JP2001064590A - 粉体塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】２種以上の色相の異なる粉体塗料を用いて、均
一な色相を有する塗膜を形成することができる粉体塗料
組成物、該粉体塗料組成物を用いて均一な色相の塗膜を
得る塗装方法及び該塗装方法を用いる塗膜の製造方法を
提供すること。 【解決手段】２種以上の色相の異なる粉体塗料を含有す
る粉体塗料組成物であって、粉体塗料１００重量部と、
体積平均粒子径０．０８〜５μｍのポリマービーズ０．
０２〜０．４重量部とを乾式混合してなる粉体塗料組成
物、該粉体塗料組成物を用いて塗布する塗装方法及び該
塗装方法を用いる塗膜の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２種以上の色相の
異なる粉体塗料を含有する粉体塗料組成物、該粉体塗料
組成物を用いた塗装方法及び該塗装方法を用いる塗膜の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】粉体塗料は、樹脂、硬化剤、添加剤等に
所望の色相を出すための数色の顔料を加え、混合した
後、溶融混練し、その後、冷却、粉砕、分級することに
より、製造されている。そのため、粉体塗料としては要
求される色相毎に塗料を用意せざるを得ず、その品揃え
は膨大な数にのぼっている。

【０００３】一方、ポリマービーズを含有した粉体塗料
については、特開平２−１７８３６０号公報に、耐ブロ
ッキング性、粉体流動性等の向上を目的として、非架橋
樹脂からなる微粒子を含有した粉体塗料が開示されてい
るものの、２種以上の色相の異なる粉体塗料を用いた塗
装方法に用いられる粉体塗料に関する報告はなされてい
ない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、２種以上の
色相の異なる粉体塗料を用いて、均一な色相を有する塗
膜を形成することができる粉体塗料組成物、該粉体塗料
組成物を用いて均一な色相の塗膜を得る塗装方法及び該
塗装方法を用いる塗膜の製造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】本発明は、２種以上の色
相の異なる粉体塗料を含有する粉体塗料組成物であっ
て、粉体塗料１００重量部と、体積平均粒子径０．０８
〜５μｍのポリマービーズ０．０２〜０．４重量部とを
乾式混合してなる粉体塗料組成物、該粉体塗料組成物を
用いて塗布する塗装方法及び該塗装方法を用いる塗膜の
製造方法に関する。

【０００６】

【発明の実施の形態】２種以上の色相の異なる粉体塗料
を含有する本発明の粉体塗料組成物は、体積平均粒子径
０．０８〜５μｍのポリマービーズが含有されているこ
とに大きな特徴を有する。ポリマービーズが粉体塗料組
成物中に含有されていると、焼き付け時に溶融したポリ
マービーズが粉体塗料中の樹脂と相溶するため、２種以
上の色相の異なる粉体塗料を用いて均一な色相を有する
塗膜を効率よく得ることができる。なお、本明細書でい
う“均一”な色相の塗膜とは、形成された塗膜の色相が
均質であるため、混色した各粉体塗料そのもののの色が
５０ｃｍ離れた所からは目視により見分けることができ
ないことを意味する。

【０００７】本発明におけるポリマービーズとしては、
メチルメタクリレート系樹脂、スチレン系樹脂、ジビニ
ルベンゼン系樹脂、アクリロニトリル系樹脂、エチレン
系樹脂、アクリルゴム／メチルメタクリレート系樹脂等
が挙げられ、これらのなかでは塗膜の色相の均一化の観
点から、メチルメタクリレート系樹脂及びスチレン系樹
脂が好ましく、メチルメタクリレート系樹脂がより好ま
しい。

【０００８】ポリマービーズの体積平均粒子径は、塗料
の流動性の観点から０．０８μｍ以上、塗料の混色性の
観点から５μｍ以下であり、好ましくは０．１〜１μｍ
である。

【０００９】粉体塗料とポリマービーズを乾式混合する
際のポリマービーズの使用量は、各粉体塗料に含有され
る樹脂同士の相溶性を効果的に向上させるために、粉体
塗料１００重量部（２種以上の色相の異なる粉体塗料の
総量）に対して、０．０２〜０．４重量部、好ましくは
０．０５〜０．３重量部である。

