JP2005272723A - Powder coating and method for producing the same - Google Patents
Powder coating and method for producing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005272723A JP2005272723A JP2004090090A JP2004090090A JP2005272723A JP 2005272723 A JP2005272723 A JP 2005272723A JP 2004090090 A JP2004090090 A JP 2004090090A JP 2004090090 A JP2004090090 A JP 2004090090A JP 2005272723 A JP2005272723 A JP 2005272723A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder coating
- curing agent
- binder resin
- fine particles
- average particle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Crushing And Grinding (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、粉体塗料及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a powder coating material and a manufacturing method thereof.
粉体塗料として、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂等をバインダー樹脂として、各種の硬化剤を配合しているものが広く知られている。このような粉体塗料により得られる塗膜は、硬化性、耐水性等に優れ、家電、自動車、建材等の多くの分野で使用されている。 As a powder coating material, an epoxy resin, an acrylic resin, a polyester resin or the like as a binder resin and various curing agents are widely known. A coating film obtained from such a powder coating is excellent in curability, water resistance, and the like, and is used in many fields such as home appliances, automobiles, and building materials.
通常、粉体塗料は、バインダー樹脂、硬化剤、顔料、硬化触媒、他の添加剤等の原料を計量した後、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー等を使用してこれらの原料を予備的に混合し、コニーダー、エクストルーダー等の混練機を用いて原料を溶融混練した後、目的とする粒径に破砕することによって製造するものである(例えば、非特許文献1参照)。しかしながら、上述のように原料を混合して溶融混練を行うと、バインダー樹脂と硬化剤及び/又は硬化触媒が高温下で接するために、硬化反応が生じたり、樹脂物性が低下したりする場合があった。粉体塗料の製造時に硬化反応が進行すると、溶融混練中にゲル化し、塗料が製造できなくなったり、塗料が硬くなり粉砕が困難になるほか、粘度上昇によって硬化剤、顔料、添加剤等が均一に混合できず、得られる塗膜の平滑性や光沢の低下や、ブツの発生など外観が低下したり、塗膜の焼き付け時の硬化反応が制限されるために塗膜の硬化性が低下したり、耐衝撃性や加工性が低下したりする問題が生じる。 Usually, the powder coating is prepared by measuring raw materials such as a binder resin, a curing agent, a pigment, a curing catalyst, and other additives, and then preliminarily mixing these raw materials using a super mixer, a Henschel mixer, etc. The material is manufactured by melting and kneading the raw material using a kneader such as a kneader or an extruder, and then crushing it to the target particle size (for example, see Non-Patent Document 1). However, when the raw materials are mixed and melt-kneaded as described above, the binder resin and the curing agent and / or the curing catalyst come into contact with each other at a high temperature, so that a curing reaction may occur or the resin physical properties may decrease. there were. If the curing reaction proceeds during the production of powder coatings, it will gel during melt-kneading, making it impossible to produce coatings, making the coatings hard and difficult to grind, and increasing the viscosity to make uniform curing agents, pigments, additives, etc. Cannot be mixed, and the resulting coating film has reduced smoothness, gloss, appearance, such as the occurrence of blisters, and the curing reaction at the time of baking of the coating film is limited. Or the impact resistance and workability are reduced.
また、すべての原料を個別に粉砕した後、得られた粉砕物を混合する方法によって得られた粉体塗料は、バインダー樹脂と硬化剤とを同時に溶融混練しないため塗装前に硬化反応が起こることはないが、塗膜の溶融硬化時においても各原料が充分に均一に混合しないため、塗膜の光沢や耐衝撃性が不充分となりやすい。
従って、塗装前に硬化反応を引き起こさず、かつ、得られる塗膜性能も良好である粉体塗料の開発が望まれていた。
In addition, the powder coating obtained by mixing all raw materials individually and then mixing the resulting pulverized product does not melt and knead the binder resin and curing agent at the same time, so that a curing reaction occurs before coating. However, even when the coating film is melt-cured, the raw materials are not sufficiently uniformly mixed, so that the gloss and impact resistance of the coating film tend to be insufficient.
Therefore, it has been desired to develop a powder coating material that does not cause a curing reaction before coating and that has a good coating film performance.
本発明は、上記に鑑み、製造時での硬化反応を引き起こさず、同時に、硬化性、塗膜外観、密着性、耐衝撃性等の諸性能に優れた塗膜を得ることができる粉体塗料を提供することを目的とするものである。 In view of the above, the present invention is a powder coating that does not cause a curing reaction during production, and at the same time can obtain a coating film excellent in various properties such as curability, coating film appearance, adhesion, and impact resistance. Is intended to provide.
本発明は、バインダー樹脂及び硬化剤からなる粉体塗料であって、上記粉体塗料を構成する粉体塗料粒子は、バインダー樹脂からなる微小粒子及び硬化剤からなる微小粒子が凝集してなる体積平均粒子径が10〜40μmの凝集粒子であり、上記バインダー樹脂からなる微小粒子は、硬化剤を含有しないものであり、上記硬化剤からなる微小粒子は、バインダー樹脂を含有しないものであることを特徴とする粉体塗料である。 The present invention is a powder coating material comprising a binder resin and a curing agent, and the powder coating particle constituting the powder coating material is a volume formed by agglomerating fine particles comprising a binder resin and fine particles comprising a curing agent. It is an aggregated particle having an average particle size of 10 to 40 μm, the fine particles made of the binder resin do not contain a curing agent, and the fine particles made of the curing agent do not contain a binder resin. It is a characteristic powder paint.
上記凝集粒子は、更に、顔料を含有することが好ましい。
上記バインダー樹脂と上記硬化剤との質量比は、60/1〜1/1であることが好ましい。
上記バインダー樹脂及び上記硬化剤は、160℃以下で硬化反応を生じるものであることが好ましい。
The aggregated particles preferably further contain a pigment.
The mass ratio between the binder resin and the curing agent is preferably 60/1 to 1/1.
The binder resin and the curing agent are preferably those that cause a curing reaction at 160 ° C. or lower.
本発明は、上述した粉体塗料の製造方法であって、バインダー樹脂及び硬化剤をそれぞれ別個に粉砕した後混合、又は、バインダー樹脂及び硬化剤を混合して粉砕することによって、バインダー樹脂からなる微小粒子及び硬化剤からなる微小粒子の混合物を製造する工程(I)、及び、上記工程(I)で得られた微小粒子の混合物を破砕、凝集させることによって、体積平均粒子径が10〜40μmの凝集粒子を製造する工程(II)からなることを特徴とする粉体塗料の製造方法でもある。
上記工程(II)は、ボールミルを用いて行うことが好ましい。
以下、本発明を詳細に説明する。
The present invention is a method for producing the above-described powder coating material, which is composed of a binder resin by separately pulverizing a binder resin and a curing agent and then mixing them, or mixing and pulverizing a binder resin and a curing agent. Step (I) for producing a mixture of microparticles comprising microparticles and a curing agent, and crushing and agglomerating the mixture of microparticles obtained in the step (I), so that the volume average particle diameter is 10 to 40 μm. It is also a method for producing a powder coating material comprising the step (II) of producing the aggregated particles.
The step (II) is preferably performed using a ball mill.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明の粉体塗料は、バインダー樹脂及び硬化剤からなる粉体塗料であって、粉体塗料粒子は、バインダー樹脂からなる微小粒子と硬化剤からなる微小粒子とが凝集した凝集粒子の形態を有するものである。すなわち、粉体塗料粒子が上記バインダー樹脂からなる微小粒子及び上記硬化剤からなる微小粒子とを凝集したものであることから、製造に際してバインダー樹脂と硬化剤とが混合状態で加熱溶融されることがないため、製造工程において溶融混練工程を行うことによって生じる問題を防止することができる。また、微小粒子が凝集してなるものであることから、塗膜形成時の加熱によってバインダー樹脂及び硬化剤が容易に均一混合されるために、均一な塗膜が形成され、塗膜の外観異常を生じることもない。また、製造工程において溶融混練工程を経ることがないから、硬化反応を160℃以下で生じるような低温硬化性の粉体塗料とすることもできるものである。 The powder coating of the present invention is a powder coating composed of a binder resin and a curing agent, and the powder coating particles are in the form of aggregated particles in which fine particles composed of a binder resin and microparticles composed of a curing agent are aggregated. It is what you have. That is, since the powder coating particles are agglomerated fine particles made of the binder resin and fine particles made of the curing agent, the binder resin and the curing agent may be heated and melted in a mixed state during production. Therefore, problems caused by performing the melt-kneading process in the manufacturing process can be prevented. In addition, since the fine particles are agglomerated, the binder resin and the curing agent are easily and uniformly mixed by heating during the formation of the coating film, so that a uniform coating film is formed and the appearance of the coating film is abnormal. Will not occur. Moreover, since it does not go through a melt-kneading process in the manufacturing process, it can be a low-temperature curable powder coating that causes a curing reaction at 160 ° C. or lower.
