JP2001172575A - 塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】２種以上の色相の異なる流動性の優れた粉体塗
料を用いて、より均一な色相を有する塗膜を形成するこ
とができ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の混色に
より均一な色相の塗膜を得る塗装方法であって、組み合
わせる粉体塗料が、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粉体塗料であり、各粉
体塗料の帯電量の差が全て５μＣ／ｇ以内である塗装方
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
異なる粉体塗料の混色により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】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、２種以上の
色相の異なる流動性の優れた粉体塗料を用いて、より均
一な色相を有する塗膜を形成することができる塗装方法
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。

【０００４】

【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の混色により均一な色相の塗膜を得
る塗装方法であって、組み合わせる粉体塗料が、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
有する粉体塗料であり、各粉体塗料の帯電量の差が全て
５μＣ／ｇ以内である塗装方法、並びに該塗装方法を用
いる塗膜の製造方法に関する。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明では、２種以上の色相の異
なる粉体塗料を組み合わせて塗装する際に、各粉体塗料
の帯電量の差が、全て５μＣ／ｇ以内、好ましくは２μ
Ｃ／ｇ以内に調整された粉体塗料を用いることにより、
各粉体塗料が相互に凝集することなく、均一な色相の塗
膜を得ることができる。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。

【０００６】本発明において、粉体塗料の帯電量を制御
する手段としては、樹脂の酸価、アミン価等を調整する
方法、各種添加剤を添加する方法、流動性の調整のため
に添加されるシリカの量等で制御する方法などが挙げら
れる。

【０００７】本発明において各粉体塗料の帯電量を測定
する手段としては、各粉体を所望の塗装方法により一定
面積の基板上に塗着させた後、基板に塗着させた粉体を
エアブローにより除去する際に基板より流出する電流と
塗着した粉体の量を測定する方法が用いられる。

【０００８】さらに、本発明で用いる粉体塗料は、各粉
体塗料間の帯電量の差が前記範囲以内に調整されている
ことに加えて、各粉体塗料が、特開平１０−２１２４３
５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
料であることにも特徴を有する。前記特性を有する粉体
塗料を組み合わせて用いることにより、加熱溶融時に各
粉体塗料が十分に溶融混合された後に、熱硬化し、塗膜
を形成するため、より一層均一な色相の塗膜を得ること
ができる。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。

【０００９】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がある。

【００１０】（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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】なお、硬化剤としては公知のブロックイソ
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。

【００１５】本態様において使用される粉体塗料Ａ、Ｂ
の配合比率は、官能基の当量比で３０／７０〜７０／３
０、重量比で１０／９０〜９０／１０が好ましい。

【００１６】（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。

【００１７】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。

【００１８】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、１〜６０重量部が好ましい。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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、これらを混合して凝集させ、２０〜５０μｍ
の粒子径とした凝集粒子として用いてもよい。

【００２２】本発明の塗装方法は、本発明により組み合
わせた粉体塗料を塗布し、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１０〜３
０分程度が好ましい。組み合わせた粉体塗料は、塗装時
に混合しながら被塗装物に塗布してもよいが、より均一
な色相の塗膜を得るために、予め混合された状態で塗布
することが好ましい。２種以上の粉体塗料を混合する方
法としては、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
いる方法がすべて使用可能である。なお、混色に供され
る各粉体塗料の使用量は、混色により得られる所望の色
相に応じて適宜選択される。

【００２３】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。

【００２４】

【実施例】粉体塗料の製造例 粉体塗料（Ｐ１）〜（Ｐ１６）の製造ではポリエステル
樹脂「ＣＣ−３４１」（ダイセルユーシービー社製、酸
価：６９．７ｍｇＫＯＨ／ｇ）１００重量部又は粉体塗
料（Ｅ１）〜（Ｅ２０）の製造ではエポキシ樹脂「エピ
コート１００２」（油化シェルエポキシ社製、オキシラ
ン価：８６．３ｍｇＫＯＨ／ｇ）１００重量部と、表
１、２に示す着色剤、流展剤「Ａｃｒｏｎａｌ ４Ｆ」
（ＢＡＳＦ社製）１重量部及びベンゾイン０．５重量部
を、スーパーミキサーにて良く混合した後、ブッスコニ
ーダー（ブッス社製）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、表１、２に示す体積平均粒子径の粉体塗料を得
た。

