JP2704368B2 - 粉体塗料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉体塗料に関するもの
であって、特に優れた意匠性を有する塗装被膜を形成す
る粉体塗料に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、塗装面に凹凸模様を形成し、
建築物、各種製品に美しい外観を付与することを目的と
して、特開昭55-12136号公報や特開昭55-98267号公報な
どに開示されている、ガラス、プラスチック、球状発泡
合成樹脂などを加えた溶剤型塗料が使用されてきた。し
かし、溶剤型塗料は塗布及び乾燥の際に溶剤が気化し環
境を汚染するため、近年その使用が問題となっている。
一方、粉体塗料は溶剤を使用しないので、環境を汚染す
るという問題はない。しかし、粉体塗料は顔料、樹脂な
どの各種成分をメルトブレンドし、得られた塊を粉末化
した後、分級して製造するため、凹凸形成可能な成分、
例えば顔料が塗膜で樹脂に包括された状態となる。この
ため粉体塗料で形成した塗膜は、塗膜表面の凹凸が少な
いので立体感が乏しく意匠性が低く、また塗膜表面の摩
擦係数（μ）が小さいため滑り易い。このような欠点を
解消を目的として、特願平5-25406 号公報はバインダー
としてのポリエチレン誘導体と、凹凸形成成分としての
超高分子量ポリエチレン粒子を含む滑り止め用粉体塗料
用樹脂組成物を開示する。しかし、このような超高分子
量ポリエチレン粒子を着色すると、ポリエチレン誘導体
のバインダーに色素が流出するので、このような樹脂組
成物を用いて意匠性の高い塗膜を得ることは困難であ
り、また超高分子量ポリエチレン粒子を調製し、配合す
ること及び該超高分子量ポリエチレン粒子が適当な凹凸
を形成するように焼付け温度を調節する必要があるなど
煩雑である。したがって、これまで優れた意匠性を有す
る塗膜を容易に形成できる粉体塗料組成物は知られてい
なかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の粉体
塗料の優れた特性を有すると共に、意匠性に優れた粉体
塗料を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らが研究を行っ
た結果、基本となる粉体塗料に（以下、基本粉体塗料と
いう。）、所定の割合で中空状粒子及び／又は多孔質粒
子をドライブレンドすることにより、優れた意匠性も有
する塗膜を形成する粉体塗料が得られるという知見を得
た。したがって、本発明は、顔料を含有する基本粉体塗
料１００重量部に対し、無機組成物からなる中空状粒子
及び／又は多孔質粒子を１０〜７０重量部をドライブレ
ンドしたことを特徴とする粉体塗料を提供するものであ
る。以下、本発明について詳細に説明する。

【０００５】本発明で用いる基本粉体塗料は、特に限定
する必要はなく、通常の熱硬化系又は熱可塑系樹脂をバ
インダーとし、着色顔料、体質顔料、その他の添加剤を
加え、メルトブレンドし、得られた塊を粉末化した後、
分級して製造したものである。この基本粉体塗料で用い
る熱硬化系樹脂の具体例を挙げると、ポリエステル−ウ
レタン硬化系樹脂、ポリエステル−エポキシ硬化系樹
脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、アクリル−ポリ
エステル系樹脂などがあり、熱可塑系樹脂の具体例を挙
げるとポリエステル系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエチ
レン樹脂、塩化ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重
合体があり、通常に市販されているものを使用できる。
また、該粉体塗料に用いる顔料には、二酸化チタン、ベ
ンガラ、酸化鉄、カーボンブラック、フタロシアニンブ
ルー、フタロシアニングリーン、キナクリドン系顔料、
アゾ系顔料、イソインドリノン系顔料などの着色顔料、
シリカ、タルク、沈降性硫酸バリウム、炭酸カルシウム
などの体質顔料が代表的なものである。また、添加剤と
してはレベリング剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、垂れ
防止剤、表面調整剤、架橋促進触媒等が使用でき、さら
にポリエステル樹脂、アクリル樹脂等の各種改質樹脂を
配合することができる。

