JPS5958064A - 湿式粉体塗料の着色または調色方法 - Google Patents

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】 本発明は着色、調色を極めて容易になしうる湿式粉体塗
料の着色または調色方法に関するものである。

粉体塗料は、有機溶削を含有しない。従って、塗料の製
醗時、原材料および製品の保Ｉｎ；・我扱い運搬時、お
よび塗装加工時の引火●火災の危険、および各種作業時
の有機溶剤ガス吸引中ｉｉ１　。

史には各｛重関係作業の行わゎるｆｌ！ｌ借家物の合法
適応経済角を目等の不利●不利益から回避出来る。才た
、塗装後の焼付乾燥時の蒸散有機物が少なく開気１後処
理設１藺！ｃリ川も殆ど不要であるが極めて少６１１で
よいという利点を持っている。更に塗料そのものか粒体
を構成成分とするため、Ｑｉ　１１７１塗装によって得
られる膜厚か大きく、必要Ｈ燵１ゾを得るための省人●
省カ●省コストにも有用である。粉体塗料から得られる
塗膜性能は、粉体塗料に適用可能な原材料樹脂およ（ト
その（１ψ化機構に律則されているが、一般に極めて優
秀であり、物理的特性、化学的特性、および被塗材の美
粧仕−Ｌげ特性、更に被塗材が金属である場合の防帥防
鈷能が高い。この粉体塗料の塗装法として流動浸漬法、
静電塗装法、プラズマ溶射法である。

また粉体塗料を水相に分散せしめた湿式粉体塗料はエア
スプレー、静電スプレー、浸漬法、η１着塗装等の塗装
法に適用される。

粉体塗料および湿式粉体塗料はいずれも有機溶剤を全く
含有しないか、含有しても極めて少滑であるという長所
を利用し、塗装コストの低減を目的として製品仕上げ工
程に適用されている。

この粉体塗料は既述した長所・利点を具備するに拘わら
ず、着色・調色の自由度が小さい。

それがため、粉体塗料の製造に当っては、通常の液状塗
料によるが如き相互に異なった同種同系異色塗料の混合
による着色の調整制御、即ち調色の操作が不可能である
。従って、目的とする特定色・指定色の粉体塗料を製造
するに際しては、通常の熱混練工程前の原料乾式混合粉
砕工程においてのみ調色が実施される。目的とする特定
色・指定色を粉本塗料において得るのであれば、調製さ
れた複数原色の粉体塗料粒の混合では不可能であり、ま
た目的とする特定色・指定色に近似の粉体塗料をあらか
じめ調製しておき、しかる後に少堵の各制御原色粉体塗
料で仕上げ調色を行う方法も不可能である。即ち、着色
された通常の粉体塗料では、もし相互の原色粉体塗料を
混合すると、相・異なった色相゛粒体の混合状陣の侭で
あり、焼付は溶融硬化乾燥後の塗装塗膜の表面および内
層も、使用された各原色粉体粒の相互に融着した状態の
侭となり、異なった色相が交Ｗ　１ｌｊｔ接点在した斑
点状となり、目的とする特定色・指定色を呈する塗膜表
面を得ることにならない。特定色・指定色に近似の粉体
塗料をあらかじめ調製しておき、最冬段階で、各原色粉
体塗料を添１１■シて目的の特定色・指定色齋こ一致せ
しめようとすると、少１ｔに混在する当該添加された各
原色粉体粒が全体として極めて相に点在することになり
、塗膜の呈色制御にならず異物混入点在の如き仕北げ感
を与えることに終わってしまう。

