JPS61163939A - 表面改質粉体塗料粒子およびその懸濁液塗料組成物 - Google Patents

表面改質粉体塗料粒子およびその懸濁液塗料組成物

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JPS61163939A
JPS61163939A JP474185A JP474185A JPS61163939A JP S61163939 A JPS61163939 A JP S61163939A JP 474185 A JP474185 A JP 474185A JP 474185 A JP474185 A JP 474185A JP S61163939 A JPS61163939 A JP S61163939A
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JP
Japan
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powder coating
plasma
resin
particles
coating particles
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JP474185A
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English (en)
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Koichi Tsutsui
晃一 筒井
Shoji Ikeda
池田 承治
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Nippon Paint Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paint Co Ltd
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Publication date
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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】 一技術分野一 この発明は粉体塗料粒子のプラズマ表面処理に関する。
さらに詳しくは各種の気体雰囲気下で粉体塗料粒子をプ
ラズマ表面処理することにより、表面を物理的、化学的
に装飾し、その結果懸濁液中の粉体塗料粒子の分散安定
性が改良されることに係る6−背景技術− 近年、公害対策として溶剤を含まない粉体塗料が利用さ
れているが塗装に際して液状塗料で用いられる般用塗装
設備が使用できない。また塗膜形成時に粉末粒子の熱溶
融を必要とするため液状塗料で得られる程の平滑な塗面
が得られない等の問題がある。
かかる問題を克服し、且つ高不揮発分塗料を得るために
粉体塗料粒子を水系または非水系媒体中に分散せしめる
ことにより懸濁液を調整し通常の液状塗料と同様な手法
で塗布、塗膜化する方法が研究されている。しかしなが
ら、粉体塗料は通常固型樹脂または固型樹脂と顔料の複
合系から構成され、単に分散媒体と混合もしくは分散せ
しめたままでは良好な分散安定性が得られないという問
題があった。また分散安定性を付与する目的で分散剤の
如き界面活性剤を利用すると塗膜諸性能に悪影響をもた
らす等の欠点があった。
一発明の目的− この発明はこれらの問題点を克服した新規な表面改質法
及び懸濁液組成物を提供することを目的とする。
一発明の開示一 本発明者らは上記問題点に鑑み粉体塗料粒子をプラズマ
表面処理することにより極性が付与され各種分散媒中で
の分散安定性が改良されるのではないかと考え、種々検
討し、本発明に至った。
本発明を構成する重要な部分は、固型樹脂及び/または
固型樹脂と顔料の複合体からなる粉体塗料粒子の表面を
各種ガス、とりわけ全部または一部を酸素ガスで構成さ
れるガス雰囲気中でプラズマ処理することにより表面に
極性基が導入され、従って極性溶剤中で濡れが進み良好
な分散安定性が付与されるものである。一方、極性樹脂
を含む媒体中では極性樹脂との親和性が増加し、従って
良好な分散安定性が得られる。
さらに、かかるプラズマ処理された粉体塗料粒子の極性
溶剤中とりわけ水中での分散安定性を増加させるために
は1表面の極性基の種類に従い、例えば塩基性基であれ
ば硫酸、硝酸、塩酸、リン酸等の無機酸及び/又はシュ
ウ酸、乳酸、ギ酸、酢酸等の有機酸、一方例えば酸基で
あれば水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリ
ウム、アンモニア等の無機塩基及び/又はジエチルアミ
ン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジェタ
ノールアミン、トリエタノールアミン3、イソプロピル
エタノールアミン、モルホリン等の有機塩基で、部分又
は全部を中和せしめる方法が有利である。
かかる極性とは、例えばカルボキシル基、カルボニル基
、ニトロ基、水酸基、アミノ基、アミド基、エステル結
合、エーテル結合等に起因して得られる性質を意味する
。                    1本発明
に於て粉体塗料粒子の処理に利用されるプラズマは低温
プラズマに属す。プラズマは分子の解離状態のガスで、
この解離を起こさせる外的条件として、高温を用いる場
合を高温プラズマと称し、温度は数千度から数万度に達
する。一方低温プラズマでは、温度以外の手段で、低温
で解離分子を維持し、プラズマ表面処理、プラズマ重合
などに応用される。
この様な低温プラズマを発生する電源としては、高周波
、マイクロウェーブ、直流、交流など、また放電の形式
としては、誘導負荷、容量負荷によるグロー放電、コロ
ナ放電、ボクサーチャージャーなどがある。この様なプ
ラズマを用いて顔料を処理する場合、通常のプラズマ処
理装置を利用しても充分な処理効果が得られる。プラズ
マ気体としては空気、水素、酸素、アンモニア、二酸化
炭素、四フッ化炭素、窒素、アルゴン、ヘリウム等の反
応性又は非反応性の気体またはこれら気体の2種以上の
混合物を用いることができる。しかしながら本発明の目
的である粉体塗料粒子の懸濁液中での分散安定性を改良
するためには全部または一部が酸素からなる気体を用い
ることがもっとも有利である。
プラズマ処理に於て低圧で処理する場合には、処理槽内
の真空度は、0.01〜10+mHg、好ましくは0.
