JPH0734011A - 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】 【構成】 ポリフェニレンサルファイド樹脂１００重量
部に無機物および／または有機物の球状粒子５〜７０重
量部とトリポリリン酸二水素アルミニウムの粉末３〜５
０重量部含有されているポリフェニレンサルファイド樹
脂系粉体塗料組成物。さらに、組成物中にシリル化剤に
よって表面に疎水化処理が施され、かつ一次粒子の平均
粒径が０．１μｍ以下である超微粒子状の疎水性シリカ
０．０２〜０．６重量％が含有されていてもよい。 【効果】 本発明の組成物は、特に流動浸漬塗装による
厚膜塗装に好適に適用が可能であるとともに、塗膜は金
属等の被塗物に対して優れた密着性を有する。さらに、
疎水性シリカを適量添加することにより、ハジキの発生
がない塗膜を形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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し、さらに詳しくは、
各種の粉体塗装法の中でも、特に流動浸漬塗装法が好適
に適用が可能であり、かつ密着性に優れる塗膜を形成す
ることができ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。

【０００２】

【従来の技術】化１を基本単位とするポリフェニレンサ
ルファイドは耐熱性、耐薬品性、耐摩耗性、電気絶縁性
などの特性が優れているため、これをベースレジンとす
る塗料は金属の耐薬品塗装、電気絶縁塗装などの分野で
用いられている。

【化１】

【０００３】ポリフェニレンサルファイドをベースレジ
ンとする塗料は、その形態から２つのタイプに分類する
ことができる。即ち、一つはディスパージョン型の塗料
であり、もう一つは粉体塗料である。このうち、塗装の
作業性が優れ、かつ一回の塗装で容易に厚膜の塗装を施
すことが可能という点で粉体塗料が工業的に特に有用で
ある。

【０００４】粉体塗料が厚膜塗装に適しているという特
性をそれによる作用効果からみた場合の利点は、厚膜に
塗装することによって、被塗物である金属を外部の種々
な腐食環境から保護する能力を高めることができる点に
ある。

【０００５】粉体塗料の塗装方法としては、大別して静
電粉体塗装法、流動浸漬塗装法、溶射塗装法などを代表
的にあげることができる。

【０００６】このうち、流動浸漬塗装法は、塗装時にお
ける塗料のロスがほとんどなく、また複雑な形状の被塗
物に対しても比較的容易に厚膜に塗装ができるという利
点を有するため、粉体塗装法の中でも広く用いられてい
る塗装方法の一つである。

【０００７】しかし、ポリフェニレンサルファイド樹脂
系粉体塗料をかかる流動浸漬塗装法によって塗装する
と、被塗物の局部、特に下部において塗料が塗着しない
箇所が発生する。この原因は明らかではないが、流動状
態に保ったポリフェニレンサルファイド樹脂系粉体塗料
の流動槽の中に予熱した被塗物を浸漬したとき、被塗物
の下部が流動槽の底部に設けられた多孔板を介して塗料
中に導入される圧縮空気による圧力の影響を最も強く受
けやすいことと関係が深いように思われる。

【０００８】さらに、ポリフェニレンサルファイド樹脂
自体は優れた耐熱性、耐薬品性、耐摩耗性などの特性を
有するにもかかわらず、金属との複合としてのポリフェ
ニレンサルファイド塗膜は、それが２００μｍ以上の厚
膜に塗装された場合であっても、高温の熱や苛酷な腐食
環境に曝されたときは短期間のうちに塗膜の密着性が低
下して、ついには塗膜が剥離するに至ることが多い。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した問
題点に鑑み、それを解決することを目的としてなされた
ものである。即ち、本発明は各種粉体塗装法の中でも特
に流動浸漬塗装に好適に適用が可能であり、かつ長期に
わたる高温の熱や苛酷な腐食環境下に曝された場合であ
っても、優れた密着性を保持することができるポリフェ
ニレンサルファイド樹脂系粉体塗料組成物の提供を目的
としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のポリフェニレン
サルファイド樹脂系粉体塗料組成物は、組成物を構成す
るポリフェニレンサルファイド樹脂１００重量部に対し
て、無機物および／または有機物の球状粒子５〜７０重
量部と、トリポリリン酸二水素アルミニウムの粉末３〜
５０重量部が含有されていることを特徴とするものであ
る。

