JP2001207127A

JP2001207127A - 粉体塗料組成物

Info

Publication number: JP2001207127A
Application number: JP2000020939A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Yoshimura; 好生吉村; Kenichi Nishimura; 謙一西村; Masato Hoshi; 正人星
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2000-01-28
Filing date: 2000-01-28
Publication date: 2001-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】２種以上の粉体塗料を用いて、下層と表層から
なり、所望の艶を有する塗膜を１回の塗装で形成できる
粉体塗料組成物及び該粉体塗料組成物を用いた塗装方法
を提供すること。【解決手段】不透明塗料の粉体塗料および透明塗料の粉
体塗料を含有した粉体塗料組成物であって、該粉体塗料
組成物を加熱溶融した際に、不透明塗料を下層に、透明
塗料を上層に移行させ、艶調整された塗膜を形成させる
粉体塗料組成物及び該粉体塗料組成物を塗布する塗装方
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、２種以上の粉体塗
料を用いて塗膜を得る塗装方法に使用される粉体塗料組
成物及び該粉体塗料組成物を用いた塗装方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】艶調整された塗膜は、樹脂に着色剤とと
もにシリカ等の艶調整剤、炭酸カルシウム等の粘度調整
剤、硬化剤、硬化触媒、架橋剤等の硬化速度調整剤を適
量配合し、混練粉砕して製造された粉体塗料を所望の色
相により適宜組み合わせて得られる。しかし、この方法
では、各色相毎に所望の艶を有する粉体塗料が必要とさ
れるため、その品揃えは膨大な数にのぼり、少数量の生
産にも適さない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、２種以上の
粉体塗料を用いて、下層と表層からなり、所望の艶を有
する塗膜を１回の塗装で形成できる粉体塗料組成物及び
該粉体塗料組成物を用いた塗装方法を提供することを目
的とする。また、表層のみで容易に塗膜の艶調整が出来
るので、粉体塗料の品揃えを大幅に減らすことも出来
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、不透明塗料の
粉体塗料および透明塗料の粉体塗料を含有した粉体塗料
組成物であって、該粉体塗料組成物を加熱溶融した際
に、不透明塗料を下層に、透明塗料を上層に移行させ、
艶調整された塗膜を形成させる粉体塗料組成物ならびに
該粉体塗料組成物を塗布して、塗膜の艶を調整する塗膜
を形成させる塗装方法に関する。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の粉体塗料組成物は、加熱
溶融させた際に、含有する不透明塗料及び透明塗料が、
それぞれ下層及び表層へと移行して塗膜を形成する性質
を利用し、表層へ移行する透明塗料の艶を調整すること
で塗膜としての艶の調整を行うものである。

【０００６】「艶調整された」とは、表層に移行する透
明塗料において、艶調整のための添加剤の添加量を増大
又は減少させるなど適宜調整して、所望の艶に調整され
たことを意味する。前記添加剤としては、艶調整剤、硬
化速度調整剤及び粘度調整剤からなる群より選ばれた少
なくとも１種が好ましく、中でも艶調整剤がより好まし
い。艶調整剤としてはシリカ微粉末等が、硬化速度調整
剤としては硬化剤、硬化触媒、架橋剤等が、粘度調整剤
としては透明体質顔料等がそれぞれ好ましい。これらの
添加剤の含有量及び粉体塗料に含有させる方法は、透明
塗料により得られる塗膜の透明性が損なわれない限り特
に限定されず、粉体塗料を製造する際に、樹脂、結着樹
脂とともに混練粉砕されて塗料に含有されていてもよ
く、混練粉砕物に後添加されて塗料に含有されていても
よいが、前者の方法が好ましい。

【０００７】なお、透明塗料として複数の粉体塗料を用
いる場合は、少なくとも最表層となる粉体塗料に前記艶
調整を行うことが好ましい。

【０００８】また、最表層となる粉体塗料には着色剤を
添加せず無色透明塗料として艶調整のみを行い、その下
層となる透明粉体塗料に各種着色剤を添加して、艶の調
整と色相の調整を独立して行うこともでき、この場合に
は粉体塗料の品揃えをさらに減らすことができる。

