JP2003055609A

JP2003055609A - 粉体塗料、粉体塗料の製造方法

Info

Publication number: JP2003055609A
Application number: JP2001246045A
Authority: JP
Inventors: Michiaki Matsuo; 道明松尾; Yasunori Shinko; 保徳新子; Eiichiro Ishida; 英一郎石田; Yoshiyuki Kanoya; 美幸彼ノ矢
Original assignee: Canon NTC Inc
Current assignee: Canon Semiconductor Equipment Inc
Priority date: 2001-08-14
Filing date: 2001-08-14
Publication date: 2003-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】外観が良好で、塗膜切れが抑制され、十分なシ
ャープ感を有し、表面光沢性に優れる薄膜を形成する。【解決手段】１１の粒子径分布に示す様に、体積を基準
とする平均粒子径が５μｍ以上３０μｍ以下であり、粒
子径が１００μｍ以上の粒子を実質的に含まない粉体塗
料を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉体塗装で使用さ
れる粉体塗料に関する。

【０００２】

【従来の技術】粉体塗料は揮発性の分散媒体を含まない
ため、従来の溶剤型塗料と比較して、次の様な利点を有
する。即ち、第１に、溶剤の排出がないため、環境衛生
上の問題が低減され、引火の危険性も低い。第２に、回
収利用が可能であるため、塗装時のロスが少ない。第３
に、１回の塗装で十分な膜厚の塗膜を形成することがで
きる。

【０００３】以上の様な理由から、粉体塗料の用途分野
は多岐にわたり、例えば、電子部品、電気部品、電装部
品、自動車部品、計測器、光学機器、照明器具、構造材
料などの塗装で利用されている。そして、これらの物品
を粉体塗装する場合、塗膜の膜厚は５０μｍ以上である
ことが一般的であった。

【０００４】一方、上記の様な物品については軽量化や
製造コスト低減の要求が強く、また、より複雑な形状を
有する物品を良好に塗装することが求められている。こ
のような要求を満足するために、粉体塗装により形成さ
れる塗膜を薄膜化する必要があり、例えば、平均膜厚が
３０μｍ以下の薄膜を粉体塗装により形成することが試
みられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
粉体塗料を用いて薄膜を形成した場合、以下の様な不具
合が生じる場合があった。

【０００６】第１に、従来の粉体塗料は粗大粒子を含有
しているため、薄膜の表面が柚肌状となり、表面平滑性
が低下し、外観不良が発生する場合があった。

【０００７】第２に、例えば、図３（ａ）に示す様な断
面がＬ字形状の柱材を粉体塗装した場合、図３（ｂ）に
示す様に隅部３１に塗膜切れ３４が発生し、壁部３２、
壁部３３及び隅部３１の全面に均一な塗膜を形成できな
い場合があった。

【０００８】この理由として、粉体塗料が粗大粒子を含
有していると、粗大粒子の表面電荷密度は他の微粒子よ
りも低いため、静電スプレー塗装の場合に特に粗大粒子
が基体に付着することが他の微粒子よりも遅れると考え
られる。このため、粉体塗装の進行に伴い、図３（ｃ）
に示す様に、先ず微粒子が壁部３２及び壁部３３に付着
し、その後、粗大粒子が隅部３１に付着する傾向とな
る。この様な状態で熱硬化処理を行うと、隅部３１には
粗大粒子が偏在しているため、隅部３１において粉体塗
料が剥離し易く、塗膜切れ３４が発生し易いと考えられ
る。

【０００９】第３に、粉体塗料が粗大粒子を含有してい
ると、得られる塗膜が基体の形状を忠実に再現できず、
基体の凹凸の縁部や基体の端部などにおいて輪郭が暈け
る場合があった。この結果、得られる製品はシャープ感
に欠けるものとなる場合があった。

【００１０】第４に、粉体塗料が粗大粒子を含有してい
ると、塗膜の表面平滑性が低下し、薄膜の表面光沢性が
不十分となる場合があった。

【００１１】なお、国際公開第９８−５１７４８号パン
フレットには、平均粒子径が１０μｍ以下の原料粉体塗
料を造粒して平均粒子径１０〜５０μｍの粉体塗料とす
ることが記載されている。また、特開平１０−２４４７
４５号公報には、粒径分布が２〜１５０μｍの範囲内に
ある粉体塗料が記載されている。更に、特開平１１−１
００５４８号公報および特開２０００−４４８４１号公
報には、平均粒子径５〜３０μｍの粉体塗料が記載され
ている。加えて、特開２０００−３１３７３６号公報に
は、粒径１〜２００μｍの粉体塗料が記載されている。

