着
を行なう方法（いわゆる静電煙霧法）あるいは原
料粉体を空気等の気体と共に噴出ノズルから吹き
出し、該噴出ノズル部分に粉体の帯電を行つて基
材表面に吹きつけて静電的に付着させる方法（い
わゆる静電粉体吹付法）などの静電粉体塗装法、
基材を原料粉体の流動開始温度以上に予熱してお
いて、これに原料粉体を吹きつけて付着させる方
法（粉体吹付法）さらには原料粉体を空気あるい
は空気ガスの気流で流動化状態にし、この流動床
へ予熱した金属基材を浸漬してライニングを行な
う方法（流動浸漬法）などが例示される。なお、
操作条件、装置などについても特に限定する理由
がなく、広範囲にわたつて採用可能である。 前記の様にして基材表面に付着せしめられた粉
体は、その流動開始温度以上に加熱して流動化さ
れ焼付けられる。この焼付けによつて粉体が溶融
され連続塗膜が形成される。 従つて前記焼付け温度はかかる流動開始温度と
熱分解温度との間の温度範囲から選定され、本発
明の方法においては350〜450℃が採用される。即
ち、焼付温度が350℃未満であれば該ポリエーテ
ルケトンの流動が不十分で均一な塗膜が得られ
ず、450℃を越えれば該ポリエーテルケトンの着
色が著しく良好な外観と強い塗膜を与えない。 焼付に要する時間については連続塗膜が形成さ
れるならば特に限定がなく、金属基材の形状、採
用温度、塗膜の厚みなどに応じて最適範囲が選定
され、通常は５〜60分間が適当である。また一段
での焼付だけでなく、再塗装、再焼付を繰り返し
てより厚膜の塗膜を得ることも可能である。 さらに流動化、焼付の後の冷却条件については
特に限定はないが、該ポリエーテルケトンの特性
をより発揮させるためには水中、油中への急冷よ
りも炉中放冷、空冷、流動化温度より低温の一定
温度での保温等により結晶化組織を十分発達させ
た塗膜を形成させることが望ましい。 以上のようにして、ピンホールのない均一平滑
な塗膜が基材表面に高い密着強度で形成され得
る。塗膜の厚みは、採用基材の用途に応じて種々
変え得るが、一回の塗装で通常10〜300ミクロン
である。さらに数回の重ね塗りにより数mmの塗膜
も形成させることができる。 本発明においては該ポリエーテルケトン樹脂の
溶融連続塗膜中に、そのすぐれた物性を損なわな
い範囲で適当な補強剤、充填剤、潤滑剤、顔料そ
の他適宜添加剤を含有せしめることも可能であ
る。かかる添加剤によつて表面硬度の改善、耐摩
耗性の改善、非粘着性の改善その他を向上させる
ことができる。この場合、添加剤粉末を該ポリエ
ーテルケトン樹脂の粉体に混合して一緒に基材表
面に付着焼付せしめることができる。 本発明方法の適用可能な基材としては、一般的
に鉄、アルミニウム、銅など金属単体はもちろん
のことマグネシウム、マンガン、クロムなどを少
量含有する種々の金属合金が例示され、また350
ないし450℃まで昇温可能な物体、例えばセラミ
ツクス、ガラス等が使用可能でありまた基材の形
状についても平板状物、管状物、中空容器、異形
状物、棒状物など各種形状のものが適用可能であ
る。本発明方法により塗装された金属基材は良好
な密着耐久性、耐熱性、耐薬品性などを利用した
各種用途（例えば電気部品、機械部品、建築部
材、調理用具、自動車部品、化学装置器具など）
に使用され得る。例えば、化学装置測定機器や化
学実験器具、ラジエーター排気筒の排ガス対策用
パルプなどの自動車部品、パイプライン、ガス湯
沸器、ボイラー、スチーム配管等がある。 次に本発明を下記実施例で更に具体的に説明す
るが、これらは本発明の好ましい態様の例示にす
ぎないのであつて、本発明のかかる説明によつて
何ら限定されるものでない。 実施例 １ を有し、かつ固有粘度が0.8であり、粉体として
平均粒径が130ミクロンの熱可塑性芳香族ポリエ
ーテルケトン樹脂を使用する。 鋼板（JIS規格S45C）の表面を平均凹凸深さ５
〜10ミクロン、凹凸周期10〜20ミクロンにサンド
プラストし、前記ポリエーテルケトン樹脂粉体を
用いて、GEMA社製静電スプレー装置CH−9015