本発明の粉体塗料を構成する粉体塗料粒子は、体積平均粒子径が下限10μm、上限40μmの範囲内である。上記体積平均粒子径が10μm未満であると、塗料の流動性が悪くなり、塗装作業性が低下するため好ましくない。上記体積平均粒子径が40μmを超えると、平滑性の低下など、得られる塗膜の外観が低下する。上記体積平均粒子径は、例えば、セイシンエンタープライズ社製の光散乱式粒度分布測定機、SK LASER MICRON SIZER PRO−700や、リード・アンド・ノースロップ社製のマイクロトラック−II等の電磁波散乱による粒径測定装置により測定することができる。 The powder paint particles constituting the powder paint of the present invention have a volume average particle diameter in the range of a lower limit of 10 μm and an upper limit of 40 μm. When the volume average particle size is less than 10 μm, the fluidity of the coating is deteriorated and the coating workability is lowered, which is not preferable. When the volume average particle diameter exceeds 40 μm, the appearance of the resulting coating film such as a decrease in smoothness is deteriorated. The volume average particle size is, for example, a particle size caused by electromagnetic wave scattering such as a light scattering particle size distribution measuring machine manufactured by Seishin Enterprise, SK LASER MICRON SIZER PRO-700, or Microtrack-II manufactured by Reed and Northrop. It can be measured by a measuring device.
上記粉体塗料粒子は、その粒子のうち最大のものの粒径が、130μm以下であることが好ましい。粒径が130μmを超える凝集粒子が存在すると高外観の塗膜が得られない。好ましくは、粒子のうち最大のものの粒径が、100μm以下である。上記凝集粒子は、その粒子のうち最大のものの粒径が100μm以下であって、しかも、その粒子のうち最小のものの粒径が1μm以上であることがさらに好ましい。粒径が1μm未満の粒子が存在すると、塗料の流動性が悪くなり、塗装作業性が低下するため好ましくない。 The powder coating particles preferably have a maximum particle size of 130 μm or less. When aggregated particles having a particle size exceeding 130 μm are present, a coating film having a high appearance cannot be obtained. Preferably, the largest particle size of the particles is 100 μm or less. It is more preferable that the aggregated particles have a maximum particle size of 100 μm or less among the particles and a minimum particle size of 1 μm or more among the particles. If particles having a particle size of less than 1 μm are present, the fluidity of the coating is deteriorated and the coating workability is lowered, which is not preferable.
上記凝集は、結着剤によって凝集したものではないことが好ましい。すなわち、本発明の粉体塗料においては、結着剤を使用しないことが好ましい。結着剤を使用すると、塗膜物性に影響を与えるおそれがあるため、使用する場合であっても、種類、配合量を調整することが肝要である。 The agglomeration is preferably not agglomerated by a binder. That is, it is preferable not to use a binder in the powder paint of the present invention. If the binder is used, it may affect the physical properties of the coating film. Therefore, it is important to adjust the type and blending amount even if it is used.
上記凝集粒子を形成する微小粒子のうち、バインダー樹脂からなる微小粒子は、バインダー樹脂及びその他必要に応じて使用する任意成分からなり、硬化剤を含まないものである。なお、ここで硬化剤を含まないとは、バインダー粒子の性質や得られる粉体塗料の性質に影響を与えない程度の極めて微小な量の硬化剤を含有する場合も含むものである。 Among the fine particles forming the aggregated particles, the fine particles made of the binder resin are composed of the binder resin and other optional components used as necessary, and do not contain a curing agent. Here, the phrase “not containing a curing agent” includes a case where a very small amount of a curing agent is included so as not to affect the properties of the binder particles and the properties of the obtained powder coating material.
上記バインダー樹脂としては特に限定されず、粉体塗料分野において通常使用されるバインダー樹脂を挙げることができ、例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ−ポリエステル樹脂、フッ素樹脂等を挙げることができる。 The binder resin is not particularly limited, and examples thereof include binder resins that are usually used in the powder coating field. Examples thereof include polyester resins, acrylic resins, epoxy resins, epoxy-polyester resins, and fluorine resins. it can.
上記ポリエステル樹脂としては特に限定されず、塗料において使用することができる通常のポリエステル樹脂を使用することができる。上記ポリエステル樹脂としては、例えば、水酸基含有ポリエステル樹脂、カルボン酸基含有ポリエステル樹脂等を挙げることができる。上記水酸基含有ポリエステル樹脂は、OH価20〜100、数平均分子量3000〜30000であることが好ましい。上記カルボン酸基含有ポリエステル樹脂は、酸価20〜50、数平均分子量3000〜30000であることが好ましい。 It does not specifically limit as said polyester resin, The normal polyester resin which can be used in a coating material can be used. Examples of the polyester resin include a hydroxyl group-containing polyester resin and a carboxylic acid group-containing polyester resin. The hydroxyl group-containing polyester resin preferably has an OH number of 20 to 100 and a number average molecular weight of 3000 to 30000. The carboxylic acid group-containing polyester resin preferably has an acid value of 20 to 50 and a number average molecular weight of 3000 to 30000.
上記アクリル樹脂としては特に限定されず、塗料において使用することができる通常のアクリル樹脂を使用することができる。上記アクリル樹脂としては、例えば、水酸基含有アクリル樹脂、カルボン酸基含有アクリル樹脂、グリシジル基含有アクリル樹脂等を挙げることができ、これらの2つ以上の官能基を有するものであってもよい。上記水酸基含有アクリル樹脂は、OH価20〜100、数平均分子量3000〜30000であることが好ましい。上記カルボン酸基含有アクリル樹脂は、酸価20〜50、数平均分子量3000〜30000であることが好ましい。上記グリシジル基含有アクリル樹脂は、エポキシ当量100〜200、数平均分子量3000〜30000であることが好ましい。 It does not specifically limit as said acrylic resin, The normal acrylic resin which can be used in a coating material can be used. Examples of the acrylic resin include a hydroxyl group-containing acrylic resin, a carboxylic acid group-containing acrylic resin, and a glycidyl group-containing acrylic resin. The acrylic resin may have two or more functional groups. The hydroxyl group-containing acrylic resin preferably has an OH number of 20 to 100 and a number average molecular weight of 3000 to 30000. The carboxylic acid group-containing acrylic resin preferably has an acid value of 20 to 50 and a number average molecular weight of 3000 to 30000. The glycidyl group-containing acrylic resin preferably has an epoxy equivalent of 100 to 200 and a number average molecular weight of 3000 to 30000.
上記エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂等を挙げることができる。これらのうち、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂が好ましい。上記エポキシ樹脂は、エポキシ当量が600〜2200であることが好ましい。600未満であると、塗料の貯蔵中にブロッキングを生じる場合があり、2200を超えると、エポキシ樹脂の融点が高くなり、低温硬化粉体塗料には適さない。より好ましくは、670〜1000であり、更に好ましくは、670〜840である。 Examples of the epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, novolac type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, and linear aliphatic epoxy resin. Of these, bisphenol A type epoxy resins and bisphenol F type epoxy resins are preferred. The epoxy resin preferably has an epoxy equivalent of 600-2200. If it is less than 600, blocking may occur during storage of the paint, and if it exceeds 2200, the melting point of the epoxy resin becomes high and is not suitable for a low-temperature curing powder paint. More preferably, it is 670-1000, More preferably, it is 670-840.
上記凝集粒子を形成する微小粒子のうち、硬化剤からなる微小粒子は、硬化剤及びその他必要に応じて使用する任意成分からなり、バインダー樹脂を含まないものである。なお、ここでバインダー樹脂を含まないとは、硬化剤の性質や得られる粉体塗料の性質に影響を与えない程度の極めて微小な量のバインダー樹脂を含有する場合も含むものである。 Among the fine particles forming the aggregated particles, the fine particles made of a curing agent are composed of a curing agent and other optional components used as necessary, and do not contain a binder resin. Here, the phrase “not including a binder resin” includes a case where a very small amount of binder resin is included so as not to affect the properties of the curing agent and the properties of the obtained powder coating material.
本発明で使用される硬化剤としては特に限定されず、使用するバインダー樹脂に応じて好適な任意の硬化剤を用いることができ、例えば、β−ヒドロキシアルキルアクリルアミド化合物、カルボジイミド化合物、イミダゾール化合物、ウレトンイミン化合物、ブロックポリイソシアネート化合物、エポキシ化合物、オキサゾリン化合物、イミダゾリン系化合物、多価カルボン酸化合物、メチロール化又はアルキルエーテル化されたアミノ樹脂、ジシアンジアミド化合物、6員環カーボネート化合物等を使用目的に応じ、使用するバインダー樹脂の種類を考慮して選択することができる。 It does not specifically limit as a hardening | curing agent used by this invention, Arbitrary arbitrary hardening | curing agents can be used according to the binder resin to be used, for example, (beta) -hydroxyalkyl acrylamide compound, a carbodiimide compound, an imidazole compound, uretonimine Compounds, block polyisocyanate compounds, epoxy compounds, oxazoline compounds, imidazoline compounds, polycarboxylic acid compounds, methylolated or alkyletherified amino resins, dicyandiamide compounds, 6-membered ring carbonate compounds, etc. It can be selected in consideration of the type of binder resin to be used.