【００１２】しかしながら、以上の公報を含む従来技術
において、特に粗大粒子に着目して粉体塗料を開発した
例は、見受けられない。

【００１３】そこで、本発明においては、外観が良好
で、塗膜切れが抑制され、十分なシャープ感を有し、表
面光沢性に優れる薄膜を形成できる粉体塗料を提供する
ことを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明によれば、体積を基準とする平均粒子径が５μ
ｍ以上３０μｍ以下であり、粒子径が１００μｍ以上の
粒子を実質的に含まないことを特徴とする粉体塗料が提
供される。

【００１５】本発明の粉体塗料においては、粉体塗料を
構成する粒子の粒子径分布が制御され、粗大粒子の混入
が抑制されているため、以下の様な利点を実現できる。

【００１６】第１に、粉体塗料の平均粒子径が十分小さ
いため、平均膜厚が３０μｍ以下の薄膜を良好に形成で
きる。加えて、粉体塗料が粗大粒子を実質的に含有して
いないため、表面平滑性に優れる塗膜を形成できる。こ
のため、得られる薄膜の表面が柚肌状となることを抑制
でき、品位良好な外観を有する薄膜を形成できる。

【００１７】第２に、例えば、図２（ａ）に示す様な断
面がＬ字形状の柱材を粉体塗装した場合、隅部２１に塗
膜切れが発生し難く、図２（ｂ）に示す様に、壁部２
２、壁部２３及び隅部２１の全面に連続で均一な塗膜を
形成できる。この理由として、粉体塗料が粗大粒子を実
質的に含有していないため、図２（ｃ）に示す様に、壁
部２２及び壁部２３と隅部２１とには同程度の粒子径を
有する粒子が付着する。この様な状態で熱硬化処理を行
うと、隅部２１、壁部２２及び壁部２３には同程度の粒
子径を有する粒子が均一に存在しているため、隅部２１
において粉体塗料が剥離し難く、塗膜切れの発生が抑制
されると考えられる。

【００１８】以上の利点は、粉体塗料が静電スプレー塗
装され、その後に熱硬化される場合に特に顕著である。
なぜなら、粉体塗料の粒子が同程度の粒子径を有する場
合、表面電荷密度も同程度となる。このため、粉体塗料
の粒子の基体上への付着は同程度の速度で進行し、均一
な付着を実現できる。この結果、隅部および壁部におい
て均一な粒子の付着を実現できるため、熱硬化処理中に
隅部から粉体塗料が剥離することを抑制できる。

【００１９】第３に、平均粒子径が十分小さく粗大粒子
を実質的に含有していない粉体塗料を使用することによ
り、基体の形状を忠実に再現する塗膜を形成できる。こ
の結果、カメラ部品などの凹凸を有する形状の立体物を
塗装する際に、凹凸の縁部や基体の端部などにおいて基
体の輪郭が明瞭となり、十分なシャープ感を実現でき
る。

【００２０】第４に、粉体塗料の平均粒子径が十分小さ
く、粗大粒子を実質的に含有していないため、十分薄く
表面が平滑な塗膜を形成できる。このため、十分な光沢
を有する薄膜を形成できる。

【００２１】以上の様な理由から、本発明の粉体塗料を
用いることにより、外観が良好で、塗膜切れが抑制さ
れ、十分なシャープ感を有し、表面光沢性に優れる薄膜
を形成できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を更に詳細に説明
する。

【００２３】粉体塗料の粒子径分布は、例えば光回折散
乱法により測定することができる。

【００２４】以上の様にして測定される粒子径分布よ
り、粉体塗料に含まれる粒子の体積を基準とする平均粒
子径を算出することができる。平均粒子径は３０μｍ以
下とされるが、外観が良好で、塗膜切れが抑制され、十
分なシャープ感を有し、表面光沢性に優れる薄膜を形成
する観点から、２５μｍ以下がより好ましく、２０μｍ
以下が更に好ましい。

