JPS60257878A - プレコ−ト用粉体塗料の塗膜形成方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプレコート用粉体塗料の塗膜を高温短時間の焼
付けで形成する方法に関する。

〔従来の技術〕

近年、粉体塗料のブレツー１〜方式の実用化が盛んにな
ってきたが、その塗膜形成のための焼付けが２３０°Ｃ
で５分間程度の時間をかけて行なわれているため、これ
を従来の溶剤型塗料なみに２０〜８０秒程度の程度短時
間焼付で塗膜形成することが要望されている。

これは焼付装置などの設備のスペース上の制約に対処し
、かつ設備費およびランニングコストの低減を図るため
、できるだけ少ないスペースで、かつエネルギーコスト
もできるだけ少なくして、製品を量産化しようという意
図によるものである。

ところで、プレコード用の粉体塗料とし、では、一般に
エポキシ樹脂系粉体塗料、ポリエステル樹脂系粉体塗料
、アクリル樹脂系粉体塗料などが用いられているが、こ
れらは加熱により１００〜１３０℃程度で溶融し、１８
０〜２７０℃程度で架橋して硬化するタイプのものであ
って、上述のようにできるだけ少ないスペースでかつエ
ネルギーコストもできるだけ少なく製品を量産化しよう
とすれば、この溶融−架橋を前記のような短時間内に終
らなければならない。

そのため、当初はできるだけ早く高温短時間焼付に通ず
る架橋温度にまで昇温しようという考えから、２０秒程
度で２５０〜２６０°Ｃまで昇温することを検討したが
、このように超短時間で架橋温度にまで昇温したちのは
、架橋反応が急激に行なわれるため、後に詳述するよう
に分子量分布が広く、それによって塗膜表面にレベリン
グ性不良（波打ち現象）が現われ塗面の平滑性を欠き、
外観が悪く、また性能面でも高度の加工性や加工部の耐
食性が要求される場合には、それらの要求に応しること
ができず、外観、性能のいずれの面においても従来法に
より焼付けた塗膜に比べて劣っていた。そして、」１記
のように２０秒程度で２５０〜２６０℃まで昇温したも
のをさらに加熱を継続しても上述のような欠点を解消す
ることができなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は前述のようにできるだけ少ないスペースでかつ
エネルギーコストもできるだけ少なく製品を量産化しよ
うという目的に合致する８０秒以内の高温短時間焼付で
、レベリング性不良の発生を防止し、外観が良好で、か
つ高度の加工性や加工部の耐食性を有するなど性能面に
おいても優れたプレコート用粉体塗料の塗膜を形成する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明考らは省スペース、省エネルギーを図る観点から
プレコート用粉体塗料の高温短時間焼付」による塗膜形
成について種々研究を重ねた結果、良好な外観と十分な
性能を有する塗膜を得るには、短時間焼付とはいえ前述
のように昇温を急激に行なうことは好ましくなく、昇温
に比較的時間をかけ、被塗物の昇温条件を２０秒までの
昇温を１８０°Ｃ以下とし、４０秒までの昇温を２７０
°Ｃ以下とすることが適切であることを見出した。

すなわち、前述のように急激に架橋温度まで昇温すると
、十分な分子間の接触が得られないままに急激な架橋反
応が進行し、その結果、低分子量部分が多く生じ、分子
量分布が広くなることによる品質の不均一さが生し、そ
れが塗膜の外観、物性に悪影響を及ぼすことになるが、
本発明のように最初の２０秒間は粉体塗料の溶融を主体
にし、高温での初期反応をおさえ、初期溶融期間を長く
することによって流動性を大きくして分子間の接触を十
分に行なわせた上で架橋温度に昇温して高分子化させる
ときは、得られる塗膜の分子量分布が均一・になり、そ
の結果、塗面の平滑性が向上し、かつ耐衝撃性、折り曲
げ性、抗張力など塗膜の後加工に重要な影響を与える因
子に好結果がもたらされ、外観に優れ、かつ性能面でも
優れた塗膜が得られるようになるのである。

