JP2000095974A - 粉体塗料の塗布方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】粉体塗料の品揃えを減らすことができ、かつ薄
膜でも優れた隠蔽性を有する塗膜を形成することができ
る粉体塗料を組み合わせて使用する粉体塗料の塗布方法
及び該粉体塗料を含有する粉体塗料組成物を提供するこ
と。 【解決手段】単独では熱硬化しないが、他種の粉体塗料
と混合塗布することにより２５０℃以下で熱硬化する特
性を有する、着色剤を含有する粉体塗料と着色剤を含有
しない粉体塗料とを組み合わせて使用する塗布方法であ
って、前記着色剤を含有する粉体塗料の１種以上が、樹
脂１００重量部に対して５５重量部以上の着色剤を含有
する粉体塗料である粉体塗料の塗布方法、並びに前記塗
布方法において組み合わせた粉体塗料を含有する粉体塗
料組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２種以上の粉体塗
料を混合塗布するための粉体塗料の塗布方法及び粉体塗
料組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】粉体塗料は、樹脂、硬化剤、添加剤等に
顔料を加え、溶融混練し、製造されているため、単独で
熱硬化し、異色の粉体塗料を乾式混合しても相互の溶融
混合が不十分で、均一な色相の塗膜が得られにくい。そ
のため、要求される色相毎に塗料を用意せざるを得ず、
その品揃えは膨大な数にのぼる。

【０００３】さらに、粉体塗料は溶剤塗料と比較して着
色剤の分散性に欠けるため、隠蔽性が不十分で、塗膜の
膜厚を厚くする必要があるが、美粧用塗膜は薄膜化傾向
にある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、粉体塗料の
品揃えを減らすことができ、かつ薄膜でも優れた隠蔽性
を有する塗膜を形成することができる粉体塗料を組み合
わせて使用する粉体塗料の塗布方法及び該粉体塗料を含
有する粉体塗料組成物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】本発明の要旨は、（１）
単独では熱硬化しないが、他種の粉体塗料と混合塗布
することにより２５０℃以下で熱硬化する特性を有す
る、着色剤を含有する粉体塗料と着色剤を含有しない粉
体塗料とを組み合わせて使用する塗布方法であって、前
記着色剤を含有する粉体塗料の１種以上が、樹脂１００
重量部に対して５５重量部以上の着色剤を含有する粉体
塗料である、粉体塗料の塗布方法、並びに（２） 単独
では熱硬化しないが、他種の粉体塗料と混合塗布するこ
とにより２５０℃以下で熱硬化する特性を有する、着色
剤を含有する粉体塗料と着色剤を含有しない粉体塗料と
を含有する粉体塗料組成物であって、前記着色剤を含有
する粉体塗料の１種以上が、樹脂１００重量部に対して
５５重量部以上の着色剤を含有する粉体塗料である粉体
塗料組成物、に関する。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明に用いられる粉体塗料は、
単独では熱硬化しないが、他種の粉体塗料と混合塗布す
ることにより２５０℃以下で熱硬化する特性を有するも
のである。

【０００７】粉体塗料に含有される樹脂は、従来より知
られている各種樹脂が限定されることなく使用可能であ
るが、樹脂の溶融温度は２５０℃以下、好ましくは５０
〜１８０℃であり、混合された粉体塗料の硬化温度以下
となるように調整される。

【０００８】また、樹脂のガラス転移点は、貯蔵安定性
を考慮して４０℃以上、粉体塗料の溶融温度を考慮して
９０℃以下であることが望ましい。

【０００９】本発明では、前記のように単独では２５０
℃以下で熱硬化しない２種以上の粉体塗料のそれぞれに
使用する樹脂の組み合わせを適宜選択し、混合塗布した
場合、互いに溶融混合して２５０℃以下で熱硬化し、塗
膜を形成する。なお、「熱硬化しない」とは示差走査熱
量計（セイコー電子工業（株）製、ＤＳＣ２１０）を用
い、昇温速度１０℃／分で測定した際、熱硬化に相当す
る発熱ピークが検出できないことを言う。又、本明細書
でいう「樹脂」とは数平均分子量が５００以上、好まし
くは１０００以上の高分子物質で、加熱溶融することに
より膜を形成する能力のあるものをいう。

【００１０】本発明には、粉体塗料に含有される樹脂同
士が溶融混合されることにより、２５０℃以下で硬化反
応を起こす樹脂を使用する態様と、樹脂と樹脂のみでは
２５０℃以下では硬化反応を起こさないが、それぞれ硬
化剤を併用することにより、溶融混合されて２５０℃以
下で硬化反応を起こす態様とがある。

