JP2000063706A - 硬化型粉体塗料の塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 仕上がり外観に優れた塗膜が形成できる硬化
型粉体塗料の塗装方法。 【解決手段】 熱硬化型粉体塗料を加熱し溶融、圧縮さ
せながら基材に塗装すると同時に該加熱により粉体塗料
を硬化させることを特徴とする熱硬化型粉体塗料の塗装
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、硬化型粉体塗料の
塗装方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱硬化型粉体塗料は静電スプレー
塗装ガンにより粉体塗装が一般的に行われている。しか
しながら、該粉体塗料は仕上がり性に優れた粉体塗膜を
得るために、通常、粉体用樹脂として軟化温度の低いも
のや分子量が小さいものが使用されており、このために
粉体塗料の流動性が悪くなって静電スプレー塗装ガンの
輸送パイプが詰まったり、塗出量が不均一となったりし
て粉体塗装作業性が悪くなる。また、粉体塗料が静電ガ
ンの先端に溜まって堅くケーキングし、このものが塗装
中にガンから剥離して粉体塗膜に塗着し、塗膜にブツ等
の塗膜欠陥を与える原因となったり、また、塗着した粉
体塗料が静電反発して塗膜の表面を荒らすようになるた
めユズ肌、ピンホール等の欠陥のある塗膜が形成される
といった問題点がある。一方、粉体用樹脂として軟化温
度の高いものや分子量が大きいものを使用すると逆に塗
膜の平滑性等が悪くなり両者の性能を満足させるものが
得られていないのが実情である。

【０００３】また、通常の熱硬化型粉体塗料は硬化性樹
脂、硬化剤、添加剤をドライブレンドした後、約８０〜
１００℃の温度で溶融混練して混和分散させ、次いで粉
砕、分級させることによって製造している。該製造にお
いて硬化性樹脂と硬化剤を熱で溶融させて混練りするた
め、溶融混練機中で硬化型樹脂と硬化剤との反応が進行
し高分子量化し、このために粉体塗料の溶融粘度が高く
なり仕上がり性が低下したりするといった問題点があ
る。また、このような製造方法によって得られる粉体塗
料はゲル化時間の短い粉体塗料を製造することは難し
く、たとえ製造できたとしても、通常の粉体塗膜の形成
方法では塗着した粉体塗料を加熱により粉体塗料粒子が
溶融、融着、フロー等の工程を経て塗膜が形成されるた
めに、即ち、粉体塗膜の形成が焼き付けの雰囲気の熱に
のみしか依存していないので塗膜平滑性等が劣るものと
なる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、硬化型粉体
塗料の塗装方法について、従来からの塗装仕上がり外
観、塗装作業性等が悪いといった問題点を解決した粉体
塗装方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる問
題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、特定の塗装方
法を応用することにより、従来からの問題点をすべて解
消でき本発明を完成するに至った。

【０００６】即ち、本発明は １、熱硬化型粉体塗料（以下、「粉体塗料Ａ」と略
す。）を加熱し溶融、圧縮させながら基材に塗装すると
同時に該加熱により粉体塗料を硬化させることを特徴と
する硬化性粉体塗料の塗装方法、 ２、粉体塗料Ａが２種以上の異なった色を持つ粉体粒子
の混合物であることを特徴とする上記の塗装方法、（上
記した１項び２項の塗装方法を「本発明１」と略
す。）、 ３、活性エネルギー線硬化型粉体塗料（以下、「粉体塗
料Ｂ」と略す。）を加熱し溶融、圧縮させながら基材に
塗装し、次いで活性エネルギー線を照射することにより
硬化させることを特徴とする塗装方法、 ４、粉体塗料Ｂが活性エネルギー線を照射することによ
って反応する不飽和基含有樹脂を含有することを特徴と
する上記の塗装方法、 ５、粉体塗料Ｂがエポキシ化合物及び光カチオン重合開
始剤を必須成分として含有することを特徴とする上記の
塗装方法、 ６、粉体塗料Ｂが２種以上の異なった色を持つ粉体粒子
の混合物であることを特徴とする上記の塗装方法（上記
した３〜６項の塗装方法を「本発明２」と略す。）に関
する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明１で使用する粉体塗料Ａと
しては従来から公知の熱硬化型粉体塗料を使用すること
ができる。粉体塗料Ａとしては、例えば、エポキシ基、
水酸基、カルボキシル基、不飽和基等の官能基を１種以
上含有する、常温で固形のアクリル系樹脂、ポリエステ
ル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系
樹脂及びこれら２種以上の変性樹脂又は混合樹脂などの
基体樹脂（ａ）成分及び硬化剤（ｂ）成分を含有してな
るものが包含される。

