JPS5984954A - 粉体塗料用粉末状平滑剤 - 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、エポキシ系、アクリル系、ポリエステル系等
の粉体塗料組成物に歩哨添加することによって塗膜の平
滑性全改善する粉体塗料用粉末状平滑剤に関するもので
ある。

粉体塗料は、通常、工ｙＩ？キシ系、アクリル系、ポリ
エステル系等の樹脂に硬ｆヒ剤、顔料、充填剤及び適当
量の添加剤を加えて７Ｊ［＋工し，たものである。

粉体塗料に使用されている添力日剤として、平滑剤、ピ
ンホール防止剤、溶融粘複低下剤、顔料分１１１剤、プ
ロツΦング防止剤、帯電防（に剤、光沢附与剤等がおる
が、粉体塗料用添加剤として不可欠なものは平滑剤であ
る。その主な′吻〕υは、アクリル重合体系、フッ素化
重合体系、、［２　１Ｊシロオキザン系等であるが、こ
れらの大多数は常温で液状物質であり、またその殆んど
が使用する樹脂と不相溶である為、粉体塗料組成物へ添
加する場合にｔま、使用する樹脂へあらかじめ高濃度で
溶融添加し、高攪拌下で均一に分散させて調整したマス
ターパッチ物全作製しておいて冷加しているのが現状で
ある（マスターパッチ法）。

しかし、このマスターパッチ物は、粉体塗料の混線時に
添加しても、顔料や樹脂、硬化剤の固体系全体に均一に
混合することが困難である為、マスターハツチ法による
平滑剤の効果にバラツキが出易くなっている。

更にまた、このような液状平滑剤は、常温における粘性
の大きさにより、柚々の不都合がある。

すなわち、粘性の低いタイプは、容器からの取り。

出しなど取り扱いに便利な反面、これｋ　ｒ２用した粉
体室料の粉体流動性が阻害され易く、ブロッキングをお
こし易くなる傾向があり、反対に、粘性の高いタイプで
は、容器からの取り出しに加温を要するなど、取り扱い
が不便であるばがりでなく、過朋の加温が液状平滑剤の
変質？もたらしたり、これ全使用した粉体塗料の硬イヒ
塗ｊ漠にクレタリング（ハソキ等を含む）を発生しゃす
い。

マスターパッチ法のこのような欠点ケ）昨消する方法は
、特公昭５１−２４８５及び背分ｌｉｄ　５３−３７０
９４に開示されている。こノしらの技術に、液状平滑剤
の″使い勝手′を改善しているが、本発明者等の実験結
果によれば、硬イに塗膜の平滑性は充分満足出来る水準
とはいえず、史にＣよ、液状平滑剤によるマスターパッ
チ物を添加した硬イし塗膜と比較しても、卓越した点は
何一つ見い出せなかった。

この様な現象は、これらの技術Ｖ（おいてアクリル重合
体及び可塑剤の担体として〜：ｔ４」Ｌ、−ｃいる固体
」１体が、本質的に塗膜を形成する為の樹脂に対して相
客することのないシリカ等の如き無機質微粒子であった
り、それが樹脂物質である場合にしても、塗膜を形成す
る為の樹脂に対する相溶性について何ら考慮されておら
ず、ただ担体の表面に吸着（浸透）させるところが要点
となっていて、しかも、その固体担体自身硬化塗膜形成
上平滑作用機構Ｖ？−は何等貢献することがない為、平
滑剤の持つ表面特性効果が充分に活用されていない結果
れ現われである。

本発明の目的は、これ等の不合理を伴うことがなく、優
れた効果音発揮し得る粉体塗料用粉末状平滑剤全提供す
ることにある。

本発明者は、粉末状平滑剤の探索全行ったところ、カル
ボン酸とアミンとの反応から得られるｓｏ’ｃ〜１４５
℃の融点全有するアマイドワックスと、平均分子量が１
０００〜１００００でガラス転移温度が２０℃以下のア
クリル重合体（重合体を生成する単量体成分として、ア
ルキル成分が２〜１８１固の炭素原子を有するアクリル
ｌｒｄアルキルエステルまたはメタアクリル酸アルキル
エステルケ少なくとも７０重１駿％以上含み、これらの
単；４体と共重合可能な単量体を３０重扇チ以下含むこ
とが出来る単独あるいは共重合体）との、前者が６０に
対して後者が４０の重哨割曾から前者が９０に対して後
者が１０の重量割合の範囲の混合物’（ｚ、２１０’Ｃ
以下で熱溶解し、冷却し、粉末化したもの（以下、この
ようにして作製した物を共用粉と略称する。）を粉体塗
料組ＩＪｌｊ物に添加することにより、硬化塗膜の平滑
性ケ著しく改善できることを見い出した。

