CN1181398A - 粉末涂料、使用该粉末涂料的涂装方法及所得到的涂膜 - Google Patents

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Abstract

本发明是含有以成膜性树脂为主要成分的粉末的粉末涂料,该粉末的体积平均粒径为30μm以下,并且在该体积平均粒径的1/5倍以下的粒径的粒子含量为5%(重量)以下。用电晕放电处理或摩擦带电处理使该粉末带电,喷吹到被涂装物上使之静电附着,然后加热,即使对于具有非平面部位的形状复杂的被涂装物,粉末涂料的贯入性也很好,可以形成厚度均一的涂膜。

Description

粉末涂料、使用该粉末涂料的涂装 方法及所得到的涂膜
本发明是关于粉末涂料、使用该粉末涂料的涂装方法及所得到的涂膜。
粉末涂料不需要使用有机溶剂就可以形成涂膜，因此，作为无公害、节省资源的涂料，近年来倍受注目，其使用量显著增加，同时其应用领域也在不断扩大。
这样的粉末涂料，一般是由以成膜性附脂为主要成分的粉末构成，通常采用静电粉末涂装法涂布到被涂装物上。静电粉末涂装法是采用电晕带电法或磨擦带电法使粉末涂料带电，对接地的被涂装物喷吹该粉末涂料，使之静电附着后，加热、溶化形成涂膜。
采用上述静电粉末涂装法时，为了在被涂装物上形成厚度均一的涂膜，必须使带电的粉末涂料均匀附着在被涂装物的整个表面上。但是，在被涂装物上有复杂的非平面部分的情况下，特别是箱形被涂装物或带有弯曲部分的被涂装物之类具有凹状部或凸状部等非平面部分的被涂装物的场合，粉末涂料难以进入非平面部位，附着在非平面部位的粉末涂料量往往比附着在其它部位的粉末涂料量要少。因此，在这种情况下，非平面部位上形成的涂膜厚度比其它部位上形成的涂膜厚度要小，难以在被涂装物的整个表面上形成厚度均一的涂膜。特别是采用电晕带电法使粉末涂料带电时，由于法拉第笼蔽效应，粉末涂料难以附着到非平面部位上，在被涂装物上形成的涂膜厚度往往不均匀。另外，采用磨擦带电法使粉末涂料带电时，对于网状或复杂形状的小型部件等被涂装物，与采用电晕带电法相比，虽然可以提高粉末涂料的涂着效率和付回性，但被涂装物是波板状或箱状等带有许多平面部位的立体构件时，在非平面部位上粉末涂料难以附着，与采用电晕带电法同样，容易造成涂膜厚度不均匀。
本发明的目的是，提供对于具有非平面部位的复杂形状的被涂装物也能形成厚度均匀的涂膜的粉末涂料、使用该粉末涂料的涂装方法和由此而得到的涂膜。
即，本发明是：
(1)粉末涂料，该粉末涂料是含有以成膜性树脂为主要成分的粉末的粉末涂料，其特征是，该粉末的体积平均粒径在30μm以下，并且在该体积平均粒径的1/5倍以下的粒径的粒子含量为5％(重量)以下。
(2)上述(1)中所述的粉末涂料，其中，粉末的体积平均粒径是5-30μm。
(3)上述(1)中所述的粉末涂料，其中，所述粉末中体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子含量为5％(重量)以下，并且上述体积平均粒径的3倍以上粒径的粒子含量为5％(重量)以下。
(4)上述(1)中所述的粉末涂料，其中，所述粉末的介电常数是2.0-6.0。
(5)上述(1)中所述的粉末涂料，其中，所述粉末在施加100V电压时的体积电阻系数是1×1014Ω·cm以上。
(6)上述(1)中所述的粉末涂料，其中，所述的粉末还含有用于赋予磨擦带电性的电荷控制材料。
(7)上述(1)中所述的粉末涂料，其中，所述的粉末通过电晕放电处理带电量设定在-0.5～-3.0μC/g的范围内。
(8)上述(1)中所述的粉末涂料，其中，所述的粉末通过磨擦带电处理内部发生电流值设定在1.0～8.0μA的范围内。
(9)涂装方法，其特征是，使上述(1)-(8)中任一项所述的粉末涂料带电，将该粉末涂料喷吹到被涂装被涂装物上，使之静电附着，然后进行加热。
(10)上述(9)中所述的涂装方法，其中，被涂装物是具有非平面部位的被涂装物。
(11)上述(9)中所述的涂装方法，其中，使粉末涂料带电的方法是电晕带电法。
(12)上述(9)中所述的涂装方法，其中，使粉末涂料带电的方法是磨擦带电法。
(13)采用上述(9)-(12)中任一项所述的涂装方法制得的涂膜。
附图的简要说明
图1是本发明的实施例的涂装试验所使用的基底材料的底面图。其中，1是基底材料，2是凹形部位，3是凸缘部。
图2是图1中所示基底材料的正面图。
图3是实施例中使粉末涂料附着在图1的基底材料上时该基底材料排列状态的立体图。
图4是图3所示排列状态与喷枪G的位置关系的示意图。
下面，详细地说明本发明。
粉末涂料
本发明的粉末涂料是含有以成膜性树脂为主要成分的粉末而构成。在本发明中，所述内粉末是指粒子的聚集体，也包括复合化的粒子(在粒子的周围附着着微粒子)的聚集体。在本发明中，成膜性树脂一般使用适合于静电粉末涂装法的树脂，即热固性树脂。所述的热固性树脂优先选用在室温下是固体的树脂。具体地说，可以举出环氧类树脂、环氧-聚酯类树脂、聚酯类树脂、丙烯酸类树脂、丙烯酸-聚酯类树脂、含氟类树脂等。其中，在要求用本发明的粉末涂料形成具有良好的耐候性涂膜的场合，优先选用丙烯酸类树脂；在要求形成具有良好耐冲击性等涂膜物性的场合，优先选用聚酯类树脂；在要求形成具有良好耐蚀性涂膜的场合，优先选用环氧类树脂。
