JPS62292869A - 粉体塗料 - 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】 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は粉体塗料に係り、さらに詳しくは耐ブロッキン
グ性が良好で、しかも耐候性、硬度などの塗膜性能に優
れ、特に美装塗膜を与えうる粉体塗料に関するものであ
る。

従来の技術 自動車、家電製品など金属材料の塗装には塗料中に揮発
性成分を含まない、あるいは殆ど含まない、いわゆる粉
体塗料が広く使われているかかる粉体塗料を用いる技術
にあっては塗膜外観が通常溶剤含有タイプの塗料に比し
悪く、樹脂あるいは塗料組成上の工夫により溶剤含有タ
イプの塗料にある程度近づいてきているとはいえ、それ
を越えることは極めて困難とされている。というのは塗
膜外観を溶剤含有タイプの塗料と同等もしくはそれ以上
のものとするためには、粉体塗料の加熱時における流動
性を高める必要があり、分子量の小さい樹脂やガラス転
移温度の低い樹脂を用いたり、あるいは塗料中に可塑性
物質を添加しなくてはならないが、そうすると樹脂が融
着しやすくなるため、貯蔵中に粉体塗料が固まる、いわ
ゆるブロッキングを生じたり、甚だしい場合には粉体化
が困難になるという新たな問題を生じ、塗膜外観の良好
なものを得ることと、耐ブロッキング性に優れたものを
得ることが相反する点に粉体塗料の限界があるとされて
いたからである。

粉体塗料のブロッキングを防止乃至は低減せしめるため
、コロイダルシリカとかシロキサン等無機微粒子を添加
することも試みられた。しかしながらこれら添加剤の使
用量には限度があり、多量にすぎると塗膜のツヤ引けな
ど外観が劣化し、また耐水性など膜物性に悪影響を及ぼ
すため、それらの使用量もたかだか０．１％程度にすぎ
ず、耐ブロッキング性も極めて不充分であった。

発明が解決しようとする問題点 そこで無機微粒子添加剤によることなく、ブロッキング
を有効に防止し、加熱時の流動性を高め、溶剤含有タイ
プの塗料と同等以上の外観を与えることのできる粉体塗
料が得られるならば金属材料等の塗装分野で極めて有用
であり、かかる要望に応えることが本発明目的である。

さらに耐ブロッキング性、美装外観のみならず、厚塗り
が可能で、耐候性、硬度等価れた膜物性を示す塗膜を与
えうる粉体塗料を提供することも本発明目的である。

問題点を解決するための手段 本発明に従えば、上記諸口的が、架ｍ樹脂粒子を固形分
重量比で０．１〜３０重量％含む粉体塗料により達成せ
られる。

本発明者らは架橋した樹脂粒子を粉体塗料の一成分とし
て用いることにより、粉体塗料がブロッキングを引き起
こすことなく、加熱時の流動性を高めることができ、高
外観で耐候性などの膜物性に優れた塗膜を与えることが
でき、厚塗り可能な粉体塗料を与えることができること
を知り、本発明を完成するに至った。

本発明で用いられる架橋樹脂粒子は、三次元構造を有す
樹脂の微小粒子で、実質的に溶剤に溶解せず、また焼付
は温度程度の加熱では溶融しないものである。かかる架
橋樹脂粒子は三次元架橋され、その粒径が１０μ程度ま
でのものであれば、任意の樹脂から構成せしめうるが、
製造上、あるいは実用上の見地から、アクリル樹脂、エ
ポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂等である
ことが好ましい。アクリル架橋樹脂粒子は例えばα、β
−エチレン性不飽和モノマーと架橋性モノマーを乳化重
合せしめる手法により好都合に製造せられ、またエポキ
シ樹脂等の架橋樹脂微粒子は溶液重合等で樹脂を先ず作
り、後乳化で架橋反応させ、水系溶剤を除去せしめる方
法により有利に製造せられるが、三次元架橋樹脂粒子自
体の製法は当業者衆知であるためその詳細は省略する。

本発明でかかる三次元架橋された樹脂微粒子が加えられ
るべき粉体塗料は加熱により溶融し、造膜性を有する樹
脂、例えばアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ
樹脂等の常温固形樹脂、顔料、硬化剤および所望により
加えられるその他の添加剤からなる通常の粉体塗料であ
る。

本発明に於ては、かかる粉体塗料に上記の架橋樹脂微粒
子が含有せしめられるが、架橋樹脂微粒子は粉体塗料製
造のいかなる工程で添加してもかまわない。例えば、溶
融混練法で粉体塗料を作る場合、通常は固形樹脂、顔料
、硬化剤、添加剤等を混ぜ、ニーダ−等で溶融混練し、
ベレット状になし、これを粉砕し、篩分けすることによ
り粉体塗料が作られるが、本発明では上記架橋樹脂微粒
子が溶融混練時、粉砕時、あるいは粉砕後のいづれの段
階で添加されてもよい。

