JPH08199090A - 粉体塗料及びその製造方法 - Google Patents

粉体塗料及びその製造方法

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JPH08199090A
JPH08199090A JP2889195A JP2889195A JPH08199090A JP H08199090 A JPH08199090 A JP H08199090A JP 2889195 A JP2889195 A JP 2889195A JP 2889195 A JP2889195 A JP 2889195A JP H08199090 A JPH08199090 A JP H08199090A
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範之 砺波
Yukinori Nakazato
幸徳 中里
Hiroshi Serizawa
芹沢  洋
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 粉体粒子の流動性が良好であるため、塗装時
の粉体塗料の移行がスムーズとなり、塗装作業性が良好
であって、均一に被着体上に塗装されるとともに、平滑
且つ光沢のある塗装塗膜が得られて、薄膜に塗装した場
合にも隠蔽力のある塗膜が得られる粉体塗料を提供する
ことにある。 【構成】 少なくとも、形状係数S値100.1〜200、平均
粒子径が1〜20μmである粉体粒子と、添加されたシリ
カ粒子からなることを特徴とする粉体塗料。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光沢、鮮映性、耐候
性、その他物理的化学的性質に優れた塗膜を形成し、車
両、船舶、家庭電化製品、塗装鋼板等の塗料として有用
な粉体塗料に関する。
【0002】
【従来の技術】粉体塗料は、その塗膜性能は溶剤型塗料
に較べて同等以上に優れ、塗膜は強靱で、傷がつきにく
いものであり、何よりも全く揮発成分を含まないことに
より、多くの長所を具備している。即ち、火災の危険
性、安全衛生上への悪影響、環境汚染とは無縁であり、
保管も通常の倉庫でよい。又、塗装ブースでの換気量も
最小でよく、換気も室内に戻すことができ、従ってエネ
ルギー効率が非常によい。更に塗膜乾燥時に溶媒蒸気の
発生によるワキと呼ばれる気泡が塗膜中に発生しない等
の長所を具備しているのである。
【0003】かかる無溶剤であるがための長所以外に
も、使用を始めても、粘度、固形分%等の調整は必要な
く、そのまま使用でき、回収が容易であって作業場を汚
すことなく、廃棄物も出ない利点がある。更には自動化
が可能であって、塗料費、塗装前処理、塗装費、設備費
等を含めたトータルコストを勘案したとき、粉体塗料は
非常に経済的な塗料といえるのである。
【0004】しかしながら、従来の粉体塗料を塗装して
焼付けた場合、光沢のある塗膜が得られ難く、平滑でな
いために、薄く塗装すると下地を十分に隠蔽できないな
どの問題点があった。光沢のある塗膜を得るための方法
として、粉体塗料の粉体粒子の粒子径を微小にする方法
があるが、粒子径を微小にすると粉体粒子の流動性が低
下して塗装作業性が悪くなる。
【0005】従来、粉体粒子の流動性を向上するため、
シリカの微粒子が添加された。しかしながら、微粒子、
特に15μm以下の粒子径の粉体粒子では粉体の流動性が
極端に低下するため、ただ単にシリカを添加するのみで
は充分な流動性を得ることができず、塗膜の平滑性や外
観を損なうばかりか、粉体粒子がガンから吐出されない
ことも起こった。これを解決するためには、粒子の表面
を滑剤でコーティングする等の特殊な後処理を行う必要
があった。かかる後処理はただ単にシリカを添加する場
合と比較して、煩雑であり、非常にコストがかかるもの
であった。
【0006】
【発明が解決すべき課題】本発明は、粉体塗料の持つ上
記欠点を取り除き、全く新しい粉体塗料を開発しようと
するものである。即ち、本発明の目的は、安価に製造す
ることができ、平滑な、光沢のある塗装塗膜を形成する
粉体塗料を提供することである。本発明の別の目的は、
薄膜に塗装した場合にも均一に、しかも隠蔽力のある粉
体塗料を提供することにある。本発明の更に別の目的
は、塗装した場合に、塗装作業性の良い粉体塗料を提供
することにある。本発明者等は、特定の形状の小粒子径
の粉体粒子に、ただ単にシリカを添加するのみで、得ら
れた粉体塗料が良好な塗工性を示し、良好な塗膜を形成
することを見い出し、本発明に至った。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は前記粉体塗料の
問題点を解決するものであり、少なくとも、形状係数S
値100.1〜200、平均粒子径が1〜20μmである粉体粒子
と、添加されたシリカ粒子からなることを特徴とする粉
体塗料を提供するものである。好ましくは、上記粉体粒
子の平均粒子径が、3〜15μm、更に好ましくは3μm以
上、10μm未満であり、好ましくは、上記粉体粒子の形
状係数S値が、100.5〜160、更に好ましくは、105〜140
であり、
【0008】好ましくは、上記シリカ粒子の添加量が、
0.01〜5重量%であり、好ましくは、上記シリカ粒子の
1次粒子の平均粒子径が、1μm以下であり、好ましく
は、上記シリカ粒子が無水珪酸、含水珪酸、含水珪酸塩
及びそれらの表面処理品から選ばれた1種以上であり、
好ましくは、上記シリカ粒子の添加方法が乾式混合法で
あり、好ましくは、上記粉体粒子が重合体微粒子の2次
粒子の会合体からなる粉体塗料を提供するものである。
更に、少なくとも、形状係数S値100.1〜200、平均粒子
径が1〜20μmである粉体粒子に、シリカ粒子を添加す
ることを特徴とする粉体塗料の製造方法を提供するもの
である。
【0009】以下本発明の構成要因について詳しく説明
する。本発明の粉体塗料は、少なくとも特定の形状を持
つ粉体粒子とシリカ粒子からなり、好ましくは該粉体粒
子中に硬化剤、着色剤、帯電制御剤が含まれたものであ
る。
【0010】本発明の粉体塗料を構成する粉体粒子の形
状係数S値は100.1〜200であり、好ましくは100.5〜16
0、更に好ましくは105〜140である。上記S値とは、粉
体粒子の周囲長の2乗を面積で割った形状係数のことを
いう。すなわち、画像処理機等により粉体粒子の平面画
像を処理し、平面画像上の周囲長(PM)と面積(A)
を計算して下記式によって得られるものである。 S値=[(PM)2÷(4Aπ)]×100 該形状係数を示すS値は、粒子の平面的凹凸感を表現し
ている物であり、粉体粒子の形状が円(球)に近づけば
近づくほど100に近い値になり、周囲の形状が複雑にな
ればなるほど大きな値になる。
【0011】本発明の粉体塗料は、粉体塗料を構成する
粉体粒子の平均粒子径が好ましくは、1μm以上、20μm
以下、更に好ましくは3μm以上、15μm以下、特に好ま
しくは3μm以上、10μm未満である。粉体塗料の粒子径
が上記上限を越えると塗装塗膜の外観及び光沢が低下
し、上記下限値に満たないと、粉体の流動性が低下する