【００２５】また、以上の様にして測定される粒子径分
布より、粉体塗料に含まれる粒子の最大粒子径を決定す
ることができる。１００μｍ以上の粒子径を有する粗大
粒子は実質的に含有されないが、外観が良好で、塗膜切
れが抑制され、十分なシャープ感を有し、表面光沢性に
優れる薄膜を形成する観点から、７０μｍ以上の粒子径
を有する粗大粒子を実質的に含有しないことがより好ま
しく、５０μｍ以上の粒子径を有する粗大粒子を実質的
に含有しないことが更に好ましい。なお、「実質的に含
有しない」とは、粗大粒子が観測されないことを言う。

【００２６】更に、同様の観点から、粒子径３０μｍ以
上の粒子が粒子全体に占める体積分率は、７体積％以下
が好ましく、４体積％以下がより好ましい。また、粒子
径３６μｍ以上の粒子が粒子全体に占める体積分率は、
０．５体積％以下が好ましく、０．３体積％以下がより
好ましい。

【００２７】一方、十分な塗装効率を実現するために
は、粉体塗料が超微粒子を含有しないことが好ましい。
また、図２に示す様な断面がＬ字形状の柱材を静電スプ
レー塗装する場合、壁部および隅部の全面に連続で均一
な塗膜を形成するためにも、粉体塗料が超微粒子を含有
しないことが好ましい。超微粒子は壁部に優先的に静電
付着される傾向にあるが、超微粒子が存在しなければ、
壁部および隅部の全面で均一な静電付着を実現できる。

【００２８】具体的には、粒子径１μｍ以下の粒子が粒
子全体に占める体積分率は、２．５体積％以下が好まし
く、１体積％以下がより好ましく、０．８体積％以下が
更に好ましい。また、粒子径０．５μｍ以下の粒子が粒
子全体に占める体積分率は、０．５体積％以下が好まし
い。

【００２９】更に、平均粒子径は５μｍ以上とされる
が、十分な塗装効率を実現し、超微粒子の混入を抑制す
る観点からは、７μｍ以上がより好ましく、１０μｍ以
上が更に好ましい。

【００３０】以上に説明した様に、本発明の粉体塗料の
粒子径分布に関しては、平均粒子径に加え、最大粒子径
および最小粒子径が制御されていることが好ましい。具
体的には体積を基準とする標準偏差が１５μｍ以下であ
ることが好ましく、１０μｍ以下であることが好まし
い。

【００３１】図１には、本発明の粉体塗料の粒子径分布
の測定結果例として、体積分率（体積％）の粒子径依存
性を示した。本発明の粉体塗料１１の場合、１００μｍ
以上の粒子径を有する粗大粒子は観測されないのに対
し、従来の粉体塗料１２の場合、１００μｍ以上の粒子
径を有する粗大粒子が存在している。

【００３２】本発明の粉体塗料の基材となる樹脂成分は
特に制限されないが、エポキシ系樹脂、ポリエステル系
樹脂、ウレタン系樹脂およびアクリル系樹脂からなる成
分を使用することができ、必要に応じて、これらの複数
の成分が混合されたものや、共重合されたものを使用す
ることもできる。また、これらの樹脂成分としては、熱
硬化性のものが一般に使用される。

【００３３】また、それ自体が加熱により溶融および／
または流動する樹脂成分に、少なくとも硬化剤を配合し
てなるものを、粉体塗料の基材とすることもできる。こ
の場合、溶融および／または流動する樹脂成分の軟化温
度は、通常２０〜２００℃程度である。

