JPS6057468B2 - ポリエチレン粉体塗装用プライマ−組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリエチレン粉体塗装のために用いられるプラ
イマー組成物に関するものである。

一般にポリエチレン粉体を各種金属面に塗装するに際し
ては、ポリエチレンの金属面に対する接着性が乏しいた
め、被塗装物を高温に加熱したのち塗装するかポリエチ
レン粉体を接着性を良好な樹脂と混合した状態で塗装す
ることが行われている。しカルながらこれらの方法によ
つては密着性の充分な塗膜は得られ難い。又、さらに密
着性を向上させるために被塗装物に予めゴム系粘着剤の
ようなプライマーを塗布したのちポリエチレン粉末を塗
装する方法が行われているが、この様な方法により常態
における密着性にすぐれた塗膜が得られたとしても、常
温水或いは熱水に浸漬すると密着性が著しく低下すると
いう欠点が存し、常態に於ける密着性並びに耐水密着性
、耐熱水密着性等が共にすぐれた塗膜を得ることが困難
なるものであつた。

本発明者等は上記の如き従来のポリエチレン粉体塗装置
こ〜於゛け”る欠点を解消し、耐熱水密着性等について
もすぐれているポリ土チレン塗膜を提供することを目的
として鋭意研究せる結果、プライマーとしてモノアルコ
キシチタネート系カップリング剤なる特定の化合物を用
いればすぐれた密着性が得られることをすでに見い出し
得たのであるが、上記特定の化合物に対して特定の物質
が併用されたプライマーを用いれば密着性がさらにすぐ
れたポリエチレン塗膜が得られることを見い出して本発
明をなし得たものである。

すなわち本発明の要旨は、モノアルコキシチタネート系
カップリング剤の溶液にケイ酸微粉末、ケイ酸塩微粉末
、アルキルシリケート、酸化アルミニウム微粉末又は酸
化チタン微粉末が混合されてなることを特徴とするポリ
エチレン粉体塗装用プライマー組成物に存する。

本発明に用いられるモノアルコキシチタネート系カップ
リング剤とは、一般式ＲＯ−Ｔｉ＋Ｘ）３ （式中Ｒはアルキル基を表わし、Ｘは 一Ｏ−ＣルーＲ、Ｙ、−Ｏ−Ｃｏ−Ｒ、Ｙ、−０−５０
２■Ｒ１Ｙ１−０−−を＜：ニｏＹＹ １１１１υ−Ｋ
ｌＹ一σ−Ｐ−０−ｐ＜Ｆ．ｒ．、ァ又は υ−ＫｌＹ −Ｏ−Ｐ＜ぃ、，ァを表わし、上記中Ｒ，は２価の炭化
水素基を表わし、そしてＹは水素原子、水酸基又はアミ
ノ基を表わす。

そして同一化合物中に複数個存在するＸ．Ｒｌ及びＹの
各々はそれぞれ共通してもよく、又は異なつてもよい。
）で表わされる化合物である。そして上記の式に於てＲ
としては例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソ
プロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、オ
クチル基が挙げられる。

又Ｒ１としては−ＣＨ＝ＣＨ−，一品＝ＣＨ一等の脂肪
族２価の炭化水素基や芳香族２価の炭化水素基が挙げら
れる。

さらに本発明に用いられるモノアルコキシチタネート系
カップリング剤の具体例としては、イソプロピルートリ
イソステアロイルーチタネート、イソプロピル−トリ（
ラウリルーミソスチル）一チタネート、イソプロピルー
イソステアロイル（ジメタクリル）−チタネート、イソ
プロピルーイソステアロイル（ジアクリル）−チタネー
ト、イソプロピル−トリメタクリルーチタネート、イソ
プロピル−トリアクリルーチタネート、イソプロピルー
イソステアロイル（ジー４−アミノベンーゾイル）−チ
タネート、イソプロピル−トリ（ドデシルベンゼンスル
ホニル）−チタネート、イソプロピルージドテシルベン
ゼンスルホニル（４−アミノベンゼンスルホニル）−チ
タネート、イソプロピル−トリ（ジオクチルホスフエイ
ト）−チータネート、イソプロピル−トリ（ジオクチル
ピロホススフエイト）−チタネート、イソプロピル−ト
リ（ジオクチルホスフエイト）−チタネート、イソプロ
ピルートリステアロイルーチタネート、イソプロピルー
ジ（ラウリル−ミリスチル）メタクリルーチタネート、
イソプロピルー（ラウリル−ミリスチル）ジメタクリル
ーチタネート、イソプロピルージイソステアロイル（ア
クリル）−チタネート、イソプロピルートリアントラニ
ルーチタネート、イソプロピルージイソステアロイル（
クミルフエニル）−チタネート、イソプロピルートリク
ミルフエニルーチタネート、イソプロピルートリリシノ
イルーチタネート等が挙げられノる。