【０００８】基体樹脂（ａ）は軟化温度が約20〜150
℃、好ましくは約25℃〜100℃の範囲で、数平均分子量
が500〜100000好ましくは1000〜80000のものが好まし
い。軟化温度が20℃より低いと粉体塗料が製造し難くな
り、また得られた粉体塗料の粒子同士が融着をおこし耐
ブロッキング性が悪くなり取扱が困難となるので好まし
くない。また150℃より高いと熱フロー時の粘度が高く
なり塗膜外観が低下したり、薄膜が形成できなくなった
りするので好ましくない。また数平均分子量が500を下
回ると粉体塗料の耐ブロッキング性が劣る。数平均分子
量が100000を超えると塗膜の仕上がり外観が劣るので好
ましくはない。軟化温度は、例えば、DSC (示査走査熱
量計）によって求めることができる。

【０００９】硬化剤（ｂ）としては、代表的なものとし
て、例えば、エポキシ基と組み合わせる硬化剤として
は、脂肪族ポリカルボン酸類およびその（ポリ）酸無水
物、芳香族ポリカルボン酸類およびその（ポリ）酸無水
物、ポリエステルポリカルボン酸樹脂等のカルボキシル
基もしくは酸無水物基を含有する硬化剤、フェノール樹
脂硬化剤、ポリアミド化合物硬化剤、ポリアミン化合物
硬化性、酸ヒドラジド硬化剤、イミダゾール触媒型硬化
剤、熱によりカチオン重合が開始できるプロトン酸等の
酸性物質を発生する熱カチオン重合触媒型硬化剤（例え
ば、スルホニウム塩、アンモニウム塩、ホスホニウム
塩、オキソニウム塩等のオニウム塩等）；水酸基と組み
合わせる硬化剤としては、酸無水物基を有する硬化剤、
脂肪族、脂環族または芳香族ポリイソシアネートをフェ
ノール類、カプロラクトン類、アルコール類などのブロ
ック剤でブロックしたもの等のブロックイソシアネート
化合物硬化剤、アミノプラスト樹脂硬化剤；カルボキシ
ル基と組み合わせる硬化剤としては、ポリエポキシド硬
化剤；不飽和基と組み合わせる硬化剤としては、有機過
酸化物、過エステル、ヒドロペルオキシド、脂肪酸アゾ
化合物などの硬化剤等が挙げられる。

【００１０】粉体塗料Ａには、上記した以外にも、必要
に応じて、例えば、ワキ防止剤、表面調整剤、酸化防止
剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、ブロッキング防止
剤、流動調整剤、着色顔料、充てん剤、硬化促進剤等の
添加剤を配合することができる。

【００１１】粉体塗料Ａは、上記した基体樹脂（ａ）、
硬化剤（ｂ）及び必要に応じてその他の成分を混合した
のち、溶融混練によって得られる溶融混練による製造方
法、上記した成分を有機溶剤に溶解分散したのち、有機
溶剤をスプレードライや減圧により除去することにより
得られる有機溶剤を利用した製造方法、基体樹脂（ａ）
（その他の成分を予め含有させておくことができる）と
硬化剤（ｂ）とを共粉砕もしくはこれらの成分を分散混
合することにより得られるドライブレンド方法により製
造することができる。これらの中でも、硬化剤と混合さ
せる際に、加熱をおこなわない有機溶剤を利用した製造
方法やドライブレンドによる製造方法が好ましい。これ
らの加熱をおこなわない製造方法で得られる粉体塗料
は、このような塗料を従来の静電スプレー塗装により塗
膜を形成すると、塗膜光沢、耐水性、耐候性、加工性等
の塗膜外観や性能が一般的に劣るものとなるが、本発明
の塗装方法を適用することによりこれらの欠点は全くな
くなる。即ち、ローラー等の圧縮機で溶融粉体塗料を塗
装している間に各成分が均一混合されるので性能が優
れ、また、表面光沢のあるローラーを使用すればそのロ
ーラーの表面が塗膜に映し出され光沢のある塗膜が形成
される。また、表面の異なったローラー（エンボスロー
ラー、つや消しローラー等）を用いることによりローラ
ー表面に応じた模様やつや消し塗膜を必要に応じて得る
ことができる。

【００１２】粉体塗料Ａは、ゲル化時間が１４０〜１８
０℃の範囲で測定して約１秒〜３００秒、好ましくは約
５０秒〜２５０秒の範囲に入ることが好ましい。ゲル化
時間が１秒未満のものを使用すると溶融物を圧縮して塗
装する前に増粘するので平滑性に優れた塗膜が形成でき
ない、一方、ゲル化時間が３００秒を超えるものを使用
するとラインスピードが遅くなるので生産性が悪くな
り、また、ゲル化時間を短くするために焼き付け温度を
高くすると不経済となるので好ましくない。