【００１１】本発明の組成物には、シリル化剤によって
表面に疎水化処理が施され、かつ一次粒子の平均粒径が
０．１μｍ以下である超微粒子状の疎水性シリカ０．０
２〜０．６重量％が含有されていることが好ましい。

【００１２】まず、本発明組成物のベースレジンとして
のポリフェニレンサルファイド樹脂は、化１で示される
反復単位で構成される化合物であり、部分的に酸化され
ていたり、また分岐もしくは架橋された化合物も含むこ
とができる。該樹脂は静電粉体塗装法、流動浸漬塗装
法、溶射塗装法などの粉体塗装法に適するように２００
μｍ以下、好ましくは１５０μｍ以下であり、平均粒径
が３０〜８０μｍの間にある粉末状であることが好まし
い。

【００１３】本発明において用いられる無機物および／
または有機物の球状粒子としては、例えば、ガラスビー
ズ、ガラスバルーン、球状のグラッシーカーボン粒子、
フェノール樹脂粒子、球状のアクリル樹脂粒子などを好
適にあげることができる。これらの無機物および／また
は有機物の球状粒子は、必要に応じてシランカップリン
グ剤などを用いて表面処理が施されたものを用いてもよ
い。

【００１４】用いる無機物および／または有機物の球状
粒子の粒径は５〜１００μｍの範囲にあるものが好まし
い。粒径がこれよりも小さい場合は、組成物の粉末の流
動性に悪影響を及ぼし、粉体塗装作業性が低下するので
好ましくない。一方、粒径がこれよりも大きい場合は、
塗膜の平滑性が低下するので好ましくない。より好まし
い粒径は１０〜８０μｍである。

【００１５】無機物および／または有機物の球状粒子の
添加量は、ポリフェニレンサルファイド樹脂１００重量
部に対して５〜７０重量部であることが必要である。添
加量が５重量部よりも少ない場合は、流動浸漬塗装にお
ける塗料の均一な塗着性を確保することが困難となり、
一方、添加量が７０重量部を越えると、塗膜の平滑性が
低下するので好ましくない。より好ましい添加量は、１
０〜５０重量部である。

【００１６】本発明において用いられるトリポリリン酸
二水素アルミニウムは、ＡｌＨ₂ Ｐ ₃ Ｏ₁₀・２Ｈ₂ Ｏの
化学式で表される化合物であり、水に難溶性の白色の微
粉末である。トリポリリン酸二水素アルミニウムとして
は、樹脂に対する安定性や樹脂中での分散性などを向上
させるために、シリカや亜鉛などで処理したものを好適
に用いることができる。

【００１７】トリポリリン酸二水素アルミニウムは、例
えば日本特許第８５６３８６号に記載された方法で製造
することができる。市販品としては、Ｋ−ホワイト＃８
２、＃８４、＃８４Ｓ、＃８５、＃１０５（いずれもテ
イカ（株）製商品名）などがあげられる。

【００１８】トリポリリン酸二水素アルミニウムの添加
量は、ポリフェニレンサルファイド樹脂の粉末１００重
量部に対して、３〜５０重量部に設定される。添加量が
３重量部よりも少ない場合には、密着性の良好な塗膜を
得ることができない。添加量が５０重量部よりも多い場
合には、塗膜の平滑性が著しく低下する。好ましい添加
量は、ポリフェニレンサルファイド樹脂の粉末１００重
量部に対して、５〜３０重量部である。

【００１９】本発明の組成物には、塗膜表面に生じるハ
ジキ現象（塗料が被塗装物表面ではじかれて、塗膜面に
くぼみ（クレーター）や点状の塗膜不連続部分ができる
ことをいう）を防止する目的で、シリル化剤によって表
面が疎水化処理され、かつ一次粒子の平均粒径が０．１
μｍ 以下である超微粒子状の疎水性シリカ０．０２〜
０．６重量％を含有させることが好ましい。

【００２０】シリル化剤は、無機化合物または有機化合
物中のヒドロキシル基、アミノ基などの活性水素を有機
ケイ素基で置換することにより、反応性の安定化、表面
疎水化処理等の目的に使用される化合物である。シリル
化剤としては、例えば、ジメチルジクロロシラン、トリ
メチルクロロシラン、ｎ−ブチルジメチルクロロシラン
などのクロロシラン類；オクタメチルシクロテトラシラ
ザン、ヘキサメチルジシラザンなどのシラザン類；メチ
ルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシランな
どのアルコキシシラン類などがあげられる。これらのシ
リル化剤は、超微粒子状疎水性シリカの製造に好適に用
いることができる。

