JP4139173B2

JP4139173B2 - Method for producing glitter powder coating

Info

Publication number: JP4139173B2
Application number: JP2002271904A
Authority: JP
Inventors: 雅好原田; 学妹背; 利雄大越; 浩希武田; 善紀加藤; 恵治小池; 昌博中村
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-09-18
Filing date: 2002-09-18
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2022-09-18
Also published as: JP2004107487A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光輝性を有する塗膜を形成できる光輝性粉体塗料の製造方法に関するものである。更に詳しくは、本発明に係る光輝性粉体塗料の製造方法は、塗装作業性が良好であり、また、光輝性に富み意匠性に優れた塗膜を得ることができ、且つ塗料の回収再利用が可能であるため、生産性や経済性に優れている。
【０００２】
【従来の技術】
建材や道路資材等の屋外製品、家電や金属製家具等の屋内製品等では、意匠性を更に高めるため、表面にいわゆる光輝性塗料を塗布することがある。斯かる光輝性塗料は、顔料として鱗片状顔料を含有し、太陽光や室内光を反射することによって高い意匠性を発揮することが意図されている。
【０００３】
また、従来の塗装では、塗料を有機溶剤に溶解したものを被塗装体に塗布した後、有機溶剤を乾燥させる方法が採用されていた。しかしこの方法には、有害な有機溶剤が継続的に揮発し、人体や環境に悪影響を及ぼすという問題がある。こうした揮発性有機物質（ＶＯＣ）対策として、有機溶剤を使用せずに塗装を行なうことが可能な粉体塗料への切り替えが検討されている。
【０００４】
こうした状況下、光輝性を有し且つ粉体である塗料の製造方法が、種々検討されている。このような光輝性塗料の製造方法としては、塗料にアルミニウム等からなる鱗片状顔料を混合する方法、具体的には、鱗片状顔料や着色顔料等の添加剤を含有する塗料用組成物を溶融混練した後、粉砕する方法（混練粉砕法）、及び、予め混練粉砕法により鱗片状顔料を含有しない粉体塗料を製造し、この粉体塗料と鱗片状顔料を混合する方法（ドライブレンド法）が採用されてきた。
【０００５】
しかし、混練粉砕法の場合、混練、すなわち樹脂が溶融する温度でせん断力を与えながら組成物を混ぜ合わせることにより塗膜形成樹脂中に鱗片状顔料を均一に分散させているため、鱗片状顔料が破損しやすいという問題がある。例えば、鱗片状顔料としてアルミニウム粉を用いた場合、溶融混練時に受けるせん断力によりアルミニウム粉が破壊され、アルミニウム粉が黒色又は灰色に変色してしまう。斯かる破損アルミニウム粉を含む光輝性粉体塗料を塗装しても、もはや金属光沢を有する光輝性塗膜を得ることができない。
【０００６】
一方、ドライブレンド法は、樹脂及び必要に応じて着色顔料等の添加剤を配合した粉体塗料用組成物を、予め均一に混練して塗料粒子を得、これと鱗片状顔料とを、塗料中の樹脂を溶融することなく単純に攪拌混合して粉体塗料を製造する方法である。本法によれば、鱗片状顔料は高温に曝されることがなく、また、せん断力がかけられることもないので鱗片状顔料を破損することもなく、光輝性粉体塗料を製造することができる。しかしながら、本法により製造された光輝性粉体塗料では、塗料粒子と鱗片状顔料との結合力が弱いため、塗装作業性と塗膜特性に、いくつかの問題点が生じてくる。即ち、鱗片状顔料としてアルミニウム粉を使用した場合、コロナ荷電方式の静電塗装機を用いると、粉体塗料中の塗料粒子とアルミニウム粉との帯電特性の違いによって、塗料粒子とアルミニウム粉が分離し、コロナ荷電方式の静電塗装機先端に位置する電圧印加ニードルやその周辺にアルミニウム粉が付着してしまう。この結果、塗膜に含まれるアルミニウム粉の量が当初光輝性塗料に含まれていた量よりも少なくなり、十分な金属光沢を有し意匠性に優れた塗膜が得られない。パール顔料では、さらに上記現象が顕著になり、意匠性の乏しい塗膜しか得られない。また、被塗装体に付着しなかった塗料は、上述したように鱗片状顔料の含有比率が当初のものよりも低下しており、意匠性が劣るために再利用することができないので、特に大量生産工程では経済的に大きな負担となる。更に、静電塗装機のニードルやその周辺に付着したアルミニウム粉等の付着物が、静電塗装機先端から剥がれて被塗物に付着すると、塗装面に凸状のブツ（スピット）が形成されて、塗膜外観が著しく損なわれるといった問題を生じる。
【０００７】
こうした鱗片状顔料の破損等に由来する問題を解決し、意匠性の高い塗膜を得ることができる塗料製造方法として、塗料粉末と鱗片状顔料を加温しつつ混合する「加温混合法」が開発されている。しかし、近年における需要者の要求の高まりから、更なる光輝性を有し顕著な意匠性を示す光輝性顔料が求められている。
【０００８】
尚、特許文献１には、粉体塗料固形樹脂粒子及び光輝性顔料が該固形樹脂粒子に対して非溶媒であるか又は貧溶媒である非水媒体中に分散している光輝性非水分散粉体塗料組成物が開示されており、当該組成物は、オーバースプレー塗料を回収して再利用することができることが謳われている。しかし、単に構成成分を分散させたものに過ぎないため両者の結合力は弱く、回収塗料中の光輝性顔料の量が常に一定であることは想定し難い。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−２３５０３９号公報（請求項１等）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、塗料粉末と鱗片状顔料との分離を生じることがなく塗装作業性が良好であり、鱗片状顔料のきめが細かく光輝性に富むといった意匠性に優れた塗膜を得ることができ、且つ被塗装体に付着しなかった塗料の回収再利用も可能であるため、生産性や経済性に優れた光輝性粉体塗料の製造方法を提供することにある。
【００１１】
こうした目的の下で、本発明者らは、光輝性粉体塗料中の塗料粉末と鱗片状顔料との結合力を高めれば上記問題が解決できるのではないかと考えて鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達したものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光輝性粉体塗料の製造方法は、塗料粉末と鱗片状顔料を混合する工程、得られた混合物に液状結合補助剤を混合する工程、及び乾燥する工程を含むことを特徴とする。
【００１３】
前記結合補助剤の均一付着工程は、機械攪拌型混合機または気流攪拌型混合機を用いて行なうことが好ましく、前記結合補助剤の添加は、該結合補助剤のスプレー又は滴下（特にスプレー）によって行なうことが好ましい。
【００１４】
また、前記結合補助剤の添加をスプレーによって行なう場合には、該結合補助剤のスプレー添加による混合工程と、空気の供給による乾燥工程を並行して行なうことが好ましく、当該空気としては加熱空気を使用することが好ましい。
【００１５】
前記鱗片状顔料の好適な混合量は、前記塗料粉末１００質量部に対し０.１〜１２質量部であり、前記鱗片状顔料としては、金属粉、金属フレーク、ガラスフレーク、雲母、マイカシャスアイアンオキサイド、及びパール顔料よりなる群から選択される１種又は２種以上が好ましい。また、前記塗料粉末としては、平均粒径１０〜１００μｍの塗料粉末が好ましい。
【００１６】
前記結合補助剤としては、有機溶剤、樹脂を有機溶剤に溶解させた樹脂溶液、液状バインダー、界面活性剤溶液、または液状バインダー及び界面活性剤溶液が好ましく使用される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明によって製造された光輝性粉体塗料が享有する最大の特長は、塗料粉末に対して鱗片状顔料が均一に付着しているため、きめが細かく光輝性に富み意匠性に優れた塗膜を与えることにある。即ち、塗料中に鱗片状顔料が均一に分散している状態では、受けた光を反射することによって非常に美しい光沢を生じるが、均一に分散していなければ、鱗片状顔料が存在していない部分が光を吸収して黒点となり、光輝性粉体塗料が具備すべき意匠性が発揮されなくなる。しかし、本発明によって製造される光輝性粉体塗料では、鱗片状顔料が均一分散することにより、意匠性低下の原因となる黒点が細かいため、非常に優れた意匠性を発揮する。
【００１８】
図１は、従来法である「ドライブレンド法」により製造した光輝性粉体塗料を用いて得た塗膜の拡大写真、図２は、同じく従来法の「加熱混合法」で製造したものである。図１によれば、所々に鱗片状顔料が存在しないことを原因とする黒点が生じており、これが原因となって塗膜全体にくすんだ印象を与えている。図２では、図１に比べて黒点が小さくなってはいるが、意匠性はまだ十分でない。一方、本発明の製法によって得た塗膜によれば、図３に示すように、黒点の粒が小さく且つ塗料成分それぞれのきめが細かく、これにより光が満遍なく均一に反射される結果、きらきらと輝く美しい意匠性を発揮する光輝性粉体塗料を得ることができる。
【００１９】
また、本発明によって製造された光輝性粉体塗料は、構成成分である塗料粉末と鱗片状顔料が比較的強く結合されているため、塗装中などにこれらが分離することがなく塗装作業性も良好である。また被塗装体に付着しなかった塗料も、これら構成成分の含有比率が当初と実質的に同一であるため、再利用することができるという利点がある。
【００２０】
以下に、上記特長を発揮するための本発明の実施形態及びその効果について説明する。
【００２１】
はじめに、本発明の製造方法で用いられる「塗料粉末」について説明する。
【００２２】
本発明で使用される「塗料粉末」は、従来から粉体塗料として用いられるものであり、塗膜形成樹脂、必要に応じて加えられる顔料及びその他の添加剤を含有する塗料用組成物を溶融混練後、粉砕し粉末化したものであって、公知方法により製造することができる。
【００２３】
当該塗料用組成物に用いられる「塗膜形成樹脂」としては、従来から塗料粉体の塗膜形成樹脂として用いられている熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等を使用できるが、熱硬化性樹脂が一般的である。このような「熱硬化性樹脂」としては、例えば、末端に水酸基を有するポリエステル樹脂等の水酸基含有樹脂とアクリル樹脂等のカルボキシル基含有樹脂又はイソシアネート基含有樹脂の組み合わせ；末端がカルボキシル基のポリエステル樹脂やアクリル樹脂等のカルボキシル基含有樹脂とメラミン樹脂等のアミノ基含有樹脂又はエポキシ樹脂の組み合わせ；エポキシ樹脂と硬化剤の組み合わせ；水酸基、エポキシ基、メチロール基等を共重合させてなるアクリル樹脂とデカンジカルボン酸等の硬化剤の組み合わせなどがあり、具体的には、ポリエステル−ウレタン硬化系樹脂、ポリエステル−ヒドロキシアルキルアミド硬化系樹脂、ポリエステル−メラミン硬化系樹脂、アクリル共重合体−硬化系樹脂、アクリル−ポリエステル硬化系樹脂、アクリル−ウレタン硬化系樹脂、アクリル−メラミン硬化系樹脂、エポキシ系樹脂、エポキシ−ポリエステル硬化系樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。また必要に応じて、ブチラール樹脂、ケトン樹脂、ノボラック樹脂等の改質樹脂、ジオクチルフタレート等の可塑剤を適宜添加することができる。
【００２４】
粉体塗料用組成物に用いられる「着色顔料」としては、例えば二酸化チタン、酸化鉄、弁柄、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、イソインドリノン系顔料、アゾ系顔料、アセトロン顔料、各種焼成顔料等の有機顔料、亜鉛粉末、炭酸カルシウム、ガラス繊維、シリカ、タルク、硫酸バリウム、カオリン等の体質顔料、トリポリリン酸二水素アルミニウム等の防錆顔料が挙げられるが、特に限定はされない。
【００２５】
「添加剤」としては、例えば表面調整剤、硬化促進剤、タレ防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤等が挙げられ、必要に応じて使用することができる。
【００２６】
以上のような樹脂、必要に応じて添加される着色顔料、添加剤等を含有する塗料用組成物を調製し、これらを樹脂が溶融する温度で混練して均一化する。得られた塗料ペレットを粉砕し、分級して、平均粒径１０〜１００μｍ程度、好ましくは２０〜６０μｍの塗料粉末を製造する。
【００２７】
次に、本発明の製造方法で用いられる「鱗片状顔料」について説明する。
