JP2840201B2 - 粉体塗料 - Google Patents
粉体塗料Info
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- C09D5/031—Powdery paints characterised by particle size or shape
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Description
体塗料に関する。
は、防錆、着色、光輝性付与、その他の目的のために、
塗料により基材を塗装する技術が進んでいる。このよう
な塗装においては、通常、基材表面に下塗りをし、中塗
り、上塗り等の工程を経て最終製品を得る。これらの塗
装に使用される塗料のうち、粉体塗料は、有機溶剤を使
用しないので環境汚染の心配もなく、また、硬化時間も
短く良好な塗膜外観を得られるために、近年汎用される
ようになっている。
インダー樹脂とし、硬化剤、顔料、その他の添加剤を混
合した後、実質的に樹脂分子の架橋が進行しない条件下
で溶融混練し、ペレット状に取り出し、これを粉砕等し
て製造される。このようにして製造された粉体塗料は、
静電スプレー塗装法、流動浸漬塗装法等の手段によって
塗物に塗布され、その後、焼付け工程を経て塗膜が形成
されることとなる。
での粉体塗料では、粉体塗料製造から塗装までに部分硬
化等が起こりやすく貯蔵安定性が必ずしも満足できるも
のが少なかった。また、仕上がった塗膜の塗膜性能のう
ち、特に平滑性、光沢、ツヤ等において満足できるもの
は少ななかった。
れ、しかも塗装表面の平滑性に優れた粉体塗料を提供す
ることを目的とするものである。
ダー樹脂及び硬化剤を含有する粉体塗料において、前記
硬化剤の粒度特性が、平均粒径0.3〜7μmであっ
て、粒径20μm以上の粒子が全粒子の10重量%以下
とするところにある。
硬化剤を含有させて構成する。上記バインダー樹脂とし
ては特に限定されず、例えば、グリシジル基、エポキシ
基、カルボン酸基、ヒドロキシル基、アルコキシメチロ
ール基、その他の官能基を有するものであって、アクリ
ル系、ポリエステル系、エポキシ系等の常態固形のポリ
マー;オリゴマー;多官能低分子量化合物等を挙げるこ
とができる。なかでも、グリシジル基又はカルボン酸基
を有するポリマー、例えば、アクリル樹脂、ポリエステ
ル樹脂等が好ましい。
0.3〜7μmである。平均粒径が0.3μm未満であ
ると、製造時に硬化剤の凝集がほぐれにくいため、塗料
中に硬化剤が凝集しており、塗装した後の塗膜の平滑性
を損なう。平均粒径が7μmを超えると、バインダー樹
脂と硬化剤との混合状態が悪くなり、粉体塗料製造初期
の塗装、焼付け時に、平滑性のよい塗膜が得られなくな
る。より好ましくは、1〜6μmである。
m以上の粒子が全粒子の10重量%以下である。粒径2
0μm以上の粒子が全粒子の10重量%を超えると、バ
インダー樹脂中への硬化剤の分散が悪くなり、粉体塗料
製造初期の塗装、焼付け時に、平滑性のよい塗膜が得ら
れなくなる。より好ましくは、9重量%以下である。
により粉砕する際に、粉砕時間、粉砕方法等を調整する
ことにより、また、必要に応じて分級操作と連携して粉
砕することにより、得ることができる。使用する粉砕機
としては、ジェットミル、高速回転ミル等が好適であ
り、用いる硬化剤の軟化点、融点及びガラス転移温度等
により適宜選択しながら、粉砕することができる。ま
た、上記硬化剤の粒度特性は、レーザー回折散乱法によ
る測定から算出することができる。
適宜バインダー樹脂分子間の架橋を形成することができ
る多官能化合物であれば特に限定されず、例えば、多価
カルボン酸、ポリグリシジル化合物、酸無水物、多価フ
ェノール、多価アミン、ブロックイソシアネート、N−
アシルラクタム、N−アシルイミド、オキサゾリン化合
物、これらの誘導体、ポリエステル樹脂、ポリアクリル
樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂等の官能基を有する
ポリマー;オリゴマー等を挙げることができる。
はカルボン酸基を有するものを用いる場合には、上記硬
化剤のうち、多価カルボン酸又はポリグリシジル化合物
をそれぞれ用いるのが好ましい。
ず、例えば、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、ア
ゼライン酸、セバシン酸、1,10−デカンジカルボン
酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,20−アイ
コサンジカルボン酸、クエン酸、マレイン酸、シトラコ
ン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタ
ル酸、ヘキサヒドロフタル酸、シクロヘキセン1,2−
ジカルボン酸等の多価カルボン酸等を挙げることができ
る。上記ポリグリシジル化合物としては特に限定され
ず、例えば、トリグリシジルイソシアヌレート、その置
換体又は誘導体等を挙げることができる。
用する場合には、上記バインダー樹脂100重量部に対
して、10〜40重量部添加するのが好ましい。多価カ
ルボン酸が10重量部未満であると、塗料として充分な
硬化を得ることができず、40重量部を超えると、バイ
ンダー樹脂樹脂中への分散が不充分となって塗装外観が
低下する。より好ましくは、20〜35重量部である。
物を使用する場合には、上記バインダー樹脂100重量
部に対して、5〜30重量部添加するのが好ましい。多
価カルボン酸が5重量部未満であると、塗料として充分
な硬化を得ることができず、30重量部を超えると、バ
