JPS5843268A - ポリエチレン粉体塗装方法 - Google Patents
ポリエチレン粉体塗装方法Info
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- JPS5843268A JPS5843268A JP14055981A JP14055981A JPS5843268A JP S5843268 A JPS5843268 A JP S5843268A JP 14055981 A JP14055981 A JP 14055981A JP 14055981 A JP14055981 A JP 14055981A JP S5843268 A JPS5843268 A JP S5843268A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は鉄鋼材料等の金属材料のポリエチレン粉体塗装
に関するものである。更に詳しくは、予め反応性官能基
を導入することのないポリエチレン粉体を使用して、熱
融着によって金属材料に密着性の優れた塗装を施す方法
に関するものである。
に関するものである。更に詳しくは、予め反応性官能基
を導入することのないポリエチレン粉体を使用して、熱
融着によって金属材料に密着性の優れた塗装を施す方法
に関するものである。
ポリエチレン粉体塗装は、ポリエチレン樹脂が安価で化
学的に安定であり、その塗膜が柔軟且つ強靭であるため
、各種金属の塗装に採用されている。しかし、ポリエチ
レン樹脂は化学的に安定であるがために金属との接着が
難しく、各種の考案がなされてきた。例えば特公昭５３
−４６２１２号公報［上水道用ポリエチレン内面被覆金
属管の製造方法」に開示されているように、予熱された
金属管内面にポリエチレン粉体塗料を溶着させ、塗膜に
充分な密着性を得るには２８０°Ｃ以上の加熱温度が必
要とされて（八る。このようにして塗装すると、ポリエ
チレン被覆材料のｉ次密着性は充分確保できるが、一方
、実用の使用環境における密着性に関しては充分でない
。即ち、塗膜密着性を総合的に論する場合には、塗膜と
素地金属材料の界面における耐水性を加味した検討が必
要である。
学的に安定であり、その塗膜が柔軟且つ強靭であるため
、各種金属の塗装に採用されている。しかし、ポリエチ
レン樹脂は化学的に安定であるがために金属との接着が
難しく、各種の考案がなされてきた。例えば特公昭５３
−４６２１２号公報［上水道用ポリエチレン内面被覆金
属管の製造方法」に開示されているように、予熱された
金属管内面にポリエチレン粉体塗料を溶着させ、塗膜に
充分な密着性を得るには２８０°Ｃ以上の加熱温度が必
要とされて（八る。このようにして塗装すると、ポリエ
チレン被覆材料のｉ次密着性は充分確保できるが、一方
、実用の使用環境における密着性に関しては充分でない
。即ち、塗膜密着性を総合的に論する場合には、塗膜と
素地金属材料の界面における耐水性を加味した検討が必
要である。
耐水密着性をよくするためには、リン酸塩処理やプライ
マー処理を行うのが一般的である。しかし、ポリエチレ
ン粉体塗装の場合には２８０°Ｃ以上という従来の塗装
の概念から考えるとかなり高温の加熱工程を経て、なお
且つ目的とする性能を有する必要があるため、特別な処
理方法が考案されてきた。
マー処理を行うのが一般的である。しかし、ポリエチレ
ン粉体塗装の場合には２８０°Ｃ以上という従来の塗装
の概念から考えるとかなり高温の加熱工程を経て、なお
且つ目的とする性能を有する必要があるため、特別な処
理方法が考案されてきた。
リン酸塩処理に関しては、このような目的に合ったカル
シウム変性リン酸亜！鉛処理が検討され、例えば特公昭
３ ｇ −２６０７；’、、’ｓ号公報、特開昭５５−
５８３７６号公報お爺屡国特許第３０９０７０９号明細
書に開示されて論る方法がある。このリン酸塩処理は金
属材料素地調整によってポリエチレン粉体塗料の密着を
均一に高水準に保つのに有効であるが、耐水密着性を考
える場合充分とはいえず、この上に更にプライマー処理
を行うのが一般的である。
シウム変性リン酸亜！鉛処理が検討され、例えば特公昭
３ ｇ −２６０７；’、、’ｓ号公報、特開昭５５−
５８３７６号公報お爺屡国特許第３０９０７０９号明細
書に開示されて論る方法がある。このリン酸塩処理は金
属材料素地調整によってポリエチレン粉体塗料の密着を
均一に高水準に保つのに有効であるが、耐水密着性を考
