JP2840201B2 - 粉体塗料 - Google Patents

粉体塗料

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JP2840201B2
JP2840201B2 JP6302755A JP30275594A JP2840201B2 JP 2840201 B2 JP2840201 B2 JP 2840201B2 JP 6302755 A JP6302755 A JP 6302755A JP 30275594 A JP30275594 A JP 30275594A JP 2840201 B2 JP2840201 B2 JP 2840201B2
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章三 上中
裕二 豊田
晃一 筒井
ケニー ジョン
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/03Powdery paints
    • C09D5/031Powdery paints characterised by particle size or shape

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、塗膜平滑性に優れた粉
体塗料に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車部品、家電製品、建材等の分野で
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。
【0003】このような粉体塗料は、熱硬化性樹脂をバ
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。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
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。
【0005】本発明は、上記に鑑み、貯蔵安定性に優
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。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、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、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。
【0007】本発明の粉体塗料は、バインダー樹脂及び
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。
【0008】本発明で使用される硬化剤は、平均粒径が
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。
【0009】本発明で使用される硬化剤は、粒径20μ
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。
【0010】上記硬化剤の粒度特性は、硬化剤を粉砕機
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。
【0011】上記硬化剤としては、焼付け温度において
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。
【0012】上記バインダー樹脂としてグリシジル基又
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。
【0013】上記多価カルボン酸としては特に限定され
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。
【0014】上記硬化剤として上記多価カルボン酸を使
用する場合には、上記バインダー樹脂100重量部に対
して、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。
【0015】上記硬化剤として上記ポリグリシジル化合
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。
【0016】本発明の粉体塗料には、所望に応じて、顔
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。
【0017】上記その他の添加剤としては特に限定され
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。
【0018】本発明の粉体塗料の製造には、すべての慣
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。
【0019】本発明の粉体塗料の粒径は、体積平均粒径
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。
【0020】本発明の粉体塗料の塗装方法は特に限定さ
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。
【0021】
【実施例】以下に製造例、実施例、比較例を掲げて本発
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。
【0022】製造例1 バインダー樹脂(樹脂1)の合
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。
【0023】製造例2 バインダー樹脂(樹脂2)の合
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。
【0024】製造例3 供試硬化剤の調製 (I)粉砕機として、ジェットミル(ラボジェットミ
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。
【0025】(II)トリグリシジルイソシアヌレート
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。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】実施例1 樹脂1を100重量部、I−Cを29.1重量部、ポリ
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。
【0029】実施例2〜6、比較例1〜10 配合を表3及び表4に示したように変えた以外は実施例
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。
【0030】
【表3】
【0031】
【表4】
【0032】
【発明の効果】本発明の粉体塗料は、上述の構成よりな
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。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン ケニー 大阪府寝屋川市池田中町19番17号 日本 ペイント株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C09D 5/03 C09D 133/00 - 133/16

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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。
  4. 【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。
JP6302755A 1993-11-11 1994-11-11 粉体塗料 Expired - Fee Related JP2840201B2 (ja)

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EP0653466A3 (en) 1996-07-10
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US5468813A (en) 1995-11-21
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