【００３４】エポキシ系樹脂成分としては、例えば、ビ
スフェノール類のグリシジルエーテル型固形エポキシ樹
脂と、硬化剤としてジシアンジアミド類または酸無水と
が混合されたものを挙げることができ；エポキシ系樹脂
成分およびポリエステル系樹脂成分が組合わされた例と
して、ビスフェノール類のグリシジルエーテル型固形エ
ポキシ樹脂と、硬化剤としてカルボキシル基を含有する
ポリエステル樹脂とが混合されたものを挙げることがで
き；ウレタン系樹脂成分としては、例えば、水酸基を含
有するポリエステル樹脂と、硬化剤としてイソシアネー
ト類とが混合されたものを挙げることができ；ポリエス
テル系樹脂成分としては、例えば、カルボキシル基を含
有するポリエステル樹脂と、硬化剤としてグリシジルイ
ソシアネート類とが混合されたものを挙げることがで
き；ポリエステル系樹脂成分およびエポキシ系樹脂成分
が組合わされた例として、カルボキシル基を含有するポ
リエステル樹脂と、硬化剤としてエポキシ樹脂とが混合
されたものを挙げることができ；ポリエステル系樹脂成
分およびエポキシ系樹脂成分が組合わされた例として、
カルボキシル基を含有するポリエステル樹脂と、硬化剤
としてイソシアネート類とが混合されたものを挙げるこ
とができ；ポリエステル系樹脂成分およびアクリル系樹
脂成分が組合わされた例として、水酸基およびカルボキ
シル基を含有するポリエステル樹脂と、硬化剤としてグ
リシジル基を含有するアクリル樹脂とが混合されたもの
を挙げることができ；アクリル系樹脂成分としては、例
えば、グリシジル基を含有するアクリル樹脂と、硬化剤
として２塩基酸とが混合されたものを挙げることができ
る。

【００３５】なお、以上の様な樹脂成分に加え、必要に
応じて、硬化触媒、顔料、染料、色材、充填剤、紫外線
安定剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、流動性調製剤、摺動
性改良剤、帯電剤などを添加することもできる。

【００３６】以上の様な成分を含有する粉体塗料の粗粉
は、普通１ｍｍ以上の平均粒子径を有しており、これを
粉砕および分級して、所定の粒子径分布を有する粉体塗
料とする。本発明者らは、従来知られいる各種の粉砕方
法および分級方法により、上記の様な粒子径分布を有す
る粉体塗料の製造を試みたが、満足できる結果を得るこ
とはできなかった。そこで、上記の様な粒子径分布を実
現できる新たな製造方法を鋭意検討した結果、以下に述
べる製造方法を完成するに至った。

【００３７】即ち、本発明の粉体塗料は、粗粉を渦型の
乾式遠心分級機により１次粗粉と１次微粉とに分級し、
該１次粗粉をジェット粉砕機により粉砕し、再び該渦型
の乾式遠心分級機により分級して１次粉体を得る工程
と、該１次粉体を慣性型の乾式微粉分級機により分級し
て粉体塗料を得る工程とを含む方法により好適に製造す
ることができる。

【００３８】１次粉体を得る前半の工程において使用さ
れる渦型の乾式遠心分級機としては、図４に示す用に、
円錐形ローター４４を具備するディスパージョンセパレ
ーター型分級機４１が好ましい。ディスパージョンセパ
レーター型分級機４１の場合、投入された粗粉４５は円
錐形ローター４４上で空気４８と共に旋回され、環状ス
リット４３を通して分級室４９に送入される。旋回流に
より粒子を回転させることで、各粒子には遠心力と回転
の中心部に向かう空気流による求心力とが働き、微粉は
回転の中心部に吸引され、粗粉は回転の周辺部に移動す
る。この結果、粗粉４５は１次粗粉４６及び１次微粉４
７に分級される。

【００３９】従来、ディスパージョンセパレーター型分
級機は、１０μｍ以下の粒子径を有する粒子の調製に使
用されることが一般的であった。例えば、化学工学協会
編、改訂５版化学工学便覧（１９８８年、丸善株式会
社刊）、第８０８頁の図１７．６２の（ｂ）に示される
様に、部分分級効率が８５％となる粒子径が３〜５μの
範囲であることが一般的であった。

【００４０】これに対し、本発明者らは、空気の旋回速
度、円錐形ローターの先端部において円錐の側面がなす
角、粉体の循環量などの分級条件を検討し、部分分級効
率が８５％となる粒子径が好ましくは１０μｍ以上、一
方、好ましくは５５μｍ以下、より好ましくは２０μｍ
以下となる粗い分級条件を採用することで、最終的に所
望の粒子径分布を有する粉体塗料を得られることを見出
した。

【００４１】このような条件で分級された１次粗粉４６
は、ジェット粉砕機に移送され粉砕される。ジェット粉
砕機としては、衝突板型粉砕機４２が好ましい。衝突板
型粉砕機４２の場合、１次粗粉４６はジェット気流５２
により、例えばセラミック製の衝突板５０に衝突され粉
砕される。

