JPS5850552B2

JPS5850552B2 - 粒体塗料の浸漬塗装方法

Info

Publication number: JPS5850552B2
Application number: JP5596579A
Authority: JP
Inventors: 清司奥; 栄三吉田; 輝行高橋; 雅史狩野
Original assignee: Dai Nippon Toryo Co Ltd; Kansai Denryoku KK
Current assignee: Kansai Electric Power Co Inc; Dai Nippon Toryo Co Ltd
Priority date: 1979-05-08
Filing date: 1979-05-08
Publication date: 1983-11-11
Also published as: JPS55147172A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は樹脂粒子を水中に分散させた、粒体塗料を使用
した浸漬塗装方法に関するものである。

さらに詳しくは、１回の塗装で均質な厚塗り塗装が可能
な塗装方法に関するものである。

従来浸漬塗装方法には、種々の形態の塗料が使用されて
いたが、塗装安全性、均質な厚膜塗装性等満足出来る塗
料はいまだ開発されていない。

例えば有機溶剤希釈型塗料は、浸漬塗装浴あるいは被塗
物からの有機溶剤の揮散量が大きく、作業環境の汚染や
火災の危険性等があり、また塗料の流動性が大きく、そ
のため一度に厚膜に塗布すると膜厚が不均質になり易く
、さらに塗面にワキを生じ易い等の問題点があった。

また、水溶性樹脂塗料、エマルジョン塗料は、前記有機
溶剤の問題は解決出来たが、膜厚の不均質性、ワキ等の
欠点は未解決のまま残っており、さらに塗膜の耐水性、
耐食性が劣る等の問題点があった。

また、近年、１〜８０μ程度の粒径を有する樹脂粒子を
水に分散させた粒体塗料が開発されてきたが、一度に厚
膜に塗布するとワキやクラックが生じ易く、さらに塗布
後のセツティング中に塗膜より分離した水が流下する際
、部分的に塗膜を洗い流したり、また塗膜がズリ落ちる
等の問題点があった。

本発明は上記従来の塗料の問題点を解決し、１回の塗装
で均質な厚塗り塗装が可能で、防食性の優れた塗膜を形
成することが可能な浸漬塗装方法を提供することを目的
とするものである。

すなわち、本発明は、浸漬塗装浴内に被塗物を浸漬して塗装する方法において
、該浴内の塗料として（Ａ）（ａ）ビスフェノールＡとエピクロルヒ
ドリン及び／又はメチルエピクロルヒドリンとの反応に
より得られる、平均分子量９００〜３０００のエポキシ
樹脂と、ジシアンジアミド、ブロックイソシアネート化合物、酸
価４０〜２５０のポリエステル樹脂からなる群から選ば
れた少なくとも１種類の硬化剤とからなる平均粒子径１
０〜８０μの樹脂粒子３０〜５５重量φと（ｂ）水７０〜４５重量★ より成る組成物１００重量部、（Ｂ）
平均分子量３０万〜４００万のポリエチレンオキサイ
ド及び／又はベントナイト０．０５〜０．６重量部及び（ＱＨＬＢ価１２〜１６の非イオン界面活性剤０．１〜
０．５重量部からなる粒体塗料を使用することを特徴とする、粒体塗
料の浸漬塗装方法に関するものである。

本発明で使用する粒体塗料は、浸漬塗装に適した粘度特
性を有し、厚塗りしてもセツティング中に塗膜が流下な
いしはズリ落ちることなく、また加熱成膜時に増粘剤の
影響を受けることなく、ワキやクラックのない塗膜を形
成することができる。

粒体塗料の主要構成成分である樹脂粒子はエポキシ樹脂
と硬化剤とからなっている。

エポキシ樹脂はビスフェノールＡとエピクロルヒドリン
及び／又はメチルエピクロルヒドリンとの反応により得
られる平均分子量が９００〜３０００のものを使用する
。

平均分子量が前記範囲より小さいと、塗膜にワキが発生
しやすくなり、厚膜塗装性が劣り、また塗料の貯蔵安定
性も劣るので好ましくなく、一方前記範囲より太きいと
、塗膜の平滑性、防食性が悪くなり好ましくない。

また、硬化剤としてはジシアンジアミド、ブロックイソ
シアネート化合物、ポリエステル樹脂が使用出来る。

ブロックイソシアネート化合物は多価インシアネート類
を活性水素化合物でマスクしたものである。

該活性水素化合物は沸点１４０〜２５０℃、特に１５０
〜２３０℃のものが好ましい。

活性水素化合物としては、メチルエチルケトキシム、メ
チルイソブチルケトキシム、シクロヘキサノンオキシム
等のオキシム系；γ−ブチロラクタム、δ−バレロラク
タム、ε−カプロラクタム、ペプトラクタム等のラクタ
ム系；フルフリールアルコフル、ベンジルアルコール、
シクロヘキサノール等のアルコール系；ブチルセロソル
フ、フェニルセロソルブ、メチルカルピトール、カルピ
トール、ブチルカルピトール等のエーテルアルコール系
；ホルムアニリド、アセトアニリド、ベンズアニ、す、
ド、ラクトアニリド等のアミド系；スフシイミド、マレ
インイミド、フタルイミド等のイミド系あるいはこれら
二種以上の混合物が代表的なものとして使用出来る。