ため、塗装作業性が落ちる。
【0012】本発明の粉体粒子を製造する方法として
は、上記の形状の粉体粒子を製造する方法であればいず
れの方法でもよく、各種の樹脂に硬化剤、流動調整剤、
着色剤、随意帯電制御剤等をドライブレンドした後、押
出し機等で溶融混練し、次いで粉砕して粉体粒子を得る
溶融粉砕法;各種の樹脂を形成するモノマー、着色剤、
重合触媒等を均一に混合し、該混合液を水中に懸濁した
後、懸濁重合して粉体粒子を得る懸濁重合法;各種の樹
脂の重合体微粒子と硬化剤、流動調整剤、着色剤、随意
帯電制御剤等を凝集せしめて会合粒子を得る会合法等、
粉体粒子が得られる方法であればいずれの方法でも良い
が、粒子径分布の狭い粒子が得られ、製造効率がよい;
粒子径の小さい粉体粒子でも容易に製造できる;着色剤
の粒子中の分散性が良く、その結果、着色剤の発色性が
よい;本発明で規定している形態の粉体粒子が得られや
すい等の観点から、会合法が好ましい。
【0013】上記重合体微粒子は、通常0.01〜2μm、
好ましくは0.05〜2μmの平均粒子径を有する熱可塑性
重合体の粒子であって、該粒子径を持つ熱可塑性重合体
の製造方法であればその製造方法は如何なる製造方法で
もよく、例えば乳化重合法、懸濁重合法等が使用可能で
あるが、粒子径の小さい粒子が得られるという観点か
ら、乳化重合法によって好適に得られる。
【0014】上記会合粒子は前記重合体微粒子から直接
生成されたものでも、また重合体微粒子の二次粒子が更
に会合して生成したものでもよいが、粒子径の調整が容
易であるため、上記重合体微粒子の二次粒子の会合粒子
であることが好ましい。
【0015】会合粒子を重合体微粒子から直接生成する
方法としては、重合体微粒子の分散液をスプレーし、液
滴を高温で乾燥して、強制的に液滴内の重合体微粒子を
会合せしめるスプレードライ法、重合微粒子の水分散液
のpH調整、塩添加、架橋剤の添加等により、重合体微
粒子の分散液の分散安定性を低下せしめる、粒子同士を
強制的に結合せしめる等の方法で水媒体中で重合体微粒
子を会合せしめる水媒体会合法が使用できるが、水媒体
中で会合せしめて会合粒子を得る水媒体会合法が、崩壊
しない強固な粒子が得られ、好ましい。
【0016】前記重合体微粒子の二次粒子は、重合体微
粒子が、好ましくは着色剤と共にイオン性結合、水素結
合、金属配位結合、弱酸−弱塩基結合、或いはファンデ
アワールス力等の結合力によって凝集している粒子であ
って、一般に0.05〜5μm、好ましくは0.1〜5μmの平
均粒子径をもつ。二次粒子は加熱、pH調整、塩添加、
架橋剤の添加等により、重合体微粒子の分散安定液の安
定性を低下せしめる、粒子同士を強制的に結合せしめる
等の方法を使用し、重合体微粒子が凝集して、凝集体が
上記の二次粒子の粒子径になる条件に調整し、反応して
得られる。
【0017】上記二次粒子から会合粒子を得るには、重
合体微粒子から二次粒子を得た方法と同様の方法を二次
粒子に用い、その要素因子を強くする、あるいは処理時
間を調節する等により会合粒子を得る。本発明の好適な
態様では、上記会合粒子を構成する重合体微粒子および
二次粒子間の接触部分の少なくとも一部、好ましくは重
合体微粒子および二次粒子間の接触部分の大半が造膜融
着している会合粒子が用いられる。
【0018】本発明の粉体粒子の好適な製法を例示すれ
ば、以下の通りである。乳化重合により得られた極性基
を有する重合体のエマルジョンに、必要に応じて所要量
の着色剤粉末、硬化剤、及び/又は、帯電制御剤を添加
混合して均一に分散させ、一般に0.5〜4時間、好まし
くは1〜3時間 攪拌を続けると極性基を有する重合体
の一次粒子と着色剤粒子は次第に凝集して0.05〜5μm
の平均粒子径をもった二次粒子に成長する。このような
分散体を更にそのまま、一般に0.5〜3時間、好適には
1〜2時間攪拌を続けると二次粒子が更に凝集して3〜
20μmの平均粒子径をもった会合粒子に成長する。該会
合粒子を乾燥して粉体粒子を得る。
【0019】本発明の粉体粒子の最も好適な製法では、
上記の会合粒子の分散液を、更に、粉体を構成する重合
体のTg以上、Tgより85℃高い温度以下の温度に1〜6
時間、好適には2〜4時間攪拌を続けると二次粒子間の
接触部分の少くとも一部が造膜融着した会合粒子が生成
し、該会合粒子を乾燥して、粉体粒子を得る。このよう
な会合粒子は、二次粒子間が造膜融着しているので、貯
蔵、輸送、塗装時に殆んど崩壊することが無いので静電
塗装用粉体塗料としては特に好適である。
【0020】上記の方法で得られた粉体粒子を更に本発
明の粒子の形状に調整するため、ハイブリダイゼーショ
ン装置[(株)奈良機械製作所製]等の機器により処理
する、加熱処理をして粒子表面を一部溶融する等の方法
をとってもよい。
【0021】本発明の粉体粒子を製造する際に使用され
る樹脂の主成分としては、一般には粉体塗料を製造する
場合に結着樹脂としてもちいられているものであれば、
どのような樹脂であってもよく、例えば、ポリスチレン
系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリスチレン−
(メタ)アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリ
アミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテル
系樹脂、ポリスルフォン系樹脂、ポリエステル系樹脂、
エポキシ樹脂、ブタジエン系樹脂等の熱可塑性樹脂、あ
るいは尿素樹脂、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、エポキシ
樹脂等の熱硬化性樹脂、さらにはこれらの共重合体、ブ
ロック重合体、グラフト共重合体およびポリマーブレン
ド等を用いることができるが、ポリスチレン系樹脂、ポ
リ(メタ)アクリル系樹脂、ポリスチレン−(メタ)ア
クリル系樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂から
選ばれた樹脂が好ましく、特にポリスチレン系樹脂、ポ
リ(メタ)アクリル系樹脂、ポリスチレン−(メタ)ア
クリル系樹脂から選ばれた樹脂が好ましい。
【0022】なお、上記樹脂としては、例えば、熱可塑
性樹脂のような完全なポリマーの状態にあるものに限ら
れず、熱硬化性樹脂におけるようなオリゴマーまたはプ
レポリマー等を含んだものを用いることも可能であり、
好ましくは共重合体、ブロック重合体、グラフト共重合
体およびポリマーブレンドが挙げられる。
【0023】上記ポリスチレン系樹脂を形成するビニル
単量体の例としては、スチレン、o-メチル スチレン、m
-メチルスチレン、p-メチルスチレン、α-メチルスチレ
ン、p-エチ ルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、p-n-
ブチルスチレン、p-t-ブチルスチレン、p-n-ヘキシルス
チレン、p-n-オクチルスチレン、p-n-ノニルスチレン、
p-n-デシルスチレン、p-n-ドデシルスチレン、p-メトキ
シスチレン、p-フエニルスチレン、p-クロルスチレン、