本発明の粉体塗料に含まれるバインダー樹脂及び硬化剤は、160℃以下で硬化反応を生じるような組み合わせであることが好ましい。従来汎用されている粉体塗料は、一定温度以上、通常は180℃以上の高温での焼き付けが必要とされている。これは、製造工程において、溶融混練工程を経るものであることから、溶融混練工程での硬化反応の進行を生じさせないようにすることが必要とされるためである。しかし、本発明の粉体塗料は、バインダー樹脂及び硬化剤を混合した状態で混練することなく得られるものであることから、160℃以下という低温で硬化するものとすることもできる。低温硬化の粉体塗料は、エネルギー効率が良好であり、130〜160℃の焼き付け条件で硬化する溶剤型塗料又は水性塗料等に用いられる塗装設備によって硬化させることができる点から、好ましいものである。上記バインダー樹脂及び上記硬化剤は、150℃以下で硬化反応を生じるような組み合わせであることがより好ましい。 The binder resin and the curing agent contained in the powder coating of the present invention are preferably a combination that causes a curing reaction at 160 ° C. or lower. Conventionally used powder coatings are required to be baked at a certain temperature or higher, usually 180 ° C. or higher. This is because it is necessary to prevent the curing reaction from progressing in the melt-kneading process because the melt-kneading process is performed in the manufacturing process. However, since the powder coating material of the present invention is obtained without kneading in a mixed state of the binder resin and the curing agent, it can be cured at a low temperature of 160 ° C. or lower. Low temperature curing powder coatings are preferred because they have good energy efficiency and can be cured by coating equipment used for solvent-type paints or water-based paints that cure under baking conditions of 130 to 160 ° C. . The binder resin and the curing agent are more preferably a combination that causes a curing reaction at 150 ° C. or lower.
上記160℃以下で硬化反応を生じるバインダー樹脂及び硬化剤の組み合わせとしては特に限定されず、例えば、カルボン酸基含有ポリエステル樹脂/β−ヒドロキシアルキルアミド化合物、カルボン酸基含有ポリエステル樹脂/カルボジイミド化合物、カルボン酸基含有ポリアクリル樹脂/カルボジイミド化合物、カルボン酸基含有ポリエステル樹脂/ウレトンイミン化合物、カルボン酸基含有ポリアクリル樹脂/ウレトンイミン化合物、水酸基含有ポリエステル樹脂/ブロックポリイソシアネート化合物、カルボン酸基含有アクリル樹脂又はポリエステル樹脂/エポキシ化合物、カルボン酸基含有アクリル樹脂又はポリエステル樹脂/オキサゾリン化合物、エポキシ樹脂/イミダゾリン系化合物、グリシジル基含有アクリル樹脂/カルボン酸化合物、水酸基含有ポリエステル樹脂又はアクリル樹脂/カルボジイミド化合物、水酸基含有ポリエステル樹脂又はアクリル樹脂/ウレトンイミン化合物、水酸基含有ポリエステル樹脂又はアクリル樹脂/メチロール化又はアルキルエーテル化されたアミノ樹脂、水酸基含有ポリエステル樹脂又はアクリル樹脂/環状カーボネート化合物等の組み合わせを挙げることができる。 The combination of the binder resin and the curing agent that cause a curing reaction at 160 ° C. or lower is not particularly limited, and examples thereof include a carboxylic acid group-containing polyester resin / β-hydroxyalkylamide compound, a carboxylic acid group-containing polyester resin / carbodiimide compound, and a carboxylic acid group. Acid group-containing polyacrylic resin / carbodiimide compound, carboxylic acid group-containing polyester resin / uretonimine compound, carboxylic acid group-containing polyacrylic resin / uretonimine compound, hydroxyl group-containing polyester resin / block polyisocyanate compound, carboxylic acid group-containing acrylic resin or polyester resin / Epoxy compounds, carboxylic acid group-containing acrylic resins or polyester resins / oxazoline compounds, epoxy resins / imidazoline compounds, glycidyl group-containing acrylic resins / carbo Acid compound, hydroxyl group-containing polyester resin or acrylic resin / carbodiimide compound, hydroxyl group-containing polyester resin or acrylic resin / uretonimine compound, hydroxyl group-containing polyester resin or acrylic resin / methylolated or alkyletherified amino resin, hydroxyl group-containing polyester resin or acrylic A combination of resin / cyclic carbonate compound and the like can be mentioned.
また、150℃以下で硬化反応を生じるような組み合わせとしては、カルボン酸基含有ポリエステル樹脂/カルボジイミド化合物、カルボン酸基含有ポリアクリル樹脂/カルボジイミド化合物、カルボン酸基含有ポリエステル樹脂/ウレトンイミン化合物、カルボン酸基含有ポリアクリル樹脂/ウレトンイミン化合物、水酸基含有ポリエステル樹脂/ブロックポリイソシアネート化合物、カルボン酸基含有アクリル樹脂又はポリエステル樹脂/エポキシ化合物、カルボン酸基含有アクリル樹脂又はポリエステル樹脂/オキサゾリン化合物、グリシジル基含有アクリル樹脂/カルボン酸化合物、水酸基含有ポリエステル樹脂又はアクリル樹脂/メチロール化又はアルキルエーテル化されたアミノ樹脂等の組み合わせを挙げることができる。 Also, combinations that cause a curing reaction at 150 ° C. or less include carboxylic acid group-containing polyester resin / carbodiimide compound, carboxylic acid group-containing polyacrylic resin / carbodiimide compound, carboxylic acid group-containing polyester resin / uretonimine compound, carboxylic acid group -Containing polyacrylic resin / uretonimine compound, hydroxyl group-containing polyester resin / block polyisocyanate compound, carboxylic acid group-containing acrylic resin or polyester resin / epoxy compound, carboxylic acid group-containing acrylic resin or polyester resin / oxazoline compound, glycidyl group-containing acrylic resin / A combination of a carboxylic acid compound, a hydroxyl group-containing polyester resin or an acrylic resin / methylolated or alkyletherified amino resin can be used.
本発明の粉体塗料は、上記バインダー樹脂と上記硬化剤との質量比が(バインダー樹脂)/(硬化剤)=60/1〜1/1であることが好ましい。上記質量比が1/1未満であると、得られる塗膜の外観が低下するおそれがある。上記質量比が60/1を超えると、硬化剤の作用が不充分となり好ましくない。上記質量比は、60/5〜60/30がより好ましい。 In the powder coating material of the present invention, the mass ratio of the binder resin to the curing agent is preferably (binder resin) / (curing agent) = 60/1 to 1/1. There exists a possibility that the external appearance of the coating film obtained as the said mass ratio is less than 1/1 may fall. When the mass ratio exceeds 60/1, the effect of the curing agent is insufficient, which is not preferable. The mass ratio is more preferably 60/5 to 60/30.
本発明の粉体塗料は、顔料を含まないものであっても、含むものであってもよい。上記粉体塗料が顔料を含む場合、上記顔料は、上記微小粒子中に分散していることが好ましい。上記顔料は、上記バインダー樹脂からなる微小粒子中に分散していても、硬化剤からなる微小粒子中に分散していても、あるいは両方の微小粒子中に分散していてもよい。 The powder paint of the present invention may or may not contain a pigment. When the powder coating material contains a pigment, the pigment is preferably dispersed in the fine particles. The pigment may be dispersed in the microparticles made of the binder resin, may be dispersed in the microparticles made of the curing agent, or may be dispersed in both microparticles.
上記顔料としては特に限定されず、例えば、酸化鉄、酸化鉛、カーボンブラック、コールダスト、二酸化チタン、タルク、硫酸化バリウム、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエロー、金属顔料(例えば、アルミニウムフレーク等)、有機顔料(例えば、フタロシアニンブルー、シンカシヤレッド等)、パールマイカ等を挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。上記顔料の配合量は、粉体塗料において、下限0.5質量%、上限40質量%の範囲内であることが好ましい。 The pigment is not particularly limited. For example, iron oxide, lead oxide, carbon black, coal dust, titanium dioxide, talc, barium sulfate, cadmium yellow, cadmium red, chrome yellow, metal pigment (for example, aluminum flake) And organic pigments (for example, phthalocyanine blue, Shinkashi red, etc.), pearl mica, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. The blending amount of the pigment is preferably in the range of a lower limit of 0.5% by mass and an upper limit of 40% by mass in the powder coating.
