JPH07500129A

JPH07500129A - 塗料

Info

Publication number: JPH07500129A
Application number: JP5506752A
Authority: JP
Inventors: ノール、ニガァ; スポウェイジ、マーク・ジョン; グレイソン、ジュリア・パトリシア; アウスウェイト、アラン・チャールズ
Original assignee: ザ・モーガン・クルーシブル・カンパニー・ピーエルシー
Priority date: 1991-10-09
Filing date: 1992-10-09
Publication date: 1995-01-05
Also published as: EP0607228A1; BR9206608A; GB2275478A; GB2275478B; AU663524B2; AU2685392A; GB9121411D0; GB9406404D0; US5466736A; WO1993007226A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】発明の分野本発明は、特に静電吹けに用いる、吹付塗料に関する。

背景静電スプレーヘッド（ｈｅａｄｓ）が、アインーアイ（ＩＣＩ）社の英国特許第１５６９７０７号、第２０１８６０１号および他の多数の特許明細書に記載されている。ヘッドに供給された液体は、本質的に高電圧場の作用により荷電液体粒子に細分化され、次いで該液体粒子は農作物のようにアースされた目標物に引き寄せられてその表面に沈着する。流れる電流は瞬間的で危険が無く、例えば乾電池によって供給される。噴射ガスまたは機械的作用は、吹付物の移動には関与しない。

塗料の吹付は上記の特許明細書に述べられてはいるものの、塗料に静電原理をうまく適用するための塗料組成またはその池の要件に関する議論はない。

発明の開発本発明者らは、通常エアゾール分散系を用いて適用されている塗料および他の関連製品に静電的な吹付の発成を適用すべく研究を行った。そして、本発明者らは、静電系を用いることにより、大幅に改善された制御および精度で材料がより効果的に提供され、かつエアゾールにより得られるものよりも良好な表面仕上げを生むことができることを見いだした。

さらに、特に、噴射剤の使用が必要でないので、エアゾール吹付系と比較して溶剤および池の揮発物の放出の大幅な減少が達成される。

エアゾール塗料吹付を凌駕する静電塗料吹付の固有の利点を、下記の如く定義することができる。

ｉ）　隣接部位のドリフトおよび車通ぎの減少を伴う、直接的な目標付けられた塗装。

１１）　典型的なエアゾール吹は塗料と比較したときの、揮発物の放出の大幅な減少。これは、吹付の発生に噴射剤を必要とせず、そして使用に当たって塗料自体がより低い配合割合の溶剤を必要とするためであり、かつ静電系の本来的な移動効率のためでもある。

自動車用吹付塗料エアゾールは、典型的には２２％の噴射剤、７０％の溶剤、および８％の塗料固形物を含有することができるが、これを本発明の配合物と比較すると、本配合物は、噴射剤を含有せず、かつ少な（とも２倍量の固形分を含有する。計算によれば、同様の用途に用いたエアゾール塗料の適用中に放出される揮発性有機化合物（ＶＯＣ’Ｓ）の量と比較すると、本発明の系は揮発性有機化合物の放出量を３／４にまで減少させ得ることが示さた。

満足すべき結果を達成するためには、粘度、抵抗率、固形分含量および乾燥時間等の塗料特性ならびに電圧および流量等のスプレーガンの操作特性に注意が払われる。しかしながら、本発明者らは塗料配合物の粘度および抵抗率が最重要要件であることを見いだした。

本発明の文脈において、塗料配合物は本質的には顔料、樹脂および溶剤からなる。顔料、樹脂およびその池の非揮発性要素は共に最終塗料被覆の固形物であり、顔料は色彩を付与し、樹脂、例えばニトロセルロース樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂またはアクリル樹脂は系を結合させるために作用し、フィルムの接着、光沢、柔軟性および摩擦耐性を増進させる。

溶剤の大部分または全部は蒸発により付着被覆から失われる（系によっては溶剤の一部が樹脂中に合体される）が、溶剤は噴霧の形成および塗料被覆としての付着に必要不可避である。

吹付においては、塗料は当然噴霧を形成するに充分に希薄で、かつ、塗装物を汚してはならないが、流れおよび垂れを形成する程に一様に薄くてはならない。

しかしながら、静電吹付においては特別な要求が存在する。ヘッドに供給される塗料は、理想的にはヘッド内の静電力により均一であり、かつ狭い粒子サイズ分布で末広噴霧中に細分化されるので、塗料配合物の抵抗率および粘度はその噴霧の発生および移動との関係を考慮されるべきである。