【００２８】
本発明の製造方法で用いられる「鱗片状顔料」は、鱗片状であることにより塗膜に光沢を与えるものであれば特に限定はされないが、好ましいものとしては、例えばアルミニウム粉等の金属粉、ステンレス鋼フレーク等の金属フレーク、雲母、マイカシャスアイアンオキサイド（ＭＩＯ、鱗片状酸化鉄）、ガラスフレーク及びパール顔料よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を挙げることができる。ここで、各鱗片状顔料については、樹脂コーティングアルミニウム粉、シリカコーティングアルミニウム粉、チタンコーティング雲母、ハステロイドコーティングガラスフレーク等、これらをコーティングしたものも含まれる。
【００２９】
本発明では、まず塗料構成成分、特に塗料粉末と鱗片状顔料とを、十分に混合する必要がある。当該混合が不十分であると、塗料粉末或いは鱗片状顔料に偏りが生じ、塗料粉末同士または鱗片状顔料同士が結合する割合が高くなるため、意匠性の高い塗膜が得られ難くなるからである。
【００３０】
混合方法は、塗料構成成分を十分に混合し得るものであれば特に限定はされないが、例えば機械攪拌型混合機や気流攪拌型混合機を使用して行なうことが好ましい。
【００３１】
「機械攪拌型混合機」としては、例えば上軸駆動式機械攪拌型混合機を挙げることができる。上軸駆動式機械攪拌型混合機は、図４に示すように、逆円錐形の容器１内に設けられている攪拌機２を駆動するモータ３が容器上部に取り付けられていて、下部に混合作業を終了した塗料を排出するための排出口４が設けられている。２ａは、攪拌軸に取り付けられた攪拌羽根である。
【００３２】
「機械攪拌型混合機」を用いた混合条件としては、塗料粉末と鱗片状顔料等の構成成分を均一に混合することができ、且つ鱗片状顔料を損傷させない条件が採用される。このような条件を満たす攪拌混合機の回転速度としては、周速３〜６ｍ／ｓが好ましい。これより回転速度が遅い場合には十分な均一混合を行なうことが困難であり、逆に回転速度が速いと鱗片状顔料が羽根のせん断力により破壊され易くなるからである。
【００３３】
上軸駆動式機械攪拌型混合機を用いて周速３〜６ｍ／ｓで混合する場合、容器１の底面付近（図４中、「ｄ」で示す部分）がデッドスペースとなり、比重の重い鱗片状顔料が均一に分散されないおそれがある。よって、均一混合するために容器１の底面と攪拌軸との間のスペースにエアーを流入しつつ攪拌することが好ましい。
【００３４】
「気流攪拌型混合機」の模式図を図５に示す。図５中、チャンバー６内に存在する塗料粉末等の構成成分は、気流発生装置７より気流発生孔９を通して発生した気流ｂにより、チャンバー６内に均一分散、混合される。斯かる気流攪拌型混合機は、鱗片状顔料等を損傷することがないため、意匠性保持の点で優れている。
【００３５】
混合機には、塗料粉末１００質量部に対して鱗片状顔料を０．１質量部以上、好ましくは０．５質量部以上で、１２質量部以下、好ましくは７質量部以下を配合する。０．１質量部未満では、塗料に含まれる鱗片状顔料の量が不十分で十分な金属光沢を有する塗膜が得られない。一方、１２質量部を超えると、塗料粉末に対する鱗片状顔料の量が多くなりすぎて、塗料粉末に対する鱗片状顔料の安定化を図ることができなくなり、単にドライブレンドを行っただけのものに近くなるからである。
【００３６】
本発明に係る光輝性粉体塗料の製造方法では、塗料粉末と鱗片状顔料とを均一に混合した後、これら塗料粉末と鱗片状顔料に「液状結合補助剤」を均一に混合させる。
【００３７】
この「液状結合補助剤」は、後述する有機溶剤自体或いは有機溶剤をその構成成分として含む場合には、塗料粉末の表面を膨潤させることによって塗料粉末と鱗片状顔料とを会合させ、両者の分子間力による結合を補助し、或いは結合補助剤の構成成分自身の作用効果により両者を接着する役割を果たす。
【００３８】
理由は明らかでないが、「液状結合補助剤」の液滴が微小であるほど、意匠性の高い塗料を得ることができる。即ち、本発明者らにより初めて明らかにされたことであるが、液状結合補助剤の液滴が約１ｍｍ以下であれば、塗料粉末同士、鱗片状顔料同士の結合或いはこれら塗料構成成分のブロッキングが起こり難くなり、塗料粉末と鱗片状顔料とを均一に結合することが可能となる。斯かる効果は、液滴が細かくなる程高くなるので、当該液滴は１００μｍ以下が好ましく、更には５０μｍ以下であることが好ましい。また、液滴を細かくすることには、塗料粉末と鱗片状顔料との混合物へ、液状結合補助剤を均一に混合し易くなるという効果もある。
【００３９】
この「液状結合補助剤」が発揮する作用効果によって、塗料粉末と鱗片状顔料との結合は確固たるものとなり、塗装作業等において両者が分離するという問題がなくなる。
【００４０】
「液状結合補助剤」は、塗料粉末と鱗片状顔料に均一に付着することが必要である。付着が不均一であると塗料粉末と鱗片状顔料との結合に偏りが生じ、塗膜の意匠性に悪影響を及ぼすからである。斯かる均一付着を達成するためには、液状結合補助剤の添加を滴下またはスプレーで行なうことが好ましいが、より好適にはスプレーで行なう。スプレーによる方が、液状結合補助剤の均一付着を容易に達成できるからである。
【００４１】
構成成分の混合を機械攪拌型混合機により行なう場合には、結合補助剤の添加は、滴下でもスプレーによっても行なうことができる。例えば、図４中、構成成分を混合しつつ、液状結合補助剤放出部５から液状結合補助剤を滴下またはスプレーすることにより、液状結合補助剤を均一に混合することが可能となる。尚、図４中、液状結合補助剤放出部５は一つしか示していないが、液状結合補助剤をより均一に添加するために複数設けてもよい。
【００４２】
一方、気流攪拌型混合機を使用する場合は、スプレーにより添加することが好ましい。即ち、図５中、チャンバー６内に均一に分散している構成成分に、結合補助剤放出部８から結合補助剤ｃをスプレーすれば、構成成分中に満遍なく結合補助剤を混合させることができる。また、機械攪拌型混合機と同様に、結合補助剤放出部８は複数設置されていてもよい。
【００４３】
本発明で使用される「液状結合補助剤」としては、塗料粉末と鱗片状顔料との結合を補助する作用を有するものであれば特に限定されないが、例えば有機溶剤、樹脂を有機溶剤に溶解させた樹脂溶液、液状バインダー、界面活性剤溶液、液状バインダー及び界面活性剤溶液を混合したもの等を挙げることができる。
【００４４】
「有機溶剤」は、塗料粉末の表面を膨潤し、塗料粉末と鱗片状顔料とを会合させるものであれば特に限定されないが、本発明に係る光輝性粉体塗料を大量生産するにあたって環境に及ぼす影響や、塗料塗布後において塗料中に残留している有機溶剤が空気中に揮発する可能性があることを考慮すれば、水溶性のものであることが望ましい。また、当該「有機溶剤」は、塗料粉末と鱗片状顔料との結合を補助すべく塗料粉末の表面を膨潤させつつも、塗料粒子内部へ入り込まない性質を具備することが望ましい。有機溶剤が塗料粒子内部へ入り込むと、当該有機溶剤が徐々に揮発することにより粉体塗料同士のブロッキングが生じ、塗料の保存安定性が悪化するからである。このような「有機溶剤」としては、例えばアセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤；メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｓｅｃ−ブタノール等のアルコール系溶剤；ジエチルエーテル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のエーテル系溶剤；トリフルオロオレフィン等のハロゲン化炭化水素；及びこれらの混合溶媒を挙げることができる。
【００４５】
「樹脂を有機溶剤に溶解させた樹脂溶液」は、構成成分である有機溶剤の作用により塗料粉末と鱗片状顔料とを会合させ、且つ樹脂の作用効果により両者を接着することができるものであれば特に限定されないが、有機溶剤としては上述したような水溶性のものを用いることが好ましいので、「樹脂」も、これら水溶性有機溶剤に溶解性を示すものが好ましい。そのような塗料粉末と鱗片状顔料との接着能を有する「樹脂」としては、例えばポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイソシアネート樹脂、メラミン樹脂、ブチラール樹脂、ケトン樹脂、ロジン樹脂、ノボラック樹脂等を挙げることができ、これらは１種又は２種以上の混合物として使用することもできる。
【００４６】
「液状バインダー」は、前述した結合補助剤としての作用を有するものであれば特に限定されないが、例えばアクリル樹脂エマルション、アクリル−シリコン樹脂エマルション、ポリエステル樹脂エマルション、ウレタン樹脂エマルション、ポリビニルアルコール、セルロース、ポリエチレングリコール、酸化ポリエチレンワックス、パラフィンワックス及びコロイダルシリカ等を挙げることができ、これらは１種又は２種以上の混合物として使用することもできる。
【００４７】
「界面活性剤溶液」は、バインダー類似の作用を示すものであり、前述した結合補助剤としての作用を有するものであれば特に限定されないが、例えばアニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性イオン系界面活性剤及び非イオン系界面活性剤等の溶液を挙げることができ、これらは１種又は２種以上の混合物として使用することもできる。
【００４８】
「液状結合補助剤」の添加量は、多すぎると塗料構成成分のブロッキングを起こし易くなり、少なすぎると塗料粉末と鱗片状顔料との十分な結合力を得られないので適正に規定する必要があるが、その適当な添加量は液状結合補助剤の種類により異なる。例えば、「有機溶剤」を使用する場合には、粉体塗料全体（塗料粉末＋鱗片状顔料＋その他添加物の混合物。以下、「塗料用組成物」という）１００質量部に対して１〜４０質量部が適当であり、更に約１０質量部が好ましい。「樹脂を有機溶剤に溶解させた樹脂溶液」の場合は、滴下またはスプレーによる添加を可能とし十分な液性を保つために、樹脂溶液１００質量部に対して樹脂を０.０１〜２０質量部とするのが好ましく、その添加量は、塗料用組成物１００質量部に対して、０．１〜５０質量部が適当である。また、「液状バインダー」の場合には、塗料用組成物１００質量部に対して、１〜５０質量部が適当であり、「界面活性剤溶液」の場合には、塗料用組成物１００質量部に対して、１〜５０質量部が適当である。
【００４９】
本発明に係る光輝性粉体塗料の製造方法は、乾燥工程を含む。当該乾燥工程は、液状結合補助剤中の有機溶剤を揮発させる等により、塗料粉末と鱗片状顔料との結合を確固たるものにするため行なわれる。
【００５０】
斯かる乾燥の手段は、特に限定はされないが、例えば空気の供給を挙げることができ、製造作業効率を考慮すれば、当該空気としては加熱空気を用いることが好ましい。当該空気の温度は、適宜決定すればよいが、少なくとも粉体塗料樹脂成分の軟化点未満であることが必要である。軟化点以上になると樹脂が軟化し、粉体粒子のブロッキングが生じるからである。当該温度としては、一般的に２０〜１２０℃が採用でき、更に好適には４０〜１００℃である。また、空気の供給時期も適宜決定すればよいが、例えば結合補助剤の添加後に加熱空気を供給し次いで冷却してもよく、結合補助剤を添加しつつ加熱空気を供給し次いで冷却してもよい。
【００５１】
斯かる空気の供給は、混合機として機械攪拌型混合機を採用した場合には、塗料粉末と鱗片状顔料とを均一混合するために行なう態様と同様に、図４中、容器１の底面と攪拌軸との間のスペースに空気を吹き込むことにより行なうことができる。
【００５２】
混合機として気流攪拌型混合機を採用した場合は、気流がそのまま乾燥作用を有し、また気流として加熱空気を供給することにより、乾燥効率を高めることができる。
【００５３】
以上のようにして製造される光輝性粉体塗料は、静電塗装法、流動浸漬法、吹き付け法、インモールド等で被塗装体に塗布することができ、熱風炉、赤外炉、誘導加熱炉等で焼き付けることにより、硬化塗膜を形成することができる。本発明により製造される光輝性粉体塗料では、塗料粉末と鱗片状顔料が比較的強く結合しているため、静電塗装法による塗装の際にもこれら構成成分が分離して、塗装機、特に塗装機先端部分に付着することがなく、安定に塗装作業を行なうことができる。
【００５４】
【実施例】
以下に、実施例及び試験例を示し、本発明を更に詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。
【００５５】
（実施例１）塗料粉末の製造
表１に示す各化合物を表１に示す量（それぞれの相対量として示す）を配合して、表１に示す溶融混練温度（℃）で溶融混練して、ペレット状の粉体塗料用組成物Ａ，Ｂ，Ｃを調製した。また、各粉体塗料のガラス転移点（℃）と軟化点（℃）も、表１に示す。
【００５６】
【表１】