また多価イソシアネート類としては、トリレンジイソシ
アネート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、１，５−ナフタレンジイソシアネート、ｏ−１リシ
ジンジイソシアネート、ジアニシジンジイソシアネート
、キシレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシ
アネート、リジンジイソシアネート、インホロンジイソ
シアネート、１−メチル−２，４−ジイソシアネートシ
クロヘキサン、１−メチル−２，６−ジイソシアネート
シクロヘキサン、４，４−メチレンビスシクロヘキシル
イソシアネート、４，４′−エチレンビス（シクロヘキ
シルイソシアネート、ω、ｄ−ジイソシアネートー１，
４−ジメチルシクロヘキサン、ω、ＯＪ−ジイソシアネ
ートー１．３−ジメチルシクロヘキサン、２，２，４−
トリメチルへキサメチレンジイソシアネート、ダイマー
酸ジイソシアネート、インプロピリデンシクロへキシル
ジイソシアネートあるいはこれら二種以上の混合物が代
表的なものとして使用出来る。

また前記ポリエステル樹脂は酸価４０〜２５０のものが
使用される。

ポリエステル樹脂の酸価が前記範囲より小さいと、架橋
密度が小さくなり、耐水性、耐食性、硬度等が不足し、
一方前記範囲より太きいと、過剰のカルボキシル基によ
り耐水性、耐食性が不足し、さらに浸漬塗装浴内におけ
る塗料の安定性が低下するため好ましくない。

また、ポリエステル樹脂の軟化点は３０〜１２０℃のも
のが好ましい。

軟化点が前記範囲より低いと樹脂粒子が凝集しやすくな
り塗料の安定性が低下し、一方前記範囲より高いと、得
られる塗膜にヒビ割れが生じやすくなり、厚塗り塗装性
が悪くなり好ましくない。

本発明に使用されるポリエステル樹脂の合成において、
カルボン酸成分を好ましくは３０〜７００〜７０重量部
反応せしめる。

該成分の具体例としては、（無水）フタル酸、イソフタ
ル酸、（無水）トリメリット酸、（無水）ピロメリット
酸、テトラヒドロ（無水）フタル酸、ヘキサヒドロ（無
水）フタル酸、メチルテトラヒドロ（無水）フタル酸、
メチルへキサヒドロ（無水）フタル酸、無水ハイミック
酸、（無水）コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、安息
香酸、パラ−ターシャリ−ブチル安息香酸等があり、こ
れらは一種もしくは二種以上の混合物を用いてもよい。

本発明に使用されるポリエステル樹脂の合成に於ては多
価アルコール成分を好ましくは３０〜７００〜７０重量
部反応せしめる。

該成分の具体例としては、エチレングリコール、ジエチ
レングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチル
グリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、ト
リメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタ
エリスリトール、ジペンタエリスリトール、ブタンジオ
ール、ベンタンジオール、ヘキサンジオール、１，４−
シクロヘキサンジメタツール、（水素化）ビスフェノー
ルＡ等があり、これらは一種もしくは二種以上の混合物
および必要に応じてカーデュラーＥ（シェルケミカル社
製、商品名）を併用したものを用いる。

その他に、必要に応じてポリエステル樹脂の変性原料と
して動植物油類ならびにそれらの脂肪酸、石油樹脂、ロ
ジン、等も使用することが出来る。

工、ポキシ樹脂と硬化剤の混合割合は、エポキシ樹脂１
００重量部に対し、ジシアンジアミドであれば３〜１０
重量部、ブロックイソシアネート化合物又はポリエステ
ル樹脂であれば１０〜１００重量部が適当である。

また、前記三種類の硬化剤を二種以上混合したものを３
〜１００重量部加えることも可能である。

さらに樹脂粒子には、必要により適宜、着色顔料、体質
顔料あるいは粉体塗料に一般に使用されている添加剤も
包含させることが出来る。

樹脂粒子の平均粒径は１０〜８０μ特に好ましくは１２
〜４０μが適当である。

平均粒径が前記範囲より小さいと樹脂粒子同志の凝集性
が大きくなり、また加熱成膜時に発泡しやすくなり、一
方前記範囲より太きいと貯蔵安定性が悪くなり、また平
滑な塗膜が得にくくなるので好ましくない。

