JPH06102762B2

JPH06102762B2 - 発泡性粉体塗料

Info

Publication number: JPH06102762B2
Application number: JP63193632A
Authority: JP
Inventors: 勝治北川; 哲夫三宅; 和総森口
Original assignee: Somar Corp
Current assignee: Somar Corp
Priority date: 1988-08-03
Filing date: 1988-08-03
Publication date: 1994-12-14
Anticipated expiration: 2009-12-14
Also published as: JPH0243273A

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は発泡性粉体塗料、特に、金属や樹脂表面に対す
る密着性にすぐれた発泡性粉体塗料に関するものであ
る。

〔従来技術及びその問題点〕

従来、ポリオレフィン樹脂に有機過酸化物からなる架橋
剤と化学的発泡剤を添加混合した混合物からなる発泡性
樹脂組成物は知られている。このような発泡性樹脂組成
物は、主に板状体、管状体、棒状体、ブロック状体等の
成形品製造用成形材料として適用されたもので、粉体塗
料として考慮されたものではない。

発泡性粉体塗料としては、エポキシ樹脂系の制振（防
振）用、遮音（防音）用粉体塗料等が知られているが、
これらのエポキシ樹脂系のものは、次のような問題を含
み、未だ満足すべきものではなかった。

（１）補強材として繊維状充填材、リン片状充填材等を
多量に使用する場合、粉体の流動性に欠け、複雑な形状
の部品への塗装では均一な発泡塗膜は得られない。

（２）気泡径が不均一でかつ、気泡構造が微細セルとな
り難い。

（３）クッション性（弾力性）、柔軟性に欠け、発泡塗
膜形成体では加工処理条件によっては、剥離、割れ、ク
ラックが生ずる等の欠点がある。

（４）熱伝導性も高く、断熱効果は少なく金属や樹脂表
面への密着性に欠ける。

〔発明の課題〕

本発明は、金属や樹脂表面に対する密着性にすぐれると
共に、断熱性、クッション性（弾力性）、耐熱性にすぐ
れる発泡塗膜を与える発泡性粉体塗料を提供することを
その課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、水酸基を含有する熱可塑性樹脂又はこ
れを含む混合熱可塑性樹脂と、常温で固体状を示すポリ
イソシアネート化合物と有機過酸化物からなる架橋剤
と、化学的発泡剤を含有することを特徴とする発泡性粉
体塗料が提供される。

本発明における基材樹脂としては、水酸基を有する熱可
塑性樹脂が用いられる。この樹脂の分子量は、重量平均
で10,000〜100,000、好ましくは35,000〜80,000であ
る。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、
エチレン／酢酸ビニル共重合体の部分ケン化物、ブチラ
ール樹脂等がある。また、本発明で用いる基材樹脂は、
金属や樹脂との密着性の点では、前記水酸基の他に、さ
らにカルボキシル基を有することが好ましい。このよう
な水酸基とカルボキシル基を含む樹脂は、前記水酸基含
有樹脂を製造するための重合に際し、無水マレイン酸
や、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸等の不飽和
カルボン酸を共重合成分として加えることによって得る
ことができる他、前記水酸基含有樹脂に、前記不飽和カ
ルボン酸をグラフト重合させることによって得ることが
できる。

本発明で用いる前記基材樹脂には、他の樹脂、例えば、
ポリエチレンや、ポリプロピレン、エチレン／プロピレ
ン共重合体、ポリブデン‐１等のポリオレフィン、エチ
レン／酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、エチレン
／エチルアクリレート共重合体等を添加混合することも
できる。このような混合樹脂において、前記水酸基含有
樹脂の割合は20重量％以上、好ましくは50重量％以上、
より好ましくは60重量％以上である。

また、本発明においては、室温で固体状（半固体状を含
む）を示すポリオール化合物を組成物の溶融粘度調節剤
として用いることができる。このようなポリオール化合
物としては、例えば、次の一般式で示されるものが用い
られる。