える場合充分とはいえず、この上に更にプライマー処理
を行うのが一般的である。
プライマー処理としては、同じく耐熱性の優れたしかも
耐水性を含む密着性のよい界面中間層を形成する皮膜を
提供できるものが各種検討され、エポキシ系、アクリル
系等の塗料を使用する試み等があるが、塗膜の一次密着
性、耐水密着性または操業安定性や低コスト操業を考え
る場合、充分な性能を有したものがない。既に本発明者
等は、有機ポリマー水溶液でプライマー処理を施し、塗
膜の一次密着性、耐水密着性を向上せしめる方法（特願
昭５２−１０７０９９号つを提案しているが、該水溶液
が…〉５では充分な効果を発揮しない問題があった。、 本発明者らはかかる問題点の解決のために鋭意研究を進
めた結爺；金属材料をボリーチレン粉体塗装する前にプ
ライマーとしての有機チタン化合物水溶液で処理すれば
よいことを見出して、本発明を完成するに至った。
耐水性を含む密着性のよい界面中間層を形成する皮膜を
提供できるものが各種検討され、エポキシ系、アクリル
系等の塗料を使用する試み等があるが、塗膜の一次密着
性、耐水密着性または操業安定性や低コスト操業を考え
る場合、充分な性能を有したものがない。既に本発明者
等は、有機ポリマー水溶液でプライマー処理を施し、塗
膜の一次密着性、耐水密着性を向上せしめる方法（特願
昭５２−１０７０９９号つを提案しているが、該水溶液
が…〉５では充分な効果を発揮しない問題があった。、 本発明者らはかかる問題点の解決のために鋭意研究を進
めた結爺；金属材料をボリーチレン粉体塗装する前にプ
ライマーとしての有機チタン化合物水溶液で処理すれば
よいことを見出して、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明によれば、金桐材料を有機チタン化合物水
溶液で処理し、次いで予熱後ポリエチレン粉体で溶融被
覆することを特徴とするポリエチレン粉体塗装方法が提
供される。
溶液で処理し、次いで予熱後ポリエチレン粉体で溶融被
覆することを特徴とするポリエチレン粉体塗装方法が提
供される。
かかる本発明方法によれば、以下の利点が得られる。
（１）反応性官能基を有さないポリエチレン粉体を熱溶
着させる塗装方法においても、耐水性を含む高度の塗膜
密着性が得られる。しかも、ビール密着強度を阻害する
ものではない。
着させる塗装方法においても、耐水性を含む高度の塗膜
密着性が得られる。しかも、ビール密着強度を阻害する
ものではない。
（２）有機チタン化合物水溶液が中性…値を中心に広範
囲の声領域で安定で劣化しにくいと共に管理範囲を広く
とれるので、操業し易い処理方法である。
囲の声領域で安定で劣化しにくいと共に管理範囲を広く
とれるので、操業し易い処理方法である。
本発明方法において、被塗物金属材料として鉄鋼材料に
ついて説明する。
ついて説明する。
鉄鋼材料の処理には、まず脱脂、酸洗等の化学的処理ま
たはショツトブラスト等の機械的処理によって表面を清
浄にする。次いで、好ましくはリン酸塩処理を施す。ポ
リエチレン粉体塗装、に先立って２８０８Ｃ以上の高温
での予熱が必要な場合には、リン酸塩処理としてカルシ
ウム変性リン酸亜鉛処理が望ましい。
たはショツトブラスト等の機械的処理によって表面を清
浄にする。次いで、好ましくはリン酸塩処理を施す。ポ
リエチレン粉体塗装、に先立って２８０８Ｃ以上の高温
での予熱が必要な場合には、リン酸塩処理としてカルシ
ウム変性リン酸亜鉛処理が望ましい。
次いで、本発明の主眼である有機チタン化合物水溶液で
処理する。有機チタン化合物としては、アルキルチタネ
ート、チタニウムアシレートおよびチタニウムキレート
があるが、水溶液にした場合の加水分解等水溶液での安
定性からまたは密着性の調査結果から、チタニウムキレ
ートが有効テあることが判明した。チタニウムキレート
としては、特にヒドロキシルカルボン酸をキレートの一
成分として含有した、例えばテトラアルキルチタネート
とグリコール酸、乳酸、リンゴ酸またはクエン酸の１種
または２種以上のヒドロキシルカルボン酸とを反応させ
たキレート化合物またはそのアンモニウム塩が有効であ
る。
処理する。有機チタン化合物としては、アルキルチタネ
ート、チタニウムアシレートおよびチタニウムキレート
があるが、水溶液にした場合の加水分解等水溶液での安
定性からまたは密着性の調査結果から、チタニウムキレ