一般に、着色顔料の、他色を自己色に引きっけ−る着色
力は、製造ロフトごとにばらつくものであり、日常商用
に供されている市場の顔料の着色力は、９５％〜１０５
％程度の中で商用取引規格として許容されている。従っ
て、粉体塗料を製造し、同一品質、同色塗料の生産ロフ
トを重ねてゆくに当っては、使用顔料の着色力要素を組
み入れると共に、極めて熟練度の高い製造、並びに調色
技能を持った作業者による粉体塗料の生産が行われるこ
とになる。かくの如き慎重な生産体系を備えていてもな
お、各回ロットの手製前には、特定色ｅ指定色を得よう
とする配合組成に５■づいて、前回と異なって、同−銘
柄異ロットの顔料を粉体塗料の生産に供する時は、必ず
少ｌの試行生産を実施し、必要ならば基本配合への若干
のＷ！整を行って後、本格生産を開始するという繁雑さ
をまぬがれない。また粉体塗料は貯蔵安定性、塗装塗着
効率、および塗装機器具各所の融着問題等から、はぼ適
正なその粒径は３０〜６０ｆｉであるとされ、釉体塗料
製品の粒度分布が１〜１００メと広い範囲にわたってい
る所以である。

また、塗料生産時のみならす塗装工程・塗装設備にあっ
ても、乾式粉体塗料の製法、もしくは乾式粉体塗装法を
扱うのであれば、前記した粒度分布範囲１〜１００ｐ、
平均粒径が３０〜６０ｆｉであるという相当粒径大であ
ることからくる色替え時の関連ｍ器具の清掃清浄は殆ん
ど完全である必要があり、従って、その清掃作業時間、
エネルギー、注意力は多大なものとなっている。

粉体塗装の短所は、爆発危険、粉粒体取扱い作業場の機
密隔離の必要性と共に、塗装における即時の色替え不能
、加えて此処に発明者等が指摘する着色・調色の至難性
がある。実用面では上記したように、粉体塗料の生産面
における品質管理、作業者熟練度と共に、粉体塗料製造
機の工夫、改良、粉体塗料製造管理の改善等により、可
及的なＭ１手段の改良改善が進められているか、粉体塗
料製造機の混合は、肉眼感１ノドにて識別出来る大きさ
に止まった侭である事象から来る相互調色不能の本質を
残した侭である。

それかために、製造費用の削減、製造時間の短縮、製造
設備費の圧縮、？！Ｉ造熟練度の軽減、および塗装を実
ｂ（ｌｉする使用者側での仕上げ色選択の拡大、仕上げ
色糸様化を伴っての塗装生産等それぞれの重要な点で制
限を残し、粉体塗料の普及に対して妨げとなっている。

また、粉本塗料を水相に分散せしめた湿式粉体塗料の場
合においても、相互に色相の異なった複数の粉体塗料を
同時に水相中に分散混合しても、あるいはあらかじめ色
相の異なる粉体塗料をそれぞれ水相中に分散し、しかる
後これらを混合した場合でも、いずれも前記した粉体塗
料の場合と同様斑点状の仕上りとなり、通常の液状塗料
のような調色仕上げ方法の採用は不可能である。

このため粉本塗料の場合と同様粉体製造時の原料乾式混
合粉砕工程にて調色された粉体塗料を水相に分散する方
法が採用されている。

従って湿式粉体塗料の調色においても前記した粉体塗料
と全く同様の問題点をかかえている。

本発明者らはこれら粉体塗料取扱い上の、特に調色困ｗ
ｉｔ性、色替え困難性、更には生蟻および塗装時の高コ
スト性を改善すべくここに新たな方法を提唱するもので
あり、粉体塗ネ゛１を水相に混合分散させた湿式粉体塗
料において、有効着色または調色匿供舅る着色顔料は粉
体塗料に配合することなく、必ず水相側番こ混合分散さ
せておき、これを粉体とそれぞれ混合し、それぞれの原
色である湿式粉体塗料を調製し、しかる後に特定色、指
定色を得ようとするに際し、相採用することが可能とな
ることを見い出したものである。すなわち本発明は、着
色顔料不含有の固型樹脂微粉体と着色顔料含有の水相分
散体とを混合することを特徴とする湿式粉体塗料の着色
または調色方法であり、また、複数の異色の着色顔料含
有の水相分散体をそれぞれ着色顔料不含有の固型樹脂微
粉体と混合して重数異色の湿式粉体塗料を調製し、しか
る後これらを相互に混合することを特徴とする湿式粉体
塗料の着色または調色方法である。

