エポキシ樹脂粉体塗料と、その製造方法
【課題】 生産性や塗装特性を損なうことなく、機械的強度に優れた塗膜を形成することができるエポキシ樹脂粉体塗料と、その製造方法を提供する。
【解決手段】 エポキシ樹脂と、その硬化剤とを含有するエポキシ樹脂粉体塗料であって、上記エポキシ樹脂として、エポキシ当量が２０００以上である第１のエポキシ樹脂と、軟化点が７０℃以下である第２のエポキシ樹脂とを含有することを特徴とするエポキシ樹脂粉体塗料と、このエポキシ樹脂粉体塗料の製造方法であって、（ａ）第１のエポキシ樹脂と第２のエポキシ樹脂とを含有し、かつ、硬化剤を含有しない原料混合物を溶融混合する工程と、（ｂ）上記溶融混合物に、硬化剤を含有する残りの原料混合物を溶融混合する工程と、を有することを特徴とするエポキシ樹脂粉体塗料の製造方法。
【解決手段】 エポキシ樹脂と、その硬化剤とを含有するエポキシ樹脂粉体塗料であって、上記エポキシ樹脂として、エポキシ当量が２０００以上である第１のエポキシ樹脂と、軟化点が７０℃以下である第２のエポキシ樹脂とを含有することを特徴とするエポキシ樹脂粉体塗料と、このエポキシ樹脂粉体塗料の製造方法であって、（ａ）第１のエポキシ樹脂と第２のエポキシ樹脂とを含有し、かつ、硬化剤を含有しない原料混合物を溶融混合する工程と、（ｂ）上記溶融混合物に、硬化剤を含有する残りの原料混合物を溶融混合する工程と、を有することを特徴とするエポキシ樹脂粉体塗料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エポキシ樹脂粉体塗料と、その製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エポキシ樹脂粉体塗料は、電気的特性、機械的特性、熱的特性に優れており、溶剤型塗料と比較して塗料中に溶剤を含有しないため、低公害で作業環境性にも優れたものであること、塗装直後でも使用できること、比較的安価であること、塗装時に余過剰分の塗料が回収利用できることなどの利点から、電子部品、ＯＡ機器、家電製品、建材、自動車部品等の絶縁保護装飾用塗料として、近年需要が高い。
【０００３】
これらの中でも特に、電気・電子部品を絶縁外装する用途においては、急激な加熱による膨張や外部からの衝撃により塗膜に割れや欠けが生じると絶縁破壊が発生するため、塗膜の機械的強度の向上に対する要求が常に存在する。
【０００４】
塗膜の機械的強度を向上させる手段としては、例えば、通常のエポキシ樹脂とともに、適量の内部可塑化液状エポキシ樹脂を用い、塗膜に可撓性を付与する方法がある（例えば、特許文献１参照。）。
しかしながら低融点のエポキシ樹脂を多く配合すると粉体塗料の融点が低下して、粉体塗料の粒子同士の融着が発生するなどの問題が起こる。
【０００５】
また、エポキシ樹脂として分子量が大きいものを用いる方法がある。エポキシ樹脂粉体塗料は常温で固体であるため、液状エポキシ樹脂塗料に比べて分子量が大きいエポキシ樹脂を配合することができる。これにより、エポキシ樹脂粉体塗料の粒子同士の融着を防止できるほか、塗膜の機械的強度の大幅な向上効果が期待される。
しかしながら、通常、分子量の大きいエポキシ樹脂は融点が高く固いため、多量に配合すると、エポキシ樹脂粉体塗料を製造する際、原料混合物の溶融混練時に均一分散させることが困難となる、粉砕性が悪く微粉砕できない、塗装溶融時の樹脂粘度が高く良好な塗装外観が得られにくい、等々の問題が起こる。
【０００６】
以上のように、従来のエポキシ樹脂粉体塗料においては、低融点のエポキシ樹脂や分子量の大きいエポキシ樹脂の配合量には限界があり、目的とする特性を付与するのが難しい場合があった。
【０００７】
【特許文献１】特開平０５−２７９４５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、生産性や塗装特性を損なうことなく、機械的強度に優れた塗膜を形成することができるエポキシ樹脂粉体塗料と、その製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的は、下記の本発明（１）〜（６）により達成される。
（１）エポキシ樹脂と、その硬化剤とを含有するエポキシ樹脂粉体塗料であって、上記エポキシ樹脂として、エポキシ当量が２０００以上である第１のエポキシ樹脂と、軟化点が７０℃以下である第２のエポキシ樹脂とを含有することを特徴とする、エポキシ樹脂粉体塗料。
（２）上記第１のエポキシ樹脂の含有量は、エポキシ樹脂全体に対して２５〜７５重量％
である上記（１）に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
（３）上記第１のエポキシ樹脂の含有量は、第１のエポキシ樹脂と、第２のエポキシ樹脂との合計に対して４０〜８５重量％である上記（１）又は（２）にエポキシ樹脂粉体塗料。
（４）さらに、無機充填材を含有する上記（１）ないし（３）のいずれかに記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
（５）上記粉体塗料全体に対して、エポキシ樹脂と硬化剤との合計量が２０〜９５重量％である上記（１）ないし（４）のいずれかに記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
（６）上記（１）ないし（５）のいずれかに記載のエポキシ樹脂粉体塗料の製造方法であって、
（ａ）上記第１のエポキシ樹脂と第２のエポキシ樹脂とを含有し、かつ、硬化剤を含有しない原料混合物を溶融混合する工程と、
（ｂ）上記溶融混合物に、硬化剤を含有する残りの原料混合物を溶融混合する工程と、を有することを特徴とする、エポキシ樹脂粉体塗料の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、エポキシ樹脂と、その硬化剤とを含有し、エポキシ樹脂として、エポキシ当量が２０００以上である第１のエポキシ樹脂と、軟化点が７０℃以下である第２のエポキシ樹脂とを含有することを特徴とする、エポキシ樹脂粉体塗料であり、従来のものと比較して、生産性や塗装特性を損なうことなく、機械的強度に優れた塗膜を形成することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明のエポキシ樹脂粉体塗料とその製造方法について説明する。
本発明のエポキシ樹脂粉体塗料（以下、単に「粉体塗料」と呼称することがある）は、エポキシ樹脂と、その硬化剤とを含有するエポキシ樹脂粉体塗料であって、上記エポキシ樹脂として、エポキシ当量が２０００以上である第１のエポキシ樹脂と、軟化点が７０℃以下である第２のエポキシ樹脂とを含有することを特徴とする。
また、本発明の粉体塗料の製造方法は、
（ａ）第１のエポキシ樹脂と第２のエポキシ樹脂とを含有し、かつ、硬化剤を含有しない原料混合物を溶融混合する工程と、
（ｂ）上記溶融混合物に、硬化剤を含有する残りの原料混合物を溶融混合する工程と、
を有することを特徴とする。
まず、本発明の粉体塗料について詳細に説明する。
【００１２】
本発明の粉体塗料は、エポキシ樹脂として、エポキシ当量が２０００以上である第１のエポキシ樹脂を用いる。これにより、塗膜に高い機械的強度を付与することができる。
そして、粉体塗料の生産性、塗膜表面の平滑性などを考慮すると、上記エポキシ当量が２０００以上、４５００以下であるものを用いることが好ましい。
【００１３】
上記第１のエポキシ樹脂としては特に限定されないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂のほか、これらを臭素化した臭素化ビスフェノール型エポキシ樹脂などが挙げられる。これらを単独又は２種以上組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、通常、塗装性やコスト面から、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を好適に用いることができる。
【００１４】
本発明の粉体塗料は、エポキシ樹脂として、上記第１のエポキシ樹脂とともに、軟化点が７０℃以下である第２のエポキシ樹脂を用いる。
これにより、上記第１のエポキシ樹脂により上記効果を付与できるとともに、粉体塗料製造時の生産性が低下するのを抑制することができる。
【００１５】