3,4-ジクロルスチレン、p-クロロメチルスチレンなどを
挙げることができ、スチレンが特に好ましい。
【0024】ポリ(メタ)アクリル酸系樹脂を形成する単
量体の例としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸i-ブチル、アクリ
ル酸プロピル、アクリル酸n-オクチル、アクリル酸ドデ
シル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2-エチルヘキシ
ル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2-クロルエチ
ル、α-クロルアクリル酸メチル、メタアクリル酸メチ
ル、メタア クリル酸エチル、メタアクリル酸プロピ
ル、メタアクリル酸n-ブチル、メタアクリル酸i-ブチ
ル、メタアクリル酸n-オクチル、メタアクリル酸ドデシ
ル、メタアクリル酸ラウリル、メタアクリル酸2-エチル
ヘキシル、メタアクリル酸ステアリルを挙げることがで
きるが、中でも炭素数1〜12、好ましくは3〜8の脂肪
族アルコールの(メタ)アクリル酸エステルを1種または
2種以上を組み合せて用いられる。
【0025】前記重合体微粒子を構成する樹脂には極性
基が含有されることが好ましい。樹脂中に含有される極
性基としてはカルボキシル基、スルホン基、燐酸基、ホ
ルミル基等の酸性極性基:アミノ基等の塩基性極性基:
アミド基、ヒドロキシル基、シアノ基、エポキシ基等の
中性極性基等が挙げられる。上記極性基は極性基を有す
る単量体の共重合、極性基を持つ低分子の縮合重合、付
加重合、重合体に反応により極性基を導入する方法等に
よって得られる。
【0026】上記極性基を持つ単量体、あるいは低分子
は全反応材料中好ましくは0.01〜50重量%、更に好まし
くは0.1〜30重量%使用できる。
【0027】上記極性基を有する単量体中、酸性極性基
を有する単量体としては、例えば、カルボキシル基を有
するα、β-エチレン性不飽和化合物及びスルホン基を
有するα,β-エチレン性不飽和化合物を挙げることが
できる。
【0028】上記カルボキシル基を有するα,β-エチ
レン性不飽和化合物としては、例えば、アクリル酸、メ
タアクリル酸、フマ−ル酸、マレイン酸、イタコン酸、
ケイ皮酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノブチ
ルエステル、マレイン酸モノオクチルエステルを挙げる
ことができる。上記スルホン基を有するα,β-エチレ
ン性不飽和化合物としては例えば、スルホン化エチレ
ン、そのNa塩、アリルスルホコハク酸、アリルスルホコ
ハク酸オクチルを挙げることができる。
【0029】上記極性基を有する単量体中、塩基性極性
基を有する単量体としては、例えば、アミノ基、アミノ
基の塩及び4級アンモニウム基を有する炭素原子数1〜1
2、好ましくは2〜8、特に、好ましくは炭素原子数2の
脂肪族アルコールの(メタ)アクリル酸エステル、Nを
環員として有する複素環基で置換されたビニ−ル化合物
及びN,N-ジアリル-アルキルアミンあるいはその4級アン
モニウム塩を挙げることができる。中でも、アミノ基、
アミノ基の塩あるいは4級アンモニウム基を有する脂肪
族アルコ−ルの(メタ)アクリル酸エステルが塩基性を
有するコモノマ−として好ましく用いられる。
【0030】上記アミン基、アミノ基の塩あるいは4級
アンモニウム基を有する脂肪族アルコ−ルの(メタ)ア
クリル酸エステルとしては、例えば、ジメチルアミノエ
チルアクリレ−ト、ジメチルアミノエチルメタクリレ−
ト、ジエチルアミノエチルアクリレ−ト、ジエチルアミ
ノエチルメタクリレ−ト、これらの4級塩、3-ジメチル
アミノフェニルアクリレ−ト、2-ヒドロキシ-3-メタク
リルオキシプロピルトリメチルアンモニウム塩等を挙げ
ることができる。
【0031】上記Nを環員として有する複素環基で置換
されたビニ−ル化合物としては、例えば、ビニルピリジ
ン、ビニルピロリドン、ビニルN-メチルピリジニウムク
ロリド、ビニルN-エチルピリジニウムクロリド等を挙げ
ることができる。上記N,N-ジアリル-アルキルアミンと
しては、例えば、N,N-ジアリルメチルアンモニウムクロ
リド、N,N-ジアリルエチルアンモニウムクロリド等を挙
げることができる。
【0032】上記極性基を有する単量体中、中性極性基
を有する単量体としては、(メタ)アクリル酸アミドあ
るいは随意N上で炭素原子数1〜18のアルキル基でモノ又
はジ−置換された(メタ)アクリル酸アミド、水酸基を
有する(メタ)アクリル酸エステル、シアノ基を有する
(メタ)アクリロニトリル、エポキシ基を有する(メ
タ)アクリログリシジル、(メタ)アリールアルコール
のアルキルグリシジルエーテル等が挙げられる。
【0033】上記(メタ)アクリル酸アミドあるいは随
意N上で炭素原子数1〜18のアルキル基でモノまたはジ−
置換された(メタ)アクリル酸アミドとしては、例え
ば、アクリルアミド、N-ブチルアクリルアミド、N,N-ジ
ブチルアクリルアミド、ピペリジルアクリルアミド、メ
タクリルアミド、N-ブチルメタクリルアミド、N,N-ジメ
チルアクリルアミド、N-オクタデシルアクリルアミド等
を挙げることができる。
【0034】上記水酸基を有する(メタ)アクリル酸エ
ステルとしては(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチ
ル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル等を挙
げることができる。
【0035】上記エポキシ基を有する(メタ)アクリロ
グリシジルとしては、(メタ)アクリル酸グリシジル、
(メタ)アクリル酸β−メチルグリシジル、(メタ)ア
クリル酸N−グリシジルアミドを挙げることができる。
【0036】前記縮合重合或いは付加重合に使用される
カルボキシル基を極性基として有する低分子としては、
テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸無水フタル酸、
ベンゼン1・2・4トリカルボン酸、ベンゼン1・2・5トリカル
ボン酸、ナフタレン2・5・7トリカルボン酸、ナフタレン1
・2・4トリカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸;シュウ
酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ヘ
キサヒドロ無水フタル酸、イタコン酸、マレイン酸、フ
マル酸、メサコン酸、シトラコン酸、1・2・4ブタントリ
カルボン酸、ヘキサン1・2・5トリカルボン酸、1・3−ジカ
ルボキシ−2−カルボキシメチルプロペン、1・3−ジカル
ボキシ−2−メチル−2−カルボキシメチルプロパン、テ
トラ(カルボキシメチル)メタン、オクタン1・2・7・8テ
トラカルボン酸、無水マレイン酸等の脂肪族カルボン
酸;テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、メ
チルテトラヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル
酸、メチルハイミック酸、トリアルキルテトラヒドロフ
タル酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸等の脂環式
カルボン酸及びそれらの無水物等があげられる。
【0037】前記縮合重合或いは付加重合に使用される
アミノ基を極性基として有する低分子としては、エチレ
ンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテト
ラミン、テトラエチレンベンタミン、ジプロピレンジア
ミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ヘキサメチレン
ジアミン等の鎖状脂肪族アミン;メンセンジアミン、イ
ソフォロンジアミン、ビス(4−アミノ−3−メチルジン
クロヘキシル)メタン、ジアミノジンクロヘキシルメタ
ン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、N−アミノ
エチルピペラジン等の環状アミン;メタフェニレンジア
ミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニル
スルフォン、ジアミノジエチルジフェニルメタン等の芳
香族アミン等があげられる。
【0038】前記縮合重合或いは付加重合に使用される
水酸基を極性基として有する低分子としては、水、エチ
レングリコール、プロピレングリコール、へキシレング
リコール、グリセリン、トリメチレンプロパン、ヘキサ
ントリオール、トリエタノールアミン、ジグリセリン、
ペンタエリスリトール、メチルグリコジット等の脂肪族
ジオール;1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタ
ン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等の
脂肪族のヒドロキシフェニル置換物、ポリオキシエチレ
ン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロ
パン、ポリオキシエチレン(4,0)−2,2−ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン
(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン等エーテル化ビスフェノール化合物等があげられる。
【0039】前記縮合重合或いは付加重合に使用される
極性基を有するその他の低分子として、上記各種化合物
に更にスルフォン基、燐酸基、ホルミル基等が結合した
化合物等も使用できる。
【0040】本発明における重合体微粒子は乳化重合法
により好適に製造される。乳化重合に際して利用される
界面活性剤の例としては非イオン界面活性剤、アニオン
界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤など
が例示される。
【0041】上記の非イオン界面活性剤としては、例え
ば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシ
エチレンステアリルエーテル等のポリオキシアルキレン
アルキルエーテル類;ポリオキシエチレンオクチルフェ
ノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノール
エーテル等のポリオキシアルキレンアルキルフェノール
エーテル類;ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモ
ノステアレート、ソルビタントリオレエート等のソルビ
タン脂肪酸エステル類;ポリオキシエチレンソルビタン
モノラウレート等のポリオキシアルキレンソルビタン脂
肪酸エステル類;ポリオキシエチレンモノラウレート、
ポリオキシエチレンモノステアレート等のポリオキシア
ルキレン脂肪酸エステル類;オレイン酸モノグリセリ
ド、ステアリン酸モノグリセリド等のグリセリン脂肪酸
エステル類;ポリオキシエチレン・ポリプロピレン・ブ
ロックコポリマー;等を挙げることができる。
【0042】アニオン界面活性剤としては、例えば、ス
テアリン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリ
ン酸ナトリウム等の脂肪酸塩類;ドデシルベンゼンスル
ホン酸ナトリウム等のアルキルアリールスルホン酸塩
類;ラウリル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸エステル
塩類;モノオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ジオク
チルスルホコハク酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラ
ウリルスルホコハク酸ナトリウム等のアルキルスルホコ
ハク酸エステル塩及びその誘導体類;例えば、ポリオキ
シエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム等のポリオ
キシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステル塩類;ポ
リオキシエチレンノニルフェノールエーテル硫酸ソーダ
等のポリオキシアルキレンアルキルアリールエーテル硫
酸エステル塩類;等を挙げることができる。
【0043】カチオン界面活性剤としては、例えば、ラ
ウリルアミンアセテート等のアルキルアミン塩;ラウリ
ルトリメチルアンモニウムクロリド、アルキルベンジル
ジメチルアンモニウムクロリド等の第4級アンモニウム
塩;ポリオキシエチルアルキルアミン;等が挙げられ、
また、両性界面活性剤類としては、例えば、ラウリルベ
タインなどのアルキルベタイン等を挙げることができ
る。
【0044】また、これらの界面活性剤のアルキル基の
水素の一部をフッ素で置換したものも使用可能である。
【0045】更に、これら界面活性剤の分子構造中にラ
ジカル共重合性不飽和結合を有する、いわゆる反応性界
面活性剤も使用することができ、このような反応性界面
活性剤としては、スルホコハク酸塩型反応性界面活性
剤、アルケニルコハク酸塩型反応性界面活性剤を挙げる
ことができる。
【0046】このようなスルホコハク酸塩型反応性アニ
オン系界面活性剤の具体例としては、「ラテムル S-12
0」、「ラテムル S-120A」、「ラテムル S-180」、「ラ
テムル S-180A」〔商品名、以上花王(株)製〕、「エレ
ミノール JS-2」〔商品名、(株)三洋化成製〕等を例示
することができ、また、アルケニルコハク酸塩型アニオ
ン系反応性界面活性剤の具体例としては、「ラテムル A
SK」〔商品名、花王(株)製〕等を例示することができ
る。
【0047】更に、本発明において好適に使用すること
のできる反応性アニオン系界面活性剤としては、炭素数
3〜5の脂肪族不飽和カルボン酸のスルホアルキル(炭素
数1〜4)エステル塩型界面活性剤、例えば、2-スルホエ
