JPH08231895A - 粉体塗料 - Google Patents

粉体塗料

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JPH08231895A
JPH08231895A JP7039524A JP3952495A JPH08231895A JP H08231895 A JPH08231895 A JP H08231895A JP 7039524 A JP7039524 A JP 7039524A JP 3952495 A JP3952495 A JP 3952495A JP H08231895 A JPH08231895 A JP H08231895A
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輝樹 相沢
Yasuyuki Hirai
康之 平井
Akihiko Sato
愛彦 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温高湿に曝されたときの吸水率が低く、耐
熱性のよい塗膜を形成できる粉体塗料。 【構成】 ジヒドロベンゾオキサジン環を構造中に含む
耐熱性樹脂を、塗膜形成要素とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、粉体塗料に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】粉体塗装は、無溶剤の合成樹脂を塗膜形
成要素とし、これに、充填剤、その他必要な添加剤をブ
レンドし、熱溶融分散後、粉末にした粉体塗料を被塗物
の表面に散布し、加熱によって塗膜を形成させる塗装方
法である。塗装方法としては、溶射法、流動浸漬法、静
電流動浸漬法静電粉体吹き付け法等がある。
【0003】このうち、熱硬化性樹脂を塗膜形成要素と
したものは、機械的強さ、防食性、耐候性に優れてお
り、電気製品や電子部品の塗装にひろく用いられてい
る。現在塗膜形成要素として用いられている熱硬化性樹
脂は、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、熱硬化
性アクリル樹脂等である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】近年、電気製品や電子
部品が小型化し、その使用条件も過酷なものとなってい
る。特に、高温高湿下においても性能が劣化しないよう
なものが要求される。高温高湿下における電気製品や電
子部品の性能劣化は、主として、電気製品や電子部品を
保護する塗装の膜を通して侵入する水分によることが多
い。この点を解決するためには、高温高湿に曝されたと
きの吸水率を低くすればよい。本発明は、高温高湿に曝
されたときの吸水率が低く、耐熱性のよい塗膜を形成で
きる粉体塗料を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、高温高湿
に曝されたときの吸水率が低い塗膜形成要素材料につい
て種々検討探索した結果、ジヒドロベンゾオキサジン環
を構造中に含む耐熱性樹脂がこのような目的にかなうも
のであることを見出した。本発明は、ジヒドロベンゾオ
キサジン環を構造中に含む耐熱性樹脂を、塗膜形成要素
としてなる粉体塗料である。
【0006】構造中にジヒドロベンゾオキサジン環を含
む樹脂は、フェノール性水酸基を有する化合物、1級ア
ミン及びホルマリンから次の化1に示す反応によって合
成される。
【0007】
【化1】
【0008】合成条件の一例を示すと、フェノール性水
酸基を有する化合物と1級アミンとの混合物を70℃以
上に加熱したアルデヒド中に添加して、70〜110
℃、好ましくは、90〜100℃で20〜120分反応
させ、その後120℃以下の温度で減圧乾燥する。
【0009】この反応の原料となるフェノール性水酸基
を有する化合物としては、フェノールノボラック樹脂、
レゾール樹脂、フェノール変性キシレン樹脂、アルキル
フェノール樹脂、メラミンフェノール樹脂、ポリブタジ
エン変性フェノール樹脂等のフェノール樹脂、ビスフェ
ノール化合物、ビフェノール化合物、トリスフェノール
化合物、テトラフェノール化合物などが使用される。
【0010】フェノール樹脂を用いると、得られた樹脂
が、化2の式Aで表される構造単位及び式Bで表される
構造単位を含むようになる。このとき、A/Bがモル比
で1/(0.25〜9)であり、各構造単位が、直接に
または有機の基を介して結合するようにすると、硬化が
速くなり、樹脂の硬化物が、強度、耐熱性の点で優れた
ものとなる。