上記第２のエポキシ樹脂としては特に限定されないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、芳香族アミン型エポキシ樹脂のほか、これらを臭素化した臭素化エポキシ樹脂などが挙げられる。これらを単独又は２種以上組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、溶融粘度が低くコストも小さいことから、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を好適に用いることができる。
【００１６】
本発明の粉体塗料には、上記第１のエポキシ樹脂、第２のエポキシ樹脂のほか、これ以外のエポキシ樹脂を併用することができる。
上記併用できるエポキシ樹脂としては特に限定されないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、芳香族アミン型エポキシ樹脂のほか、これらを臭素化した臭素化エポキシ樹脂などが挙げられる。これらを単独又は２種以上組み合わせて用いることができる。
【００１７】
本発明の粉体塗料において、上記エポキシ樹脂の配合量としては特に限定されないが、上記第１のエポキシ樹脂の含有量は、エポキシ樹脂全体に対して２５〜７５重量％であることが好ましい。さらに好ましくは３０〜６５重量％である。これにより、第１のエポキシ樹脂による、塗膜の機械的強度向上の効果を高めることができる。
第１のエポキシ樹脂の配合量が上記下限値よりも少ないと、十分な機械的強度の向上効果が得られないことがある。一方、上記上限値を越えると、粉体塗料の配合によっては、加熱溶融時の粘度が高くなり、塗膜外観の低下などの塗装不良が発生することがある。
【００１８】
また、第１のエポキシ樹脂の含有量は、第１のエポキシ樹脂と、第２のエポキシ樹脂との合計に対して４０〜８５重量％であることが好ましい。さらに好ましくは４５〜７５重量％である。
これにより、粉体塗料の生産性や保存性を実質的に低下させることなく、第１のエポキシ樹脂による上記効果を発現させることができる。
第１のエポキシ樹脂の含有量が上記下限値未満の場合、第２のエポキシ樹脂の種類によっては塗膜の機械的強度が低下したり、粉体塗料の粒子同士の融着が発生したりする場合がある。一方、上記上限値を越えると、粉体塗料の配合によっては、加熱溶融時の粘度が高くなり、塗膜外観の低下などの塗装不良が発生することがある。
【００１９】
本発明の粉体塗料には、上記エポキシ樹脂の硬化剤を用いる。
ここで硬化剤としては特に限定されず、用いるエポキシ樹脂の種類や、粉体塗料が適用される目的に応じて種々のものを単独または複数を組み合わせ使用することができる。
具体的には、例えば、ジアミノジフェニルメタンやアニリン樹脂などの芳香族アミン、脂肪族アミンと脂肪族ジカルボン酸との縮合物、ジシアンジアミド及びその誘導体、各種イミダゾールやイミダゾリン化合物、アジピン酸、セバチン酸、フタル酸、マレイン酸、トリメリット酸、ベンゾフェノンジカルボン酸、ピロメリット酸などのポリカルボン酸またはその酸無水物、アジピン酸やフタル酸などのジヒドラジッド、フェノール、クレゾール、キシレノール、ビスフェノールＡなどとアルデヒドとの縮合物であるノボラック類、
カルボン酸アミド、メチロール化メラミン類、ブロック型イソシアヌレート類などが挙げられる。
これらの中でも、特に、酸無水物系硬化剤が好ましい。これにより、粉体塗料の硬化特性を向上させることができる。
【００２０】
なお、本発明の粉体塗料においては、上記硬化剤のほか、必要に応じて、３級アミン類、イミダゾール類、有機リン化合物などの硬化促進剤を併用することができる。本発明においては便宜上、これら硬化促進剤についても、硬化剤と呼称することとする。
【００２１】
上記硬化剤の配合量は、使用するエポキシ樹脂及び硬化剤の種類により適宜選定することができるが、硬化物の特性を考慮すると、一般的にはエポキシ樹脂に対して０．６〜１．２当量の範囲で使用することが好ましい。
【００２２】
本発明の粉体塗料においては、エポキシ樹脂と硬化剤との合計量が、粉体塗料全体に対して２０〜９５重量％であることが好ましい。さらに好ましくは４０〜７０重量％である。
これにより、粉体塗料の塗装性を良好なものとすることができる。上記合計量が上記下限値よりも少ないと塗膜の平滑性が低下することがあり、一方、上記上限値よりも多いと塗装後の硬化工程である焼成時にタレやトガリといった塗膜の外観不良を起こすことがある。
【００２３】
本発明の粉体塗料には、以上に説明したエポキシ樹脂、硬化剤のほか、無機充填材を配合することができる。これにより、粉体塗料の流動性を調整できるとともに、塗膜に機械的強度や耐熱性を付与することができる。
【００２４】
ここで用いられる無機充填材としては特に限定されないが、例えば、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、結晶又は溶融シリカ、タルク、カオリン、クレー、マイカ、ドロマイト、ウォラストナイト、ガラス繊維、ガラスビーズ、ジルコン、チタン化合物、モリブデン化合物などが挙げられる。これらを単独又は２種以上組み合わせて用いることができる。
【００２５】
上記無機充填材の粒径としては特に限定されないが、通常、平均粒径として５〜３０μｍのものが好ましく用いられる。これにより、粉体塗料溶融時に良好な流動性が付与され、塗装性がより向上し、さらには塗膜の機械的強度についても最適なものとすることができる。
【００２６】
本発明の粉体塗料において、無機充填材を配合する場合、その配合量としては特に限定されないが、粉体塗料全体に対して１０〜８０重量％であることが好ましい。さらに好ましくは３０〜６０重量％である。
これにより、粉体塗料の塗装性を良好なものにすることができる。配合量が上記下限値より少ないと、無機充填材の配合効果が充分でないことがある。一方、上記上限値よりも多いと塗膜の平滑性が低下することがある。
【００２７】
本発明の粉体塗料には、以上に説明した成分のほか、本発明の効果を損なわない範囲内で、各種顔料、難燃剤、レベリング剤、カップリング剤や消泡剤などの添加剤などを配合することができる。これらを単独又は２種以上組み合わせて用いることができる。
【００２８】
次に、本発明の粉体塗料の製造方法（以下、単に「製造方法」ということがある）について詳細に説明する。
本発明の製造方法は、上記本発明の粉体塗料の製造方法であって、
（ａ）第１のエポキシ樹脂と第２のエポキシ樹脂とを含有し、かつ、硬化剤を含有しない原料混合物を溶融混合する工程と、
（ｂ）上記溶融混合物に、硬化剤を含有する残りの原料混合物を溶融混合する工程と、
を有することを特徴とする。
【００２９】
本発明の製造方法においては、まず、
（ａ）第１のエポキシ樹脂と第２のエポキシ樹脂とを含有し、かつ、硬化剤を含有しない原料混合物を溶融混合する。
【００３０】
上記（ａ）工程において溶融混合される原料混合物は、第１のエポキシ樹脂と第２のエポキシ樹脂とを含有する。ここで用いられる第２のエポキシ樹脂は、軟化点が低く、溶融粘度も低いものであるため、（ａ）工程で得られる溶融混合物を、第１のエポキシ樹脂よりも溶融粘度の小さいものとすることができる。これにより、後述する（ｂ）工程における溶融混合時に必要とされる熱履歴を低減させることができる。
さらに、この原料混合物は、硬化剤を含有しない。これにより、（ａ）工程において必要とされる比較的高い熱履歴を、硬化剤に与えることなく、溶融混合物を調製することができる。
【００３１】
次に、本発明の製造方法においては、
（ｂ）上記溶融混合物に、硬化剤を含有する残りの原料混合物を溶融混合する。
【００３２】
上記（ｂ）工程では、上記（ａ）工程で得られた溶融混合物に、硬化剤を含有する残りの原料混合物を溶融混合する。（ａ）工程では、溶融粘度の高い第１のエポキシ樹脂と、溶融粘度が低い第２のエポキシ樹脂とがすでに溶融混合されており、（ｂ）工程で用いられる溶融混合物は、その溶融粘度が充分に低い水準まで適正化されているため、（ａ）工程よりも小さな熱履歴で、硬化剤を含有する残りの原料混合物と充分に混合することができる。
【００３３】
本発明の製造方法はこのように、上記（ａ）工程と、（ｂ）工程とを有することを特徴とする。