しかして、本発明において用いられるモノアルコキシチ
タネート系カップリング剤のうち、その構造式中一σ一
トー０−ト・、≦−？笈び −０−ｐ＜− １７Ｙ−
Ｏ−ーの構造を有するものが特に密
着性にすぐれているので好ましい。

そして上記モノアルコキシチタネート系カップリング剤
は通常、粘稠な液状あるいはワックス状を呈しており、
本発明に於ては上記カップリング剤は適宜な溶媒に溶解
されて溶液となされるのである。

本発明に用いられて好適な溶媒としては、エチルアルコ
ール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ト
ルエン、キシレン、トリクロルエタン、トリクロルエチ
レン、ヘキサン、シクロヘキサン、ペンタン、エチルセ
ロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルケトン、アセトン
、酢酸エチル、酢酸ブチル等が挙げられる。

そして溶液になされた際の前記カップリング剤の濃度は
０．５〜５０重量％となされるのが好ましい。そして本
発明において、上記溶液にケイ酸微粉末、ケイ酸塩微粉
末、アルキルシリケート、酸化アルミニウム又は酸化チ
タン微粉末が混合されるのであるがこれらの物質は単独
で用いられてもよく、又は混合系で用いられてもよい。

上記のうちケイ酸としては無水ケイ酸又は含水ケイ酸が
挙げられいずれも使用可等である。

又、ケイ酸塩としては含水ケイ酸カルシウム、含水ケイ
酸アルミニウム等が挙げられる。又、アルキルシリケー
トとは一般式（Ｒ″）４Ｓ１０４（Ｒ″はアルキル基）
で示される化合物であり、この化合物の予備縮合物も含
まれる。そして、Ｒ″としてはメチル、エチル、プロピ
ル、ブチル、オクチル、ラウリル等の炭化水素基が挙げ
られる。しかして、上記の添加剤のうちアルキルシリケ
ートは前記カップリング剤の溶液に混合された際に溶液
して溶液となることが多いが、他の添加剤は最初の形状
を失わず微粉末のま）溶液中に分散される。

上記添加剤のうち、無水ケイ酸の微粉末が分散性や塗膜
の密着性の点で特に好適であり、又、Ｒ″の炭素数が１
〜４のアルキルシリケートは乾燥時間や硬化時間を短縮
出来、さらにシリカ成分含有率が高いので実用上特に好
ましい。

又、上記添加剤のうち微粉末のものは一次粒子が１００
ミリミクロン以下てあることが好ましい。溶液中に上記
添加剤を混合するには適宜な混合法が採用されてよく、
なるべく均一に混合されるのがよい。そして上記添改剤
の使用量については、該添加剤１０唾量部に対する前記
カップリング剤の使用量が０．５〜２００重量部となる
範囲で用いるのが好ましい。又、溶液中には必要に応じ
て粘度調節剤、充填剤、分散安定剤等が添加されてもよ
い。本発明のプライマー組成物は上述の如き構造を有す
るものであるが、本発明において、対象とされるポリエ
チレン粉体塗装には通常用いられる未変成ポリエチレン
粉体のみならずエチレン単量体．が主体となされている
エチレン系共重合体、例えばエチレンー酢酸ビニル共重
合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アク
リル酸一酢酸ビニル共重合体等の粉体や接着性の改良の
ために変成されたポリエチレンの粉体なども含まれる。
次に本発明のプライマー組成物を使用してポリエチレン
粉体塗装を行うには、まず塗装を行わんとする物体表面
に該プライマー組成物の塗装を行い乾燥させる。この塗
装には浸漬法、スプレー法、刷毛ぬり等の通常の塗装法
が適宜採用され得る。上記により形成されるプライマー
塗膜は、プライマー組成物中に混合されて存在するケイ
酸微粉末等の微粉末の存在によつてその表面に微粉な凹
凸構造を有するものとなり、又、プライマー組成物中に
アルキルシリケートが溶解されている場合でも、被塗装
体表面に塗布されたプライマー塗膜が乾燥されることに
よりアルキルシリケートが微細な結晶として析出し、前
記微粉末が混合された場合と同様に、その表面に微細な
凹凸構造が生じるのである。次に上記の如くして形成さ
れたプライマー塗膜の上にポリエチレン粉体塗料を塗装
する。