【００５７】
表１中、熱硬化性ポリエステル樹脂１としては、大日本インキ化学工業社製の「ファインディックＭ−８０５０」（水酸基価４９ｍｇＫＯＨ／ｇ）を用いた。ポリイソシアネート樹脂としては、Ｈｕｌｓ社製の「Ｂ−１５３０」（イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）ε−カプロラクタムブロックのポリイソシアネート樹脂）を用いた。アクリルオリゴマーとしては、共栄化学社製の「ポリフローＳ」を用いた。
【００５８】
熱硬化性ポリエステル樹脂２としては、日本ユピカ社製の「ユピカコートＧＶ−２３０」（酸価５３ｍｇＫＯＨ／ｇ）を用いた。
【００５９】
エポキシ樹脂としては、旭化成社製のエポキシ樹脂「ＡＥＲ−６０１４」（エポキシ当量９８０ｇ／ｅｑ）を用い、硬化促進剤としてはトリフェニルフォスフィンを用いた。
【００６０】
熱硬化性アクリル樹脂としては、三井化学社製の「アルマテックスＰＤ３４１３」（エポキシ当量４７０ｇ／ｅｑ）、発泡防止剤としてはベンゾインを用いた。
【００６１】
粉体塗料用組成物Ａ及び粉体塗料用組成物Ｂのペレットを粉砕した後、それぞれ８４μｍの篩を用いて分級し、平均粒径４３μｍの塗料粉末Ａ又は塗料粉末Ｂを得た。また、粉体塗料用組成物Ｃのペレットを粉砕した後、７４μｍの篩を用いて分級し、平均粒径３５μｍの塗料粉末Ｃを得た。
【００６２】
（実施例２）
実施例１で得たＡ〜Ｃ各塗料粉末１００質量部に、鱗片状顔料として、アルミニウム粉（東洋アルミニウム社製の「ＰＣＦ−７６７０Ａ」）、パール顔料（メルクジャパン社製「イリオジン１０３ＷII」）、又はステンレス鋼フレーク（東洋アルミニウム社製「ステンレスペースト０１−１２０４」）を表２に示す量（表２中、粉体塗料に対する質量部で示す）を添加して、機械攪拌型混合機（ホソカワミクロン社製「サイクロミックス」）又は気流攪拌型混合機（ホソカワミクロン社製「アグロマスタ」）を用いて攪拌混合し、光輝性粉体塗料Ｎｏ.１〜１２を調製した。
【００６３】
【表２】

