KR19980024309A - 분체 도료, 이의 도장 방법 및 이로부터 제조된 도막 - Google Patents

분체 도료, 이의 도장 방법 및 이로부터 제조된 도막 Download PDF

Info

Publication number
KR19980024309A
KR19980024309A KR1019970045647A KR19970045647A KR19980024309A KR 19980024309 A KR19980024309 A KR 19980024309A KR 1019970045647 A KR1019970045647 A KR 1019970045647A KR 19970045647 A KR19970045647 A KR 19970045647A KR 19980024309 A KR19980024309 A KR 19980024309A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coating
particle size
powder coating
powder
weight
Prior art date
Application number
KR1019970045647A
Other languages
English (en)
Inventor
신지 세오
게이이치 히로모토
Original Assignee
후지이 히로시
니폰 페인트 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후지이 히로시, 니폰 페인트 가부시키가이샤 filed Critical 후지이 히로시
Publication of KR19980024309A publication Critical patent/KR19980024309A/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/03—Powdery paints
    • C09D5/031—Powdery paints characterised by particle size or shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D201/00—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

본 발명은 주성분으로서의 도막 형성 수지를 함유한 분말 물질을 포함하는 분체 도료에 관한 것으로서, 분말 물질은 30μm 이하의 부피 평균 입자 크기를 가지며 입자 크기가 이 부피 평균 입자 크기의 1/5 이하인 입자들을 5중량% 이하의 비율로 포함한다. 이 분체 도료를 코로나 방전법 또는 마찰 대전법으로 하전시키고 도장 목적물에 분무시켜 정전기적으로 부착시키고 가열하여 비-평면부를 갖는 복잡한 형태의 도장 목적물의 표면에 일정한 두께의 도막을 얻을 수 있다.

Description

분체 도료, 이의 도장 방법 및 이로부터 제조된 도막
제1도는 실시예의 도장 시험에 사용된 기판의 저면도로서, 여기서(1)은 기판이고 (2)는 함몰부이며 (3)은 플렌지이다.
제2도는 제1에 나타낸 기판의 정면도이다.
제3도는 제1도의 기판에 실시예에서 분체 도장을 시키는 경우 기판의 배열상태를 보여주는 투시도이다.
제4도는 제3도의 제3도의 기판과 도장용 건(gum), G, 사이의 위치 관계를 개략적으로 나타내고 있다.
[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]
본 발명은 분체 도료, 이를 이용한 도장 방법 및 이에 의하여 제조된 도막에 관한 것이다.
[배경 기술]
분체 도장법은 유기 용매를 사용하지 않고 도막을 형성시키기 때문에, 최근에 오염이 없고 자원을 절약하는 적절한 도장법으로서 많은 관심을 끌고 있다. 따라서, 분체 도장법을 이용한 도장은 뚜렷한 증가세를 나타내고 있으며 그 이용분야도 급속히 넓어지고 있다.
분체 도장법은 일반적으로 주성분으로서 도막-형성 수지를 포함한 분체 도료를 대표적으로 정전기적 분체 도장법으로 도장 목적물에 도포하여 만들어진다.
정전기적 분체 도장법은 코로나 방전법 또는 마찰 대전법으로 분체 도료를 하전시키고 접지된 도장 목적물상에 분무시켜 분체 도료를 정전기적으로 부착시키고 가열 및 용융시킴으로서 도막을 형성시킨다.
상기에서 언급한 정전기적 분체 도장법에서, 하전된 분체 도료가 도장 목적물 전체에 균일하게 부착되어 균일한 두께를 가진 도막이 형성되게 하는 것이 요구된다. 그러나, 코팅 목적물이 복잡한 비-평면부(오목한 부분 또는 볼록한 부분)를 가진 경우, 예를 들어, 상자 또는 접힌 부분을 가진 물체인 경우, 분체 도료는 비-평면부로 용이하게 침투하지 않기 때문에 비-평면부에 부착된 분체 도료의 양은 다른 평면부에 부착된 것보다 일반적으로 적다. 따라서, 전체 코팅 목적물상에 형성된 도막은 균일한 두께를 가질 수 없고 다른 부분에 대하여 비-평면부의 도막 두께가 얇다. 특히, 분체 도료가 코로나 방전법으로 하전된 경우, 파라데이의 케이지 효과(Faraday cage effect)는 분체 도료나 비-평면상 표면에 부착되는 것을 막아 도장 목적물에 형성된 도막의 두께를 불균일하게 만드는 경향이 있다.
반대로, 분체 도료를 마찰 대전법으로 하전시킨 경우, 특정 도장 목적물, 예를 들어, 그물형 목적물 및 복잡한 형상을 가진 세밀한 부위가 있는 목적물에만 해당하지만, 분체 도료의 이송 효율 및 투하력(throwing power)은 코로나 방전법에 비하여 향상될 수 있다. 도장 목적물이 골판지 및 상자와 같이 더 많은 평면부를 가진 3차원 구조를 가진 경우 분체 도료는 비-평면부에 쉽게 부착되지 않고, 코로나 방전법에서와 같이 도막은 두께가 불균일해지는 경향이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 비-평면부를 갖는 복잡한 형상의 도장 목적물이라도 균일한 두께의 도막을 형성할 수 있는 분체 도료, 이를 이용한 도장법, 이로 부터 제조된 도막을 제공하는 것이다.
[발명의 요약]
본 발명은 다음에 관한 것이다.
(1) 도막 형성 수지를 주성분으로 함유하고 30μm이하의 부피 평균 입자 크기를 가지며, 크기가 언급된 부피 평균 입자 크기의 1/5 이하인 입자를 5중량% 이하로 포함한 분말 물질을 포함하는 분체 도료.
(2) 분말 물질이 5-30μm의 부피 평균 입자 크기를 가진 상기 (1)의 분체 도료.
(3) 분말 물질이 크기가 부피 평균 입자 크기의 1/5 이하인 입자를 5중량% 이하로 포함하고 크기가 부피 평균 입자 크기의 3배 이상인 입자를 5중량% 이하로 포함한 상기 (1)의 분체 도료.
(4) 분말 물질이 2.0-6.0의 유전 상수를 가지는 상기 (1)의 분체 도료.
(5) 분말 물질이 100V의 전압을 걸었을 때 1×1014Ω·cm의 부피 비저항을 가지는 상기 (1)의 분체 도료.
