JPS5811906B2 - 粉状塗料組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は粉状塗料組成物に関するものである。

従来、粉状塗料としては、たとえばエポキシ樹脂、ポリ
エステル樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、シリコ
ーン変性エポキシ樹脂あるいはポリエステル変性シリコ
ーン樹脂などに、顔料、硬化剤およびその他の添加剤な
どを混合してなるもの（特公昭３９−６３６３号公報、
特開昭４８−６０７４８号公報参照）が知られているが
、これらから得られる塗膜は難燃性、温度特性、耐湿性
、長期間における色調保持性に劣るという不利があった
。

また、シリコーン樹脂を含有する塗料としては種々のも
のが知られている（米国特許第３５６２００７号明細書
、特公昭４６−３４７９１号公報、特開昭４７−７１２
９号公報参照）が、これらはいずれも溶液タイプである
ため、粉状塗料に比較して大気汚染、作業性、エツジカ
バー性などの面で問題があった。

この発明は上記したような従来の不利を除去した粉状塗
料を提供しようとするものであって、これは （イ）けい素原子（Ｓｉ）とこれに直結する有機基（Ｒ
）とのモル比Ｒ／Ｓｉが０．９〜１．５であり、けい素
原子に直結した有機基の５〜４０モル％がビニル基であ
り、かつ軟化点が４０〜１２０℃であるオルガンポリシ
ロキサン樹脂 ３０〜７０重量部、 （ロ）充てん剤および／もしくは顔料 ７０〜３０重量部、 および （ハ） 硬化剤 からなるものであって、このものは溶融時における流動
性が良好であり、これから得られる塗膜は発泡が全くな
く、難燃性、耐薬品性、電気特性、温度特性、耐湿性な
どの緒特性にすぐれ、とくに電子部品、電気部品などの
塗装に好適とされる。

これを説明すると、本発明に使用される（イ）成分とし
てのオルガノポリシロキサン樹脂は、けい素原子（Ｓｉ
）とこれに直結する有機基（Ｒ）とのモル比Ｒ／Ｓｉが
０．９〜１．５であり、該けい素原子に直結した有機基
の５〜４０モル％がビニル基であることが必須とされる
が、該Ｒ／Ｓｉ比が０．９よりも小さいと加熱硬化の速
度が大きくなりすぎ、それとともにこの樹脂を用いて得
られる塗膜が硬いもろいものとなり、一方それが１．５
よりも大きいと固型化が困難となり、また粉体のブロッ
キングを生じる。

また、けい素原子に直結した有機基のうち、ビニル基が
５モル％未満であると、架橋密度が低く得られる塗膜の
機械的強度および表面硬度が弱いものとなり、逆に４０
モル％以上であると固型化が困難となり、かつ架橋密度
が高くなりすぎ得られる塗膜がもろいものとなる。

また、この（イ）成分はジュラン法により測定した軟化
点が４０〜１２０℃、好ましくは６０〜１００℃の範囲
のものがよく、これは軟化点が４０℃よりも低い場合に
は貯蔵中にブロッキングをおこし逆に１２０℃をこえる
と塗装時における自由流動性が損われ均一な塗膜を得る
ことができず、さらに加熱混練作業が困難となるからで
ある。

しかして、このようなオルガノポリシロキサンの構成単
位としては、Ｒ８１Ｏ１，５で示されるモノオルガノシ
ロキサン単位、Ｒ２５ｉＯで示されるジオルガノシロキ
サン単位およびＲ３５ｉＯ０，５で示されるトリオルガ
ノシロキサン単位から任意に選択することができ、Ｒ／
Ｓｉのモル比が０．９〜１．５である限りそれらの単位
の種類配合比率には特に制限はない。