【００１３】本発明で用いるゲル化時間は、レオバイブ
ロンＤＤＶ−ＯＰＡIII(（株）オリエンテック社製）の
粘弾性測定器を使用して測定した。各塗膜について、基
準点における振り子の振動周期と加熱時間との関係を調
べ図示し、１４０〜１８０℃の範囲での振り子の振動周
期の変曲点から、各塗膜のゲル化時間を求めた。

【００１４】粉体塗料Ａの粒子径は、平均粒子径が約２
００ミクロン以下、好ましくは約５〜１５０ミクロンの
範囲が望ましい。

【００１５】粉体塗料Ａの溶融粘度は、塗装粘度で、例
えば、溶融温度が１２０℃の場合では約０．１〜３００
Ｐａ・ｓ、好ましくは約１〜２００Ｐａ・ｓの範囲が望
ましい。塗装粘度が０．１Ｐａ・ｓ未満になると塗装の
際に流れやタレ等の塗装欠陥を生じ易く、また、３００
Ｐａ・ｓを超えると薄膜を形成することが難いといった
欠点がある。

【００１６】粉体塗料Ａとして、２種類以上の異なった
色を持つ着色粉体塗料（Ａ′）を使用することができ
る。従来、粉体塗料の調色は、例えば、ユーザーから指
定された塗膜の色調になるように着色顔料を基体樹脂、
硬化剤などと混合分散し、次に得られた混合分散物を溶
融混練分散機を使用して分散混合したのち、冷却、粗粉
砕、微粉砕、濾過（篩い）を行うことにより目的とする
着色粉体塗料を製造している。このような着色粉体塗料
の製造は、上記した様な行程により製造されるため決ま
った色の粉体塗料を多量に製造するには問題とならない
が、一方少量の粉体塗料を多色にわたって製造しようと
すると、粉体塗料のロスが多くなること、手間が掛かる
こと、コンタミが多くなることなどの問題点がある。ま
た、２種以上の着色粉体塗料をドライブレンドしたの
ち、静電粉体塗装する方法も提案されているが、このよ
うな粉体塗装方法で形成された着色粉体塗膜は色別れを
発生したり、色合いが異なったりして目的とする着色粉
体塗膜を形成することは困難であった。

【００１７】本発明塗装方法において、粉体塗料Ａとし
て混合着色粉体（Ａ′）を用いることにより上記したよ
うな欠点を解消することができる。即ち、ローラー等の
圧縮機で溶融粉体塗料を溶融混合しながらローラー塗装
するので各成分が均一に混合されるため色別れ等の塗装
欠陥を生じる恐れがない。着色粉体塗料（Ａ′）として
は、例えば、２種類以上の異なった色を持つ着色粉体塗
料、もしくは原色粉体塗料に調色用顔料ペースト（液状
もしくは調色用着色粉体ペースト等）をドライブレンド
した着色粉体塗料を使用することができる。２種以上の
着色粉体塗料や原色粉体塗料としては、例えば、上記し
た粉体塗料（Ａ）と同様の基体樹脂や硬化剤を使用する
ことができる。

【００１８】粉体塗料（Ａ′）の溶融粘度、ゲル化時
間、粉体粒子径は混合粉体で上記粉体塗料（Ａ）と同様
の範囲に入ることが好ましい。

【００１９】本発明１の塗装方法としては、例えば、図
１のようにしてローラー塗装することができる。本発明
１の塗装方法は図１に制限されるものではない。図１は
ホッパー（３）から粉体塗料（４）が基材（２）表面に
供給され、次いで熱ローラー（１）により粉体塗料が溶
融されると共に所定膜厚が得られるように溶融した粉体
が基材表面に圧縮され、そして押し広げられながら塗装
され、次いで最後に冷却されることにより硬化塗膜
（５）が形成される。該塗装方法において、基材に塗装
された粉体塗料を電磁誘導加熱等の加熱装置により加熱
溶融し、次いでローラーにより所定膜厚が得られるよう
に基材表面に溶融粉体を基材表面に圧縮し、押し広げな
がらローラー塗装することもできる。このローラー塗装
を行う前に粉体塗料を溶融する後者の方法において使用
するローラーは、加熱していても加熱していなくてもど
ちらでもよい。これらの塗装において、ローラー塗装し
たのちに必要に応じて電磁誘導等の加熱炉（６）を設
け、ローラー加熱以外に後加熱も行うことができる。

【００２０】本発明１において、粉体塗料の加熱溶融時
間（焼き付け時間）は塗料の種類、ローラー温度（焼き
付け温度）、後加熱炉や必要とされるラインスピードに
合わせて適宜選択すれば良いが、通常、約１５０〜１８
０℃の範囲では約１０秒〜１０分間、好ましくは約３０
秒〜５分間の範囲が望ましい。