HOCmH₂mOnH （Ｉ）（式中、ｍは正の整数で、好ましくは２〜６、さらに好
ましくは３〜４、ｎは２以上、好ましくは４〜６の整数
を示す）（式中、Ｒは炭素数２〜10のアルキレン基、ｑは１以
上、好ましくは３〜４の整数、ｒは１以上、好ましくは
３〜７の整数を示す）その他、飽和炭化水素骨格を持つ分子量300〜6,000、好
ましくは2,000〜5,000の末端水酸基含有ポリマー（テレ
キーリックポリマー）で、１分子中1.5〜３個のOH基を
有するもの等が用いられる。

このポリオール化合物は、組成物の融点を低下させ塗装
時の付着性、密着性を向上させ、さらに反応性を高める
ことによって、発泡を起こさせやすくする。このポリオ
ール化合物は、樹脂100重量部に対し、５〜100重量部、
好ましくは20〜60重量部の割合で使用するのがよい。

本発明において架橋剤として用いるポリイソシアネート
化合物は、分子中に２個以上のイソシアネート基（‐NC
O）を持つ常温で固体状を示すものであればよい。この
場合、イソシアネート基は、アミド化合物やフェノー
ル、アルコール、オキシム、メルカプタン等の活性水素
含有化合物と反応してブロックされていてもよい。この
ようなものとしては、例えば、フェニレンジイソシアネ
ート、トリレンジイソシアネート、ビフェニレンジイソ
シアネート、ジフェニルメタン‐p,p′‐ジイソシアネ
ート及びそれらのイソシアネート基がブロックされた化
合物等が挙げられる。本発明におけるポリイソシアネー
ト化合物としては、イソシアネート基がε‐カプロラク
タム、アミド、フェノール、アルコール、オキシム、メ
ルカプタンと反応してブロックされたもの、例えば、下
記式で示されるものが好ましく用いられる。

ポリイソシアネート化合物は、架橋剤として作用し、基
材樹脂に含まれる水酸基と反応して基材樹脂を架橋化す
る。また、ポリオール化合物を併用する場合には、この
ポリオール化合物とも反応し、これを高分子量化する。
ポリイソシアネート化合物の使用割合は、組成物中に含
まれる水酸基１当量に対するイソシアネート基の当量比
（NCO/OH）が１以下、好ましくは0.03〜0.8の範囲にな
るような割合である。このポリイソシアネートは、通
常、熱可塑性樹脂の融点よりも高い温度で反応する。

また、本発明では、架橋剤として、前記ポリイソシアネ
ート化合物と有機過酸化物を併用する。この有機過酸化
物としては、例えば、ジクミルパーオキシド、ビス（t-
ブチルパーオキシ）イソプロピルベンゼン、ジメチルジ
（t-ブチルポーオキシ）ヘキサン、ジメチルジ（t-ブチ
ルパーオキシ）ヘキシン等がある。この有機過酸化物
は、樹脂中の第３級水素に作用し樹脂を架橋化させる。
有機過酸化物を併用することにより、硬化、発泡におけ
る反応性を向上させ、得られた塗膜のクッション性、柔
軟性、耐熱性を向上させることができる。有機過酸化物
の使用割合は、組成物中の樹脂100重量部に対し、0.5〜
7.0重量部、好ましくは1.0〜4.0重量部の割合である。

本発明における発泡剤としては、従来公知の化学的発泡
剤に用いられる。このようなものとしては、アゾジカル
ボンアミド、2,2′‐アゾビスイソブチロニトリル、ジ
ニトロソペンタメチレンテトラミン、4,4′‐オキシビ
スベンゼン‐スルホニルヒドラジド、パラトルエンスル
ホニルヒドラジド等の有機系発泡剤の他、重炭酸ナトリ
ウム、炭酸アンモニウム、ソジウムボロンハイドライ
ド、シリコンオキシハイドライド等の無機系発泡剤が用
いられる。これらの発泡剤は、単独又は混合物の形で用
いられる。また、これらの発泡剤は、通常、熱可塑性樹
脂の融点より高い温度でガス発生する。また、分解温度
の高い発泡剤は、酸化亜鉛等の発泡助剤とともに用いる
ことにより、発泡剤の分解温度を所望範囲に低下させる
ことができる。本発明において、発泡剤は、分解温度に
範囲を持たせ、温度が変動しても組成物の発泡を均一化
するために、複数の発泡剤の混合物の形や発泡助剤との
混合物の形で用いるのが好ましい。