けい素原子に直結した有機基（Ｒ）としてはメチル基、
エチル基、プロピル基などのアルキル基、フェニル基な
どのアリール基およびそれらのハロゲン置換基、ビニル
基、アリル基などのアルケニル基などが適当とされ、こ
れらのオルガノシロキサン単位としては、ＣＨ３５ｉＯ
１，５，Ｃ６Ｈ５５ｉＯ１，５゜ＣＨ２＝ＣＨ８１Ｏ１
，５，ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２５ｉＯ１，５゜Ｃ３Ｈ７５ｉ
Ｏ１，５，Ｃ３Ｈ１１ＳｉＯ１，５，Ｃ６Ｈ１２ＳｉＯ
１，５゜Ｃｌ２Ｃ６Ｈ３ＳｉＯ１，５，ＣＦ３ＣＨ２Ｃ
Ｈ２５ｉＯ１，５などのモノオルガノシロキサン単位、
（ＣＨ３）２５ｉＯ。

（Ｃ２Ｈ５）２ＳｉＯ，（Ｃ６Ｈ５）２ＳｉＯ，（Ｃ６
Ｈ５）（ＣＨ３）ＳｉＯ。

Ｃ６Ｈ３（ＣＨ２＝ＣＨ）ＳｉＯ，Ｃ６Ｈ３（Ｃ２Ｈ５
）ＳｉＯ。

ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２（ＣＨ３）５ｉＯなどのジオルガノ
シロキサン単位、（ＣＨ３）３ＳｉＯ０，５，（Ｃ２Ｈ
５）３ＳｉＯ０，５゜Ｃ６Ｈ３（ＣＨ３）２ＳｉＯ０，
５，ＣＨ２＝ＣＨ（ＣＨ３）２５ｉＯ０，５などのトリ
オルガノシロキサン単位が例示される。

このようなシリコーン樹脂は相当するオルガノクロロシ
ランあるいはアルコキシシランを（共）加水分解し、必
要に応じ縮合させることにより製造されるが、この加水
分解にあたって、けい素原子に直結する塩素原子が残存
することは好ましくないが、水酸基、アルコキシ基の少
量（１０重量％未満）が残存することは何らさしつかえ
ない。

つぎに（ロ）成分としての充てん剤もしくは顔料として
は、具体的には酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウ
ム、シリカアエロジル、けいそう土、石英粉末、溶融石
英粉末、ガラス繊維、ガラスピーズ、マイカ、アスベス
ト、けい酸マグネシウム、けい酸ジルコニウム、けい酸
カルシウム、クレイ、ベントナイトなどの充てん剤、カ
ーボンブラック、酸化クロム、プルシアンブルー、ウル
トラマリン、酸化鉄、カドミウムイエロウなどの無機顔
料、フタロシアニン顔料などの有機顔料などが例示され
これらは１種もしくは２種以上の混合物として使用され
る。

さらに（ハ）成分の硬化剤としては、たとえはベンゾイ
ルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、ジクミル
パーオキサイド、第３級ブチルパーベンゾエート、第３
級ブチルヒドロキシパーオキサイド、ｐ−第３級ブチル
イソプロピルベンゼンヒドロキシパーオキサイド、２，
５−ジメチルヘキシル−２，５−シバ−オキシベンゾエ
ート、２，５−ジメチルヘキシル−２，５−ジヒドロキ
シパーオキサイド、１，３−ビス（ターシャリブチルパ
ーオキシイソプロピル）ベンゼンなどが例示される。

本発明の粉状塗料組成物を調製するにあたっては、前記
（イ）および（ロ）成分を加熱された二本ロールなどの
混練機械を用いて充分に混練した後、さらに（ハ）成分
を加えて均一に混合して得られた混合物を冷却し、混合
物をボールミル、ハンマーミルなどの粉砕機を使用して
、塗装方法に応じた所要の粒径に粉砕すればよいが、上
記（イ）成分と（ロ）成分の配合割合は（イ）成分３０
〜７０重量部、好ましくは３５〜５０重量部に対して（
ロ）成分７０〜３０重量部、好ましくは６５〜５０重量
部とすることがよく、これは（イ）成分が上記割合より
も少ないと本発明の組成物から得られる塗料の自由流動
性が低下し均一な塗膜を得ることが困難となり、また、
上記割合を９えると塗膜が流れ易くなるとともに塗膜の
諸物性が低下する。