本発明の粉体塗料は、必要に応じて、表面調整剤、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、ワキ防止剤、帯電制御剤、硬化触媒等、ブロッキング防止剤、流動調整剤の各種添加剤を含んでいても良い。上記添加剤は、微小粒子中に存在していることが好ましい。上記添加剤は、上記バインダー樹脂からなる微小粒子中に分散していても、硬化剤からなる微小粒子中に分散していても、あるいは両方の微小粒子中に分散していてもよい。 The powder coating material of the present invention is optionally added with a surface modifier, a plasticizer, an ultraviolet absorber, an antioxidant, an anti-waxing agent, a charge control agent, a curing catalyst, an antiblocking agent, and a flow modifier. An agent may be included. The additive is preferably present in the fine particles. The additive may be dispersed in the fine particles made of the binder resin, may be dispersed in the fine particles made of the curing agent, or may be dispersed in both fine particles.
上記表面調整剤としては、特に、塗装ラインへの適用性の点から、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸のアルキルエステル類を原料として得られた、数平均分子量が300〜50000、好ましくは、1000〜30000で、ガラス転移温度が20℃未満、好ましくは、0℃以下のアクリル重合体からなるものが好ましい。数平均分子量が上記範囲外であると、充分に表面調整性を付与することができず、ヘコミ等の外観不良防止が不充分となるおそれがある。また、ガラス転移温度が20℃以上であると、充分に表面調整性を付与することができないおそれがある。 As the surface conditioner, in particular, from the viewpoint of applicability to a coating line, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate A number average molecular weight of 300 to 50000, preferably 1000 to 30000, and a glass transition temperature of less than 20 ° C., preferably 0 ° C. or less, obtained from an alkyl ester of (meth) acrylic acid such as What consists of a polymer is preferable. When the number average molecular weight is out of the above range, the surface adjustability cannot be sufficiently imparted, and there is a possibility that the prevention of appearance defects such as dents may be insufficient. Moreover, there exists a possibility that surface adjustability cannot fully be provided as glass transition temperature is 20 degreeC or more.
上記表面調整剤は、粉体塗料中に0.01〜5質量%配合することが好ましく、より好ましくは、0.05〜3質量%、更に好ましくは、0.1〜2質量%である。0.01質量%未満であると、充分に表面調整性を付与することができず外観不良の確率が高くなるおそれがあり、5質量%を超えると、塗料のブロッキング性が低下するおそれがある。上記表面調整剤の市販品としては、例えば、アクロナール4F(BASF社製)、ポリフローS(共栄社化学製)、レジフローLV(ESTRON CHEMICAL社製)等を挙げることができ、シリカ担体アクリル重合体、例えば、モダフローIII(モンサント社製)、レジフローP67(ESTRON CHEMICAL社製)等を好適に使用することができる。 The surface conditioner is preferably blended in the powder paint in an amount of 0.01 to 5% by mass, more preferably 0.05 to 3% by mass, and still more preferably 0.1 to 2% by mass. If the amount is less than 0.01% by mass, the surface adjustability cannot be sufficiently imparted, and the probability of poor appearance may be increased. If the amount exceeds 5% by mass, the coating blocking property may be deteriorated. . Examples of commercially available products of the surface conditioner include Acronal 4F (manufactured by BASF), Polyflow S (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), Regiflow LV (manufactured by ESTON CHEMICAL), and the like. Modaflow III (manufactured by Monsanto), Regiflow P67 (manufactured by ESTRON CHEMICAL) and the like can be suitably used.
本発明の粉体塗料を以下製造方法に沿って説明する。なお、本発明の粉体塗料は以下に例示する方法によって製造されたものに限定されるものではない。
本発明の粉体塗料は、バインダー樹脂及び硬化剤を、粉砕、混合することによって、バインダー樹脂からなる微小粒子と硬化剤からなる微小粒子との混合物を製造する工程(I)、及び、上記工程(I)で得られた微小粒子を破砕、凝集させることによって、体積平均粒子径が10〜40μmの凝集粒子を製造する工程(II)により得ることができる。
The powder coating material of this invention is demonstrated along a manufacturing method below. In addition, the powder coating material of this invention is not limited to what was manufactured by the method illustrated below.
The powder coating material of the present invention comprises a step (I) of producing a mixture of fine particles composed of a binder resin and fine particles composed of a curing agent by pulverizing and mixing a binder resin and a curing agent, and the above steps By crushing and aggregating the microparticles obtained in (I), it can be obtained by the step (II) for producing aggregated particles having a volume average particle diameter of 10 to 40 μm.
上記工程(I)は、バインダー樹脂及び硬化剤を別個にそれぞれ粉砕して微小粒子とした後で混合し工程(II)に供するものであっても、バインダー樹脂及び硬化剤を混合して粉砕するものであってもよい。また、それぞれ別個に粗粉砕した後、両者を混合し、更に粉砕を行うことによって行うものであってもよい。 In the step (I), the binder resin and the curing agent are separately pulverized to form fine particles and then mixed, and the mixture is then pulverized by mixing the binder resin and the curing agent. It may be a thing. Moreover, after coarsely pulverizing each separately, both may be mixed and further pulverized.
上記工程(I)における粉砕手段としては特に限定されず、公知のハンマーミル等の衝撃型粉砕機やジェットミル等の気流粉砕機等を挙げることができる。バインダー樹脂からなる微小粒子及び硬化剤からなる微小粒子は、それぞれ体積平均粒子径が5〜40μmとなるように上記工程(I)における粉砕を行うことが好ましい。上記体積平均粒子径が5μm未満であると、微粉砕が困難であったり、凝集せずに残ると塗装作業性や塗着効率の低下を招くため好ましくない。上記体積平均粒子径が40μmを超えると、次いで行う工程(II)において効率よく破砕、凝集が行われず、得られた粉体塗料によって形成される塗膜の外観が低下する。上記工程(I)においては、粉砕後、必要に応じて篩別することによって、体積平均粒子径を上記範囲内のものとしてもよい。 The pulverizing means in the step (I) is not particularly limited, and examples thereof include a known impact pulverizer such as a hammer mill and an airflow pulverizer such as a jet mill. The fine particles made of the binder resin and the fine particles made of the curing agent are preferably pulverized in the step (I) so that the volume average particle diameter is 5 to 40 μm. When the volume average particle size is less than 5 μm, it is not preferable because fine pulverization is difficult or the particles remain without agglomeration because the coating workability and the coating efficiency are lowered. When the volume average particle diameter exceeds 40 μm, the subsequent crushing and aggregation are not performed efficiently in the subsequent step (II), and the appearance of the coating film formed by the obtained powder coating material is deteriorated. In the step (I), the volume average particle diameter may be within the above range by sieving as necessary after pulverization.
本発明の粉体塗料に上記顔料及び/又は上記添加剤等が含まれる場合、分散性の観点からこれらの成分をバインダー樹脂又は硬化剤と予め溶融混練することによって均一に混合し、これを粉砕することによって、必要な成分を含有する微小粒子を調製するか、又は、顔料と分散用樹脂を乾式摩砕することによって顔料分散組成物を調製することが好ましい。上記混合は、バインダー樹脂及又は硬化剤、並びに、顔料及び/又は添加剤をスーパーミキサー、ヘンシェルミキサー等を使用して予備的に混合し、コニーダー、エクストルーダー等の混練機を用いて溶融混練することによって行うことができる。次に溶融物は、冷却ロールや冷却コンベヤー等で冷却して固化され、必要に応じて粗粉砕及び微粉砕の工程を経て粉砕される。 When the powder paint of the present invention contains the pigment and / or additive, etc., these components are uniformly mixed by pre-melting and kneading with a binder resin or a curing agent from the viewpoint of dispersibility, and then pulverized. Thus, it is preferable to prepare fine particles containing necessary components, or to prepare a pigment dispersion composition by dry milling the pigment and the dispersing resin. In the above mixing, a binder resin and / or a curing agent, and a pigment and / or an additive are preliminarily mixed using a super mixer, a Henschel mixer, etc., and melt kneaded using a kneader such as a kneader or an extruder. Can be done. Next, the melt is cooled and solidified by a cooling roll, a cooling conveyor or the like, and is pulverized through coarse pulverization and fine pulverization steps as necessary.
上記顔料及び/又は上記添加剤を併用する場合は、高濃度でこれらの成分を含有する微小粒子であるマスターバッチを製造し、このマスターバッチ、バインダー樹脂のみからなる微小粒子及び硬化剤のみからなる微小粒子の3種類以上の微小粒子を破砕、凝集させることによって目的とする粉体塗料とするものであってもよい。このような方法によって、粉体塗料を製造すると、用途に応じて粉体塗料中の顔料や添加剤の量を調節することが必要とされる場合に、微小粒子の混合割合を調節することによって目的とする粉体塗料を得ることができる点で好ましい。 When the pigment and / or the additive are used in combination, a master batch which is a fine particle containing these components at a high concentration is produced, and the master batch is composed of only the fine particle consisting of only the binder resin and the curing agent. The target powder coating material may be obtained by crushing and agglomerating three or more kinds of fine particles. When a powder coating is manufactured by such a method, when it is necessary to adjust the amount of the pigment or additive in the powder coating according to the application, by adjusting the mixing ratio of the fine particles, It is preferable at the point which can obtain the target powder coating material.