さらに詳細に本発明の詳細な説明すると、まず、着色顔
料不含有の固型樹脂微粉体群を作っておき、これとは別
、・８に水相にてそれぞれ有効着色顔料、場合によって
は金４粉顔料を分散せしめた着色水相分散体を作り、こ
れら固型樹脂微粉体と水相分数１４辺とを合体混合せし
め、この合体混合の前後のいずれの工程においてでも自
由に調色でき、更には最終工程における最終微調色をも
可能とするものである。固型樹脂微粉体と水４目分散体
の混合割合は目的とする色ｉ！、’ｊにより適宜選択さ
れるが、水相分散体中に後記するような展色剤樹脂が配
合されている場合は得られる塗料の貯蔵安定性、塗装作
業性、塗膜性能の点から固型樹脂微粉（Ｅと展色剤樹脂
固型分との重量比が１０／１〜１／１０となる割合で混
合するのが好ましい。

本発明に適用する湿式粉体塗料の製法としては従来公知
の特開昭４８−５２８５１号にみられる湿式法あるいは
プレブレンド−熱溶融混練−粉砕工程による乾式法によ
り粉（、トを製造する場合でも、いずれも最終的には一
度乾式粉体を得た接水あるいは水系展色剤１ｆ？Ｊ脂句
と混合して得る乾式粉体塗ｉ斗製法または顔料類、固型
樹脂、硬化剤、水系展色剤樹脂、添加剤、水等を初期同
時に会合せしめ、しかる後にプレミックス−グラインド
というボールミル、ペブルミル、サンドミル、グライン
ドミル、ロールミル等により湿式粉砕を行なって得る湿
式粉体塗料製法のいずれの製法も採用できるが、いずれ
の場合も有効着色顔料を固型樹脂微粉体に混棟せず、必
ず水相分散体側に分散せしめておく。さらに固型樹脂微
粉体の粒子径は充分に小さく、すなわち２０ｆｉ以下望
ましくは１５戸以下の粒径であり、平均粒径が１０戸以
下望ましくは７／１以下にするのが好ましい。

本発明に使用する着色顔料不含有の固型樹脂微粉体とは
エポキシ系、エポキシ／ポリエステル系、エポキシ／ア
クリル系、ポリエステル系、ポリエステル／アクリル系
、アクリル系、ウレタン系、アマイド名の如き熱硬化沙
樹脂、また、塩ｆヒビニル系、ポリエチレン系、ポリプ
ロピレン系、フラン樹脂系、ナイロン系、アクリル系の
如き炉、可グ■性・厨脂等の１　、ｆｌｌｆ以ヒを主１
戊分とする前記製法により製部した固型＜ｌ′Ｕ脂鍛粉
体であり、有効着ｔ！！、顔料はぎ有しないが、着色を
目的としない体質顔料あるいはフィラー類を含有するも
のであってもよい。熱硬化性樹脂使用の場合には、それ
に文・１応する硬化剤、（ゆで１コ触媒、硬化１！ＩＪ
　ＡＩＪ　、レベリング剤、フロー性コントロール剤、
］１き防止剤、その他の添加剤を加えてもよい。また熱
Ｉ′ｉＴ塑性樹脂使用の場合には可塑剤、熱劣化防止剤
、フロー性コントロールへ１１、その他各種の添加剤を
加えてもよい。

着色を目的としない体質顔料もしくはフィラーｍとして
はマイカ粉、クレー、アスベスト扮、炭酸カルシウム、
炭酸マグネシウム、ケイ１褒マグネシウム、沈降性ｈ４
Ｆ、　・簀バリウム、シリカ、四に塩基性ケイクロム酸
鉛、クロムｉ饗鉛、鉛１号、ｌＩ［「鉛華、ト等の防錆
顔料等が挙げられる。