本発明において使用しうる粉体塗料としては、たとえば
ポリエステル樹脂系粉体塗料、エポキシ樹脂系粉体塗料
、アクリル樹脂系粉体塗料などがあげられる。そして、
ポリエステル樹脂系粉体塗料としてはブロックイソシア
ネート硬化タイプのものやＮ−メチロールエーテル化メ
ラミン樹脂硬化タイプのもの、さらにはグリシジル化合
物を硬化剤として用いるものなどがあげられる。エポキ
シ樹脂系粉体塗料としてはＢＦ３コンプレックスを硬化
剤とするもの、酸無水物アダクト、ジシアンジアミド、
変性ジシアンジアミドなどを硬化剤とするものなどがあ
げられる。またアクリル樹脂系粉体塗料としてはメラミ
ン樹脂、ブロックイソシアネート、エポキシ樹脂、多価
カルボン酸を硬化剤とするものや自己架橋型のものなど
があげられる。

焼付装置としては、高風速熱風炉、超速赤外線炉、高周
波誘導加熱炉、近赤外線炉などが単独でまたは２〜３種
組み合わせて使用され、これらは連続作業に適するよう
に通常コンヘアー炉にされている。そして、その熱源と
しては電気、都市ガス、天然ガス、液化石油ガスなどが
使用される。

〔実施例〕

つぎに実施例をあげて本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１〜６および比較例１〜４ まず、試験に供すべき粉体塗料の組成、素材および設備
について説明する。なお、配合部数は重量部によるもの
である。

粉体塗料の組成 ポリエステル樹脂（ＯＨ基価４０ｍｇ／ｇ）８０部ブロ
ックドイツシアネート硬化剤　１７部（イソシアネート
含有量１５％） エポキシ樹脂（エポキシ当量９５０）　３部ヘンヅイン
（発泡防止剤）０．５部 チタン白（Ｒ−９３０）　（石屋産業＠製）４３部アク
ロナール４Ｆ（バイエル？Ｊ［）　０．５　部（レヘリ
ング剤） ジブチルチンジラウレート　０．２部 （硬化促進剤） 素材：新日本製鉄（株）Ｍ合金化処理溶融亜鉛メッキ鋼
板（シルバーアロイ）、厚さ０．４５ｍｍ前処理ニリン
酸亜鉛皮膜処理 塗装機：ゲマ手吹静電ガン 焼付炉　電気熱風循環式コンヘアー炉 上記組成の粉体塗料をゲマ手吹ガンを用いてリン酸亜鉛
処理済みのシルバーアロイ上に塗装し電気熱風循環式コ
ンベアー炉を用いて第１表に示す焼付条件で焼付けて塗
板を得た。なお平均塗装膜厚は３５μｍである。

さらに、あらかじめ２５０°Ｃに設定した固定炉を用い
、前記τ１ンヘアー炉より取り出した直後の塗板をさら
に固定炉内で保温してケ板を作製した。

その際の焼（＝Ｊ温度条件を第２表に示す。なお実施例
５および６におけるコンヘアー炉の炉内２０秒通過時の
板表面温度は実施例１と同様に１５６°Ｃであ」１記の
ようにして作製された塗板の塗膜性能試験結果を第３表
に示す。試験方法および評価基準は下記の通りである。

光沢度：村上色彩研究所製光沢針を使用し、６０’／６
０°鏡面光沢度を測定した。

塗面の平滑性：同じ粉体塗料をシルバーアロイ上に従来
法により２３０°Ｃ１５分間で焼付けて形成した塗膜と
目視により比較した。

評価基準はつぎの通りである。

◎：従来法による塗膜と同等以上の外 観（優） ○：従来法による塗膜とほぼ同等の外 観（良） ロ：従来法による塗膜に比べて若干劣 るが実用上問題なしく可） △：従来法による塗膜に比べて非字に 劣る（不可） ２０℃折り曲げ加工性：　５０ｍｍ　Ｘ　１５０　ｍｍ
のテストピースのほぼ中央部を１８０°折り曲げ（折り
曲げ部の長さ５０ｍｍ）　、折り曲げ後、折り曲げ部に
同種テストピースを２枚はさみ万力で締め付け（２丁）
、１枚はさみ万力で締め付け（ＩＴ）、０枚ずなわらま
ったく何もはさむことなく万力で締め付け（ＯＴ＞、各
折り曲げ部のクラック発生度合を目視により観察した。

