JP2004131663A - 光輝性粉体塗料組成物及びその塗膜形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱硬化型光輝性粉体塗料組成物を提供する。
【解決手段】最低溶融粘度が１０〜１００Ｐａ・ｓであることを特徴とする熱硬化型光輝性粉体塗料組成物、粉体塗料プライマーを塗装した後に、最低溶融粘度が１０〜１００Ｐａ・ｓであることを特徴とする熱硬化型光輝性粉体塗料組成物を塗装し、焼付けることを特徴とする光輝性粉体塗膜形成方法、及び粉体塗料プライマーを塗装した後に、最低溶融粘度が１０〜１００Ｐａ・ｓであることを特徴とする熱硬化型光輝性粉体塗料組成物を塗装し、焼付けることにより形成された光輝性粉体塗膜された塗膜表面に、最低溶融粘度が１０〜１００Ｐａ・ｓである熱硬化型クリヤー粉体塗料を塗装し、次いで焼付けることを特徴とする光輝性粉体塗膜形成方法。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、意匠感に優れた光輝性塗膜を提供する熱硬化型光輝性粉体塗料組成物及び光輝性粉体塗膜形成方法に関する。
【０００２】
【従来からの技術及びその課題】
従来より、溶液型光輝性塗料は家電製品、自動車部品、車両、事務用品、鋼製家具、建材等の工業用製品分野において屋外又は屋内用途として広く使用されている。しかしながら、従来から使用されている光輝性粉体塗料（特開昭　　５２−６５５２８号公報など）は、焼付た時に塗膜中で鱗片状顔料が動くために、鱗片状顔料の配列がバラバラとなり、光輝感にムラのある塗膜しか得られない問題点があった。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭　　５２−６５５２８号公報
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、従来からの問題点を解消するために鋭意研究を重ねた結果、特定の組成物からなる硬化型粉体塗料が、意匠感に優れた光輝性粉体塗料であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００５】
即ち、本発明は、
１、　最低溶融粘度が１０〜１００Ｐａ・ｓであることを特徴とする熱硬化型光輝性粉体塗料組成物、
２、　粉体塗料プライマーを塗装した後に、上記１項に記載される熱硬化型光輝性粉体塗料組成物を塗装し、焼付けることを特徴とする光輝性粉体塗膜形成方法、
３、　上記２項に記載の光輝性粉体塗膜形成方法により形成された塗膜表面に、最低溶融粘度が１０〜１００Ｐａ・ｓである熱硬化型クリヤー粉体塗料を塗装し、次いで焼付けることを特徴とする光輝性粉体塗膜形成方法
に関する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明において、熱硬化型光輝性粉体塗料の最低溶融粘度は１０〜１００Ｐａ・ｓであり、特に２０〜８０Ｐａ・ｓが好ましい。該最低溶融粘度が１０Ｐａ・ｓ未満になると鱗片顔料の配列がバラバラとなり光輝感が低下する、一方、１００Ｐａ・ｓを超えると仕上がり性が低下する。上記の粉体塗料の最低粘度は、従来から公知のプレートアンドプレート測定機（ＨＡＡＫＥ社製、商品名ＲＳ１００レオメーター）等を用いて測定することができる。
【０００７】
本発明において、最低溶融粘度１０〜１００Ｐａ・ｓの範囲内に調整する方法としては、例えば、▲１▼樹脂粘度、▲２▼塗料種、▲３▼シリカ等の塗料中に練りこんでもクリヤー感を落とさない無機質粉末を練りこむ、▲４▼樹脂微粒子等を練りこむ等の方法が挙げられる。
【０００８】