本発明の粉体塗料には、補助成分として種々のものを添
加することができる。このような補助成分としては、充
填剤、着色剤、流動性付与剤、酸化防止剤等を用いるこ
とができる。この場合、充填剤としては、有機系及び／
又は無機系のものが用いられる。この充填剤の粒子径及
び添加量を調節することにより、粉体塗料の溶融時粘
度、発泡セル径、発泡体の強度等を調節することができ
る。

本発明の発泡性粉体塗料は、熱可塑性樹脂の溶融温度で
前記各成分を混練し、混練物をペレット化し、このペレ
ットを粉砕することによって製造することができる。こ
の場合、混練温度は、発泡剤の分解温度より低い温度で
あり、発泡剤の分解は制止される。しかし、この混練工
程では、架橋剤の一部が反応してもかまわないが、架橋
化反応も可及的に回避するのが好ましい。

本発明の粉体塗料は、40メッシュ通過が100重量％で、2
00メッシュ通過が50重量％以上で、325メッシュ通過が5
0重量％以下になるようにその粒度分布を調整するのが
よい。このような粒度分布を有する粉体は、金属や樹脂
表面に対する付着性がすぐれ、粉体塗装を容易に行うこ
とができる。

本発明の発泡性粉体塗料を用いて粉体塗装を行うには、
従来公知の方法を採用することができる。例えば、本発
明の粉体を流動化させ、この流動する粉体中に加熱した
固体表面を置き、その表面に粉体を付着溶融させること
によって行うことができる。この場合、固体表面の温度
は、発泡剤の分解温度以上に保持され、その固体表面上
で架橋化反応と発泡反応が起り、固体表面上には発泡樹
脂被膜が形成される。固体表面としては、耐熱性のもの
であれば任意のものが用いられるが、金属や、セラミッ
ク表面が一般的である。

〔発明の効果〕

本発明の発泡性粉体塗料は、固体表面、特に金属表面や
樹脂表面に対して密着性のすぐれた発泡樹脂被膜を与え
る。発泡樹脂被膜の発泡倍率は、発泡剤の添加量及び塗
装温度等によって調節することができ、通常２〜20倍、
好ましくは３〜10倍の発泡倍率に調節するのがよい。ま
た発泡樹脂被膜の厚さは、通常0.1〜15mm、好ましくは
0.5〜8mm程度である。

本発明の発泡性粉体塗料から形成された発泡樹脂被膜
は、固体表面に対する密着性、特に金属及び樹脂表面に
対する密着性にすぐれる上、断熱性、耐熱性、クッショ
ン性（弾力性）にもすぐれたものである。従って、本発
明の発泡性粉体塗料は、断熱性の要求された金属パイプ
の表面被覆に好適のものである。

〔実施例〕

次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

実施例１エチレン／酢酸ビニル共重合体の部分ケン化物（ケン化
度80％）100重量部に、充填剤として炭酸カルシウム30
重量部、発泡剤としてアゾジカルボンアミド５重量部及
び、予め発泡助剤をブレンドしたアゾジカルボンアミド
５重量部、更に発泡助剤として酸化亜鉛３重量部、架橋
剤としてブロックイソシアネート（前記式（III）のイ
ソシアネート）7.1重量部（NCO/OH当量比＝0.1）及びジ
クミルパーオキサイド1.7重量部及び着色剤としてカー
ボンブラック0.5重量部を添加し、さらに全体に対して
流動性付与剤0.15重量％を添加し、全配合物を乾式で予
備混合し、温度120℃に設定した押出機より押出し、冷
却してペレット化し、このペレットを微粉砕した。

次に、得られた微粉末を粉末塗装法により、温度200℃
に加熱したアルミニウム管（直径20mm、長さ200mm）の
表面に塗布し、架橋及び発泡を行った。このようにし
て、アルミニウム管表面に発泡倍率３〜５の微細セル構
造を有する弾力性ある発泡体被膜を得た。この発泡体と
アルミニウム管との密着性は良好であった。

実施例２実施例１において、炭酸カルシウム30重量部の代りに炭
酸カルシウム100重量部を用いた以外は同様にして実験
を行った。この場合にも、アルミニウム管表面に発泡倍
率４〜６倍の微細セル構造を有する弾力性のある発泡体
被膜を得た。