このように、原材料の溶融混合を２段階で行うことにより、第１のエポキシ樹脂のように溶融粘度が高く、溶融混練に高い熱履歴を必要とするものを用いても、硬化剤に与える熱履歴を必要最小限としながら、充分な精度で溶融混合することができる。これにより、粉体塗料の溶融特性を適正化し、特性のばらつきを低減させることができるとともに、第１のエポキシ樹脂による機械的強度の向上効果を有効に発現させることができる。
【００３４】
本発明の製造方法を実施する形態としては特に限定されないが、例えば、
（１）（ａ）工程において、第１のエポキシ樹脂、第２のエポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂のほか、無機充填材、顔料などの添加剤を含有する原料混合物を溶融混練して、次いで、（ｂ）工程において、上記（ａ）工程で得られた溶融混合物に、硬化剤を混合して溶融混合する方法、
（２）（ａ）工程において、第１のエポキシ樹脂と第２のエポキシ樹脂とを溶融混練して、次いで、（ｂ）工程において、上記（ａ）工程で得られた溶融混合物に、第１・第２のエポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂、無機充填材、添加剤、硬化剤を含有する原料混合物を混合して溶融混合する方法、
などを適用することができる。
また、上記（１）の方法において、（ａ）工程で用いられる原料混合物は、硬化剤以外の全原料を含有するものであってもよいし、例えば、第２のエポキシ樹脂の一部、第１・第２のエポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂、無機充填材、添加剤などの各々一部又は全部を（ｂ）工程において硬化剤とともに用いることもできる。ただし、第１のエポキシ樹脂に
ついては、全量を（ａ）工程で用いることが好ましい。
【００３５】
本発明の製造方法においては、上記（ａ）、（ｂ）工程のほか、他の工程を組み込むことができる。例えば、（ａ）工程で得られた溶融混合物は、そのまま（ｂ）工程に用いることもできるが、一旦冷却して粗粉砕してから用いることもできる。また、（ｂ）工程の後は、通常、得られたものを冷却して所定の粒度に微粉砕する工程を有することができる。
【００３６】
本発明の製造方法において、上記（ａ）、（ｂ）工程で用いられる装置としては特に限定されず、粉体塗料の製造に通常用いられる装置を適用することができる。
例えば、原料混合物の調製には、コンクリートミキサー、ヘンシャルミキサーなどのミキサーを用いることができ、原料混合物の溶融混合には、エクストルーダー、二軸混練機、加圧ニーダーなどの溶融混合装置のほか、撹拌装置、温調装置などを備えた通常の反応装置などを用いることができる。また、溶融混合後は、ハンマーミル、ボールミルなどの粉砕装置を用いて好適な粒度に粉砕し、これを分級操作等行うことにより、粉体塗料を得ることができる。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。また、実施例及び比較例に記載されている「部」は「重量部」、「％」は「重量％」を示す。
【００３８】
＜実施例１＞
第１のエポキシ樹脂として、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート１０１０」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）７５部、第２のエポキシ樹脂として、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート８２８」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）２５部、これら以外のエポキシ樹脂として、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート５０５１」（臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）５０部、無機充填材として、龍森社製・「Ａ−１」（結晶破砕シリカ）１２０部、顔料として、石原産業社製・「ＴＴＯ−５５」（白顔料／酸化チタン）２９部、住友化学社製・「シアニンブルーＧＨ」（青顔料／シアニンブルー）１部、カップリング剤として、日本ユニカー社製・「Ａ−１８７」（シランカップリング剤）０．３部を、ミキサーで混合して原材料混合物を調製した。これを加圧ニーダーに仕込み、１５０℃で６０分間溶融混合を行った後、冷却して粗粉砕した。
次に、上記粗粉砕したものに、硬化剤として、ＢＴＤＡ（ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物）１５部、２−メチルイミダゾール０．２部を加えてミキサーで混合し、これを二軸混練機へ単位時間当たりの供給量が一定になるよう供給し、吐出物温度１０５℃の溶融混合物を得た。これを冷却後に粉砕して分級し、平均粒径５０μｍの粉体塗料を得た。
【００３９】
＜実施例２＞
第１のエポキシ樹脂として、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート１０１０」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）４５部、第２のエポキシ樹脂として、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート１００１」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）５５部を用いた以外は、実施例１と同様にして粉体塗料を得た。
【００４０】
＜実施例３＞
第１のエポキシ樹脂として、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート１０１０」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）７５部、第２のエポキシ樹脂として、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート８２８」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）２５部を、撹拌装置、還流冷却器及び温度計を備えた反応装置に仕込み、１５０℃で１２０分間溶融混
合を行った後、冷却して粗粉砕した。
次に、上記粗粉砕したものに、第１・第２のエポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂として、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート１００２」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）２５部と、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート５０５１」（臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）２５部、無機充填材として、龍森社製・「Ａ−１」（結晶破砕シリカ）１２０部、顔料として、石原産業社製・「ＴＴＯ−５５」（白顔料／酸化チタン）２９部、住友化学社製・「シアニンブルーＧＨ」（青顔料／シアニンブルー）１部、カップリング剤として、日本ユニカー社製・「Ａ−１８７」（シランカップリング剤）０．３部、硬化剤として、ＢＴＤＡ（ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物）１５部、２−メチルイミダゾール ０．２部を加えてミキサーで混合し、これを二軸混練機へ単位時間当たりの供給量が一定になるよう供給し、吐出物温度１０５℃の溶融混合物を得た。これを冷却後に粉砕して分級し、平均粒径５０μｍの粉体塗料を得た。
【００４１】
＜比較例１＞
