JP2007270043A - 粉体塗料粒子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 粉体塗料母粒子R1の表面層に顔料粒子R2が一次粒子に分散した状態で埋設され、前記顔料粒子R2は無機系もしくはメタリック系顔料粒子であり、前記粉体塗料母粒子R1が柱状に形成されている。本発明の粉体塗料粒子は、攪拌部材を外周部に設けた回転軸と当該回転軸の回転に伴い移動する攪拌部材に対して内周部が微小間隙を隔てて位置するケーシングとを備えた攪拌処理装置に上記母粒子R1と顔料粒子R2を投入し、攪拌処理することによって作製する。
【選択図】 図11
Description
また、細かく分散した顔料粒子の一次粒子が粉体塗料母粒子の表面層に埋設され塗料樹脂内部に強固に保持されているので、顔料粒子が塗膜表面に凝集して色落ちするような塗膜特性の低下を有効に防止できる。
従って、粉体塗料母粒子に顔料粒子を高分散状態で複合化させて、優れた塗膜特性を実現できる粉体塗料粒子が提供される。
すなわち、無機系もしくはメタリック顔料粒子は有機系顔料粒子の場合よりも強力な分散力を与えて母粒子に強固に複合化させることができるので、少量の顔料で均一な着色が可能であり塗料樹脂ひいては塗膜性能の劣化を一層有効に防止することができる。
従って、第一特徴構成に係る粉体塗料粒子の好適な実施形態が提供される。
すなわち、柱状の粉体塗料母粒子はその柱側面を被塗膜面に沿わせる状態で塗装され易いので、塗膜の厚さが均一になるとともに塗膜表面の平滑性も向上する。
従って、第一特徴構成に係る粉体塗料粒子の好適な実施形態が提供される。
従って、微細な顔料粒子の分散性が良好で、一つ一つの母粒子に対して均一な量の顔料粒子が均一分散されて複合化されるので、粉体塗料母粒子の表面層に顔料粒子を高分散状態で複合化させた粉体塗料粒子を効率よく作製することができる粉体塗料粒子の製造方法が提供される。
従って、粉体塗料母粒子の表面層に顔料粒子を高分散状態で複合化させることに加え、粒度分布がシャープで塗料樹脂原料等の微粉の混入比率も少なく、より一層良好な塗装性能が発揮できる粉体塗料粒子の製造方法の好適な実施形態が提供される。
例えば前記のように作製された繊維状体19を粗粉砕(解砕)したのち、微粉砕して所望の粒度の母粒子を作製する例を示す。粉砕機200としては、各種粉砕機が使用できるが、本実施形態では、粗粉砕(解砕)用には、ピン型ミル20(例えば、ホソカワミクロン(株)製:ファインインパクトミル)を用い、微粉砕用には、分級機内蔵の粉砕装置30(例えば、ホソカワミクロン(株)製:ACMパルペライザ)を用いる。
ポリエステル系白色粉体(日本ペイント(株)製、ビリューシアPL1000)を母粒子とし、この母粒子260gに対して赤顔料(戸田工業(株)製)を2.3gの割合で秤量して前記攪拌処理装置100(ノビルタ-130)に投入した。運転時の回転速度を2700rpmとして10分間処理し、赤色に着色された粉体塗料粒子を得た。尚、処理後の粉体塗料粒子温度は約40℃であった。
前記ポリエステル系白色粉体(日本ペイント(株)製、ビリューシアPL1000)260gに対する赤系顔料(戸田工業(株)製)の配合量を1.19gに変更した以外は実施例1と同様の装置・条件で複合化処理した。尚、処理後の粉体塗料粒子温度は約39℃であった。
前記ポリエステル系白色粉体(日本ペイント(株)製、ビリューシアPL1000)260gに対する赤系顔料(戸田工業(株)製)の配合量を0.26gに変更した以外は実施例1と同様の装置・条件で複合化処理した。尚、処理後の粉体塗料粒子温度は約39℃であった。
本実施例では柱状形状の母粒子を用いた。
先ず柱状の母粒子の作製について単一孔ノズルとコアシェル型ノズルの2つの場合につき説明する。
単一孔ノズルの場合には、ポリエステル樹脂(ユピカコートGV-150)60重量部、酸化チタン(タイペークCR-90)30重量部、ブロックイソシアネート系硬化剤7重量部、その他添加剤3重量部をヘンシェル型ミキサーで混合し粉体塗料原料とした後、300μm径の単一孔ノズルから、平均繊維径11μm、生成速度25m/sで押し出すように、原料をエクストルーダーで加熱混練し、150℃でノズル部に定量供給した。延伸用エアは、30℃の外気をターボブロワで吸引し、150℃に調整して送風したものを利用した。
図12(イ)に原料となる母粒子、図12(ロ)に処理後の粉体塗料粒子の各電子顕微鏡観察写真を示す。写真より母粒子及び粉体塗料粒子は柱状であり、非常に粒子径の揃った状態が観察される。また、処理粉体は実施例1と同様に分離している顔料は確認されず、良好に複合化されていることが観察された。
