(57)【要約】【課題】  エポキシ樹脂粉体塗料の基本特性を維持しつつ、硬化後の塗膜が耐熱性と加湿処理後の密着性を兼ね備えたエポキシ樹脂粉体塗料を提供するものである。【解決手段】  エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、無機充填材（Ｃ）、及び、シランカップリング剤（Ｄ）を含有することを特徴とするエポキシ樹脂粉体塗料で、特に硬化剤（Ｂ）が酸無水物系硬化剤、シランカップリング剤（Ｄ）がアミノシランカップリング剤であるエポキシ樹脂粉体塗料。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、無機充填材（Ｃ）、及び、シランカップリング剤（Ｄ）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】
前記硬化剤（Ｂ）が、酸無水物系硬化剤である請求項１記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
【請求項３】
前記シランカップリング剤（Ｄ）の含有量が、前記粉体塗料全体に対して０．１〜０．４重量％である請求項１または２に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
【請求項４】
前記シランカップリング剤（Ｄ）が、アミノシランカップリング剤である請求項１、２及び３に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
【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、従来の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、多層の重ね塗りが可能で塗膜厚みを厚くできること、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、広く使用されている。
【０００３】
特に高温下で使用される車載モーター等のスロット絶縁の目的で塗装する場合、塗膜に耐熱性が要求される。耐熱性を向上させる手段として酸無水物系の硬化剤を使用するが、加湿処理後の密着性に劣る欠点がある。密着性を向上させる手段としてはジシアンジアミド系硬化剤を使用する方法等があるが耐湿性に劣る欠点がある（例えば非特許文献１参照）。
【０００４】
【非特許文献１】株式会社昭晃堂刊  新エポキシ樹脂  著：垣内  弘  Ｐ．２３８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、エポキシ樹脂粉体塗料の基本特性を維持しつつ、硬化後の塗膜が耐熱性と加湿処理後の密着性を兼ね備えたエポキシ樹脂粉体塗料を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明（１）〜（４）により達成される。
（１）エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、無機充填材（Ｃ）、及び、シランカップリング剤（Ｄ）を含有することを特徴とするエポキシ樹脂粉体塗料。
（２）前記硬化剤（Ｂ）が酸無水物系硬化剤である（１）記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
（３）前記シランカップリング剤（Ｄ）の含有量が、前記粉体塗料全体に対して０．１〜０．４重量％である（１）または（２）に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
（４）前記シランカップリング剤（Ｄ）が、アミノシランカップリング剤である（１）、（２）及び（３）に記載のエポキシ樹脂粉体塗料。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、エポキシ樹脂粉体塗料の基本特性を維持しつつ、硬化後の塗膜が耐熱性と加湿処理後の密着性を兼ね備えたエポキシ樹脂粉体塗料を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の粉体塗料は、エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、無機充填材（Ｃ）、及び、シランカップリング剤（Ｄ）を含有することを特徴とする。
以下、本発明のエポキシ樹脂粉体塗料（以下、単に「粉体塗料」ということがある）について詳細に説明する。
【０００９】
本発明の粉体塗料に用いられるエポキシ樹脂（Ａ）としては、特に限定されず、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、ビフェニル型エポキシ樹脂などを用いることができ、これらを単独または混合して用いてもよい。これらの中でも、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用いた場合は、塗膜が機械的特性、電気的特性に優れたものになり好ましい。また、これらのエポキシ樹脂の分子量やエポキシ当量なども特に限定されず、粉体塗料の配合や要求される性状に合わせて適宜選択すればよい。