(6) 분말 물질이 마찰 대전을 용이하게 하는 하전 조절제를 함유한 상기 (1)의 분체 도료.
(7) 분말 물질이 코로나 방전 처리에 의하여 -0.5μC/g 내지 -3.0μC/g으로 하전되는 상기 (1)의 분체 도료.
(8) 분말 물질이 마찰 대전 처리에 의하여 1.0-8.0μA의 내부적으로 발생된 전류를 갖는 상기 (1)의 분체 도료.
(9) 상기 (1) 내지 (8)중 하나에 다른 분체 도료를 하전시키고 분체 도료를 도장 목적물에 분무하여 정전기적으로 부착시키며 이 분체 도료를 가열시킴을 특징으로하는 도장 방법.
(10) 도장 목적물이 비-평면부를 갖는 상기 (9)의 도장 방법.
(11) 본체 도료가 코로나 방전법으로 하전되는 상기 (9)의 도장 방법.
(12) 분체 도료가 마찰 대전에 의하여 하전되는 상기 (9)의 도장 방법.
(13) 상기 (9) 내지 (12)항중 어느 한 항의 방법에 의하여 수득된 도막.
[발명의 상세한 설명]
분체 도료
본 발명의 분체 도료는 도막 형성 수지를 주성분으로서 함유한 분말 물질을 함유한다. 분말 물질은 입자의 집단을 의미한다. 본 발명에서, 이는 미립자가 입자에 부착된 입자 복합체의 집단을 포함한다. 본 발명에서 사용되는 도막 형성 수지는 정전기적 분체 도장에 적합한, 소위 열경화성 수지이다. 바람직한 열경화성 수지는 실온에서 고체이며, 이의 특정 예로는 에폭시 수지, 에폭시-폴리에스테르 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 아크릴-폴리에스테르 수지, 플루오로레진 등이 있다. 이중에서, 도막에 우수한 내후성이 요구되는 경우에는 아크릴 수지가 바람직하게 사용되고; 도막에 우수한 도막 물성, 예를 들어, 우수한 내충격성이 요구되는 경우에는 폴리에스테르 수지가 바람직하게 사용되며; 우수한 내식성을 가진 도막이 요구되는 경우 에폭시 수지가 바람직하게 사용된다.
아크릴 수지의 예에는 모노머, 예를 들어, 스티렌, 아크릴산, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, t-부틸 아크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트 및 2-메틸글리시딜 메타크릴레이트를 통상의 방법으로 중합시켜 수득한 것들이 포함된다.
폴리에스테르 수지의 예에는 폴리하이드릭 알콜(예를 들어, 에틸렌 글리콜, 프로판디올, 펜탄디올, 헥산디올, 네오펜틸 글리콜, 트리메틸올 프로판 및 펜타에리쓰리톨) 및 폴리카복실산(예를 들어, 말레인산, 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산 및 세바신산)을 통상의 방법으로 중합시켜 수득한 것들이 포함된다.
에폭시 수지의 예에는 2 또는 그 이상의 옥시란 그룹을 분자내에 가진 화합물들이 포함되며, 여기에는 특히 글리시딜 에스테르 수지; 글리시딜 에테르 수지, 예를 들어, 비스페놀 A 및 에피클로로로히드린의 축합 생성물 및 비스페놀 F와 에피클로로히드린의 축합 생성물; 지환족 에폭시 수지; 직쇄 지방족 에폭시 수지; 브롬-함유 에폭시 수지; 페놀 노볼락(novolac)형 에폭시 수지; 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 등이 있다.
플루오로레진의 예에는 하나 이상의 불소 원자를 가진 모노머, 및 스티렌, 아크릴 모노머 등을 통상의 방법으로 중합시켜 수득한 것들이 포함된다.
에폭시-폴리에스테르 수지와 같이, 카복실 그룹을 가진 폴리에스테르 수지 및 상기에서 언급된 에폭시 수지는 두가지 수지가 각각 주 결합제가 되게 하는 양으로 분말 물질에 첨가, 사용된다.
에폭시-아크릴 수지의 예에는 두가지의 수지가 각각 주 결합제가 되게 하는 양으로 분말 물질에 첨가된, 카복실 그룹을 가진 폴리에스테르 수지 및 상기에서 언급된 에폭시 수지가 포함된다.
상기에서 언급된 도막 형성 수지로 열경화성 수지가 사용된 경우, 경화제가 함께 사용된다. 사용되는 경화제는 열경화성 수지가 가진 작용기그룹에 따라 사용될 수 있다. 이들의 예에는 블록(block)화 이소시아네이트, 지방족 폴리카복실산, 예를 들어, 세바신산, 무수 지방산, 아미노플라스트 수지, 에폭시 수지, 트리글리시딜 이소시아네이트, 폴리아미드 경화제, 하이드록시알킬아미드(예를 들어, 롬 앤 하스사에서 제조한 상품명 PRIMID XL552), 글리콜릴 경화제(예를 들어, 시텍(CYTEC) 인더스트리사에서 제조한 상품명 POWDERLINK 1174), 아민 경화제, 트리글리시딜 이소시아뉼레이트, 디시안디아미드, 페놀 수지, 이미다졸 및 이미다졸린이 포함된다.
상기에서 언급된 열경화성 수지 이외에 일반적으로 유동화 함침법(fluidized immersing method)에 사용되는 열가소성 수지가 도막 형성 수지로서 필요에 따라 사용될 수 있다. 열가소성 수지의 예로서는 폴리비닐 클로라이드 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리아미드수지, 플루오로레진, 개질 폴리올레핀 수지 등이 있다.
상기에서 언급된 다양한 도막 형성 수지는 단독 또는 조합으로서 사용될 수 있다.
본 발명의 분체 도료를 구성하는 분말 물질은 필요에 따라 각종 첨가제들, 예를 들어, 착색 안료(예를 들어, 이산화 티탄, 적 산화철, 산화철, 카본 블랙, 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 그린, 퀴나크리돈 안료 및 아조 안료); 증량 안료(예를 들어, 활성, 실리카, 탄산 칼슘 및 침전 황산 바륨); 표면 조정제(surface adjusting agent), 예를 들어, 실리콘(예컨대, 디메틸 실리콘 및 메틸 실리콘) 및 아크릴 올리고머; 벤조인(예를 들어, 1-3가지의 작용기를 가진 벤조인 및 벤조인 유도체)으로 대표되는 소포제; 경화 촉진제(또는 경화 촉제); 가소제; 대전 방지제; 자외선 흡수제; 산화 방지제; 안료 분산제; 난연화제; 유동화제 등을 포함할 수 있다.