丙烯酸类树脂例如可以使用按常规方法将下列单体聚合得到的产物：苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸-2-甲基缩水甘油酯等。
聚酯类树脂例如可以使用按常规方法将乙二醇、丙二醇、戊二醇、己二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇等多元醇与马来酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、癸二酸等多元羧酸聚合而得到的产物。
环氧类树脂例如可以使用分子内具有2个以上环氧乙烷基的化合物化合物，具体地说，可以使用环氧丙酯树脂、双酚A与表氯醇的缩合反应物或双酚F与表氯醇的缩合反应物等环氧丙醚型树脂、脂环式环氧树脂、线型脂肪族环氧树脂、含溴环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、甲酚-线型酚醛型环氧树脂等。
含氟类树脂可以举出使用具有1个以上氟原子的单体和苯乙烯或丙烯酸类单体按常规方法聚合的产物。
环氧-聚酯类树脂可以使用具有羧基的聚酯类树脂和上述环氧类树脂，这两种树脂分别按可以形成基体树脂的配比进行配合。
环氧-丙烯酸类树脂可以使用具有羧基的丙烯酸类树脂和上述环氧类树脂，这两种树脂分别按可以形成基体树脂的配比进行配合。
上述成膜性树脂使用热固性树脂时，可以并用固化剂。所述的固化剂可以根据所使用的热固性树脂所具有的官能基使用各种公知的固化剂，例如嵌段异氰酸酯、癸二酸等脂肪族多元羧酸、脂肪族酸酐、氨基对脂、环氧树脂、异氰酸三缩水甘油酯、聚酰胺类固化剂、羟烷基酰胺(例如ロ-ムアン ドハ-ス公司制造的商品名“プリミドX L552”)、乙醇酰固化剂(例如サイテツク公司制造的商品名“パウダリ ンク1174”)、胺类固化剂、异氰脲酸三缩水甘油酯、双氰胺、酚醛树脂、咪唑类和咪唑啉类等。
根据需要，成膜型树脂也可以使用通常主要在流动浸涂法中使用的热塑性树脂。这样的热塑性树脂例如可以举出聚氯乙烯类树脂、聚乙烯类树脂、聚酰胺类树脂、含氟类树脂、改性聚烯烃类树脂等。
上述各种成膜性树脂可以单独使用，也可以2种以上并用。
构成本发明的粉末涂料的粉末，除了上述成膜性树脂外，根据需要还可以含有下列各种添加剂：二氧化钛、氧化铁红、氧化铁、碳黑、酞菁蓝、酞菁绿、喹丫酮类颜料、偶氮类颜料等着色颜料、滑石、氧化硅、碳酸钙、沉降性硫酸钡等底质颜料、二甲基硅氧烷或甲基硅氧烷等硅氧烷类和丙烯酸低聚物等表面处理剂、以苯偶因或在苯偶因中附加1-3种官能基的苯偶因衍生物等苯偶因类为代表的防泡剂、固化促进剂(或固化催化剂)、增塑剂、防静电剂、紫外线吸收剂、防氧化剂、颜料分散剂、阻燃剂、流动性赋予剂等。流动性赋予剂例如可以举出日本アエロジル株式会社制造的商品名“AEROSIL130”、“AEROSIL200”、“AEROSIL300”、“ABROSILR-972”、“AEROSILR-812”、“AEROSILR-812S”、“二氧化钛T-805”、“二氧化钛P-25”、“Alminium Oxide C”、盐野义制药株式会社制造的商品名“カ-プレツクスFPS-1”等。
用磨擦带电法使本发明的粉末涂料带电进行涂装时，构成本发明的粉末涂料的粉末，最好是含有用于赋予磨擦带电性的电荷控制材料。所述的电荷控制材料例如可以使用氧化铝等无机微粒子、氮化物类有机微粒子等，从更有效地提高带电性和粉末流动性的角度考虑，最好是使用氧化铝微粒子。
 电荷控制材料的添加量，通常设定为在粉体中含有0.03-1.0％(重量)为宜，最好是0.1-0.5％(重量)。电荷控制材料的添加量低于0.03％(重量)时，用磨擦带电法对粉末涂料进行带电处理时，难以使粉末涂料充分带电，因而粉末涂料的涂着效率往往比较低。反之，添加量高于1.0％(重量)时，用磨擦带电法对粉末涂料进行带电处理时，粉末涂料带电过量，在被涂装物上的电化容易达到饱和状态，因而粉末涂料的涂着效率有时低下。构成本发明的粉末涂料的粉末，其体积平均粒径在3μm以下为宜，优选的是5-30μm，最好是8-2μm。体积平均粒径超过30μm时，粉末涂料进入被涂装物的非平面部分，例如凹形部分的容易程度(以下简称贯入性)降低，不能在被涂装物整个表面上形成膜厚均一的涂膜。另外，有时所得到的涂膜外观不良。体积平均粒径低于5μm时，有时会导致制造工艺复杂化，另外粉末涂料在被涂装物上的涂着效率有时会降低。
在构成该粉末涂料的粉末中，上述体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子的含量设定为5％(重量)以下，优选的是3％(重量)以下。体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子含量超过5％(重量)时，粉末涂料向非平面部分的贯入性低下，不能在被涂装物整个表面上形成膜厚均一的涂膜。另外，该粉末中，上述体积平均粒径的3倍以上粒径的粒子含量在5％(重量)以下为宜，优选的是3％(重量)以下。体积平均粒径的3倍以上粒径的粒子含量超过5％(重量)时，粉末涂料在被涂装物上的涂着效率和所得到的涂膜外观不太好。