本発明で使用する粉体塗料は、従来から公知の熱硬化型粉体塗料を使用することができる。具体的には、好ましくはそれ自体加熱により溶融、流動する熱硬化性粉体基体樹脂に硬化剤を配合してなる熱硬化性粉体塗料を使用することができる。該熱硬化性粉体基体樹脂としては、熱により硬化剤と反応する官能基を有する樹脂が使用できる。
【０００９】
具体的には、例えば、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂及びこれらのハイブリッド系樹脂などが好適である。官能基としては、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基、ブロックされたイソシアネート基等が挙げられる。また、硬化剤としては、該硬化剤に含まれる官能基が該基体樹脂中の官能基と反応し硬化塗膜を形成するものであり、例えば、水酸基を含有する基体樹脂ではアミノ基を含有するアミノ樹脂（ヘキサメトキシメラミン樹脂等）、ブロックポリイソシアネート基を含有するブロックイソシアネート化合物（カプロラクタムブロックジイソシアネート、内部ブロック型ブロックジイソシアネート等）等の硬化剤、カルボキシル基含有基体樹脂ではエポキシ基を含有するポリエポキシド（トリグリシジルイソシアネート等）及びβ−ヒドロキシエチルアルキルアミド等の硬化剤、エポキシ基含有基体樹脂ではカルボキシル基を含有するポリカルボン酸（ドデカン二酸、エイコサン二酸、セバシン酸、アジピン酸、トリメリット酸等）、それらポリカルボン酸の無水物、それらポリカルボン酸のジヒドラジド等の硬化剤、イミダゾール類等の重合開始剤、ブロックされたイソシアネート基含有基体樹脂では水酸基を含有するポリオール（トリメチロールプロパン等）の硬化剤及びベンジル−４−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート重合開始剤等が挙げられる。
【００１０】
本発明において、必要に応じて体質顔料（例えば、炭酸カルシウム、バリタ、クレー、タルク、シリカ等）、防錆顔料（例えば、ベンガラ、ストロンチウムクロメート、リン酸亜鉛など等）など）、硬化触媒（ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、トリエチルアミン、又はジエタノ−ルアミン等）、紫外線吸収剤（ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリシレート系化合物、蓚酸アニリド系化合物など）、紫外線安定剤（ヒンダードアミン系化合物など）、酸化防止剤（フェノール系化合物、有機イオウ系化合物、ホスファイト系化合物など）、表面調整剤、ワックス類、ワキ防止剤等の添加剤を配合することができる。
【００１１】
本発明の粉体塗料は、従来からの方法、例えば、基体樹脂、硬化剤及び必要に応じてその他の成分を配合しミキサーでドライブレンドした後、加熱溶融混練し、冷却、粗粉砕、微粉砕、濾過する溶融混練り方法や凍結乾燥方法などの既知の粉体塗料製造法により製造することができる。
【００１２】
本発明の粉体塗料の平均粒径は、１０μｍ〜１００μｍ、好ましくは平均粒径２０〜８０μｍである。平均粒径が１０μｍ未満では、塗装作業性が低下する。一方、平均粒径が１００μｍ以上では、塗膜の平滑性が劣る。
【００１３】
本発明で使用する鱗片状顔料は、鱗片状であることにより塗膜に光沢を与えるものであれば特に限定されない。具体的には、例えばアルミニウム等の金属粉、ステンレス鋼フレークなどの金属フレーク、雲母、マイカシャスアイアンオキサイド（ＭＩＯ、鱗片状酸化鉄等）、ガラスフレーク及びパール顔料よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を用いることができる。また、ここで挙げられた各鱗片状顔料については、これらをコーティングしたものも含まれる。例えば、樹脂コーティングアルミニウム粉等が挙げられる。