【００１１】（１）樹脂同士が硬化反応を起こす場合 硬化反応を起こし得る官能基の組み合わせとしては、例
えば、カルボキシル基、酸無水物基、アミノ基及びフェ
ノール性水酸基から選ばれる１種とグリシジル基、エポ
キシ基、不飽和結合を有する基及びイソシアネート基か
ら選ばれる１種との組み合わせがある。

【００１２】従って、この態様に使用する粉体塗料Ａと
粉体塗料Ｂに使用する樹脂の組み合わせとしては、例え
ば、カルボキシル基を有する樹脂、アミノ基を有する樹
脂、フェノール性水酸基を有する樹脂及び無水酸系樹脂
よりなる群から選ばれる樹脂とエポキシ基を有する樹
脂、グリシジル基を有する樹脂及び不飽和結合を有する
樹脂よりなる群から選ばれる樹脂の組み合わせがあり、
好ましくはカルボキシル基又はアミノ基を有する樹脂と
エポキシ基を有する樹脂の組み合わせである。なお、カ
ルボキシル基を有する樹脂としては、ポリエステル樹
脂、ポリエステルポリアミド樹脂、（メタ）アクリル酸
系アクリル樹脂などが、アミノ基を有する樹脂として
は、ポリアミド樹脂、ポリエステルポリアミド樹脂など
が、フェノール性水酸基を有する樹脂としては、ノボラ
ック樹脂などが、無水酸系樹脂としては、ブタジエン−
無水マレイン酸共重合体などが挙げられ、エポキシ基を
有する樹脂としてはエポキシ樹脂などが、グリシジル基
を有する樹脂としては、メタクリル酸グリシジル系アク
リル樹脂などが、不飽和結合を有する樹脂としては、不
飽和ポリエステル樹脂などが挙げられる。

【００１３】また、この態様においては、前記の組み合
わせの樹脂を使用する場合、硬化剤を特に必要としない
が、必要に応じて硬化剤を使用してもよい。この場合、
各粉体塗料に使用するそれぞれの樹脂に適した硬化剤を
他方の粉体塗料に添加し、単独では熱硬化しない粉体塗
料を調製する。

【００１４】なお、硬化剤としては公知のブロックトイ
ソシアネート系硬化剤、エポキシ系硬化剤、アルコキシ
シラン系硬化剤、ポリアジリジン系硬化剤、オキサゾリ
ン系硬化剤等を対応する樹脂の官能基にあわせ適宜選択
すればよい。

【００１５】粉体塗料Ａ及びＢにおける、樹脂と硬化剤
の組み合わせの好ましい具体例としては、例えば、粉体
塗料Ａとして末端にカルボキシル基を有するポリエステ
ル樹脂、粉体塗料Ｂとしてエポキシ樹脂またはグリシジ
ル基を有するアクリル樹脂を用いる場合、塗料Ａにアジ
ピン酸ジヒドラジド、及び／又は塗料Ｂにトリグリシジ
ルイソシアヌレートを添加する例が挙げられる。

【００１６】本態様において使用される粉体塗料Ａ、Ｂ
の配合比率（重量比）は、それぞれの樹脂中に存在する
官能基の量にもよるが、１０／９０〜９０／１０、好ま
しくは２５／７５〜７５／２５であることが望ましく、
官能基比では０．８〜１．２であることが好ましい。ま
た、硬化剤の配合量は、通常の熱硬化反応に必要な程度
の量であればよい。

【００１７】（２）樹脂と樹脂のみでは２５０℃以下で
は硬化反応を起こさない態様 この態様は、各粉体塗料Ｃ、Ｄに使用するそれぞれの樹
脂に適した硬化剤を他方の粉体塗料に添加する態様であ
る。

【００１８】従って、粉体塗料Ｃ及びＤにおける、樹脂
と硬化剤の組み合わせの好ましい具体例としては、例え
ば、粉体塗料Ｃにエポキシ樹脂、粉体塗料Ｄにフェノー
ル性以外の末端水酸基のポリエステル樹脂を用い、それ
ぞれに変性メラミン樹脂、アジピン酸ジヒドラジドの組
み合わせが挙げられる。

【００１９】粉体塗料Ｃ、Ｄの配合比率（重量比）は１
０／９０〜９０／１０が好ましく、２５／７５〜７５／
２５がより好ましく、硬化剤の配合量は、反応する樹脂
の官能基当量に対し、０．８〜１．２倍に調整すること
が好ましい。