ートが有効テあることが判明した。チタニウムキレート
としては、特にヒドロキシルカルボン酸をキレートの一
成分として含有した、例えばテトラアルキルチタネート
とグリコール酸、乳酸、リンゴ酸またはクエン酸の１種
または２種以上のヒドロキシルカルボン酸とを反応させ
たキレート化合物またはそのアンモニウム塩が有効であ
る。
この有機チタン化合物水溶液の濃度としては、１鯵以上
、好ましくは１０鯵以上が適当である。その量が過少で
あると充分な耐水密着性を提供できない。また、尚該水
溶液の山は３〜１ｏが適当で、声が低すぎても高すぎて
もリン酸塩皮膜を損うため望ましくない。このチタニウ
ムキレートは完全に水溶性であり、アンモニア等の塩基
により任意に当該水溶液のμｍ■を変化させ得る。また
、リン酸塩皮膜から溶解してくると思われる亜鉛、カル
シウム、鉄等の金属塩によって分解、分離等のおそれが
全くないので、操業上非常に有利である。
、好ましくは１０鯵以上が適当である。その量が過少で
あると充分な耐水密着性を提供できない。また、尚該水
溶液の山は３〜１ｏが適当で、声が低すぎても高すぎて
もリン酸塩皮膜を損うため望ましくない。このチタニウ
ムキレートは完全に水溶性であり、アンモニア等の塩基
により任意に当該水溶液のμｍ■を変化させ得る。また
、リン酸塩皮膜から溶解してくると思われる亜鉛、カル
シウム、鉄等の金属塩によって分解、分離等のおそれが
全くないので、操業上非常に有利である。
プライマー処理の温度としては常温でも加温してもよく
、ハケ塗り、スプレ塗り、ロール塗り、浸漬塗り等の方
法を用いることができる。処理時間は鉄鋼材料の表面を
充分濡らすに足るだけの時間を選べばよく、通常５秒〜
３０分の範囲内で適当に選ばれる。
、ハケ塗り、スプレ塗り、ロール塗り、浸漬塗り等の方
法を用いることができる。処理時間は鉄鋼材料の表面を
充分濡らすに足るだけの時間を選べばよく、通常５秒〜
３０分の範囲内で適当に選ばれる。
この処理によって生成した皮膜の付着量は、乾燥後の金
属チタン換算で０．５、■／ｄ以上であることが望まし
い。付着量が過Ａ）′１′ソあると充分な耐水密着性が
提供されない。
属チタン換算で０．５、■／ｄ以上であることが望まし
い。付着量が過Ａ）′１′ソあると充分な耐水密着性が
提供されない。
ブライマー処理後鉄鋼材料を予熱する。予熱温度は２８
０°Ｃ以上とするのが普通であるが、これはポリエチレ
ン皮膜の平滑度を考慮した温度であって、例えば上に触
れていない官能基を導入したＭＩ（メルトインデックス
〕の高いポリエチレンの場合にも適用することができる
ことを考えに入れれば、２００°Ｃ以上の温度で予熱す
る。加熱温度の上限についてはポリエチレン樹脂が劣化
するため、３５０６Ｃ以下とする。この場合も有機チタ
ネート化合物の分解は考慮する必要はない。
０°Ｃ以上とするのが普通であるが、これはポリエチレ
ン皮膜の平滑度を考慮した温度であって、例えば上に触
れていない官能基を導入したＭＩ（メルトインデックス
〕の高いポリエチレンの場合にも適用することができる
ことを考えに入れれば、２００°Ｃ以上の温度で予熱す
る。加熱温度の上限についてはポリエチレン樹脂が劣化
するため、３５０６Ｃ以下とする。この場合も有機チタ
ネート化合物の分解は考慮する必要はない。
ポリエチレン粉体塗装には、流動浸漬例または特公昭５
３−４６２１２号に開示の如き粉体浮遊気体流通法等の
通常の方法を適用できる。
３−４６２１２号に開示の如き粉体浮遊気体流通法等の
通常の方法を適用できる。
なお、本発明は、反応性官能基を有さないポリエチレン
樹脂粉体を使用する塗装系において、特にその有用性が
顕著であるが、反応性官能基を有するポリエチレン樹脂
粉体を使用する塗装系もその範囲に包含す、、轡もので
ある。
樹脂粉体を使用する塗装系において、特にその有用性が
顕著であるが、反応性官能基を有するポリエチレン樹脂
粉体を使用する塗装系もその範囲に包含す、、轡もので
ある。
次に実施例お韮）□Ｃ比較例を挙げて本発明を具体的に
説明する。
説明する。
実施例１
２０Ａ１全長１００ｒｎ、の鋼管を硫酸酸洗し、次いで
カルシウム変性リン酸亜鉛皮膜処理しく日本ペイント社
製「グラノヂン２１Ｎ」使用〕、次いで乳酸チタネート
アンモニウム！ １００ Ｅｌ／ｌ（Ｄ水溶液（アンモ
ニアでμ］７に調整〕に１０ 秒間浸ｆｉし、水切りし
、３４０°Ｃに予備加熱した。加熱鋼管を反応性官能基
