JPS6237061B2 - - Google Patents

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JPS6237061B2
JPS6237061B2 JP53040217A JP4021778A JPS6237061B2 JP S6237061 B2 JPS6237061 B2 JP S6237061B2 JP 53040217 A JP53040217 A JP 53040217A JP 4021778 A JP4021778 A JP 4021778A JP S6237061 B2 JPS6237061 B2 JP S6237061B2
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JP
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ethylene
powder
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wax
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Takao Takahashi
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09D123/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D123/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D123/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C09D123/08—Copolymers of ethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09D151/00—Coating compositions based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D151/06—Coating compositions based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Coating compositions based on derivatives of such polymers grafted on to homopolymers or copolymers of aliphatic hydrocarbons containing only one carbon-to-carbon double bond
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S524/00—Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は粉体塗装に用いられる粉末状被覆用組
成物に関する。 粉体塗装には現在種々の樹脂が使用されている
が、そのうちポリエチレンで代表されるエチレン
系重合体をベースとした粉体塗料も食品衛生性が
優れている、耐寒性、耐衝撃性が優れている、耐
薬品性が良好である等の点から例えば水道管等の
鋼管の防食コーテイング材等の用途に使用され始
めている。 一般に粉体塗装で用いられる樹脂には、(1)溶融
時の流動性が良好であり、平滑かつ均一な塗膜を
作りやすいこと、(2)被塗装物への密着性が良好で
あること、(3)塗膜の耐ストレスクラツク性が良好
であること等の性能が要求される。これらの特性
のうち、密着性の点についてはエチレン系重合体
に不飽和カルボン酸もしくはその誘導体をグラフ
トすることにより金属等の極性材料への密着性が
付与されるため、かかる重合体の粉末が粉体塗料
として使用しうることは、知られている。一方、
エチレン系重合体系粉体塗料において、より平滑
な塗膜を得る方法としては流動性の良い、すなわ
ち分子量の小さな樹脂を用いることが考えられる
が、通常のエチレン系重合体の場合、分子量が小
さくなるにつれて耐ストレスクラツク性が低下
し、塗料として性能の劣つたものとなる。また、
流動性を向上さすため、樹脂に滑剤等の配合剤を
添加すると多くの場合、塗料の密着性が著しく損
われる結果になる。 本発明者らは、以上の点より、被塗装物への密
着性および耐ストレスクラツク性を実質的に損う
ことなく、塗膜の平滑性が良好な粉末状エチレン
系重合体につき鋭意検討した結果、不飽和カルボ
