(57)【要約】      （修正有）【課題】摩擦帯電方式での付着性が良好で、耐熱性に優れた塗膜を得ることができるエポキシ樹脂粉体塗料の提供。【解決手段】エポキシ樹脂と硬化剤を含有し、前記硬化剤が化学式（Ｉ）で示される１，３，４，６−テトラキス（カルボキシアルキル）グリコールウリル化合物であるエポキシ樹脂粉体塗料。2015127390.tif 000006（ｎは０又は１；Ｒ１及びＲ２は同一又は異なって、Ｈ又は低級アルキル基）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂と硬化剤を含有し、前記硬化剤が化学式（Ｉ）で示される１，３，４，６−テトラキス（カルボキシアルキル）グリコールウリル化合物であることを特徴とするエポキシ樹脂粉体塗料。
【化１】
2015127390.tif 000005
（式中、ｎは０または１を表し、Ｒ１およびＲ２は同一または異なって、水素原子または低級アルキル基を表す。）
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
エポキシ樹脂粉体塗料は、従来の溶剤型塗料とは異なり、塗料中に溶剤を含有しないため、低公害で作業環境性に優れており、熱的特性、機械的特性、電気的特性にも優れている。さらに、エポキシ樹脂粉体塗料は、比較的安価であること、余過剰分の塗料を回収・再利用できること、多層の重ね塗りにより塗膜（硬化物）を厚くできること、塗装直後でも使用に供しうることなどの利点から、電子部品、ＯＡ機器、家電製品、建材、自動車部品などの絶縁保護装飾用塗料として近年需要が高い。
【０００３】
粉体塗料の塗装方法としては、従来からコロナ帯電方式が採用されている。コロナ帯電方式とは、高電圧の印加によりコロナ放電を起こし、粉体塗料に静電気を帯びさせる方法である。高電圧の印加により、帯電部と被塗装物の間に電界が発生しファラデーケージ効果が生じるため、凹部へは粉体が入りにくく、逆に凸部には粉体が付着しすぎるといった問題が生じる。また、空気中に大量のフリーイオンが発生するため、被塗装物表面では逆電離現象により塗装表面にピンホールが起こりやすく、塗装表面がきれいに仕上がらない。さらに、高電圧を印加するため、作業者への安全性に問題がある。
【０００４】
近年コロナ帯電方式の問題を解決する方法として、摩擦帯電方式が挙げられる。摩擦帯電方式とは、粉体塗料と塗装機内壁の摩擦により、粉体塗料に静電気を帯びさせる方法である。高電圧を使用しないため、ファラデーケージ効果が生じず、粉体塗料の凹部への入り込み性が優れている。また、フリーイオンが発生しないため、ピンホールを防止でき、塗装表面をきれいに仕上げることができる。さらに、作業者への安全性も向上する。
しかしながら、摩擦帯電方式は、粉体塗料と塗装機内壁との摩擦による帯電のみで静電気を発生させるため、粉体塗料の帯電量が少ない。また粉体塗料の組成により帯電量が大きく異なるなどの難点がある（特許文献１、２参照）。
【０００５】
特にエポキシ樹脂粉体塗料の場合に、硬化剤として酸無水物を使用すると、その帯電量が低下し、粉体塗料の付着量を十分に確保できないという問題があった。
なお、耐熱性と絶縁性に優れた塗膜を得ることができるため、高温環境下で使用される電装モーターの絶縁塗料などの材料としては適している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１４７７３２号公報
【特許文献２】特開２００３−０３３７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、摩擦帯電方式での付着性が良好で、且つ耐熱性に優れた塗膜を得ることができるエポキシ樹脂粉体塗料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、前記の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、エポキシ樹脂の硬化剤として、グリコールウリル骨格を有するカルボン酸化合物を使用することにより、所期の目的を達成することを見出し、本発明を完遂するに至ったものである。
即ち、本発明は、エポキシ樹脂と硬化剤を含有し、前記硬化剤が化学式（Ｉ）で示される１，３，４，６−テトラキス（カルボキシアルキル）グリコールウリル化合物であることを特徴とするエポキシ樹脂粉体塗料である。
【０００９】
【化１】
2015127390.tif 000002
（式中、ｎは０または１を表し、Ｒ１およびＲ２は同一または異なって、水素原子または低級アルキル基を表す。）
【発明の効果】
【００１０】