を有さない市販中低密度ポリエチレン樹脂粉末（密度０
．９１５〜０．９４０）で流動浸漬法にて膜厚７００〜
７５０μとなるように塗装した。
カルシウム変性リン酸亜鉛皮膜処理しく日本ペイント社
製「グラノヂン２１Ｎ」使用〕、次いで乳酸チタネート
アンモニウム！ １００ Ｅｌ／ｌ（Ｄ水溶液（アンモ
ニアでμ］７に調整〕に１０ 秒間浸ｆｉし、水切りし
、３４０°Ｃに予備加熱した。加熱鋼管を反応性官能基
を有さない市販中低密度ポリエチレン樹脂粉末（密度０
．９１５〜０．９４０）で流動浸漬法にて膜厚７００〜
７５０μとなるように塗装した。
実施例２
予備加熱を２８０°Ｃで行う以外は、実施例１と同様に
実施した。
実施した。
実施例３
反応性官能基を有するポリエチレン樹脂粉末（三片石油
化学社製「アトマー」〕を使用する以外は、実施例２と
同様に実施した。
化学社製「アトマー」〕を使用する以外は、実施例２と
同様に実施した。
実施例４
有機チタン化合物水溶液として上記乳酸チタネートアン
モニウム塩の５０ Ｖｌの水溶液（アンモニアで田３に
調整）を使用する以外は、実施例２と同様に実施した。
モニウム塩の５０ Ｖｌの水溶液（アンモニアで田３に
調整）を使用する以外は、実施例２と同様に実施した。
実施例５
２ＯＡ、全長１００馴の鋼管を硫酸酸洗し、次いでリン
酸亜鉛皮膜処理しく日本ペイント社製「グラノヂン８０
」使用〕、次いでクエン酸チタネートアンモニウム塩１
００ Ｖｌの水溶液（アンモニアで１１ｉ（７に調整）
に１０秒間浸漬し、水切りし、２５０°Ｃに予備加熱し
た。加熱鋼管を反応性官能基を有するポリエチレン樹脂
粉末（三片石油化学社製「アトマーＮＥ−１００Ｊ）を
使用する以外は、実施例１と同様に実施した。
酸亜鉛皮膜処理しく日本ペイント社製「グラノヂン８０
」使用〕、次いでクエン酸チタネートアンモニウム塩１
００ Ｖｌの水溶液（アンモニアで１１ｉ（７に調整）
に１０秒間浸漬し、水切りし、２５０°Ｃに予備加熱し
た。加熱鋼管を反応性官能基を有するポリエチレン樹脂
粉末（三片石油化学社製「アトマーＮＥ−１００Ｊ）を
使用する以外は、実施例１と同様に実施した。
比較例１
実施例１と同様に酸洗した鋼管をリン酸亜鉛皮膜処理し
く日本ペイント社製「グラノヂン１６Ｎ−３」使用〕、
次いで実施例１と同様に予備加熱し、ポリエチレン樹脂
粉末塗装した。
く日本ペイント社製「グラノヂン１６Ｎ−３」使用〕、
次いで実施例１と同様に予備加熱し、ポリエチレン樹脂
粉末塗装した。
比較例２
有機チタン化合物水溶液による処理を省略する以外は、
実施例２と同様に実施した。
実施例２と同様に実施した。
比較例３
有機チタン化合物水溶液に代えテトライソプロピルチタ
ネートの５０９／ｌのｎ−ヘキサン溶液を使用する以外
は、実施例１と同様に実施した。
ネートの５０９／ｌのｎ−ヘキサン溶液を使用する以外
は、実施例１と同様に実施した。
比較例４
有機チタン化合物水溶液に代え有機ポリマー水溶液〔ポ
リアクリル酸５０ Ｖｌ、ポリビニルアルコール５０
ｆＩ／ｌ、アンモニアでμ］７に調整〕に５秒間浸漬し
、水切りする（平均塗布量約６００ｍｆ／イで被覆）こ
と以外は、実施例１と同様に実施した。
リアクリル酸５０ Ｖｌ、ポリビニルアルコール５０
ｆＩ／ｌ、アンモニアでμ］７に調整〕に５秒間浸漬し
、水切りする（平均塗布量約６００ｍｆ／イで被覆）こ
と以外は、実施例１と同様に実施した。
以上の各側の塗装結果を第１表に示す。
塗膜密着性（１８０°ビール法〕：
塗装管を切り開き、その内面に鋭利な刃物でｌＯｒｒｒ
ｍ幅の平行な２本の切目を地鉄素地に達するまで入れ、
次いで該幅の塗膜の片端を起こし、これをバネばかりで
１８０°方向に引張り、塗膜を剥離するのに要する荷重
を測る。
ｍ幅の平行な２本の切目を地鉄素地に達するまで入れ、
次いで該幅の塗膜の片端を起こし、これをバネばかりで
１８０°方向に引張り、塗膜を剥離するのに要する荷重
を測る。
耐水密着性（１８０°ピール法〕：
塗装管を約１０σ長さに切断し、５０°Ｃの温水中に２
１０日間浸漬した後のライニング皮膜密着性を１８０°
ビール法にて測定する。
１０日間浸漬した後のライニング皮膜密着性を１８０°
ビール法にて測定する。
特許出願人 日本ペイント株式会社
新日本製鐵株式会社
代理人弁理士青山 葆 外１名
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、金属材料を有機チタン化合物水溶液で処理し、次い