在本发明中，体积平均粒径和粒度分布是用粒度分析计(日机装株式会社制造的商品名“マイクロトラツクHRAX-100”)测定的值。测定时，数据处理程序使用日机装株式会社制造的“MICROTRACD.H.S.X100Data handling System SD-9300PRO-100”，作为测定条件，对于Particale Transparency选择reflect进行测定。测试试样的制作方法是，在试样瓶中添加0.1％表面活性剂水溶液50g和各种粉末涂料0.5g，将该试样瓶在用超声波洗净器(シヤ-フ公司制造的SILENT SONIC UT-105)超声波振动的水中浸渍3分钟，制成粉末涂料分散水的测定试样。
另外，构成上述粉末涂料的粉末，介电常数设定在2.0-6.0为宜，最好是设定为2.0-5.0。介电常数低于2.0时，有时粉末涂料的涂着效率低下。反之介电常数高于6.0时，粉末涂料的贯入性低下，往往难以在被涂装物整体上形成厚度均一的涂膜。
介电常数是按下面所述测定的值。首先，用300kg/cm2的压力对1.0g粉末涂料加压1分钟，制成直径2.0cm的粒料。然后将所得粒料在温度25℃、湿度50％的测定环境下放置24小时，使用介电常数测定仪测定介电常数。
构成上述粉末涂料的粉末，在施加100V电压时的体积电阻系数在1×1014Ω·cm以上为宜，优选的是1×1014-1×1016Ω.cm。体积电阻系数低于1×1014Ω·cm时，电荷容易逃离构成粉末的粒子，使得粉末涂料容易从被涂装物上脱落。另外，构成带电的粉末的粒子在涂覆到被涂装物上之前放电，因而粉末涂料的涂着效率往往低下。另外，体积电阻系数超过1×1016Ω·cm时，粉末涂料的贯入性有时低下。此外，在被涂装物上附着的粉末涂料层上电荷容易蓄集，结果，引起从该粉末涂料的粒子层放电的现象，在该层上产生放电痕迹，烧接处理后得到的涂膜外观不佳。
上面所述的体积电阻系数值，是制作与上述介电常数测定时同样的粒料，将该粒料在温度25℃、湿度50％的测定环境下放置24小时后，用电阻测定仪测得的电阻值。
上述介电常数和体积电阻系数值，例如可以通过适当选择成膜性树脂的种类和各种添加剂的种类、或者适当调整它们的配比，很容易设定成所期望的值。
本发明的粉末涂料，可以采用与以往的粉末涂料同样的方法制造。具体地说，将上述成膜性树脂和其它添加剂按规定比例混合，熔融混炼、冷却后进行粗粉碎。将所得相粉碎粒子进一步细粉碎后，用分级机去除微小粒子(最好是也去除粗大粒子)，使体积均匀粒径和粒度分布达到上述范围而制成。
涂装方法
本发明的粉末涂料，可以采用静电粉末涂装法涂布在被涂装物上。其中，使粉末涂料带电的方法可以采用电晕带电法和磨擦带电法中的任一种方法。采用电晕带电法时，可以采用外部带电法和内部带电法中的任一种方法。
用本发明的粉末涂料形成涂膜的对象被涂装物，只要是以往的粉末涂料适用的被涂装物即可，没有特别的限制，本发明的粉末涂料对于凹形部和凸形部的非平面部位的贯入性良好，因此，即使对具有这样的非平面部位的立体构件使用时，在包含非平面部分的整个被涂装物上也能形成厚度均一的涂膜。所述的具有非平面部分的立体构件，例如包括具有凹形部和凸形部等复杂形状的各种构件，具体地可以举出：波板状物、箱状物、袋状物、棒状物、筒状物、园柱状物、棱柱状物、园锥状物、棱锥状物、具有凹凸模样的板状物、具有缝隙的板状物、具有孔穴的板状物、网状物、球状物、半球状物、螺旋桨状物、鱼鳞板状物、具有曲面的箱状物、具有曲面的板状物、发动机组等多孔块状物、窗户等框架、罩盖形状物、摩托车的燃料箱、汽车的轮子等各种构件。
本发明的粉末涂料对于深度2-100cm、开口部位的宽度与深度之比为1/50-50/1的凹形部的贯入性特别好，因此，特别适合用于这样的凹形部的被涂装物。
用静电粉末涂装法涂布本发明的粉末涂料时，通常，使涂布粉末涂料的被涂装物接地，使用电晕带电型喷枪或磨擦带电型喷枪对该涂装物喷吹粉末涂料。此时，从喷枪中喷出的粉末涂料量应设定为50-300g/分。另外，从涂着效率的角度考虑，喷枪顶端到被涂装物的距离最好是设定在100-300mm。
从电晕带电型喷枪中喷出本发明的粉末涂料进行涂装时，利用电晕放电施加到构成粉末涂料的粉末上的荷电压设定为-30～-150kv(优选的是-50～-90kv，粉末的带电量应设定为-0.5～-3.0μC/g(最好是-0.5～-2.0μC/g)。粉末的带电量不足-0.5μC/g时，粉末涂料难以附着在被涂装物上，涂着效率往往较低。反之，粉末的带电量大于-3.0μC/g时，构成粉末的每个粒子的平均带电量增大，由于法拉第笼蔽效应，粉末涂料对被涂装物的非平面部位(特别是凹形部位)的贯入性低下，难以在包含该非平面部位(特别是凹形部)的整个被涂装物上形成厚度均一的涂膜。
上面所述的带电量是按以下所述求出的值，即用法拉第杯捕集从电晕带电型喷枪中喷出的粉末涂料，用数字式静电计测定所捕集的粉末涂料的电荷量(Q)。然后，测定用法拉第杯捕集的粉末涂料量(M)。用粉末涂料量(M)除电荷量(Q)，所得(Q/M)值即为带电量。