上記工程(I)で得られたバインダー樹脂からなる微小粒子及び硬化剤からなる微小粒子の混合物を破砕、凝集することにより、本発明の粉体塗料を得ることができる(工程II)。上記工程(II)は、上記微小粒子の破砕及び凝集を同時に行うものである。上述の破砕及び凝集とは、破砕によって粒子を細かくするだけでなく、破砕の際に加えられる摩擦力や剪断力によって細かくなった粒子が複合化したり、各原料粒子の粒子表面から各成分が拡散して混ざり合い、均一化されることによって、粒子同士が密な集合状態をとることを意味する。 The powder coating material of the present invention can be obtained by crushing and agglomerating a mixture of the microparticles made of the binder resin and the microparticles made of the curing agent obtained in the step (I) (step II). In the step (II), the fine particles are crushed and aggregated simultaneously. The above-mentioned crushing and agglomeration is not only that the particles are made fine by crushing, but also the particles that are made fine by frictional force and shearing force applied during crushing, or each component diffuses from the particle surface of each raw material particle. By mixing and homogenizing, it means that the particles take a dense aggregate state.
上記工程(II)を行うために使用することができる装置としては、例えば、ボールミル、アトライター、ライカイ機、CFミル、クリプトロン等を挙げることができるが、なかでも、過粉砕が少なく、適度に凝集させることができる点でボールミルが好ましい。上記ボールミルとしては、例えば、MACCINE MACINA SMALTO社製のラピッドミル等の遠心式ボールミルを好適に用いることができる。 Examples of the apparatus that can be used to perform the above step (II) include a ball mill, an attritor, a lycra machine, a CF mill, and a kryptron. A ball mill is preferred because it can be agglomerated. As the ball mill, for example, a centrifugal ball mill such as a rapid mill manufactured by MACCINE MACINA SMALTO can be suitably used.
上記工程(II)においては、造粒に際してしばしば使用されるような各種結着剤は実質的には使用しないことが好ましい。すなわち、物理的作用によって破砕と凝集とを同時に行うことが好ましいものである。結着剤を使用する場合は、塗膜性能に影響を与えない範囲で種類及び使用量を限定して使用することが好ましい。 In the step (II), it is preferable that various binders that are often used for granulation are not substantially used. That is, it is preferable to simultaneously perform crushing and aggregation by physical action. When using a binder, it is preferable to use it in a range that does not affect the performance of the coating film, with the type and amount used being limited.
上述したようなボールミルによる処理を行った場合、処理の初期段階では、処理を行うことによって体積平均粒子径が小さくなり、その後処理時間を長くすると、次第に体積平均粒子径が大きくなる。このような粒子径の変化状態からみて、工程(II)による処理で破砕及び凝集が同時に進行していることが明らかである。
上述したような粉体塗料の製造方法も本発明の一つである。
When the treatment by the ball mill as described above is performed, in the initial stage of the treatment, the volume average particle size is decreased by performing the treatment, and when the treatment time is increased thereafter, the volume average particle size is gradually increased. In view of such a change state of the particle diameter, it is clear that crushing and agglomeration are proceeding simultaneously in the treatment by the step (II).
The method for producing a powder coating as described above is also one aspect of the present invention.
本発明の粉体塗料は、被塗装物に対して塗布された後、加熱することにより塗膜を得ることができるものである。上記被塗装物としては、特に限定されず、具体的には、鉄板、めっき鋼板、アルミニウム板等及びそれらを表面処理したもの等を挙げることができる。被塗装物の塗膜形成は、本発明の粉体塗料からなる1層であっても良好な保護機能を有するが、複層を形成してもよい。この場合、本発明の粉体塗料を、上記被塗装物に直接下塗り塗料、即ちプライマーとして塗布し、下塗り塗膜を形成し、その上に中塗り塗料、上塗り塗料を塗装してもよい。また、上記被塗装物が、すでに下塗り等が施されていて、その下塗り塗膜の上に、本発明の粉体塗料を、中塗り塗料又は上塗り塗料として塗布してもよい。この場合、下塗りを形成する下塗り塗料としては、電着塗料やプライマー等の公知のものを用いることができる。 The powder paint of the present invention can be applied to an object to be coated and then heated to obtain a coating film. The material to be coated is not particularly limited, and specific examples include iron plates, plated steel plates, aluminum plates and the like, and surface treated products thereof. The formation of the coating film of the object to be coated has a good protective function even if it is a single layer made of the powder paint of the present invention, but it may form a multilayer. In this case, the powder coating material of the present invention may be directly applied to the article to be coated as an undercoating paint, that is, a primer to form an undercoating film, and an intermediate coating composition or an overcoating composition may be applied thereon. Moreover, undercoating etc. may already be given to the said to-be-coated object, the powder coating material of this invention may be apply | coated as an intermediate coating material or a top coating material on the undercoat coating film. In this case, as the undercoat paint for forming the undercoat, known materials such as an electrodeposition paint and a primer can be used.
本発明の粉体塗料を塗布する方法としては、特に限定されず、スプレー塗装法、静電粉体塗装法、流動浸漬法等の当業者によってよく知られた方法を用いることができるが、塗着効率の点から、静電粉体塗装法が好適に用いられる。本発明の粉体塗料を塗布する際の塗装膜厚は、特に限定されないが、20〜200μmに設定することができる。 The method for applying the powder coating material of the present invention is not particularly limited, and methods well known by those skilled in the art such as spray coating method, electrostatic powder coating method, fluidized dipping method and the like can be used. From the viewpoint of deposition efficiency, an electrostatic powder coating method is preferably used. Although the coating film thickness at the time of apply | coating the powder coating material of this invention is not specifically limited, It can set to 20-200 micrometers.
本発明の粉体塗料を塗布した後、加熱する条件としては、硬化に関与する官能基の量等によって異なるが、例えば、加熱温度は100〜230℃、好ましくは120〜200℃である。上記粉体塗料が低温硬化性塗料組成物である場合、又は、熱に弱い被塗装物の場合には、100〜160℃程度の加熱で良好な硬化塗膜を得ることができる。加熱時間は、加熱温度に応じて適宜設定することができる。本発明の粉体塗料は、高温での焼付け硬化を行うことができないアルミホイール、プラスチック部材等の自動車部品等であっても好適に使用することができる。 For example, the heating temperature is 100 to 230 ° C., preferably 120 to 200 ° C., although the heating condition after application of the powder coating of the present invention varies depending on the amount of functional groups involved in curing. In the case where the powder coating is a low-temperature curable coating composition, or in the case of an object to be coated that is weak against heat, a good cured coating film can be obtained by heating at about 100 to 160 ° C. The heating time can be appropriately set according to the heating temperature. The powder coating material of the present invention can be suitably used even for automotive parts such as aluminum wheels and plastic members that cannot be baked and cured at high temperatures.
本発明の粉体塗料は、バインダー樹脂からなる微小粒子、及び、硬化剤からなる微小粒子が凝集してなる凝集粒子であり、バインダー樹脂と硬化剤とを溶融混練することなく得られる粉体塗料である。すなわち、本発明の粉体塗料は、製造時のバインダー樹脂及び硬化剤による硬化反応が生じないため、外観、硬化性等に優れた塗膜を得ることができ、また、低温で硬化させることが可能となる。 The powder coating material of the present invention is a fine particle made of a binder resin and an agglomerated particle formed by agglomerating fine particles made of a curing agent, and is obtained without melting and kneading the binder resin and the curing agent. It is. That is, since the powder coating of the present invention does not undergo a curing reaction due to the binder resin and the curing agent at the time of manufacture, a coating film excellent in appearance, curability and the like can be obtained, and can be cured at a low temperature. It becomes possible.
以下に本発明について実施例を掲げて更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。また、実施例中、「部」は特に断りのない限り「質量部」を意味する。平均粒子径は、すべて、体積平均粒子径を意味する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In the examples, “parts” means “parts by mass” unless otherwise specified. The average particle diameter means all volume average particle diameters.