【００１０】なお、ポリマービーズは、粉体塗料との乾
式混合により、粉体塗料表面に外添されていたり、粉体
塗料間に介在した状態で、本発明の粉体塗料組成物に含
有されているが、さらに、粉体塗料中に内添されていて
もよい。

【００１１】本発明で用いる粉体塗料は、従来より粉体
塗料用に用いられている樹脂、着色剤等を含有する粉体
塗料を、特に限定することなく用いることができるが、
より均一な色相で、優れた光沢の塗膜が容易に得られる
点からは、特開平１０−２１２４３５号公報に記載され
ているような、単独では２５０℃以下で熱硬化しない
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粉体塗料が好ましいが、
樹脂と硬化剤を含有して単独で熱硬化する粉体塗料であ
ってもよい。なお、「熱硬化しない」とは示差走査熱量
計（ＤＳＣ２１０、セイコー電子工業（株）製）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。

【００１２】従って、本発明で用いる粉体塗料の組み合
わせとしては、異なる粉体塗料に含有される樹脂同士が
加熱溶融時に溶融混合されることにより、２５０℃以下
で硬化反応を起こす粉体塗料を使用する態様と、樹脂と
樹脂のみでは溶融混合しても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粉
体塗料を使用する態様と、それぞれ単独で熱硬化する粉
体塗料を使用する態様とがある。

【００１３】（１）樹脂同士が硬化反応を起こす態様 この態様は、各粉体塗料Ａ、Ｂに含有される樹脂同士が
溶融混合されることにより、互いの樹脂が有する官能基
同士が硬化反応を生じる態様である。従って、この態様
に使用する粉体塗料Ａと粉体塗料Ｂの組み合わせとして
は、例えば、ポリエステル樹脂等のカルボキシル基を有
する樹脂、ポリアミド樹脂等のアミノ基を有する樹脂、
ノボラック樹脂等の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１種以上の樹脂
を含有する１種以上の粉体塗料と、エポキシ樹脂等のエ
ポキシ基を有する樹脂、メタクリル酸グリシジル系アク
リル樹脂等の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１種以上の樹脂を
含有する１種以上の粉体塗料との組み合わせが挙げら
れ、好ましくはカルボキシル基又はアミノ基を有する樹
脂を含有する粉体塗料とエポキシ基を有する樹脂を含有
する粉体塗料の組み合わせである。

【００１４】単独では２５０℃以下で熱硬化しないが、
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９０〜１８０℃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ことが好まし
い。

【００１５】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℃以下であることが好ましい。

【００１６】また、この態様の粉体塗料に、硬化剤や硬
化触媒は特に必要とされないが、必要に応じて硬化剤や
硬化触媒が含有されていてもよい。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や硬化触媒
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。

【００１７】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、イミダゾール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。

【００１８】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である
ことが望ましい。

【００１９】（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。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、エポ
キシ樹脂及びオキサゾリン系硬化剤を含有した粉体塗料
と、フェノール性以外の末端水酸基のポリエステル樹脂
及びイミダゾール系硬化剤を含有した粉体塗料との組み
合わせが挙げられる。

【００２０】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、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。

【００２１】（３）各粉体塗料が単独で熱硬化する態様 この態様は、互いに反応して熱硬化する樹脂と硬化剤を
含有した粉体塗料を組み合わせる態様である。従って、
この態様に使用する粉体塗料としては、ポリエステル樹
脂とトリグリシジルイソシアヌレート（ＴＧＩＣ）とを
含有した粉体塗料の組み合わせ等が挙げられる。

【００２２】本発明に用いられる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。着色剤の含有量は、樹脂１
００重量部に対して、０．１〜６０重量部が好ましい。

【００２３】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。

【００２４】粉体塗料は、例えば、樹脂、着色剤、硬化
剤等を押出機等で溶融混練し、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。なお、粉体塗料中にポリマービ
ーズを含有させる場合は、ポリマービーズを樹脂、着色
剤等とともに混練して、粉体塗料を調製する。