【００２０】本発明では、着色剤を含有する粉体塗料
と、着色剤を含有しない透明な粉体塗料、例えば、エポ
キシ樹脂を含有する透明粉体塗料と、ポリエステル樹脂
を含有する数種の基本色の粉体塗料を組み合わせること
によって、数種の品揃えで幅広い均一な色調の塗膜を得
ることが可能となる。即ち、透明粉体塗料と、予め用意
した基本色の粉体塗料の１種以上を組み合わせ、かつそ
の配合量を調整することにより、あらゆる均一な色調の
塗膜を得ることができる。

【００２１】本発明の粉体塗料に含有される着色剤の基
本色としては、イエロー、マゼンタ、シアン、白、黒等
が挙げられ、それぞれの基本色に使用される着色剤とし
ては、例えば、イエローではジスアゾイエロー、アセト
酢酸アリールアミド系モノアゾ黄色顔料、マゼンタでは
カーミン６Ｂ、ピグメントレッド、シアンでは銅フタロ
シアニン、白では酸化チタン、黒ではカーボンブラック
等が挙げられる。

【００２２】本発明において、多量の着色剤を含有する
粉体塗料における着色剤の含有量は、樹脂１００重量部
に対して、隠蔽性を確保する観点から、５５重量部以
上、好ましくは６０重量部以上、より好ましくは６５重
量部以上であり、塗膜強度の保持の観点から、好ましく
は４００重量部以下、より好ましくは２００重量部以
下、特に好ましくは１００重量部以下である。

【００２３】粉体塗料に、大量の着色剤を配合しようと
すると、十分な混練が必要であり、長時間粉体塗料が高
温にさらされることになる。従って、従来の粉体塗料で
は、硬化反応を生じ、十分な混練を行なうことができな
い。一方、本発明に用いられる粉体塗料は、単独では２
５０℃以下で硬化反応を生じないため、混練時間等を考
慮することなく、十分な混練を行なうことができ、着色
剤が十分に分散した隠蔽性に優れたものとなる。

【００２４】粉体塗料には、必要に応じて、アクリレー
ト重合体等の流展剤、各種触媒や有機系スズ化合物等の
架橋促進剤、ベンゾイン等のワキ防止剤等の添加剤等が
含有されていてもよい。これらの添加剤の含有量は、そ
れぞれ樹脂１００重量部に対して０．１〜５重量部程度
であることが好ましい。

【００２５】粉体塗料は、例えば、前記の各種成分をニ
ーダー等で溶融混練し、冷却後、例えば、ハンマーミ
ル、ジェット衝撃ミル等の粉砕装置を用いて物理的粉砕
を行い、ついで空気分級機、マイクロン・クラッシファ
イアー等の分級機を用いて分級することにより、調製す
ることができる。更に、粉体の表面には、シリカ、アル
ミナ、チタニア、又はジルコニア等の流動性調整剤が添
加されていてもよい。

【００２６】このようにして得られる粉体塗料の平均粒
子径は、凝集を防ぎ、２種以上の粉体塗料を均一に混合
するために１μｍ以上、好ましくは５μｍ以上、より好
ましくは１０μｍ以上であることが望ましく、また得ら
れる塗膜の膜厚が厚くなりすぎることを防ぐために５０
μｍ以下、好ましくは３０μｍ以下であることが望まし
い。

【００２７】本発明では、さらに本発明により組み合わ
せられた着色剤を含有しない粉体塗料と着色剤を含有す
る粉体塗料の１種以上を予め混合した粉体塗料組成物を
提供する。即ち、単独では熱硬化しないが、他種の粉体
塗料と混合塗布することにより２５０℃以下で熱硬化す
る特性を有する、着色剤を含有する粉体塗料と着色剤を
含有しない粉体塗料とを含有する粉体塗料組成物であっ
て、前記着色剤を含有する粉体塗料の１種以上、好まし
くはすべての粉体塗料が、樹脂１００重量部に対して５
５重量部以上の着色剤を含有する粉体塗料である粉体塗
料組成物である。

【００２８】２種以上の粉体塗料を混合するに際して、
混合割合等は目的とする色相により適宜選択される。粉
体塗料を混合して粉体塗料組成物を調製する方法として
は、各粉体塗料をヘンシェルミキサー、スーパーミキサ
ー等の高速攪拌機で乾式混合する方法等の、従来より知
られている方法が使用可能である。

【００２９】本発明により組み合わせた粉体塗料を混合
塗布する際の硬化温度は、混合塗料の保存安定性の観点
から、８０℃以上、好ましくは１００℃以上であること
が望ましく、エネルギー効率の観点から、２５０℃以
下、好ましくは２００℃以下であることが望ましい。こ
こで、硬化温度は、示差走査熱量計を使用して、１０℃
／分で昇温した時に測定される発熱ピークトップの温度
より算出する。