エポキシ樹脂として、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート１００１」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）２５部、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート１００２」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）７５部と、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート５０５１」（臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）５０部、無機充填材として、龍森社製・「Ａ−１」（結晶破砕シリカ）１２０部、顔料として、石原産業社製・「ＴＴＯ−５５」（白顔料／酸化チタン）２９部、住友化学社製・「シアニンブルーＧＨ」（青顔料／シアニンブルー）１部、カップリング剤として、日本ユニカー社製・「Ａ−１８７」（シランカップリング剤）０．３部、硬化剤として、ＢＴＤＡ（ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物）１５部、２−メチルイミダゾール ０．２部を加えてミキサーで混合して原材料混合物を調製した。
これを二軸混練機へ単位時間当たりの供給量が一定になるよう供給し、吐出物温度９５℃の溶融混合物を得た。これを冷却後に粉砕して分級し、平均粒径５０μｍの粉体塗料を得た。
【００４２】
＜比較例２＞
エポキシ樹脂として、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート１０１０」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）４０部、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート１００２」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）３０部と、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート５０５１」（臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）８０部、無機充填材として、龍森社製・「Ａ−１」（結晶破砕シリカ）１２０部、顔料として、石原産業社製・「ＴＴＯ−５５」（白顔料／酸化チタン）２９部、住友化学社製・「シアニンブルーＧＨ」（青顔料／シアニンブルー）１部、カップリング剤として、日本ユニカー社製・「Ａ−１８７」（シランカップリング剤）０．３部、硬化剤として、ＢＴＤＡ（ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物）１５部、２−メチルイミダゾール ０．２部を加えてミキサーで混合して原材料混合物を調製した。
これを二軸混練機へ単位時間当たりの供給量が一定になるよう供給し、吐出物温度１０８℃の溶融混合物を得た。これを冷却後に粉砕して分級し、平均粒径５０μｍの粉体塗料を得た。
【００４３】
実施例及び比較例の原材料組成、ならびに、得られた粉体塗料について評価を行った結果を表１に示す。用いた原材料及び評価方法は下記の通りである。
【００４４】
【表１】
【００４５】
１．原材料
Ａ．第１のエポキシ樹脂
（１）ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート１０１０」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂／エポキシ当量４０００：軟化点１４８℃）
【００４６】
Ｂ．第２のエポキシ樹脂
（１）ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート８２８」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂／エポキシ当量１８９：常温で液状）
（２）ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート１００１」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂／エポキシ当量４７５：軟化点６４℃）
【００４７】
Ｃ．第１・第２のエポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂
（１）ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート１００２」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂／エポキシ当量６５０、軟化点７８℃）
（２）ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート５０５１」（臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂／エポキシ当量６２５、軟化点１０５℃）
【００４８】
Ｄ．無機充填材
（１）龍森社製・「Ａ−１」（結晶破砕シリカ／平均粒径１２μｍ）
【００４９】
Ｅ．顔料
（１）石原産業社製・「ＴＴＯ−５５」（白顔料／酸化チタン）
（２）住友化学社製・「シアニンブルーＧＨ」（青顔料／シアニンブルー）
【００５０】
Ｆ．添加剤（カップリング剤）
（１）日本ユニカー社製・「Ａ−１８７」（シランカップリング剤）
【００５１】
Ｇ．硬化剤
（１）ＢＴＤＡ：ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物
（２）２ＭＺ：２−メチルイミダゾール
【００５２】
２．評価方法
（１）平滑性
約２０ｇの粉体塗料をアルミ皿中に均一に広げ、これを乾燥装置で１５０℃、３０分間加熱した後の表面平滑度について目視で判断した。各符号は下記の通りである。
○：表面が平滑である。
×：表面に波状のうねり、ピンホールまたは突起状異物があり平滑でない。
【００５３】
（２）ゲルタイム
ＪＩＳ Ｃ ２１６１に準拠して、１６５℃の熱盤上で測定した。
【００５４】
（３）曲げ強さ
ＪＩＳ Ｋ ７２０３に準拠して、下記の条件で曲げ破壊試験を行い、曲げ強さを測定した。
支点間距離：４０ｍｍ
試験片：幅１０ｍｍ、厚み２ｍｍ
試験速度：５ｍｍ／ｍｉｎ
【００５５】
（４）引張応力
ＪＩＳ Ｋ ７１１３に準拠して、下記の条件で曲げ引張り破壊試験を行い、引張応力を測定した。
試験片：幅４ｍｍ、厚み０．５ｍｍ
つかみ具間距離：１０ｍｍ
試験速度：５ｍｍ／ｍｉｎ
【００５６】
実施例１〜３はいずれも、エポキシ当量が２０００以上である第１のエポキシ樹脂と、軟化点が７０℃以下である第２のエポキシ樹脂とを含有する、本発明の粉体塗料であり、機械的強度に優れた塗膜を形成することができた。また、塗膜の平滑性についても良好なものであった。
一方、比較例１は、第１のエポキシ樹脂を用いなかったため、機械的強度が大きく低下したものとなった。比較例２は、第２のエポキシ樹脂を用いず、エポキシ樹脂と硬化剤との反応が実質的に進行しない温度域で溶融混合を行ったが、第１のエポキシ樹脂の溶融粘度が高く、分散混合性が不充分であったため、塗膜の機械的強度、平滑性ともに低下したものとなった。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明のエポキシ樹脂粉体塗料は、良好な塗装性と高い機械的強度を有し、電気・電子部品を絶縁外装する目的で使用されているエポキシ樹脂粉体塗料の塗膜に特に好適に用いることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エポキシ樹脂粉体塗料と、その製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エポキシ樹脂粉体塗料は、電気的特性、機械的特性、熱的特性に優れており、溶剤型塗料と比較して塗料中に溶剤を含有しないため、低公害で作業環境性にも優れたものであること、塗装直後でも使用できること、比較的安価であること、塗装時に余過剰分の塗料が回収利用できることなどの利点から、電子部品、ＯＡ機器、家電製品、建材、自動車部品等の絶縁保護装飾用塗料として、近年需要が高い。
【０００３】
これらの中でも特に、電気・電子部品を絶縁外装する用途においては、急激な加熱による膨張や外部からの衝撃により塗膜に割れや欠けが生じると絶縁破壊が発生するため、塗膜の機械的強度の向上に対する要求が常に存在する。
【０００４】
塗膜の機械的強度を向上させる手段としては、例えば、通常のエポキシ樹脂とともに、適量の内部可塑化液状エポキシ樹脂を用い、塗膜に可撓性を付与する方法がある（例えば、特許文献１参照。）。