インダー樹脂樹脂中への分散が不充分となって塗装外観
が低下する。より好ましくは、7〜20重量部である。
料、その他の添加剤を添加することができる。上記顔料
としては特に限定されず、例えば、二酸化チタン、ベン
柄、黄色酸化鉄、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、キナクリドン系赤色顔
料等の無機系、有機系顔料等を挙げることができる。
ず、例えば、ポリシロキサン、ポリアルキルアクリレー
ト等の表面調整剤;可塑剤;紫外線吸収剤;酸化防止
剤;ベンゾイン等のワキ防止剤;顔料分散剤;アミン化
合物、イミダゾール化合物、カチオン開始剤等の硬化反
応用触媒等を挙げることができる。本発明の粉体塗料に
は、塗装性、塗膜性能の改質、改良のため、更に、各種
天然樹脂、各種合成樹脂、エラストマー等をブレンドす
ることができる。
用の工程、装置等を使用することができる。最も一般的
な方法としては、原料を予備混合した後、溶融混合し、
粉砕、分級する方法であるが、場合によっては、配合物
をサスペンジョン、エマルジョン又は溶液状態で混合し
た後、スプレードライ法で粉末にすることもできる。
で5〜50μm、好ましくは8〜40μmである。平均
粒径が5〜20μmでは、5μm以下の粒子の割合が2
5重量%以下で、また平均粒径が20〜50μmでは、
粒径分布の標準偏差が20μm以下がより好ましい。粒
径分布標準偏差は、[Σ{(D−X)2 F}/ΣF]
1/2 を、Xは、体積平均粒径で、X=Σ(DF)/ΣF
を、Fは粒子の頻度を、それぞれ表す。
れず、例えば、静電スプレー塗装法、流動浸漬塗装法等
の周知の慣用のいずれの方法も用いることができる。本
発明の粉体塗料の被塗物は、焼付けに耐えられる限り特
に限定されず、例えば、鋼板、りん酸亜鉛処理鋼板、ア
ルミ板、塗膜等の各種材料等を挙げることができる。本
発明の粉体塗料は、同種又は異種の塗料を塗装した上に
重ねて塗装し、同時に焼付けを行うこともできる。
明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらに限定され
るものではない。
成 キシレン63重量部を反応器中に仕込み、130℃に加
温し、窒素雰囲気下で、下記原料(A)(B)を別々に
3時間かけて滴下した。 (A)グリシジルメタクリレート 45重量部 スチレン 20重量部 メチルメタクリレート 27重量部 イソブチルメタクリレート 8重量部 (B)t−ブチルパーオクトエート 7重量部 30分保温した後、t−ブチルパーオクトエート1重量
部を30分かけて滴下し、次いで1時間保温した。13
0℃の加熱減圧条件で溶剤を除去し、樹脂1を得た。
成 キシレン63重量部を反応容器中に仕込み、130℃に
加温し、窒素雰囲気下で、下記原料(A)(B)を別々
に3時間かけて滴下した。 (A)アクリル酸 5.1重量部 スチレン 20.0重量部 メチルメタクリレート 26.7重量部 イソブチルメタクリレート 33.2重量部 エチルアクリレート 15.0重量部 (B)t−ブチルパーオクトエート 7.0重量部 30分保温した後、t−ブチルパーオクトエート1.0
重量部を30分かけて滴下し、次いで1時間保温した。
130℃の加熱減圧条件で溶剤を除去し、樹脂2を得
た。
ル、分級機能付き、日本ニューマチック社製)を用い、
エアー圧7kg/cm2 、分級段数3の条件で運転し、
デカンジカルボン酸(宇部興産社製)を供給して、供試
粉砕物(I−C、I−F)を得た。また、比較例用とし
て、運転条件を変えて、供試粉砕物(I−A、I−B、
I−D、I−E)を調製した。表1にそれらの粒度特性
を示した。粉砕物の粒度特性は、試料を予め15mlの
水に1分間超音波分散し、レーザー回折散乱法(MIC
ROTRAC MKIISALEEDS & NORT
HRUP社製)により測定した。
について、デカンジカルボン酸粉砕物を調製した方法
(I)と同様にして、粉砕、分級を行い、供試粉砕物
(II−C、II−F)及び比較例用の供試粉砕物(I
I−A、II−B、II−D、II−E)を調製した。
表2にそれらの粒度特性を示した。
シロキサン系表面調整剤(YF−3919 東芝シリコ
ーン社製)0.3重量部、ベンゾイン0.6重量部より
なる配合物を混合後、ブスコニーダー(ブス社製)中
で、溶融混練し、これを粉砕、分級(150メッシュ)
して、粉体塗料を得た。この塗料を静電塗装装置(サメ
ス社製)を用い、中塗塗料を塗装した鉄板(厚さ0.8
mm)に膜厚80μmに塗装し、150℃で25分間焼
付けた。その塗膜を試験し、性能を評価し、結果を表3
に示した。NSIC*は、携帯写像鮮映度測定器(スガ
試験機社製)を用いて測定した。
1と同様の試験、同様の評価を行った。結果を表3及び
表4に示した。
るので、貯蔵安定性及び塗膜の平滑性を向上させること
ができる。
Claims (4)
- 【請求項1】 バインダー樹脂及び硬化剤を含有する粉
体塗料において、 粒度特性が、平均粒径0.3〜7μmであって、粒径2
0μm以上の粒子が全粒子の10重量%以下である硬化
剤を用いて製造されたものであることを特徴とする粉体
塗料。 - 【請求項2】 硬化剤が、多価カルボン酸又はポリグリ
シジル化合物からなるものである請求項1記載の粉体塗
料。 - 【請求項3】 バインダー樹脂100重量部、及び、多
価カルボン酸20〜35重量部を含有する請求項2記載
の粉体塗料。 - 【請求項4】 バインダー樹脂100重量部、及び、ポ
リグリシジル化合物7〜20重量部を含有する請求項2
記載の粉体塗料。
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