【０００９】なお、不透明塗料と透明塗料とを、それぞ
れ下層及び表層へ移行させ、塗膜を形成する方法として
は、例えば、不透明塗料と透明塗料の表面張力差を大き
くしたり、不透明塗料と透明塗料に互いに相溶性の低い
樹脂を配合する方法等が挙げられる。表面張力差を利用
する場合、不透明塗料からなる下層と透明塗料からなる
表層を形成するためには、不透明塗料の表面張力が、い
ずれの透明塗料の表面張力よりも、好ましくは３ｍＮ／
ｍ以上、より好ましくは５〜４０ｍＮ／ｍ、特に好まし
くは７〜３０ｍＮ／ｍ大きくなるように調整されている
ことが望ましい。さらに、不透明塗料の表面張力は２０
ｍＮ／ｍ以上が好ましく、透明塗料の表面張力は２０ｍ
Ｎ／ｍ未満が好ましい。なお、２種以上の透明塗料を用
いる場合、透明塗料間の表面張力差についてはこれらが
分層して膜を形成しても均一な色相の塗膜が得られるこ
とから特に限定されないが、好ましくは１０ｍＮ／ｍ以
下、より好ましくは５ｍＮ／ｍ以下である。なお、本発
明における表面張力は、１５０℃での値をいう。１５０
℃で容易に熱硬化をおこす粉体塗料については、硬化剤
又は硬化触媒を除いて、硬化しない状況下で測定を行う
ものとする。相溶性の低い樹脂を用いる態様において
も、表面張力差は前記と同様にある方が好ましいが、こ
れに限定されるものではない。

【００１０】本発明に用いられる粉体塗料は、例えば、
樹脂、硬化剤、着色剤等と、必要に応じて艶調整をする
ための前記添加剤からなる、一般に粉体塗料として使用
されるものであれば、特に限定されないが、本発明の粉
体塗料組成物には、用いられる粉体塗料間の表面張力差
を前記範囲に調整するために、表面張力調整剤を含有し
た粉体塗料が１種以上用いられることが好ましく、表面
張力剤を含有させる粉体塗料は透明塗料であることがよ
り好ましい。なお、本発明において「不透明塗料」と
は、酸化チタン、黄色酸化鉄、弁柄等の隠蔽剤を含有す
る不透明性を与える粉体塗料を、「透明塗料」とは該隠
蔽剤を含有せず、加熱溶融後に熱硬化して塗膜を形成し
た際に、透明色を有する粉体塗料をいう。不透明塗料に
おける隠蔽剤の含有量は、樹脂１００重量部に対して、
隠蔽性の観点から、５重量部以上、塗膜物性（平滑性）
の観点から、１００重量部以下が好ましく、より好まし
くは１０〜８０重量部である。

【００１１】表面張力調整剤としては、フッ素系界面活
性剤、シリコン系界面活性剤、炭化水素系界面活性剤が
挙げられるが、これらの中では、表面張力の低下作用が
顕著なフッ素系界面活性剤が好ましい。

【００１２】表面張力調整剤は、表面張力を調整するた
めに適宜含有されるため、その含有量は特に限定されな
いが、樹脂１００重量部に対して０．０１〜１０重量部
が好ましく、０．１〜５重量部がより好ましい。

【００１３】樹脂としては、従来より公知である樹脂が
特に限定されることなく使用可能である。例えば、ポリ
エチレン、ナイロン樹脂、塩化ビニルなどの非反応性樹
脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂な
どの反応性樹脂等が挙げられ、これらは２種以上を混合
して用いてもよい。これらのなかでは、ポリエステル樹
脂、エポキシ樹脂およびアクリル樹脂が好ましく、ポリ
エステル樹脂とエポキシ樹脂の混合樹脂がより好まし
く、その配合重量比は２０／８０〜８０／２０が好まし
い。また、不透明塗料と透明塗料のそれぞれに用いる樹
脂は、同一であっても、異なっていてもよいが、表層の
透明層と下層の不透明層間の密着性を上げる観点から
は、透明塗料及び不透明塗料のいずれにも同一の樹脂又
は相溶性の高い樹脂を使用するのが好ましい。