本発明のエポキシ樹脂粉体塗料は、摩擦帯電方式での付着性が良好で、且つ耐熱性に優れた塗膜を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のエポキシ樹脂粉体塗料（以下、単に「粉体塗料」と云うことがある）に配合され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、ノボラック型エポキシ樹脂などが挙げられる。これらを単独または組み合わせて使用してもよい。
【００１２】
また、エポキシ樹脂として、下記の化学式（II）で示されるグリシジルグリコールウリル化合物を使用してもよい。
【００１３】
【化２】
2015127390.tif 000003
（式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なって、水素原子、低級アルキル基またはフェニル基を表し、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、同一または異なって、水素原子またはグリシジル基を表す。）
【００１４】
化学式（II）で示されるグリシジルグリコールウリル化合物としては、
１−グリシジルグリコールウリル、
１，３−ジグリシジルグリコールウリル、
１，４−ジグリシジルグリコールウリル、
１，６−ジグリシジルグリコールウリル、
１，３，４−トリグリシジルグリコールウリル、
１，３，４，６−テトラグリシジルグリコールウリル、
１−グリシジル−３ａ−メチルグリコールウリル、
１，３−ジグリシジル−３ａ−メチルグリコールウリル、
１，４−ジグリシジル−３ａ−メチルグリコールウリル、
１，６−ジグリシジル−３ａ−メチルグリコールウリル、
１，３，４−トリグリシジル−３ａ−メチルグリコールウリル、
１，３，４，６−テトラグリシジル−３ａ−メチルグリコールウリル、
１−グリシジル−３ａ，６ａ−ジメチルグリコールウリル、
１，３−ジグリシジル−３ａ，６ａ−ジメチルグリコールウリル、
１，４−ジグリシジル−３ａ，６ａ−ジメチルグリコールウリル、
１，６−ジグリシジル−３ａ，６ａ−ジメチルグリコールウリル、
１，３，４−トリグリシジル−３ａ，６ａ−ジメチルグリコールウリル、
１，３，４，６−テトラグリシジル−３ａ，６ａ−ジメチルグリコールウリル、
１−グリシジル−３ａ，６ａ−ジフェニルグリコールウリル、
１，３−ジグリシジル−３ａ，６ａ−ジフェニルグリコールウリル、
１，４−ジグリシジル−３ａ，６ａ−ジフェニルグリコールウリル、
１，６−ジグリシジル−３ａ，６ａ−ジフェニルグリコールウリル、
１，３，４−トリグリシジル−３ａ，６ａ−ジフェニルグリコールウリル、
１，３，４，６−テトラグリシジル−３ａ，６ａ−ジフェニルグリコールウリルなどが挙げられる。
【００１５】
本発明のエポキシ樹脂粉体塗料において、エポキシ樹脂の配合量としては、粉体塗料全体の重量に対して、３０〜６０重量％とすることが好ましく、４０〜５５重量％とすることがより好ましい。エポキシ樹脂の配合量をこの範囲とすることで、粉体塗料の塗装性が良好になる。
なお、配合量が３０重量％よりも少ないと、塗膜の平滑性が低下する虞があり、６０重量％よりも多いと、硬化時にタレなどの外観不良を惹起する虞がある。
【００１６】
本発明のエポキシ樹脂粉体塗料は、硬化剤として、前記の化学式（Ｉ）で示される１，３，４，６−テトラキス（カルボキシアルキル）グリコールウリル化合物を含有する。これにより粉体塗料の付着性を増大させることができ、その硬化物である塗膜は、優れた耐熱性や強度を発揮する。
【００１７】
化学式（Ｉ）で示される１，３，４，６−テトラキス（カルボキシアルキル）グリコールウリル化合物としては、
１，３，４，６−テトラキス（カルボキシルメチル）グリコールウリル、
１，３，４，６−テトラキス（２−カルボキシルエチル）グリコールウリル、
１，３，４，６−テトラキス（カルボキシルメチル）−３ａ−メチルグリコールウリル、
１，３，４，６−テトラキス（２−カルボキシルエチル）−３ａ−メチルグリコールウリル、
１，３，４，６−テトラキス（カルボキシルメチル）−３ａ，６ａ−ジメチルグリコールウリル、
１，３，４，６−テトラキス（２−カルボキシルエチル）−３ａ，６ａ−ジメチルグリコールウリルなどが挙げられる。
【００１８】
本発明のエポキシ樹脂粉体塗料において、硬化剤の配合量としては、粉体塗料全体の重量に対して、０．５〜２０重量％とすることが好ましく、３〜１５重量％とすることがより好ましい。硬化剤の配合量をこの範囲とすることで、粉体塗料の付着性が良好になり、塗膜の耐熱性が向上する。