本発明で使用する前記樹脂粒子は公知の方法、例えば前
記固形樹脂を機械的に粉砕する方法、樹脂溶液を噴霧乾
燥する方法、樹脂溶液を水中に懸濁させ、溶剤を除去し
固形粒子を取り出す方法などにより製造される。

次に本発明で使用する増粘剤としては、ポリエチレンオ
キサイドまたはベントナイトあるいは両者の併用が好適
である。

ポリエチレンオキサイドは、平均分子量３０万〜４００
万、特に好ましくは６０万〜３００万が適当である。

ポリエチレンオキサイドの平均分子量が前記範囲より小
さいと塗料の粘度が不足し、膜厚の均一性や厚膜塗装性
が悪くなり、また塗料中の樹脂粒子が沈澱しやすくなり
、一方前記範囲より太きいと水に対する溶解性が低下し
、温度変化に対する塗料の安定性が悪くなり、また塗料
が糸引き性を帯び、タレ切れが悪くなり浸漬塗装用とし
て適さなくなるので好ましくない。

ベントナイトは、３重量多水分散液としたとき、２０℃
における粘度が５センチポイズ以上のものが好ましい。

ベントナイトの前記粘度が５センチポイズより小さいと
、塗料の粘度が不足し、前記ポリエチレンオキサイドと
同様の問題点が出てきて好ましくない。

特にベントナイトの前記粘度は２００センチポイズ程度
のものが好適である。

増粘剤の添加量は、塗料巾約０．０５〜０．６重量袈が
適当である。

特にポリエチレンオキサイド単独の場合０．１〜０．５
重量袈、ベントナイト単独の場合、０．０５〜０．３重
量φが適当である。

増粘剤の添加量が前記範囲より少ないと塗料の粘度が不
足し、一方前記範囲より多いと塗膜の平滑性が低下し、
また、耐水性、耐食性が悪くなるので好ましくない。

次に本発明で使用する非イオン界面活性剤はＨＬＢ価１
２〜１６のものが好適である。

ＨＬＢ価が前記範囲より小さくなると塗料の流動性が劣
り、浸漬塗装に適さなくなり、一方前記範囲より大きく
なると、塗布後セツティング中に塗膜からの水の分離が
著しく、平滑で均質な塗膜が得られにくくなる。

該非イオン界面活性剤は塗料中に約０、１−０．５重量
饅添加するのが適当である。

本発明で使用する非イオン界面活性剤としては、ポリオ
キシエチレンソルビクン脂肪酸エステル、ポリオキシエ
チレンソルビクール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレ
ン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン高級アルコール
エーテル、ホリオキシエチレンラノリン誘導体、ポリオ
キシエチレンヒマシ油誘導体、ポリオキシエチレンアル
キルフェノールフォルムアルデヒド縮合体、ポリオキシ
プロピレンポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリ
オキシエチレンアルキルフェノールエーテル等が代表的
なものとして使用出来る。

次に本発明で使用する粒体塗料の分散媒として水を使用
する。

水の量は塗料中に約４５〜７０重量優添加するのが適当
で、この範囲で浸漬塗装作業性が優れている。

本発明では、さらに平均分子量２０００〜１００００程
度のポリエチレングリコールを塗料中に１〜５重量袈加
えることにより塗膜の平滑性をより一層向上させること
が出来る。

本発明は、以上説明した如き、塗料を浸漬塗装浴内に入
れ、被塗物をその中に浸漬し、塗装する。

浸漬塗装浴としては攪拌装置をそなえており、また温度
調整装置やオーバーフロ一槽等の塗料循環装置をそなえ
ているものが好ましい。

本粒体塗料は構造粘性をもっているため、浴内の攪拌を
十分に実施し、浴内の粘度を一定に保つことが必要であ
り、循環ポンプによる攪拌のみでなく、プロペラ攪拌機
やその他の強制攪拌装置を併用することが好ましい。

また本粒体塗料は比較的大きな粒子径の樹脂粒子を分散
させたものであるため、塗料循環ポンプとしてはダイヤ
フラムポンプやローラーポンプ等の摺動部のないポンプ
を使用するのが好ましい。

塗装にあたっては通常塗料温度を５〜３５℃、好ましく
は１５〜２５℃の範囲に調整し、被塗物を均一に浸漬し
たのち０．５〜１．５ｍ１ｍで引きあげるのが適当であ
る。

また同時に被塗物を引きあげながら１００℃以下の温風
をふきつけると膜厚の均一化に有利である。

浸漬塗装浴内より取出した被塗物は常温〜１２０℃の雰
囲気下で１〜２０分セツティングし、塗料をタレ切りし
、水を蒸発させ、約１５０〜２２０℃で約１０〜３０分
間加熱することにより塗膜を硬化させる。