上記実施例1と同じ配合比になるように母粒子と赤顔料を秤量し、一般的な攪拌羽式ミキサーに投入し、10分間処理して着色粉体粒子を得た。電子顕微鏡観察したものを図13に示すが、同一配合比の実施例1で得られた粉体塗料粒子と比較すると、白色が強く顔料分散が不十分な状態が観察された。写真より、着色粉体粒子の表面状態は元の母粒子とほぼ同一であり、顔料分散が不十分で複合化されていないと判断され、また図14に示すように顔料粒子が母粒子から分離して凝集している状態が確認された。
(1)塗装外観は目視にて行い、前記ポリエステル系白色粉体(日本ペイント(株)製)のみで塗装した塗装板を基準板として使用した。平滑性が基準板より勝る場合は◎、基準板と同等な場合は○、やや劣る場合は△、著しく劣る場合は×とした。
(2)鏡面反射率はJIS−5400により、60度鏡面光沢度を測定した。
(3)再利用の可能性は、処理粉体、塗装状況、塗装後の回収粉体の状態から総合的に判断した。
また、柱状粒子を母粒子に用いた場合、塗装外観が向上していることが分かった。理由として、柱状粒子は粒度分布が狭く、直径が略同一で軸方向に長くなっている粒子形状であるため、塗装面の凹凸が通常形状の粉体塗料よりも小さくなったためと判断される。
実施例1と同様の母粒子(ポリエステル系白色粉体(日本ペイント(株)製、ビリューシアPL1000)260gに対して平均粒径20μmのアルミ箔を13gの割合で秤量し、実施例1と同様の粉体処理装置(ホソカワミクロン(株)製:ノビルタ-130)に投入した。最初、アルミ箔粉のアスペクト比を保ちながら母粒子との分散混合を行うため低速の回転速度1000rpmで10分間運転し、その後、回転速度3000rpmで5分間複合化処理を行い、深いメタリック色に着色された処理粉体を得た。尚、処理後の粒子温度は約48℃であった。
上記実施例5と同一の母粒子、アルミ箔粉を同一配合比になるように秤量し、ホソカワミクロン(株)製ラボミキサに投入した。運転条件はスクリュー回転数が170rpm、容器回転数が4rpmで、運転時間は30分間とし、メタリック色に着色された処理粉体を得た。
また、本発明に係る粉体塗料粒子の製造方法によれば、上記色調を変更させた粉体塗料粒子を短時間の複合化処理によって得られるので、塗料粒子の特性向上とともに製造効率の向上を実現できる。
2 回転軸
3 攪拌部材
4 ジャケット
5 原料投入口
6 製品排出口
7 軸受部
8 回転駆動部
9 処理空間
10 二軸型エクストルーダー
10A ホッパ
11 混合装置
12 モータ
13 ギアポンプ
14 流路構造体
14A 分配流路
14B 分配流路
15 押出し用ノズル
15A シェル側ノズル
15B コア側ノズル
16 供給機
17 モータ
18 ギアポンプ
19 繊維状体
20 ピン型ミル
21 固定ディスク
21a 固定ピン
22 回転ディスク
22a 移動ピン
23 供給口
24 筒状部材
25 粉砕部材
26 回転体
27 ライナ
28 投入口
29 気体導入口
30 粉砕装置
31 回転体
32 分級用ファン
33 分級機構
34 排出口
35 本体
100 攪拌処理装置
200 粉砕機
A 粉砕室
B 分級室
C 粉砕室
CR コア側経路
SR シェル側経路
R1 粉体塗料母粒子
R2 顔料粒子
Claims (5)
- 粉体塗料母粒子の表面層に顔料粒子が一次粒子に分散した状態で埋設されている粉体塗料粒子。
- 前記顔料粒子が無機系もしくはメタリック系顔料粒子である請求項1に記載の粉体塗料粒子。
- 前記粉体塗料母粒子が柱状に形成されている請求項1又は2に記載の粉体塗料粒子。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の粉体塗料粒子の製造方法であって、
攪拌部材を外周部に設けた回転軸と当該回転軸の回転に伴い移動する前記攪拌部材に対して内周部が微小間隙を隔てて位置するケーシングとを備えた攪拌処理装置により、前記ケーシングの内部に投入した前記粉体塗料母粒子と前記顔料粒子の混合物を攪拌処理して、前記粉体塗料母粒子の表面層に前記顔料粒子を一次粒子に分散した状態で埋設させる粉体塗料粒子の製造方法。 - 少なくとも塗料樹脂と硬化剤を含む粉体塗料原料を所定形状のノズルから押し出して繊維状に形成した後、切断又は粉砕して作製した柱状粒子を前記粉体塗料母粒子として用いる請求項4に記載の粉体塗料粒子の製造方法。
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