本発明に使用する着色顔料含有の水相分Ｉｔ＋体は水、
好ましくは清水、イオン交換水もしくは蒸溜水、および
一般の着色顔料を主成分とするが、これに着色顔料の分
１枚および湿武扮体塗料貯藏中の均−分１Ｆｌｉを保持
する分散助剤、保護コロイド、シックナー、界σｊ１活
性剤類、更には塗装作業性を援助あるいは形成塗膜性能
を援助するための水稀釈性展色剤樹脂類およびこれらの
硬ｆヒ剤頒等の１種以上を常法によりボールミノペサン
ドミル等で分散混合したものである。

ここに使用される着色顔料とは酸化チタン、カーボンブ
ラック、その他通常塗料の着色阿１料として使用できる
全ての有機あるいは側輸の玲色顔料であり、さらにアル
ミ粉、ブロンズ粉の如き金目粉顔料も含まれる。

本発明の方法によれば゛水相分数体間のあらかじめの混
合調色法であっても、また既に調製された固型樹脂微粉
体を含む原色の湿式粉体塗料間での混合調色法であって
も自由に、目的とする特定色・指７１５色に合致させた
塗装色塗１１・〜Ｉ￥易に得ることか出来る。

実施例　１ （１）着色顔料不含有の固型樹脂ｉ救扮体の調４＋！！
：常法に従って以下の原料を計ら支接ヘンシルミキサー
にてプレブレンドした後９０〜ｉ　ｏ　ｏ　”ｃにてエ
クストルーダーにより熱混練する。

バイロンＯＶ（東洋紡社製ポリエステル樹脂）　２０重
１４部！・リフェニルフオスフイン　　　　　　　　　
０１　〃ミキレベリング（楠本化成社製しベリンク’ｆ
ｆ１）　　０．２　　ｔｔセイコール２（精工化学社！
＠撥き防上ｉ’１ｌ）Ｑ、３　７／す！にターボミルに
より、平均粒径４５ｆｉ、粒１「範囲５〜１５０声に粉
砕し、続いてジェットミルにより平均粒径６．５，１１
１粒度範囲１〜２０μの無着色の固型樹脂微粉体を得た
。

（２）着色顔料含有の水相分散体の調製：下記の配合に
より、常法であるボールミル分散およびレットダウン方
式によって水相分散体を得た。

（Ａ）黒色水相分散体 ジメチルエタノールアミン　　　　　　　　　２．５〃
ポリフローＷＳ（東［辰化学吐１！！撥き防＋）、削）
　　０３　〃純　　水　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　３０．２　　　〃（Ｂ）白色水相分散体 酸化チタンＲ−９３０（石屋産業社製）　　１０．０重
社部ジメチルエタノールアミン　　　　　　　　２．０
〃ポリフローＷＳ（東振ｆヒ学社製も・ンき防１ヒ刑）
　　　０３　〃純　　水　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　２７．７　　　Ｊ／（３）調色： 始めに（２）で調製した黒色水相分散体（Ａ）と白色水
相分散体（Ｂ）を１７１の割合に混合し、グレー色を得
た後、この調色済の水相分散体と（］）で調製した無着
色の固型樹脂微粉本を攪拌下に市ｆｉｔ比で１：２のＪ
Ｊ１合で混合したつ 充分に混合均一化したグレー色に調色したγ！１１Ｉ式
粉体塗刺を常法に従ってエアスプレーでリン酸１■鉛処
理鉄阪に塗装した。

塗装後１８０”Ｃで２０分の焼付乾燥を行ない嘆ＩＩ　
６０　ｐの美麗で均一なグレー色を示す平滑な塗膜を得
た。詳細な結眼は第１表に示す。

実施例　２ 実施例１で得た黒色水相分散体（Ｎ並びに白色水相分散
体（Ｂ）それぞれに、あらかじめ、実施例１のフ：代着
色の固型樹脂微粉体をｔｌ　Ｆは比で１／１となるよう
に混合して黒色および白色の湿式粉体塗料を得た。