【００１４】硬化剤としては、従来より公知である硬化
剤が特に限定されることなく使用可能である。例えば、
トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネー
ト等のポリイソシアネート系硬化剤；１，３，５−トリ
グリシジルイソシアヌレート等のイソシアヌレート系硬
化剤；ブロックイソシアネート系硬化剤；ビスフェノー
ルＡ型ジグリシジルエーテル等のエポキシ系硬化剤；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が挙げられる。硬化剤の含有量
は、樹脂中に存在する官能基の量にもよるが、官能基の
当量比で０．８〜１．２の範囲が好ましい。

【００１５】着色剤しては、基本色としてイエロー、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１００重量部に対して、１〜６０重量部が好
ましい。

【００１６】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重量部が好
ましい。

【００１７】本発明に用いられる粉体塗料は、例えば、
樹脂、硬化剤、着色剤、添加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などの分級機を
用いて分級することにより調製することができる。さら
に、粉体塗料の表面には、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。

【００１８】粉体塗料の平均粒子径は、凝集を防ぎ、粉
体塗料の混合を容易にする観点から、１μｍ以上、塗膜
の膜厚調整の観点から、５０μｍ以下が好ましく、より
好ましくは５〜３０μｍ、特に好ましくは１０〜３０μ
ｍである。

【００１９】本発明では、透明塗料が２種以上の色相の
異なる粉体塗料からなることが好ましい。２種以上の色
相の異なる透明塗料を用いることにより、数種の粉体塗
料で、幅広い色相の塗膜を得ることができる。この場
合、２種以上の色相の異なる透明塗料からなる透明層で
調色ができるため、硬化剤を含有する比較的粒径の大き
い粉体塗料を用いても容易に均一な色相の塗膜を得るこ
とができる。

【００２０】不透明塗料と透明塗料の配合重量比（不透
明塗料／透明塗料）は、隠蔽性の観点から、１／９９以
上、調色の観点から、９９／１以下が好ましく、より好
ましくは１０／９０〜９５／５、特に好ましくは２０／
８０〜９０／１０である。

【００２１】以上に説明した粉体塗料を混合して、本発
明の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
がすべて使用可能である。

【００２２】本発明の粉体塗料組成物は、艶調整された
塗膜を形成させる本発明の塗装方法に用いられる。本発
明の粉体塗料組成物を塗布することにより、１回の塗布
と１回の焼付けで、不透明塗料からなる下層と透明塗料
からなる表層とを有する艶調整された塗膜が得られる。

【００２３】本発明の塗装方法は、本発明の粉体塗料組
成物を塗布し、焼き付けて塗膜を形成させる方法であれ
ば、特に限定されない。本発明の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
物の硬化開始時間等によって異なるため、一概には決定
できないが、温度は１００〜２００℃程度、時間は１〜
１００分程度が好ましい。

【００２４】

【実施例】〔表面張力〕恒温槽を有するＣＢＶＰ式表面
張力計Ａ３型（協和界面科学社製）を用い、測定開始か
ら１０分後の値を用いる。

【００２５】粉体塗料の製造例１ポリエステル樹脂（クリルコート３４１、ダイセルＵＣＢ社製）５０重量部エポキシ樹脂（エピコート１００２、油化シェルエポキシ社製）５０重量部酸化チタン（ＣＲ−５０、石原産業社製）４５重量部流展剤（ＰＬ−５４０、楠本化成社製）２重量部ベンゾイン０．５重量部