評価基準はつぎの通りである。

◎：まったく異状なしく優） Ｏ：１〜２点クラック発生、他は異状 なしく良） ロ：数点微小クラック発生（可） ◇コかなりのクラ・ツク発生（不可） 耐マジック汚染性；マジックインキ塗布後２０’ｃで２
４時間放置した後、石油ヘンジン／エチルアルコール−
５０１５０混合溶剤にて拭き取り、汚染度合を目視によ
り観察した。

評価基準はつぎの通りである。

◎；ｌη染まったくなしく優） ○：はとんど汚染なしく良） ロ：若干汚染有り（可） ◇：かなりｌη染有り　（不可） 加１部の耐食性：フランジ曲げ部（曲げ部長さ３００　
ｍｍ）の塩水噴霧テスト５００時間後のフクレ度合いを
観察した。

評価基準はつぎの通りである。

◎：フクレまったくなし ○：１点フクレ発生 ロ：２〜３点フクレ発生 ◇：４〜５点フクレ発生 △：６点以上フクレ発生 また、同じ粉体塗料をシルバーアロイ上に２３０°Ｃ１
５分間で焼付けて形成した塗膜の光沢度、塗面の平滑性
、２０℃折り曲げ加工性、耐マジック汚染性、加工部の
耐食性についても第３表に対照例として示した。

第３表に示すように、２０秒までの昇温を１８０℃以下
とし、４０秒までの昇温を２７０℃以下とした本発明の
実施例１〜６の塗膜は光沢度、塗面の平滑性、折り曲げ
加工性、耐マジック汚染性、加工部の耐食性いずれも良
好であり、６０秒以内の短時間焼イ４で　２３０°Ｃ１
５分間で焼（］けた従来法による塗膜（対照例として第
３表に示す）と同等の外観、性能を有していた。また第
３表に示す結果から、２５０℃までの昇温に５０〜６０
秒かけるか、あるいは４０秒かけて昇温した後さらに２
５０℃で１０〜２０秒間保温することによって焼付けす
るのが最も良好な結果が得られることが判明した。なお
、２０秒で２５０　’Ｃまで昇温した比較例１や２０秒
で１９０℃まで昇温し、３０秒で２５０°Ｃまで昇温し
た比較例２の塗膜は光沢、塗面の平滑性、折り曲げ加工
性、加工部の耐食性などいずれの点においても実施例の
塗膜に比べて劣っていた。また２０秒で２５０℃まで昇
温し、さらに２５０℃で２０〜４０秒間保温した比較例
３および４の塗膜は保温により若干の性能向上が認めら
れたが、それでも実施例の塗膜には及ばなかった。なお
実施例Ｊ〜６の塗膜は耐酸性、耐アルカリ性、耐湿性、
耐溶剤性などの他の物性、耐薬品性、二次物性なども良
好で十分に実用に供しうるものであった。

［発明の効果〕 本発明によれば、省スペース、省エネルギーに４致する
８０秒以内の高温短時間焼付で、外観が良好で、かつ高
度の後加工性や加工部の耐食性を有するなど性能面にお
いても優れたプレコート用粉体塗料の塗膜が形成された
。

特許出願人　用上塗ネ」株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　プレコート用粉体塗料の塗膜を被塗物上に形成
   するにあたって８０秒以内の高温短時間条件で焼付けす
   る場合において、その塗装被塗物の昇温条件を２０秒ま
   での昇温を１８０°Ｃ以下、４０秒までの昇温を２７０
   ℃以下とすることを特徴とするプレコート用粉体塗料の
   塗膜形成方法。