実施例1
硬化剤(1,1,8,8−テトラ(2‐ヒドロキシエチル)アジポアミド、EMS−PRIMD社製、商品名:プリミドXL552)200質量部をアトマイザー(不二パウダー社製)を用いて粉砕し、150メッシュの金網で分級したのち、ジェットミル(セイシンエンタープライズ社製)で粉砕して、平均粒子径35μmの硬化剤からなる微小粒子Aを得た。次に、カルボン酸基含有ポリエステル樹脂CC7617(ダイセルユーシービー社製、酸価33)600質量部、二酸化チタンCR90(石原産業社製)300質量部、添加剤としてベンゾイン10質量部、レジフローP67(ESTRON社製)10質量部をヘンシェルミキサーで混合したのち、コニーダーPR−46(ブス社製)にて溶融分散し、冷却後、アトマイザーにて粉砕し、150メッシュの金網で分級した。更にジェットミルで粉砕して、平均粒子径36μmのバインダー樹脂からなる微小粒子Bを得た。上記微小粒子を質量比A:B=3:92で混合した。この混合物の平均粒子径は、36μmであった。この混合物190gをラピッドミル(MACCINE MACINA SMALTO社製)を用いて、粉砕、凝集処理を40分間行い、100メッシュの金網で分級して平均粒子径38μmの粉体塗料を得た。
この粉体塗料を静電塗装ガンを用いて、静電塗装法によりリン酸亜鉛処理鋼板(板厚0.8mm)に塗布したのち、160℃で20分間焼き付けを行い、塗膜を得た。得られた塗膜の膜厚は、50〜70μmであった。この塗膜の光沢、密着性試験、耐衝撃性試験を行った。結果を表1に示す。
Example 1
200 parts by mass of a curing agent (1,1,8,8-tetra (2-hydroxyethyl) adipamide, EMS-PRIMD, trade name: Primid XL552) was pulverized using an atomizer (Fuji Powder) After classification with a 150 mesh wire netting, the mixture was pulverized with a jet mill (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.) to obtain fine particles A made of a curing agent having an average particle diameter of 35 μm. Next, 600 parts by mass of a carboxylic acid group-containing polyester resin CC7617 (manufactured by Daicel UC Corporation, acid value 33), 300 parts by mass of titanium dioxide CR90 (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.), 10 parts by mass of benzoin as an additive, Regisflow P67 (ESTRON) After mixing 10 parts by mass with a Henschel mixer, the mixture was melted and dispersed with Conyder PR-46 (manufactured by Busus), cooled, pulverized with an atomizer, and classified with a 150 mesh wire mesh. Further, it was pulverized by a jet mill to obtain fine particles B made of a binder resin having an average particle size of 36 μm. The fine particles were mixed at a mass ratio A: B = 3: 92. The average particle size of this mixture was 36 μm. 190 g of this mixture was pulverized and agglomerated for 40 minutes using a rapid mill (manufactured by MACCINE MACINA SMALTO), and classified with a 100 mesh wire netting to obtain a powder coating material having an average particle diameter of 38 μm.
This powder coating was applied to a zinc phosphate-treated steel plate (plate thickness 0.8 mm) by an electrostatic coating method using an electrostatic coating gun, and then baked at 160 ° C. for 20 minutes to obtain a coating film. The film thickness of the obtained coating film was 50-70 micrometers. The gloss, adhesion test and impact resistance test of this coating film were conducted. The results are shown in Table 1.
実施例2〜4
ジェットミル及びラピッドミルでの粉砕条件を種々変えることによって、微小粒子の平均粒子径を調節した以外は、実施例1と同様にして粉体塗料を調製し、塗膜の評価を行った。
Examples 2-4
A powder coating material was prepared and the coating film was evaluated in the same manner as in Example 1 except that the average particle size of the fine particles was adjusted by variously changing the pulverization conditions in the jet mill and the rapid mill.
実施例5
硬化剤(1,1,8,8−テトラ(2‐ヒドロキシエチル)アジポアミド、EMS−PRIMD社製、商品名:プリミドXL552)200質量部をアトマイザー(不二パウダー社製)を用いて粉砕し、150メッシュの金網で分級したのち、ジェットミルで粉砕して、平均粒子径36μmの硬化剤からなる微小粒子Aを得た。次に、カルボン酸基含有ポリエステル樹脂CC7617(ダイセルユーシービー社製、酸価33)600質量部、添加剤としてベンゾイン10質量部、10質量部のレジフローP67をヘンシェルミキサーで混合したのち、アトマイザーにて粉砕し、150メッシュの金網で分級したのち、ジェットミルで粉砕して、平均粒子径34μmのバインダー樹脂からなる微小粒子Cを得た。上記微小粒子を質量比A:C=3:62で混合した。この混合物の平均粒子径は、34μmであった。この混合物195gをラピッドミルを用いて、粉砕、凝集処理を40分間行い、100メッシュの金網で分級して平均粒子径39μmの粉体塗料を得た。実施例1と同様にして塗膜を作製し、評価した。
Example 5
200 parts by mass of a curing agent (1,1,8,8-tetra (2-hydroxyethyl) adipamide, EMS-PRIMD, trade name: Primid XL552) was pulverized using an atomizer (Fuji Powder) After classification with a 150 mesh wire netting, the mixture was pulverized with a jet mill to obtain fine particles A made of a curing agent having an average particle diameter of 36 μm. Next, 600 parts by mass of a carboxylic acid group-containing polyester resin CC7617 (manufactured by Daicel UC Corporation, acid value 33), 10 parts by mass of benzoin as an additive, and 10 parts by mass of Regiflow P67 were mixed with a Henschel mixer, and then with an atomizer After pulverizing and classifying with a 150-mesh wire mesh, the particles were pulverized with a jet mill to obtain fine particles C made of a binder resin having an average particle diameter of 34 μm. The fine particles were mixed at a mass ratio A: C = 3: 62. The average particle size of this mixture was 34 μm. 195 g of this mixture was pulverized and agglomerated for 40 minutes using a rapid mill, and classified with a 100-mesh wire mesh to obtain a powder coating having an average particle size of 39 μm. A coating film was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1.
実施例6
硬化剤B−1530(ヒュルスジャパン社製硬化剤、ε―カプロラクタムブロックイソシアネート)200質量部をアトマイザー(不二パウダー社製)を用いて粉砕し、150メッシュの金網で分級し、ジェットミルで粉砕して、平均粒子径35μmの硬化剤からなる微小粒子Dを得た。次に、ファインディックM8020(大日本インキ化学工業社製水酸基含有ポリエステル樹脂、水酸基価30±5)600質量部、二酸化チタンCR90(石原産業社製)300質量部、添加剤としてベンゾイン10質量部、10質量部のレジフローP67をヘンシェルミキサーで混合したのち、コニーダーPR−46(ブス社製)にて溶融分散し、冷却後、アトマイザーにて粉砕し、150メッシュの金網で分級し、ジェットミルで粉砕して、平均粒子径35μmのバインダー樹脂からなる微小粒子Eを得た。上記微小粒子を質量比D:E=10:92で混合した。この混合物の平均粒子径は、35μmであった。この混合物190gをラピッドミルを用いて、破砕、凝集処理を1時間行い、100メッシュの金網で分級して平均粒子径37μmの粉体塗料を得た。この粉体塗料を静電塗装ガンを用いて、静電塗装法によりリン酸亜鉛処理鋼板(板厚0.8mm)に塗布した後、190℃で25分間焼付けを行い、塗膜を得た。得られた塗膜の膜厚は、50〜70μmであった。実施例1と同様にして塗膜を評価した。
Example 6
Hardener B-1530 (Huls Japan Co., Ltd., ε-caprolactam block isocyanate) 200 parts by mass was pulverized using an atomizer (Fuji Powder Co., Ltd.), classified with a 150 mesh wire mesh, and pulverized with a jet mill. Thus, fine particles D made of a curing agent having an average particle diameter of 35 μm were obtained. Next, Finedick M8020 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd. hydroxyl group-containing polyester resin, hydroxyl value 30 ± 5) 600 parts by mass, titanium dioxide CR90 (Ishihara Sangyo Co., Ltd.) 300 parts by mass, benzoin 10 parts by mass as an additive, After mixing 10 parts by mass of Regiflow P67 with a Henschel mixer, melt and disperse with Conyder PR-46 (manufactured by Busus), cool, pulverize with an atomizer, classify with a 150 mesh wire mesh, and pulverize with a jet mill. Thus, microparticles E made of a binder resin having an average particle diameter of 35 μm were obtained. The fine particles were mixed at a mass ratio D: E = 10: 92. The average particle size of this mixture was 35 μm. 190 g of this mixture was crushed and agglomerated for 1 hour using a rapid mill, and classified with a 100-mesh wire mesh to obtain a powder coating having an average particle size of 37 μm. This powder coating was applied to a zinc phosphate-treated steel plate (plate thickness 0.8 mm) by an electrostatic coating method using an electrostatic coating gun, and then baked at 190 ° C. for 25 minutes to obtain a coating film. The film thickness of the obtained coating film was 50-70 micrometers. The coating film was evaluated in the same manner as in Example 1.
実施例7
ジェットミルでの粉砕条件を変えたこと以外は、実施例6と同様にして粉体塗料を調製し、塗膜を作製して評価した。
Example 7
A powder coating material was prepared in the same manner as in Example 6 except that the pulverizing conditions in the jet mill were changed, and a coating film was prepared and evaluated.