【００２１】本発明１によって形成される塗膜の膜厚
は、特に制限されずに必要に応じて選ぶことができる
が、通常、平均約２０〜５００ミクロン、好ましくは平
均約３０〜２００ミクロンの範囲が望ましい。

【００２２】本発明２で使用する粉体塗料Ｂとしては、
活性エネルギー線（紫外線、電子線等）を照射すること
により硬化反応する活性エネルギー線硬化型粉体塗料で
ある。粉体塗料Ｂとしては、例えば、常温で固形のアク
リル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、シ
リコン系樹脂、フッ素系樹脂及びこれら２種以上の変性
樹脂又は混合樹脂に活性エネルギー線照射により硬化反
応する不飽和基（ビニル基、（メタ）アクリロイル基、
スチリル基、（無水）マレイン酸によるエチレン性不飽
和基等）が導入された不飽和樹脂を樹脂成分として含有
する粉体塗料（Ｂ−１）が包含される。この様な活性エ
ネルギー線照射で硬化反応する粉体塗料Ｂ−１として
は、例えば、固体の不飽和ポリエステルウレタン−アク
リレートを含む粉体塗料（特開平８−１７６４７１号公
報参照）、固体の不飽和ポリエステル及び（メタ）アク
リロイル基含有ポリウレタンを含む粉体塗料（特開平８
−１７６４７２号公報参照）、（メタ）アクリロイル基
含有ポリウレタンを含む粉体塗料（ヨーロッパ特許出願
公開第０４１０２４２号公報参照）等が挙げられる。ま
た、これらの粉体塗料において、紫外線照射により硬化
させる際には、上記した公報に記載の光重合開始剤やベ
ンゾイン、ベンゾインアルキルエーテル類、２−メチル
ベンゾイン、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンジ
ル、ベンジルジメチルケタール、アントラキノン、メチ
ルアントラキノン、ジアセチル、アセトフェノン、ジフ
ェニルスルフィド、アントラセン、アントラキノン等の
光開始剤を配合することが好ましい。これらの光重合開
始剤は単独もしくは２種以上組み合わせて使用すること
ができる。該光重合開始剤は、不飽和樹脂１００重量部
当たり約０．０１〜２０重量部、好ましくは０．１〜１
０重量部の範囲が好ましい。

【００２３】また、光重合開始剤の光重合反応を促進さ
せるために、光増感促進剤を併用してもよい。併用しう
る光増感促進剤としては、例えば、トリエチルアミン、
トリエタノールアミン、２−ジメチルアミノエタノール
等どの第３級アミン系、トリフェニルホスフィン等のア
ルキルホスフィン系、β−チオジグリコール等のチオエ
ーテル系の光増感促進剤が挙げられる。これらの光増感
促進剤は単独もしくは２種以上組み合わせて使用するこ
とができる。該光増感促進剤は、不飽和樹脂１００重量
部当たり約０．０１〜１０重量部の範囲が好ましい。

【００２４】粉体塗料Ｂとして、上記した粉体塗料（Ｂ
−１）以外にエポキシ樹脂に光カチオン重合開始剤を配
合してなる粉体塗料（Ｂ−２）も使用することができ
る。

【００２５】粉体塗料（Ｂ−２）で使用するエポキシ樹
脂は、１分子中に少なくとも平均約１個以上、特に平均
約１〜５０個のエポキシ基を有する軟化温度約２０〜１
５０℃、好ましくは約９０〜１２０℃、重量平均分子量
約５００〜１０００００、好ましくは約１０００〜８０
０００の範囲のエポキシ樹脂を使用することが好まし
い。エポキシ基が平均約１個未満のものは硬化性、表面
硬度等が悪くなる。 エポキシ樹脂としては、従来から
公知の脂環族型エポキシ基（脂環式炭化水素環上にある
エポキシ基、脂環式炭化水素環を形成する炭素原子に直
接結合したエポキシ基）を含むエポキシ樹脂（ａ）、脂
肪族型エポキシ基（上記以外のエポキシ基であって直鎖
状炭化水素上にあるエポキシ基）を含むエポキシ樹脂
（ｂ）、オキセタン環を含むエポキシ樹脂（ｃ）及びこ
れらのエポキシ基を２種以上含むエポキシ樹脂（ｄ）等
が挙げられる。上記した中でも脂環族エポキシ基、オキ
セタン環を有するエポキシ樹脂は活性エネルギー線照射
による硬化性が優れるといった利点がある。

【００２６】エポキシ樹脂（ａ）としては、例えば、脂
環族型エポキシ基を含有するラジカル重合性モノマー
（３，４ーエポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アク
リレート）の単独ラジカル重合体、該モノマーとその他
のラジカル重合性モノマー（例えば（メタ）アクリル酸
の炭素数１〜２４のアルキル又はシクロアルキルエステ
ル、スチレン等）との共重合体等が包含される。