【化2】 但し、Rはメチル基、シクロヘキシル基、フェニル基又
は置換フェニル基であり、A及びBの芳香環の水素は、
Aのヒドロキシル基のオルト位の一つを除き、任意の置
換基で置換されてもよい。
【0011】各構造単位の数は、特に制限はないが、1
分子中に含まれる構造単位(A)の数をm、構造単位
(B)の数をnとするとき、m≧1、n≧1で(m+
n)≧2であればよく、10≧m+n≧3であることが
望ましい。各構造単位は、直接結合していてもよく、有
機の基を介して結合していてもよい。有機の基として
は、アルキレン基、キシリレン基などが挙げられ、アル
キレン基としては、例えば、炭素数5以上の長鎖アルキ
レン基などが挙げられる。(m+n)が10を超えると
こ、溶融粘度が高くなりよくない。m=n=1では、硬
化物の架橋密度が小さく耐熱性が低いものしか得られな
い。またゲルタイムも長くなる。
【0012】また、1級アミンとしては、具体的にメチ
ルアミン、シクロヘキシルアミン、アニリン、置換アニ
リン等が挙げられる。脂肪族アミンを用いると得られた
熱硬化性樹脂の硬化が速いが硬化物の耐熱性がやや劣
り、アニリンの様な芳香族アミンを用いると得られた硬
化物の耐熱性はよいが硬化が遅くなる。
【0013】顔料としては、ジルコン粉末、石英ガラス
粉末、タルク粉末、炭酸カルシウム粉末、マグネシア粉
末、ケイ酸カルシウム粉末、シリカ粉末等公知の無機充
填剤が単独で又は併用される。配合割合は、樹脂100
部(重量部)当たり10〜300部が好適である。粒径
は、適宜選択することができる。
【0014】以上の材料を所定の配合量にて混合した
後、ニーダー等により混合するか、エクストルーダー等
による溶融混合し、冷却後粉砕して粉体塗料を得る。
【0015】
【実施例】
樹脂Aの製造 (1)フェノールノボラック樹脂の合成 フェノール1.9kg、ホルマリン(37%水溶液)
1.0kg、しゅう酸4gを5リットルフラスコに仕込
み、還流温度で6時間反応させた。引き続き、内部を6
666.1Pa以下に減圧して未反応のフェノール及び
水を除去した。得られた樹脂は軟化点84℃(環球
法)、3〜多核体/2核体比82/18(ゲルパーミエ
ーションクロマトグラフィ−によるピーク面積比)であ
った。 (2)ジヒドロベンゾオキサジン環の導入 上記により合成したフェノールノボラック樹脂1.70
kg(ヒドロキシル基16mol相当)をアニリン0.
93kg(10mol相当)と混合し80℃で5時間撹
拌し均一な混合溶液を調整した。5リットルフラスコ中
に、ホルマリン1.62kgを仕込み90℃に加熱し、
ここへノボラック/アニリン混合溶液を30分間かけて
少しずつ添加した。
【0016】添加終了後30分間、還流温度に保ち、然
る後に100℃で2時間6666.1Pa以下に減圧し
て縮合水を除去し、反応し得るヒドロキシル基の71%
がジヒドロベンゾオキサジン化された熱硬化性化合物を
得た。上記(1)により合成したフェノールノボラック
樹脂1.70kg(ヒドロキシル基16mol相当)を
アニリン1.4kg(16mol相当)、ホルマリン
2.59kgと同様に反応させ、反応し得るヒドロキシ
ル基の全てにジヒドロベンゾオキサジン環が導入された
熱硬化性化合物を合成した。過剰のアニリンやホルマリ
ンは乾燥中に除かれ、この熱硬化性化合物を合成した。
過剰のアニリンやホルマリンは乾燥中に除かれ、この熱
硬化性化合物の収量は、3.34kgであった。これ
は、フェノールノボラック樹脂のヒドロキシル基のうち
14molが反応し、ジヒドロベンゾオキサジン環化し
たことを示している。これから、得られた熱硬化性化合
物は、反応し得るヒドロキシル基の14molのうち1
0mol(=71%)がジヒドロベンゾオキサジン化し
たものであると推定される。
【0017】樹脂Bの製造 (1)フェノールノボラック樹脂の合成 フェノール1.90kg、ホルマリン(37%水溶液)
1.15kg、しゅう酸4gを5リットルフラスコに仕
込み、実施例1と同様にしてフェノールノボラック樹脂
を合成した。得られた樹脂は軟化点89℃(環球法)、
3〜多核体/2核体比89/11(ゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィーによるピーク面積比)であった。 (2)ジヒドロベンゾオキサジン環の導入 以下実施例1と同様にしてジヒドロベンゾオキサジン環
を導入した。得られた熱硬化性化合物は、フェノールノ
ボラック樹脂の、反応し得るヒドロキシル基の75%に
ジヒドロベンゾオキサジン環が導入されたものであっ
た。
【0018】樹脂Cの製造 キシリレン変性フェノール樹脂(三井東圧化学株式会社