また混式法で粉体塗料を作る場合は、適当な溶剤に樹脂
、硬化剤、顔料、添加剤などを溶解あるいは分散させて
塗料原液を作り、これをスプレードライ等により粉末塗
料とするが、本発明では前記塗料原液中に架橋樹脂微粒
子を分散させ、該粒子を粉体塗料中に含有せしめること
ができる。尚、粉体塗料の樹脂に反応性基を付与し、自
己硬化性をもたせることも自由であるから、粉体塗料の
硬化剤は必須ではない。

本発明の最も特徴的な部分は、塗膜外観を良好に保つた
め、流動性の良い樹脂を粉体塗料に用いることと、流動
性のない、あるいは殆どない架橋樹脂微粒子を用いて、
流動性の良好な樹脂を用いるがために生じ易いブロッキ
ングを防止することの組合せに存する。

このように本発明にあっては、塗膜外観と耐ブロッキン
グ性とが、粉体塗料を構成する樹脂と架橋樹脂微粒子を
構成する樹脂の流動特性の組合せにより決定せられるの
で、流動性のない架橋樹脂微粒子を用いることにより、
従来の粉体塗料では用いられなかったようなより流動性
の良い樹脂を使用してもタレなどを生じることなく、ブ
ロッキングのおそれなしに高外観塗膜を与えうる粉体塗
料を提供することができるし、また外観の点で許容しう
る範囲の粉体塗料樹脂に対し、ブロッキング性の点で架
橋樹脂微粒子の流動性にもある範囲の許容度が存するこ
ととなる。

本発明者らは、この架橋樹脂微粒子の流動性に関し、下
記試験法で５ｍ以下のフロー特性を有するものが実用可
能範囲であることを知った。

熱流動性試験方法 樹脂粒子１グラムを１０トン／ｄで加圧成型し、直径２
ａｎのペレットを作成する。得られたペレットを磨鋼板
に両面粘着テープを用いて固定し、このｍ鋼板を水平面
に対し４５度の角度に固定して１５０℃で１５分加熱す
る。加熱後、ペレットの流動した流さを測定し、樹脂の
流動性とする。

またかかる架橋樹脂微粒子は平均粒子径が０゜０１〜１
０μであることが好ましく、１０μをこえると塗膜時に
ブッとなりやす＜０．０１μ未満のものではあまり効果
がないこと、架橋樹脂微粒子の量としては塗料中０．１
〜３０重量％が必要で、０．１％未満では耐ブロツキン
グ性改良の効果がなく、逆に３０％をこえると外観が劣
る傾向のあることを知った。架橋樹脂微粒子量としては
塗料全固形分の０．１〜１０％が好ましく、塗膜外観の
点で０．１〜５％の範囲がさらに好ましいことも見出さ
れている。

以下実施例により本発明を説明する。特にことわりなき
限り、部および％は重量による６架橋樹脂粒子の製造例 アクリル樹脂製造例１ 滴下ロート、攪拌翼、温度計を備えたフラスコにキシレ
ン８０重量部を仕込み、１３０’Ｃに加熱した。滴下ロ
ートを用いて、グリシジルメタクリレート３０重量部、
メチルメタクリレート１０重量部、スチレン３０重量部
、ｎ−ブチルメタクリレート２０重量部、ｎ−ブチルメ
タクリレート１０重量部、アゾビスイソブチロニトリル
２重量部の溶液を上記フラスコに３時間で等速で滴下し
た。

滴下終了後３０分保温の後キシレン２０重量部、ｔ−ブ
チルパーオキシベンゾエート０．５重量部を滴下ロート
を用いて１時間で等速で滴下した。

滴下終了後さらに１３０℃で２時間保温の後、キシレン
を減圧蒸留により除去してアクリル樹脂［１コ　を得た
。

アクリル樹脂製造例２ 滴下ロート、攪拌翼、温度計を備えたフラスコにキシレ
ン８ｏ重量部を仕込み、１３０℃に加熱した。滴下ロー
トを用いて、Ｎｎブトキシメチルアクリルアミド２０重
量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート１０重量部
、メチルメタクリレート２ｏ重量部、スチレン３０重量
部、ｎ−ブチルメタクリレート１０重量部、ｎ−ブチル
メタクリレート１０重量部、アゾビスイソブチロニトリ
ル２重量部の溶液を上記フラスコに３時間で等速滴下し
た。滴下終了後３０分保温の後、キシレン２０重量部、
ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート０．５重量部を滴下
ロートを用いて１時間で等速で滴下した。滴下終了後さ
らに１３０℃で２時間保温の後、キシレンを減圧蒸留に
より除去してアクリル樹脂溶液［２］を得た。

実施例１ アクリル樹脂［１１１００重量部、デカンジカルボン酸
２４重量部、酸化チタン３０重量部、モダ−フロー（モ
ノサント社製レベリング剤）１重量部をヘンシェルミキ
サー（三井三池製作所製）にて乾式混合し、次いでコニ
ーダーＰＲ−４６（スイス国ブス製）にて１００’Ｃの
温度で熔融ａ棟し、冷却後ハンマーミルにて粉砕し、１
５０メツシユの金網でふるい、これに架橋摺脂粒子５部
を加えてよく混合し、粉体塗料Ａを得た。