チル(メタ)アクリレートナトリウム塩、3-スルホプロピ
ル(メタ)アクリレートアンモニウム塩などの(メ タ)ア
クリル酸スルホアルキルエステル塩型界面活性剤;スル
ホプロピルマレイ ン酸アルキルエステルナトリウム
塩、スルホプロピルマレイン酸ポリオキシエチレンアル
キルエステルアンモニウム塩、スルホエチルフマル酸ポ
リオキシエチレンアルキルエステルアンモニウム塩、ス
ルホエチルフマル酸アルキルジエステル塩などの脂肪族
不飽和ジカルボン酸アルキルスルホアルキルジエステル
塩型界面活性剤を挙げることができる。
【0048】さらにまた、反応性アニオン系界面活性剤
としては、例えば、マレイン酸ジポリエチレングリコー
ルエステルアルキルフェノールエーテル硫酸エステル
塩、フタル酸ジヒドロキシエチルエステル(メタ)アクリ
レート硫酸エステル塩、1-アリロキシ-3-アルキルフェ
ノキシ-2-ポリオキシエチレングリセロールエーテル硫
酸エステル塩〔「アデカソープ SE-10N」(商品名)、
旭電化(株)製〕、ポリオキシエチレンアルキルアルケニ
ルフェノール硫酸エステル塩〔「アクアロン」(商品
名)、第一工業製薬(株)製〕などを使用することもでき
る。
【0049】これらの界面活性剤はそれぞれ単独でまた
は適宜組合せて使用することができ、また上記の反応性
アニオン系界面活性剤は必要に応じて、前述した通常の
(非反応性)のアニオン系界面活性剤類及び/又は非イ
オン界面活性剤類と適宜組合せて使用することができ
る。
【0050】これらの界面活性剤のうち、乳化重合時の
凝集物発生の少なさなどの観点より、非イオン界面活性
剤類としては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル
類、ポリオキシアルキレンアルキルフェノールエーテル
類;陰イオン界面活性剤類としては、アルキルアリール
スルホン酸塩類;アルキル硫酸塩類;アルキルスルホコ
ハク酸エステル塩及びその誘導体類;ポリオキシアルキ
レンアルキルエーテル硫酸エステル塩類;ポリオキシア
ルキレンアルキルフェノールエーテル硫酸エステル塩
類;等の使用が好ましい。また、基材への密着性や耐水
性等の物性の優秀さの観点より、反応性界面活性剤の使
用も推奨できる。
【0051】これらの界面活性剤は、前記単量体(a)〜
(c)の合計重量に基いて、約0.03〜10重量%、より好ま
しくは約0.05〜7重量%、特に約0.1〜5重量%の如き
使用量を例示することができる。
【0052】本発明に用いる重合体の乳化重合に際して
利用できる前記の保護コロイドの例としては、例えば、
部分ケン化ポリビニルアルコール、完全ケン化ポリビニ
ルアルコール、変性ポリビニルアルコール等のポリビニ
ルアルコール類;例えば、ヒドロキシエチルセルロー
ス、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチル
セルロース塩等のセルロース誘導体;グアーガムなどの
天然多糖類;などが挙げられる。これらは、単独でも複
数種併用の態様でも利用できる。その使用量は適宜に選
択できるが、例えば、使用する前記単量体の合計重量に
基づいて、0〜約10重量%、好ましくは約0.05〜5重量
%、特に好ましくは約0.05〜2重量%の如き使用量を例
示することができる。
【0053】これらの界面活性剤及び保護コロイドは好
適範囲を越えて多く使用すると塗膜の耐水性が劣る傾向
にあり、少な過ぎると塗料の吹き付け性が劣る傾向にあ
る。
【0054】更に、本発明に用いる重合体の乳化重合に
際して利用する重合開始剤の例としては、例えば、過硫
酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムな
どの如き過硫酸塩類;例えば、t-ブチルヒドロパーオキ
シド、クメンヒドロパーオキシド、p-メンタンヒドロパ
ーオキシドなどの如き有機過酸化物類;過酸化水素など
を例示することができる。これらも一種もしくは複数種
併用のいずれの態様でも利用できる。その使用量は適当
に選択できるが、使用する単量体類の合計重量に基づい
て、例えば約0.05〜1重量%、より好ましくは約0.1〜
0.7重量%、特には、約0.1〜0.5重量%の如き使用量を
例示することができる。
【0055】また更に、重合体の乳化重合に際して、所
望により、還元剤を併用することができる。その例とし
ては、アスコルビン酸、酒石酸、クエン酸、ブドウ糖な
どの還元性有機化合物;チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナ
トリウム、重亜硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウ
ムなどの還元性無機化合物を例示できる。その使用量は
適当に選択できるが、例えば、使用する単量体類の合計
重量に基いて、約0.05〜1重量%の如き使用量を例示す
ることができる。
【0056】乳化重合反応の実施に際しては、予め所定
の界面活性剤の全量を反応系に添加することもできる
が、一部を予め反応系に添加して反応を開始し、残部を
反応中に連続的に添加もしくは間隔をおいて分割添加す
ることもでき、好ましい。また、単量体、更には、所望
により他の変性用共単量体についても、そのまま一括添
加、或いは分割添加、或は又連続添加することができる
が、反応制御の上から連続添加することが好ましい。
【0057】前述の界面活性剤、重合開始剤の以外に、
乳化重合中にpH調整剤、重合度調節剤、消泡剤などを適
宜添加できる。
【0058】本発明で用いられる重合体微粒子を形成す
る樹脂のTgは−90〜100℃、好ましくは、−30〜80℃、
最も好ましくは、−10〜60℃であり、またそのゲル化度
は、アセトン還流下ソックスレー抽出時の不溶分で表わ
して0〜99.9重量%、好ましくは0〜30重量%である。
Tgが上記上限値を越えると、焼付性、平滑性が悪くな
るなどの傾向があり、また上記下限値未満であれば、粉
体塗料の流動性が低下するなどの傾向がある。一方、ゲ
ル化度が50重量%以下であれば、焼付性、平滑性が悪く
なるなどの傾向が回避できるので好ましい。
【0059】本発明の粉体塗料を構成する粉体粒子は、
重合体樹脂100重量部当り、着色剤を好ましくは0〜300
重量部、更に好ましくは0〜200重量部、最も好ましく
はO〜100重量部%含有することができる。
【0060】本発明で用いることのできる上記着色剤と
しては、無機顔料、有機顔料などの顔料類;有機染料な
どの染料類を例示でき、これらは必要に応じて2種以上
組合せて用いることができる。
【0061】上記の無機顔料としては、例えば、亜鉛
粉、鉄粉、銅粉等の金属粉系顔料;例えば、マグネタイ
ト、フェライト、ベンガラ、酸化チタン、亜鉛華、シリ
カ、酸化クロム、ウルトラマリーン、コバルト青、セル
リアンブルー、ミネラルバイオレット、四酸化三鉛等の
金属酸化物系顔料;例えば、カーボンブラック、サーマ
トミックカーボン、ランプブラック、フアーネスブラッ
ク等のカーボン系顔料;例えば、硫化亜鉛、カドミウム
レッド、セレンレッド、硫化水銀、カドミウムイエロー