【００２１】シリル化剤で疎水化処理が施された超微粒
子状疎水性シリカとしては、具体的には以下のようなも
のが市販品として入手できる。オクチル基含有シリル化
剤で疎水化処理されたものとしてアエロジルＲ−８０５
（デグサ社製商品名）、ジメチル基含有シリル化剤で疎
水化処理されたものとしてアエロジルＲ−９７４および
アエロジルＲ−９７２（いずれも日本アエロジル（株）
製商品名）、トリメチル基含有シリル化剤で疎水化処理
されたものとしてアエロジルＲ−８１２（デグサ社製商
品名）などがある。

【００２２】疎水性シリカの添加量は、組成物の全体に
対し、０．０２〜０．６重量％に設定される。添加量が
０．０２重量％より少ない場合には、塗装時におけるハ
ジキ現象の抑制効果が著しく減退する。一方、添加量が
０．６重量％より多い場合には、被塗装物表面に形成さ
れた塗膜の平滑性が損なわれる。好ましい添加量は、
０．１〜０．５重量％である。

【００２３】本発明の組成物には、必要に応じて、他の
添加剤、例えば、二酸化チタン、弁柄（酸化鉄）、カー
ボンブラックのような着色顔料；ガラス粉末、ガラス短
繊維、ガラスフレーク、タルク、炭酸カルシウム、硫酸
バリウムのような無機充填材；紫外線安定剤；防錆剤な
どを適量添加してもよい。また、ポリアミド、ポリカー
ボネート、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリ
フェニレンオキシド、ポリイミド、ポリアミドイミド、
エポキシ樹脂のような他のポリマーを添加してもよい。

【００２４】本発明の組成物は、以上のような成分を、
例えばヘンシェルミキサーのような撹拌装置で均一に混
合して容易に製造することができる。

【００２５】本発明の組成物は、常法の粉体塗装法によ
り、金属、ガラス、セラミックスのような被塗装物の表
面に塗装され、ついで３００〜４００℃の温度で所定時
間焼付が施される。なお、粉体塗装に先立って、被塗装
物の表面に適宜なプライマーを下塗りしておいてもよ
い。

【００２６】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に
説明する。

【００２７】実施例１〜８、比較例１〜５ 表１に示した組成で各成分を配合し（表１の単位は重量
部である）、ヘンシェルミキサーで十分均一に混合して
Ａ〜Ｍのポリフェニレンサルファイド樹脂系粉体塗料組
成物を調整した。このうち、Ａ〜Ｈが本発明にかかわる
組成物である。

【００２８】なお、表中の各成分の詳細は次の通りであ
る。 ポリフェニレンサルファイド樹脂粉末；（株）トープレ
ン製、商品名トープレンＴ−１。 ガラスビーズ；（株）ユニオン製、商品名ユニビーズ０
６ＭＦＡ、粒径９０μｍ以下、アミノシランカップリン
グ剤処理品。 グラッシーカーボン；大和田カーボン工業（株）製、商
品名ガラスボンＧＰ−２５、平均粒径２５μｍ。 球状フェノール樹脂粒子；ユニチカ（株）製、商品名ユ
ニベックスＣ−５０、平均粒径３０〜５０μｍ。 球状アクリル樹脂粒子；日本純薬（株）製、商品名ジュ
リマーＭＢ−１０、平均粒径１２μｍ。 トリポリリン酸二水素アルミニウム；テイカ（株）製、
商品名Ｋホワイト＃８２。 疎水性シリカ；日本アエロジル（株）製、商品名アエロ
ジルＲ−９７４、一次粒子の平均粒径１２ｍμ。 ガラス短繊維；日本板硝子（株）製、商品名マイクログ
ラスサーフェストランドＲＥＶ９、直径１３μｍ、アス
ペクト比３〜６。

【００２９】

【表１】

【００３０】これらの組成物を用い、次のようにしてそ
の特性を評価した。

【００３１】１．テストピースの作成 底部に設けた多孔板を介して圧縮空気を導入することに
より流動状態に保った組成物Ａ〜Ｍの流動槽中に、Ｓａ
２ １／２にグリットブラスト処理を施したのち３５０
℃に予熱した厚み５ｍｍ、縦１５０ｍｍ、横７０ｍｍの
熱間圧延鋼板を約５秒間浸漬して３００μｍの膜厚に流
動浸漬塗装したのち、３４０℃の温度で３０分間焼付を
行ったものをテストピースとした。