【００４２】従来、ジェット粉砕機は、例えば、化学工
学協会編、改訂５版化学工学便覧（１９８８年、丸善
株式会社刊）、第８３６頁左欄第２３行に記載される様
に、数μｍの粒子径を有する粒子の調製に使用されるこ
とが一般的であった。

【００４３】これに対し、本発明者らは、主に粉砕圧を
検討し、粉砕圧を好ましくは２４０ｋＰａ以上、より好
ましく３５０ｋＰａ以上、一方、好ましくは６００ｋＰ
ａ以下、より好ましくは５００ｋＰａ以下とし、粗い粉
砕条件を採用することで、最終的に所望の粒子径分布を
有する粉体塗料を得られることを見出した。

【００４４】以上の条件で粉砕された１次粗粉５１は、
再びディスパージョンセパレーター型分級機４１に移送
され分級される。

【００４５】以上の操作を繰返し粉体を循環させること
で、１次粉体を得る。なお、粗粉の粉砕性が良好で回収
率が十分な場合は、１次微粉を１次粉体として回収す
る。

【００４６】回収される１次粉体の粒子径分布は、最終
的に得られる粉体塗料の粒子径分布を大きく左右するた
め、分級および粉砕の条件は注意深く設定される。例え
ば、得られる１次粉体の体積基準平均粒子径が、１０μ
ｍ以上２０μｍ以下となるよう条件を設定することが好
ましい。また、得られる１次粉体に含まれる粒子径３０
μｍ以上の体積分率が、好ましくは１０体積％以下、よ
り好ましくは７体積％以下となるよう条件を設定するこ
とが好ましい。更に、粒子径３６μｍ以上の粒子の体積
分率が、好ましくは５体積％以下、より好ましくは３体
積％以下となるよう条件を設定することが好ましい。

【００４７】以上の様にして得られた１次粉体は、慣性
型の乾式微粉分級機により更に精度良く分級されるが、
慣性型の乾式微粉分級機としては、エルボージェット型
分級機が好ましい。エルボージェット型分級機の場合、
１次粉体は気流中に噴出され、気流中の各粒子の運動は
各粒子のもつ慣性力と気流から受ける流体抵抗力とによ
って支配され、各粒子の飛行軌跡が粒子径により異なる
ことを利用して、１次粉体が分級される。

【００４８】より具体的には、図５に示す様に、１次粉
体６１は不図示のエジェクター部で加速され、フィード
エアーと共にノズル６２から分級気流６３及び分級気流
６４中に噴出される。噴出された１次粉体に含まれる各
々の粒子は慣性力により図面の右側から左側に水平飛行
しようとするが、粒子径が小さい粒子ほど質量が小さく
慣性力が小さいため、分級気流６３及び分級気流６４の
流体抵抗により早期に失速し、分級気流６３及び分級気
流６４により流されることとなる。ここで、分級エッジ
６５及び分級エッジ６６を設けることにより、１次粉体
を平均粒子径が小さい方からＦ粉６７、Ｍ粉６８および
Ｇ粉６９に分級できる。Ｆ粉６７はＦ粉ダクト７０へ、
Ｍ粉６８はＭ粉ダクト７１へ、Ｇ粉６９はＧ粉ダクト７
２へ、それぞれ回収される。

【００４９】従来、この様なエルボージェット型分級機
は、３〜５μｍ程度の粒子径を有する粒子の調製に使用
されることが一般的であった。

【００５０】これに対し、本発明者らは、分級条件を検
討した結果、Ｆ粉、Ｍ粉およびＧ粉の分率が、最終的に
得られる粉体塗料の粒子径分布および収率に強く影響す
ることを見出した。具体的には、Ｍ粉のＦ粉、Ｍ粉およ
びＧ粉全体に占める割合は、回収率の観点から、７０質
量％以上が好ましく、７５質量％以上がより好ましい。
一方、粒子径分布が狭い粉体塗料を得るためには、９５
質量％以下が好ましく、９０質量％以下がより好まし
い。Ｍ粉の分率がこのような範囲の場合、回収したＭ粉
を粉体塗料として使用することができる。