【００６４】
表２中、機械攪拌型混合機を用いて塗料粉末のガラス転移点以上で且つ軟化点未満の温度での加温混合法により製造した場合をＸ、常温で機械攪拌型混合機を使用して混合した場合をＹ、常温で気流攪拌型混合機を使用して混合した場合をＺとして表わす。
【００６５】
即ち、Ｎｏ.１は従来法である加温混合法を用いた比較例であり、Ｎｏ.２〜１０は、本発明に係る実施例である。また、Ｎｏ.１１は、少量の鱗片状顔料を添加した例であり、Ｎｏ.１２は、過剰の鱗片状顔料を含有した例である。
【００６６】
Ｎｏ.２〜１２において使用した液状結合補助剤及びその添加量は、以下に示す通りである。
【００６７】
・有機溶剤−アセトンを、塗料用組成物１００質量部に対して４質量部。
【００６８】
・樹脂溶液−旭化成社製エポキシ樹脂「ＡＥＲ−６０１４」の１.２５％アセトン溶液を、塗料用組成物１００質量部に対して０.５質量部。
【００６９】
・水性バインダー−１％ポリエチレングリコール１５４０水溶液を、塗料用組成物１００質量部に対して１０質量部。
【００７０】
・界面活性剤溶液−ミヨシ油脂社製「スパミンＳ」の１％水溶液を、塗料用組成物１００質量部に対して１０質量部。
【００７１】
・液状バインダー＋界面活性剤溶液−ポリエチレングリコール１５４０とミヨシ油脂社製「スパミンＳ」の１％水溶液との１：１混合液を、塗料用組成物１００質量部に対して１０質量部。
【００７２】
また、乾燥方法は、表２に示す通りである。供給した加熱空気の温度は約８０℃であるが、実測した乾燥温度は、約５０〜６０℃であった。当該温度範囲内では、塗料構成成分同士のブロッキング等の不都合は観察されなかった。
【００７３】
（試験例１）塗装作業性
静電粉体塗装機ＧＸ１０８（日本パーカライジング社製）を用いて、下記条件で、１５０×３００ｍｍのブリキ板に塗装した。
【００７４】
印加電圧 −７０ｋｖ
メインエアー圧０．６ｋｇｆ／ｃｍ²
パターンエアー圧１．０ｋｇｆ／ｃｍ²
ガン−被塗物間距離２００ｍｍ
膜厚６０〜８０μｍ
塗装後、塗装機先端の電圧印加ニードルにおける鱗片状顔料の付着の程度を目視観察した。付着がほとんどない場合「○」、若干付着している場合を「△」とした。
【００７５】
（試験例２）塗膜性状
（ａ）平滑性
得られた塗膜の平滑性を目視にて観察し、平滑と判断できる場合を「○」、やや平滑性に欠けると判断される場合を「△」とした。
【００７６】
（ｂ）意匠性
得られた塗膜を目視観察し、塗膜の光輝性、鱗片状顔料の偏在度合いを評価し、均質に鱗片状顔料が存在し、白っぽく光り輝いている場合を「○」、光輝性が不十分あるいは鱗片状顔料が偏在している場合を「×」、光輝性がやや不十分あるいは鱗片状顔料がやや偏在している場合を「△」とした。
【００７７】
（ｃ）白色度
塗膜の白色度を目視にて比色判定した。白色と判断できる場合を「○」、やや黒いと判断できる場合を「△」とした。
【００７８】
（試験例３）回収再利用性
上記塗装作業性（試験例１）及び塗膜性状（試験例２）の評価の際、被塗物に付着しなかった塗料を回収・再使用し、得られた塗膜の意匠性を目視観察し、本来の塗膜と比較して同等である場合を「○」、光輝性が不十分、且つ鱗片状顔料が偏在している場合を「×」とした。
【００７９】
以上のようにして製造した光輝性粉体塗料について、上記評価方法に基づいて、塗装作業性、塗膜性状、回収再利用性を評価した。結果を表３に示す。
【００８０】
【表３】