05〜5 m Hgである。一方、常圧で処理する場合
には、□大気中でそのまま、または処理気体を被処理物
質と接触させる様にして処理することができる。プラズ
マ処理装置内で発生したプラズマを用いて粉体塗料粒子
を処理する場合、均一な処理を行なう為には粒子を攪拌
しながら処理することが望ましい。
処理時間は粉末粒子の色相変化、塗膜形成時の熱流動性
等に問題を生じない程度で行なう必要があり、更番こ用
いるプラズマ気体の種類、プラズマの出力、処理される
粉末粒子の種類等によっても適切の処理時間番選択する
必要がある。
本発明に於て用いられる粉体塗料粒子は塗料工業に於て
通常用いられる各種樹脂、例えばポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリブタジェン、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニ
ル樹脂等のビニル樹脂、テフロン等のフッ素含有樹脂、
ケイ素含有樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ア
クリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエーテル樹脂、エポキ
シ樹脂、ポリアミド樹脂メラミン樹脂、尿素樹脂等の1
種又は2種以上の混合物と、必要に応じてシリコーン系
、フッ素系、アクリル系、ポリエーテル系等の界面活性
剤を加えて粉砕、粉末化することによって得られる。
一方、上記各種樹脂の1種又は2種以上の混合物と塗料
工業で通常用いられる各種の無機ならびに有機顔料、例
えば無機顔料としては亜鉛華、酸化チタン、アンチモン
白、カーボンブラック、鉄黒、ベンガラ、マピコエロー
、鉛丹、カドミウムエロー、硫化亜鉛、リトポン、硫酸
バリウム、硫酸鉛、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、鉛
白、アルミナホワイト等が、又1例えば有機顔料として
はアゾ系、ポリ縮合アゾ系、メタルコンプレックスアゾ
系、ベンズイミダシロン系、フタロシアニン系(ブルー
、グリーン)、チオインジゴ系、アンスラキノン系、フ
ラバンスロン系、インダンスレン系、アンスラピリジン
系、ピランスロン系、イソインドリノン系、ペリレン系
、ペリノン系およびキナクリドン系の1種又は2種以上
と、さらに必要に応じて上記界面活性剤の1種あるいは
2種以上を加熱下熱熔融混棟し、冷却固化せしめるか、
又は適当な溶剤1例えばトルエン、キシレン、ツルペッ
ツ100、ツルペッツ150等の炭化水素系溶剤、酢酸
ブチル、酢酸セロソルブ、酢酸カルピトール等のエステ
ル系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン系溶剤、
n−プロパツール、n−ブタノール、イソブタノール、
メチルイソブチルカルビノール、シクロヘキサノール等
のアルコール系溶剤、メチルセロソルブ、ブチルセロソ
ルブ、ブチルカルピトール、テトラハイドロフラン、ジ
オキサン等のエーテルアルコールおよびエーテル系溶剤
の1種または2種以上を加えて、液状で顔料を分散せし
め、加熱及び/又は減圧乾燥することにより溶剤を除去
し固化せしめ、粉砕、粉末化することにより粉体塗料粒
子を調整しうる。
本発明の懸濁液組成物は、上記方法によりプラズマ処理
された粉体塗料粒子の1種または2種以上にえ、、3あ
4゜9いツう工、ゆ、あゎアいヶい、よ    1粉体
塗料粒子を1種以上加えて、また必要に応じて上記無機
及び有機顔料の1種以上を加えて、極性を有する樹脂及
び/又は極性を有する溶剤、さらに必要に応じて極性を
有しない樹脂或いは極性を有しない溶剤を加えて、上記
粉体塗料粒子を分散せしめることにより得られる。この
様な極性を有する樹脂として例えばポリエステル樹脂、
アルキド樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリエ
ーテル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド
樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂等があげられる。極性を