製商品名ミレックスXL−225−3L)1.70kg
(ヒドロキシル基10mol相当)、アニリン0.52
kg(5.6mol)、ホルマリン0.91kgの配合
で、樹脂Aと同様にジヒドロベンゾオキサジン環が導入
された熱硬化性化合物を合成した。キシリレン変性フェ
ノール樹脂について、反応し得るヒドロキシル基量は、
次の通りにして算出した。キシリレン変性フェノール樹
脂1.70kg(ヒドロキシル基10mol相当)、ア
ニリン0.93kg(10mol相当)、ホルマリン
1.62kgの配合でジヒドロベンゾオキサジン環が導
入された熱硬化性化合物2.62kgを得た。過剰のア
ニリンやホルマリンは乾燥中に除かれた。この収量から
反応し得るヒドロキシル基量は7.9molと求められ
る。これから、得られた熱硬化性化合物は、反応し得る
ヒドロキシル基の7.9molのうち5.6mol(=
71%)がジヒドロベンゾオキサジン化したものである
と推定される。
【0019】樹脂Dの製造 アニリンに代えて、アニリン0.70kgとトルイジン
0.27kgの混合物を用い、以下樹脂Aと同様にし
て、ジヒドロベンゾオキサジン環が導入された熱硬化性
化合物を得た。得られた熱硬化性化合物は、フェノール
ノボラック樹脂の反応し得るヒドロキシル基の71%に
ジヒドロベンゾオキサジン環が導入されたものであっ
た。
【0020】実施例1 樹脂Aの粉砕物70部(重量部、以下同じ)と平均粒径
15μmのシリカ粉末30部を混合し、ニーダーで混練
し、冷却後粉砕して粉体塗料を得た。
【0021】実施例2 樹脂Bの粉砕物70部とシリカ粉末30部を混合し、ニ
ーダーで混練し、冷却後粉砕して粉体塗料を得た。
【0022】実施例3 樹脂Cの粉砕物70部とシリカ粉末30部を混合し、ニ
ーダーで混練し、冷却後粉砕して粉体塗料を得た。
【0023】実施例4 樹脂Dの粉砕物70部とシリカ粉末30部を混合し、ニ
ーダーで混練し、冷却後粉砕して粉体塗料を得た。
【0024】比較例 重量比でo−クレゾールノボラックエポキシ樹脂が10
0、ノボラック樹脂が43、イミダゾールが1のエポキ
シ樹脂組成物70部と、シリカ粉末30部を混合し、ニ
ーダーで混練し、冷却後粉砕して粉体塗料を得た。
【0025】得られた粉体塗料を、160℃に熱した鉄
板上に散布し、ついで、180℃で30分間加熱して硬
化させた。この試験片を、120℃、2026hPaで
飽和水蒸気圧のプレッシャークッカーテスター中に3時
間保持し、保持前後の重量変化から吸水率を求めた。ま
た、塗膜のガラス転移温度を、示差走査熱量計を用いて
測定した。その結果を表1に示す。
【0026】
【表1】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 比較例 ──────────────────────────────── Tg(℃) 175 173 145 172 125 吸水率(%) 0.34 0.38 0.36 0.36 0.75 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【0027】
【発明の効果】本発明の粉体塗料は、ジヒドロベンゾオ
キサジン環を含む樹脂を塗膜形成要素としたので、高温
高湿に曝されたときの吸水率が低く、耐熱性のよい塗膜
を形成できるものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ジヒドロベンゾオキサジン環を構造中に
    含む耐熱性樹脂を、塗膜形成要素としてなる粉体塗料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006233056A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Japan Epoxy Resin Kk 粉体塗料用エポキシ樹脂組成物

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JPS60155234A (ja) * 1983-12-22 1985-08-15 モンサント コンパニー 重合性組成物
JPS60177199A (ja) * 1984-02-17 1985-09-11 モンサント コンパニ− 樹脂分散物を金属基体に付着させる方法
JPS60177074A (ja) * 1984-02-17 1985-09-11 モンサント コンパニ− ポリアミンとポリ(ジヒドロベンゾオキサジン)との水性分散液

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