しかしながら低融点のエポキシ樹脂を多く配合すると粉体塗料の融点が低下して、粉体塗料の粒子同士の融着が発生するなどの問題が起こる。
【０００５】
また、エポキシ樹脂として分子量が大きいものを用いる方法がある。エポキシ樹脂粉体塗料は常温で固体であるため、液状エポキシ樹脂塗料に比べて分子量が大きいエポキシ樹脂を配合することができる。これにより、エポキシ樹脂粉体塗料の粒子同士の融着を防止できるほか、塗膜の機械的強度の大幅な向上効果が期待される。
しかしながら、通常、分子量の大きいエポキシ樹脂は融点が高く固いため、多量に配合すると、エポキシ樹脂粉体塗料を製造する際、原料混合物の溶融混練時に均一分散させることが困難となる、粉砕性が悪く微粉砕できない、塗装溶融時の樹脂粘度が高く良好な塗装外観が得られにくい、等々の問題が起こる。
【０００６】
以上のように、従来のエポキシ樹脂粉体塗料においては、低融点のエポキシ樹脂や分子量の大きいエポキシ樹脂の配合量には限界があり、目的とする特性を付与するのが難しい場合があった。
【０００７】
【特許文献１】特開平０５−２７９４５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、生産性や塗装特性を損なうことなく、機械的強度に優れた塗膜を形成することができるエポキシ樹脂粉体塗料と、その製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的は、下記の本発明（１）〜（６）により達成される。
（１）エポキシ樹脂と、その硬化剤とを含有するエポキシ樹脂粉体塗料であって、上記エポキシ樹脂として、エポキシ当量が２０００以上である第１のエポキシ樹脂と、軟化点が７０℃以下である第２のエポキシ樹脂とを含有することを特徴とする、エポキシ樹脂粉体塗料。
（２）上記第１のエポキシ樹脂の含有量は、エポキシ樹脂全体に対して２５〜７５重量％
である上記（１）に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
（３）上記第１のエポキシ樹脂の含有量は、第１のエポキシ樹脂と、第２のエポキシ樹脂との合計に対して４０〜８５重量％である上記（１）又は（２）にエポキシ樹脂粉体塗料。
（４）さらに、無機充填材を含有する上記（１）ないし（３）のいずれかに記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
（５）上記粉体塗料全体に対して、エポキシ樹脂と硬化剤との合計量が２０〜９５重量％である上記（１）ないし（４）のいずれかに記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
（６）上記（１）ないし（５）のいずれかに記載のエポキシ樹脂粉体塗料の製造方法であって、
（ａ）上記第１のエポキシ樹脂と第２のエポキシ樹脂とを含有し、かつ、硬化剤を含有しない原料混合物を溶融混合する工程と、
（ｂ）上記溶融混合物に、硬化剤を含有する残りの原料混合物を溶融混合する工程と、を有することを特徴とする、エポキシ樹脂粉体塗料の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、エポキシ樹脂と、その硬化剤とを含有し、エポキシ樹脂として、エポキシ当量が２０００以上である第１のエポキシ樹脂と、軟化点が７０℃以下である第２のエポキシ樹脂とを含有することを特徴とする、エポキシ樹脂粉体塗料であり、従来のものと比較して、生産性や塗装特性を損なうことなく、機械的強度に優れた塗膜を形成することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明のエポキシ樹脂粉体塗料とその製造方法について説明する。
本発明のエポキシ樹脂粉体塗料（以下、単に「粉体塗料」と呼称することがある）は、エポキシ樹脂と、その硬化剤とを含有するエポキシ樹脂粉体塗料であって、上記エポキシ樹脂として、エポキシ当量が２０００以上である第１のエポキシ樹脂と、軟化点が７０℃以下である第２のエポキシ樹脂とを含有することを特徴とする。
また、本発明の粉体塗料の製造方法は、
（ａ）第１のエポキシ樹脂と第２のエポキシ樹脂とを含有し、かつ、硬化剤を含有しない原料混合物を溶融混合する工程と、
（ｂ）上記溶融混合物に、硬化剤を含有する残りの原料混合物を溶融混合する工程と、
を有することを特徴とする。
まず、本発明の粉体塗料について詳細に説明する。
【００１２】
本発明の粉体塗料は、エポキシ樹脂として、エポキシ当量が２０００以上である第１のエポキシ樹脂を用いる。これにより、塗膜に高い機械的強度を付与することができる。
そして、粉体塗料の生産性、塗膜表面の平滑性などを考慮すると、上記エポキシ当量が２０００以上、４５００以下であるものを用いることが好ましい。
【００１３】
上記第１のエポキシ樹脂としては特に限定されないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂のほか、これらを臭素化した臭素化ビスフェノール型エポキシ樹脂などが挙げられる。これらを単独又は２種以上組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、通常、塗装性やコスト面から、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を好適に用いることができる。
【００１４】
本発明の粉体塗料は、エポキシ樹脂として、上記第１のエポキシ樹脂とともに、軟化点が７０℃以下である第２のエポキシ樹脂を用いる。
これにより、上記第１のエポキシ樹脂により上記効果を付与できるとともに、粉体塗料製造時の生産性が低下するのを抑制することができる。
【００１５】
上記第２のエポキシ樹脂としては特に限定されないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、芳香族アミン型エポキシ樹脂のほか、これらを臭素化した臭素化エポキシ樹脂などが挙げられる。これらを単独又は２種以上組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、溶融粘度が低くコストも小さいことから、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を好適に用いることができる。
【００１６】
本発明の粉体塗料には、上記第１のエポキシ樹脂、第２のエポキシ樹脂のほか、これ以外のエポキシ樹脂を併用することができる。
上記併用できるエポキシ樹脂としては特に限定されないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、芳香族アミン型エポキシ樹脂のほか、これらを臭素化した臭素化エポキシ樹脂などが挙げられる。これらを単独又は２種以上組み合わせて用いることができる。
【００１７】
本発明の粉体塗料において、上記エポキシ樹脂の配合量としては特に限定されないが、上記第１のエポキシ樹脂の含有量は、エポキシ樹脂全体に対して２５〜７５重量％であることが好ましい。さらに好ましくは３０〜６５重量％である。これにより、第１のエポキシ樹脂による、塗膜の機械的強度向上の効果を高めることができる。
第１のエポキシ樹脂の配合量が上記下限値よりも少ないと、十分な機械的強度の向上効果が得られないことがある。一方、上記上限値を越えると、粉体塗料の配合によっては、加熱溶融時の粘度が高くなり、塗膜外観の低下などの塗装不良が発生することがある。
【００１８】
また、第１のエポキシ樹脂の含有量は、第１のエポキシ樹脂と、第２のエポキシ樹脂との合計に対して４０〜８５重量％であることが好ましい。さらに好ましくは４５〜７５重量％である。
これにより、粉体塗料の生産性や保存性を実質的に低下させることなく、第１のエポキシ樹脂による上記効果を発現させることができる。
第１のエポキシ樹脂の含有量が上記下限値未満の場合、第２のエポキシ樹脂の種類によっては塗膜の機械的強度が低下したり、粉体塗料の粒子同士の融着が発生したりする場合がある。一方、上記上限値を越えると、粉体塗料の配合によっては、加熱溶融時の粘度が高くなり、塗膜外観の低下などの塗装不良が発生することがある。
【００１９】
本発明の粉体塗料には、上記エポキシ樹脂の硬化剤を用いる。
ここで硬化剤としては特に限定されず、用いるエポキシ樹脂の種類や、粉体塗料が適用される目的に応じて種々のものを単独または複数を組み合わせ使用することができる。