等の硫化物系顔料;例えば、モリブデンレッド、バリウ
ムイエロー、ストロンチウムイエロー、クロムイエロー
等のクロム酸塩系顔料;例えば、ミロリブルー等のフェ
ロシアン化化合物系顔料;などが好適である。
【0062】また前記の有機顔料としては、例えば、ハ
ンザイエロー G、ベンジジンイエロー、ベンジジンオレ
ンジ、パーマネントレッド 4R、ピラゾロンレッド、リ
ソールレッド、ブリリアントスカーレット G、ボンマル
ーンライト等のアゾ系顔料;例えば、オレンジII、アシ
ットオレンジ R、エオキシン、キノリンイエロー、ター
トラジンイエロー、アシッドグリーン、ピーコックブル
ー、アルカリブルー等の染料を沈殿剤により沈殿したも
のや、ローダミン、マゼンタ、マラカイトグリーン、メ
チルバイオレット、ビクトリアブルー等の染料をタンニ
ン酸、吐酒石、PTA、PMA、PTMAなどで沈殿したもの等の
酸性染料系顔料及び塩基性染料系顔料;例えば、ヒドロ
キシアンスラキノン類の金属塩類、アリザリンマーダー
レーキ等の媒染染料系顔料;例えば、フタロシアニンブ
ルー、スルホン化銅フタロシアニン等のフタロシアニン
系顔料;例えばキナクリドンレッド、キナクリドンバイ
オレット、カルバゾールジオキサジンバイオレット等の
キナクリドン系顔料及びジオキサン系顔料;例えば、有
機蛍光顔料、アニリンブラック等のその他の有機顔料;
などが挙げられる。
【0063】また、前記の有機染料としては、ニグロシ
ン染料、アニリン染料が用いられる。
【0064】本発明の粉体塗料を構成する粉体粒子は、
重合体100重量部当り、硬化剤を好ましくは0〜300重量
部、更に好ましくは1〜200重量部、最も好ましくは3
〜100重量部含有することができる。このような硬化剤
としては、固体状または疎水性液体状のものの水分散物
が用いられる。これら硬化剤は所望により1種または2
種以上を適宜組合わせて用いることができる。
【0065】上記硬化剤としては、水分散性ブロックイ
ソシアネート、水分散性エポキシ樹脂、水分散性アミノ
樹脂、水分散性アジリジン化合物、多価カルボン酸等が
好適である。
【0066】本発明の粉体粒子は、必要に応じ、さらに
帯電制御剤を含有させることができる。このような帯電
制御剤としては、プラス用としてニグロシン系の電子供
与性染料、その他ナフテン酸または高級脂肪酸の金属
塩、アルコキシル化アミン、四級アンモニウム塩、アル
キルアミド、キレート、顔料、フッ素処理活性剤など;
マイナス用として電子受容性の有機錯体、その他塩素化
パラフイン、塩素化ポリエステル、酸基過剰のポリエス
テル、銅フタロシアニンのスルホニルアミンなどが例示
できる。
【0067】本発明の粉体塗料は上記の方法で得られた
粉体粒子にシリカが添加されて粉体塗料とされる。平滑
性改良材、流動化剤使用することができる。
【0068】上記シリカとしては、例えば、乾式法によ
る無水ケイ酸、湿式法による含水ケイ酸、合成ケイ酸塩
等の微粉末を例示できる。
【0069】上記の乾式法による無水ケイ酸とは、ハ
ロゲン化ケイ酸の熱分解;ケイ砂を加熱還元し、気化
したSiOの空気酸化;有機ケイ素化合物の熱分解;
等の製造方法でつくられるもの。
【0070】前記の湿式法による含水ケイ酸とは、ケ
イ酸ソーダの熱分解;アルカリ土類金属ケイ酸塩の熱
分解;オルガノゲルの加圧分解;過リン酸石灰肥料
製造時の副生物;等がある。
【0071】前記の合成ケイ酸塩とは、ケイ酸ソーダ
とアルミニウムまたはカルシウムの可溶性塩との反応;
天然ケイ酸叉はケイ酸塩とアルカリ土類金属の水酸化
物との水熱反応;等の製造方法でつくられるもの。
【0072】これらシリカは、一般に、平均粒径200μ
以下(2次粒子)、表面 積 10m2/g以上の超微細なか
さ高い白色粉末であり、乾式法無水ケイ酸として、例え
ば、レオロシール GS13、レオロシール QS102、レオロ
シール QS30、レオロシール QS38〔以上、徳山曹達(株)
製〕、アエロジル 130、アエロジル 200、ア エロジル
300、アエロジル 380、アエロジル OX50、アエロジル T
T600、アエロ ジル MOX80、アエロジル MOX170、アエロ
ジル COX84、アエロジル R972、アエロジル R974〔以
上、日本アエロジル(株)製〕;
【0073】湿式法含水ケイ酸として、例えば、スター
シル−S〔神島化学工業(株)製〕、カープレックス #6
7、カープレックス #80、カープレックス #1120、カー
プレックス #100、カープレックス XR、カープレックス
22S、カープレックス CS-5、カープレックス CS-7、カ
ープレックス CS-701〔以上、シオノギ製薬(株)製〕、
トクシールU、カープレックス UR、カープレックス G
u、カープレックス AL-1、カープレックス US〔以上、
徳山曹達(株)製〕、
【0074】ニップシール VN3、ニップシール AQ、ニ
ップシール LP、ニップシール ER、ニップシール NS、
ニップシール NS-P、ニップシール NS-T、ニップシール
NS-K、ニップシール NA、ニップシール L300、ニップ
シール N300A、ニップシール K300、ニップシール G30
0、ニップシール E150K、ニップシール E150J、ニップ
シール E200、ニップシール E220、ニップシール E220A
〔以上、日本シリカ工業(株)製〕、シルトン R-2、シル
トンA〔以上、水沢化学工業(株)製〕;
【0075】合成ケイ酸塩として、例えば、スターレッ
クスL〔神島化学工業(株)製〕、シルモスT〔白石工業
(株)製〕、ソーレックス CM、フローライトR〔以上、
徳山曹達(株)製〕、ミストロンベーパー、サイプラボン
ド〔以上、日本ミストロン(株)製〕等の商品名で市販さ
れているものを挙げることができ、特に無水珪酸や含水
珪酸又は含水珪酸塩をシリコンオイル等で表面処理して
得られた疎水性シリカがが好ましい。
【0076】シリカの添加量は 粉体塗料100重量部当り
好ましくは約0.01〜5重量部、更に好ましくは約0.1〜
1重量部用いられる。添加量が上記上限値を超えると塗
膜の外観や光沢が低下し、上記下限値未満であると粉体
粒子の流動性が低下する。シリカの1次粒子の平均粒子
径は1μm以下が好ましく、更に好ましくは0.5μm以下
であり、更に好ましくは0.3μm以下である。粒子径が上
記上限値を超えると粉体粒子の流動性向上の効果が低下
する。シリカの添加はただ単にスーパーミキサーやヘン
シェルミキサー等の一般的に使用されているミキサーで
混合して添加することができる。
【0077】本発明の粉体塗料には、更に平滑性改良剤
を使用することができる。
【0078】上記平滑性改良剤の例としては、オレフィ
ン系樹脂(低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピ
レン、酸化ポリエチレン、ポリ四弗化エチレンなど)、
エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン-ブタジエ
ン系共重合体(モノマ−比5/95〜30 /70)、オレフ
ィン系共重合体(エチレン-アクリル酸共重合体、エチ