유동화제(fluidizing agent)의 예로는 니폰 에어로실사에서 제조하는 상품명 에어로실(AEROSIL) 130, 에어로실 200, 에어로실 300, 에어로실 R-972, 에어로실 R-812, 에어로실 R-812S, 티타늄 디옥사이드 T-805, 티타늄 디옥사이드 P-25 및 알루미늄 옥사이드 C, 시오노기(Shionogi)사에서 카플렉스 FPS-1이란 상품명으로 판매하고 있는 것 등이 있다.
본 발명의 분체 도료를 도포시키기 위하여 마찰 대전법으로 하전시킨 경우 본 발명의 분체 도료를 구성하는 분말 물질은 바람직하게 마찰 대전을 용이하게 하기 위하여 하전 조절제(charge control agent)를 포함한다. 하전 조절제의 예로는 미세하게 분쇄된 산화 알루미늄 무기 입자, 미세하게 분쇄된 질소 화합물의 유기 입자 등이 있다. 하전 특성 및 분말 유동성을 효과적으로 개선하기 위하여 미세하게 분쇄된 산화 알루미늄 입자가 바람직하게 사용된다.
첨가되는 하전 조절제의 양은 바람직하게 분말 물질에 대하여 0.03-1.0중량%, 더욱 바람직하게는 0.1-0.5중량%이다. 하전 조절제의 양이 0.03중량% 미만인 경우 분체 도료가 미찰 대전에 의하여 하전되지 못하고, 이에 의하여 종종 분체 도료의 이송 효율(transfer efficiency)이 낮아진다. 반대로, 1.0중량% 이상인 경우, 분체 도료는 마찰 하전에 의하여 과도하게 하전되어 도장 목적물을 쉽게 대전이 포화되게 하는 경향이 있고 이에 의하여 종종 분체 도료의 이송 효율을 낮게 만든다.
본 발명의 분체 도료를 구성하는 분말 물질은 30μm이하, 바람직하게는 5-30μm, 더욱 바람직하게는 8-25μm의 부피 평균 이자 크기를 가진다. 부피 평균 입자 크기가 30μm를 넘는 경우, 분체 도료가 도장 목적물의 비-평면부, 예를 들어, 함몰부에 들어가는 것의 용이한 정도(이하에서 이 용이함을 침투도(degree of penetration)라고 한다)가 감소하여 도장 목적들의 전체 표면 상에 균일한 두께를 갖는 도막을 형성시킬 수 없다. 또한, 도막이 불량한 외관을 가지는 경우가 종종 발생한다. 부피 평균 입자 크기가 5μm 미만인 경우, 제조 공정이 복잡해지고 분체 도료의 이송 효율이 감소된다.
분체 도료를 구성하는 분말 물질은 상기 언급된 부피 평균 입자 크기의 1/5이하의 입자 크기를 가진 입자를 5중량% 이하, 바람직하게는 3중량% 이하로 함유한다. 부피 평균 입자 크기의 1/5이하의 입자 크기를 가진 입자를 5중량% 이상으로 함유하는 경우 분체 도료는 비-평면부로의 낮은 침투도를 가직 되며, 따라서, 전체 코팅 목적물상에 균일한 두께를 가진 도막을 형성할 수 없게 된다.
또한, 분말 물질은 부피 평균 입자 크기의 3배 이상의 입자 크기를 가진 입자를 5중량% 이하, 바람직하게는 3중량% 이하로 함유한다. 부피 평균 입자 크기의 3배 이상의 입자 크기를 가진 입자를 5중량% 이상으로 함유하는 경우 분체 도료의 이송 효율 및 수득한 도막의 외관이 나빠질 수 있다.
본 발명에서, 부피 평균 입자 및 입도 분포는 입도 분석기(니키소(NIKKISO)사의 마이크로트랙(MICROTRAC)HRA X-100)을 사용하여 측정하였다.
측정을 위하여, 마이크로트랙 D.H.S X100 데이터 처리 시스템(니키소사에서 상품명 SD-9300PRO-100으로 시판)을 투명 입자의 반사 영상에 따라 사용하였다. 0.1% 계면 활성제 수용액 50g 및 0.5g의 다양한 분체 도료를 시료병에 담고 시료병을 샤프(Sharp)사에서 싸일런트소닉(silentsonic) UT-105라는 상품명으로 제조하고 있는 초음파 진동기로 진동되고 있는 물속에 3분 동안 담가 분체 도료의 수-분산액을 얻음으로서 시험 시료를 제조하였다.
상기에서 언급한 분체 도료를 구성하는 분말 물질은 바람직하게는 2.0-6.0, 더욱 바람직하게는 2.0-5.0의 유전 상수를 가진다. 유전 상수가 2.0미만인 경우, 분체 도료의 이송 효율이 감소될 수 있다. 반대로, 유전 상수가 6.0이상인 경우, 분체 도료는 전체 도장 목적물에 균일한 두께를 가진 도막을 형성할 수 없을 정도로 비-평면부로의 침투도가 낮을 수 있다.
본 발명에서, 유전 상수는 다음과 같이 측정되었다. 먼저, 분체 도료(1.0g)를 300kg/cm2의 압력에서 1분 동안 압착하여 지름 2.0cm의 펠렛을 제조하였다. 그후, 수득한 펠렛을 25℃의 온도 및 습도 50%의 환경에서 24시간 동안 방치하고 유전 상수 측정 장비를 사용하여 유전상수를 측정하였다.
상기에서 언급한 분체 도료를 구성하는 분말 물질은 100V의 전압을 걸었을 경우 바람직하게 1×1014Ω·cm, 더욱 바람직하게는 1×1014-1×1016Ω·cm의 부피 비저항을 가진다. 부피 비저항이 1×1014Ω·cm 미만인 경우, 분말 물질을 구성하는 입자는 쉽게 전하를 잃게 되고, 그 결과, 분체 도료는 도장 목적물에서 쉽게 떨어진다. 또한, 분말 물질을 구성하는 하전 입자는 도장 목적물에 부착되기 전에 방전될 수 있고, 그 결과, 분체 도료의 이송 효율이 낮아진다. 부피 비저항이 1×1016Ω·cm을 넘는 경우, 분체 도료는 비-평면부로의 침투도가 낮아질 수 있다. 또한, 전하가 도장 목적물상에 형성된 분체 도료 층에 축적될 수 있다. 그 결과, 분체 도료의 입자 층은 방전되어 이 층에 크레이터(crater)형 자국을 만들고 이어 열처리 후 도막의 외관을 불량하게 한다.