ン酸もしくはその誘導体でグラフト変性したエチ
レン系重合体に特定の炭化水素系ワツクスを配合
した組成物の粉体を用いれば目的を達成しうるこ
とを見出し、本発明に到達したものである。 すなわち、本発明は(a)一部もしくは全部が不飽
和カルボン酸もしくはその誘導体で0.001ないし
２重量％グラフト変性された、メルトインデツク
ス１ないし50のエチレン単独重合体、エチレン・
α−オレフイン共重合体及びエチレン・酢酸ビニ
ル共重合体から選ばれた一種以上のエチレン系重
合体90ないし80重量％、および(b)平均分子量700
ないし2000、密度0.92ないし0.95ｇ／cm3の未変性
炭化水素系ワツクス10ないし20重量％とからなる
粉末状被覆用組成物である。 本発明でいうエチレン系重合体とは、エチレン
の単独重合体およびエチレンを主成分とした、エ
チレンと他のα−オレフインとの共重合体、例え
ば、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・
１−ブテン共重合体、エチレン・１−ペンテン共
重合体、エチレン・１−ヘキセン共重合体、エチ
レン・４−メチル−１−ペンテン共重合体等のエ
チレン・α−オレフイン共重合体及びエチレン・
酢酸ビニル共重合体である。これらのエチレン系
重合体のメルトインデツクス（ASTM−Ｄ−
1238−65T）は本発明の目的を達成するためには
１ないし50、好ましくは５ないし20の範囲にある
ことが必要である。メルトインデツクスが１未満
の重合体は流動性が劣り、平滑な塗膜が得られな
い。一方、50を越えた重合体は強度および耐スト
レスクラツク性が劣り、塗料として実用に供し得
ない。またエチレン系重合体の密度は0.91ないし
0.97ｇ／cm3、とくに0.92ないし0.95ｇ／cm3の範囲
にあることが好ましく、0.91ｇ／cm3未満の重合体
は粉末化しにくく、かつ粉末がブロツキングしや
すいため使用できない。なお本発明におけるメル
トインデツクスとは、ASTM−Ｄ−1238−65Tの
方法により190℃で測定した値である。 本発明で使用するエチレン系重合体は、被塗装
物への密着性をもたらすため、一部もしくは全部
を不飽和カルボン酸もしくはその誘導体をグラフ
トして変性する。 不飽和カルボン酸としては、例えばアクリル
酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタ
コン酸等を挙げることができる。また不飽和カル
ボン酸の誘導体とは、酸無水物、エステル、アミ
ド、イミド、金属塩等をいい、例えば無水マレイ
ン酸、無水シトラコン酸、無水イタコン酸、アク
リル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸
エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチ
ル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸グリシジ
ル、メタクリル酸グリシジル、マレイン酸モノエ
チルエステル、マレイン酸ジエチルエステル、フ
マル酸モノメチルエステル、フマル酸ジメチルエ
ステル、イタコン酸モノメチルエステル、イタコ
ン酸ジエチルエステル、アクリルアミド、メタク
リルアミド、マレイン酸モノアミド、マレイン酸
ジアミド、マレイン酸−Ｎ−モノエチルアミド、
マレイン酸−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミド、マレイン
酸−Ｎ−モノブチルアミド、マレイン酸−Ｎ，Ｎ
−ジブチルアミド、フマル酸モノアミド、フマル
酸ジアミド、フマル酸−Ｎ−モノエチルアミド、
フマル酸−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミド、フマル酸−
Ｎ−モノブチルアミド、フマル酸−Ｎ，Ｎ−ジブ
チルアミド、マレイミド、Ｎ−ブチルマレイミ
ド、Ｎ−フエニルマレイミド、アクリル酸ナトリ
ウム、メタクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリ
ウム、メタクリル酸カリウム等を挙げることがで
きる。これらの中では、無水マレイン酸を使用す
るのが最も好ましい。 上記モノマーをエチレン系重合体にグラフトす
る方法としては、公知の種々の方法を採用するこ
とができる。例えば、エチレン系重合体とグラフ
トモノマーを溶媒の存在下または不存在下でラジ
カル開始剤を添加してまたは添加せずに高温で加
熱することによつて行われる。反応に際し、スチ