レン-アクリル酸エステル共重合体、エチレン-メタクリ
ル酸共重合体、エチレン-メタクリル酸エステル共重合
体、エチレン-塩化ビニル共重合体、エチレン-酢酸ビニ
ル共重合体、アイオノマー樹脂)、ポリビニルピロリド
ン、メチルビニルエーテル- 無水マレイン酸共重合体、
マレイン酸-フエノール樹脂、フエノール変性テルペ ン
樹脂などがあげられ、好ましくはオレフイン系樹脂など
である。粉体粒子が会合法により得られる場合にはこれ
ら樹脂は水分散エマルジョンとして、重合体微粒子の水
分散液と混合して、その後凝集行程を取るのが好まし
い。
【0079】また本発明の粉体塗料は耐湿性向上の目的
でシランカップリング剤及びチタンカップリング剤で表
面を処理してもよい。これらのカップリング剤は1種ま
たは2種以上を必要に応じて組合せて使用してもよい。
【0080】本発明の粉体塗料は上記のごとく製造した
特定の形状係数を有する粉体粒子からなるもので、帯電
量が安定し帯電量分布も均一になることから塗料粉体の
流動性を損なうことがなく、その結果平滑な塗膜や薄膜
化を可能とする粉体塗料が得られる。
【0081】本発明の粉体塗料の塗料塗布厚みに制限は
ないが、好ましくは5〜100μm、更に好ましくは10〜40
μm、特に好ましくは15〜35μmであって、通常の粉体塗
料に較べて薄い塗膜でも、均一、平滑で隠蔽性のある塗
膜が得られる。本発明の粉体塗料は、静電塗装あるいは
流動浸漬によって、各種金属板、プラスチック、材木、
無機材料等に塗装でき、該基材に意匠性、機能性を付与
できる。
【0082】
【実施例】以下に実施例により本発明を具体的に説明す
る。なお、本実施例における試験方法及び評価方法は以
下のとおりである。
【0083】(1) 粒子径 (a)粉体粒子 粉体粒子試料をコ−ルタ−マルチサイザ−((株)日科
機製)を使用し、100μオリフィスをセットして、重量
平均粒子径を測定した。 (b)シリカ粒子 シリカの1次粒子の平均粒子径(dA)は、BET法に
より比表面積(SBET)を測定し、シリカの比重(ρ)
との関係から下記の公式により算出した。 dA=6000÷(ρ・SBET)
【0084】(2) S値の測定方法 粉体粒子試料をLUZEX 3U((株)ニコン製)にて画像
処理を行いS値を求めた。この時、測定個数は、100個
でその平均値をS値とした。
【0085】(3) 粉体流動性 粉体塗料試料を、パウダ−テスタ−[ホソカワミクロン
(株)製]を使用し、安息角を測定した。
【0086】(4) 塗装作業性 下記市販の静電塗装装置で塗装し、粉体塗料のガンへの
供給の安定性及び吐出の安定性を観察して評価した。 静電塗装装置 A:小野田セメント(株)製 GX−3600S B:ホソカワミクロン(株)製 EXB56735型 C:ランズバーグ・インダストリー(株)製 MPS1
−F 評価 ○:塗料粉体がガンから連続的に吐出し、スムーズに塗
装できる。 △:塗料粉体の吐出が不連続で、塗装作業性が悪い。 ×:塗料の流動性が悪く、ガンから塗料が吐出されな
い。
【0087】(5) 試験片の作成 JIS G-3141に定める自動車用鋼板に、日本ペイント
(株)製のカチオン電着塗料「U-600」 を用いて電着塗
装した鋼板(以下、ED板と称することがある)(厚さ0.
8×100×200mmのもの)に、市販のコロナ帯電方式スプ
レーガンを用いて粉体塗料を膜厚が30μmになるように
静電塗装した。負荷された電圧は60kvで、粒子は負に荷
電された。次いで180℃で30分間焼付けて試験片とし
た。
【0088】(6) 光沢 東京電色(株)「カラーアナライザー TOPSCAN MODEL TC-
1800 MKII」を用いて、(5)により得られた試験片の60゜
鏡面光沢値を測定した。
【0089】(7) 密着性 前(5)項において、乾燥膜厚が約30μmとなるように塗装
して得た試験片を、ゴバン目試験機〔スガ試験機(株)
製〕を用いて、表から縦、横それぞれ1mm間隔で基材に
達する深さのカット線を入れて1cm2中に100個のゴバン
目を作製する。このゴバン目に24mm巾のセロハンテープ
〔ニチバン(株)製〕を貼り付け、手で素速く180゜剥離を
行い、塗膜の残存した目を数えて塗膜残存目数/100と
表示する。
【0090】(8) 耐衝撃性 前(5)項において、試験片をJIS K-5400に準じてデュポ
ン式耐衝撃テストを行う。この時の条件は、試験器に半
径6.35±0.03mmの撃ち型と受け台を取り付け、試験片の
塗膜面を上向きにしてその間に挟み、質量500±1gの重
りを最大50cmの高さから撃ち型の上に落とし、塗膜にハ
ガレ、クラック等の損傷を与えない最大の高さで評価す
る。
【0091】(9)下地隠蔽性 前(5)項において、乾燥膜厚が約30μmとなるように塗装
する代わりに、乾燥膜厚が約20μmとなるように塗装し
て試験片を得、下記の基準に従って、目視により外見を
評価した。 ○・・・下地が透けて見えず。 △・・・凹凸のため、凹部の下地がやや透けて見える。 ×・・・凹凸が激しく、凹部の下地が透けて斑点に見え
る。
【0092】実施例1 撹拌機、還流冷却機および温度計を備えた反応容器に、
水100重量部、ノニオン界面活性剤「エマルゲン 950」
〔(商品名);花王(株)製〕1重量部、アニオン界面活性
剤「ネオゲン R」〔(商品名);花王(株)製〕1.5重量部
及び重合開始剤過硫酸カリウム(KPS)0.5重量部を仕込
み、窒素フローしながら75℃に昇温した。次に反応容器
内を同温度に保ちながら、スチレン(St)50重量部、ア
クリル酸ブチル(BA)35重量部、メタアクリル酸グリシ
ジル(GMA)15重量部、さらに2-メルカプトエタノ−ル
5重量部からなる単量体混合物を3時間連続的に添加し
て、更に2時間75℃で保持し、計5時間重合させて固形
分約50重量%の重合体エマルジョンを得た。
【0093】次に、得られた重合体エマルジョン200重
量部、ドデカ二酸12重量部、酸化チタン(TiO2)〔CR-8
0:石原産業(株)製〕30重量部及び水400重量部の混合
物を、スラッシャーで分散攪拌しながら硝酸を添加し、
PHを1.2に調整し、約30℃で2時間保持した。この間
顕微鏡で観察して、重合体粒子同士が約1μmの二次粒
子に成長するのが確認された。その後、さらに攪拌しな
がら75℃に加温して3時間保持した。この間顕微鏡で観
察して、重合体粒子同士が約8μmの会合粒子に成長す
るのが確認された。冷却して、得られた水 性スラリー
状物をブフナー濾過、水洗し、50℃真空乾燥10時間させ
て粉体粒子を調製した。
【0094】得られた粉体粒子は、S値が120.1であっ
た。得られた粉体粒子100重量部にシリカ〔「アエロジ
ル R-972」 平均粒子径=0.016μm〔日本アエロジル
(株)製〕を0.5重量部添加し、ヘンシェルミキサー中で
攪拌して混合し、粉体塗料とした。該粉体塗料の軟化点
は100℃、平均粒子径は7.8μmであった。該粉体塗料を
用い、前記(5)に従って塗装試験片を作成した。該粉体
塗料の性状及び塗膜の物性測定結果を第1表に示す。該
粉体塗料は小粒子径であるのにもかかわらず、安息角は
小さく、粉体の流動性が良好であって、その結果として