【００１４】
本発明で使用する鱗片状顔料の添加量は、粉体塗料１００重量部に対して、２〜２０重量部であり、好ましくは５〜１５重量部である。添加量が、２重量部未満では十分な光輝感が得られない。また、添加量が２０重量部を超えると、塗装作業性が劣る。
【００１５】
本発明の粉体塗料と鱗片状顔料を混合方法としては、粉体塗料と鱗片状顔料が均一に混合されており、塗装に対して問題なければ特に限定されない。具体的には、攪拌羽根を有する攪拌層で粉体塗料と鱗片状顔料を混合するドライブレンド法、熱による融着或いは接着剤により粉体塗料粒子表面に鱗片状顔料を貼り付けるボンディング方法等が挙げることができる。
【００１６】
本発明の光輝性粉体塗膜形成方法、粉体塗料プライマーを塗装した後に、上記した本発明の熱硬化型光輝性粉体塗料組成物を塗装し、焼付ることにより実施できる。
【００１７】
本発明方法で使用する上記した粉体塗料プライマーは、従来から公知の粉体塗料プライマ−を使用することができる。具体的には、上記熱硬化型光輝性粉体塗料組成物に記載された樹脂、硬化剤、顔料などを配合してなるものが使用できる。また、製造方法は、例えば、上記した方法により製造することができる。
【００１８】
また、粉体塗料プライマーとしては、特に基体樹脂として、熱硬化性エポキシ系樹脂を使用したエポキシ系樹脂粉体塗料を使用することが好ましい。
【００１９】
本発明の光輝性粉体塗膜形成方法は、具体的には、導電性基材（例えば、金属、表面処理された金属、これらの金属に電着塗装や中塗り塗装された塗装物等）の表面に上記した粉体塗料プライマーを静電粉体スプレー塗装機などの塗装機を用いて粉体塗装（通常、膜厚３０μｍ〜１５０μｍ）を行い、粉体塗料プライマーの焼付けを行わず、次いで、本発明の熱硬化型メタリック粉体塗料組成物を静電粉体スプレー塗装機などの塗装機を用いて粉体塗装（通常、膜厚３０μｍ〜１５０μｍ）を行い、次いで、通常、１４０℃〜３００℃で１分〜６０分間の範囲で焼きつけることによりメタリック粉体塗膜が形成できる。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明する。なお、以下「部」および「％」はそれぞれ「重量部」および「重量％」を示す。
【００２１】
粉体塗料製造実施例１
材料として、酸基含有ポリエステル樹脂：クリルコート７６４２（ダイセルＵＣＢ社製、商品名、ガラス転移温度６２℃、樹脂粘度（測定温度２００℃）０．２１Ｐａ．ｓ、酸価３３ｍｇＫＯＨ／ｇ）９５部、ヒドロキシアルキルアミド硬化剤：　ＸＬ−５５２（商品名、エムス社製、β−ヒドロキシエチルアジパミド）５部、ディスパロンＰＬ５４０（楠本化成株式会社製、粉末化ビニル系重合物、商品名）１部、カープレックスＦＰＳ−１（シオノギ製薬株式会社製、微粉シリカ、商品名）５部を室温で三井鉱山株式会社製のヘンシェルミキサ−ＦＭ１０Ｃを用いてドライブレンドし、エクストル−ダ−ＡＰＶ社製ＭＰ−３０で溶融混練りした。これを冷却して粗粉砕、微粉砕、フルイをかけて平均粒径４５μｍの粉体塗料を得た。
【００２２】
得られた粉体塗料にアルミニウム顔料ＰＣＦ７６２０（商品名、東洋アルミ社製、平均粒径２０μｍ）７部を室温で三井鉱山株式会社製のヘンシェルミキサ−ＦＭ１０Ｃを用いてドライブレンドし、ろ過を行い熱硬化型光輝性粉体塗料Ａを得た。得られた行い熱硬化型光輝性粉体塗料Ａの最低溶融粘度は、２８Ｐａ・ｓであった。
【００２３】
なお、粉体塗料最低粘度は粉体溶融粘度測定機ＲＳ１００レオメーター（ＨＡＡＫＥ社製、商品名）等を用いて測定した値である。具体的には、粉体塗料０．５ｇを２０ＭＰａの圧力で加圧し、直径が２．０ｃｍのペレットを作成した。次に、得られたペレットを粉体溶融粘度測定機ＲＳ１００レオメーターにセットして、１３分で１８０℃まで昇温させた後、引き続き２０分間１８０℃に維持した時の測定周波数１Ｈｚにおける溶融粘度ηを連続的に測定して、溶融粘度が最も低い粘度を粉体塗料の最低溶融粘度とした。