【００２７】エポキシ樹脂（ｂ）としては、例えば、脂
肪族型エポキシ基を含有するラジカル重合性モノマー
（グリシジル（メタ）アクリレート等）の単独ラジカル
重合体、該モノマーとその他のラジカル重合性モノマー
（例えば、（メタ）アクリル酸の炭素数１〜２４のアル
キル又はシクロアルキルエステル、スチレン等）との共
重合体、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型
エポキシ樹脂等が包含される。

【００２８】エポキシ樹脂（ｃ）としては、例えば、オ
キセタン環を含有するラジカル重合性モノマー（オキセ
タン（メタ）アクリレート）の単独ラジカル重合体、該
モノマーとその他のラジカル重合性モノマー（例えば、
（メタ）アクリル酸の炭素数１〜２４のアルキル又はシ
クロアルキルエステル、スチレン等）との共重合体等が
包含される。

【００２９】エポキシ樹脂（ｄ）としては、例えば、脂
肪族型エポキシ基を含有するラジカル重合性モノマー、
脂環族型エポキシ基を含有するラジカル重合性モノマ
ー、オキセタン環含有ラジカル重合性不飽和モノマーか
ら選ばれる２種もしくは３種のモノマーのエポキシ基含
有ラジカル共重合体及び必要に応じて上記その他のラジ
カル重合性モノマーとの共重合体等が挙げられる。

【００３０】エポキシ樹脂と組み合わせて使用する光カ
チオン重合開始剤としては、従来から公知のものを使用
することができる。このものとしては、例えば、スルホ
ニウム塩、アンチモン塩、アンモニウム塩、ホスホニウ
ム塩、ヨードニウム塩、セレニウム塩、オキソニウム塩
等のオニウム塩等）が好ましいものとして挙げられる。
具体的には、例えば、ＳＩ−８０Ｌ（三新化学（株）社
製、商品名）、サイラキュアＵＶＩー６９７０、サイラ
キュアＵＶＩー６９７４、サイラキュアＵＶＩー６９９
０、サイラキュアＵＶＩー６９５０（以上、いずれも米
国ユニオンカーバイト社製）、イルガキュア２６１、イ
ルガキュア２６４（以上、チバガイギー社製）、ＳＰー
１５０、ＳＰー１７０（以上、それぞれ旭電化工業株式
会社製）、ＣＧー２４ー６１（チバガイギー社製）、Ｐ
Ｉー２０７４（ローヌプーラン社製、ペンタフルオロフ
ェニルボレートトルイルクミルヨードニウム塩）、ＦＣ
ー５０９（３Ｍ社製）、ＢＢＩ１０２（ミドリ化学社
製）、ＣＩＴ−１６８２（日本曹達社製）等が挙げられ
る。

【００３１】光カチオン重合開始剤の配合割合は、エポ
キシ樹脂１００重量部に対して０．０１〜１５重量部、
好ましくは０．１〜１０重量部である。

【００３２】光カチオン重合開始剤を使用した粉体塗料
は、酸素による硬化阻害を起こし難いのでこのものを使
用することが好ましい。

【００３３】粉体塗料Ｂには、上記した以外にも、必要
に応じて、例えば、ワキ防止剤、表面調整剤、酸化防止
剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、ブロッキング防止
剤、流動調整剤、着色顔料、充てん剤、硬化促進剤等の
添加剤を配合することができる。

【００３４】粉体塗料Ｂは、上記した粉体塗料Ａの製造
と同様に溶融混練による製造方法、有機溶剤を利用した
製造方法、ドライブレンド方法により製造することがで
きる。これらの中でも、加熱による工程を含まない有機
溶剤を利用した製造方法やドライブレンドによる製造方
法が上記したと同様の理由で好ましい。

【００３５】粉体塗料Ｂの粒子径は、平均粒子径が約２
００ミクロン以下、好ましくは約５〜１５０ミクロンの
範囲が望ましい。

【００３６】粉体塗料Ｂの溶融粘度は、塗装粘度で約
０．１〜５００Ｐａ・ｓ、好ましくは約１〜３００Ｐａ
・ｓの範囲が望ましい。塗装粘度が０．１Ｐａ・ｓ未満
になると塗装の際に流れやタレ等の塗装欠陥を生じ易
く、また、５００Ｐａ・ｓを超えると薄膜を形成するこ
とが難いといった欠点がある。

【００３７】粉体塗料Ｂとして、粉体塗料Ａと同様に２
種類以上の異なった色を持つ着色粉体塗料（Ｂ′）を使
用することができる。その利点は粉体塗料（Ａ′）に記
載したと同様の理由である。