で予熱後ポリエチレン粉体で溶融被覆することを特徴と
するポリエチレン粉体塗装方法。 ２、金属材料を有機チタン化合物水溶液で処理する前に
リン酸塩処理を行う第１項の方法。 ３、リン酸塩処理がカルシウム変性リン酸亜鉛処理であ
る上記第２項の方法。 ４、有機チタン化合物水溶液が１９７１ 以上のヒドロ
キシルカルボン酸含有チタニウムキレート化合物を含み
、田３〜１０である上記第１項の方法。 ５、チタニウムキレート化合物がアルキルチタネートと
グリコール酸、乳酸、リンゴ酸またはクエン酸の１種ま
たは２種以上のヒドロキシルカルボン酸とを反応させた
キレート化物またはその塩である上記第４項の方法。 ６、予熱を２５０〜３５０°Ｃで行う第１項の方法。 ７、ポリエチレン粉体として予め反応性官能基を伺与せ
しめていない樹脂粉体を使用する第１項の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14055981A JPS5843268A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | ポリエチレン粉体塗装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14055981A JPS5843268A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | ポリエチレン粉体塗装方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5843268A true JPS5843268A (ja) | 1983-03-12 |
Family
ID=15271491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14055981A Pending JPS5843268A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | ポリエチレン粉体塗装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5843268A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60230849A (ja) * | 1984-05-01 | 1985-11-16 | 新日本製鐵株式会社 | 鋼矢板の被覆方法 |
| WO1999044756A3 (en) * | 1998-03-02 | 1999-11-25 | British Steel Plc | Coated metal strips |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4991133A (ja) * | 1972-12-18 | 1974-08-30 | ||
| JPS5294519A (en) * | 1976-02-04 | 1977-08-09 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Zink plated steel pipe or coupling with resin covering layer in polyol efin series and its manufacturing method |
-
1981
- 1981-09-07 JP JP14055981A patent/JPS5843268A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4991133A (ja) * | 1972-12-18 | 1974-08-30 | ||
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Cited By (2)
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| WO1999044756A3 (en) * | 1998-03-02 | 1999-11-25 | British Steel Plc | Coated metal strips |
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