【００５１】以上の様なＭ粉の分率を実現するために
は、Ｍ粉ダクトに流入する気流の流量をＦ粉ダクトに流
入する気流の流量の好ましくは５倍以上、より好ましく
は９倍以上とし、一方、好ましくは２５倍以下、より好
ましくは１１倍以下とする。また、Ｍ粉ダクトに流入す
る気流の流量をＧ粉ダクトに流入する気流の流量の好ま
しくは１．５倍以上、より好ましくは１．９倍以上と
し、一方、好ましくは５倍以下、より好ましくは２．３
倍以下とする。

【００５２】更に、分級条件としては、得られるＭ粉の
体積基準平均粒子径が１０μｍ以上２０μｍ以下となる
条件が好ましい。また、粒子径３０μｍ以上の体積分率
が７体積％以下となる条件が好ましく、４体積％以下と
なる条件がより好ましく、同様に、粒子径３６μｍ以上
の体積分率が０．５体積％以下となる条件が好ましく、
０．３体積％以下となる条件がより好ましい。

【００５３】以上に述べてきた様な方法を採用すること
により、例えば図１の１１に示す様な粒子径分布を有す
る粉体塗料を製造することができる。

【００５４】得られた粉体塗料の粉体塗装方法としては
特に制限されず、例えば、静電スプレー塗装法、静電浸
漬塗装法等の静電塗装法；溶射法、吹き付け塗装法、デ
ィスパージョン法、粉末溶融積層法等の粉体塗装法；散
粉法、カスケード法、磁気ブラシ現像法、パウダークラ
ウド法、オープンチャンバー法、液体現像法、毛皮現像
法、印写現像法、静電誘導による現像法等の電子写真方
式等を採用することができる。

【００５５】これらの粉体塗装方法のなかでも、本発明
の粉体塗料を使用することにより、外観が良好で、塗膜
切れが抑制され、十分なシャープ感を有し、表面光沢性
に優れる薄膜を形成できるため、静電スプレー塗装法が
好ましい。

【００５６】静電スプレー塗装法においては、スプレー
ガンの先端から粉体塗料を空気にて噴出するのと同時
に、スプレーガンの先端に組み込んだ針電極に負の高電
圧（例えば、−５０〜−３０ｋＶを印加し、粉体塗料を
負に帯電させる。一方、基体の裏面を接地する。この結
果、スプレーガンと接地された基体との間には電界が発
生し、負に帯電した粉体塗料は基体の表面まで搬送さ
れ、静電的に付着される。

【００５７】その後、静電的に形成された塗膜は、１５
０〜２２０℃の加熱により硬化処理され、最終的な塗膜
が形成される。

【００５８】本発明の粉体塗料を以上の様な方法で塗装
することにより、電子部品、電気部品、電装部品、自動
車部品、計測器、光学機器、照明器具、構造材料などの
多岐にわたる物品に膜厚が３０μｍ以下の薄膜を形成で
きる。

【００５９】

【実施例】以下、実施例および比較例により本発明を具
体的に説明するが、本発明は以下の実施例に制限される
ものではない。なお、特に明記しない限り、試薬等は市
販の高純度品を使用した。

【００６０】（粒子径分布の測定方法）粒子径分布の測
定は、（株）日本レーザー社製粒子径分布測定装置（商
品名：レーザー回折式粒度分布測定装置ＨＥＬＯＳ）を
使用し、光回折散乱法に準拠して行った。試料となる粉
体塗料を１０ｇ分散し、分散圧０．２ＭＰａ、焦点距離
１００ｍｍの条件により測定した。

【００６１】（実施例１）粉体塗料として、エポキシ／
ポリエステル系樹脂成分を基材とする熱硬化性粉体塗料
を使用した。この粉体塗料の粗粉の粒子径を測定したと
ころ、１．８ｍｍであった。

【００６２】この粉体塗料の粗粉を、ディスパージョン
セパレーター型分級機および衝突板型粉砕機からなる粉
砕分級機を用いて、１次粉体に粉砕および分級した。

【００６３】ディスパージョンセパレーター型分級機の
運転条件としては、部分分級効率が８５％となる粒子径
が１４．５μｍとなるようにした。また、衝突板型粉砕
機の運転条件としては、粉砕圧を３５５ｋＰａとした。