この塗装には散布法、流動浸漬法、静電塗装法、溶射法
″等の通常の塗装法が採用されてよく、又、通常は被塗
装体はポリエチレン粉体塗料の溶融温度以上に加熱され
ており、上記の如くして塗装されたポリエチレン粉体は
加熱溶融されて被塗装体表面に密着する。かくして得ら
れるポリエチレン塗膜は本発明のプライマー組成物が上
記塗膜と被塗装体との間に介在することにより、密着性
特に耐水密着性、耐熱性密着性がすぐれ、さらに耐蝕性
もすぐれたものとなるのである。

上述の如く本発明のプライマー組成物はモノアルコキシ
チタネート系カップリング剤の溶液に前記特定の物質が
混合されたものであるので、該プライマー組成物を用い
ることにより、金属などの被塗装物の表面に、常態密着
性のみならず耐水密着性や耐熱水密着性にすぐれたポリ
エチレン塗膜を形成させることが出来、さらに被塗装物
表面にすぐれた耐蝕性を付与することが出来るのである
。

そして本発明のプライマー組成物によつて得られる上記
効果はモノアルコキシチタネート系カップリング剤が単
独で用いられたプライマー組成物を用いた場合に比して
も一段とすぐれたものてある。

本発明のプライマー組成物は例えは鋼板や鋼管等の金属
面へのポリエチレン粉体塗装に用いられてすぐれた効果
を奏し得るが、特に銅管の内面に防蝕のためのポリエチ
レン被覆を施す際に用いれば、その結果として、ポリエ
チレン内面被覆鋼管の実用的な使用温度並びに使用期間
を大巾に向上させることが出来る。

さらに、従来一般的に用いられている例えばジンクリッ
チプライマーなどの防錆塗料は高濃度に顔料を含むため
、顔料の沈降を生じたり、チキソトロピー性を示すので
、特に銅管の内面防蝕用プライマーとして用いた場合、
小口径長尺管への適用が困難なるものであるが、本発明
のプライマー組成物を用いれは、小口径長尺管の内面塗
布も簡単に行えるものである。

以下、本発明の実施例について説明する。

なお以下において、部とあるのは重量部を意味する。

実施例１ イソプロピルートリイソステアロイルーチタネート５部
と微粉末無水ケイ酸（商品名アエロジル２００、日本ア
エロジル社製）５部とをイソプロピルアルコール１（１
）部に混合し、プライマー液を得た。

トリクレンで洗滌した鋼板に上記プライマー液を刷毛て
塗装し、充分乾燥させ厚さ約５ミクロンのプライマー塗
膜を形成させた。

次にこの鋼板を２００℃に予熱し、ふりかけ法により粉
末ポリエチレン（メルトインデクス２０、密度０．９２
０ｙＩｄ１粒径１００〜１５０ミクロン）を塗装し、２
００℃で２吟間加熱を行つて厚さ約３００ミクロンの塗
膜を得た。かくして得られたポリエチレン塗膜について
コバン目試験を行い、第１表に示される通りの結果を得
た。なお、ゴバン目試験は塗膜に２ｗｎ間隔て従横に切
目を入れ剥離状況を観察したもので、なんら処理を行わ
ない常態の試料と１００℃の熱水に所定期間浸漬した試
料の２通りの試料について行つた。