塗装作業性が良好であった。又塗装塗膜は、平滑で光沢
のある塗膜であり、薄膜塗装した場合にも隠蔽性のある
ものであった。
【0095】実施例2 実施例1において、St 50重量部、BA 35重量部を用いる
代わりに、メタアクリル酸メチル(MMA)45重量部、BA
40重量部を用いる以外は実施例1と同様にして平均粒子
径が8.9μmの粉体粒子を得、画像処理を行い、実施例1
と同様にしてシリカを添加し、粉体塗料を調製し、前記
(5)に従って塗装試験片を作成した。該粉体塗料の性状
及び塗膜の物性測定結果を第1表に示す。
【0096】実施例3 実施例1と同様にして重合体エマルジョン、粉体粒子を
得た。シリカ〔「アエロジル R-972」日本アエロジル
(株)製〕を添加する代わりに、シリカ〔「アエロジル R
-974」平均粒径=0.012μm 日本アエロジル(株)製〕を
添加する以外は実施例1と同様にして粉体塗料を調製
し、前記(5)に従って塗装試験片を作成した。該粉体塗
料の性状及び塗膜の物性測定結果を第1表に示す。
【0097】実施例4 実施例1と同様の反応容器に、水300重量部、ポリビニ
ルアルコール〔ゴーセノールKH-17:日本合成化学工業
(株)製〕1.2重量部を仕込み、溶解する。ここにSt 50
重量部、BA 35重量部、GMA 15重量部、過酸化ベンゾイ
ル5重量部、更に2-メルカプトエタノール5重量部の均
一な混合液を添加し、激しく攪拌し、分散させ、70℃に
加温して5時間保持した。冷却して、得られたスラリー
をブフナー濾過、水洗し、50℃で10時間真空乾燥させて
平均粒子径が約45μmの粉体粒子を得た。
【0098】該重合体100重量部、ドデカ二酸12重量
部、酸化チタン30重量部の混合物を溶融混練し、粗粉砕
した後、ラボジェットミル[日本ニューマチック工業
(株)製]を使用し、エアー圧3Kg/cm2で微粉砕し、
さらにハイブリダイゼーションシステム[(株)奈良製
作所製NHS−1型]を使用し、回転数8000rpm、標準
ローターで5分間処理した。得られた粉体をエアー分級
機[日本ニューマチック工業(株)製]を使用し、風
量、風速を調整して分級し、平均粒子径が13.8μmの粉
体粒子を得た。以下実施例1と同様にして粉体塗料を調
整し、前記(5)に従って塗装試験片を作成した。該塗
料の性状及び塗膜の物性測定結果を第1表に示す。
【0099】比較例1 実施例4において、ハイブリダイゼーション処理を行わ
ない以外は実施例4と同様にして、粉体粒子を得た。以
下実施例1と同様にして粉体塗利用を調整し、前記(5)
に従って塗装試験片を作成した。該粉体塗料の性状及び
塗膜の物性測定結果を第1表に示す。得られた粉体粒子
の安息角は大きく、流動性は不良であって、塗装中の吐
出がわずかにとぎれ気味であって、作業性が悪かった。
又その塗装塗膜は平滑性が無く、光沢が低く、薄膜塗装
をした場合には下地が十分には隠蔽されなかった。
【0100】比較例2 実施例1において、粉体を調整する工程で75℃で保持し
て会合粒子を形成する代わりに、90℃で保持して会合粒
子を形成する以外は参考例1と同様にして平均粒子径が
23.5μmの粉体を得た。以下実施例例1と同様にして粉
体粒子を得た。
【0101】
【表1】
【0102】
【発明の効果】本発明によれば、粉体塗料の粉体粒子は
流動性が良好であるため、塗装時の粉体塗料の移行がス
ムーズとなり、塗装作業性が良好である。更に、均一に
被着体上に塗装されるとともに、粒子径が小さいため、
平滑且つ光沢のある塗装塗膜が得られて、薄膜に塗装し
た場合にも隠蔽力のある塗膜が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 5/03 PNR PNS C08K 3/36 PGB C08L 25/06 KFV C09D 5/46 PND 133/04 PGB 163/00 PJP 167/00 PKW

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも、形状係数S値100.1〜200、
    平均粒子径が1〜20μmである粉体粒子と、添加された
    シリカ粒子からなることを特徴とする粉体塗料。
  2. 【請求項2】 上記粉体粒子の平均粒子径が、3〜15μ
    mである請求項1に記載の粉体塗料。
  3. 【請求項3】 上記粉体粒子の平均粒子径が、3μm以
    上、10μm未満である請求項2に記載の粉体塗料。
  4. 【請求項4】 上記粉体粒子の形状係数S値が、100.5
    〜160である請求項1〜3のいずれかに記載の粉体塗
    料。
  5. 【請求項5】 上記粉体粒子の形状係数S値が、105〜1
    40である請求項4に記載の粉体塗料。
  6. 【請求項6】 上記シリカ粒子の添加量が、0.01〜5重
    量%である請求項1〜5いずれかに記載の粉体塗料。
  7. 【請求項7】 上記シリカ粒子の1次粒子の平均粒子径
    が、1μm以下である請求項1〜5のいずれかに記載の
    粉体塗料。
  8. 【請求項8】 上記シリカ粒子が無水珪酸、含水珪酸、
    含水珪酸塩及びそれらの表面処理品から選ばれた1種以
    上である請求項1〜7のいずれかに記載の粉体塗料。
  9. 【請求項9】 上記シリカ粒子の添加方法が乾式混合法
    である請求項1〜8のいずれかに記載の粉体塗料。
  10. 【請求項10】 上記粉体粒子が重合体微粒子の2次粒
    子の会合体からなる請求項1〜9のいずれかに記載の粉
    体塗料。
  11. 【請求項11】 上記粉体粒子がポリスチレン系樹脂、
    ポリアクリル系樹脂、ポリスチレン−アクリル系樹脂、
    エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂から選ばれた樹脂を結
    着樹脂とする請求項1〜10のいずれかに記載の粉体塗
    料。
  12. 【請求項12】 少なくとも、形状係数S値100.1〜20
    0、平均粒子径が1〜20μmである粉体粒子に、シリカ粒
    子を添加することを特徴とする粉体塗料の製造方法。
  13. 【請求項13】 上記粉体粒子の平均粒子径が、3μm
    以上、10μm未満である請求項12に記載の粉体塗料の
    製造方法。
  14. 【請求項14】 上記粉体粒子の形状係数S値が、105
    〜140である請求12又は13に記載の粉体塗料の製造
    方法。
  15. 【請求項15】 上記シリカ粒子が無水珪酸、含水珪
    酸、含水珪酸塩及びそれらの表面処理品から選ばれた1
    種以上である請求項12〜14のいずれかに記載の粉体
    塗料の製造方法。
  16. 【請求項16】 上記シリカ粒子の添加方法が乾式混合
    法である請求項12〜15のいずれかに記載の粉体塗料
    の製造方法。
  17. 【請求項17】 上記粉体粒子が重合体微粒子の2次粒
    子の会合体からなる請求項12〜16のいずれかに記載
    の粉体塗料の製造方法。
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