본 발명에서의 부피 비저항은 상기의 유전 상수 측정에서와 같은 방법으로 제조한 펠렛을 온도 25℃ 및 습도 50%의 환경에 24시간 동안 방치한 후 저항 측정 장비를 사용하여 측정된 저항이다.
상기에서 언급한 유전 상수 및 부피 비저항은 상기에서 언급한 도막 형성수지 및 각종 첨가제의 종류를 적절히 선택하거나 그들의 함량을 적절히 조절함으로서 원하는 값으로 용이하게 조정될 수 있다.
본 발명의 분체 도료는 분체 도료를 제조하기 위하여 통상적으로 사용되는 방법에 따라 제조될 수 있다. 이를 상세히 언급하면, 상기에서 언급한 도막형성 수지 및 다른 첨가제를 미리 정해진 양으로 혼합시키고, 수득한 혼합물을 용융-혼련(melt-kneading), 냉각 및 조분쇄시킨다. 그후, 수득한 분쇄된 부피가 큰 입자를 추가로 분쇄시키고 바람직하게는 역시 부피가 큰 미세하게 분쇄된 입자를 분급기를 사용하여 제거하여 부피 평균 입자 크기 및 입도 분포를 상기에서 언급된 범위내에 들어가도록 조절한다.
도장 방법
본 발명의 분체 도료를 정전기적 분체 도장법에 따라 도장 목적물에 도포하였다. 분체 도료를 하전시키는 방법에는, 예를 들어, 코로나 방전법 및 마찰 대전법이 있다. 코로나 방전법을 사용하는 경우, 외부 방전법 또는 내부 방전법이 사용될 수 있다.
본 발명의 분체도료를 사용하여 도막을 형성시키는 도장 목적물은 통상의 분체 도장이 적용될 수 있는 한 특별히 제한되지는 않는다. 본 발명의 분체 도료가 비-평면부, 예를 들어, 함몰부에의 침투도가 탁월하기 때문에, 비-평면부를 가진 3-차원 구조일 수 있는 도장 목적물 전체에 균일한 두께를 가진 도막을 형성시킬 수 있다. 본 발명에서의 비-평면부를 가진 3-차원 구조에서는, 예를 들어, 함몰부 및 돌출부가 있는 복잡한 형태의 각종 구조가 포함된다. 이들의 특정예로는 주름잡힌 물체, 상자, 가방, 봉, 튜브, 칼럼(column), 프리즘, 원추, 파라미드, 불규칙한 패턴(pattern)을 가진 패널(panel), 슬릿(slit)된 패널, 천공 패널, 그물, 구형 물체, 반-구형 물체, 프로펠라형 물체, 비늘살 문, 곡면 상자, 곡면 패널, 다공 블록(예를 들어, 엔진 블록), 창의 레일 및 섀시, 후드(hood)-형태의 물체, 오토바이의 연료통, 자동차 바퀴 휠 등이 포함된다.
특히, 본 발명의 분체 도료는 2-100cm의 깊이, 1/50-50/1의 길이/폭 비를 가진 함몰부로의 침투도가 우수하며, 그러한 함몰부를 가진 도장 목적물에 유리하게 사용될 수 있다.
본 발명의 분체 도료를 정전기적 분체 도장법으로 도포하는 경우, 도장 목적물은 일반적으로 접지되고, 코로나 방전 타입 도장 건(gun) 또는 마찰 대전 타입 도장 건을 사용하여 이 도장 목적물에 분체 도료를 분무한다. 도장 건으로 부터 방출되는 분체도료의 양은 바람직하게 50-300g/분이다. 도장 건의 팁(tip)과 도장 목적물 사이의 거리는, 이송 효율을 고려하여, 바람직하게 100-300mm이다.
본 발명의 분체 도료를 코로나 방전 타입 도장 건을 사용하여 도장하는 경우, 분체 도료를 구성하는 분말 물질에 코로나 방전에 의해 가해지는 전압은 바람직하게는 -30- -150kV(바람직하게는 -50- -90kV)이고, 분말 물질은 바람직하게 -0.5- -3.0μC/g(바람직하게는 -0.5- -2.0μC/g)으로 하전된다. 하전량이 -5.0μC/g미만인 경우, 분체 도료는 도장 목적물에 용이하게 부착되지 못하여 이송 효율을 낮춘다. 반대로, 하전량이 -3.0μC/g이상인 경우, 분말 물질을 구성하는 입자 1개당 평균 하전량이 커지고 따라서, 패러데이의 케이지 효과에 의해 도장 목적물의 비-평면부(특히 함몰부)로의 분체 도료의 침투도가 낮아져 비-평면부(특히 함몰부)를 가진 전체 도장 목적물상에 균일한 두께를 가진 도막 형성을 곤란하게 한다.
본 발명에서는 하전량이 다음과 같이 측정될 수 있다. 즉, 코로나 방전형 도장 건으로부터 방출된 분체 도료를 패러데이 컵으로 수집하고 수집된 분체도료의 하전량(Q)을 디지탈 전위계를 사용하여 측정하였다. 그후, 패러데이 컵으로 수닙한 분체 도료의 양(M)을 측정하였다. 하전량(Q)을 분체 도료량(M)으로 나누고(즉, Q/M), 구해진 값을 하전량으로 취하였다.
한편, 본 발명의 분체 도료가 마찰 대전형 도장 건으로부터 방출된 경우, 마찰 대전은 내부적으로 발생된 분말 물질에 전류가 1.0-8.0μA가 되도록 바람직하게 적용되었다. 내부적으로 발생된 전류가 1.0μA 미만인 경우, 분체 도료가 도장 목적물에 용이하게 부착되지 않아 낮은 이송 효율을 만들어낸다. 반대로, 내부적으로 발생된 전류가 8.0μA를 넘는 경우, 분말 물질을 구성하는 입자 1개당의 평균 하전량이 너무 커서, 패러데이의 케이지 효과에 의해 도장 목적물의 비-평면부(특히 함몰부)로의 분체 도료의 침투도가 낮아져 비-평면부를 가진 전체 도장 목적물상에 균일한 두께를 가진 도막 형성을 곤란하게 한다.