另一方面，在由磨擦带电型喷枪喷出本发明的粉末涂料进行涂装时，磨擦带电应使粉末的内部发生电流值为1.0-8.0μA。内部发生电流值低于1.0μA时，粉末涂料难以附着在被涂装物上，涂着效率往往低下。反之，内部发生电流值高于8.0μA时，构成粉末的每个粒子的平均带电量增大，由于法拉第笼蔽效应，粉末涂料对于被涂装物的非平面部位(特别是凹形部)的贯入性低下，难以在包含该非平面部位的整个被涂装物上形成厚度均一的涂膜。
所述的内部发生电流值，是用磨擦带电型喷枪进行静电粉末涂装时，用该磨擦带电型喷枪的电流计读取的内部发生电流值。
如上所述，由喷涂枪向被涂装物喷出的本发明的粉末涂料，由于静电作用而附着在被涂装物上，在被涂装物上形成粉末涂料的粒子层。因时，粉末涂料的平均粒径和粒度分布按上面所述设定，因而容易贯入被涂装物的凹形部和凸形部等非平面部位，可以与其它平面部分同样附着在非平面部位上。因此，本发明的粉末涂料，即使对于使用以往的粉末涂料时由于法拉第笼蔽效应使粉末涂料对非平面部位的贯入性不好、难以形成厚度一定的涂膜的被涂装物使用时，也能在这样的整个被涂装物上附着形成均匀的厚度。
这样对被涂装物涂布的本发明的粉末涂料，经过加热熔融、固化形成涂膜。因时，如上所述，在被涂装物的非平面部位上与其它部位同样附着粉末涂料，在被涂装物上，包括非平面部位形成整体均一厚度的涂膜。
下面，通过实施例说明本发明，但本发明不受这些实施例的限制。
实施例1(聚酯粉末涂料的制造)
使用日本ス ピン ドル株式会社制造的“ス-バミキサ-”，将聚酯树脂(大日本インキ化学工业株式会社制造的“フアイ ンデイツクM8021”)60份(重量)、ε-己内酰胺封闭型异氰酸酯(ヒュルス公司制造的“アダクトB-1530”)10份(重量)、碳酸钙5份(重量)、二氧化钛30份(重量)和表面处理剂(东芝シリコン株式会社制造的“CF-1056”)0.5份(重量)混合约3分钟，再用ブス公司制造的“コニ-ダ-”在约100℃下熔融混炼。然后，将所得熔融混炼物在室温下冷却，粗粉碎，再用不二パウダル株式会社制造的“アトマイザ-”，在转子的转速达到最高的条件下进行粉碎。用气流分级机(日本ニュウマチツク工业株式会社制造的“DS-2”型)将所得粉末分级，除去微小粒子和粗的粒子，得到体积平均粒径24μm、体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子比例为1.7％(重量)、体积平均粒径的3倍以上粒径的粒子比例为1.1％(重量)的聚酯粉末涂料。体积平均粒径和粒度分布是用粒度分析仪(日机装株式会社制造的商品名“マイクロトラツクHRAX-100”)测定的值。这一点在下面的各实施例和比较例中也是一样的。
比较例1(聚酯粉末涂料的制造)
将与实施例1中得到的熔融混炼物同样的物料在室温下冷却后，使用不二パウダ株式会社制造的“アトマイザ-”，在转子转速为最低的条件下进行粉碎，再用150目的筛子分级，除去粗大的粒子，得到体积平均粒径39μm、体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子比例为4.4％(重量)、体积平均粒径的3倍以上粒径的粒子比例为0.4％(重量)的聚酯粉末涂料。
实施例2(聚酯粉末涂料的制造)
将与实施例1中得到的熔融混炼物同样的物料在室温下冷却后，使用不二パウダル株式会社制造的“アトマイザ-”进行粉碎，再用气流分级机(日本ニュウマチツク工业株式会社制造的“DS-2”型)分级，只去除微小粒子，得到体积平均粒径29μm、体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子比例为1.3％(重量)、体积平均粒径的3倍以上粒径的粒子比例为7.1％(重量)的聚酯粉末涂料。
比较例2(聚酯粉末涂料的制造)
将与实施例1中得到的熔融混炼物同样的物料在室温下冷却后，使用不二パウダル株式会社制造的“アトマイザ-”，在转子转速达到最高的条件下进行粉碎，再用150目的筛子分级，只除去粗大的粒子，得到体积平均粒径24μm、体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子比例为6.7％(重量)、体积平均粒径的3倍以上粒径的粒子比例为1.5％(重量)的聚酯粉末涂料。
实施例3(聚酯粉末涂料的制造)
在实施例1中使用进一步添加2份(重量)的二级链烷磺酸钠盐的材料，除此之外与实施例1同样操作，得到体积平均粒径25μm、体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子比例为1.8％(重量)、体积平均粒径的3倍以上粒径的粒子比例为2.1％(重量)的聚酯粉末涂料。
实施例4(聚酯粉末涂料的制造)
在实施例1中使用进一步添加20份(重量)的碳酸钙、5份(重量)的二氧化钛和2份(重量)的酞菁铜蓝的材料，除此之外与实施例1同样操作，得到体积平均粒径24μm、体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子比例为2.3％(重量)、体积平均粒径的3倍以上粒径的粒子比例为0.9％(重量)的聚酯粉末涂料。