アマイドワックスをつくるためのカルボン酸とし、て（
ｒｉ、例えば、カブロン酸、カプリル１翌、ペラルゴン
酸、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリン１１ｔ　、　
　ミリスチン酸、ノセルミチン酸、ステアリン酸、ベヘ
ニン酸、オレイン酸、リノール酸、リルン威、２エチル
ヘキシル酸、水素添加ひ廿し油脂肪酸等の脂肪族カルボ
ン酸類、安７は香酸、トルイル酸、ナフタリン酸等の１
価の芳香族カルボン酸類、コハク酸、グルタル酸、了り
ピン酸、ピメリン酸、コルク酸、アゼライン酸、セパン
ン酸、ドデカンソ力ルゲキシ酸、フタル酸、マレイン酸
等の多塩基性カルボン酸類及びその混合物が挙げられ、
アミンとしてＶユ、例えは、モノエタノールアミン、ソ
エタノールアミン、イングロノぐノールアミン、アミノ
エチルエタノールアミン、アミノエチルエタノールアミ
ン等のアルコールアミン類、ブチルアミン、ヘキソルア
ミン、オクチルアミン、ラウリルアミン、ステアリルア
ミン、２エチルヘキシルアミン等の七ノアｉン、メチレ
ンジアミン、エチレンジアミン、プロピレンツアミン、
トリメチレンジアミン、ヘキサメチレンツアミン、オク
タメチレンツアミン、ドブ′カメチレンソアミン、ソエ
チレントリアミン、トリメチレンジアミン、キシレリン
ソアミン、インホロンソアミン等のポリアミン類、ペン
ツルアミン及びその混合物が挙げられる。

アマイドワックスの融点が５０°Ｃより低い場合Ｖ」、
目的とする共用粉が作製し’ＪｉｌＢ　、１４５℃より
旨い融点の場合ｔよ、アクリル重合体と熱溶解性が悪く
なって共用粉が作製しにくい為、粉体塗料用粉末状平滑
剤としての効力が低下する。

平均分子用が１０００未満のアクリル重合体は平滑附与
慴が認め難く、平均分子量が１００００を越るアクリル
重合体はアマイドソックスとの共用粉が作製し蛯い。平
均分子量が２０００〜８０００のアクリル重合体は、本
発明において特に好ましい。

本発明の共用方法を、成分そｈそれ奮単独に使用する場
合と比較すると、アクリル重合体単独の場合については
、先のマスターパッチ法に述べた通りである。一方、ア
マイドワックスは、粉体塗料において一般に使用される
エポキシ糸樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂
等といずれも可成りの相溶性（１５０’（：Ｉ／（おい
て、使用される樹脂に対して少なくとも約１重量％以上
熱溶解する）全イイしてお・Ｌフ、粉体塗膜の焼料は温
度では、これらバインダー成分としての樹脂単独の場合
に比較して、粉体塗料の浴融粘度を低下させる働きがわ
り、これによって粉体塗料の硬化過程での流動性を更に
改良するばかりでなく、ピンホール防止効果、顔料分散
効果、ブロッキング防雨効果等の点で充分大きな効果を
示すが、積極的に平滑性？改善する性質を持っていない
。

本発明では、恐らくは、アマイドワックス自身が１５０
　’Ｃにおいて使用される樹脂に対して少なくとも１重
ｉケチ以上熱溶解するものである為、粉体塗料組成物に
添加された粉末状平滑剤が溶帽混練時に熱溶解でれて粉
末状平滑剤に使用しているアマイドワックスが樹脂に熱
溶解してゆく時にアクリル重合体音引きつれて配向して
ゆき、その結果、なお均一な分散安定粒子となり易く、
硬１ヒ塗膜の平滑性ケ著しく改善するのである。