具体的には、本発明の配合物の開発において下記の観察がなされた。

ｉ）　流動学粘度が低すぎるときには、塗装物上の塗料フィルムに垂れが形成される。

また、これが高すぎると適当な噴霧雲（ｓｐｒａｙ　ｃｌｏｕｄ）が形成されず、蜘蛛の巣状のフィラメントまたは塗料が表面上の液体粒子の間に残されるか、あるいは、噴霧雲は形成できるもののそれは長いリガメント（ｌｉｇａｍｅｎｔ）　ヲ伴い僅かに分散され、そして過度に広がる。

ｉｉ）　抵抗率抵抗率が低すぎるときには、噴霧雲が過度に広がるか、または粗大な液体粒子が混ざった微細なミストが観察される可能性がある。また、抵抗率が高すぎると、噴霧雲が充分に広がらないか、または広がりの少ない雲の中に比較的大きな塗料粒子を有する長いリガメントが観察される可能性がある。

発明本発明は、本質的に静電吹けにおいて満足すべき仕上がりを提供するために配合された塗料組成物にあるが、ここで述べる静電吹付とは、機械的手段または気化し得る噴射剤の作用によるよりはむしろ、（電気流体力学的力と称されることもある）本質的に静電的な力により噴霧が発生させられ、そして粒子上に賦与された荷電の効力により吹は粒子が塗装物に引き寄せられるような吹付方法であると理解されたい。

上述の如く、本発明は、重量で下記の樹脂系によるフィルム形成性固形分からなり：アルキド樹脂　５５％から７５％またはそれ以上、８５％から９０％までアクリル書脂　２０％または２５％から３５％または４０％ニトロセルロース樹脂　１７５％から２２．５％または２５％ポリウレタン樹脂　５０％から６０％または７０％かつその粘度／抵抗率の値が、粘度（Ｐ）および抵抗率（オームセンチメートル）の直交座標へのプロットにおいて、以下の座標群、ｘ／ｙ　０．２５ｘｌＯ’１０．１．２Ｘ１０’／８．３２Ｘ１０’／４、および３５Ｘ１０ ’１０．１　：あるいはより好ましくは０．２５Ｘ１０’１０．２５．２Ｘ１０ ’／８．３２Ｘ１０’／４、および３５Ｘ１０’１０．２５により規定され、直線で囲まれる範囲内である、吹付塗料配合物を提供する。

しかし、本発明は、上記塗料配合物と、静電吹付をうまく適用するために適した新規な技術的効果との、双方により特徴付けられるものということができる。

ここで前記技術的効果とは、例えば１から１０または１５　ｍｌ／分まで、好ましくは１から６ｍ１７分の散布速度であり、得られる光沢がＡＳＴＭＤ５２３，６０’による規定で７０超、好ましくは８０超であることである。適用速度は１．５〜１０　ｇ／ｓ／ｃｍ”　ｘ　１０−’乾燥塗料フィルム、好ましくは１．７〜８．４　ｇ／ｓ／ｃｍ”　ｘ　１０−’乾燥塗料フィルムであることができる。

さらに言い換えれば、本発明は、上記の如く定義された静電吹付が採用され、かつその塗料配合物が前記説明と同様のものである吹付塗装方法であるということができる。

この配合物の固形分は、塗料フィルムを形成するものとして、即ち配合物中で固体形態であるか否かで定義される。顔料および樹脂に関しては、その特性は本発明の重要要件ではない。

実施例本発明を、実施例の表に基づき説明する。

表１は実例となる組成からなる一群の配合物を示している。

表２は商標が承認されている配合物中に用いられている原料およびそれら原料の機能を示すリストである。

表３は配合物の固形分をその抵抗率および粘度、ならびに異なる吹付処理における光沢および被覆能力と共に示している。

表４（図１）は上記発明の記述において表された粘度と抵抗率の関係を示すグラフである。

塗料組成物を配合する際には、特に問題はなく、各成分を単純に集めて顔料が均一に分散されるまで混合する。各成分の機能は表２に広範に示す通りであり、これらはいずれも一般的に良く知られているものである。しかしながら、ニトロセルロース樹脂混合物において、“ンノラック（Ｓｙｎｏｌａｃ）”が耐久性および柔軟性を付与する可塑化アルキド樹脂であることに注目されたい。同様に、アクリル樹脂系統配合物中の少量のニトロセルロース樹脂は塗料フィルムを堅くし、そして溶剤からの攻撃に対するフィルムの抵抗性を改善する。