次に白色湿式粉体塗料を重量比１０、黒色湿式粉体塗料
をｊＮ　ＹＡＡｌ１割合で混合攪拌し明るいグレー色に
１調色した。

その後常法に従ってカップ型高速回転静電塗装機により
リン酸亜鉛処理鉄板に前記の調色済付乾燥を行ない、膜
厚８０ｆｉの美麗で均−自平滑なグレー色の塗膜を得た
。詳細な結果は第１表に示す。

実施例　３ （１）着色顔料不含有の固型樹脂微粉体の調１↓（：常
法に従って、以下の原１オ・１′′［を計漬後ヘンシル
ミキサーにてプレブレンドし、８５〜９５゛ｃにてエク
ストルーダ一番こより熱混練した。

ケイやマグネシウム（体質顔料）　　　　　　　１ｏ　
〃虻１こシフターミルにより平均粒径ａ　ｓ　／１．粒
１７５’範囲１〜１０５ノに粉砕し、続いて衝突式ジェ
ットミルにより平均粒径４３声、粒度範囲１〜１６μの
無着色の固型樹脂微粉体を得た。

（２）着色顔料含有水相分散体の調ｌ１ｉｌ！！＝下記
の配合により、常法であるサンドミル分散およびレット
ダウン方式によつ各水相分散体を得た。

（Ａ）青色水相分散１本 シアニンブルー　　　　　　　　　　　　　　３０重に
部トリエチルアミン　　　　　　　　　　　　　１，３
〃ＢＹＫ−ＶＰ−０２０（浴面ｔ、ｌ：’１４消泡Ｉ〜
ｉ）　　　　　　０，３　　ｔｔ純　　水　　　　　　
　　　　　　　　　　　　３１．４　　　／／（Ｅ）黄
色水相分散体 イソインドリノンイエロー　　　　　　　　６．０重晴
部トリエチルアミン　　　　　　　　　　　　　１．２
〃ＢＹＫ−ＵＰ−０２０（浴面社製消泡剤）０．３／／
純　　水　　　　　　　　　　　　　　　　　　３１．
９　　／／（Ｃ１白色水相分赦体 酸化チタンＲ−５５０（右回産業社製）　　１０．０屯
喰部トリエチルアミン　　　　　　　　　　　　　１．
１〃ＢＹＫ−ＶＰ−０２０（浴面社製消泡削）　　　　
　０．３ｐ純　　水　　　　　　　　　　　　　　　　
　　３０１　　〃（３）調色： それぞれの前記水相分散体と前記固型樹脂微粉体とを、
各水相分散体の樹脂固型分と固型樹脂微粉体との重量比
か１＝２となるように常法により均一に混合し、青色、
黄色および白色のｒｉｆｆ１式粉体塗料を得た。

次にこれらを攪拌ｍ合して６シ緑薄色の湿式粉体塗料を
得た。

この調色された湿式粉体塗料を純水によって固型分５０
％まで稀釈しフォートカップ＃４粘度３０〜３５秒／２
０°Ｃの浸漬塗装用塗料浴を得た。

これにリンｒ俊亜鉛処理鉄板を浸漬し引き−Ｌげ後５分
間セツティングし、１６０°Ｃで２０分の焼付乾燥を行
ない３５〜４５ｐ膜厚の美麗で鮮映性に暖れた塗膜を得
た。詳細な結束は第１表に示す。

実施例　４ （１）７ｒ′Ｉ色顔料な有の水相分散体の、１．１！製
：下記の配合によりボールミル分散およびレッドダウン
方式によって白色水相分散体を得た。

酸ｆヒチタンＲ−９３０（石屋産業ｔ１―映）　　　１
０　重唄部ポリエチレングリコール　　　　　　　　　
２０　　〃トライトン（ＴＲＹ社袈湿潤剤）　　　　　
　　　０５　〃純　　水　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　６９５　　〃（２）　；Ｉ’ｆ色： 実施例１で得た無着色の固型樹脂微粉体と上記白色水相
分散体とを重量比で１／１となる割合で混合し白色湿式
粉体塗料を得た。