実施例２ 架橋樹脂粒子の量を０．２部とした以外は、実施例１と
同様にして、粉体塗料Ｂを得た。

実施例３ 架橋樹脂粒子の量を２０部とした以外は、実施例１と同
様にして、粉体塗料Ｃを得た。

比較例１ 架橋樹脂粒子の量を全く用いなかった以外は。

実施例１と同様にして、粉体塗料りを得た。

比較例２ 架橋樹脂粒子の量を３５部とした以外は、実施例１と同
様にして、粉体塗料Ｅを得た。

実施例４ アクリル樹脂［１］　１００重量部、デカンジカルボン
酸２４部、酸化チタン３０重量部、モダ−フロー１重量
部、架橋樹脂粒子１０部をヘンシェルミキサー（三井三
池製作所製）にて乾式混合し、次いでコニーダーＰＲ−
４６（スイス国ブス製）にて１００℃の温度で熔融混練
し、冷却後ハンマーミルにて粉砕し、１５０メツシユの
金網でふるい、粉体塗料Ｆを得た。

実施例５ フレランＵ−５０２（バイエルＡＧ社製　ポリエステル
樹脂）１００重量部、タケネートＰＷ４４０３Ｎ　（武
田薬品社製　ブロックイソシアネート）３６重量部、酸
化チタン４０重量部、アクロナール４Ｆ　（ＢＡＳＦ社
裂　レベリング剤）１重量部をヘンシェルミキサー（三
井三池製作所製）にて乾式混合し、次いでコニーダーＰ
Ｒ−４６（スイス国ブス製）にて１００℃の温度で熔融
混練し、冷却後ハンマーミルにて粉砕し、１５０メツシ
ユの金網でふるい、これに架橋樹脂粒子３部を加えてよ
く混合し、粉体塗料Ｇを得た。

比較例３ 架橋樹脂粒子の量を全く用いなかった以外は、実施例５
と同様にして、粉体塗料Ｈを得た。

実施例６ エピコート１００１　（シェル化学社製　エポキシ樹脂
）１００重量部、ジシアンジアミド６重量部、酸化チタ
ン４０重量部、モダフロー１重量部。

架橋樹脂粒子１０重量部をヘンシェルミキサー（三井三
池製作所製）にて乾式混合し、次いでコニーダーＰＲ−
４６（スイス国ブス製）にて１００℃の温度で熔ＰＡ混
棟し、冷却後ハンマーミルにて粉砕し、１５０メツシユ
の金網でふるい、これに架橋樹脂粒子１０部を加えてよ
く混合し、粉体塗料工を得た。

比較例４ 架橋樹脂粒子を全く用いなかった以外は、実施例６と同
様にして、粉体塗料Ｊを得た。

実施例７ アクリル樹脂溶液を樹脂固形分として１００重量部に、
酸化チタン４０重量部をペイントシェーカーにて分散し
た後、モダフロー１重量部、架橋樹脂粒子を樹脂粒子固
形分として５重量部を加えて塗料液とした。この塗料液
をスプレードライして、粉体塗料Ｋを得た。

実施例１〜７および比較例１〜４によって得た粉体塗料
Ａ−にのブロッキング性試験およびリン酸亜鉛化成処理
を施した軟鋼板に粉体塗料Ａ−Ｋを、膜厚３０〜４０ミ
クロンに静電塗装し、１８０℃で２０分焼き付けた。ブ
ロッキング性試験、塗膜外観および塗膜試験の結果を表
１に示す。

（以下余白） 試験方法 ブロッキング性試験　　粉体塗料を４０℃にて１力月貯
蔵後、粉体室 料の流動状態を評価。

極めて良好　貯蔵前と全く変わらない。

良好　　　　多少塊はあるがすぐにほぐれる。

不良　　　　はぐれない塊がある。

塗膜外観　　　　　　　目視にて判定。

鉛筆硬度　　　　　　　　ＪＩＳ 耐候性試験　　　　　　　サンシャインウェザカメ−９
４００時間 後の塗膜を目視にて 判定。

特許出願代理人

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）架橋樹脂粒子を固形分重量比で０．１〜３０重量
   ％含む粉体塗料。
2. （２）架橋樹脂粒子の平均粒径が０．０１〜１０μであ
   る特許請求の範囲第１項記載の塗料。
3. （３）架橋樹脂粒子がアクリル樹脂、ポリエステル樹脂
   、エポキシ樹脂あるいはメラミン樹脂からなる特許請求
   の範囲第１項記載の塗料。
4. （４）架橋樹脂粒子が熱流動性試験にて５ｍｍ以下のフ
   ロー特性を有する樹脂粒子である特許請求の範囲第１項
   記載の塗料。