本発明の共用粉は、アマイドソックスとアクリル重合体
との重は比が前者が６０ｖｃ対し後者が４０の゛側台か
ら前者が９０に対し後者が１０の割合の範囲となるよう
に配合した混合′拗音、２１０°Ｃ以下で熱溶解させ、
共融物から、例えばベルトフレーカ−の様な基板上でフ
レーク（フレークの膜厚は制限するものではないが、約
０５〜約５咽の膜厚）を作興し、次いで、１ｆｌＪえば
、ビンミルの、ｉ′）艮７Ｓ：粉砕機で粉末化し、例え
ば約３２メツシユ以下の粒径に調節することＶＣよって
製造さ此る。

その他の粉末化する手段としては、溶融物の噴霧造粒、
りるいはある種の有機浴媒または水の乳濁液からの噴霧
乾燥等種々の方法があるのは当業界技術者［…では周知
であり、それらの全てについても適用出来得るものであ
る。

本発明の粉体塗料用粉末状乎清剤の添加量（ま、袈求さ
れる効果（クレタリング防止性、ピンホール防止性、レ
ベリング性、ブロッキング防止性等）、粉体塗料系の性
質、粉体塗料の製造電性、塗装条件等の幾つかの因子に
依存するため、制限的なものではないが、通常０．１％
〜１０％で、好ましくは、０．２５％〜５％の範囲にあ
る。

添加時期については、乾式混合時に、また、溶融混線時
に添加しても良く、添力０方法及び添力０時邸等に１っ
て制約を受けるものではない。

次に本発明ケ製造１＋！Ｉ　、参考例及び実施例によっ
て具体的に説明をする。

製　造　例　１　（アクリル重合体の合成）本発明で用
いるアクリル重合体体ケ製造する方法としては、乳化重
合方法、ＩＶ濁市合方法、塊状重合方法、溶液重合方法
等の通常の重＠法を用いることができるが、ここでｔユ
具体列として溶液ｒＫ合方法金とりあげる。

攪拌装置、還流冷却器、滴下ロート、７１１ｉ！度計及
びＮ２ガス吹込み口を備えた反応容器にＮ２ガス？吹込
みながら、第１表に示す割合のトルエンを仕込へ、温度
が１１０°Ｃ迄達した時に、第１表に示す割合の単量体
、重合開始剤（アゾビスイソブチルニトリル、以下ＡＩ
ＢＮと１１８称する）及びトルエンに混合溶解させた溶
液を、１５０ＲＰＭの攪拌下で２時間かけて滴下する。

単晴体混台液滴下終了後、４時間攪拌し、反応全終了さ
せる。反応中の温度は常に１１０°Ｃ一定に保つ。

次に反応容器全減圧にして、トルエン？除去した抜、冷
友ｊして第１表に示す様なアクリル車台体治Ｚイ（ｔ／
ξ。

＝４ト 唱 製コ告　　例　２　（アマイドワックスの合成）アクリ
ル゛１［τ合体の合成とほぼ同様な反応Ｗ４中に、７４
２衣に示す割合のカルボン酸及びその混合物Ｖζζ晴晴
アミンとキンシン５０都ケ仕込み、Ｎガス気鋭中で、１
５０℃〜２１０℃の範囲内の反応（１月隻で、中成する
水ｒキンレンと一緒に取り除くようにしながら１０１４
．’；間反応ケ行うことにより、第２表Ｖ（承ず様な１
２１１点のアマイドソックスを得た。

４１５− 参考列 エポキシ樹脂（ＧＴ−’１００４：日本チバガイギー株
式会社製品）、アクリル樹脂（ＰＯ−６２００：三井東
圧化学株式会社製品）又はポリエステル樹脂（Ａ／−６
１０３、Ｍ−６１０５：大日本インキ化学工業株式会社
製品）とこれらｍ指に対して１事１％の第２表に示すア
マイドワックス（，５’−１−、Ｓ’−１６）とを、大
型試験管（直径３０１誦ンに採り、１５０℃に保った油
浴中で配合物全均一に攪拌させ拡故昼光の下で肉眼によ
り観察した。その結果、アマイドワックスはすべて上記
粉体塗料用樹脂に透明に溶解した。