【００８１】
表３に示した通り、Ｎｏ.１は、鱗片状顔料であるアルミニウム粉が十分に安定に塗料粉末と結合されていないため、アルミニウム粉が塗料粉末から分離して塗装機先端に付着していた。また、安定化されなかったアルミニウム粉が塗装ブース及び回収経路の壁面に付着したため、被塗物に付着しなかった塗料を回収・再使用した塗膜は、本来の塗膜と比較して光輝性が不十分であり、且つアルミニウム粉が偏在していた。
【００８２】
Ｎｏ.１１は、鱗片状顔料であるアルミニウム粉の含有量が十分でないために、塗膜に関して金属光沢が不十分であった。逆に、Ｎｏ.１２は、鱗片状顔料であるステンレス鋼フレークの含有量が多すぎる場合であり、ステンレス鋼フレークを十分に安定化することができなかったため、安定化されなかったステンレス鋼フレークが分離して塗装機先端に付着していた。また、鱗片状顔料の含有量が多すぎると吸油量が多くなって、塗膜の平滑性に欠けていた。
【００８３】
Ｎｏ．２〜４は、塗料組成及び液状結合補助剤を同一のものとして、混合機の種類、あるいは乾燥方法を変えた場合であるが、いずれも塗装作業性、塗膜性状、回収再利用性を満足することができた。
【００８４】
Ｎｏ．５〜１０は、塗料組成及び乾燥方法を同一のものとして液状結合補助剤のみを変えた場合、あるいは液状結合補助剤及び乾燥方法を同一のものとして鱗片状顔料のみを変えた場合である。これらいずれの場合も、Ｎｏ．２〜４と同様に塗装作業性、塗膜性状、回収再利用性を満足することができた。
【００８５】
【発明の効果】
本発明により得られた光輝性粉体塗料は、その構成成分である塗料粉末と鱗片状顔料が比較的強く結合しているため、塗装中などにこれらが分離することがなく塗装作業性は良好であり、また被塗装体に付着しなかった塗料も、これら構成成分の含有比率が当初と実質的に同一であるために、再利用することができる。また、本発明により製造される光輝性粉体塗料の塗膜は、きめが細かく光輝性に富み、非常に意匠性に優れている。従って、本発明の方法は、メタリック、バンピー、ハンマートーン、パールトーン等の塗膜を得ることができる塗料光輝性粉体塗料の製造方法として、実用上非常に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ドライブレンド法（従来法）により製造した光輝性粉体塗料による塗膜の拡大写真
【図２】加熱混合法（従来法）により製造した光輝性粉体塗料による塗膜の拡大写真
【図３】本発明の製造方法により製造した光輝性粉体塗料による塗膜の拡大写真
【図４】上軸駆動式機械攪拌型混合機の模式図
【図５】気流攪拌型混合機の模式図
【符号の説明】
１：容器
２：攪拌機
２ａ：攪拌軸に取り付けられた攪拌羽根
３：攪拌機を駆動するモータ
４：塗料を排出するための排出口
５：液状結合補助剤放出部
ｄ：容器の底面付近
６：チャンバー
７：気流発生装置
８：液状結合補助剤放出部
９：気流発生孔
ｂ：気流
ｃ：液状結合補助剤[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a glittering powder coating material capable of forming a coating film having a glittering property. More specifically, the method for producing a glittering powder paint according to the present invention has good coating workability, can provide a coating film with excellent glitter and excellent design properties, and can be used to collect and recycle the paint. Since it can be used, it is excellent in productivity and economy.
[0002]
[Prior art]
In outdoor products such as building materials and road materials, indoor products such as home appliances and metal furniture, so-called glitter paints may be applied to the surface in order to further improve the design. Such a glittering paint contains a scaly pigment as a pigment, and is intended to exhibit high designability by reflecting sunlight or room light.
[0003]
Further, in conventional coating, a method in which an organic solvent dissolved in an organic solvent is applied to an object to be coated and then the organic solvent is dried. However, this method has a problem that a harmful organic solvent volatilizes continuously and adversely affects the human body and the environment. As a countermeasure against such a volatile organic substance (VOC), switching to a powder coating that can be applied without using an organic solvent is being studied.
[0004]
Under such circumstances, various methods for producing a coating material having glitter and powder are being studied. As a method for producing such a glittering paint, a method of mixing a scaly pigment made of aluminum or the like with a paint, specifically, a paint composition containing additives such as a scaly pigment or a colored pigment is melted. A method of kneading and then pulverizing (kneading and pulverizing method), and a method of producing a powder coating material containing no scaly pigment in advance by a kneading and pulverizing method, and mixing the powder coating material and the scaly pigment (dry blend method) Has been adopted.
[0005]
However, in the case of the kneading and pulverizing method, the scaly pigment is uniformly dispersed in the coating film-forming resin by kneading, that is, by mixing the composition while applying a shearing force at a temperature at which the resin melts. There is a problem that is easily damaged. For example, when aluminum powder is used as the scaly pigment, the aluminum powder is destroyed by the shearing force received during melt-kneading, and the aluminum powder turns black or gray. Even if such a glittering powder coating containing broken aluminum powder is applied, it is no longer possible to obtain a glittering coating film having a metallic luster.
[0006]
On the other hand, in the dry blend method, a powder coating composition containing a resin and, if necessary, an additive such as a color pigment is uniformly kneaded in advance to obtain paint particles, and this and the scaly pigment are applied to the paint. This is a method for producing a powder coating material by simply stirring and mixing the resin therein without melting it. According to this method, the scaly pigment is not exposed to a high temperature, and since no shearing force is applied, the scaly pigment is not damaged, and a glittering powder paint can be produced. it can. However, the glittering powder coating produced by this method has several problems in coating workability and coating film characteristics because the bonding force between the coating particles and the scaly pigment is weak. That is, when aluminum powder is used as a scaly pigment, if a corona charging type electrostatic coating machine is used, the paint particles and the aluminum powder are separated due to the difference in charging characteristics between the paint particles in the powder paint and the aluminum powder. Then, the aluminum powder adheres to the voltage application needle located at the tip of the corona charging type electrostatic coating machine and the periphery thereof. As a result, the amount of aluminum powder contained in the coating film is smaller than the amount originally contained in the glitter paint, and a coating film having sufficient metallic luster and excellent design properties cannot be obtained. In the case of pearl pigments, the above phenomenon becomes more remarkable, and only a coating film having poor design properties can be obtained. In addition, as described above, the paint that did not adhere to the object to be coated has a scale pigment content ratio lower than the original one, and it is inferior in design and cannot be reused. In the production process, it becomes a large financial burden. In addition, when an adherent such as an aluminum powder adhering to the needle of the electrostatic coating machine or its surroundings peels off from the tip of the electrostatic coating machine and adheres to the object to be coated, convex bumps (spits) are formed on the painted surface. This causes a problem that the appearance of the coating film is significantly impaired.
[0007]
“Warming mixing method” in which paint powder and scaly pigment are mixed while being heated as a paint manufacturing method that can solve the problems caused by such damage to scaly pigments and obtain a coating film with high design. Has been developed. However, due to the increasing demands of consumers in recent years, there is a demand for glitter pigments that have further glitter and show remarkable design.
[0008]
Patent Document 1 discloses a glittering non-aqueous dispersion in which powder coating solid resin particles and glitter pigment are dispersed in a non-aqueous medium that is a non-solvent or a poor solvent for the solid resin particles. A powder coating composition is disclosed, which is said to be able to recover and reuse the overspray coating. However, since the constituent components are merely dispersed, the binding force between the two is weak, and it is difficult to assume that the amount of the bright pigment in the recovered paint is always constant.
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2002-235039 A (Claim 1 etc.)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a coating film having excellent design properties such that the coating powder has good workability without causing separation of the coating powder and the scaly pigment, and the scaly pigment has a fine texture and rich glitter. An object of the present invention is to provide a method for producing a glittering powder coating material that is excellent in productivity and economy because it can be obtained and can be recovered and reused.
[0011]
Under such a purpose, the present inventors have conducted earnest research on the idea that the above problem can be solved by increasing the binding force between the paint powder and the scaly pigment in the glitter powder paint, The present invention has been achieved.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The method for producing a glittering powder paint according to the present invention includes a step of mixing paint powder and a scaly pigment, a step of mixing a liquid binding aid into the obtained mixture, and a step of drying. .
[0013]
The step of uniformly attaching the binding aid is preferably performed using a mechanical stirring mixer or an airflow stirring mixer, and the binding aid is added by spraying or dripping (particularly spraying) the binding aid. It is preferable to do so.
[0014]
In addition, when the binding aid is added by spraying, it is preferable to perform the mixing step by spraying the binding aid and the drying step by supplying air in parallel, and the air is heated air. It is preferable to use it.
[0015]
A suitable mixing amount of the scaly pigment is 0.1 to 12 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the coating powder. Examples of the scaly pigment include metal powder, metal flakes, glass flakes, mica, micacious iron. One or more selected from the group consisting of oxides and pearl pigments are preferred. The paint powder is preferably a paint powder having an average particle size of 10 to 100 μm.
[0016]
As the binding aid, an organic solvent, a resin solution obtained by dissolving a resin in an organic solvent, a liquid binder, a surfactant solution, or a liquid binder and a surfactant solution are preferably used.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The greatest feature of the glittering powder coating produced by the present invention is that the scaly pigment is uniformly attached to the coating powder, so the coating film is fine and rich in glitter and excellent in design. Is to give. That is, in the state where the scaly pigment is uniformly dispersed in the paint, a very beautiful gloss is produced by reflecting the received light, but if it is not uniformly dispersed, the scaly pigment does not exist. The portion absorbs light and becomes a black spot, and the design property that the glittering powder coating material should have is not exhibited. However, the glittering powder coating produced according to the present invention exhibits very excellent design properties because the black spots that cause a decrease in design properties are fine because the scaly pigment is uniformly dispersed.
[0018]
Fig. 1 is an enlarged photograph of a coating film obtained by using a glittering powder coating produced by the conventional "dry blending method", and Fig. 2 is produced by the conventional "heating mixing method". is there. According to FIG. 1, there are black spots caused by the absence of scaly pigments in some places, which gives a dull impression to the entire coating film. In FIG. 2, the black spot is smaller than that in FIG. 1, but the design is still not sufficient. On the other hand, according to the coating film obtained by the production method of the present invention, as shown in FIG. 3, the black spots are small and the texture of each paint component is fine, and as a result, the light is reflected uniformly and uniformly. It is possible to obtain a glittering powder coating material that exhibits a beautiful and beautiful design.
[0019]
In addition, the glittering powder paint produced by the present invention has relatively strong bonding between the constituent powder powder and the scaly pigment. It is good. In addition, the paint that has not adhered to the object to be coated has the advantage that it can be reused because the content ratio of these components is substantially the same as the initial content.
[0020]
Hereinafter, embodiments of the present invention for achieving the above features and effects thereof will be described.
[0021]
First, “paint powder” used in the production method of the present invention will be described.
[0022]
The “paint powder” used in the present invention is conventionally used as a powder paint, and melts a coating composition containing a film-forming resin, a pigment added as necessary, and other additives. After kneading, it is pulverized and powdered, and can be produced by a known method.
[0023]
As the “film-forming resin” used in the coating composition, thermosetting resins and thermoplastic resins that have been conventionally used as coating film-forming resins for coating powders can be used. Is common. Examples of such a “thermosetting resin” include a combination of a hydroxyl group-containing resin such as a polyester resin having a hydroxyl group at a terminal and a carboxyl group-containing resin or an isocyanate group-containing resin such as an acrylic resin; A combination of a carboxyl group-containing resin such as acryl resin and an amino group-containing resin such as melamine resin or an epoxy resin; a combination of an epoxy resin and a curing agent; and an acrylic resin and decane obtained by copolymerizing a hydroxyl group, an epoxy group, a methylol group, etc. There are combinations of curing agents such as dicarboxylic acids. Specifically, polyester-urethane curing resin, polyester-hydroxyalkylamide curing resin, polyester-melamine curing resin, acrylic copolymer-curing resin, acrylic -Polyester cured resin Examples include acrylic-urethane curable resins, acrylic-melamine curable resins, epoxy resins, epoxy-polyester curable resins, and fluorine resins. These may be used alone or in combination of two or more. May be. If necessary, modified resins such as butyral resin, ketone resin and novolak resin, and plasticizers such as dioctyl phthalate can be added as appropriate.
[0024]
Examples of the “color pigment” used in the powder coating composition include titanium dioxide, iron oxide, dial, carbon black, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, quinacridone pigment, isoindolinone pigment, azo pigment, and acetolone. Examples include pigments, organic pigments such as various baked pigments, zinc powder, calcium carbonate, glass fibers, silica, talc, barium sulfate, body pigments such as kaolin, and rust preventive pigments such as aluminum dihydrogen phosphate. Not.
[0025]
Examples of the “additive” include a surface conditioner, a curing accelerator, a sagging inhibitor, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antioxidant, and the like, and can be used as necessary.
[0026]
A coating composition containing the resin as described above, a color pigment added as necessary, an additive, and the like is prepared, and these are kneaded and homogenized at a temperature at which the resin melts. The obtained paint pellets are pulverized and classified to produce paint powder having an average particle size of about 10 to 100 μm, preferably 20 to 60 μm.
[0027]
Next, the “scale pigment” used in the production method of the present invention will be described.
[0028]
The “flaky pigment” used in the production method of the present invention is not particularly limited as long as it gives a gloss to the coating film by being scaly, but preferred examples thereof include metal powder such as aluminum powder, Examples include one or more selected from the group consisting of metal flakes such as stainless steel flakes, mica, micacious iron oxide (MIO, scaly iron oxide), glass flakes, and pearl pigments. Here, as for each scaly pigment, those coated with these, such as resin-coated aluminum powder, silica-coated aluminum powder, titanium-coated mica, and hasteroid-coated glass flakes are also included.
[0029]
In the present invention, it is first necessary to sufficiently mix the paint constituents, particularly the paint powder and the scaly pigment. If the mixing is insufficient, the paint powder or scale pigments are biased, and the ratio of the paint powders or scale pigments binding to each other increases, so that it is difficult to obtain a coating film with high design properties. is there.
[0030]
The mixing method is not particularly limited as long as the constituent components of the paint can be sufficiently mixed, but it is preferable to use, for example, a mechanical stirring type mixer or an air flow stirring type mixer.
[0031]
Examples of the “mechanical stirring type mixer” include an upper shaft driving type mechanical stirring type mixer. As shown in FIG. 4, the upper shaft driven mechanical stirring type mixer has a motor 3 for driving a stirrer 2 provided in an inverted conical container 1 attached to the upper part of the container, and mixing work is performed at the lower part. A discharge port 4 is provided for discharging the paint that has finished. 2a is a stirring blade attached to the stirring shaft.
[0032]
As a mixing condition using the “mechanical stirring type mixer”, a condition in which the constituent components such as the coating powder and the scaly pigment can be uniformly mixed and the scaly pigment is not damaged is employed. As a rotational speed of the stirring mixer that satisfies such conditions, a peripheral speed of 3 to 6 m / s is preferable. If the rotational speed is slower than this, it is difficult to carry out sufficient uniform mixing. Conversely, if the rotational speed is high, the scaly pigment tends to be broken by the shearing force of the blades.
[0033]
When mixing at a peripheral speed of 3 to 6 m / s using an upper shaft driven mechanical stirring type mixer, the vicinity of the bottom surface of the container 1 (the part indicated by “d” in FIG. 4) becomes a dead space, and a scale having a high specific gravity. There is a possibility that the pigments are not uniformly dispersed. Therefore, in order to mix uniformly, it is preferable to stir while flowing air into the space between the bottom surface of the container 1 and the stirring shaft.
[0034]
A schematic diagram of the “air flow stirring type mixer” is shown in FIG. In FIG. 5, components such as paint powder existing in the chamber 6 are uniformly dispersed and mixed in the chamber 6 by the air flow b generated from the air flow generating device 7 through the air flow generating holes 9. Such an air flow agitation type mixer is excellent in terms of maintaining designability because it does not damage scaly pigments.
[0035]
In the mixer, the scaly pigment is blended in an amount of 0.1 parts by mass or more, preferably 0.5 parts by mass or more, and 12 parts by mass or less, preferably 7 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the coating powder. If the amount is less than 0.1 part by mass, the amount of scaly pigment contained in the paint is insufficient and a coating film having a sufficient metallic luster cannot be obtained. On the other hand, when the amount exceeds 12 parts by mass, the amount of scaly pigment to the coating powder increases so much that it becomes impossible to stabilize the scaly pigment to the coating powder, which is close to that obtained by simply performing dry blending. Because it becomes.
[0036]
In the method for producing the glittering powder paint according to the present invention, the paint powder and the scaly pigment are uniformly mixed, and then the “liquid binding aid” is uniformly mixed with the paint powder and the scaly pigment.
[0037]
In the case where the organic solvent itself or the organic solvent described later is included as a constituent component, the “liquid binding aid” associates the paint powder with the scaly pigment by swelling the surface of the paint powder, and the molecules of both. It serves to assist the bonding by the interstitial force, or to bond them together by the action and effect of the components of the binding aid.
[0038]
Although the reason is not clear, the finer the droplets of the “liquid binding aid”, the higher the design properties can be obtained. That is, for the first time revealed by the present inventors, if the liquid binding aid droplets are about 1 mm or less, the coating powders, the scaly pigments are bonded to each other, or these coating components are blocked. It becomes difficult to occur, and it becomes possible to bond the coating powder and the scaly pigment uniformly. Since such an effect becomes higher as the droplet becomes finer, the droplet is preferably 100 μm or less, and more preferably 50 μm or less. Further, making the droplets fine has an effect of easily mixing the liquid binding aid uniformly into the mixture of the coating powder and the scaly pigment.
[0039]
Due to the action and effect exhibited by the “liquid binding aid”, the bond between the coating powder and the scaly pigment becomes firm, and the problem of separation of the two in the painting operation or the like is eliminated.
[0040]
The “liquid binding aid” needs to uniformly adhere to the coating powder and the scaly pigment. This is because if the adhesion is not uniform, the bond between the coating powder and the scaly pigment is biased, which adversely affects the design of the coating film. In order to achieve such uniform adhesion, the liquid binding aid is preferably added dropwise or by spraying, but more preferably by spraying. This is because spraying can easily achieve uniform adhesion of the liquid binding aid.
[0041]
When the components are mixed by a mechanical stirring mixer, the binding aid can be added dropwise or by spraying. For example, in FIG. 4, the liquid binding aid can be uniformly mixed by dropping or spraying the liquid binding aid from the liquid binding aid releasing part 5 while mixing the components. In FIG. 4, only one liquid binding aid releasing part 5 is shown, but a plurality of liquid binding aid releasing portions may be provided in order to add the liquid binding aid more uniformly.
[0042]
On the other hand, when using an airflow stirring type mixer, it is preferable to add by a spray. That is, in FIG. 5, if the binding auxiliary agent c is sprayed from the binding auxiliary agent releasing portion 8 onto the constituent components uniformly dispersed in the chamber 6, the binding auxiliary agent can be mixed evenly in the constituent components. . Further, as in the case of the mechanical stirring type mixer, a plurality of binding auxiliary agent releasing portions 8 may be provided.
[0043]
The “liquid binding aid” used in the present invention is not particularly limited as long as it has an effect of assisting the binding between the coating powder and the scaly pigment. For example, an organic solvent or a resin is dissolved in the organic solvent. And a resin solution, a liquid binder, a surfactant solution, a mixture of a liquid binder and a surfactant solution.
[0044]
The “organic solvent” is not particularly limited as long as it swells the surface of the coating powder and associates the coating powder with the scaly pigment, but it has an effect on the environment when mass-producing the glittering powder coating according to the present invention. Considering the influence and the possibility that the organic solvent remaining in the paint after application of the paint may volatilize in the air, it is desirable that the solvent is water-soluble. In addition, the “organic solvent” desirably has a property that the surface of the coating powder is swollen to assist the bonding between the coating powder and the scaly pigment, but does not enter the coating particles. This is because when the organic solvent enters the paint particles, the organic solvent gradually volatilizes to cause blocking between the powder paints, which deteriorates the storage stability of the paint. Examples of such an “organic solvent” include ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone; alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and sec-butanol; ether ethers such as diethyl ether, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, and butyl cellosolve. Examples thereof include solvents; halogenated hydrocarbons such as trifluoroolefin; and mixed solvents thereof.
[0045]
A “resin solution in which a resin is dissolved in an organic solvent” is a resin solution in which a coating powder and a scaly pigment are associated by the action of an organic solvent as a constituent component, and the two can be bonded together by the action of the resin. Although it is not particularly limited, it is preferable to use a water-soluble organic solvent as described above, so that the “resin” is preferably one that is soluble in these water-soluble organic solvents. Examples of the “resin” having the adhesive ability between such paint powder and scaly pigment include, for example, polyester resin, acrylic resin, epoxy resin, polyisocyanate resin, melamine resin, butyral resin, ketone resin, rosin resin, novolac resin, etc. These can also be used as one kind or a mixture of two or more kinds.
[0046]
“Liquid binder” is not particularly limited as long as it has the above-mentioned action as a binding aid. For example, acrylic resin emulsion, acrylic-silicone resin emulsion, polyester resin emulsion, urethane resin emulsion, polyvinyl alcohol, cellulose, polyethylene Examples thereof include glycol, oxidized polyethylene wax, paraffin wax, colloidal silica and the like, and these can also be used as one kind or a mixture of two or more kinds.
[0047]
The “surfactant solution” has a binder-like action and is not particularly limited as long as it has the above-described action as a binding aid. For example, an anionic surfactant, a cationic surfactant, Examples of the solution include a zwitterionic surfactant and a nonionic surfactant, and these can also be used as one type or a mixture of two or more types.
[0048]
If the amount of the “liquid binding aid” is too large, it is easy to cause blocking of the paint constituents, and if it is too small, sufficient binding force between the paint powder and the scaly pigment cannot be obtained, so it is necessary to properly define it. However, the appropriate amount of addition varies depending on the type of liquid binding aid. For example, when an “organic solvent” is used, 1 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by mass of the whole powder coating material (a mixture of coating powder + flaky pigment + other additives; hereinafter referred to as “coating composition”). Part by mass is suitable, and about 10 parts by mass is more preferable. In the case of a “resin solution in which a resin is dissolved in an organic solvent”, the resin is added in an amount of 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin solution in order to allow addition by dropping or spraying and to maintain sufficient liquidity. The amount added is suitably 0.1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the coating composition. In the case of “liquid binder”, 1 to 50 parts by mass is appropriate for 100 parts by mass of the coating composition, and in the case of “surfactant solution”, 100 parts by mass of the coating composition. 1-50 mass parts is suitable with respect to it.
[0049]
The method for producing a glittering powder coating according to the present invention includes a drying step. The drying step is performed in order to solidify the bond between the coating powder and the scaly pigment, for example, by volatilizing the organic solvent in the liquid binding aid.
[0050]
The means for drying is not particularly limited, and examples thereof include supply of air. In consideration of manufacturing work efficiency, it is preferable to use heated air as the air. The temperature of the air may be determined as appropriate, but it must be at least below the softening point of the powder coating resin component. This is because the resin softens when the softening point is reached and blocking of the powder particles occurs. As the said temperature, 20-120 degreeC can be employ | adopted generally, More preferably, it is 40-100 degreeC. The air supply timing may be appropriately determined. For example, heating air may be supplied and then cooled after addition of the binding aid, or heating air may be supplied and then cooled while adding the binding aid. Good.
[0051]
In the case where a mechanical stirring type mixer is employed as the mixer, such air supply is performed in the same manner as in the embodiment for uniformly mixing the paint powder and the scaly pigment. This can be done by blowing air into the space between the stirring shaft.
[0052]
When an airflow stirring type mixer is adopted as the mixer, the airflow has a drying action as it is, and the heating efficiency can be increased by supplying heated air as the airflow.
[0053]
The glittering powder coating produced as described above can be applied to the object by electrostatic coating, fluid dipping, spraying, in-mold, etc., hot air furnace, infrared furnace, induction heating A cured coating film can be formed by baking in an oven or the like. In the glittering powder coating produced according to the present invention, since the coating powder and the scaly pigment are relatively strongly bonded, these components are separated even when coating by the electrostatic coating method, In particular, the coating operation can be performed stably without adhering to the tip of the coating machine.
[0054]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and test examples, but the scope of the present invention is not limited to these examples.
[0055]
(Example 1) Production of paint powder
Each compound shown in Table 1 is blended in the amounts shown in Table 1 (shown as relative amounts of each), melt-kneaded at the melt-kneading temperature (° C.) shown in Table 1, and pelletized powder coating composition A, B, and C were prepared. Table 1 also shows the glass transition point (° C.) and softening point (° C.) of each powder coating material.
[0056]
[Table 1]