【０００６】本発明の粉体塗料は、上記基本粉体塗料に
対し、無機質の中空状または多孔質粒子をドライブレン
ドして得られるものである。この粒子は塗料を焼付け処
理する時の温度で変形、溶解しないものであれば特に制
限なく使用することができ、したがって、特に無機質粒
子が好ましい。また、この中空状粒子及び多孔質粒子
は、見かけ比重0.３〜1.５、好ましくは0.３〜1.２であ
って、粒度範囲５〜４００μ、かつ平均粒径１０〜２５
０μ、好ましくは粒度範囲２０〜３００μ、かつ平均粒
径４０〜１８０μであるのが適当である。また、中空状
粒子及び多孔質粒子は球状または鋭角な角のない多角形
立体のものが好ましい。このように中空状粒子等を限定
する理由は、見かけ比重が0.３未満では、塗装時、塗料
と顔料の分離現象が生じ、良好な塗膜が得られないから
であり、１．５を超える場合、塗料搬送時等の塗料保管
容器に振動のかかる場合、振動により顔料の分離現象が
生じるばかりか、塗装時にも分離現象が生じ良好な塗膜
が得られないためである。また、平均粒径を限定する理
由は、１０μ未満では、粒子の給油量の増加に伴い添加
量が多くなるので、塗膜表面に樹脂バインディングの行
われない顔料層が形成され、意匠性を示す構造の持続性
が低くなるからであり、また２５０μ以上の場合、添加
量当たりの粒子数が減るので、意匠性を得るために添加
量が増え、成膜が困難になるからである。

【０００７】なお、顔料組成が樹脂等の無機物以外の場
合、焼付時の熱によりその形状を維持することが、困難
になるからである。なお、顔料組成が樹脂等の有機物で
ある場合、焼付時の温度で変形するものであれば形状維
持できる温度範囲が限定され、使用する粉体塗料が限定
され熱可塑ポリエステル粉体塗料等の高温焼付を行う粉
体塗料での使用ができない。また熱可塑粉体と比較して
比較的低温焼付を行える熱硬化性粉体での使用では、顔
料表面の微細な凹凸の少ない顔料とバインダー（塗料）
との間にアンカー効果が期待できず付着力が無機顔料と
比較して劣り、意匠性を示す構造の持続性が期待できな
いため好ましくない。本発明で用いる粒子には、例えば
シリカ、アルミナ、アルミナシリケート等の無機組成物
を主成分とするパーライト、ゼオライト、中空セラミッ
ク、タルク、中空ガラスビーズ等がある。粒子形状が球
形または鋭角な角のない多角形立体のものが好ましいわ
けは鋭角な角が有る場合、度重なる手との接触によりこ
れらの粒子が摩耗、破壊またはバインダーからの剥離に
より触感を持続させる期間が短くなるためである。

【０００８】本発明の粉体塗料は、樹脂、硬化剤、必要
に応じて配合する各種顔料、添加剤等からなる混合物
を、前記樹脂と硬化剤が架橋反応を起こさない程度の温
度で、エクストルーダー、熱ロール、ニーダー等を用い
て溶融練合し、冷却、粉砕した後分級して得た基本粉体
塗料に対し、中空状及び／又は多孔質粒子をドライブレ
ンドすることにより製造する。本発明で中空状粒子等を
ドライブレンドするのは、メルトブレンドすると、中空
状粒子等の構造が練合時のシェアにより破壊され、かつ
塗膜形成後に該粒子が塗膜の樹脂に包括された状態とな
って、塗膜表面の凹凸が少なくなるので、塗膜の立体感
が乏しく意匠性が低くなるからである。ドライブレンド
する中空状粒子等のの配合量は、基本粉体塗料１００重
量部に対し、１０〜７０重量部、好ましくは１５〜５０
重量部とする。その理由は、当該範囲より少ないと塗膜
の意匠性が十分に得られず、一方、多すぎると成膜でき
ないからである。本発明の粉体塗料組成物は、静電スプ
レー法、流動浸漬法など周知の方法で被塗物に塗装し、
熱風炉、赤外炉、誘導加熱炉などで焼付けることにより
硬化塗膜を形成することができる。