实施例5(环氧树脂粉末涂料的制造)
在实施例1中使用环氧树脂(油化シェルエポキシ公司制造的“エピコ-ト1004”)65份(重量)、双氰胺5份(重量)、二氧化钛20份(重量)、碳酸钙5份(重量)和表面处理剂(东芝シリコン株式会社制造的“CF-1056”)0.5份(重量)，除此之外与实施例1同样操作，得到体积平均粒径26μm、体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子比例为1.2％(重量)、体积平均粒径的3倍以上粒径的粒子比例为2.3％(重量)的环氧树脂粉末涂料。
实施例6(丙烯酸粉末涂料的制造)
将63份(重量)的二甲苯装入配备有温度计、搅拌机、冷却管、氮气导入管和滴液漏斗的反应器中，加热至130℃。分别使用滴液漏斗、用3小时时间向该反应器中滴加由45份(重量)甲基丙烯酸缩水甘油酯、20份(重量)苯乙烯、27份(重量)甲基丙烯酸甲酯和8份(重量)甲基丙烯酸异丁酯构成的单体混合物以及由6.5份(重量)叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯和6份(重量)二甲苯构成的引发剂溶液。滴加完毕后保温30分钟，再用滴液漏斗滴加0.1份(重量)叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯和7份(重量)二甲苯。滴加完毕后在130℃保持1小时，减压蒸馏除去二甲苯，得到玻璃转化温度为52℃的丙烯酸树脂。
使用日本ス ピ ン ドル株式会社制造的“ス-バミキサ-”，将48份(重量)所得到的丙烯酸树脂、12份(重量)二羧酸、10份(重量)二氧化钛、5份(重量)碳酸钙、0.1份(重量)表面处理剂(东芝シリコン株式会社制造的“CF-1056”)、0.3份(重量)苯偶因和2.2份(重量)双酚A型环氧树脂(东都化成株式会社制造的“YD-012”)混合约3分钟，再用ブス公司制造的“コニ-ダ-”在100℃下熔融混炼。将所得熔融混炼物在室温下冷却，粗粉碎，使用日本ニュウマチツク工业株式会社制造的“ジェツトミルIDS-2”型)粉碎，然后用气流分级机(日本ニュウマチツク工业株式会社制造的“DS-2”型)分级，得到体积平均粒径9.6μm、体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子比例为0.5％(重量)、体积平均粒径的3倍以上粒径的粒子比例为0.4％(重量)的丙烯酸粉末涂料。
实施例7(丙烯酸粉末涂料的制造)
改变实施例6中的粉碎和分级条件，除此之外与实施例6同样操作，得到体积平均粒径4.6μm、体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子比例为2.3％(重量)、体积平均粒径的3倍以上粒径的粒子比例为1.1％(重量)的丙烯酸粉末涂料。
实施例8(丙烯酸粉末涂料的制造)
在实施例6中，使用48份(重量)实施例6中使用的丙烯酸树脂、12份(重量)癸烷二羧酸、0.1份(重量)和表面处理剂(东芝シリコ一ン株式会社制造的“CF-1056”)、0.3份(重量)苯偶因和2.2份(重量)双酚A型环氧树脂(东都化成株式会社制造的“YD-012”)，除此之外与实施例6同样操作，得到体积平均粒径9.7μm、体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子比例为0.5％(重量)、体积平均粒径的3倍以上粒径的粒子比例为0.7％(重量)的丙烯酸粉末涂料。
实施例9(聚酯粉末涂料的制造)
使用日本スピンドル株式会社制造的“ス-バミキサ-”，将聚酯树脂(大日本インキ化学工业株式会社制造的“フ アインデイツクM8021”)60份(重量)、ε-己内酰胺封闭型异氰酸酯(ヒュルルス公司制造的“アダクトB-1530”)10份(重量)、碳酸钙5份(重量)、二氧仳钛30份(重量)和表面处理剂(东芝シリコン株式会社制造的“CF-1056”)0.5份(重量)混合约3分钟，再用ブス公司制造的“コニ-ダ-”在约100℃下熔融混炼。然后，将所得熔融混炼物在室温下冷却，粗粉碎，再用不二パウダル株式会社制造的“アトマイザ-”粉碎。用气流分级机(日本ニュウマチツク工业株式会社制造的“DS-2”型)将所得粉末分级，除去微小粒子和粗大粒子，对经过上述分级工序得到的粉末100份(重量)添加0.2份(重量)的电荷控制材料氧化铝微粉末(日本アエロジル株式会社制造的商品名“Aluminium Oxide C”)，用日本スピンドル株式会社制造的“ス一パ一ミキサ一”混合1分钟，得到体积平均粒径24μm、体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子比例为2.0％(重量)、体积平均粒径的3倍以上粒径的粒子比例为0.9％(重量)的聚酯粉末涂料。
比较例3(聚酯粉末涂料的制造)