有する溶剤としては、メタノール、ブタノール等のアル
コール系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系
溶剤、MEK、MIBK等のケトン系溶剤、メチルセロ
ソルブ、プチルセロセルブ、ブチルカルピトール、テト
ラハイドロフラン、ジオキサン等のエーテルアルコール
及びエーテル系溶剤、さらにその他の溶剤として2−ニ
トロプロパン、メチレンクロライド、ジメチルホルムア
ミド、水等をあげることが出来る。
又、本発明に於ける分散ベース組成物の必須構成成分で
はないが必要であればポリスチレン、ポリブタジェン、
ポリエチレン、フッ素含有樹脂等の極性を有しない樹脂
、及びベンゼン、トルエン、キシレン、混合炭化水素系
溶剤(例えばツルペッツ、スワゾール等の商品名で市販
されている溶剤)等の極性を有しない溶剤も用いること
が出来る。
本発明でのプラズマ処理された粉体塗料粒子を含む懸濁
液組成物の各種分散媒中での分散安定性を改良するため
には懸濁液組成物中の該処理粒子の容量含有率が懸濁液
組成物に対して0.1〜70容量%の範囲にあることが
有利である。一方、S濁液組成物中の全粉体塗料粒子中
のプラズマ処理粒子の容量含有率が2容量%以上でなけ
れば効果を十分に発揮することができない。
プラズマ処理された粉体塗料粒子を上記比率で含有する
懸濁液組成物は分散安定性が良好であり、そのため塗料
及び印刷インキ、化粧料、薬品、プラスチック等の製品
に応用した場合、分散安定性が良好なために流動性、さ
らには使用に供した場合の作業性等に優れている。又こ
れらを塗膜、あるいは固化形成した場合には表面の平滑
性及び光学的特性、例えば光沢、鮮映性等に優れた性能
を有する。
かかる懸濁液の製造に際しては室温下、または必要に応
じた加温下で通常の分散機、例えばサンドグラインドミ
ル分散機、ハイスピードディスパー分散機、ロールミル
分散機、プラネタリ−ミキサー、ボールミル分散機等を
用いて行なうことができる。
(実施例) 実施例1 ポリエステル系粉体塗料粒子をプラズマ処理容器に入れ
、真空度を1 nn Hgに保ち13.56MHzの高
周波電源を用い、50Wの出力で酸素プラズマで3時間
処理した。処理した粉体塗料粒子に対し、水を用いて試
験管沈降試験を行なったところ、未処理粒子に比較して
優れた水分散性を示した。
実施例2 実施例1で処理した粉体塗料粒子5gに水10gを加え
懸濁液を調整したところ、未処理がケーキ状で流動性を
全く示さなかったのに比べ、すぐれた流動性を示した。
以上で調整したl!I濁液をガラス板上に塗布し150
℃で15分加熱したところ、未処理に比べ処理した粉体
塗料粒子の方が流動性にすぐれ平滑な光沢のある塗膜が
得られた。光沢をはかったところ、20°グロスで未処
理が23に対し処理したものは84を示した。
特許出願代理人

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)粉体塗料粒子をプラズマ処理することを特徴とす
    る表面改質法。
  2. (2)プラズマ処理に酸素ガスを含む気体を用いること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の表面改質法。
  3. (3)部分的又は全体的に表面極性基を中和した、プラ
    ズマ処理された粉体塗料粒子の少なくとも1種以上と、
    極性を有する樹脂の1種以上及び/または極性を有する
    溶剤の1種以上とから成る懸濁液組成物。
  4. (4)表面極性基の中和に無機又は有機の酸化合物、あ
    るいは無機又は有機の塩基化合物を用いる特許請求の範
    囲第3項記載の組成物。
  5. (5)プラズマ処理された粉体塗料粒子の懸濁液中での
    含有量が0.1〜70容量%の範囲にあることを特徴と
    する特許請求の範囲第3項記載の懸濁液組成物。
JP474185A 1985-01-14 1985-01-14 表面改質粉体塗料粒子およびその懸濁液塗料組成物 Pending JPS61163939A (ja)

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