【００３８】粉体塗料（Ｂ′）の溶融粘度、ゲル化時
間、粉体粒子径は混合粉体で上記粉体塗料（Ａ）と同様
の範囲に入ることが好ましい。

【００３９】本発明２の塗装方法としては、例えば、図
２のようにしてローラー塗装することができる。本発明
２の塗装方法は図２に制限されるものではない。図２は
ホッパー（３）から粉体塗料（４）を基材（２）に塗布
し、次いで熱ローラー（１）により粉体を溶融すると共
に所定膜厚が得られるように基材表面に溶融粉体を圧縮
し、押し広げながらローラー塗装し、次いで活性エネル
ギー線を照射器（７）することにより硬化塗膜（５）が
形成される。該塗装方法において、活性エネルギー線を
照射する以外は図１と同様の方法で実施できる。

【００４０】また、本発明２の塗装方法において、例え
ば、粉体塗料Ｂとして、エポキシ樹脂に光カチオン重合
開始剤を組み合わせた活性エネルギー線硬化型粉体塗料
は、光カチオン重合開始剤の種類によっては熱硬化が行
われるものもあるので、その際には熱ローラーにより粉
体塗料の熱硬化反応が行われない温度で塗装したのち、
活性エネルギー線により硬化させることが好ましい。

【００４１】本発明２において、粉体塗料の加熱溶融時
間（焼き付け時間）は塗料の種類、ローラー温度（焼き
付け温度）、後加熱炉や必要とされるラインスピードに
合わせて適宜選択すれば良いが、通常、約１５０〜１８
０℃の範囲では約１秒〜２分間、好ましくは約５秒〜１
分間の範囲が望ましい。

【００４２】本発明２によって形成される塗膜の膜厚
は、特に制限されずに必要に応じて選ぶことができる
が、通常、平均約２０〜５００ミクロン、好ましくは平
均約３０〜２００ミクロンの範囲が望ましい。

【００４３】活性エネルギー線としては、例えば、水銀
ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、キセノン
ランプ、カーボンアーク、メタルハライド、ガリウムラ
ンプ、エキシマーなどによる紫外線やβ線や電子線など
が挙げられる。紫外線の照射量は、特に限定されない
が、通常、約１０〜２，０００mj/cm２範囲とするのが
好ましい。また、電子線の場合には、約５０〜３００Ke
v の電子線を通常約１〜２０Mrad照射することが好まし
い。

【００４４】本発明で使用できる塗装基材としては、特
に制限されないが、例えば、冷間圧延鋼板、溶融亜鉛メ
ッキ鋼板、電気亜鉛メッキ鋼板、合金メッキ鋼板、アル
ミニウム板、アルミニウムメッキ鋼板、ステンレス鋼
板、鋼板、銅メッキ鋼板、錫メッキ鋼板等の金属板、ポ
リエステル樹脂板、アクリル樹脂板、エポキシ樹脂板、
フェノール樹脂板等の樹脂板（シート類）、ガラス板、
木材、無機質多孔質基材（例えば、セメント系、珪酸カ
ルシウム系、石膏等の無機質材料を主成分とする基材で
あり、具体例としては、珪酸カルシウム板、石綿セメン
ト板、木片セメント板、パルプセメント板、軽量気泡コ
ンクリート板等の建築材料、構造材料、土木材料、ある
いは工業材料として使用されているものがある。）が包
含される。これらの基材は２種以上が組合わさった積層
板（ラミネート）であっても構わない。また、これらの
基材に塗装して、プライマー、シーラー、中塗り又は上
塗り等の少なくとも１種の塗膜として使用することがで
きる。また、本発明の塗装方法は、例えば、基材に水性
又は有機溶剤型フライマーをローラー塗装、電着塗装、
スプレー塗装又は浸漬塗装等により塗装した後、水性又
は有機溶剤型中塗り塗料をローラー塗装、スプレー塗装
又は浸漬塗装等により塗装したのち、本発明の塗装方法
により粉体塗膜を形成するように、従来から公知の溶液
や粉体の塗装方法と組み合わせて使用することができ
る。

【００４５】

【実施例】以下、実施例を揚げて本発明を詳細に説明す
る。尚、特に断らない限り「部」または「％」は重量基
準を表す。

【００４６】熱硬化型粉体塗料１ アクリル樹脂ａ（メチルメタクリレート／スチレン／ｎ
−ブチルメタクリレート／３，４−エポキシシクロヘキ
シルエチルメタクリレート／オキセタンメタクリレート
＝４５／１０／１０／２５／１０重量比、重量平均分子
量１００００、軟化温度１１０℃）１００部、サイラキ
ュアＵＶＩ−６９９０（ユニオンカーバイド社製、商品
名、光カチオン重合触媒、以下同様の意味を示す。）１
部の混合物を室温でヘンシェルミキサーでドライブレン
ドした後、ブスコニーダーで溶融混練した。次に冷却し
た後、ジェットミル粉砕機で微粉砕して平均粒子径約５
０ミクロンの熱硬化型粉体塗料１を得た。