将与实施例9中得到的熔融混炼物同样的物料在室温下冷却后，使用不二パウダル株长式会社制造的“アトマイザ-”，在转子转速为最低的条件下进行粉碎，再用150目的筛子分级，除去粗大的粒子，对经过上述分级工序得到的粉末100份(重量)添加0.2份(重量)的电荷控制材料氧化铝微粉末(日本アエロジル株式会社制造的商品名“Aluminium Oxide C”)，用日本ス ピ ン ドル株式会社制造的“ス一パ一ミキサ一”混合1分钟，得到体积平均粒径36μm、体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子比例为4.5％(重量)、体积平均粒径的3倍以上粒径的粒子比例为0.1％(重量)的聚酯粉末涂料。
实施例10(聚酯粉末涂料的制造)
将与实施例9中得到的熔融混炼物同样的物料在室温下冷却后，用不二パウダル株式会社制造的“アトマイザ-”进行粉碎，再用气流分级机(日本ニュウマチツク工业株式会社制造的“DS-2”型)分级，只去除微小粒子，对经过上述分级工序得到的粉末100份(重量)添加0.2份(重量)的电荷控制材料氧化铝微粉末(日本アエロジル株式会社制造的商品名“Aluminium Oxide C”)，用日本スピンンドル株式会社制造的“ス一パ一ミキサ一”混合1分钟，得到体积平均粒径28μm、体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子比例为1.1％(重量)、体积平均粒径的3倍以上粒径的粒子比例为6.8％(重量)的聚酯粉末涂料。
比较例4(聚酯粉末涂料的制造)
将与实施例9中得到的熔融混炼物同样的物料在室温下冷却后，使用不二パウダル株式会社制造的“アトマイザ-”，在转子转速达到最高的条件下进行粉碎，再用150目的筛子分级，只除去粗大的粒子，对经过上述分级工序得到的粉末100份(重量)添加0.2份(重量)的电荷控制材料氧化铝微粉末(日本アエロジル株式会社制造的商品名“Aluminium Oxide C”)，用日本スピンドル株式会社制造的“ス一パ一ミキサ一”混合1分钟，得到体积平均粒径23μm、体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子比例为7.3％(重量)、体积平均粒径的3倍以上粒径的粒子比例为1.5％(重量)的聚酯粉末涂料。
实施例11(聚酯粉末涂料的制造)
在实施例9中使用进一步添加2份(重量)的二级链烷磺酸钠盐的材料，除此之外与实施例9同样操作，得到体积平均粒径25μm、体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子比例为1.8％(重量)、体积平均粒径的3倍以上粒径的粒子比例为0.8％(重量)的聚酯粉末涂料。
实施例12(聚酯粉末涂料的制造)
在实施例9中使用进一步添加20份(重量)的碳酸钙、5份(重量)的二氧化钛和2份(重量)的酞菁铜蓝的材料，除此之外与实施例9同样操作，得到体积平均粒径24μm、体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子比例为2.3％(重量)、体积平均粒径的3倍以上粒径的粒子比例为0.9％(重量)的聚酯粉末涂料。
实施例13(聚酯粉末涂料的制造)
将实施例9中氧化铝微粉末(日本アエロジル株式会社制造的商品名“Aluminium Oxide C”)的添加量改成0.7份(重量)，除此之外与实施例9同样操作，得到体积平均粒径24μm、体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子比例为2.0％(重量)、体积平均粒径的3倍以上粒径的粒子比例为1.4％(重量)的聚酯粉末涂料。
实施例14(聚酯粉末涂料的制造)
将实施例9中氧化铝微粉末(日本アエロジル株式会社制造的商品名“Aluminium Oxide C”)的添加量改成0.05份(重量)，除此之外与实施例9同样操作，得到体积平均粒径24μm、体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子比例为2.0％(重量)、体积平均粒径的3倍以上粒径的粒子比例为1.0％(重量)的聚酯粉末涂料。
实施例15(环氧树脂粉末涂料的制造)
在实施例9中使用环氧树脂(油化シエルエポキシ公司制造的“エピコ-ト1004”)65份(重量)、双氰胺5份(重量)、二氧化钛20份(重量)、碳酸钙5份(重量)和表面处理剂(东芝シリコ一ン株式会社制造的“CF-1056”)0.5份(重量)，除此之外与实施例9同样操作，得到体积平均粒径24μm、体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子比例为2.2％(重量)、体积平均粒径的3倍以上粒径的粒子比例为2.0％(重量)的环氧树脂粉末涂料。
涂装试验
作为被涂装物，制备图1(底面图)和图2(正面图)所示的、中央部位具有沿宽度方向延伸的凹形部2并且两端带有凸缘部的基底材料1。该基底材料1是厚度0.8mm的磷酸盐处理钢板，图1和图2所示的各部分的大小和角度如下：
a＝70mm、b＝40mm、c＝290mm、d＝600mm、θ＝60 °