又、クロスカット試験はなんら処理を行わない常態の試
料の塗膜にクロスカットを入れ剥離状況を観察し、次に
これを１００℃の熱水に浸漬し、浸漬中に生じる剥離の
状況及び発錆状況を観察したものてある。実施例２ イソプロピル−トリ（ジオクチルホスフエイト）−チタ
ネート３部と微粉末無水ケイ酸（実施．例１と同じ）５
部とをキシレン１００部に混合してプライマー液を得た
。

以下実施例１と同様にしてポリエチレン塗膜を得、同様
にして第１表に示される試験結果を得た。

実施例３ イソプロピル−トリ（ジオクチルホスフエイト）−チタ
ネート５部と微粉疎水性無水ケイ酸（商品名アエロジル
Ｒ９７２、日本アエロジル社製）５部とをトルエン１０
ＣＳ混合し、プライマーを得た。

このプライマー液を用いて実施例１と同様にしてプライ
マー塗装を行い、実施例１と同様にして接着性ポリエチ
レン粉末（商品名アドマーＰ１三井石油化学社製）を塗
装し、２１０℃で２紛間加熱して厚さ約２５０ミクロン
の塗膜を得た。以下同様にして試験を行い第１表に示さ
れる結果を得た。実施例４ ノ イソプロピルトリ（ジオクチルピロホスフエイト）
チタネート１部と微粉末無水ケイ酸（実施例１と同じ）
５部とをヘキサン１０（２）に混合し、プライマーを得
た。

以下、粉末ポリエチレン（メルトインデックス・１４、
密度０．９２５ＶＩｃＴ１１粒径２００〜３００ミクロ
ン）を用い、加熱温度を２００℃とする以外は実施例１
と同様にして塗膜を得、第１表に示される通りの試験結
果を得た。

実施例５ イソプロピルートリイソステアロイルーチタネート１α
耶とエチルシリケート５α■をイソプロピルアルコール
８酷Ｖとキシレン２０部との混合液に添加溶解し、プラ
イマー溶液を得た。

以下、実施例１と同様にしてポリエチレン塗膜を得、第
１表に示される試験結果を得た。

実施例６ イソプロピル−トリ（ジオクチルホスフエト）−チタネ
ート５部とエチルシリケート５（２）をイソプロピルア
ルコールａ部とキシレン頷部との混合液に添加溶解し、
プライマー溶液を得た。

以下、実施例１と同様にしてポリエチレン塗膜を得、第
１表に示される試験結果を得た。

実施例７ イソプロピル−トリ（ジオクチルピロホスフエィト）−
チタネート３部とエチルシリケート（支）部をイソプロ
ピルアルコール８α邦とトルエン２α邦との混合液に添
加溶解し、プライマー溶液を得た。

以下、実施例１と同様にしてポリエチレン塗膜得、第１
表に示される試験結果を得た。実施例８ 実施例２において、微粉末無水ケイ酸の代りに微粉末酸
化アルミニウム（商品名アエロジルＣ１日本アエロシル
社製）を用いる以外は、実施例２と同様にしてポリエチ
レン塗膜を得、以下同様にして第１表に示される試験結
果を得た。

実施例９ 実施例２において、微粉末無水ケイ酸の代りに微粉末酸
化チタン（商品名アエロジルＰ２飄日本アエロジル社製
）を用いる以外は実施例２と同様にしてポリエチレン塗
膜を得、以下同様にして第１表に示される試験結果を得
た。

比較例１ トリクレンで洗滌した鋼板を３００℃に予熱し、ふりか
け法により粉末ポリエチレン（実施例１と同じ）を塗装
し、２００′Ｃて２紛間加熱して厚さ約４００ミクロン
のポリエチレン塗膜を得た。

以下、この塗膜につき実施例１と同様な試験を行い、第
１表に示される結果を得た。比較例２ イソプロピルートリイソステアロイルーチタネート３部
とイソプロピルアルコール９７部に溶解し、プライマー
溶液を得た。