【００２５】このようにして得られる粉体塗料の体積平
均粒子径は、好ましくは３〜８０μｍ、より好ましくは
７〜５０μｍである。なお、３〜１０μｍの小粒径の粉
体塗料は、２０〜５０μｍの粒子径とした凝集粒子とし
て用いてもよい。

【００２６】本発明の粉体塗料組成物は、例えば、粉体
塗料とポリマービーズとを、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ことによ
り、調製することができる。なお、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。

【００２７】本発明の塗装方法は、本発明の粉体塗料組
成物を塗布し、焼き付け、塗膜を形成させる方法であれ
ば、特に限定されない。粉体塗料組成物を塗布する方法
としては、静電スプレー、電子ガン等を用いる塗布方
法、流動浸漬法、プラスチック溶射法等の方法があげら
れる。焼き付けの際の温度、時間等は、粉体塗料に含有
される樹脂の種類、組み合わせた粉体塗料の混合物の硬
化開始温度等によって異なるため、一概には決定できな
いが、温度は１２０〜２００℃程度、時間は１０〜３０
分程度が好ましい。

【００２８】以上説明した本発明の塗装方法を用いて、
容易に均一な色相の塗膜を製造することができる。

【００２９】

【実施例】樹脂製造例１ エチレングリコール１８６ｇ、ネオペンチルグリコール
７２８ｇ、テレフタル酸１４９４ｇ、無水トリメリット
酸１９２ｇ及び酸化ジブチル錫２ｇを窒素雰囲気下、２
２０℃で攪拌しつつ、ＡＳＴＭ Ｅ２８−６７による軟
化点が９０℃に達するまで反応させて、樹脂Ａを得た。
ＪＩＳ Ｋ００７０の方法により測定した樹脂Ａの酸価
は５２．４ｍｇＫＯＨ／ｇであった。

【００３０】 粉体塗料の製造例１ 樹脂Ａ １００重量部 酸化チタン（タイペークＣＲ−９０、石原産業社製） １０重量部 ジスアゾエロー ４重量部 （ピグメントイエローＥＣＹ−２１０、大日精化社製） ＴＧＩＣ（アラルダイトＰＴ−８１０、チバガイギー社製） １５重量部 流展剤（Ａｃｒｏｎａｌ ４Ｆ、ＢＡＳＦ社製） ２重量部

【００３１】上記原料組成物を、スーパーミキサーにて
良く混合した後、ブスーコニーダー（ブス社製）を使用
して混練し、冷却したのちＰＪＭ粉砕機（日本ニューマ
チック社製）を使用して粉砕し、体積平均粒子径２５μ
ｍの粉体塗料（１）を得た。

【００３２】粉体塗料の製造例２ ジスアゾエローの代わりに、カーミン６Ｂ（スミカプリ
ント・カーミン６Ｂ、住友化学工業社製）４重量部を使
用した以外は、粉体塗料の製造例１と同様にして、粉体
塗料（２）を得た。

【００３３】粉体塗料の製造例３ ＴＧＩＣを使用しなかった以外は、粉体塗料の製造例１
と同様にして、粉体塗料（３）を得た。

【００３４】粉体塗料の製造例４ 樹脂Ａの代わりにエポキシ樹脂（エピコート１００４Ａ
Ｆ、油化シェル社製）１００重量部を使用し、ＴＧＩＣ
を使用しなかった以外は、粉体塗料の製造例２と同様に
して、粉体塗料（４）を得た。

【００３５】実施例１ 粉体塗料（１）及び粉体塗料（２）１００重量部のそれ
ぞれと、ポリマービーズ〔メチルメタクリレート系樹脂
微粒子；体積平均粒子径：０．４μｍ；ＭＰ−１０００
（綜研化学（株）製）〕０．３重量部及び疎水性シリカ
（Ｒ９７２、日本アエロジル社製）０．３重量部とをヘ
ンシェルミキサーを使用して均一に混合し、粉体塗料
（１ａ）及び粉体塗料（２ａ）を得た。

【００３６】同重量の粉体塗料（１ａ）と粉体塗料（２
ａ）を混合して、粉体塗料組成物を得た。得られた粉体
塗料組成物を脱脂したスチール板に静電スプレーにて塗
装し、その後１８０℃で２０分間焼き付け、塗膜を得
た。