然后，如图3所示，将3个基底材料1以100mm的间隔吊挂在水平移动型高架传送带(图中未示出)上。如图4所示，在所吊挂的基底材料1的前方固定喷涂枪G，使得通过水平移动型高架传送带移动基底材料1时描绘出图3中用点划线表示的轨迹的喷路。此时，基底材料1的凸缘部3与喷涂枪G头部顶端的间隔X设定为200mm。
作为喷涂枪G，在实施例1-8和比较例1、2的场合使用，使用电晕带电型喷涂枪(GEMA公司制造的商品名“PG-1”)，在实施例9-15和比较例3、4的场合，使用磨擦带电型喷涂枪(松尾产业株式会社制造的商品名“SFC-TR100D”)。
使用上述设定的涂装装置，在基底材料1上涂布各实施例和比较例得到的粉末涂料。涂装条件设定如下，另外涂膜厚度设定为60±5μm。
实施例1-8和比较例1、2的场合
高架传送带移动速度：1.8m/分
外加电压：-80kV
喷出量：100g/分
喷出压力：1.0kgf/cm2
空气流量：4.5 m3/h
实施例9-15和比较例3、4的场合
高架传送带移动速度：1.8 m/分
喷出量：100 g/分
喷出压力：2.0 k g f/cm2
加速压：2.0 k g f/cm2
然后，将涂布了粉末涂料的基底材料1(上述3个基底材料1中配置在中间的那—个)在180℃的热风干燥炉内烘干处理20分钟，形成涂膜，对所得涂膜调查涂膜外观、粉末涂料的涂着效率和粉末涂料的贯入性。另外，对各实施例和比较例中得到的粉末涂料调查粉末涂料特性，即介电常数和施加100 V电压时的体积电阻系数值以及从电晕带电型喷涂枪中喷出时的带电量(实施例1-8和比较例1、2的场合)，或者从磨擦带电型喷涂枪中喷出时的内部发生电流值(实施例9-15和比较例3、4的场合。调查方法如下。结果示于表1和表2中。
贯入性
对涂装后的基底材料1，测定图2中所示A、B和C扣部位的涂膜厚度(分别为Ta、Tb、Tc)。然后将各部位的膜厚代入下式(1)，求出贯入性。数值越大，贯入性越好。
贯入性=Tb/((Ta+Tc)/2)    (1)
从电晕带电型喷涂枪中喷出粉末涂料的场合(实施例1-8和比较例1、2)，贯入性值为0.6以上，从磨擦带电型喷涂枪中喷出和场合(实施例9-15和比较例3、4)，贯入性值为0.55以上，说明贯入性很好。
涂膜外观
使用表面粗糙度测定仪(株式会社东京精密制造的“サ-フュ厶470A”)测定Ra值，进行评价。
涂着效率
求出涂布在基底材料1上的粉末涂料重量与从喷涂枪中喷出的粉末涂料总量的比例，进行评价。该数值越大，涂着效率越好。
粉末涂料特性
按上述方法测定介电常数、体积电阻系数、带电量(实施例1-8和比较例1、2的场合)和内部发生电流值(实施例9-15和比较例3、4的场合)。此时，介电常数测定仪使用安藤电气株式会社制造的TYPEAG-4311 LCR METER，电阻测定仪使用タケタリケン株式会社制造的TR8601，带电量测定用数字式静电计使用アドバンテスト株式会社制造的“TR-8652”。带电量的测定是在与上述涂装方法相同的条件下用法拉第杯捕集从电晕带电型喷涂枪中喷出的粉末涂料。表1
                                      实施例         比较例
    1     2     3     4     5     6     7     8     1     2
    树脂系   聚酯   聚酯   聚酯   聚酯   环氧   丙烯酸   丙烯酸   丙烯酸   聚酯   聚酯
  体积平均粒径(mμ)   24   29   25   24   26   9.6   4.6   9.7   39   24
  微小粒子比例(*1)   1.7   1.3   1.8   2.3   1.2   0.5   2.3   0.5   4.4   6.7
  粗大粒子比例(*2)   1.1   7.1   2.1   0.9   2.3   0.4   1.1   0.7   0.4   1.5
    带电量(μC/g)   -0.9   -0.4   -0.6   -0.5   -1.1   -1.7   -3.6   -1.6   -0.7   -3.2
体积电阻系数值(Ω·cm)   1.1×1015   1.3×1015   4.7×1012   1.4×1015 2.7×1015   4.2×1015   4.1×1015 23.×1017   1.2×1015 1.2×1015
    介电常数   3.0   3.1   4.9   0.9   4.7   2.3    2.3   2.1    3.0    2.9
    贯入性   0.83   0.80   0.71   0.88   0.79   0.93    0.95   0.69    0.52    0.59
    涂膜外观(Ra)   0.5   1.1   2.1   0.4   0.5   0.2    0.2   0.7    0.9    0.8
    涂着效率(％)    73    58   34   47   83   69    51    65    75    74