【００４７】熱硬化型粉体塗料２ 上記アクリル樹脂ａ１００部、サイラキュアＵＶＩ−６
９９０を５部、二酸化チタン５０部の混合物を室温でヘ
ンシェルミキサーでドライブレンドした後、ブスコニー
ダーで溶融混練した。次に冷却した後、ジェットミル粉
砕機で微粉砕して平均粒子径約５０ミクロンの熱硬化型
白色粉体塗料を得た。

【００４８】上記アクリル樹脂ａ１００部、サイラキュ
アＵＶＩ−６９９０を１部、カーボンブラック顔料５部
の混合物を室温でヘンシェルミキサーでドライブレンド
した後、ブスコニーダーで溶融混練した。次に冷却した
後、ジェットミル粉砕機で微粉砕して平均粒子径約５０
ミクロンの熱硬化型黒色粉体塗料を得た。

【００４９】上で得られた熱硬化型白色粉体塗料１００
部と熱硬化型黒色粉体塗料５部とをヘンシェルミキサー
でドライブレンドして熱硬化型灰色粉体塗料を得た。

【００５０】熱硬化型粉体塗料３ 上記アクリル樹脂ａの平均粒子径約５０ミクロンの樹脂
粉体８０部、サイラキュアＵＶＩ−６９９０を１部、樹
脂ａ／二酸化チタン＝２０／５０部の顔料チップ（溶融
混練分散物）の平均粒子径５０ミクロンのもの７０部の
混合物を室温でヘンシェルミキサーでドライブレンドし
たもの。

【００５１】紫外線硬化型粉体塗料１ 上記した熱硬化型粉体塗料１と同様のものを使用した。

【００５２】紫外線硬化型粉体塗料２ 下記エチレン性不飽和基含有ウレタン樹脂９５部、トリ
メチロールプロパントリアクリレート５部、イルガキュ
アー６５１（チバガイギー社製、商品名、光重合開始
剤）５部の混合物を室温でヘンシェルミキサーでドライ
ブレンドした後、ブスコニーダーで溶融混練した。次に
冷却した後、ジェットミル粉砕機で微粉砕して平均粒子
径約５０ミクロンの紫外線硬化型粉体塗料１を得た。

【００５３】エチレン性不飽和基含有ウレタン樹脂：メ
タクリル酸メチル／アクリル酸ｎ−ブチル／アクリル酸
２−ヒドロキシエチル＝３０／６０／１０重量比のアク
リルポリオール樹脂（数平均分子量５０００、水酸基当
量１１６０）にイソシアネート基含有不飽和モノマー
（イソホロンジイソシアネート１モルとアクリル酸２−
ヒドロキシエチル１モルとの反応物）１０１部を反応さ
せたもの。

【００５４】紫外線硬化型粉体塗料３ 下記エチレン性不飽和基含有アクリル樹脂９５部、トリ
メチロールプロパントリアクリレート５部、イルガキュ
アー６５１（チバガイギー社製、商品名、光重合開始
剤）５部の混合物を室温でヘンシェルミキサーでドライ
ブレンドした後、ブスコニーダーで溶融混練した。次に
冷却した後、ジェットミル粉砕機で微粉砕して平均粒子
径約５０ミクロンの紫外線硬化型粉体塗料１を得た。

【００５５】エチレン性不飽和基含有アクリル樹脂：メ
タクリル酸ｎ−メチル／アクリル酸ｎ−ブチル／スチレ
ン／アクリル酸＝６０／６０／４０／２０重量比のアク
リルポリカルボン酸樹脂（数平均分子量５０００、酸価
８７ＫＯＨｍｇ／ｇ）にグリシジルメタクリレート８部
を反応させたもの。

【００５６】結果を表１に示す。

【００５７】

【表１】

【００５８】表１における試験は次の様にして行った。

【００５９】塗装条件Ａ 燐酸亜鉛化成処理を施した厚さ０．８ｍｍのダル鋼鈑上
に熱硬化型粉体塗料を熱ローラー塗装し、１８０℃で１
５分間加熱（素材温度）して塗膜を形成した。

【００６０】塗装条件Ｂ 燐酸亜鉛化成処理を施した厚さ０．８ｍｍのダル鋼鈑上
に活性エネルギー線硬化型粉体塗料を熱ローラー塗装
し、次いで水銀灯を使用し、線量１６００ｍｊ／ｃｍ２
の条件で硬化させた。