【００６４】粗粉の循環量は１０５ｋｇ／時とし、３０
分間循環を継続して、１次微粉を１次粉体として回収し
た。回収率は９２．２質量％であった。

【００６５】得られた１次粉体の体積基準平均粒子径を
測定したところ、１３．０３μｍであった。また、１次
粉体に含まれる粒子径３０μｍ以上の体積分率は５．８
体積％、粒子径３６μｍ以上の粒子の体積分率１．３体
積％であった。

【００６６】引続き、上記の１次粉体塗料を、エルボー
ジェット型分級機を用いて、更に分級した。

【００６７】運転条件としては、Ｍ粉ダクトに流入する
気流の流量をＦ粉ダクトに流入する気流の流量の９．７
倍とし、Ｍ粉ダクトに流入する気流の流量をＧ粉ダクト
に流入する気流の流量の１．９倍とした。また、Ｍ粉の
Ｆ粉、Ｍ粉およびＧ粉全体に占める割合は８３質量％で
あり、Ｍ粉を粒子径分布が制御された粉体塗料として回
収した。

【００６８】以上で得られた粉体塗料の粒子径分布を測
定したところ、図１の１１に示すような粒子径の体積を
基準とする分布関数を得た。これより、以下の結果を算
出した；体積を基準とする平均粒子径：１５．３２μｍ、粒子径１００μｍ以上の粒子：観測されず、粒子径７０μｍ以上の粒子：観測されず、粒子径５０μｍ以上の粒子：観測されず、粒子径３０μｍ以上の体積分率：３．３０体積％、粒子径３６μｍ以上の体積分率：０．２６体積％、粒子径１μｍ以下の体積分率：０．７０体積％、粒子径０．５μｍ以下の体積分率：０．３０体積％、体積を基準とする標準偏差：９．８０μｍ。

【００６９】以上の粒子径分布を有する粉体塗料を、図
２に示す様な断面がＬ字形状のマグネシウム製の柱材
に、静電スプレー塗装法によって塗布した。スプレーガ
ンの先端の電圧を柱材に対して−４０ｋＶとし、付着後
の硬化処理は１８０℃で行った。

【００７０】以上で形成した薄膜の平均膜厚を測定する
と、２７μｍであった。また、薄膜を目視により観察し
たところ、表面平滑性に優れ、外観は十分な品位を有し
ており、隅部に塗膜切れは発生しておらず、輪郭は明瞭
でシャープ感は十分であり、表面光沢性も十分であっ
た。

【００７１】（実施例２）アクリル系樹脂成分を基材と
する粉体塗料の場合においても、実施例１と同様の結果
を得ることができる。

【００７２】（比較例１）実施例１で使用した粉体塗料
の粗粉を、機械式粉砕機ターボミルにより粉砕し、篩い
分けにより分級した。得られた粉体塗料の粒子径分布を
測定したところ、図１の１２に示すような粒子径の体積
を基準とする分布関数を得た。これより、以下の結果を
算出した；体積を基準とする平均粒子径：２８．４７μｍ、粒子径１００μｍ以上の体積分率：１．３０体積％、粒子径３０μｍ以上の体積分率：４１．０体積％、体積を基準とする標準偏差：１７．３６μｍ。

【００７３】以上の粉体塗料を用いて実施例１と同様に
薄膜を形成し、得られた薄膜を目視により観察したとこ
ろ、外観は柚肌状であり、隅部に塗膜切れが発生してお
り、シャープ感は不十分であり、表面光沢性も不十分で
あった。

【００７４】

【発明の効果】体積を基準とする平均粒子径が５μｍ以
上３０μｍ以下であり、粒子径が１００μｍ以上の粒子
を実質的に含まない粉体塗料を使用することにより、外
観が良好で、塗膜切れが抑制され、十分なシャープ感を
有し、表面光沢性に優れる薄膜を形成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】粉体塗料の粒子径分布の実測結果の例である。