さらに、組成物において、溶剤特性は本質的には下記の通りであるが、系中の各成分の間に幾つもの共働が存在することが理解されよう。

ａ）　ブタノール　−二次溶解力を提供し、かつ湿気の凝集を防ぐ。

ｂ）　メチルエチルケトン　−素早い爆発により塗料の硬化を補助する。

Ｃ）　キシレンおよびトルエン　−アルキド樹脂の溶解時に希釈および補助する。

ｄ）　ブチルアセテート　−平衡溶剤であり、かつ流動性および抵抗率の改変剤である。

ｅ）　ジアセトンアルコール　−蒸発の遅い溶剤であり、塗料フィルムのかぶりおよびデリックを防ぐ。抵抗率の改変剤である。

ｆ）　アセトン　−蒸発の素早い溶剤であり、粘度および抵抗率の改変剤である。

ｇ）　エチレングリコールモノブチルエーテルおよびエチル３−エトキンプロピオネート　−乾燥の遅い溶剤であり、フィルム形成特性を補助し、かつ塗料フィルムの表面仕上がりを改善する。

配合物の評価に当たっては、アイシーアイ社の特許に記載された種類の静電スプレーヘッドを用いて吹付を行った。スプレーガンと試験パネルとの間のスプレー距離は約１５ｃｍ（６インチ）であった。被覆力は、目視的に許容し得るフィルムを形成することが示された種々の割合で吹付け、そして周囲条件下で１６時間乾燥させた後に試験パネルを計量して評価した。

表　２−　原料の記載ネオクリルＢ７２２　＊　樹脂ネオクリルＢ７３５　＊　樹脂パラロイド８４８Ｎ＊　樹脂プラスチロールＡＣ２５１＊　樹脂１／シ／　−Ａｔ　ＶＡＳ　９１４２　＊　樹脂アセトン　溶媒ノアセトンアルコール　溶媒エチレングリコールモノブチルエーテル　溶媒ブチルアセテート　溶媒キンレン　溶媒トルエン　溶媒エチル３−エトキノプロピオネート　溶媒メチルエチルケトン　溶媒ブチルアルコール　溶媒カーボンブラック　顔料トリルレッド＊　顔料キナクリドンピンク　＊　顔料ジルコニウム　ドライヤー　ドライヤーマノセックコバルト　＊　ドライヤーベレノールＦ４０＊　導電性助剤ツブチルフタレート　可塑剤メチルエチルケトオキ７ム　抗スキンニング剤マグナクリルＰＸ　１２７５　＊　顔料名称の後の＊は商標であることを表す。