（ハ）成分の使用量は通常の触媒量、すなわち上記（イ
）成分に対して０．０１〜１０重量％の範囲で使用すれ
ばよい。

上記のようにして調製した粉末塗料を実際使用するにあ
たっては、たとえば流動浸漬法あるいは静電塗装法など
によって、対象物に塗布すればよく、このようにして得
られる塗膜は、耐熱性、耐薬品性、電気特性、温度特性
、耐湿性などの諸性質にきわめてすぐれ、このものは種
々の分野に広く応用することができるが、とくに電気、
電子部品などの塗装に好適とされる。

なお、本発明の組成物には上記した（イ）、（ロ）およ
び（ハ）成分のほかにこの種の組成物に使用される種種
の添加剤を添加配合してもよく、これには抗酸化剤、流
れ止め剤などが例示される。

つぎに、本発明の実施例および比較例をあげるが、各創
生部とあるのはすべて重量部を示したものであり、また
各側で使用したオルガノポリシロキサン樹脂の軟化点、
密着性および塗膜の各物性は下記のようにして調べたも
のである。

軟化点の測定方法（ジュラン法による）：内径１５ｍｍ
、長さ１５０ｍｍの試験管に軟化点を測定しようとする
試料３０ｇをとり、これに温度計を付し、約１００℃の
恒温浴に入れ、試料を溶融したのち冷却固化させた。

つぎに前記で固化させた試料の表面に水銀５０ｇを注入
したのち、これを４０℃の浴槽中に水銀面が浴面からほ
ぼ３０〜４０ｍｍ下部に位置するようにいれ、ついで３
部り℃／分の割合で昇温し、試料が水銀から一部浮上し
たときの温度を測定し、これをもって軟化点とした。

密着性（ごばん目試験）： 塗膜に巾１ｍｍで縦横各々１１本のカットを入れ、１ｍ
ｍ角のごばん目を１００個作り、この部分に粘着テープ
を接着したのち、急激にひきはがしたあと、鋼板に密着
して残っているごばん目の数で評価し、分母を１００と
し、密着して鋼板に残っているごばん目の数を分子に表
わしこれを密着性とした。

たとえば１００個とも密着していた場合は密着性良好で
１００／１００と表示し、全部はがれて鋼板に密着して
いない場合は、密着性不良で０／１００と表示する。

消炎性： 軟鋼板に粉末塗料を流動浸漬法により塗装したものをほ
ぼ垂直状に固定してその下部にじかにガスバーナの青炎
を１０秒間あてて着火し、ついでガスバーナを遠ざけ、
完全に消炎するまでの時間（秒）をもって消炎性のデー
タとした（ＬＴＬ−９４に準じた）。

鉛筆硬度： ＪＩＳ Ｋ ５４００に準じて測定した。

実施例 １ 平均組成式 ％式％ で示され、軟化点６０℃のビニル基含有オルガノポリシ
ロキサン樹脂３５部、溶融石英粉６５部、および酸化ク
ロム１部を均一に混合したのち、これを一方のロールを
８０℃に、他方のロールを９０℃に加熱した２本ロール
で５分間混練し、ついでジクミルパーオキサイド０．４
部を添加し、３分間混練しシート状物を得た。

つぎに上記で得たシート状物を８０メツシユのふるいを
通過するようにボールミルを使用して粉砕し粉状塗料を
得た。

このものの２５０℃で４８時間後における加熱減量は１
．６％であり、変色は全く認められず、また、それを４
０℃の温度に１週間放置したが、ブロッキングをおこさ
ず、加熱前の状態と全く変りはなかった。

また、上記粉状塗料を流動浸漬装置を置いて厚さ５ｍｍ
の軟鋼板に予熱温度１６０℃、浸漬時間１秒間の条件で
塗装したものを１５０℃で１５分間プレキュアしたのち
、２００℃で１時間焼付を行った。