レンのような他のビニルモノマーを共存させても
よい。エチレン系重合体へのグラフトモノマーの
グラフトされる量は、好ましくは0.001ないし２
重量％、とくに好ましくは0.01ないし0.1重量％
の範囲である。グラフトモノマーの量が0.001重
量％未満では被塗装物への密着性が低下し、一方
２重量％を越えると、エチレン系重合体の流動性
が劣るようになるため好ましくない。 本発明で用いることのできる未変性炭化水素ワ
ツクスとは、パラフインワツクス、マイクロクリ
スタリンワツクス、ポリエチレンワツクス、ポリ
プロピレンワツクス、およびフイツシヤー・トロ
ピツシユワツクス等をいう。これらのうちでは、
ポリエチレンワツクスが前記した(a)成分のエチレ
ン系重合体との相溶性が優れ、塗膜の強度が損わ
れないため最も好ましい。 本発明ではこれらの未変性炭化水素系ワツクス
の平均分子量が700ないし2000、密度が0.92ない
し0.95ｇ／cm3の範囲にあることが必要である。平
均分子量が700未満の炭化水素ワツクスは、融点
が低いため、組成物の粉末化に支障をきたし、一
方2000を越えたワツクスでは、後述の比較例で示
すように耐ストレスクラツク性が著しく劣つたも
のとなる。酸化変性あるいは不飽和カルボン酸も
しくはその誘導体で変性された炭化水素系ワツク
スを用いると、未変性ワツクスに比べて耐ストレ
スクラツク性は著しく向上するものの、被塗装物
に対する密着性が大きく損われる。 本発明における未変性炭化水素系ワツクスの数
平均分子量（Mn）は、試料をトルエン溶液とし
て沸点上昇法により測定する。測定はエブリオメ
ーターＬ−４型（宝工業(株)製、装置定数K′＝3.33
×10-3）を用いて行つた。酸価は水酸化カリウム
中和法により測定する。方法は試料１ｇを芳香族
炭化水素溶媒（商品名、三井ソルベントスペシヤ
ル、沸点163〜178℃、比重0.88、三井石油化学工
業(株)製）50mlに溶解させ、0.1N−KOHエタノー
ル溶液を用い、フエノールフタレインを指示薬と
する中和滴定法である。酸価は上記中和に要した
KOHのmg数として表わす。 本発明の特徴は、(a)不飽和カルボン酸もしくは
その誘導体がグラフトされた変性エチレン系重合
体に少量の(b)未変性炭化水素系ワツクスを配合す
ることにより変性エチレン系重合体の被塗装物へ
の密着性および耐ストレスクラツク性を損うこと
なく、塗料の流動性を著しく改善せしめた点にあ
る。 本発明の組成物の代りに例えばメルトインデツ
クスの大きな変性エチレン系重合体を用いた場合
は、平滑性は改善されるが耐ストレスクラツク性
が著しく劣つたものとなる。 本発明の組成物における(a)成分と(b)成分の比
は、(a)成分90ないし80重量％、従つて(b)成分10な
いし20重量％である。(b)成分が10重量％未満であ
ると、(b)成分による改質効果が乏しく、組成物の
流動性が向上せずピンホールが多発する。一方、
20重量％を越えると、被塗装物への密着性が低下
し、実用に供し得なくなる。 本発明の組成物には更に本発明の目的を損わな
い範囲で、耐熱安定剤、耐候安定剤、難燃剤、チ
タンホワイト、カーボンブラツクの如き顔料、染
料、充填剤、酸化マグネシウム、微粉シリカの如
き粉体の流動性改良剤等を含んでいてもよい。 以上述べた組成物から粉末状組成物を製造する
方法としては、例えば、上述した(a)成分および(b)
成分、および必要であれば他の添加剤を配合した
後ヘンシエルミキサー、タンブラーブレンダー、
リボンブレンダー等で混合し、更にニーダー、押
出機、バンバリーミキサー、ミキシングロール等
で溶融混練したものを、ペレツト化し、該ペレツ
トを粉砕機で粉砕する方法、組成物の溶融物又は
溶媒分散液を冷気体中に噴霧し粉末化する方法、
組成物の水分散液を常法により製造し、これを低
温で乾燥する方法、(a)成分と(b)成分を良溶媒に分
散せしめた後、均一に混合し、次に貧溶媒を除々
に加えて組成物の粉末を析出させる等の方法をと
ることができる。 本発明の組成物は粉末状であり、その平均の粒
径は通常10ないし300μ、とくに50ないし200μの
ものが好ましい。 本発明の粉末状被覆用組成物は、流動浸漬、静
電吹付塗装、静電浸漬塗装の如き、各種粉体塗装
法により被塗装物に被覆される。 次に、本発明の組成物を実施例によつて具体的
に説明する。なお、実施例および比較例において
は、平滑性および密着性の試験は次の方法で行つ
た。まず50mm×150mm×0.8mmの錫なし鋼板試験片
（日本テスト・パネル社製）に、静電粉体塗装装
置（サーメス社製スタジエツト標準型）を使用し
て電圧60KV、電流150μＡ、スプレーガンの一次