本発明の粒体塗料の浸漬塗装方法により、均質で、防食
性に優れた厚膜の塗膜が得られる。

以下、本発明を実施例により説明する。

なお実施例中「部」及び「袈」はそれぞれ「重量部」及
び「重量φ」を示す。

〔樹脂粒子Ａ−Ｆの調製〕

表−１に示す配合物を１２０℃にて均一に混練し、冷却
固化後、機械的粉砕する方法（以下製法（１）という）
、又は（ＩＩ）メチルエチルケトンに溶解、練合分散し
、多量の水（２０℃）中に噴霧して、微粒状にすると共
にメチルエチルケトンを水相へ抽出して造粒する（含水
樹脂粒子）方法（以下製法（ＩＩ）という）により樹脂
粒子Ａ−Ｆを調製した。

（上記表中、固形分は「袈」、その他の数値は「部」を
示す。

）■）分子量１４００のビスフェノール型エポキシ樹脂
；シェル化学社製２）分子量２９００の
〃〃３）分子量９００の
〃〃４）インホロンジイソシアネートのカプロラクタムブロ
ック体（潜在ＮＯＯ当量３６５）５）酸価７０〜１００、軟化点１００〜１２０℃のポリ
エステル樹脂粉末６）酸価２１０〜２２０１軟化点９０
〜１０５℃のポリエステル樹脂粉末７）流動助剤実施例１〜８表−２に示す配合物を均質に練合混合して粒体塗料を調
製した。

この粒体塗料１００１を容量１５０１の、浸漬塗装タン
ク中に入れ、１０１／分のｓＵ合でサーキュレーション
しながら被塗物として直径３ｔｘ、長さ１００ｃＩｒ
Ｌの鉄パイプをタンク中に浸漬した後、タンクより取出
し６０℃雰囲気中で５分間セツティング後、２００℃、
２０分間焼付して塗膜を形成した。

またサーキュレーションを３０日間維持した後、同様に
して被塗物表面に塗膜を形成した。

塗装作業性及び塗膜特性を表−２の下段に示す。

比較例１〜４前記実施例と同様に、表−２に示す配合物から粒体塗料
を調製し、鉄パイプを浸漬塗装した。

塗装作業性及び塗膜特性を表−２の下段に示す。

７）３％水分散液の粘度をブルックフィールド粘度計で測定
ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル１回塗り
による乾燥膜厚で最も薄い箇所の膜厚１回塗りによる乾
燥膜厚で最も厚い箇所の膜厚乾燥塗膜外観を目視で判定クロスカットを入れた塗装パイプを５００時間塩水噴霧
した後、トした時の剥離中浸漬塗装浴内における塗料状態テープテス表−２で明らかの如く本発明の実施例においては塗料の
安定性、厚膜塗装性、膜厚の均一性、塗面状態、耐食性
等いずれも優れていた。

一方、水の量が多く、増粘剤の少ない粒体塗料を使用し
た比較例１は、厚膜が得られず、塗料の安定性、塗面状
態、耐食性も悪い結果が出た。

また水の量が少ない粒体塗料を使用した比較例２は、厚
膜が得られたが膜厚の不均一が目立ち塗面状態、耐食性
も悪い結果が出た。

またＨＬＢ価の大きい非イオン界面活性剤を使用した比
較例３は厚膜が得られず塗料の安定性、塗面状態、耐食
性も悪い結果が出た。

また、水の量が多く、増粘剤の量が多く、ＨＬＢ価の小
さい非イオン界面活性剤を使用した比較例４は厚膜が得
られず、塗料の安定性、塗面状態、耐食性も悪い結果が
出た。

Claims

【特許請求の範囲】１浸漬塗装浴内に被塗物を浸漬して塗装する方法にお
いて、該浴内の塗料として（Ａ）（ａ）ビスフェノールＡとエピクロルヒ
ドリン及び／又はメチルエピクロルヒドリンとの反応に
より得られる、平均分子量９００〜３０００エポキシ樹
脂と、ジシアンジアミド、ブロックイソシアネート化合物、酸
価４０〜２５０のポリエステル樹脂からなる群から選ば
れた少なくとも１種類の硬化剤とからなる平均粒子径１
０〜８０μの樹脂粒子３０〜５５重量優と（ｂ）水７０〜４５重量袈よりなる組成物１００重量部、（Ｂ）
平均分子量３０万〜４００万のポリエチレンオキサイ
ド及び／又はベントナイト０．０５〜０．６重量部及び（０）ＨＬＢ価１２〜１６の非イオン界面活性剤ｏ、ｉ
〜０，５重量部からなる粒体塗料を使用することを特徴とする、粒体塗
料の浸漬塗装方法。２ベントナイトは、３重量多水分散液としたとき、２
０℃における粘度が５センチポイズ以上となるものであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の粒体塗
料の浸漬塗装方法。