본 발명에서, 내부적으로 발생된 전류를 마찰 대전형 도장 건의 전류계에서 읽은 값이며, 이는 마찰 도전형 도장 건을 사용하여 정전기적 분체 도료가 적용된 경우의 내부적으로 발생된 전류를 나타낸다.
본 발명의 분체 도료는 도장 건에서 상기에서 언급한 도장 목적물로 방출되어 정전기적으로 도장 목적물에 부착되고 도장 목적물상에 분체 도료 입자 층을 형성한다. 분체 도료가 상기에서 언급한 특정 부피 평균 입자 크기 및 입도 분포를 가지기 때문에, 도장 목적물의 비-평면부(특히 함몰부)에 용이하게 침투하고 다른 편평한 표면과 마찬가지로 비-평면부에 용이하게 부착된다. 따라서, 종래의 분체 도료가 패러데이 케이지 효과에 의하여 비-평면부로의 낮은 침투도를 나타내고 균일한 두께를 가진 도막을 용이하게 형성할 수 없는 것과는 달리, 본 발명의 분체 도료가 도장 목적물에 도포된 경우 그러한 도장 목적물의 전체 표면에 균일한 두께로 부착될 수 있다.
상기에서 설명된 바와 같이 도장 목적물에 도포된 본 발명의 분체 도료는 가열에 의한 용융 및 경화에 의하여 도막을 형성할 수 있다. 이렇게 하여, 상기에서 설명된 바와 같이 분체 도료가 도장 목적물의 비-평면부에도 부착되기 때문에, 도장 목적물은 비-평면부를 포함하여 균일한 두께의 도막을 가질 수 있다.
본 발명은 실시예를 통하여 보다 자세하게 설명되지만, 이 실시예에 의하여 본 발명이 제한되는 것은 아니다.
[실시예 1]
(폴리에스테르 분체 도료의 제조)
폴리에스테르 수지(60중량부, DAINIPPO INK and CHEMICALS, INC.에서 FINEDIC M8021이란 상표명으로 제조함),-카프로락탐 블록 이소시아네이트 (10중량부,AG에서 ADDUCT B-1530이란 상품명으로 제조함), 탄산 칼슘(5중량부), 이산화 티탄(30중량부) 및 표면 조정제(0.5중량부, TOSHIBA SILICONE Co., Ltd.에서 CF-1056이란 상품명으로 제조함)를 슈퍼 믹서(SUPER MIXER)(Nihon Spindle MFG. Co. Ltd.에서 제조한 믹서의 상품명)에서 약 3분동안 혼합시키고, 코니더(COKNEADER)(BUSS AG에서 제조한 혼련기의 상품명)에서 약 100℃에서 용융-혼련시켰다. 수득한 용융-혼련 생성물을 실온으로 냉각시키고 대략 분쇄한 후, 아토마이저(ATOMIZER)(FUJI PAUDAL Co., Ltl.에서 제조한 분쇄기의 상품명)에서 최고 로터(rotor) 회전 속도로 분쇄하였다. 수득한 분말 물질을 공기 분급기(NIPPON PNEUMATIC MFG., Co., LTD에서 DS-2라는 상품명으로 제조함)를 사용하여 분급하고 미세하게 분쇄된 입자 및 조대 입자를 제거하여 부피 평균 입자 크기가 24μm이고 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 1/5 이하인 입자를 1.7중량%의 비율로, 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 3배 이상인 입자를 1.1중량%의 비율로 포함한 폴리에스테르 분체 도료를 수득하였다. 본 실시예 및 이하의 실시예와 비교 실시예들에서 부피 평균 입자 크기 및 입도 분포는 입도 분석기(니키소(NIKKISO)사의 마이크로트랙(MICROTRAC) HRA X-100을 사용하여 측정하였다.
[비교 실시예 1]
(폴리에스테르 분체 도료의 제조)
실시예 1에서와 동일한 방식으로 수득한 용융-혼련된 생성물을 실온으로 냉각시키고 아토마이저(FUJI PAUDAL Co., Ltd.에서 제조한 분쇄기의 상품명)에서 최저 로터 회전 속도로 분쇄한 후, 150메쉬(mesh)체에 통과시켜 조대 입자를 제거하여 부피 평균 입자 크기가 39μm이고 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 1/5이하인 입자를 4.4중량%의 비율로, 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 3배 이상인 입자를 0.4중량%의 비율로 포함한 폴리에스테르 분체 도료를 수득하였다.
[실시예 2]
(폴리에스테르 분체 도료의 제조)
실시예 1에서와 동일한 방식으로 수득한 용융-혼련된 생성물을 실온으로 냉각시키고 아토마이져(FUJI PAUDAL Co., Ltd.에서 제조한 분쇄기의 상품명)에서 분쇄한 후, 공기 분급기(NIPPON PNEUMATIC MFG., Co., LTD에서 DS-2라는 상품명으로 제조함)를 사용하여 미세 분쇄된 입자만을 제거하여 부피 평균 입자 크기가 29μm이고 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 1/5 이하인 입자를 1.3중량%의 비율로, 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 3배 이상인 입자를 7.1중량%의 비율로 포함한 폴리에스테르 분체 도료를 수득하였다.
[비교실시예 2]
(폴리에스테르 분체 도료의 제조)
실시예 1에서와 동일한 방식으로 수득한 용융-혼련된 생성물을 실온으로 냉각시키고 아토마이저(FUJI PAUDAD Co., Ltd.에서 제조한 분쇄기의 상품명)에서 최고 로터 회전 속도로 분쇄한 후, 150메쉬 체에 통과시켜 조대 입자를 제거하여 부피 평균 입자 크기가 24μm이고 입자 크기가 부피 평균 크기의 1/5이하인 입자를 6.7중량%의 비율로, 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 3배 이상인 입자를 1.5중량%의 비율로 포함한 폴리에스테르 분체 도료를 수득하였다.
[실시예 3]
(폴리에스테르 분체 도료의 제조)
2중량부의 2급 나트륨 알칸설포네이트를 추가로 함유한 물질을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방식으로, 부피 평균 입자 크기가 25μm이고 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 1/5 이하인 입자를 1.8중량%의 비율로, 입자 크기의 부피 평균 입자 크기의 3배 이상인 입자를 2.1중량%의 비율로 포함한 폴리에스테르 분체 도료를 수득하였다.