１／Ｔ区補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）１、国際出願番号ＰＣＴ／ＧＢ　９２１０１８３９２、発明の名称塗料３、特許出願人名称　ザ・モーガン・クルージプル・カンパニー・ビーエルシー４、代理人　〒１００住所　東京都千代田区丸の白玉丁目１番１号国際ビルディング８階電話・東京（３２１６）、５８１１　［代表コ５、補正書の提出年月日補正書の翻訳文ニトロセルロース　ニトロセルロースＡＰＩＯ／ＩＩ／９６　＾ＰＩＯ／Ｍ／１／４４ニトロセルロースＤＨＸ　３０ −５０　１１．７６　８．０６シノラツク９２８５Ｘ　１９．２３　１５．４０アセトン　１０，００　６．６２ジアセトンアルコール　５．００　１８．８０ブチルアセテート　１２．８１　１２．４６キシレン　１３．９７　１１．５９トルエン　８．３８　６．９６メチルエチルケトン　４．６６　３．８７ブチルアルコール　９．３１　７．７３カーボンブラツク　２．８５　− トリルレッド　２．８８キナクリドンピンク　３．８７ペレノールＦ４０　０．６９ジブチルフタレート１．５８　０．７１ポリウレタン　ポリウレタン＾ＰＩＯ／Ｍ／９７　＾ＰＩＯ／Ｊ／２６ユニタン６３８Ｗ　５９．５５　５２．８０アセトン　６．８０　１０．００ジアセトンアルコール　５．４０　− ブチルアセテート　０．９０　− キンレジ　１２．０２二酸化チタニウム　２４．８２　２２．００ジルコニウム　ドライヤー　０．４５　０．４０マノセック　コバルト　０．１４　０．１２マノセック　カルシウム　０．４６　０．４１Ｂｙｋ　ＥＳ８０　２，００カタファ−ＣＡ３０　１．２０　− ヌオスパース　６５７　０．１０　０．０９表　１（続き）＾ＰＩＯ／Ｊ１５　ＡＰＩＯ／Ｍ／９９ニトロセルロースＤＨＸ　３０−５０　３．７９　−ネオクリルＢ７２２　１２．９８ネオクリルＢ７３５　１４．８０　８．６５パラロイド８４８Ｎ　４．３２アセトン　１０．　ＯＯ４，００ジアセトンアルコール　１０．００エチレングリコールモノブチルエーテル　１１．５６ブチルアセテート　１４．３８　２．３０キシレン　２２．８４　２８．８５トルエン　８．１０　５．２８メチルエチルケトン　４．５０　− ブチルアルコール　９．００　− 二酸化チタニウム　８．４３　５．３６ミクロライトブルー　０．８４Ｂｙｋ　ＥＳ８０　１．２０ペレノールＦ４０　０．５０ジブチルフタレート　３．５７　− アルキド樹脂　アルキド樹脂＾ＰＩＯ／Ｎ／７０＾　ＡＰＩＯ／に／　１２ｉプラスチロールＡＣ２５１５６，４４−レジノールＶＡＳ９１４２　６３．１２アセトン　１．９８　４．００ジアセトンアルコール　４．９５　１３．００ブチルアセテート　３００ジルコニウム　ドライヤー　０．３０　０．２０マノセツクコバルト　０．５０　０．２４マノセツクカルシウム　０．９９　１．１８ベントーネ５Ｄ−２０，２００，１５ヌオスバース６５７　０．２４表　１（続き）ニトロセルロースＤＨＸ　３０−５０　２．５０　〜エルバサイト　２０１３　１２．６７　−ソアルキド３００７　４７．６０アセトン　３０．００　５．００ブチルアセテート９．８２　７、　ＯＯキンレジ　１８．８０　− トルエン　６．４２　− メチルエチルケトン　３．５７　− ブチルアルコール　７．１４　− 二酸化チタニウム　０．３８　３４．２８カーボンブラツク　１．１０　− マグナクリルＰＸ　１２６４　３．３８　−マグナクリルＰＸ　１２７５　０．２８　−ジルコニウム　ドライヤー　０，６０マノセツクコバルト　０．２４マノセツクカルシウム　１．４３カタファ−ＣＡ８０　３．００ベレノールＦ４０　０．６７　レジブチルフタレート２．９０　− Ｂｙｋ　Ｐ１０４Ｓ　０．３７　− メチルエチルケトオキシム　０．２８表　２−　原料の記載ＤＨＸ　３０−５０　＊　樹脂ジノラック９２８５Ｘ　傘　樹脂ネオクリルＢ７２２　＊　樹脂ネオクリルＢ７３５　＊　樹脂パラロイド８４８Ｎ　＊　樹脂プラスチロールＡＣ２５１＊　樹脂Ｌ／ン／−ルＶＡＳ　９１４２　＊　樹脂アセトン　溶媒ノアセトンアルコール　溶媒エチレングリコールモノブチルエーテル　溶媒ブチルアセテート　溶媒キンレジ　溶媒トルエン　溶媒エチル３−エトキンプロピオネート　溶媒メチルエチルケトン　溶媒ブチルアルコール　溶媒二酸化チタニウム　顔料ミクロライトブル一本　顔料カーボンブラック　顔料トリルレッド＊　顔料キナクリドンピンク　＊　顔料ジルコニウム　ドライヤー　ドライヤーマノセック　コバルト　＊　ドライヤーマノセックカル／ラム＊　ドライヤーＢｙｋ　ＥＳ　８０　＊　導電性助剤カタファ−ＣＡ８０　＊　導電性助剤ベレノールＦ　４０＊　導電性助剤ノブチルフタレート　可塑剤Ｂｙｋ　Ｐ１０４Ｓ　＊　分散助剤ヌオスバース＊　分散助剤ベントーネＳＤ２　＊　流動性改変剤メチルエチルケトオキシム　抗スキンニング剤エルパサイト　２０１３　＊　樹脂ソアルキド３００７　＊　樹脂トロイゾール９８−Ｃ＊　分散／濡れ助剤マグナクリルＰＸ　１２６４　’Ｉ　顔料マグナクリルＰＸ　１２７５　＊　顔料名称の後の＊は商標であることを表す。

請求の範囲１．　下記の樹脂系によるフィルム形成性固形分を含有し、粘度／抵抗率の値が、抵抗率（ｏｈｍ　ｃｍＸ１０’）および粘度（Ｐ）の直交座標へのプロットにおいて、以下の座標群、ｘ／ｙ　Ｏ，２５Ｘ　１０’１０．１．２Ｘ１０’／８．３２Ｘ１０’／４、および３５Ｘ１０’１０．１　：あるいはより好ましくは０．２５Ｘ１０’１０．２５．２Ｘ１０’／８．３２Ｘ１０’／４、および３５Ｘ１０’１０．２５により規定され、直線で囲まれた範囲内である、前記原樹脂による静電吹付のための、顔料、樹脂および溶媒からなる塗料配合物。