【００６１】塗装条件Ｃ エポキシ系カチオン電着塗料を乾燥膜厚２０ミクロンと
なるように電着塗装し、焼き付けた電着塗膜上に活性エ
ネルギー線硬化型粉体塗料を熱ローラー塗装し、次いで
水銀灯を使用し、線量１６００ｍｊ／ｃｍ２の条件で硬
化させた。

【００６２】塗装条件Ｄ 燐酸亜鉛化成処理を施した厚さ０．８ｍｍのダル鋼鈑上
に熱硬化型粉体塗料を焼き付け後の膜厚が５０ミクロン
になるように静電粉体塗装し、１８０℃で１５分間加熱
（素材温度）して塗膜を形成した。

【００６３】塗膜外観及び性能は次の基準に基づいて評
価した。

【００６４】塗膜平滑性：塗膜平滑性を目視で観察し次
の基準で評価した。◎は非常に良好なもの、○良好のも
の、△は若干劣るもの、×は劣るもの。

【００６５】鏡面反射率：６０゜での鏡面反射率をＪＩ
ＳＫー５４００に従って測定した。

【００６６】耐色別れ性：塗膜表面の色別れを目視で観
察し次の基準で評価した。◎は色別れが全くなく非常に
良好なもの、○色別れは若干認められるが実用上問題な
いく良好なもの、△は色別れが認められ劣るもの、×は
色別れが多く認められ著しく劣るもの。

【００６７】

【発明の効果】本発明の粉体塗装方法によると、特に下
記した顕著な効果を発揮するものである。

【００６８】（１）静電ガン等を使用しないので、例え
ば、ガン先端への塗料の付着、輸送パイプのつまり、静
電反発による塗膜表面の荒れ等の問題点が解消される。

【００６９】（２）また、基材として導電性のないもの
でも塗装が可能であり粉体塗料の適用範囲が広くなる。

【００７０】（３）粉体塗料として、従来、塗膜の仕上
がり性の観点から溶融混練方法でしか製造できなかった
が、本発明の塗装方法では硬化性樹脂粉末と硬化剤粉末
のドライブレンド物を使用しても仕上がり外観の良い塗
膜が得られる。

【００７１】（４）また、このようなドライブレンド物
が使用できることからゲル化時間の短い硬化性の良いも
のが得られる。

【００７２】（５）溶融粉体塗料を基材に圧縮するので
溶融粉体中に含まれる泡や粉体と基材に巻き込まれる泡
が少なくなるので仕上がり外観が良くなる。

【００７３】（６）塗装方法として溶融粉体塗装により
塗膜を形成し次いで活性エネルギー線照射による硬化さ
せる方法とを組み合わせることにより、それぞれの機能
を分担することができるので仕上がり外観及び性能に優
れた塗膜が形成できること、硬化を短時間で行うことが
できるので生産性に優れ連続少量生産が可能となる。

【図面の簡単な説明】

図１及び図２は本発明の粉体塗装方法を示す概略図であ
る。

【図１】図１は、矢印方向に基材を輸送し熱ローラーで
熱硬化させる粉体塗装方法を示す。

【図２】図２は、矢印方向に基材を輸送し熱ローラーで
塗膜形成したのち、活性エネルギー線照射して硬化させ
る粉体塗装方法を示す。

【符号の説明】

１ 熱ローラー ２ 基材 ３ ホッパー ４ 熱硬化型粉体塗料 ５ 硬化塗膜 ６ 加熱炉 ７ 活性エネルギー線照射器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱硬化型粉体塗料を加熱し溶融、圧縮さ
   せながら基材に塗装し、加熱により粉体塗料を硬化させ
   ることを特徴とする硬化型粉体塗料の塗装方法。
2. 【請求項２】 熱硬化型粉体塗料が２種以上の異なった
   色を持つ粉体粒子の混合物であることを特徴とする請求
   項１に記載の塗装方法。
3. 【請求項３】 活性エネルギー線硬化型粉体塗料を加熱
   し溶融、圧縮させながら基材に塗装し、次いで活性エネ
   ルギー線を照射することにより硬化させることを特徴と
   する硬化型粉体塗料の塗装方法。
4. 【請求項４】 活性エネルギー線硬化型粉体塗料が活性
   エネルギー線を照射することによって反応する不飽和基
   含有樹脂を含有することを特徴とする請求項３に記載の
   塗装方法。
5. 【請求項５】 活性エネルギー線硬化型粉体塗料がエポ
   キシ化合物及び光カチオン重合開始剤を必須成分として
   含有することを特徴とする請求項３に記載の塗装方法。
6. 【請求項６】 活性エネルギー線硬化型粉体塗料が２種
   以上の異なった色を持つ粉体粒子の混合物であることを
   特徴とする請求項１に記載の塗装方法。