[0057]
In Table 1, as the thermosetting polyester resin 1, “Fine Dick M-8050” (hydroxyl value 49 mgKOH / g) manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. was used. As the polyisocyanate resin, “B-1530” (isophorone diisocyanate (IPDI) ε-caprolactam block polyisocyanate resin) manufactured by Huls was used. As the acrylic oligomer, “Polyflow S” manufactured by Kyoei Chemical Co., Ltd. was used.
[0058]
As the thermosetting polyester resin 2, “Iupica Coat GV-230” (acid value 53 mgKOH / g) manufactured by Nippon Iupika Co., Ltd. was used.
[0059]
As an epoxy resin, an epoxy resin “AER-6014” (epoxy equivalent 980 g / eq) manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd. was used, and triphenylphosphine was used as a curing accelerator.
[0060]
“Almatex PD3413” (epoxy equivalent: 470 g / eq) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. was used as the thermosetting acrylic resin, and benzoin was used as the foam inhibitor.
[0061]
The pellets of the powder coating composition A and the powder coating composition B were pulverized and then classified using a 84 μm sieve to obtain coating powder A or coating powder B having an average particle size of 43 μm. Moreover, after pulverizing the pellets of the composition C for powder coating material, it classified using a 74 micrometers sieve, and obtained the coating powder C with an average particle diameter of 35 micrometers.
[0062]
(Example 2)
To 100 parts by mass of each of the AC paint powders obtained in Example 1, as a scaly pigment, aluminum powder ("PCF-7670A" manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.), pearl pigment ("Iriodin 103WII" manufactured by Merck Japan), Alternatively, stainless steel flakes (“Stainless Paste 01-1204” manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.) are added in the amounts shown in Table 2 (in Table 2, indicated by parts by mass with respect to the powder paint), and a mechanical stirring type mixer (Hosokawa Micron Co., Ltd.) is added. “Cyclomix” manufactured by the company) or an airflow stirring type mixer (“Agromaster” manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.) was used to prepare the glittering powder paint Nos. 1 to 12.
[0063]
[Table 2]