【００２５】さらに、粉体塗料（Ｐ１）、（Ｐ５）、
（Ｐ９）、（Ｐ１３）、（Ｅ１）、（Ｅ６）、（Ｅ１
１）、（Ｅ１６）を除く粉体塗料の製造例では、得られ
た粉体塗料１００重量部と、表１、２に示す量（重量
部）の疎水性シリカ「アエロジルＲ９７２」（日本アエ
ロジル社製）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（Ｐ１）〜（Ｐ１６）、（Ｅ１）〜
（Ｅ２０）を得た。

【００２６】得られた粉体塗料を脱脂したスチール板に
静電スプレーにて塗装した。得られた塗装板とアースと
の間に容量（Ｃ）０．０４７μＦのコンデンサーを繋
ぎ、エアブローによって塗装した粉体塗料を除去し、塗
装板の重量測定から除去された粉体の重量、Ｍ（ｇ）を
測定した。また、粉体の除去によって流出した電荷（Ｑ
＝ＣＶ）により生じたコンデンサーの電位差（Ｖ）を
「エレクトロメーターＴＲ８４１１」（（株）アドバン
テスト製）を用いて測定し、これらの値から、粉体塗料
の帯電量（Ｑ／Ｍ）を測定した。各粉体塗料の帯電量を
表１、２に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【表２】

【００２９】白色顔料：タイペークＣＲ−５０、石原産
業社製 赤色顔料：スミカプリント・カーミン６Ｂ、住友化学工
業社製 青色顔料：ＥＣＢ−３０１、大日精化社製 黄色顔料：ピグメントイエローＥＣＹ−２１５、大日精
化社製

【００３０】実施例１〜１５及び比較例１〜１５ 表３、４に示す組み合わせの粉体塗料をヘンシェルミキ
サーで混合した。得られた混合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。粉体塗料間の帯電量の差と、以
下に示す評価基準に従って評価した得られた塗膜の色相
の均一性を表３、４に示す。なお、４種類の粉体塗料を
用いたものに関しては、各粉体塗料間の帯電量の差のう
ち、最も大きいものを示す。

【００３１】〔評価基準〕視力１．０の観察者が塗膜か
ら３０〜５０ｃｍ離れて観察した際に、 ◎：３０ｃｍでも均一に見える。 ○：３０ｃｍでは不均一に見えるが、５０ｃｍでは均一
に見える。 ×：５０ｃｍでも不均一に見える。

【００３２】

【表３】

【００３３】

【表４】

【００３４】以上の結果より、比較例１〜１５で得られ
た塗膜と対比して、実施例１〜１５では、各粉体塗料が
十分に溶融混合された後に、相互に凝集することなく熱
硬化して形成されているため、より均一な色相を有する
塗膜が得られることが分かる。

【００３５】

【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、均一な色相を有し、かつ優れた光沢
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 佐藤 幸哉 和歌山市湊1334番地 花王株式会社研究所 内 (72)発明者 丸田 將幸 和歌山市湊1334番地 花王株式会社研究所 内 Ｆターム(参考） 4D075 CA21 EA02 4J038 CG142 CH172 DA041 DB002 DB222 DD001 DH001 EA011 EA012 GA01 GA05 GA06 GA07 GA09 MA02 PA19

Claims (3)

【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の混色
   により均一な色相の塗膜を得る塗装方法であって、組み
   合わせる粉体塗料が、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２５
   ０℃以下で熱硬化する特性を有する粉体塗料であり、各
   粉体塗料の帯電量の差が全て５μＣ／ｇ以内である塗装
   方法。
2. 【請求項２】 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１種以上の樹脂を含有する
   １種以上の粉体塗料とを組み合わせる請求項１記載の塗
   装方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の塗装方法を用いる
   塗膜の製造方法。