実施例8
ファインディックM8020(大日本インキ化学工業社製水酸基含有ポリエステル樹脂、水酸基価30±5)600質量部、添加剤としてベンゾイン10質量部、10質量部のレジフローP67をヘンシェルミキサーで混合したのち、コニーダーPR−46(ブス社製)にて溶融分散し、冷却後、アトマイザーにて粉砕し、150メッシュの金網で分級し、ジェットミルで粉砕して、平均粒子径35μmのバインダー樹脂からなる微小粒子Fを得た。実施例6で得られた微小粒子Dと上記微小粒子Fとを、質量比D:F=10:62で混合した。この混合物の平均粒子径は、35μmであった。この混合物195gをラピッドミルを用いて、破砕、凝集処理を1時間行い、100メッシュの金網で分級して平均粒子径40μmの粉体塗料を得た。更に、実施例6と同様に塗膜を作製し、評価した。
Example 8
Fined M8020 (Dainippon Ink & Chemicals, Inc. hydroxyl group-containing polyester resin, hydroxyl value 30 ± 5) 600 parts by mass, benzoin 10 parts by mass and 10 parts by mass of Resiflow P67 as an additive were mixed with a Henschel mixer, and then KONIDER PR -46 (manufactured by Busus Co., Ltd.) melted and dispersed, cooled, pulverized with an atomizer, classified with a 150 mesh wire mesh, and pulverized with a jet mill to produce fine particles F made of a binder resin having an average particle size of 35 μm. Obtained. The fine particles D obtained in Example 6 and the fine particles F were mixed at a mass ratio D: F = 10: 62. The average particle size of this mixture was 35 μm. 195 g of this mixture was crushed and agglomerated for 1 hour using a rapid mill, and classified with a 100-mesh wire mesh to obtain a powder coating having an average particle size of 40 μm. Furthermore, a coating film was prepared and evaluated in the same manner as in Example 6.
実施例9
硬化剤B−1530(ヒュルスジャパン社製硬化剤、ε―カプロラクタムブロックイソシアネート)200質量部をアトマイザー(不二パウダー社製)を用いて粉砕し、150メッシュの金網で分級し、ジェットミルで粉砕して、平均粒子径10μmの硬化剤からなる微小粒子Dを得た。次に、ファインディックM8020(大日本インキ化学工業社製水酸基含有ポリエステル樹脂、水酸基価30±5)600質量部と二酸化チタンCR90(石原産業社製)300質量部をヘンシェルミキサーで混合したのち、コニーダーPR−46(ブス社製)にて溶融分散し、冷却後、アトマイザーにて粉砕し、150メッシュの金網で分級し、更にジェットミルで粉砕して、平均粒子径9μmのバインダー樹脂からなる微小粒子Gを得た。更に、添加剤としてベンゾイン100質量部、100質量部のレジフローP67を混合し、アトマイザーで粉砕、150メッシュの金網で分級したあと、ジェットミルで粉砕して、平均粒子径10μmの微小粒子Hを得た。上記微小粒子を質量比D:G:H=10:90:2で混合した。この混合物の平均粒子径は、9μmであった。この混合物190gをラピッドミルを用いて、破砕、凝集処理を1時間行い、100メッシュの金網で分級して平均粒子径13μmの粉体塗料を得た。更に、実施例6と同様に塗膜を作製し、評価した。
Example 9
Hardener B-1530 (Huls Japan Co., Ltd., ε-caprolactam block isocyanate) 200 parts by mass was pulverized using an atomizer (Fuji Powder Co., Ltd.), classified with a 150 mesh wire mesh, and pulverized with a jet mill. Thus, microparticles D made of a curing agent having an average particle diameter of 10 μm were obtained. Next, after mixing 600 parts by mass of Finedick M8020 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd. hydroxyl group-containing polyester resin, hydroxyl value 30 ± 5) and 300 parts by mass of titanium dioxide CR90 (Ishihara Sangyo Co., Ltd.) with a Henschel mixer, Conyder Fine particles comprising a binder resin having an average particle diameter of 9 μm, melt-dispersed with PR-46 (manufactured by Busus), cooled, pulverized with an atomizer, classified with a 150-mesh wire mesh, and further pulverized with a jet mill. G was obtained. Further, 100 parts by mass of benzoin and 100 parts by mass of regiflow P67 as an additive are mixed, pulverized with an atomizer, classified with a 150 mesh wire net, and then pulverized with a jet mill to obtain fine particles H having an average particle diameter of 10 μm. It was. The fine particles were mixed at a mass ratio D: G: H = 10: 90: 2. The average particle size of this mixture was 9 μm. 190 g of this mixture was crushed and agglomerated for 1 hour using a rapid mill, and classified with a 100-mesh wire mesh to obtain a powder coating having an average particle size of 13 μm. Furthermore, a coating film was prepared and evaluated in the same manner as in Example 6.
実施例10
硬化剤ドデカン二酸(平均粒子径約1μm)を微小粒子Iとして準備した。次に、アクリル系樹脂(グリシジルメタクリレート/スチレン/メチルメタクリレート/n−ブチルアクリレート=40/10/20/30(質量比)、平均分子量8000)1000質量部と二酸化チタンCR90(石原産業社製)300質量部をヘンシェルミキサーで混合したのち、コニーダーPR−46(ブス社製)にて溶融分散し、冷却後、アトマイザーにて粉砕し、150メッシュの金網で分級した。更にジェットミルで粉砕して、平均粒子径25μmのバインダー樹脂からなる微小粒子Jを得た。上記微小粒子を質量比I:J=45:195で混合した。この混合物の平均粒子径は、20μmであった。この混合物240gをラピッドミルを用いて、破砕、凝集処理を2時間行い、100メッシュの金網で分級して平均粒子径27μmの粉体塗料を得た。更に実施例1と同様にして塗膜を作製し、評価した。
Example 10
A curing agent dodecanedioic acid (average particle diameter of about 1 μm) was prepared as fine particles I. Next, 1000 parts by mass of acrylic resin (glycidyl methacrylate / styrene / methyl methacrylate / n-butyl acrylate = 40/10/20/30 (mass ratio), average molecular weight 8000) and titanium dioxide CR90 (produced by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) 300 After mixing a mass part with a Henschel mixer, it was melt-dispersed with a Conyder PR-46 (manufactured by Busus), cooled, ground with an atomizer, and classified with a 150-mesh wire mesh. Further, it was pulverized by a jet mill to obtain fine particles J made of a binder resin having an average particle size of 25 μm. The fine particles were mixed at a mass ratio of I: J = 45: 195. The average particle size of this mixture was 20 μm. 240 g of this mixture was crushed and agglomerated for 2 hours using a rapid mill, and classified with a 100-mesh wire mesh to obtain a powder coating having an average particle size of 27 μm. Further, a coating film was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1.
実施例11
アクリル系樹脂(グリシジルメタクリレート/スチレン/メチルメタクリレート/n−ブチルアクリレート=40/10/20/30(質量比)、平均分子量8000)1000質量部をアトマイザーにて粉砕し、150メッシュの金網で分級した。更にジェットミルで粉砕して、平均粒子径15μmのバインダー樹脂からなる微小粒子Kを得た。微小粒子Iと微小粒子Kを質量比I:K=60:200で混合した。この混合物の平均粒子径は、10μmであった。この混合物240gをラピッドミルを用いて、破砕、凝集処理を1時間行い、100メッシュの金網で分級して平均粒子径15μmの粉体塗料を得た。塗膜作製時の焼き付け条件を140℃で20分としたこと以外は、実施例1と同様にして塗膜を作製し、評価した。
Example 11
1000 parts by mass of an acrylic resin (glycidyl methacrylate / styrene / methyl methacrylate / n-butyl acrylate = 40/10/20/30 (mass ratio), average molecular weight 8000) was pulverized with an atomizer and classified with a 150 mesh wire mesh. . Further, the mixture was pulverized by a jet mill to obtain fine particles K made of a binder resin having an average particle diameter of 15 μm. Microparticles I and K were mixed at a mass ratio of I: K = 60: 200. The average particle size of this mixture was 10 μm. 240 g of this mixture was crushed and agglomerated for 1 hour using a rapid mill, and classified with a 100-mesh wire mesh to obtain a powder coating with an average particle size of 15 μm. A coating film was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the baking condition at the time of preparing the coating film was 20 minutes at 140 ° C.
比較例1
実施例1と同様にして平均粒子径15μmの微小粒子Aと平均粒子径14μmの微小粒子Bを作製した。この微小粒子を質量比A:B=3:92で混合した。この混合物の平均粒子径は、14μmであった。この混合物190gを粉体塗料として、実施例1と同様にして塗膜を作製し、評価した。
Comparative Example 1
In the same manner as in Example 1, fine particles A having an average particle diameter of 15 μm and fine particles B having an average particle diameter of 14 μm were prepared. The fine particles were mixed at a mass ratio A: B = 3: 92. The average particle size of this mixture was 14 μm. A coating film was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 using 190 g of this mixture as a powder coating material.