*1：体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子比例(单位=重量％)
*2：体积平均粒径的3倍以上粒径的粒子比例(单位=重量％)表2
                                                     实施例     比较例
    9     10     11     12     13     14     15     3     4
    树脂系   聚酯   聚酯   聚酯   聚酯   聚酯   聚酯   环氧   聚酯   聚酯
  体积平均粒径(μm)   24   28   25   24   24   24   24   36   23
  微小粒子比例(*1)   2.0   1.1   1.8   2.3   2.0   2.0   2.2   4.5   7.3
  粗大粒子比例(*2)   0.9   6.8   0.8   0.9   1.4   1.0   2.0   0.1   1.5
  内部发生电流值(μA)   3.6   2.1   0.8   2.4   8.8   0.9   4.6   2.9   4.2
体积电阻系数值(Ω·cm)   1.1×1015   1.2×1015   4.7×1012   1.3×1015   1.1×1015   1.1×1015   2.9×1015   1.2×1015   1.1×1015
    介电常数   3.0   3.1   5.1   0.9    2.8    3.0   4.7   3.0   2.9
    贯入性   0.63   0.62   0.56   0.69    0.55    0.66   0.60   0.41   0.44
  涂膜外观(Ra)   0.5   1.2   2.4   0.5    0.7    1.1   0.6   1.0   0.6
    涂着效率(％)   58   45   21   40    52    34   64    59    57
*1：体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子比例(单体=重量％)
*2：体积平均粒径的3倍以上粒径的粒子比例(单体=重量％)
本发明的粉末涂料，构成该涂料的粉末的体积平均粒径是30 μm以下，并且上述体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子含量为5％(重量)以下，因此粉末涂料的贯入性良好。使该粉末涂料带电，喷吹到被涂装物上使之静电附着，然后加热时，即使是具有非平面部位的形状复杂的被涂装物，也能形成厚度均一的涂膜。
另外，该粉末的体积平均粒径是5-30μm以下且体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子含量为5％(重量)以下、上述体积平均粒径的3倍以上的粒径的粒子含量为5％(重量)以下时，不仅具有上述效果，而且涂装效率良好，可以得到外观良好的涂膜。
本申请是以在日本提交的平成8年特许申请第2 5 7 5 9 3号和平成8年特许申请第3 5 3 4 4 5号为基础，这些内容全部包含在本说明书中。

Claims (13)

1.粉末涂料，该粉末涂料是含有以成膜性树脂为主要成分的粉末而构成的粉末涂料，其特征是，该粉末的体积平均粒径在3μm以下，并且在该体积平均粒径的1/5倍以下的粒径的粒子含量为5％(重量)以下。
2.权利要求1所述的粉末涂料，其特征是，粉末的体积平均粒径是5-30μm。
3.权利要求1所述的粉末涂料，其特征是，粉末中体积平均粒径的1/5倍以下粒径的粒子含量为5％(重量)以下，并且上述体积平均粒径的3倍以上粒径的粒子含量为5％(重量)以下。
4.权利要求1所述的粉末涂料，其特征是，粉末的介电常数是2.0-6.0。
5.权利要求1所述的粉末涂料，其特征是，所述粉末在施加100V电压时的体积电阻系数是1×1014Ω·cm以上。
6.权利要求1所述的粉末涂料，其特征是，所述的粉末还含有用于赋予磨擦带电性的电荷控制材料。
7.权利要求1所述的粉末涂料，其特征是，所述的粉末通过电晕放电处理带电量设定在-0.5～-3.0μC/g的范围内。
8.权利要求1所述的粉末涂料，其特征是，所述的粉末通过磨擦带电处理内部发生电流值设定在1.0～8.0μA的范围内。
9.涂装方法，其特征是，使权利要求1-8中任一项所述的粉末涂料带电，将该粉末涂料喷吹到被涂装物上，使之静电附着，然后进行加热。
10.权利要求9所述的涂装方法，其特征是，所述被涂装物是具有非平面部位的被涂装物。
11.权利要求9所述的涂装方法，其特征是，使粉末涂料带电的方法是电晕带电法。
12.权利要求9所述的涂装方法，其特征是，使粉末涂料带电的方法是磨擦带电法。
13.用权利要求9-12中任一项所述的涂装方法制得的涂膜。
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