なお、配合量が０．５重量％よりも少ないと、粉体塗料の硬化性が不十分であり、良好な特性を有する塗膜を得ることが出来ない。一方、２０重量％よりも多いと、硬化速度が極端に速くなるため、ボイドの発生やレベリング性の低下のため、塗装表面がきれいに仕上がらない虞がある。
【００１９】
また、本発明のエポキシ樹脂粉体塗料には、無機充填剤などの添加剤を配合することができる。無機充填剤としては、特に制限はないが、例えば、シリカ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、珪酸カルシウムなどが挙げられ、これらを単独または２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００２０】
本発明のエポキシ樹脂粉体塗料において、無機充填剤の配合量としては、粉体塗料全体の重量に対して、３０〜６０重量％とすることが好ましく、４０〜５５重量％とすることがより好ましい。
配合量が３０重量％よりも少ないと、硬化時に外観不良を惹起する虞があり、６０重量％よりも多いと、塗膜の平滑性が低下する虞がある。
【００２１】
無機充填剤の粒径は、特に制限はないが、粉体塗料に良好な流動性を与え、硬化後の塗膜の強度を高めるため、平均粒径として３０μｍ以下のものが好ましい。
【００２２】
なお、無機充填剤以外の添加剤としては、本発明の効果を損なわない範囲内において、酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラックなどの着色顔料、レベリング剤、硬化促進剤などが挙げられる。
【００２３】
本発明のエポキシ樹脂粉体塗料は、前記のエポキシ樹脂、硬化剤、添加剤をエクストルーダー、ロールなどの溶融混練装置により溶融混練して粉砕する方法、またはヘンシェルミキサー等の分散混合装置により分散混合する方法などにより調製することができる。
【００２４】
また、本発明のエポキシ樹脂粉体塗料については、帯電性を向上させる為に、粉砕混合や乾式混合により流動性調整剤として無機微粒子を配合してもよい。
【実施例】
【００２５】
以下、本発明を実施例および比較例によって具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、実施例および比較例において使用した主原料と、同じく採用した評価試験は以下のとおりである。
【００２６】
［主原料］
・ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱化学株式会社製、商品名「ｊＥＲ１０５５」、エポキシ当量８５０）
・１，３，４，６−テトラキス（２−カルボキシエチル）グリコールウリル
・３，３′，４，４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（和光純薬工業株式会社製）
・ジシアンジアミド（三菱化学株式会社製、商品名「ＤＩＣＹ７」）
・２−フェニルイミダゾール（四国化成工業株式会社製、商品名「２ＰＺ」）
・炭酸カルシウム（白石カルシウム株式会社製、商品名「白艶華Ｏ」、平均粒径３０μｍ）
【００２７】
［評価試験］
（１）粉体特性評価／付着量
摩擦帯電式塗装機を用いて、鉄角棒（１２×１２×５０ｍｍ）に２０秒間塗装し、付着した粉体重量から膜厚を算出した。
（２）硬化物特性評価／塗装外観
粉体塗料を塗布した冷間圧延鋼板を、高周波により２００℃まで昇温、硬化して、目視にて外観を観察した。判定の結果を、次の３段階で示した。
◎：外観が優れている
○：実用上問題ないレベル
×：実用上問題があるレベル
（３）ガラス転移温度（Ｔｇ）
２００℃／３０分間加熱し、得られた硬化物について、ＴＭＡ法によりガラス転移温度（Ｔｇ）を測定した。
【００２８】
〔実施例１〕
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂４０重量部と、１，３，４，６−テトラキス（２−カルボキシエチル）グリコールウリル１０重量部と、２−フェニルイミダゾール０．１重量部と、炭酸カルシウム５０重量部を、ヘンシェルミキサーを用いて２０分間混合した。続いて、エクストルーダーを用いて混練後、粉砕し、平均粒子径３０〜５０μｍのエポキシ樹脂粉体塗料を調製した。
このエポキシ樹脂粉体塗料について評価試験を行ったところ、得られた試験結果は、表１に示したとおりであった。
【００２９】
〔比較例１〜２〕
実施例１と同様にして、表１に示す組成のエポキシ樹脂粉体塗料を調製し、評価試験を行った。得られた試験結果は、表１に示したとおりであった。
【００３０】
【表１】
2015127390.tif 000004