具体的には、例えば、ジアミノジフェニルメタンやアニリン樹脂などの芳香族アミン、脂肪族アミンと脂肪族ジカルボン酸との縮合物、ジシアンジアミド及びその誘導体、各種イミダゾールやイミダゾリン化合物、アジピン酸、セバチン酸、フタル酸、マレイン酸、トリメリット酸、ベンゾフェノンジカルボン酸、ピロメリット酸などのポリカルボン酸またはその酸無水物、アジピン酸やフタル酸などのジヒドラジッド、フェノール、クレゾール、キシレノール、ビスフェノールＡなどとアルデヒドとの縮合物であるノボラック類、
カルボン酸アミド、メチロール化メラミン類、ブロック型イソシアヌレート類などが挙げられる。
これらの中でも、特に、酸無水物系硬化剤が好ましい。これにより、粉体塗料の硬化特性を向上させることができる。
【００２０】
なお、本発明の粉体塗料においては、上記硬化剤のほか、必要に応じて、３級アミン類、イミダゾール類、有機リン化合物などの硬化促進剤を併用することができる。本発明においては便宜上、これら硬化促進剤についても、硬化剤と呼称することとする。
【００２１】
上記硬化剤の配合量は、使用するエポキシ樹脂及び硬化剤の種類により適宜選定することができるが、硬化物の特性を考慮すると、一般的にはエポキシ樹脂に対して０．６〜１．２当量の範囲で使用することが好ましい。
【００２２】
本発明の粉体塗料においては、エポキシ樹脂と硬化剤との合計量が、粉体塗料全体に対して２０〜９５重量％であることが好ましい。さらに好ましくは４０〜７０重量％である。
これにより、粉体塗料の塗装性を良好なものとすることができる。上記合計量が上記下限値よりも少ないと塗膜の平滑性が低下することがあり、一方、上記上限値よりも多いと塗装後の硬化工程である焼成時にタレやトガリといった塗膜の外観不良を起こすことがある。
【００２３】
本発明の粉体塗料には、以上に説明したエポキシ樹脂、硬化剤のほか、無機充填材を配合することができる。これにより、粉体塗料の流動性を調整できるとともに、塗膜に機械的強度や耐熱性を付与することができる。
【００２４】
ここで用いられる無機充填材としては特に限定されないが、例えば、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、結晶又は溶融シリカ、タルク、カオリン、クレー、マイカ、ドロマイト、ウォラストナイト、ガラス繊維、ガラスビーズ、ジルコン、チタン化合物、モリブデン化合物などが挙げられる。これらを単独又は２種以上組み合わせて用いることができる。
【００２５】
上記無機充填材の粒径としては特に限定されないが、通常、平均粒径として５〜３０μｍのものが好ましく用いられる。これにより、粉体塗料溶融時に良好な流動性が付与され、塗装性がより向上し、さらには塗膜の機械的強度についても最適なものとすることができる。
【００２６】
本発明の粉体塗料において、無機充填材を配合する場合、その配合量としては特に限定されないが、粉体塗料全体に対して１０〜８０重量％であることが好ましい。さらに好ましくは３０〜６０重量％である。
これにより、粉体塗料の塗装性を良好なものにすることができる。配合量が上記下限値より少ないと、無機充填材の配合効果が充分でないことがある。一方、上記上限値よりも多いと塗膜の平滑性が低下することがある。
【００２７】
本発明の粉体塗料には、以上に説明した成分のほか、本発明の効果を損なわない範囲内で、各種顔料、難燃剤、レベリング剤、カップリング剤や消泡剤などの添加剤などを配合することができる。これらを単独又は２種以上組み合わせて用いることができる。
【００２８】
次に、本発明の粉体塗料の製造方法（以下、単に「製造方法」ということがある）について詳細に説明する。
本発明の製造方法は、上記本発明の粉体塗料の製造方法であって、
（ａ）第１のエポキシ樹脂と第２のエポキシ樹脂とを含有し、かつ、硬化剤を含有しない原料混合物を溶融混合する工程と、
（ｂ）上記溶融混合物に、硬化剤を含有する残りの原料混合物を溶融混合する工程と、
を有することを特徴とする。
【００２９】
本発明の製造方法においては、まず、
（ａ）第１のエポキシ樹脂と第２のエポキシ樹脂とを含有し、かつ、硬化剤を含有しない原料混合物を溶融混合する。
【００３０】
上記（ａ）工程において溶融混合される原料混合物は、第１のエポキシ樹脂と第２のエポキシ樹脂とを含有する。ここで用いられる第２のエポキシ樹脂は、軟化点が低く、溶融粘度も低いものであるため、（ａ）工程で得られる溶融混合物を、第１のエポキシ樹脂よりも溶融粘度の小さいものとすることができる。これにより、後述する（ｂ）工程における溶融混合時に必要とされる熱履歴を低減させることができる。
さらに、この原料混合物は、硬化剤を含有しない。これにより、（ａ）工程において必要とされる比較的高い熱履歴を、硬化剤に与えることなく、溶融混合物を調製することができる。
【００３１】
次に、本発明の製造方法においては、
（ｂ）上記溶融混合物に、硬化剤を含有する残りの原料混合物を溶融混合する。
【００３２】
上記（ｂ）工程では、上記（ａ）工程で得られた溶融混合物に、硬化剤を含有する残りの原料混合物を溶融混合する。（ａ）工程では、溶融粘度の高い第１のエポキシ樹脂と、溶融粘度が低い第２のエポキシ樹脂とがすでに溶融混合されており、（ｂ）工程で用いられる溶融混合物は、その溶融粘度が充分に低い水準まで適正化されているため、（ａ）工程よりも小さな熱履歴で、硬化剤を含有する残りの原料混合物と充分に混合することができる。
【００３３】
本発明の製造方法はこのように、上記（ａ）工程と、（ｂ）工程とを有することを特徴とする。
このように、原材料の溶融混合を２段階で行うことにより、第１のエポキシ樹脂のように溶融粘度が高く、溶融混練に高い熱履歴を必要とするものを用いても、硬化剤に与える熱履歴を必要最小限としながら、充分な精度で溶融混合することができる。これにより、粉体塗料の溶融特性を適正化し、特性のばらつきを低減させることができるとともに、第１のエポキシ樹脂による機械的強度の向上効果を有効に発現させることができる。
【００３４】
本発明の製造方法を実施する形態としては特に限定されないが、例えば、
（１）（ａ）工程において、第１のエポキシ樹脂、第２のエポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂のほか、無機充填材、顔料などの添加剤を含有する原料混合物を溶融混練して、次いで、（ｂ）工程において、上記（ａ）工程で得られた溶融混合物に、硬化剤を混合して溶融混合する方法、
（２）（ａ）工程において、第１のエポキシ樹脂と第２のエポキシ樹脂とを溶融混練して、次いで、（ｂ）工程において、上記（ａ）工程で得られた溶融混合物に、第１・第２のエポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂、無機充填材、添加剤、硬化剤を含有する原料混合物を混合して溶融混合する方法、
などを適用することができる。
また、上記（１）の方法において、（ａ）工程で用いられる原料混合物は、硬化剤以外の全原料を含有するものであってもよいし、例えば、第２のエポキシ樹脂の一部、第１・第２のエポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂、無機充填材、添加剤などの各々一部又は全部を（ｂ）工程において硬化剤とともに用いることもできる。ただし、第１のエポキシ樹脂に
ついては、全量を（ａ）工程で用いることが好ましい。
【００３５】
本発明の製造方法においては、上記（ａ）、（ｂ）工程のほか、他の工程を組み込むことができる。例えば、（ａ）工程で得られた溶融混合物は、そのまま（ｂ）工程に用いることもできるが、一旦冷却して粗粉砕してから用いることもできる。また、（ｂ）工程の後は、通常、得られたものを冷却して所定の粒度に微粉砕する工程を有することができる。
【００３６】
本発明の製造方法において、上記（ａ）、（ｂ）工程で用いられる装置としては特に限定されず、粉体塗料の製造に通常用いられる装置を適用することができる。
例えば、原料混合物の調製には、コンクリートミキサー、ヘンシャルミキサーなどのミキサーを用いることができ、原料混合物の溶融混合には、エクストルーダー、二軸混練機、加圧ニーダーなどの溶融混合装置のほか、撹拌装置、温調装置などを備えた通常の反応装置などを用いることができる。また、溶融混合後は、ハンマーミル、ボールミルなどの粉砕装置を用いて好適な粒度に粉砕し、これを分級操作等行うことにより、粉体塗料を得ることができる。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。また、実施例及び比較例に記載されている「部」は「重量部」、「％」は「重量％」を示す。