【図２】断面がＬ字形状の柱材を粉体塗装する様子を説
明するための模式図である。

【図３】断面がＬ字形状の柱材を粉体塗装する様子を説
明するための模式図である。

【図４】１次粉体を製造する装置を説明するための模式
的断面図である。

【図５】エルボージェット型分級機を説明するための模
式的断面図である。

【符号の説明】

１１本発明の粉体塗料１２従来の粉体塗料２１隅部２２壁部２３壁部３１隅部３２壁部３３壁部３４塗膜切れ４１ディスパージョンセパレーター型分級機４２衝突板型粉砕機４３環状スリット４４円錐形ローター４５粗粉４６１次粗粉４７１次微粉４８旋回空気４９分級室５０衝突板５１１次粗粉５２ジェット気流６１１次粗粉６２ノズル６３分級気流６４分級気流６５分級エッジ６６分級エッジ７０Ｆ粉ダクト７１Ｍ粉ダクト７２Ｇ粉ダクト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石田英一郎東京都中央区京橋１丁目11番２号キヤノン・エヌ・ティー・シー株式会社内 (72)発明者彼ノ矢美幸東京都中央区京橋１丁目11番２号キヤノン・エヌ・ティー・シー株式会社内Ｆターム(参考） 4J038 CG001 DB001 DD001 DG001 KA20 LA07 MA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】体積を基準とする平均粒子径が５μｍ以
上３０μｍ以下であり、粒子径が１００μｍ以上の粒子
を実質的に含まないことを特徴とする粉体塗料。
【請求項２】粒子径３０μｍ以上の体積分率が７体積
％以下であることを特徴とする請求項１記載の粉体塗
料。
【請求項３】粒子径１μｍ以下の体積分率が２．５体
積％以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の
粉体塗料。
【請求項４】体積を基準とする標準偏差が１５μｍ以
下であることを特徴とする請求項１乃至３何れかに記載
の粉体塗料。
【請求項５】エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、
ウレタン系樹脂およびアクリル系樹脂からなる群より選
ばれる成分を１種以上含むことを特徴とする請求項１乃
至４何れかに記載の粉体塗料。
【請求項６】静電スプレー塗装法で使用され熱硬化性
粉体塗料であることを特徴とする請求項１乃至５何れか
に記載の粉体塗料。
【請求項７】粗粉を渦型の乾式遠心分級機により１次
粗粉と１次微粉とに分級し、該１次粗粉をジェット粉砕
機により粉砕し、再び該渦型の乾式遠心分級機により分
級して１次粉体を得る工程と、該１次粉体を慣性型の乾
式微粉分級機により分級して粉体塗料を得る工程とを含
む方法により製造されることを特徴とする請求項１乃至
６何れかに記載の粉体塗料。
【請求項８】粗粉を渦型の乾式遠心分級機により１次
粗粉と１次微粉とに分級し、該１次粗粉をジェット粉砕
機により粉砕し、再び該渦型の乾式遠心分級機により分
級して１次粉体を得る工程と、該１次粉体を慣性型の乾
式微粉分級機により分級して粉体塗料を得る工程とを含
むことを特徴とする粉体塗料の製造方法。
【請求項９】前記渦型の乾式遠心分級機は円錐形ロー
ターを具備するディスパージョンセパレーター型分級機
であり、前記粗粉および前記粉砕された１次粗粉は空気
と共に旋回されながら分級され、部分分級効率が８５％
となる粒子径が１０μｍ以上５５μｍ以下の条件で分級
されることを特徴とする請求項８記載の粉体塗料の製造
方法。
【請求項１０】前記ジェット粉砕機は衝突板型粉砕機
であり、粉砕圧は２４０ｋＰａ以上６００ｋＰａ以下で
あることを特徴とする請求項８又は９記載の粉体塗料の
製造方法。
【請求項１１】前記１次粉体の体積を基準とする平均
粒子径は１０μｍ以上２０μｍ以下であり、粒子径３０
μｍ以上の体積分率は１０体積％以下であることを特徴
とする請求項８乃至１０何れかに記載の粉体塗料の製造
方法。
【請求項１２】前記慣性型の乾式微粉分級機はエルボ
ージェット型分級機であり、前記１次粉体は該エルボー
ジェット型分級機により平均粒子径が小さい方からＦ
粉、Ｍ粉およびＧ粉に分級され、該Ｍ粉のＦ粉、Ｍ粉お
よびＧ粉全体に占める割合が７０質量％以上９５質量％
以下となるよう分級することを特徴とする請求項７乃至
１１何れかに記載の粉体塗料の製造方法。
【請求項１３】前記Ｍ粉の体積を基準とする平均粒子
径は１０μｍ以上２０μｍ以下であり、粒子径３０μｍ
以上の体積分率は７体積％以下であることを特徴とする
請求項１２記載の粉体塗料の製造方法。