型により60KVの印加電圧により、前記鋼板のサ
ンドブラスト面に粉体噴出量300ｇ／分にて吹付
塗装した。その後380℃で20分間加熱し流動化、
焼付を行つた後、加熱炉から取り出し、大気中に
て放冷し室温まで冷却させた。 かくして得られた塗膜について表面状態の観察
および密着強度を測定した。剥離強度（密着強
度）は180°塗膜剥離試験（剥離速度50mm／分）
で、ピンホールテストは放電式ピンホールテスタ
ー（TRC−20型 サンコウ電子研究所製）で行
つた。 試験結果を表１に示す。 良好な外観と高い密着強度を有する塗膜が得ら
れている。 実施例 ２ 実施例１において基材をアルミニウム板に変え
る以外は同様にして塗膜を形成した。塗装条件、
焼付条件、冷却条件は全く同様である。 試験結果を表１に示す。 実施例１と同様良好な外観と高い密着強度を有
する塗膜が得られている。 実施例 ３ 実施例１と同様の反復単位を有し、かつ固有粘
度が1.6であり粉体として平均粒径が60ミクロン
の熱可塑性芳香族ポリエーテルケトン樹脂を使用
する。実施例１と同様のサンドプラストをした鋼
板を用いて、前記ポリエーテルケトン樹脂の粉体
吹き付け法による塗装を行つた。 実施例１の静電スプレー装置の高圧発生機から
吹付けガンへ高電圧を搬送するケーブルを撤去し
て粉体に電圧が印加されない状態にした。前記鋼
板を420℃に保持した電気炉中で20分間予熱後取
出し、サンドプラスト処理面に該ポリエーテルケ
トン樹脂の粉体をす早く吹付け融着せしめた。融
着後再度420℃に保持した電気炉中で10分間加熱
し流動化させた後取出し、再び粉体を吹付け融着
せしめた。この操作を３回くり返した後420℃に
保持した電気炉中で30分間加熱した後、空冷し室
温にまで冷却させた。膜厚１mmで良好な外観と高
い密度強度を有する塗膜が得られており、高い絶
縁性が必要な厚膜塗装法としてすぐれていること
がわかる。 試験結果を表１に示す。 比較例 １ 実施例１においてポリエーテルケトンの固有粘
度が0.25である以外は実施例１と同様の条件で塗
装を行つた。結果を表１に示す。焼成時の変色が
大きく脆い塗膜しか得られなかつた。 比較例 ２ 実施例１においてポリエーテルケトンの固有粘
度が3.0である以外は実施例１と同様の条件で塗
装を行つた。結果を表１に示す。塗膜の凹凸が大
きく、良好な外観と高い密着強度が得られなかつ
た。 比較例 ３ 実施例１においてポリエーテルケトンの粉体の
平均粒径が３ミクロンのものを用いた以外は実施
例１と同様の条件で塗装を行つたが粉体の飛散が
甚しく、粉体の供給性に問題があり、良好な塗膜
が得られなかつた。結果を表１に示す。 比較例 ４ 実施例１においてポリエーテルケトンの粉体の
平均粒径が450ミクロンのものを用いた以外は、
実施例１と同様の条件で塗装を行つたが、溶融塗
膜化の際の流動が不十分で凹凸の大きい塗膜しか
得られなかつた。結果を表１に示す。 比較例 ５ 実施例１において粉体吹き付け後の加熱温度を
340℃にした以外は、実施例１と同様の条件で塗
装を行つたが、溶融塗膜化の際の流動が不十分で
凹凸が大きく、密着強度の低い塗膜しか得られな
かつた。結果を表１に示す。 比較例 ６ 実施例１において、粉体吹き付け後の加熱温度
を470℃にした以外は、実施例１と同様の条件で
塗装を行つたが、塗膜の変色が著しく、かつ低い
密度強度しか得られなかつた。結果を表１に示
す。 【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ を単独でまたは他の反復単位と一緒に含み、かつ
   固有粘度が0.3ないし2.6、好ましくは0.5ないし
   1.8であり、粉体として平均粒径５〜400ミクロ
   ン、好ましくは10〜200ミクロンの材料を、基材
   表面に付着させ350〜450℃で流動化させた後、冷
   却することにより強固な塗膜を形成させることを
   特徴とする熱可塑性芳香族ポリエーテルケトン樹
   脂の粉体塗装方法。