空気圧0.5Kg／cm2、二次空気圧２Kg／cm2の条件下
で、前記試験片１枚当たりの粉末の付着量が4.0
ｇないし4.5ｇになるように塗布した。このよう
にして粉末を塗布した試験片を170℃に保つた電
気炉中で20分間加熱し、溶融処理を行つた。溶融
処理して得られた被膜の平滑性の判定は目視によ
り、試験片上にクレーター状の凹凸がほとんど認
められないものを〇、凹凸が著しいものを×、そ
の中間のものを△とした。密着性は巾１cmの被膜
を剥離するに要する力を測定することにより求め
た。耐ストレスクラツク性は、組成物のプレスシ
ートをASTM−Ｄ−1693−70の方法で試験し、
F50（試験片のうちの半数が破壊する時間）を求
めた。 実施例 １、比較例 １，２ メルトインデツクス10.0、密度0.925ｇ／cm3の
エチレン・プロピレン共重合体（以下EPCと略
す）85重量部、メルトインデツクス6.5、密度
0.957ｇ／cm3のポリエチレンに無水マレイン酸を
2.5重量部グラフトした変性物（以下MAHPEと
略す）５重量部、および第１表に示したポリエチ
レンワツクス（以下PEワツクスと略す）10重量
部を配合し、押出機で樹脂温度220℃で混練して
ペレツト化した。次に該ペレツトを液体窒素を混
合後、ハンマーミルで冷凍粉砕した。このように
して得た粉末を60メツシユのふるいでふるつて通
過分を採取し、目的とする粉末を得た。この粉末
を用いて評価を行つた。 比較例 ３ 実施例１で用いたEPC95重量部、および
MAHPE5重量部とからなる組成物の粉末を実施
例１と同様の方法で調製し、評価した。 比較例 ４，５ 第１表に示した本発明の範囲外のワツクスを用
いた以外は実施例１と同様に行い、評価した。 以上実施例１、比較例１〜５の評価結果を第２
表に示す。
【表】
【表】 比較例 ６〜12 実施例１の組成物において、PEワツクスとし
て、第３表に示した各種変性ワツクスを用いる以
外は、実施例１と同様に行つた。 比較例６〜12の評価結果を第４表に示す。
【表】
【表】
【表】 実施例 ２，３、比較例 13〜15 実施例１において、EPC、MAHPEおよびワツ
クスＡの配合量を第５表の如く変える以外は実施
例１と同様に行つた。 実施例２，３、比較例13〜15の評価結果を第５
表に示す。
【表】 実施例 ４ 実施例１で用いたEPC65重量部、MAHPE5重
量部、ワツクスA10重量部、およびメルトインデ
ツクス15、酢酸ビニル含有量28重量％のエチレ
ン・酢酸ビニル共重合体（以下EVAと略す）20
重量部とからなる組成物を用いる以外は実施例１
と同様に行つた。 実施例 ５ EVAの代りにメルトインデツクス20、エチレ
ン含有量92モル％、密度0.90ｇ／cm3のエチレン・
１−ブテン共重合体（以下EBCと略す）を用い
る以外は実施例４と同様に行つた。 比較例 16 メルトインデツクス70、密度0.915ｇ／cm3の低
密度ポリエチレン（以下LDPEと略す）95重量
部、および実施例１で用いたMAHPE5重量部と
からなる組成物を用いる以外は実施例１と同様に
行つた。 比較例 17 比較例16で用いたLDPE65重量部、実施例17で
用いたEBC30重量部および実施例１で用いた
MAHPE5重量部とからなる、組成物を用いる以
外は実施例１と同様に行つた。 比較例 18 実施例１で用いたEPC94重量部、MAHPE5重
量部およびステアリン酸亜鉛（以下StZnと略
す）１重量部とからなる組成物を用いる以外は実
施例１と同様に行つた。 以上実施例４，５、比較例16〜18の評価結果を
第６表に示す。
【表】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ (a)一部もしくは全部が不飽和カルボン酸もし
    くはその誘導体で0.001ないし２重量％グラフト
    変性された、メルトインデツクス１ないし50のエ
    チレン単独重合体、エチレン・α−オレフイン共
    重合体及びエチレン・酢酸ビニル共重合体から選
    ばれた１種以上のエチレン系重合体90ないし80重
    量％、および(b)平均分子量700ないし2000、密度
    0.92ないし0.95ｇ／cm3の未変性炭化水素系ワツク
    ス10ないし20重量％とからなる粉末状被覆用組成
    物。
JP4021778A 1978-04-07 1978-04-07 Powdered coating composition Granted JPS54132631A (en)

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