実　施　例　１　（粉末状平滑剤の製造）製造例１及び
２で得たアクリル重合体及びアマイドワックスから成る
第３表で示す割合の混合物（Ｉ６．１〜扁１７）？両者
がＭ解し合う温度１で攪拌しながら昇温し、溶融物を冷
却されたステンレス板上に流し込み、約２能の膜厚のフ
レークを作成した。このフレークが充分に冷却された後
、ピンミルで約３２メツンユ以下ＶＣ粉砕し、共用粉奮
得た。

また、比較品２、Ｓ−１０７−ｔメチレンクロライドに
溶解し、これに第３表に示す割合で無水コロイド性シリ
カを加え、混合？拗音噴霧乾保可能な粘度までメチレン
クロライドで稀釈し、噴霧乾燥することによって１周製
した。

実施例２ 実！Ａ　列Ｉ　Ｋ示す操作で粉末化された粉末状平滑剤
ケ、第４表の配合の標準的なエポキシ系粉体塗料に添加
して乾式混合の後、１０５℃〜１１５°Ｃに保ったエク
ストルーダーＶこで溶融混練した。冷却後、ビンミルに
て粉砕し、２００メツシユ篩を通過する白色粉末を得た
。

１だ、比較例として、第１表に示すアクリル重合体（０
１０％エポキシ樹脂マスターパッチ物単独、及び第２表
に示すアマイドワックスの単独を、ビンミルにて３２メ
ツンユ以下に粉砕（以下のアクリル系、ポリエステル系
粉体塗料の実施例で添加されるアクリル重合体及びアマ
イドワックスは同様に調節されている。）シ、次いで乾
式混＠奮行い、上記の方法により白色粉末を得た。

次に、得られた粉末を、硬化膜厚が５０μ又は６０μに
なる様に、静電粉体間装法によってリン酸りＪｉ鉛化成
処理板（０，８Ｘ　７０　Ｘ　１５０咽）に吹き付け、
次いで１８０℃で１５分間焼付け、塗膜の平滑性（クレ
タリング、ピンホール、レペＩＪ　７グ）全評価した。

その結果全第５表及び第６表に示す（第５表Ｕ、膜厚５
０μ、第６表はｊ換厚６０μの塗１間）。

表中の平滑性の評価は、次の様に行った。

クレタリング二個数Ｏ（値５）〜個数２０以上（値１）
の５段階評価。

ビンホール二個数０（値５）〜個数２０以上（値１）の
５段階評価。

レベリング：レベリング極めて良好（値５）から凸凹な
塗膜（値１）まで５段階の標 準塗膜板金用意し評価。

同、光沢の測定ば、ＪＩＳ　　Ｋ−５４００ａ、ｑ［ｏ
鏡面面光沢度測定法」に準じ、グロスノーター全１ψ用
して行った。

第５表及び第６表に見られる如く、本発明に従う共用方
法を、成分それぞれケ単独使用する場合及び［７Ｆ用す
る（両成分全別々に使用する）場合と比較すると、本発
明の粉末状平滑剤の効果が著しく有用でめり、比較品に
ついては、アクリル重合体のマスターパンチ物と比較す
ると、同レベルでアクリル重合体そのものの効果が発揮
されているにすぎず、本発明の共用粉が硬化塗膜の平滑
性を著しく改善していることが明らかである。

史に、第６表から、本発明の共用粉はピンホール防止性
においても卓越した効果全発揮していることが明らかで
ある。

これと同様のことは、以下に示される実施例４及び６の
アクリル系及びポリエステル系粉体塗料についてもいえ
る。

尚、第５表及び第６表で得られた塗膜の上塗り性を、以
下の実施例３で示した。

実施例３ 第　　７　　表 取ト４部 アクリル樹脂溶液　　　　　　　　　　　５０（アクリ
デイクＡ−４ｏｓ） ブチル化メラミン樹脂溶液２０ （スーパーベッカミンＪ−８２０−６０）二酸化チタン
　　　　　　　　　　　　　２７カーボンプラツク　　
　　　　　　　　　　　３註：アクリデイクＡ−４０５
及びスー・Ｐ−ベッカミン、７−８２０−６Ｏｒ、ｌ、
大日本インキブヒ学工業■社製品である。