[실시예 4]
(폴리에스테르 분체 도료의 제조)
20중량부의 탄산 칼슘, 5중량부의 이산화티탄 및 2중량부의 구리 프탈로시아닌 블루를 추가로 함유한 물질을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방식으로, 부피 평균 입자 크기가 24μm이고 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 1/5이하인 입자를 2.3중량%의 비율로, 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 3배 이상인 입자를 0.9중량%의 비율로 포함한 폴리에스테르 분체 도료를 수득하였다.
[실시예 5]
(에폭시 분체 도료의 제조)
에폭시 수지(65중량부, YUKA SHELLA EPOXY KABUSHIKI KAISHA에서 EPIKOTE 1004라는 상품명으로 제조함), 디시안디아미드(5중량부), 이산화티탄(20중량부), 탄산 칼슘(5중량부) 및 표면 조정제(0.5중량부, TOSHIBA SILICONE Co., Ltd.에서 CF-1056이란 상품명으로 제조함)를 출발 물질로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방식으로, 부피 평균 입자 크기가 26μm이고 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 1/5 이하인 입자를 1.2중량%의 비율로, 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 3배 이상인 입자를 2.3중량%의 비율로 포함한 에폭시 분체도료를 수득하였다.
[실시예 6]
(아크릴 분체 도료의 제조)
온도계, 교반기, 응축기, 질소 인입 튜브 및 적가 깔대기가 장착된 반응기에 크실렌(63중량부)를 도입하고 130℃로 가열하였다. 이 반응기에 글리시딜 메타크릴레이트(45중량부), 스티렌(20중량부), 메틸 메타크릴레이트(27중량부) 및 이소부틸 메타크릴레이트(8중량부)의 단량체 혼합물 및 t-부틸 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트(6.5중량부) 및 크실렌(6중량부)를 함유한 개시제 용액을 각각의 적가 깔때기를 사용하여 3시간에 걸쳐 적가시켰다. 적가시킨 후, 혼합물을 130℃에서 30분 동안 단열시켰다. 그 후, t-부틸 퍼옥시-2-에틸-헥사노에이트(0.1중량부) 및 크실렌(7중량부)를 적가 깔때기를 사용하여 적가하였다. 적가 후, 혼합물을 130℃에서 1시간 동안 단열시키고 크실렌을 감압하에서 증류시켜 제거하여 52℃의 유리 전이 온도를 가지는 아크릴 수지를 수득하였다.
수득한 아크릴 수지(48중량부), 데칸디카복실산(12중량부), 이산화 티탄(10중량부), 탄산 칼슘(5중량부), 표면 조정제(0.1중량부, TOSHIBA SLILICONE Co., LtD.에서 CF-1056이란 상품명으로 제조함), 벤조인(0.3중량부) 및 비스페놀 A형 에폭시 수지(2.2중량부, THOTO CHEMICAL Co., LTD에서 YD-102라는 상품명으로 제조함)를 슈퍼 믹서(Nihon Spindle MFG. Co. Ltd.에서 제조한 믹서의 상품명)에서 약 3분 동안 혼합시키고, 코니더(BUSS AG에서 제조한 혼련기의 상품명)에서 약 100℃에서 용융-혼련시켰다. 수득한 용융-혼련 생성물을 실온으로 냉각시키고 대략 분쇄한 후, 제트 밀(JET MILL) IDS-2(NIPPON PNEUMATIC MFG. Co., Ltd.에서 제조한 분쇄기의 상품명)에서 분쇄하고 공기 분급기(NIPPON PNEUMATIC MFG., Co., LTD에서 DS-2라는 상품명으로 제조함)를 사용, 분급하여 부피 평균 입자 크기가 9.6㎛이고 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 1/5 이하인 입자를 0.5중량%의 비율로, 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 3배 이상인 입자를 0.4중량%의 비율로 포함한 아크릴 분체 도료를 수득하였다.
[실시예 7]
(아크릴 분체 도료의 제조)
분쇄 및 분급 조건이 바뀐 것을 제외하고는 실시예 6과 동일한 방법으로, 부피 평균 입자 크기가 4.6㎛이고 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 1/5 이하인 입자를 2.3중량%의 비율로, 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 3배 이상인 입자를 1.1중량%의 비율로 포함한 아크릴 분체 도료를 수득하였다.
[실시예 8]
(아크릴 분체 도료의 제조)
아크릴 수지(48중량부), 데칸디카복실산(12중량부), 표면 조정제(0.1중량부, TOSHIBA SILICONE Co., Ltd.에서 CF-1056이란 상품명으로 제조함), 벤조인(0.3중량부) 및 비스페놀 A형 에폭시 수지(2.2중량부, THOTO CHEMICAL Co., LTD에서 YD-102라는 상품명으로 제조함)를 출발 물질로서 사용하는 것을 제외하고는 실시예 6과 동일한 방법으로, 부피 평균 입자 크기가 9.7㎛이고 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 1/5 이하인 입자를 0.5중량%의 비율로, 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 3배 이상인 입자를 0.7중량%의 비율로 포함한 아크릴 분체 도료를 수득하였다.
[실시예 9]
(폴리에스테르 분체 도료의 제조)
폴리에스테르 수지(60중량부, DAINIPPON INK and CHEMICALS, INC.에서 FINEDIC M8021이란 상표명으로 제조함), ε-카프로락탐 블록 이소시아네이트(10중량부,AG에서 ADDUCT B-1530이란 상품명으로 제조함), 탄산칼슘(5중량부), 이산화 티탄(30중량부) 및 표면 조정제(0.5중량부, TOSHIBA SILICONE Co., Ltd.에서 CF-1056이란 상품명으로 제조함)를 슈퍼 믹서(Nihon Spindle MFG. Co., Ltd.에서 제조한 믹서의 상품명)에서 약 3분 동안 혼합시키고, 코니더(BUSS AG에서 제조한 혼련기의 상품명)에서 약 100℃에서 용융-혼련시켰다. 수득한 용융-혼련 생성물을 실온으로 냉각시키고 대략 분쇄한 후, 아토마이져(FUJI PAUDAL Co., Ltd.에서 제조한 분쇄기의 상품명)에서 분쇄하였다. 수득한 분말 물질을 공기 분급기(NIPPON PNEUMATIC MFG., Co., LTD에서 DS-2라는 상품명으로 제조함)를 사용, 분급하여 미세하게 분쇄된 입자 및 조대 입자를 제거하였다. 수득한 분말 물질(100중량부)에 하전 조절제로서의 산화 알루미늄 미세 분말(0.2중량부, NIPPON AEROSIL Co., Ltd.에서 ALUMINIUM OXIDE C라는 상품명으로 제조함)을 첨가하고 슈퍼 믹서(Nihon Spindle MFG. Co., Ltd.에서 제조한 믹서의 상품명)에서 약 1분 동안 혼합시켜 부피 평균 입자 크기가 24㎛이고 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 1/5 이하인 입자를 2.0중량%의 비율로, 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 3배 이상인 입자를 0.9중량%의 비율로 포함한 폴리에스테르 분체 도료를 수득하였다.