実施例３実施例１で示したエチレン／酢酸ビニル共重合体の部分
ケン化物100重量部に対して、ポリエステルポリオール
〔前記式（II）の化合物（Ｒ＝ペンチレン基、ｒ＝５、
ｑ＝４）〕50重量部、ポリテトラメチレンエーテルグリ
コール〔前記式（Ｉ）の化合物（ｍ＝４、ｎ＝５）〕10
重量部、炭酸カルシウム150重量部、アゾジカルボンア
ミド５重量部、予め発泡助剤をブレンドしたジアゾカル
ボンアミド５重量部、ジクミルパーオキシド3.4重量
部、ブロックイソシアネート10重量部（NCO/OH、当量比
＝0.8）、硬化促進剤DBTL（ジブチルチンジラウレー
ト）0.5重量部、カーボンブラック0.5重量部を添加し、
温度120℃に設定した押出機より押出し、冷却してペレ
ット化し、このペレットを微粉砕した。

次に、このようにして得た微粉末を、実施例１と同様に
して、塗装温度200℃でアルミニウム管表面に塗布し、
架橋及び発泡を行った。このようにして、アルミニウム
管表面に発泡倍率４〜５倍の微細セル構造を有する弾力
性ある発泡体被膜を得た。

比較例１実施例１において、架橋剤として、ジクミルパーオキサ
イドを用いずに、ブロックイソシアネートのみを用いた
以外は同様にして実験を行った。この場合、アルミニウ
ム管の表面に発泡倍率５〜６倍の発泡体被膜を得たが、
その発泡体被膜は、実施例１に示したものと比較する
と、クッション性（弾力性）、柔軟性は多少小さかっ
た。

比較例２実施例１において、架橋剤としてのブロックイソシアネ
ートを用いない以外は同様にして実験を行った。この場
合、アルミニウム管表面に得られた発泡体被膜の性状は
次の通りであった。

（１）発泡は大きいが、架橋するまでに、気泡がつぶ
れ、不均一発泡の状態になった。

（２）発泡のセル構造は大きく、気泡の表面は破壊され
やすかった。

（３）発泡塗膜表面は平滑面が得られず、弾力性にも欠
けていた。

前記実施例１で得られた発泡性粉体塗料と、前記比較例
１で得られた発泡性粉体塗料について、粉体塗料特性及
び発泡体特性を下記の方法により測定し、その結果を第
１表に示した。

評価方法（１）粉体塗料特性硬化反応性：示差走査熱量計（株式会社マック・サイエ
ンス製 DSC3100）で残余発熱量（cal/g）を測定（試料
量10mg、昇温速度５℃／分）し、次式から硬化度（％）
を求めた。

硬化度（％）：（２）発泡体の評価方法圧縮反力:JIS K6767に準じた。

実施例１で得た被覆パイプを用い、該パイプを長さ5cm
に切断し、発泡体被膜の全厚さに対して荷重前の25％及
び50％に圧縮した時の荷重を測定し、これを圧縮反力
（クッション性）とした。

柔軟性 :JIS K6767のＡ法に準じた。

アルミニウム板（50mm×200mm×2mm）の表面に離型剤を
塗布し、これに発泡性粉体塗料を厚さ2mmとなるように
塗布し、ついで架橋及び発泡させた後（架橋、発泡条
件：実施例１と同じ）、アルミニウム板より剥がしてシ
ート状試験片を作成した。

本発明の、有機過酸化物を配合した発泡性粉体塗料（実
施例１）は、有機過酸化物を配合しない発泡性粉体塗料
（比較例１）に比較し、短時間で硬化、発泡させること
ができ、また発泡体はクッション性、柔軟性に優れてい
る。

フロントページの続き (72)発明者森口和総東京都中央区銀座４丁目11番２号ソマール株式会社内 (56)参考文献特開昭51−57770（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−81375（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−38869（ＪＰ，Ａ) 特開昭49−8589（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水酸基を含有する熱可塑性樹脂又はこれを
含む混合熱可塑性樹脂と、常温で固体状を示すポリイソ
シアネート化合物と有機過酸化物からなる架橋剤と、化
学的発泡剤を含有することを特徴とする発泡性粉体塗
料。
【請求項２】ポリオール化合物を含むことを特徴とする
請求項１の粉体塗料。