比較例2
実施例1と同様にして平均粒子径45μmの微小粒子Aと平均粒子径41μmの微小粒子Bを作製した。この微小粒子を質量比A:B=3:92で混合した。この混合物の平均粒子径は、41μmであった。この混合物190gをラピッドミルを用いて、破砕、凝集処理を40分行い、100メッシュの金網で分級して平均粒子径42μmの粉体塗料を得た。更に、実施例1と同様にして塗膜を作製し、評価した。
Comparative Example 2
In the same manner as in Example 1, fine particles A having an average particle diameter of 45 μm and fine particles B having an average particle diameter of 41 μm were prepared. The fine particles were mixed at a mass ratio A: B = 3: 92. The average particle size of this mixture was 41 μm. 190 g of this mixture was crushed and agglomerated for 40 minutes using a rapid mill, and classified with a 100 mesh wire netting to obtain a powder coating material having an average particle size of 42 μm. Further, a coating film was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1.
実施例及び比較例で得られた塗膜の性能を以下の項目について評価した。結果を表1及び2に示す。
(評価方法)
<光沢値>
JIS K 5400 7.6に準拠して、60度及び20度における鏡面反射率を測定した。更に、塗膜表面を以下の評価基準で目視評価した。
◎:非常によい(光沢値が高い)
○:よい(合格レベル)
×:艶引けの状態で悪い
The performances of the coating films obtained in Examples and Comparative Examples were evaluated for the following items. The results are shown in Tables 1 and 2.
(Evaluation methods)
<Gloss value>
Based on JIS K 5400 7.6, the specular reflectance at 60 degrees and 20 degrees was measured. Furthermore, the coating film surface was visually evaluated according to the following evaluation criteria.
A: Very good (high gloss value)
○: Good (pass level)
×: Bad in glossy condition
<密着性>
塗膜に鋭利なカッターで1mm間隔の碁盤目を100個作成し、粘着テープを貼布した後剥離した。残存した塗膜を測定して評価した。
<Adhesion>
100 grids with an interval of 1 mm were prepared with a sharp cutter on the coating film, and an adhesive tape was applied and then peeled off. The remaining coating film was measured and evaluated.
<耐衝撃性>
Dupont式により、重さ500g、直径1/2φの鋼球を塗膜の上50cm、45cm、40cm、35cm、30cm及び25cmの高さから落下させ、塗膜のワレ、クラックが発生しない最も高い条件を調べた。
<Impact resistance>
The highest condition in which a steel ball with a weight of 500 g and a diameter of 1 / 2φ is dropped from the height of 50 cm, 45 cm, 40 cm, 35 cm, 30 cm and 25 cm above the coating film by the Dupont formula, and no cracking or cracking of the coating film occurs. I investigated.
表1及び2より、本発明の粉体塗料により得られた塗膜は、すべての評価項目において優れた性能を有していることが示された。一方、比較例により得られた塗膜は、光沢、及び、耐衝撃性において実施例に劣ることが示された。 From Table 1 and 2, it was shown that the coating film obtained by the powder coating material of this invention has the outstanding performance in all the evaluation items. On the other hand, it was shown that the coating film obtained by the comparative example was inferior to the Example in glossiness and impact resistance.
本発明の粉体塗料は、バインダー樹脂からなる微小粒子及び硬化剤からなる微小粒子が凝集してなる凝集粒子の形態を有するため、製造時での硬化反応を引き起こさず、同時に、硬化性、塗膜外観、密着性、耐衝撃性等の諸性能に優れた塗膜を得ることができるものである。 Since the powder coating material of the present invention has a form of aggregated particles formed by agglomerating fine particles made of a binder resin and fine particles made of a curing agent, it does not cause a curing reaction at the time of manufacture, and at the same time, it is hardened, coated and coated. A coating film excellent in various performances such as film appearance, adhesion, and impact resistance can be obtained.
Claims (6)
前記粉体塗料を構成する粉体塗料粒子は、バインダー樹脂からなる微小粒子及び硬化剤からなる微小粒子が凝集してなる体積平均粒子径が10〜40μmの凝集粒子であり、
前記バインダー樹脂からなる微小粒子は、硬化剤を含有しないものであり、
前記硬化剤からなる微小粒子は、バインダー樹脂を含有しないものである
ことを特徴とする粉体塗料。 A powder paint comprising a binder resin and a curing agent,
The powder coating particles constituting the powder coating are agglomerated particles having a volume average particle diameter of 10 to 40 μm formed by agglomerating microparticles made of a binder resin and microparticles made of a curing agent,
The fine particles made of the binder resin do not contain a curing agent,
The powder coating material, wherein the fine particles comprising the curing agent do not contain a binder resin.
バインダー樹脂及び硬化剤をそれぞれ別個に粉砕した後混合、又は、バインダー樹脂及び硬化剤を混合して粉砕することによって、バインダー樹脂からなる微小粒子及び硬化剤からなる微小粒子の混合物を製造する工程(I)、及び、
前記工程(I)で得られた微小粒子の混合物を破砕、凝集させることによって、体積平均粒子径が10〜40μmの凝集粒子を製造する工程(II)からなる
ことを特徴とする粉体塗料の製造方法。 A method for producing a powder coating material according to claim 1, 2, 3 or 4,
A step of producing a mixture of microparticles made of binder resin and microparticles made of curing agent by mixing after pulverizing binder resin and curing agent separately, or by mixing and pulverizing binder resin and curing agent ( I) and
A powder coating material comprising the step (II) of producing aggregated particles having a volume average particle diameter of 10 to 40 μm by crushing and aggregating the mixture of fine particles obtained in the step (I) Production method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004090090A JP2005272723A (en) | 2004-03-25 | 2004-03-25 | Powder coating and method for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004090090A JP2005272723A (en) | 2004-03-25 | 2004-03-25 | Powder coating and method for producing the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005272723A true JP2005272723A (en) | 2005-10-06 |
Family
ID=35172727
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004090090A Pending JP2005272723A (en) | 2004-03-25 | 2004-03-25 | Powder coating and method for producing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005272723A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006077210A (en) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Hosokawa Funtai Gijutsu Kenkyusho:Kk | Powder coating particle and method for producing powder coating |
JP2007153916A (en) * | 2005-11-30 | 2007-06-21 | Hosokawa Funtai Gijutsu Kenkyusho:Kk | Method for producing powder coating |
JP2017082119A (en) * | 2015-10-29 | 2017-05-18 | 新日鉄住金化学株式会社 | Epoxy resin powder coating composition |
-
2004
- 2004-03-25 JP JP2004090090A patent/JP2005272723A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006077210A (en) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Hosokawa Funtai Gijutsu Kenkyusho:Kk | Powder coating particle and method for producing powder coating |
JP4743746B2 (en) * | 2004-09-13 | 2011-08-10 | ホソカワミクロン株式会社 | Powder coating particle and method for producing powder coating |
JP2007153916A (en) * | 2005-11-30 | 2007-06-21 | Hosokawa Funtai Gijutsu Kenkyusho:Kk | Method for producing powder coating |
JP2017082119A (en) * | 2015-10-29 | 2017-05-18 | 新日鉄住金化学株式会社 | Epoxy resin powder coating composition |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0578605A (en) | Powder coating giving uneven pattern, its production, production device and coating method therefor, and coating film therefrom | |
CN110408311B (en) | Weather-resistant powder coating and preparation method thereof | |
CN114316752B (en) | Powder coating composition with stable pearlescent texture, preparation method and coating thereof | |
JP4214318B2 (en) | Granulated powder paint and method for producing the same | |
JP2004043669A (en) | Toning method for powdery coating material | |
JP2711036B2 (en) | Powder coatings and raw materials for powder coatings | |
US20210380818A1 (en) | Pro gel cap style multifunctional composition | |
CN115667421B (en) | Powder coating composition and substrate coated with the same | |
JP5300044B2 (en) | Coating film forming composition and coating film forming method | |
CN115667422B (en) | One-component powder coating composition and substrate coated with the powder coating composition | |
JP2005272723A (en) | Powder coating and method for producing the same | |
CN115667420B (en) | One-component powder coating composition and substrate coated with the powder coating composition | |
JP2003082273A (en) | Composited thermosetting powder coating | |
JP4939022B2 (en) | Method for producing powder coating | |
JP3107289B2 (en) | Method for producing powder coating composition | |
JP4484291B2 (en) | Toning method and manufacturing method of powder coating | |
JP2003096398A (en) | Method for forming coating film | |
JP2004018827A (en) | Method for producing powder coating | |
JPH11100534A (en) | Powder coating material for electrostatic coating and method for coating therewith | |
JP2000281978A (en) | Method for color matching of powder coating | |
WO2024079131A1 (en) | Powder coating composition comprising dry blended components | |
JP2023134864A (en) | Method for producing powder coating | |
WO2020132221A1 (en) | Pro gel cap style multifunctional composition | |
JP2004123969A (en) | Method for manufacturing metallic powder coating material | |
JPH11106683A (en) | Powder coating composition for electrostatic coating and coating of the same |