【０００９】

【発明の効果】本発明の粉体塗料による塗膜は、図１に
示すような表面構造を有するので、塗膜表面の凹凸が大
きく、Rt（表面粗度最大高さ）で７０μ以上となる。し
たがって、立体感、触感に優れた意匠性を有する他、被
塗物から発生するガスによるピンホールの発生を抑制す
ることが出来る。また研磨性の良好な塗膜が得られる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。なお、実施例中「部」、「％」は重量を基準とし
て示す。まず、本発明で使用する基本粉体塗料Ａ〜Ｆ
を、製造例１〜７のとおりに製造した。 （製造例１）水酸基価４６mgＫＯＨ／ｇの熱硬化性ポリ
エステル樹脂〔「ユピカコートＧＶ１１０」（日本ユピ
カ社製商品名）〕５０部に、ＩＰＤＩ（イソホロンジイ
ソシアネート）ε−カプロラクタムブロックのポリイソ
シアネート樹脂〔「ベスタゴンＢ−１５３０」（ＨＵＬ
Ｓ社製、商品名）〕１０部、レベリング剤としてアクリ
ルオリゴマー〔モダフローパウダー III（モンサント社
製、商品名）〕１部、脱泡剤としてベンゾイン0.２部、
着色顔料として酸化チタン３６部、フタロシアニンブル
ー３部を混練、粉砕し、１５０メッシュで分級を行い、
平均粒径４０μの基本粉体塗料Ａを製造した。

【００１１】（製造例２）酸価５３mgＫＯＨ／ｇの熱硬
化性ポリエステル樹脂〔ユピカコートＧＶ２３０（日本
ユピカ社製、商品名）〕２５部に、エポキシ等量９２０
ｇ／eqのビスフェノールＡエポキシ樹脂〔エピコート１
００４（油化シェルエポキシ社製、商品名）〕３５部、
添加剤としてモダフローパウダー III １部、ベンゾイ
ン0.４部、増量剤として硫酸バリウム３０部、着色顔料
として酸化チタン５部、カーボンブラック１部、酸化鉄
赤２部を混練、粉砕し１５０メッシュで分級を行い、平
均粒径４０μの基本粉体塗料Ｂを製造した。 （製造例３）ＧＭＡ変性熱硬化性アクリル樹脂〔アルマ
テックスＰＤ−７２１０（三井東圧化学社製、商品
名）〕５５部、ＤＤＡ（デカン２酸）１０部、添加剤と
してモダフローパウダー III １部、ベンゾイン0.２
部、着色顔料として酸化チタン３０部、酸化鉄黄２部、
酸化鉄赤0.５部、カーボンブラック0.０１部を混練、粉
砕し、１５０メッシュで分級を行い平均粒径４０μの基
本粉体塗料Ｃを製造した。

【００１２】（製造例４）エポキシ当量９１５ｇ／ｅｑ
の熱硬化性エポキシ樹脂〔エピコート１００４（油化シ
ェルエポキシ社製、商品名〕５５部、ＡＤＨ（アジピン
酸ジヒドラジド）５部、添加剤としてモダフローパウダ
ー III １部、増量剤としてシリカ２０部、着色顔料と
して酸化チタン１５部、カーボンブラック0.１５部を混
練、粉砕、８０メッシュで分級し平均粒径８０μの基本
粉体塗料Ｄを製造した。 （製造例５）エピコート１００４ ５５部、ＡＤＨ５
部、添加剤としてモダフローパウダーIII １部、増量
剤としてシリカ２０部、着色顔料として酸化チタン１５
部、カーボンブラック0.１５部、更に中空セラミック
〔マイクロセルズＳＬ１５０（小田野セメント社製、商
品名）〕２５部を混練、粉砕し、８０メッシュで分級し
平均粒径８０μの基本粉体塗料Ｅを製造した。 （製造例６）熱可塑性ポリエステル樹脂〔バイロン２０
０（東洋紡社製、商品名）〕６０部に添加剤としてモダ
フローパウダー III １部、着色顔料として酸化チタン
４０部、さらにマイクロセルズＳＬ１５０ ３０部を混
練、粉砕し、１２０メッシュで分級を行い、平均粒径６
０μの基本粉体塗料Ｇを製造した。