[0064]
In Table 2, when using a mechanical stirring mixer at a room temperature, X indicates a case where it is manufactured by a warming mixing method at a temperature above the glass transition point of the coating powder and below the softening point using a mechanical stirring mixer. The case of mixing is expressed as Y, and the case of mixing at room temperature using an air-flow stirring mixer is expressed as Z.
[0065]
That is, No. 1 is a comparative example using a conventional warming mixing method, and Nos. 2 to 10 are examples according to the present invention. In addition, No. 11 is an example in which a small amount of scaly pigment is added, and No. 12 is an example in which an excessive scaly pigment is contained.
[0066]
The liquid binding aids used in Nos. 2 to 12 and the amounts added are as shown below.
[0067]
-4 mass parts of organic solvents-acetone with respect to 100 mass parts of coating compositions.
[0068]
-Resin solution-0.5 mass part of 1.25% acetone solution of epoxy resin "AER-6014" by Asahi Kasei Co., Ltd. with respect to 100 mass parts of coating composition.
[0069]
-10 weight part of aqueous | water-based binder-1% polyethyleneglycol 1540 aqueous solution with respect to 100 weight part of coating compositions.
[0070]
Surfactant solution: 10 parts by mass of 1% aqueous solution of “Spamin S” manufactured by Miyoshi Oil & Fat Co., Ltd. with respect to 100 parts by mass of the coating composition.
[0071]
-10 parts by mass of a 1: 1 mixture of a liquid binder + surfactant solution-polyethylene glycol 1540 and a 1% aqueous solution of "Spamin S" manufactured by Miyoshi Oil & Fat Co., Ltd. with respect to 100 parts by mass of the coating composition.
[0072]
The drying method is as shown in Table 2. The temperature of the supplied heated air was about 80 ° C, but the measured drying temperature was about 50-60 ° C. Within the temperature range, inconveniences such as blocking between paint constituent components were not observed.
[0073]
(Test Example 1) Paint workability
Using an electrostatic powder coating machine GX108 (manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.), a tin plate of 150 × 300 mm was coated under the following conditions.
[0074]
Applied voltage -70 kv
Main air pressure 0.6kgf / cm²
Pattern air pressure 1.0kgf / cm²
Gun-to-coating distance 200mm
Film thickness 60-80μm
After coating, the degree of adhesion of the scaly pigment on the voltage application needle at the tip of the coating machine was visually observed. The case where there was almost no adhesion was designated as “◯”, and the case where there was slight adhesion was designated as “Δ”.
[0075]
(Test Example 2) Coating film properties
(A) Smoothness
The smoothness of the obtained coating film was visually observed, and the case where it was judged to be smooth was “◯”, and the case where it was judged that the film was slightly lacking in smoothness was designated “Δ”.
[0076]
(B) Designability
Visual observation of the resulting coating film, evaluation of coating film brightness and uneven distribution of scaly pigment, “○” if the scaly pigment is homogeneously present, whitish and shiny, insufficient brightness Alternatively, the case where the scaly pigment is unevenly distributed is indicated by “x”, and the case where the glitter is slightly insufficient or the scaly pigment is slightly unevenly distributed is indicated by “Δ”.
[0077]
(C) Whiteness
The whiteness of the coating film was visually determined colorimetrically. The case where it can be judged as white is “◯”, and the case where it can be judged as being slightly black is “△”.
[0078]
(Test Example 3) Recovery and reusability
When evaluating the above-mentioned coating workability (Test Example 1) and coating film properties (Test Example 2), the paint that did not adhere to the object to be coated was collected and reused, and the design properties of the resulting coating film were visually observed. In addition, a case where the film was equivalent to the original coating film was indicated by “◯”, and a case where the luster was insufficient and the scaly pigment was unevenly distributed was indicated by “X”.
[0079]
About the glittering powder coating material manufactured as described above, the coating workability, the coating film properties, and the recovery and reuse properties were evaluated based on the above evaluation methods. The results are shown in Table 3.
[0080]
[Table 3]