以下、実施例１と同様にレＣポリコチレン塗膜を得、第
１表に示される試験結果を得た。

比較例３ イソプロピル−トリ（ジオクチルホスフエイト）−チタ
ネート５部をキシレン９５部に溶解し、プライマー溶液
を得た。

以下、実施例１と同様にしてポリエチレン塗膜を得、第
１表に示される試験結果を得た。

比較例４ ＊８イソ
プロピル−トリ（ジオクチルピロホスフエイト）チタネ
ート３部をヘキサン９７部に溶解し、プライマー溶液を
得た。

以下、実施例４と同様にしてポリエチレン塗膜を得、第
１表に示される試験結果を得た。

比較例５ 微粉末無水ケイ酸（商品名アエロジル２００、日本アエ
ロジル社製）５部をキシレン１００部に混合してプライ
マー溶液を得た。

以下、実施例１と同様にしてポリエチレン塗膜を得、第
１表に示される試験結果を得た。

比較例６ エチルシリケート５０ｆｆ）をイソプロピルアルコール
１０酷Ｖに溶解してプライマー溶液を得た。

以下、実施例１と同様にしてポリエチレン塗膜を得、第
１表に示される試験結果を得た。比較例７ 比較例５において、微粉末無水ケイ酸の代りに微粉末酸
化アルミニウム（商品名アエロジルＣ、日本アエロジル
社製）用いる以外は、比較例５と同様にした。

比較例８ 比較例５において、微粉末無水ケイ酸の代りに微粉末酸
化チタン（商品名アエロジルＰ２５、日本アエロジル社
製）を用いる以外は、比較例５と同様にした。

実施例１０ 全長５．５ＴｒＬ（７）ＳＧＰ２５Ａ鋼管の内面に、管
を回転させながら実施例２で用意したプライマー液を流
し込みマライマー塗布を行い、充分乾燥させたのち、鋼
管を２３０℃に予熱し、粉末ポリエチレン（メルトイン
デックス２０、密度０．９２０ｙＩｃ叡粒径１００−１
５０ミクロン）を吸引法により管の内面に塗装して膜厚
約３００ミクロンの塗膜を得た。

この塗膜について実施例１と同様にしてクロスカット試
験を行い、第２表に示される結果を得た。実施例１１ 実施例４で得られたプライマー液を用い、実施例３で用
いた粉末ポリエチレンを用いる以外は実施例１０と同様
にして厚さ約２５０ミクロンの塗膜を得、同様な試験を
行つた。

実施例１２ 実施例６で得られたプライマー液を用い、実施例３て用
いた粉末ポリエチレンを用いる以外は実施例１０と同様
にして厚さ約２５０ミクロンの塗膜を得、同様な試験を
行つた。

実施例１３ 実施例７て得られたプライマー液を用いる以外は実施例
１０と同様にした。

実施例１４ イソプロピル−トリ（ジオクチルホスフエイ＊＊ト）−
チタネート３部と微粉末酸化アルミニウム（実施例８と
同じ）５部とをキシレン１叩部に混合した得たプライマ
ー液を用いる以外は実施例１０と同様にした。

実施例１５ イソプロピル−トリ（ジオクチルホスフエイト）−チタ
ネート３部と微粉末酸化チタン（実施例９と同じ）５部
とをキシレン１００部に混合して得たプライマー液を用
いる以外は実施例１０と同様”にした。

比較例９ イソプロピルートリイソステアロイルーチタネート５部
をイソプロピルアルコール９５部に溶解して得たプライ
マー液を用いる以外は実施例１０と同様にした。

比較例１０ 微粉末無水ケイ酸（商品名アエロジル２００、日本アエ
ロジル社製）５部をキシレン１００部に混合して得たプ
ライマー液を用いる以外は実施例１０と同様にした。

比較例１１ エチルシリケート５（２）をイソプロピルアルコール１
叩部に溶解して得られたプライマー液を用いる以外は実
施例１０と同様にした。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ モノアルコキシチタネート系カップリング剤の溶液
   にケイ酸微粉末、ケイ酸塩微粉末、アルキルシリケート
   、酸化アルミニウム微粉末又は酸化チタン微粉末が混合
   されてなることを特徴とするポリエチレン粉体塗装用プ
   ライマー組成物。 ２ 溶液に於けるモノアルコキシチタネート系カップリ
   ング剤の濃度が０．５〜５０重量％である特許請求の範
   囲第１項記載のプライマー組成物。