[비교 실시예 3]
(폴리에스테르 분체 도료의 제조)
실시예 9와 동일한 방법으로 하여 수득한 용융-혼련 생성물을 실온으로 냉각시키고 아토마이져(FUJI PAUDAL Co., Ltd.에서 제조한 분쇄기의 상품명)에서 최저 로터 회전 속도로 분쇄하고 150메쉬 체에 통과시켜 조대 입자를 제거하였다. 수득한 분말 물질(100중량부)에 하전 조절제로서의 산화 알루미늄 미세 분말(0.2중량부, NIPPON AEROSIL Co., Ltd.에서 ALUMINIUM OXIDE C라는 상품명으로 제조함)을 첨가하고 슈퍼 믹서(Nihon Spindle MFG. Co., Ltd.에서 제조한 믹서의 상품명)에서 약 1분 동안 혼합시켜 부피 평균 입자 크기가 36㎛이고 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 1/5 이하인 입자를 4.5중량%의 비율로, 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 3배 이상인 입자를 0.1중량%의 비율로 포함한 폴리에스테르 분체 도료를 수득하였다.
[실시예 10]
(폴리에스테르 분체 도료의 제조)
실시예 9와 동일한 방법으로 하여 수득한 용융-혼련 생성물을 실온으로 냉각시키고 아토마이져(FUJI PAUDAL Co., Ltd.에서 제조한 분쇄기의 상품명)에서 분쇄하고 공기 분급기(NIPPON PNEUMATIC MFG., Co., LTD에서 DS-2라는 상품명으로 제조함)를 사용, 분급하여 미세하게 분쇄된 입자만을 제거하였다 수득한 분말 물질(100중량부)에 하전 조절제로서의 산화 알루미늄 미세 분말(0.2중량부, NIPPON AEROSIL Co., Ltd.에서 ALUMINIUM OXIDE C라는 상품명으로 제조함)을 첨가하고 슈퍼 믹서(Nihon Spindle MFG. Co., Ltd.에서 제조한 믹서의 상품명)에서 약 1분 동안 혼합시켜 부피 평균 입자 크기가 28㎛이고 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 1/5 이하인 입자를 1.1중량%의 비율로, 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 3배 이상인 입자를 6.8중량%의 비율로 포함한 폴리에스테르 분체 도료를 수득하였다.
[비교 실시예 4]
(폴리에스테르 분체 도료의 제조)
실시예 9와 동일한 방법으로 하여 수득한 용융-혼련 생성물을 실온으로 냉각시키고 아토마이져(FUJI PAUDAL Co., Ltd.에서 제조한 분쇄기의 상품명)에서 최고 로터 회전 속도로 분쇄하고 150메쉬 체에 통과시켜 조대 입자만을 제거하였다. 수득한 분말 물질(100중량부)에 하전 조절제로서의 산화 알루미늄 미세 분말(0.2중량부, NIPPON AEROSIL Co., Ltd.에서 ALUMINIUM OXIDE C라는 상품명으로 제조함)을 첨가하고 슈퍼 믹서(Nihon Spindle MFG. Co., Ltd.에서 제조한 믹서의 상품명)에서 약 1분 동안 혼합시켜 부피 평균 입자 크기가 23㎛이고 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 1/5 이하인 입자를 7.3중량%의 비율로, 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 3배 이상인 입자를 1.5중량%의 비율로 포함한 폴리에스테르 분체 도료를 수득하였다.
[실시예 11]
(폴리에스테르 분체 도료의 제조)
2중량부의 2급 나트륨 알칼설포네이트를 추가로 함유한 물질을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 9와 동일한 방법으로 하여 부피 평균 입자 크기가 25㎛이고 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 1/5 이하인 입자를 1.8중량%의 비율로, 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 3배 이상인 입자를 0.8중량%의 비율로 포함한 폴리에스테르 분체 도료를 수득하였다.
[실시예 12]
(폴리에스테르 분체 도료의 제조)
20중량부의 탄산 칼슘, 5중량부의 이산화 티탄 및 1중량부의 구리 프탈로시아닌 블루를 추가로 함유한 물질을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 9와 동일한 방법으로 하여 부피 평균 입자 크기가 24㎛이고 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 1/5 이하인 입자를 2.3중량%의 비율로, 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 3배 이상인 입자를 0.9중량%의 비율로 포함한 폴리에스테르 분체 도료를 수득하였다.
[실시예 13]
(폴리에스테르 분체 도료의 제조)
산화 알루미늄 미세 분말(NIPPON AEROSIL Co., Ltd.에서 ALUMINIUM OXIDE C라는 상품명으로 제조함)의 양을 0.7중량부로 바꾼 것을 제외하고는 실시예 9와 동일한 방법으로 하여 부피 평균 입자 크기가 24㎛이고 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 1/5 이하인 입자를 2.0중량%의 비율로, 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 3배 이상인 입자를 1.4중량%의 비율로 포함한 폴리에스테르 분체 도료를 수득하였다.
[실시예 14]
(폴리에스테르 분체 도료의 제조)
산화 알루미늄 미세 분말(NIPPON AEROSIL Co., Ltd.에서 ALUMINIUM OXIDE C라는 상품명으로 제조함)의 양을 0.05중량부로 바꾼 것을 제외하고는 실시예 9와 동일한 방법으로 하여 부피 평균 입자 크기가 24㎛이고 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 1/5 이하인 입자를 2.0중량%의 비율로, 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 3배 이상인 입자를 1.0중량%의 비율로 포함한 폴리에스테르 분체 도료를 수득하였다.