【００２６】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）により粉砕し、ＭＤＳ型分級機（日本
ニューマチック社製）で分級し、平均粒子径２２μｍの
粉体塗料１を得た。粉体塗料１の１５０℃での表面張力
は２４．４ｍＮ／ｍであった。

【００２７】粉体塗料の製造例２酸化チタンの代わりに、表面張力調整剤としてフッ素系
界面活性剤（ＦＣ−４３０、住友３Ｍ社製）０．５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、平均粒子径２３μｍの粉体塗料２を得た。粉体塗料
２の１５０℃での表面張力は、１６．３ｍＮ／ｍであっ
た。

【００２８】粉体塗料の製造例３酸化チタンの代わりに、艶調整剤として疎水性シリカ微
粉末（Ｒ９７２、日本アエロジル社製）０．５部を使用
した以外は、粉体塗料の製造例１と同様にして、平均粒
子径２３μｍの粉体塗料３を得た、粉体塗料３の１５０
℃での表面張力は１８．５ｍＮ／ｍであった。

【００２９】粉体塗料の製造例４酸化チタンの代わりに、硬化速度調整剤として無水ピロ
メリット酸１重量部および２−フェニルイミダゾリン１
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、平均粒子径径２３μｍの粉体塗料４を得た。粉体
塗料４の１５０℃での表面張力は、１６．８ｍＮ／ｍで
あった。

【００３０】粉体塗料の製造例５酸化チタンの代わりに、粘度調整剤としてカオリン５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、平均粒子径２３μm の粉体塗料５を得た。粉体塗料
５の１５０℃での表面張力は、１９．６ｍＮ／ｍであっ
た。

【００３１】実施例１〜４及び参考例１表１に示す組み合わせの粉体塗料をヘンシェルミキサー
を使用して混合した。得られた混合物を、リン酸亜鉛系
化成皮膜処理テストパネル（パルボンドＮ１４４、パル
テック社製）に静電粉体塗装機（ＧＸ５０００Ｃ、日本
パーカライジング社製）を用いて塗装し、１８０℃の恒
温槽に入れて２０分間焼き付けて、塗膜を得た。得られ
た塗膜の艶（光沢）を光沢度計（Ｕｎｉ−Ｇｌｏｓｓ６
０、ミノルタ社製）により測定した。結果を表１に示
す。

【００３２】

【表１】

【００３３】以上の結果より、実施例１〜４では、表層
となる透明塗料に艶調整したものを用いているため、不
透明塗料による塗膜が有する艶の程度に係わらず、艶が
低いものから高いものまで任意に艶調整された塗膜が得
られることが分かる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、２種以上の粉体塗料を
用いて、下層と表層からなり、所望の艶を有する塗膜を
１回の塗装で形成できる粉体塗料組成物及び該粉体塗料
組成物を用いた塗装方法を提供することが可能になっ
た。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者星正人和歌山市湊1334番地花王株式会社研究所内Ｆターム(参考） 4D075 EA02 EC37 4J038 CD092 CG141 DB001 DD001 DL032 EA011 HA216 HA446 HA526 JA75 KA04 KA07 KA08 KA09 MA02 MA15 NA01 PA02 PA19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】不透明塗料の粉体塗料および透明塗料の
粉体塗料を含有した粉体塗料組成物であって、該粉体塗
料組成物を加熱溶融した際に、不透明塗料を下層に、透
明塗料を上層に移行させ、艶調整された塗膜を形成させ
る粉体塗料組成物。
【請求項２】塗膜の最上層に移行する粉体塗料が、艶
調整剤、硬化速度調整剤及び粘度調整剤からなる群より
選ばれた少なくとも１種を含有してなる請求項１記載の
粉体塗料組成物。
【請求項３】不透明塗料の１５０℃における表面張力
が、いずれの透明塗料の表面張力よりも、３ｍＮ／ｍ以
上大きい請求項１または２記載の粉体塗料組成物。
【請求項４】請求項１〜３いずれか記載の粉体塗料組
成物を塗布する塗装方法。