【００３２】２．評価 以上のようにして得られたテストピースについて、 （１）塗料の塗着の均一性 （２）塗装直後の塗膜の密着性 （３）ハジキ現象の有無 （４）塗膜の平滑性の程度 （５）２００℃のオーブン中で１５００時間の耐熱試験
を行ったあとの密着性 （６）沸騰水中に１ヶ月間浸漬したあとにおけるブリス
ターの有無および密着性 を評価した。

【００３３】塗料の塗着の均一性は、テストピースを目
視によって観察し、塗面の全面が均一に完全被覆されて
いるものを良、少しでも塗着していない箇所があるもの
を不良として評価した。

【００３４】密着性の評価は、ＪＩＳ−Ｋ５４００の
８．５に示される付着性試験方法に準じて行った。すな
わち、２ｍｍの隙間間隔で碁盤目状に２５個のます目が
形成されるように、カッターナイフを用いて塗膜に被塗
装物に達する切傷をつけ、塗膜のます目状にセロハンテ
ープを接着して一気に引き剥した後、剥離しないで残っ
ている塗膜のます目の数を数えた。この結果を（残った
ます目）／２５で表す。ハジキ現象の有無と平滑性およ
びブリスターの有無は、目視により観察した。ここで、
ハジキ現象について多数とは、塗板１枚当り６個以上を
言う。これらの結果を表２に示す。

【００３５】

【表２】

【００３６】表２の結果から、以下のようなことがわか
る。比較例１、２に用いた組成物は、無機物および／ま
たは有機物の球状粒子、またはトリポリリン酸二水素ア
ルミニウムのいずれかの添加量が多すぎるため、塗膜の
平滑性が不良であった。ただし、球状粒子が添加されて
いることにより塗着の均一性は良好であり、トリポリリ
ン酸二水素アルミニウムが添加されていることにより塗
膜の密着性は良好であり、疎水性シリカが添加されてい
ることによりハジキのない塗膜が得られている。

【００３７】比較例３に用いた組成物は、球状粒子を適
量含有しているため塗着の均一性は良好であったが、ト
リポリリン酸二水素アルミニウムを含有しないため、塗
膜の密着性が不良であった。

【００３８】比較例４に用いた組成物は、トリポリリン
酸二水素アルミニウムを含有しているので、塗膜の密着
性は良好であったが、球状粒子を含有しないため塗着の
均一性が不良であった。

【００３９】比較例５に用いた組成物は、球状粒子も、
トリポリリン酸二水素アルミニウムも、疎水性シリカも
いずれも含有しないため、塗着の均一性、密着性ともに
不良であり、かつ塗膜に多数のハジキ現象が発生した。

【００４０】これに対し、実施例１〜８に用いた組成物
は、球状粒子とトリポリリン酸二水素アルミニウムとが
併用されて、それぞれが適量含有されているため、塗着
の均一性に優れるとともに、密着性にも優れる塗膜が得
られた。また、これらの組成物中には疎水性シリカが適
量添加されていることにより、ハジキ現象のない塗膜が
得られた。

【００４１】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
組成物は、流動浸漬塗装法による厚膜塗装に好適に適用
が可能であるとともに、塗膜は金属等の被塗物に対して
優れた密着性を有する。

【００４２】また、本発明の組成物は、ハジキ現象のな
い塗膜を形成することができる。

【００４３】本発明の組成物は、ベースレジンであるポ
リフェニレンサルファイド樹脂本来の優れた特性を生か
して、特に耐熱性、防食性、耐薬品性、電気絶縁性もし
くは、これらのいくつかの複合特性が要求されるような
用途、例えば、メッキ用治具、パイプの継手、電気・電
子部品、熱交換器部品、自動車部品その他の各種の金属
製品などの粉体塗装に有効に適用できる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリフェニレンサルファイド樹脂１００
   重量部に対して、無機物および／または有機物の球状粒
   子５〜７０重量部とトリポリリン酸二水素アルミニウム
   の粉末３〜５０重量部が含有されていることを特徴とす
   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. 【請求項２】 組成物中に、シリル化剤によって表面に
   疎水化処理が施され、かつ一次粒子の平均粒径が０．１
   μｍ以下である超微粒子状の疎水性シリカ０．０２〜
   ０．６重量％が含有されてい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。