得られた白色湿式粉体塗料を実施例１と同様にしてリン
酸亜鉛処理鉄板に塗装し美麗で平滑な白色塗膜を得た。

詳細な結果は第１表に示す。

（１）粉体塗料の調製： 常法に従い下記の配合によりプレブレンドを行ないエク
ストルーダーでの熱混練の後、シフターミルにて粉砕し
、それぞれの粉体塗料を得た。

（Ａ）白色粉体塗料 酸化チタンＲ−９３０（右回産業社製）　　　１０．０
重に部バイロン（１■（’＠洋紡礼製ポリエステル樹脂
）１５、ｏ　〃 トリフェニルフォスフイン　　　　　　　　ｏ、１〃ミ
キレベリング（楠本化成社裂レベリング剤”　　　　Ｑ
、ｌ　　／／ セイコールＺ（！’ｒ’ｊ工化学吐製撥き防止＊＋Ｉ）
　　０．２　　／／平均粒径３２．５声、粒度範囲２〜
１０５声の粒度特性を得た。

（Ｂ）黒色粉体塗料 バイロンＧｙ（東洋紡社製ポリエステル樹脂）　　　　
　　　　　　　　　　　１５．０／／トリフエニルフオ
スフイン　　　　　　　　０．１〃セイコール２（精工
化学社製撥き防止剤）　　０．２　　＃平均粒径３４．
５戸、粒度範囲２〜１０５．＃の粒度特性を得た。

（２）調色： 前記（Ａ）で調製された白色粉体塗料と（Ｂ）で調製さ
れた黒色粉体塗料を重量比で１０：１、および４：１の
２水Ｉイの割合でＶ字ミルにより混合した。

これら混合粉体塗料をリン酸亜鉛処理鉄板に膜厚約６０
ノとなるように静電粉本塗装し、その後１８０°Ｃ×２
０分の焼付乾燥を施した。

このようにして得られた塗膜はいずれの割合のものも白
色および黒色の中間色であるグレー色ではなく、白点、
黒点の混在したものであり、調色された状態は得られな
かった。詳細な結果は第１表に示す。

化較例　２ （１）水相分散体の調製： ディメチルエタノールアミン　　　　　　　　　２．０
〃ポリフロ−ｗｓ（制振化学ネ（：製撥き防１１脩”）
　　　　（１，３ｔｔ純　　水　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　２７．７　　／／上記配合をディ
スパーにて均一に混合し水相分散ｆ４ぐを得た。

（２）調色： 比１１り例１にて調製した白色（６）体塗利を４５重１
１１′部、黒色粉体塗料５１ｒＣ１ｉ′を部および」−
配水相分散体５０重量部を混合し、湿式粉体塗料を得た
。

この湿式粉体塗料を実施例１と同様にして塗装、焼伺乾
燥して塗膜を得たが、塗膜外観は白色、黒色の混在した
ものとなり、均一なグレー色に調色された状態は得られ
なかった。

詳細な結果は第１表に示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、着色顔料含有の水相分散体を着色顔料不含有の固型
   樹脂微粉体と混合することを特徴とする湿式粉体塗料の
   着色または調色方法。 ２、　複数の異色の着色顔料含有ｆの水相分散体をそれ
   ぞれ着色ｒＦｆ　Ｆｌ不含有の固型樹脂微粉体とｌｌ！
   合して複数の異色のｌ掃式粉体塗料を調製し、しかる後
   これらを相〃に混合することを特徴とする湿式粉体塗料
   の着色またはＪ１１色方法。 ３、着色顔料含有の水相分散体が複数異色の着色顔料含
   有の水相分散体の混合物である特許請求の範囲第１項に
   記載の湿式粉体塗料の着色または調色方法。