【００３８】
＜実施例１＞
第１のエポキシ樹脂として、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート１０１０」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）７５部、第２のエポキシ樹脂として、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート８２８」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）２５部、これら以外のエポキシ樹脂として、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート５０５１」（臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）５０部、無機充填材として、龍森社製・「Ａ−１」（結晶破砕シリカ）１２０部、顔料として、石原産業社製・「ＴＴＯ−５５」（白顔料／酸化チタン）２９部、住友化学社製・「シアニンブルーＧＨ」（青顔料／シアニンブルー）１部、カップリング剤として、日本ユニカー社製・「Ａ−１８７」（シランカップリング剤）０．３部を、ミキサーで混合して原材料混合物を調製した。これを加圧ニーダーに仕込み、１５０℃で６０分間溶融混合を行った後、冷却して粗粉砕した。
次に、上記粗粉砕したものに、硬化剤として、ＢＴＤＡ（ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物）１５部、２−メチルイミダゾール０．２部を加えてミキサーで混合し、これを二軸混練機へ単位時間当たりの供給量が一定になるよう供給し、吐出物温度１０５℃の溶融混合物を得た。これを冷却後に粉砕して分級し、平均粒径５０μｍの粉体塗料を得た。
【００３９】
＜実施例２＞
第１のエポキシ樹脂として、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート１０１０」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）４５部、第２のエポキシ樹脂として、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート１００１」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）５５部を用いた以外は、実施例１と同様にして粉体塗料を得た。
【００４０】
＜実施例３＞
第１のエポキシ樹脂として、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート１０１０」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）７５部、第２のエポキシ樹脂として、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート８２８」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）２５部を、撹拌装置、還流冷却器及び温度計を備えた反応装置に仕込み、１５０℃で１２０分間溶融混
合を行った後、冷却して粗粉砕した。
次に、上記粗粉砕したものに、第１・第２のエポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂として、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート１００２」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）２５部と、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート５０５１」（臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）２５部、無機充填材として、龍森社製・「Ａ−１」（結晶破砕シリカ）１２０部、顔料として、石原産業社製・「ＴＴＯ−５５」（白顔料／酸化チタン）２９部、住友化学社製・「シアニンブルーＧＨ」（青顔料／シアニンブルー）１部、カップリング剤として、日本ユニカー社製・「Ａ−１８７」（シランカップリング剤）０．３部、硬化剤として、ＢＴＤＡ（ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物）１５部、２−メチルイミダゾール ０．２部を加えてミキサーで混合し、これを二軸混練機へ単位時間当たりの供給量が一定になるよう供給し、吐出物温度１０５℃の溶融混合物を得た。これを冷却後に粉砕して分級し、平均粒径５０μｍの粉体塗料を得た。
【００４１】
＜比較例１＞
エポキシ樹脂として、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート１００１」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）２５部、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート１００２」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）７５部と、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート５０５１」（臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）５０部、無機充填材として、龍森社製・「Ａ−１」（結晶破砕シリカ）１２０部、顔料として、石原産業社製・「ＴＴＯ−５５」（白顔料／酸化チタン）２９部、住友化学社製・「シアニンブルーＧＨ」（青顔料／シアニンブルー）１部、カップリング剤として、日本ユニカー社製・「Ａ−１８７」（シランカップリング剤）０．３部、硬化剤として、ＢＴＤＡ（ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物）１５部、２−メチルイミダゾール ０．２部を加えてミキサーで混合して原材料混合物を調製した。
これを二軸混練機へ単位時間当たりの供給量が一定になるよう供給し、吐出物温度９５℃の溶融混合物を得た。これを冷却後に粉砕して分級し、平均粒径５０μｍの粉体塗料を得た。
【００４２】
＜比較例２＞
エポキシ樹脂として、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート１０１０」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）４０部、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート１００２」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）３０部と、ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート５０５１」（臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）８０部、無機充填材として、龍森社製・「Ａ−１」（結晶破砕シリカ）１２０部、顔料として、石原産業社製・「ＴＴＯ−５５」（白顔料／酸化チタン）２９部、住友化学社製・「シアニンブルーＧＨ」（青顔料／シアニンブルー）１部、カップリング剤として、日本ユニカー社製・「Ａ−１８７」（シランカップリング剤）０．３部、硬化剤として、ＢＴＤＡ（ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物）１５部、２−メチルイミダゾール ０．２部を加えてミキサーで混合して原材料混合物を調製した。
これを二軸混練機へ単位時間当たりの供給量が一定になるよう供給し、吐出物温度１０８℃の溶融混合物を得た。これを冷却後に粉砕して分級し、平均粒径５０μｍの粉体塗料を得た。
【００４３】