[0081]
As shown in Table 3, in No. 1, since the aluminum powder, which is a scaly pigment, was not sufficiently stably combined with the paint powder, the aluminum powder was separated from the paint powder and adhered to the tip of the coating machine. . In addition, because the unstabilized aluminum powder adhered to the coating booth and the wall of the collection path, the paint film that collected and reused the paint that did not adhere to the object to be coated is more brilliant than the original paint film. Was insufficient and aluminum powder was unevenly distributed.
[0082]
No. 11 had insufficient metal luster with respect to the coating film because the content of aluminum powder, which was a scaly pigment, was not sufficient. On the other hand, No. 12 is a case where the content of the stainless steel flakes which are scaly pigments is too much, and since the stainless steel flakes could not be sufficiently stabilized, the unstabilized stainless steel flakes It was separated and adhered to the tip of the coating machine. Moreover, when there was too much content of a scaly pigment, the oil absorption amount increased and the smoothness of the coating film was missing.
[0083]
No. 2 to 4 are cases where the coating composition and the liquid binding aid are the same, and the type of the mixer or the drying method is changed, but all satisfy the painting workability, coating film properties, and recovery and reuse properties. We were able to.
[0084]
No. 5 to 10 are cases where only the liquid binding aid is changed with the same coating composition and drying method, or only the scaly pigment is changed with the same liquid binding aid and drying method. In either case, no. Similar to 2-4, the coating workability, the coating film properties, and the recovery and reusability could be satisfied.
[0085]
【The invention's effect】
The glittering powder paint obtained by the present invention has a relatively strong binding between the constituent powder powder and the scaly pigment. In addition, the paint that has not adhered to the object to be coated can be reused because the content ratio of these components is substantially the same as the initial content. Further, the coating film of the glittering powder coating produced by the present invention is fine in texture and rich in glitter, and is very excellent in design. Therefore, the method of the present invention is very useful in practice as a method for producing a paint glittering powder coating material capable of obtaining a coating film of metallic, bumpy, hammer tone, pearl tone or the like.
[Brief description of the drawings]
1 is an enlarged photograph of a coating film with a glittering powder paint produced by a dry blend method (conventional method).
[Fig. 2] Enlarged photo of coating film with glittering powder paint produced by heating mixing method (conventional method)
FIG. 3 is an enlarged photograph of a coating film with a glittering powder coating produced by the production method of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view of an upper shaft driven mechanical stirring type mixer.
FIG. 5 is a schematic diagram of an air-flow stirring type mixer.
[Explanation of symbols]
1: Container
2: Stirrer
2a: stirring blade attached to the stirring shaft
3: Motor that drives the agitator
4: Discharge port for discharging paint
5: Liquid binding aid releasing part
d: Near the bottom of the container
6: Chamber
7: Airflow generator
8: Liquid binding aid releasing part
9: Airflow generation hole
b: Airflow
c: Liquid binding aid

Claims

A method for producing a glitter powder coating, comprising:
Mixing the paint powder and scaly pigment, admixing the liquid bonding auxiliary agent to the resulting mixture, and drying viewed contains,
Performing the liquid binding aid mixing step and the drying step in parallel,
Add the liquid binding aid by spray,
The drying is performed by supplying air, and
A method for producing a glittering powder coating material, characterized in that the temperature in the mixing step of the liquid binding aid and the drying step is lower than the glass transition point of the coating film forming resin constituting the coating powder.

The method for producing a glittering powder coating material according to claim 1, wherein the mixing step of the liquid binding aid is performed using a mechanical stirring type mixer.

The method for producing a glittering powder coating material according to claim 2, wherein the rotational speed of the mechanical stirring type mixer is set to a peripheral speed of 3 to 6 m / s.

The method for producing a glittering powder coating material according to claim 1, wherein the mixing step of the liquid binding aid is performed using an airflow stirring type mixer.

The method for producing a glittering powder coating material according to any one of claims 1 to 4 , wherein a mixing amount of the scaly pigment is 0.1 to 12 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the coating powder.

The said scaly pigment uses the 1 type (s) or 2 or more types selected from the group which consists of metal powder, metal flakes, glass flakes, mica, micacious iron oxide, and a pearl pigment in any one of Claims 1-5. The manufacturing method of the glittering powder coating material of description.

The method for producing a glittering powder paint according to any one of claims 1 to 6 , wherein a paint powder having an average particle diameter of 10 to 100 µm is used as the paint powder.

The method for producing a glittering powder coating material according to any one of claims 1 to 7 , wherein an organic solvent is used as the binding aid.

The method for producing a glittering powder coating material according to any one of claims 1 to 7 , wherein a resin solution obtained by dissolving a resin in an organic solvent is used as the binding aid.

The method for producing a glittering powder coating material according to any one of claims 1 to 7 , wherein a liquid binder is used as the binding aid.

The method for producing a glittering powder coating material according to any one of claims 1 to 7 , wherein a surfactant solution is used as the binding aid.

Examples binding aid method for producing a bright powder paint according to any one of claims 1 to 7 using a liquid binder and surfactant solution.