【００３０】本発明において、「混合塗布」とは２種以
上の粉体塗料を混合して被塗装物に塗装したのち、２５
０℃以下での焼付け工程を経て塗膜を形成する一連の処
理を指すものであり、塗装の方法としては、例えば、静
電スプレー、電子ガンを用いる塗装方法、流動浸漬法、
プラスチック溶射法等が挙げられる。なお、２種以上の
粉体塗料を混合塗布する場合は、２種以上の粉体塗料を
予め混合した粉体塗料組成物を用いてもよく、２種以上
の粉体塗料を塗装時に混合しながら塗装してもよい。さ
らに、使用する粉体塗料間の硬化温度での溶融粘度に大
きな差がある場合、溶融混合が不十分で塗膜の色相の均
一性が不十分となるが、本発明では、低粘度の粉体塗料
の方に着色剤を添加して、その粘度を向上させることに
より、粉体塗料間の溶融粘度差を調整することもでき
る。

【００３１】

【実施例】〔粉体塗料の平均粒子径〕コールター・マル
チサイザー（コールター（株）製）を用いて測定する。

【００３２】粉体塗料製造例１〜２８ 表１〜３に示す組成物を、スーパーミキサーで混合し、
ブスーコニーダーで十分に混練し、冷却した後、ＰＪＭ
粉砕機（日本ニューマチック社製）で粉砕し、平均粒子
径２６μｍの粉体塗料を得た。ただし、粉体塗料製造例
１９においては、混練中にポリエステルの単独硬化が生
じたため、十分な混練を行なうことができず、粉体塗料
は得られなかった。得られた粉体塗料１００重量部と、
疎水性シリカ（日本アエロジル社製、Ｒ９７２）０．３
重量部とをヘンシェルミキサーで均一に混合し、粉体塗
料１〜２８を得た。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【表２】

【００３５】

【表３】

【００３６】実施例１〜２７、比較例１〜４ 表４〜６に示す組み合わせで粉体塗料を使用し、ヘンシ
ェルミキサーで混合した。得られた粉体塗料の混合物
を、脱脂したスチール板（リン酸亜鉛処理金属板）に静
電スプレーにて塗装した後、１８０℃で２０分間焼付け
て、膜厚が７０μｍと３５μｍの２種類の塗膜を得た。
ただし、スチール板の塗布面には、予めマジックで上か
ら中央に線を引いておき、塗膜を形成後、線が明確に見
えれば「×」、僅かに見えれば「△」、見えなければ
「○」として隠蔽性を評価した。得られた塗膜の隠蔽性
及び色相について、表４〜６に示す。

【００３７】

【表４】

【００３８】

【表５】

【００３９】

【表６】

【００４０】以上の結果から、比較例１〜４では、均一
な色相の塗膜は得られたものの、その隠蔽性は不十分で
あるのに対し、実施例１〜２７では、均一な色相で、か
つ隠蔽性に優れた塗膜が得られていることがわかる。

【００４１】

【発明の効果】本発明により、粉体塗料の品揃えを減ら
すことができ、かつ薄膜でも優れた隠蔽性を有する塗膜
を形成することが可能となった。

フロントページの続き (72)発明者 吉村 好生 和歌山市湊1334番地 花王株式会社研究所 内 (72)発明者 青木 克敏 和歌山市湊1334番地 花王株式会社研究所 内 Ｆターム(参考） 4J038 CA051 CG031 CG042 CG081 CH172 DA162 DB001 DB002 DB071 DD002 DD011 DD101 DH001 GA03 GA06 GA07 GA09 JB17 KA03 KA08 NA01 PA02

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単独では熱硬化しないが、他種の粉体塗
   料と混合塗布することにより２５０℃以下で熱硬化する
   特性を有する、着色剤を含有する粉体塗料と着色剤を含
   有しない粉体塗料とを組み合わせて使用する塗布方法で
   あって、前記着色剤を含有する粉体塗料の１種以上が、
   樹脂１００重量部に対して５５重量部以上の着色剤を含
   有する粉体塗料である、粉体塗料の塗布方法。
2. 【請求項２】 単独では熱硬化しないが、他種の粉体塗
   料と混合塗布することにより２５０℃以下で熱硬化する
   特性を有する、着色剤を含有する粉体塗料と着色剤を含
   有しない粉体塗料とを含有する粉体塗料組成物であっ
   て、前記着色剤を含有する粉体塗料の１種以上が、樹脂
   １００重量部に対して５５重量部以上の着色剤を含有す
   る粉体塗料である粉体塗料組成物。