実施例及び比較例の原材料組成、ならびに、得られた粉体塗料について評価を行った結果を表１に示す。用いた原材料及び評価方法は下記の通りである。
【００４４】
【表１】
【００４５】
１．原材料
Ａ．第１のエポキシ樹脂
（１）ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート１０１０」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂／エポキシ当量４０００：軟化点１４８℃）
【００４６】
Ｂ．第２のエポキシ樹脂
（１）ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート８２８」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂／エポキシ当量１８９：常温で液状）
（２）ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート１００１」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂／エポキシ当量４７５：軟化点６４℃）
【００４７】
Ｃ．第１・第２のエポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂
（１）ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート１００２」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂／エポキシ当量６５０、軟化点７８℃）
（２）ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート５０５１」（臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂／エポキシ当量６２５、軟化点１０５℃）
【００４８】
Ｄ．無機充填材
（１）龍森社製・「Ａ−１」（結晶破砕シリカ／平均粒径１２μｍ）
【００４９】
Ｅ．顔料
（１）石原産業社製・「ＴＴＯ−５５」（白顔料／酸化チタン）
（２）住友化学社製・「シアニンブルーＧＨ」（青顔料／シアニンブルー）
【００５０】
Ｆ．添加剤（カップリング剤）
（１）日本ユニカー社製・「Ａ−１８７」（シランカップリング剤）
【００５１】
Ｇ．硬化剤
（１）ＢＴＤＡ：ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物
（２）２ＭＺ：２−メチルイミダゾール
【００５２】
２．評価方法
（１）平滑性
約２０ｇの粉体塗料をアルミ皿中に均一に広げ、これを乾燥装置で１５０℃、３０分間加熱した後の表面平滑度について目視で判断した。各符号は下記の通りである。
○：表面が平滑である。
×：表面に波状のうねり、ピンホールまたは突起状異物があり平滑でない。
【００５３】
（２）ゲルタイム
ＪＩＳ Ｃ ２１６１に準拠して、１６５℃の熱盤上で測定した。
【００５４】
（３）曲げ強さ
ＪＩＳ Ｋ ７２０３に準拠して、下記の条件で曲げ破壊試験を行い、曲げ強さを測定した。
支点間距離：４０ｍｍ
試験片：幅１０ｍｍ、厚み２ｍｍ
試験速度：５ｍｍ／ｍｉｎ
【００５５】
（４）引張応力
ＪＩＳ Ｋ ７１１３に準拠して、下記の条件で曲げ引張り破壊試験を行い、引張応力を測定した。
試験片：幅４ｍｍ、厚み０．５ｍｍ
つかみ具間距離：１０ｍｍ
試験速度：５ｍｍ／ｍｉｎ
【００５６】
実施例１〜３はいずれも、エポキシ当量が２０００以上である第１のエポキシ樹脂と、軟化点が７０℃以下である第２のエポキシ樹脂とを含有する、本発明の粉体塗料であり、機械的強度に優れた塗膜を形成することができた。また、塗膜の平滑性についても良好なものであった。
一方、比較例１は、第１のエポキシ樹脂を用いなかったため、機械的強度が大きく低下したものとなった。比較例２は、第２のエポキシ樹脂を用いず、エポキシ樹脂と硬化剤との反応が実質的に進行しない温度域で溶融混合を行ったが、第１のエポキシ樹脂の溶融粘度が高く、分散混合性が不充分であったため、塗膜の機械的強度、平滑性ともに低下したものとなった。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明のエポキシ樹脂粉体塗料は、良好な塗装性と高い機械的強度を有し、電気・電子部品を絶縁外装する目的で使用されているエポキシ樹脂粉体塗料の塗膜に特に好適に用いることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂と、その硬化剤とを含有するエポキシ樹脂粉体塗料であって、前記エポキシ樹脂として、エポキシ当量が２０００以上である第１のエポキシ樹脂と、軟化点が７０℃以下である第２のエポキシ樹脂とを含有することを特徴とする、エポキシ樹脂粉体塗料。
【請求項２】
前記第１のエポキシ樹脂の含有量は、エポキシ樹脂全体に対して２５〜７５重量％である請求項１に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
【請求項３】
前記第１のエポキシ樹脂の含有量は、第１のエポキシ樹脂と、第２のエポキシ樹脂との合計に対して４０〜８５重量％である請求項１又は２にエポキシ樹脂粉体塗料。
【請求項４】
さらに、無機充填材を含有する請求項１ないし３のいずれかに記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
【請求項５】
前記粉体塗料全体に対して、エポキシ樹脂と硬化剤との合計量が２０〜９５重量％である請求項１ないし４のいずれかに記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載のエポキシ樹脂粉体塗料の製造方法であって、（ａ）前記第１のエポキシ樹脂と第２のエポキシ樹脂とを含有し、かつ、硬化剤を含有しない原料混合物を溶融混合する工程と、
（ｂ）前記溶融混合物に、硬化剤を含有する残りの原料混合物を溶融混合する工程と、
を有することを特徴とする、エポキシ樹脂粉体塗料の製造方法。
【請求項１】
エポキシ樹脂と、その硬化剤とを含有するエポキシ樹脂粉体塗料であって、前記エポキシ樹脂として、エポキシ当量が２０００以上である第１のエポキシ樹脂と、軟化点が７０℃以下である第２のエポキシ樹脂とを含有することを特徴とする、エポキシ樹脂粉体塗料。
【請求項２】
前記第１のエポキシ樹脂の含有量は、エポキシ樹脂全体に対して２５〜７５重量％である請求項１に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
【請求項３】
前記第１のエポキシ樹脂の含有量は、第１のエポキシ樹脂と、第２のエポキシ樹脂との合計に対して４０〜８５重量％である請求項１又は２にエポキシ樹脂粉体塗料。
【請求項４】
さらに、無機充填材を含有する請求項１ないし３のいずれかに記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
【請求項５】
前記粉体塗料全体に対して、エポキシ樹脂と硬化剤との合計量が２０〜９５重量％である請求項１ないし４のいずれかに記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載のエポキシ樹脂粉体塗料の製造方法であって、（ａ）前記第１のエポキシ樹脂と第２のエポキシ樹脂とを含有し、かつ、硬化剤を含有しない原料混合物を溶融混合する工程と、
（ｂ）前記溶融混合物に、硬化剤を含有する残りの原料混合物を溶融混合する工程と、
を有することを特徴とする、エポキシ樹脂粉体塗料の製造方法。
【公開番号】特開２００６−９６８９０（Ｐ２００６−９６８９０Ａ）
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２８５６５９（Ｐ２００４−２８５６５９）
【出願日】平成１６年９月３０日（２００４．９．３０）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月３０日（２００４．９．３０）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Ｆターム（参考）】
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