【００１３】（製造例７）熱可塑性ポリエステル樹脂
〔バイロン２００（東洋紡社製、商品名）〕６０部に、
添加剤としてモダフローパウダー III １部、着色顔料
として酸化チタン４０部、更に炭酸カルシウム３０部を
混練、粉砕し、１２０メッシュで分級を行い、平均粒径
６０μの基本粉体塗料Ｇを作成した。このように製造し
た基本粉体塗料Ａ〜Ｆの組成を表１に示した。 〔実施例１〜３、比較例１〜２〕基本粉体塗料Ａ〜Ｃ
に、表２に示す配合で中空状粒子及び／又は多孔質粒子
をドライブレンドして粉体塗料を調製し、0.８mm厚の磨
軟鋼板に静電粉体塗装ガン（ゲマ社製７２１型）にて−
６０ＫＶの電圧で膜厚７０μになる様に塗装し熱風乾燥
炉で焼き付けた。得られた塗膜につき各種試験を行い、
その結果を表２に示した。

【００１４】〔実施例４〜５、比較例３〜４〕基本粉体
塗料Ｄ、Ｆに、表２に示す配合で中空状粒子及び／又は
多孔質粒子をドライブレンドして、粉体塗料を調製し、
次いで粉体塗料Ｅ及びＧと共に1.２mm厚の磨軟鋼板を２
００℃に予熱し、静電粉体塗装ガン（ゲマ社製７２１
型）にて−６０ＫＶの電圧で膜厚２００μになるように
塗装し塗膜を形成した。得られた塗膜につき、各種試験
を行いその結果を表２に示した。 （比較例５）基体粉体塗料Ａに表１にしめす配合で無機
顔料をドライブレンドして粉体塗料を調整し、静電塗装
ガンにて−６０ＫＶの電圧で膜厚８０μになるように塗
装したが顔料と塗料の分離現象が生じた。得られた塗膜
につき、各種試験を行いその結果を表２に示した。 （比較例６）基体粉体塗料Ｆに表１に示す配合で中空ウ
レタンビーズをドライブレンドして粉体塗料を調整し、
静電塗装ガンにて−６０ＫＶの電圧で膜厚８０μになる
ように塗装し２８０℃で焼付を行い得られた塗膜につき
各種試験を行った。

【００１５】

【表１】 表 １ ─────────────────────────────────基本粉体塗料 A B C D E F G ユピカコートGV150 50 ユピカコートGV230 25 エピコート1004 35 55 55 アルマテックス 55 PD-7210 バイロン200 60 60 ベスタゴンB-1530 10 ＡＤＨ 5 5 ＤＤＡ 10 モダフロー 1 1 1 1 1 1 1 パウダーIII ベンゾイン 0.2 0.4 0.2 酸化チタン 36 5 30 15 15 40 40 酸化鉄黄 2 酸化鉄赤 2 0.5 フタロシアニン 3 ブルー カーボンブラック 1 0.01 0.15 0.15 硫酸バリウム 30 シリカ 20 20 マイクロセルズS 25 30