【００３７】実施例２ 粉体塗料（１）及び粉体塗料（２）の代わりに、粉体塗
料（３）及び粉体塗料（４）をそれぞれ１００重量部用
いた以外は、実施例１と同様にして、粉体塗料組成物を
調製し、塗膜を得た。

【００３８】実施例３ メチルメタクリレート系樹脂微粒子の代わりにスチレン
系樹脂微粒子〔体積平均粒子径：０．３μｍ；Ｅ−３１
０１（日本ペイント（株）製）〕を各粉体塗料１００重
量部に対して０．３重量部用いた以外は、実施例１と同
様にして、粉体塗料組成物を調製し、塗膜を得た。

【００３９】実施例４ メチルメタクリレート系樹脂微粒子の代わりにスチレン
系樹脂微粒子〔体積平均粒子径：０．３μｍ；Ｅ−３１
０１（日本ペイント（株）製）〕を各粉体塗料１００重
量部に対して０．３重量部用いた以外は、実施例２と同
様にして、粉体塗料組成物を調製し、塗膜を得た。

【００４０】比較例１ メチルメタクリレート系樹脂微粒子を使用しなかった以
外は、実施例１と同様にして、粉体塗料組成物を調製
し、塗膜を得た。

【００４１】比較例２ メチルメタクリレート系樹脂微粒子を使用しなかった以
外は、実施例２と同様にして、粉体塗料組成物を調製
し、塗膜を得た。

【００４２】比較例３ メチルメタクリレート系樹脂微粒子の使用量を、各粉体
塗料１００重量部に対して１重量部に変更した以外は、
実施例１と同様にして、粉体塗料組成物を調製し、塗膜
を得た。

【００４３】試験例１ 実施例１〜４及び比較例１〜３で得られた塗膜の色相の
均一性を以下の評価基準に従って評価した。結果を表１
に示す。

【００４４】〔色相の均一性の評価基準〕視力１．０の
観察者が塗膜から１０〜１００ｃｍ離れて観察した際
に、 ５：１０ｃｍでも均一に見える。 ４：１０ｃｍでは不均一に見えるが、３０ｃｍでは均一
に見える。 ３：３０ｃｍでは不均一に見えるが、５０ｃｍでは均一
に見える。 ２：５０ｃｍでは不均一に見えるが、１００ｃｍでは均
一に見える。 １：１００ｃｍでも不均一に見える。

【００４５】

【表１】

【００４６】以上の結果より、実施例１〜４の塗膜は、
均一な朱色の色相を有していることが分かる。これに対
して、ポリマービーズを含有していない粉体塗料組成物
を塗布して得られた比較例１、２及びポリマービーズを
多量に含有した粉体塗料組成物を塗布して得られた比較
例３の塗膜は、色相の均一性に欠けていることが分か
る。

【００４７】

【発明の効果】本発明により、２種以上の色相の異なる
粉体塗料を用いて、均一な色相を有する塗膜を形成する
ことが可能となった。従って、原色を含む数種の色調の
粉体を用意することで、あらゆる色調の粉体を得ること
ができ、従来のように、数多くの色調の粉体塗料を品揃
えする必要がなくなった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末永 憲一 和歌山市湊1334番地 花王株式会社研究所 内 (72)発明者 柳 秀樹 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 CC022 CG142 EA011 KA20 MA02 PA19

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２種以上の色相の異なる粉体塗料を含有
   する粉体塗料組成物であって、粉体塗料１００重量部
   と、体積平均粒子径０．０８〜５μｍのポリマービーズ
   ０．０２〜０．４重量部とを乾式混合してなる粉体塗料
   組成物。
2. 【請求項２】 ポリマービーズがメチルメタクリレート
   系樹脂又はスチレン系樹脂である請求項１記載の粉体塗
   料組成物。
3. 【請求項３】 粉体塗料が単独では２５０℃以下で熱硬
   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請求項１又は２
   記載の粉体塗料組成物。
4. 【請求項４】 請求項１〜３いずれか記載の粉体塗料組
   成物を用いて塗布する塗装方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載の塗装方法を用いる塗膜の
   製造方法。