樹　脂　系　配合固形分（重量％）アルキド樹脂　５５％から９０％アクリル樹脂　２０％から４０％ニトロセルロース樹脂　１７．５％から２５％ポリウレタン樹脂　５０％から７０％２、　前記樹脂系が、アルキド樹脂　５５％から７５％アクリル樹脂　２５％から３５％ニトロセルロース樹脂　１７．５％から２２．５％ポリウレタン樹脂　５０％から６０％である、請求項１に記載の配合物。

３、　静電吹付に使用されるときに、■から１０または１５ｍ１／分、好ましくは１から６ｍｌ／分の速度で散布され、得られる光沢がＡＳＴＭＤ５２３．６０ ’による規定で７０超、好ましくは８０超である、請求項１または２に記載の配合物。

４、　使用時の適用速度が１．５〜１０　ｇ／ｓ／ｃｍ”　ｘ　１０−ｓ乾燥塗料フィルム、好ましくは１，７〜８．４　ｇ／ｓ／ｃｍ２ｘ　１０−５乾燥塗料フイルムである、請求項３に記載の配合物。

５、　静電吹付を採用し、かつ請求項１または２に記載の塗料配合物を使用する、吹は塗装方法。

６、　前記配合物が１から１０または１５ｍ１／分、好ましくは１から６ｍｌ／分の速度で散布され、得られる光沢がＡＳＴＭ　Ｄ５２３．６０’による規定で７０超、好ましくは８０超である、請求項６に記載の方法。

７、　前記配合物が１．５〜１０　ｇ／ｓ／ａｍ”　ｘ　１０−ｓ乾燥塗料フィルム、好ましくは１．７〜８．４　ｇ／ｓ／Ｃｍ”　ｘ　１０−ｓ乾燥塗料フィルムの適用速度で使用される、請求項６に記載の方法。

補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成　６年　４月　８日

Claims

【特許請求の範囲】

１．重量で下記の樹脂系によるフィルム形成性固形分からなり：アルキド樹脂５５％から８５％または９０％アクリル樹脂２０％から４０％ニトロセルロース樹脂１７．５％から２５％ポリウレタン樹脂５０％から７０％かつ粘度／抵抗率の値が、抵抗率（ｏｈｍｃｍ×１０６）および粘度（Ｐ）の直交座標へのプロットにおいて、以下の座標群、ｘ／ｙ０．２５×１０６／０．１、２×１０６／８、３２×１０６／４、および３５×１０６／０．１；あるいはより好ましくは０．２５×１０６／０．２５、２×１０６／８、３２×ｌ０６／４、および３５×１０６／０．２５により規定され、直線で囲まれた範囲内である吹付塗料配合物。
２．前記樹脂系が、アルキド樹脂５５％から７５％アクリル樹脂２５％から３５％ニトロセルロース樹脂１７．５％から２２．５％ポリウレタン樹脂５０％から６０％である、請求項１に記載の吹付塗料配合物。
３．静電吹付に使用されるときに、１から１０または１５ｍｌ／分、好ましくは１から６ｍｌ／分の速度で散布され、得られる光沢がＡＳＴＭＤ５２３，６０° による規定で７０超、好ましくは８０超である、請求項１または２に記載の配合物。
４．使用時の適用速度が１．５〜１０ｇ／ｓ／ｃｍ２×１０−５乾燥塗料フィルム、好ましくは１．７〜８．４ｇ／ｓ／ｃｍ２×１０−５乾燥塗料フィルムである、請求項３に記載の配合物。
５．静電吹付を採用し、かつ請求項１または２に記載の塗料配合物を使用する、吹付塗装方法。
６．前記配合物が１から１０または１５ｍｌ／分、好ましくは１から６ｍｌ／分の速度で散布され、得られる光沢がＡＳＴＭＤ５２３，６０°による規定で７０超、好ましくは８０超である、請求項６に記載の方法。
７．前記配合物が１．５〜１０ｇ／ｓ／ｃｍ２×１０−５乾燥塗料フィルム、好ましくは１．７〜８．４ｇ／ｓ／ｃｍ２×１０−５乾燥塗料フィルムの適用速度で使用される、請求項６に記載の方法。