得られた塗膜は膜厚１５０〜２００ミクロンでピンホー
ルのない良好な塗膜であった。

このものについて、密着性（ごばん目試験）、消炎性、
鉛筆硬度および諸電気特性を調べたところ、下記に示す
ような結果が得られた。

密着性（ごばん目試験） １００／１００消炎性
０秒 鉛筆硬度 ５〜６Ｈ 体積抵抗率 ５０×１０１６１０１６ｏｈ絶縁破壊
の強さ １８ＫＶ／ｍｍ 誘電率 ３．５ 誘電正接 ０．００１ 実施例 ２ 平均組成式 ％式％ で示され、軟化点７５℃のビニル基含有オルガノポリシ
ロキサン樹脂４０部、溶融石英粉６０部、カーボンブラ
ック０．６６部および１，３−ビス（ターシャリブチル
パーオキシイソプロピル）ベンゼン０．４部を実施例１
と同様な方法で混合し粉状塗料を得た。

このものは、良好な耐ブロッキング性、溶融流動性を示
し、このものを実施例１と同様の方法により軟鋼板に塗
布したところ、塗膜はピンホールが全くないものであり
、この塗膜について密着性（ごばん目試験）、消炎性、
鉛筆硬度および諸電気特性を調べたところ、下記に示す
ような結果が得られた。

密着性（ごばん目試験） １００／１００消炎性
０秒 鉛筆硬度 ６Ｈ 体積抵抗率 １．０×１０１６１０１６ｏｈ絶縁破
壊の強さ １８ＫＶ／ｍｍ 誘電率 ３．６ 誘電正接 ０．００５ 実施例 ３ 平均組成式 ％式％ で示され、けい素原子に直結した水酸基量が３．５重量
％であり、軟化点６８℃のビニル基含有オルガノポリシ
ロキサン樹脂４０部、溶融石英粉２０部、アルミナ２０
部、酸化チタン３部、マイカ粉３部、アスベスト粉３部
、ガラス繊維１０部、カーボンブラック１部およびジク
ミルパーオキサイド０．６部を実施例１と同様な方法で
混合し粉状塗料を得た。

このものは良好な耐ブロッキング性、溶融流動性を示し
、実施例１と同様にして軟鋼板、２Ｗの酸化皮膜抵抗器
に塗布したところ、ピンホールのない良好な塗膜が得ら
れた。

この軟鋼板に塗布した塗膜は熱衝撃テスト（−５０〜２
５０℃）においてもクラックを発生せず、この塗膜につ
いて密着性（ごばん目試験）、消炎性、鉛筆硬度および
諸電気特性を調べたところ、下記に示すような結果が得
られた。

また、抵抗器に塗布したものについてＪＩＳ Ｃ５２０
２に基いて過負荷試験を行ったところ、エポキシ粉体塗
料を塗布して得られる塗膜が８倍で着火するのに対し、
このものは１６倍負荷で抵抗器が断線するまで（表面温
度約５５０℃）難燃性を示した。

密着性（ごばん目試験） １００／１００消炎性
０秒 鉛筆硬度 ６Ｈ 体積抵抗率 １．０×１０１６１０１６ｏｈ絶縁破
壊の強さ ２０ＫＶ／ｍｍ 誘電率 ３．５ 誘電正接 ０．００５ 比較例 平均組成式 ％式％ い素原子に直結した水酸基含有量が４重量％で、かつ軟
化点が７８℃のメチルフェニルポリシロキサン樹脂４０
部、溶融石英粉６０部および鉛白０．４部を実施例１と
同様にして混合し粉状塗料を得た。

これを厚さ５ｍｍの軟鋼板上に実施例１と同様な方法で
塗布したものを１５０℃で１５分間プレキュア−したの
ち、２００℃で３０分間焼付を行ったところ、このもの
は著しく発泡し、実用に供することはできなかった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （イ） けい素原子（Ｓｉ）とこれに直結する
   有機基（Ｒ）とのモル比Ｒ／Ｓｉが０．９〜１．５であ
   り、けい素原子に直結した有機基の５〜４０モル％がビ
   ニル基であり、かつ軟化点が４０〜１２０℃であるオル
   ガノポリシロキサン樹脂 ３０〜７０重量部、 （ロ）充てん剤および／もしくは顔料 ７０〜３０重量部、 および （ハ）硬化剤 からなる粉状塗料組成物。