第７表に示す配合物全三本ロールミルで塗料化し、キン
レン／ｎ−ブタノール−９／１でストーマー粘度計？用
いて７ｏＫＵ／２ｓ℃になる様に１ＨｉＬ、次いでトル
エン／酢酸エチル／ツルペッツ１５０／ｎ−ブタノール
＝３０／３０／３０／１０の混合溶剤でフォードカッブ
ナ４を用いて１８秒／２０℃になる様に粘度調整した。

次いで、この塗料を実ｍｆｆＩＩＪ２で得られｆｃ規付
塗膜にスプレー塗装し、１５０℃で３０分官焼付乾燥し
た。

その結果、第４表で示される配合の種類の（イ）〜（ニ
）の塗膜は、上塗り性についてはなんら問題なかったが
、配合の種類（ホ）の比較品の塗ＩＮのみクレタリング
が発生した。

実施例４ 実施例ＩＶこ示す操作で粉末化された粉末状平滑剤を、
第８表の配合の標準的なアクＩＪ　）し系粉体塗料に添
加して乾式混合の後、１１５℃〜１２５　’Ｃに保った
エクストルーダーにて溶融混練した。その後の操作は実
ｉＩ例２に準じて塗料化全行った。

得られたアクリル糸粉体塗料ケ１８０℃で３０分間焼付
した。焼付後の膜厚はいずれも５０μであり、その結果
を第９表に示す。

第　　８　　表 重量部 アクリル横１１旨（ＰＤ−６２θＯ）　　　　　　　　
　８３．５工ｙｊビキン樹脂（エピコートナ１００１）
　　　　　　　　　５．０ドデカンジカルゲン酸　　　
　　　　　　　１１．５二酸化チタン２５．０ 註：エビコート≠１００１．１、ソエルｆヒ学■社製品
である。

第９表 実施例 第９表で観察した塗膜に、実／ｌｆＩ例３で用いた塗料
をスプレー塗りし、上塗り性？評価した。

その結果、比較品のみ塗膜層間密着性が不良であった。

実施例６ 実施例１に示す操作で粉末イヒされた粉末状乎清剤金、
第１０表の配合の標準的なｒｌ￥ｌエリエステル体塗料
に添加し、七の後の操作Ｃユ実施例４に準じて塗料化を
行った。

註：配合の数字は、総て重量部會示す。

ポリエステル樹脂及びエポキン樹脂は、大日本インギ化
学工業■社製品である。

フレランＵｌｄ、バイエル社製品である。

得られたポリエステル系粉体塗料を、配合（イ）は１９
０℃で２０分、配合（ロ）０１１８０℃で３０分、焼付
した。焼付後の膜厚はいずれも５０μである。

結果ケそれぞれ第１１表及び第１２表に示す。

第１１表　（配合（イ）） 才 第１２表　（配合（ロ）） 実施例７ 第１１表及び第１２表で観察した塗膜に、実施例３で用
いた塗料をスプレー塗りし、上塗り性全評価した。

その結果、エポキシ系粉体塗料の場合と同様に、配合（
イ）及び配合（ロ）のどちらの塗料においでも、比較品
のみにクレタリングが発生した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. カルボン酸とアミンとの反応から得られる５０℃〜１４
   ５°Ｃの融点ｋＷするアマイドワックスと、する単量体
   成分として、アルギル成分が２〜１８個の炭素原子を有
   するアクリル酸アルキルエステル重量−以上含み、これ
   らの単量体と共重合可能な単鼠体會３０重量％以下含む
   ことが出来る単独あるいは共重合体）との、前者が６０
   に対し後者が４０の沌敏割合から前者が９０に対し後者
   が１０の重量割合の範囲の混合物を、２１０℃以下で熱
   溶解し、共融物全冷却し、粉末化して得られたものであ
   ることを特徴とする粉体塗料用粉末状平滑剤。