【００１６】

【表２】 表２ ──────────────────────── 実施例 １ ２ ３ ４ ５ 基本粉体塗料 A B C D F 中空セラミック 20 15 40 25 30 ──────────────────────── 塗膜の凹凸性 注1) ○ ○ ○ ○ ○ 意匠性 注2) ○ ○ ○ ○ ○ 表２（つづき） ──────────────────────────────── 比較例 １ ２ ３ ４ ５ ６ 基本粉体塗料 A B E G A F 中空ウレタンビーズ メルト メルト 20 ガラスビーズ ブレンド ブレンド 20中空セラミック 5 75 25 25 塗膜の凹凸性 注1) × 不成膜 △ △ × ×意匠性 注2) × 不成膜 × × × × 注１）塗膜の凹凸性：表面粗度最大高さ（Rt) により判定した。 ○：７０μ＜ △：２０〜７０μ ×：２０μ＞ 注２）意匠性：目視にて確認 ○：立体感、触感共にあり ×：立体感、触感共になし

【００１７】〔本発明の特徴的構成〕 〔構成１〕 顔料を含有する基本粉体塗料１００重量部
に対し、中空状粒子及び／又は多孔質粒子を１０〜７０
重量部をドライブレンドしたことを特徴とする粉体塗
料。 〔構成２〕 中空状粒子及び多孔質粒子が無機質粒子で
ある請求項１記載の粉体塗料。 〔構成３〕 基本粉体塗料が、樹脂、及び顔料を含む混
合物をメルトブレンドし、得られた塊を粉末化した後、
分級して製造したものである、構成１又は２記載の粉体
塗料組成物。 〔構成４〕 樹脂が熱硬化系樹脂及び／又は熱可塑系樹
脂である構成３記載の粉体塗料。

【００１８】〔構成５〕 樹脂が、ポリエステル−ウレ
タン硬化系樹脂、ポリエステル−エポキシ硬化系樹脂、
エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、アクリル−ポリエス
テル系樹脂からなる群より選ばれる熱硬化系樹脂である
構成３又は４記載の粉体塗料。 〔構成６〕 樹脂が、ポリエステル系樹脂、フェノキシ
樹脂、ポリエチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、エチレン−
酢酸ビニル共重合体からなる群より選ばれる熱可塑系樹
脂である構成３又は４のいずれかに記載の粉体塗料組成
物。 〔構成７〕 粉体塗料に含まれる顔料が、着色顔料及び
／又は体質顔料である構成２〜６のいずれかに記載の粉
体塗料組成物。 〔構成８〕 中空状粒子及び多孔質粒子が、見かけ比重
0.３〜1.５であって、粒度範囲５〜４００μ、かつ平均
粒径１０〜２５０μである構成１〜７のいずれかに記載
の粉体塗料組成物。 〔構成９〕 中空状粒子及び／又は多孔質粒子が見かけ
比重0.３〜1.２であって、粒度範囲２０〜３００μ、か
つ平均粒径４０〜１８０μである構成１〜７のいずれか
に記載の粉体塗料組成物。 〔構成10〕 中空状粒子及び多孔質粒子が、パーライ
ト、ゼオライト、中空セラミックス、及び中空ガラスビ
ーズからなる群より選ばれる構成１〜９のいずれかに記
載の粉体塗料組成物。 〔構成11〕 基本粉体塗料１００重量部に対し、中空状
粒子及び／又は多孔質粒子が１５〜５０重量部ドライブ
レンドされている構成１〜９のいずれかに記載の粉体塗
料組成物。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粉体塗料で形成した塗膜の拡大断面を
記載した図である。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 顔料を含有する基本粉体塗料１００重量
   部に対し、中空状粒子及び／又は多孔質粒子を１０〜７
   ０重量部をドライブレンドした粉体塗料であって、前記
   中空状粒子及び多孔質粒子は見かけ比重０．３〜１．２
   であり、粒度範囲２０〜３００μ、平均粒径４０〜１８
   ０μであり、かつ塗膜表面の凹凸の最大高さが７０μ以
   上となる粉体塗料。
2. 【請求項２】 中空粒子及び多孔質粒子が無機質粒子で
   ある請求項１記載の粉体塗料。