一例を挙げると、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用いた場合は、エポキシ当量が４５０〜２０００であるのものを用いると、粉体塗料の塗装性が優れたものになり好ましい。
【００１０】
エポキシ樹脂（Ａ）の含有量についても特に限定されないが、後述する硬化剤（Ｂ）、及び、無機充填材（Ｃ）との合計量に対して２５〜５５重量％であることが好ましく、さらに好ましくは３５〜５０重量％である。エポキシ樹脂（Ａ）をかかる範囲の含有量とすることで、粉体塗料の塗装性、即ち塗膜の平滑性や塗装後の硬化工程である焼成時に外観を良好なものにできる。
【００１１】
本発明の粉体塗料に用いられる硬化剤（Ｂ）としては、一般にエポキシ樹脂用の酸無水物系硬化剤として用いられている公知のものが使用できる。これらの中でも、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用いた場合は、芳香族酸無水物を用いると耐熱性に優れ好ましい。なお、硬化剤（Ｂ）の含有量についても特に限定されず、用いるエポキシ樹脂の種類、硬化剤の種類などを考慮して適宜設定すればよい。
【００１２】
本発明の粉体塗料に用いられる無機充填材（Ｃ）としては特に限定されないが、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、珪酸カルシウム、タルク等が挙げられ、これらを単独または混合して用いることができる。
無機充填材（Ｃ）の含有量についても特に限定されないが、エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、及び、無機充填材（Ｃ）の合計量に対して３５〜６５重量％であることが好ましく、さらに好ましくは４０〜５５重量％である。無機充填材（Ｃ）をかかる範囲の配合量とすることで、粉体塗料の塗装性を良好なものにできる。配合量が上記下限値よりも少ないと焼成時にタレやトガリといった外観上の不具合を起こすことがあり、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。
また、無機充填材（Ｃ）の粒径は特に限定されないが、通常、平均粒径として２〜３０μｍのものが用いられる。かかる平均粒径を有する無機充填材を用いることにより、粉体塗料に良好な流動性と塗膜の強度を付与することができる。
【００１３】
本発明の粉体塗料は、シランカップリング剤（Ｄ）を含有することを特徴とする。
シランカップリング剤（Ｄ）を含有することで、硬化後の塗膜の耐熱性と加湿処理後の密着性を両立させることができる。特に、密着性を向上させることで、硬化後の被塗装物が搬送時などに衝撃を受けたときの塗膜割れを防止することができる。
【００１４】
シランカップリング剤（Ｄ）の含有量は、粉体塗料全体に対して０．１〜０．４重量％であることが好ましく、さらに好ましくは０．２〜０．３重量％である。これにより、硬化後の塗膜の靭性、耐電圧性、耐熱性、機械的特性等を良好なものとすることができる。
【００１５】
また、上記シランカップリング剤（Ｄ）が、アミノシランカップリング剤であることが好ましい。アミノシランカップリング剤としては、特に限定されず、例えば、γ−アミノプロピルトリエトキシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどを用いることができ、これらを単独または混合して用いてもよい。これらの中でも、γ−アミノプロピルトリエトキシランを用いた場合は、塗膜の耐熱性、加湿処理後の密着性が優れたものになり好ましい。
【００１６】
なお、本発明の粉体塗料には上記配合物のほかにも、本発明の目的を損なわない範囲内で酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラック等の着色顔料、レベリング剤、硬化促進剤等を配合してもよい。
【００１７】
次に本発明のエポキシ樹脂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）について説明する。
本発明の製造方法は、エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、無機充填材（Ｃ）、及び、シランカップリング剤（Ｄ）を含有する原材料混合物を溶融混練後、これを粉砕してエポキシ樹脂粉体塗料を得ることを特徴とする。上記原材料混合物を溶融混錬後、粉砕するにより、粉体塗料中における各成分の均一分散性を高めることができる。
【００１８】
本発明の製造方法において、上記原材料混合物を溶融混練して粉砕する方法を具体的に示すと、例えば、上記原材料混合物を、エクストルーダー等の溶融混練装置により８０〜１２０℃で溶融混合し、冷却後ハンマーミル等で粗砕する。これを、粉砕装置を用いて適当な粒度に粉砕した後、分級することができる。
【００１９】