【００２４】
粉体塗料製造実施例２
材料として、酸基含有ポリエステル樹脂：クリルコート４９１（ダイセルＵＣＢ社製、商品名、ガラス転移温度６２℃、樹脂粘度（測定温度２００℃）０．７６Ｐａ．ｓ、酸価２０ｍｇＫＯＨ／ｇ）９７部、ヒドロキシアルキルアミド硬化剤：　ＸＬ−５５２（商品名、エムス社製、β−ヒドロキシエチルアジパミド）３部、ディスパロンＰＬ５４０（楠本化成株式会社製、粉末化ビニル系重合物、商品名）１部を室温で三井鉱山株式会社製のヘンシェルミキサ−ＦＭ１０Ｃを用いてドライブレンドし、エクストル−ダ−ＡＰＶ社製ＭＰ−３０で溶融混練りした。これを冷却して粗粉砕、微粉砕、フルイをかけて平均粒径４５μｍの粉体塗料を得た。
【００２５】
得られた粉体塗料にアルミニウム顔料ＰＣＦ７６２０（商品名、東洋アルミ社製、平均粒径２０μｍ）７部を室温で三井鉱山株式会社製のヘンシェルミキサ−ＦＭ１０Ｃを用いてドライブレンドし、ろ過を行い熱硬化型光輝性粉体塗料Ａを得た。得られた行い熱硬化型光輝性粉体塗料Ｂの最低溶融粘度は、１１Ｐａ・ｓであった。
【００２６】
粉体塗料製造実施例３
材料として、ユピカコートＧＶ５７０（日本ユピカ株式会社製、商品名、ガラス転移温度６０℃、樹脂粘度（測定温度２００℃）６．１Ｐａ．ｓ、水酸基価２８ｍｇＫＯＨ／ｇ）８７部、ε−カプロラクタムブロック化イソホロンジイソシアネ−ト（ブロック化ポリイソシアネ−ト架橋剤）１３部、ディスパロンＰＬ５４０（楠本化成株式会社製、粉末化ビニル系重合物、商品名）１部を室温で三井鉱山株式会社製のヘンシェルミキサ−ＦＭ１０Ｃを用いてドライブレンドし、エクストル−ダ−ＡＰＶ社製ＭＰ−３０で溶融混練りした。これを冷却して粗粉砕、微粉砕、フルイをかけて平均粒径５０μｍの粉体塗料を得た。
得られた粉体塗料にアルミニウム顔料ＰＣＦ７６２０（商品名、東洋アルミ社製、平均粒径２０μｍ）７部を室温で三井鉱山株式会社製のヘンシェルミキサ−ＦＭ１０Ｃを用いてドライブレンドし、ろ過を行い熱硬化型光輝性粉体塗料Ａを得た。得られた行い熱硬化型光輝性粉体塗料Ｃの最低溶融粘度は、２８Ｐａ・ｓであった。
【００２７】
粉体塗料製造実施例４
材料として、アクリル粉体樹脂（ファインディック　Ａ２０７Ｓ、大日本インキ化学工業株式会社製、商品名、エポキシ基含有アクリル樹脂）９０部、ドデカン二酸１０部、ディスパロンＰＬ５４０（楠本化成株式会社製、粉末化ビニル系重合物、商品名）１部、カープレックスＦＰＳ−１（シオノギ製薬株式会社製、微粉シリカ、商品名）８部を室温で三井鉱山株式会社製のヘンシェルミキサ−ＦＭ１０Ｃを用いてドライブレンドし、エクストル−ダ−ＡＰＶ社製ＭＰ−３０で溶融混練りした。これを冷却して粗粉砕、微粉砕、フルイをかけて平均粒径３８μｍの粉体塗料を得た。
【００２８】
得られた粉体塗料にアルミニウム顔料ＰＣＦ７６２０（商品名、東洋アルミ社製、平均粒径２０μｍ）７部を室温で三井鉱山株式会社製のヘンシェルミキサ−ＦＭ１０Ｃを用いてドライブレンドし、ろ過を行い熱硬化型光輝性粉体塗料Ａを得た。得られた行い熱硬化型光輝性粉体塗料Ｄの最低溶融粘度は、３８Ｐａ・ｓであった。
【００２９】
粉体塗料製造実施例５
材料として、酸基含有アクリル樹脂：ＳＣＸ８１５（ジョンソンポリマー社製、商品名、ガラス転移温度５５℃、酸価４０ｍｇＫＯＨ／ｇ）９５部、ヒドロキシアルキルアミド硬化剤：　ＸＬ−５５２（商品名、エムス社製、β−ヒドロキシエチルアジパミド）５部、ディスパロンＰＬ５４０（楠本化成株式会社製、粉末化ビニル系重合物、商品名）１部を室温で三井鉱山株式会社製のヘンシェルミキサ−ＦＭ１０Ｃを用いてドライブレンドし、エクストル−ダ−ＡＰＶ社製ＭＰ−３０で溶融混練りした。これを冷却して粗粉砕、微粉砕、フルイをかけて平均粒径４２μｍの粉体塗料を得た。