また、本発明の粉体塗料については、粉体の流動性向上のため、シリカなどの微粉末で粉体塗料粒子の表面を被覆することもできる。このような処理を行なう方法としては、粉砕時に微粉末を添加しながら混合する粉砕混合やヘンシェルミキサー等による乾式混合を用いることができる。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明を実施例、比較例を用いて具体的に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
実施例、比較例で用いた原材料は次のとおりである。
（１）エポキシ樹脂：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン株式会社製・エピコート１０５５、エポキシ当量８５０）
（２）硬化剤：３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物
（３）硬化促進剤：２−フェニルイミダゾール
（４）無機充填材：炭酸カルシウム（丸尾カルシウム株式会社製・タンカルＮ−３５、平均粒径２２μｍ）
（５）アミノシランカップリング剤：γ−アミノプロピルトリエトキシラン（ジーイー東芝シリコーン株式会社製・Ａ−１１００）
（６）エポキシシランカップリング剤：γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ジーイー東芝シリコーン株式会社製・Ａ−１８７）
（７）チタンカップリング剤：（味の素ファインテクノ株式会社製・プレンアクトＫＲ４６Ｂ）
【００２１】
＜実施例１＞
エポキシ樹脂４０重量部、硬化剤２．９重量部、硬化促進剤０．１重量部、無機充填材として炭酸カルシウム５７重量部、アミノシランカップリング剤０．１重量部をヘンシェルミキサーにより２０分間混合して、原材料混合物を調製した。これを、エクストルーダーを用いて混練後、粉砕装置にて粉砕して粉体塗料を得た。
【００２２】
＜実施例２＞
アミノシランカップリング剤を０．１５重量部に増量した以外は、実施例１と同様にして粉体塗料を得た。
【００２３】
＜実施例３＞
アミノシランカップリング剤を０．２５重量部に増量した以外は、実施例１と同様にして粉体塗料を得た。
【００２４】
＜実施例４＞
エポキシ樹脂４０重量部、硬化剤２．９重量部、硬化促進剤０．１重量部、無機充填材として炭酸カルシウム５７重量部、エポキシシランカップリング剤０．２５重量部をヘンシェルミキサーにより２０分間混合して、原材料混合物を調製した。これを、エクストルーダーを用いて混練後、粉砕装置にて粉砕して粉体塗料を得た。
【００２５】
＜比較例１＞
アミノシランカップリング剤を用いず、エポキシ樹脂４０重量部、硬化剤２．９重量部、硬化促進剤０．１重量部、無機充填材として炭酸カルシウム５７重量部をヘンシェルミキサーにより２０分間混合して、原材料混合物を調製した。これを、エクストルーダーを用いて混練後、粉砕装置にて粉砕して平均粒子径２０〜５０μｍの粉体塗料を得た。
【００２６】
＜比較例２＞
エポキシ樹脂４０重量部、硬化剤２．９重量部、硬化促進剤０．２５重量部、無機充填材として炭酸カルシウム５７重量部、チタンカップリング剤Ｃ０．１重量部をヘンシェルミキサーにより２０分間混合して、原材料混合物を調製した。これを、エクストルーダーを用いて混練後、粉砕装置にて粉砕して粉体塗料を得た。
【００２７】
実施例及び比較例の粉体塗料について、その配合を表１に示す。なお、表１に記載されている原材料の配合量は「重量部」を示す。
【００２８】
【表１】
2008056838.tif 000002
【００２９】
実施例及び比較例で得られた粉体塗料について、次の評価を行った。
（１）ハンマー衝撃試験
鋼棒（１２．５×１２．５×５０ｍｍ）に塗膜の厚さが平坦部で約２５０μｍとなるように静電塗装装機により塗装した。これを３００ｋＨｚの高周波により、１２０秒間で２３０℃まで加熱して硬化した。この塗装物を６０℃／８５％ＲＨで１２時間処理した後、塗膜をハンマーで叩いて塗膜密着性を評価した。
ハンマー衝撃後の塗膜の剥離状態を観察し、凝集破壊で密着性に優れているものを◎、凝集破壊と一部界面剥離のあるものを○、凝集破壊と界面剥離が同程度のものを△、界面剥離で密着性に劣るものを×とした。
【００３０】
（２）耐熱性
鋼板（１．６×７０×１００ｍｍ）に塗膜の厚さが平坦部で約２５０μｍとなるように静電塗装装機により塗装した。これを３００ｋＨｚの高周波により、１２０秒間で２３０℃まで加熱して硬化した。この塗装物を２４０℃の乾燥機中に放置して塗膜が割れるまでの時間を測定した。
上記評価の結果を表２に示す。
【００３１】
【表２】
2008056838.tif 000003
【００３２】
実施例１〜３は、エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材、及び、アミノシランカップリング剤を含有する本発明の粉体塗料であり、アミノシランカップリング剤を含有しない比較例１〜３に比較していずれも耐熱性等の基本特性は同等であったが、ハンマー衝撃試験において塗膜の剥離状態が凝集破壊となっており塗膜の加湿処理後の密着性が向上していることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明のエポキシ樹脂粉体塗料は、硬化後の塗膜が耐熱性と加湿処理後の密着性ともに優れており、高温下で使用される車載モーター等の塗装にも好適に用いられる。