【００３０】
得られた粉体塗料にアルミニウム顔料ＰＣＦ７６２０（商品名、東洋アルミ社製、平均粒径２０μｍ）５部を室温で三井鉱山株式会社製のヘンシェルミキサ−ＦＭ１０Ｃを用いてドライブレンドし、ろ過を行い熱硬化型光輝性粉体塗料Ａを得た。得られた行い熱硬化型光輝性粉体塗料Ｅの最低溶融粘度は、１２Ｐａ・ｓであった。
【００３１】
粉体塗料製造実施例６
材料として、酸基含有ポリエステル樹脂：ファインディックＭ８９６２（大日本インキ化学工業株式会社製、商品名、軟化温度１１２℃、酸価３５ｍｇＫＯＨ／ｇ）８００部、エポキシ樹脂：エピコート１００４（商品名、ジャパンエポキシレジン社製）２００部、ディスパロンＰＬ５４０（楠本化成株式会社製、粉末化ビニル系重合物、商品名）３０部を室温で三井鉱山株式会社製のヘンシェルミキサ−ＦＭ１０Ｃを用いてドライブレンドし、エクストル−ダ−ＡＰＶ社製ＭＰ−３０で溶融混練りした。これを冷却して粗粉砕した後、微粉砕機（ホソカワミクロン株式会社製、ＡＣＭ５）で微粉砕した後、気流分級機（日本ニューマチック工業株式会社製、ＤＳＸ−２）で分級して微小粒子と粗大粒子を除去して平均粒径４２μｍの粉体塗料プライマーＦを得た。
【００３２】
粉体塗料製造比較例１
粉体塗料製造例１において、カープレックスＦＰＳ−１の変わりにドデカン２酸を５部とした以外は、粉体製造例１と同様に製造し、最低溶融粘度が５Ｐａ‘ｓの熱硬化性光輝性粉体塗料Ｇを得た。
【００３３】
実施例１〜５
表１に記載のメタリック粉体塗料を脱脂したＳＰＣＣ−ＳＢ鋼板（０．８×７０×１５０ｍｍ）に、表１記載の膜厚に静電粉体塗装機で塗装し、１８０℃で３０分焼付けることにより、塗膜を形成した。
【００３４】
実施例６〜８
表１に記載のプライマー粉体塗料を脱脂したＳＰＣＣ−ＳＢ鋼板（０．８×７０×１５０ｍｍ）に、表１記載の膜厚に静電粉体塗装機で塗装し、焼付けを行わずに、次いで、表１に記載のメタリック粉体塗料を、表１に記載の膜厚に静電粉体塗装機で塗装し、１８０℃で３０分焼付けることにより、塗膜を形成した。
【００３５】
比較例１
表１に記載の粉体塗料を使用して実施例１と同様にして塗膜を形成した。
【００３６】
実施例及び比較例の試験結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
表１

【００３８】
表１において、試験方法は次の通りである。
メタリック感：塗膜のメタリック感を光輝感、アルミムラから次の基準で評価した。
○：光輝感が良好で、アルミムラがない、△：アルミムラがあり、光輝感が低い、×：塗膜全面にアルミムラがあり、光輝感が全くない。
仕上がり外観：塗膜の仕上り外観を平滑感から次の基準で評価した。
◎：非常に良好、○：良好、△：やや不良、×：不良。
耐水性：４０℃の水に２４０時間浸漬し、引上げ直後の塗面を目視で評価し、ついで１時間室温で乾燥してから塗面状態を調べた。
塗面状態は目視評価で○は全く異常なし、△は変色少しあり、×は変色多くありを示す。

Claims (3)

1. 最低溶融粘度が１０〜１００Ｐａ・ｓであることを特徴とする熱硬化型光輝性粉体塗料組成物。
2. 粉体塗料プライマーを塗装した後に、請求項１に記載される熱硬化型光輝性粉体塗料組成物を塗装し、焼付けることを特徴とする光輝性粉体塗膜形成方法。
3. 請求項２に記載の光輝性粉体塗膜形成方法により形成された塗膜表面に、最低溶融粘度が１０〜１００Ｐａ・ｓである熱硬化型クリヤー粉体塗料を塗装し、次いで焼付けることを特徴とする光輝性粉体塗膜形成方法。