[실시예 15]
(에폭시 분체 도료의 제조)
에폭시 수지(65중량부, YUKA SHELL EPOXY KABUSHIKI KAISHA에서 EPIKOTE 1004라는 상품명으로 제조함), 디시안디아미드(5중량부), 이산화 티탄(20중량부), 탄산 칼슘(5중량부) 및 표면 조정제(0.5중량부, TOSHIBA SILICONE Co., Ltd.에서 CF-1056이란 상품명으로 제조함)를 출발 물질로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 9와 동일한 방법으로 하여 부피 평균 입자 크기가 24㎛이고 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 1/5 이하인 입자를 2.2중량%의 비율로, 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 3배 이상인 입자를 2.0중량%의 비율로 포함한 폴리에스테르 분체 도료를 수득하였다.
[코팅 시험]
제1도(저면도) 및 제2도(정면도)에 나타낸 기판(1)을 도장 대상물로서 제조하였으며, 이는 나비 방향으로 연장된 함몰부(2)를 중앙에 가지고 있으며 양단에 플랜지(3)을 가지고 있다. 기판(1)은 0.8mm의 두께, 제1도 및 제2도에서 각 부분에 기호 a 내지 d 및 θ로 표시된 아래와 같은 크기 및 각도를 가진, 인산-처리된 강제 패널이다:
a = 70mm, b = 40mm, c = 290mm, d = 600mm, θ=60°
제3도에 나타낸 바와 같이, 수평 이동 상부 컨베이어(표시되지는 않음)에 대하여 100mm 간격으로 3개의 기판(1)을 걸었다. 제4도에 나타낸 바와 같이, 기판(1)을 수평 이동 상부 컨베이어로 이동시키는 경우 제3도에서 점선으로 나타낸 분무 패턴이 만들어지도록 도장 건(G)을 기판(1)의 전면에 설치하였다. 기판(1)의 플랜지(3)와 도장 건(G)의 팁 꼭대기 사이의 간격(x)은 200mm였다.
실시예 1-8 및 비교 실시예 1-2에 사용된 도장 건(G)은 코로나 방전형 도장 건(GEMA사에서 PG-1이란 상표명으로 제조함)이고 실시예 9-15 및 비교 실시예 3-4에 사용된 건은 마찰 대전형 도장 건(MATUO SANGYO Co., LTD에서 SFC-TR100D라는 상표명으로 제조함)이었다.
각 실시예 및 비교 실시예에서 수득한 분체 도료를 상기의 도장 장비를 사용하여 기판(1)에 도장하였다. 도막 두께는 60±5㎛였으며, 도장 조건은 다음과 같다.
[실시예 1-8 및 비교 실시예 1-2]
상부 콘베이어 이동 속도 : 1.8m/분
전압 부하 : -80kV
방출 양 : 100g/분
방출 압력 : 1.0kgf/cm2
공기 유량 : 4.5m3/시간
[실시예 9-15 및 비교 실시예 3-4]
상부 콘베이어 이동 속도 : 1.8m/분
방출 양 : 100g/분
방출 압력 : 2.0kgf/cm2
가속 압력 : 2.0kgf/cm2
그 후, 중앙에 분체 도료로 도장된 기판(1)을 고온 공기 건조로(hot air dryer furnace)내에서 20분 동안 180℃에서 열처리하여 도막을 얻었다. 수득한 도막의 외관, 분체 도료의 이송 효율, 분체 도료의 침투도를 측정하였다. 각 실시예 및 비교 실시예에서 수득한 분체 도료의 분체 특성(100V의 전압을 가하였을 때의 유전 상수, 부피 비저항 및 실시예 1-8 및 비교 실시예 1-2에서 코로나 방전형 도장 건으로부터 방출되는 경우의 하전량 또는 실시예 9-15 및 비교 실시예 3-4에서 마찰 대전형 도장 건으로부터 방출되는 경우 내부적으로 발생된 전류)를 측정하였다.
그 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다. 그 측정 방법은 다음과 같다.
침투도(Degree of penetration)
도장된 기판(1)의 위치 A, B 및 C(제2도 참조)에서의 도막 두께(각각 Ta, Tb 및 Tc)를 측정하였다. 각 위치에서 구해진 도막 두께를 다음의 식(1)에 대입하여 침투도를 구하였다. 값이 구하였다. 값이 크면 침투도가 우수함을 나타낸다.
침투도=Tb/(Ta+Tc)/2)(1)
코로나 방전형 도장 건으로 분체 도료를 방출시키는 경우(실시예 1-8 및 비교 실시예 1-2), 침투도는 0.6이상으로서 우수하였으며; 마찰 대전형 도장 건으로 분체 도료를 방출시키는 경우(실시예 9-15 및 비교 실시예 3-4), 침투도는 0.55이상으로서 우수하였다.
도막의 외관
표면 조도-형상 측정장비(Tokyo Seimitsu Co., Ltd에서 Surfcom 470A라는 상품명으로 제조됨)를 사용하여 Ra값을 측정하였으며 이를 기초로 외관을 평가하였다.
이송 효율(Transfer efficiency)
도장 건으로부터 방출된 분체 도료 총량에 대한 기판(1)상에 도장된 분체 도료의 중량을 계산하여 평가하였다. 큰 값이 이송 효율이 우수함을 나타낸다.
분체 도료의 특성
유전 상수, 부피 비저항, 하전량(실시예 1-8 및 비교 실시예 1-2) 및 내부적으로 발생된 전류(실시예 9-15 및 비교 실시예 3-4)를 명세서에 설명된 방법으로 측정하였다. 유전 상수 측정 장비는 ANDO ELECTRIC CO., LTD.에서 TYPE AG 4311 LCR METER라는 상표명으로 제조된 것을 사용하였고, 저항 측정장비는 TAKEDA RIKEN CO., LTD에서 TR8601이라는 상표명으로 제조한 것을 사용하였으며, ADVANTEST CORPORATION에서 TR-8652라는 상표명으로 제조한 하전량 측정 디지탈 전위계를 사용하였다. 하전량을 측정하기 위하여, 상기에서 언급된 도장 방법과 동일한 조건하에서 코로나 방전형 도장 건조에서 방출된 분체도료를 패러데이 컵으로 수집하였다.
본 발명의 분체 도료는 부피 평균 입자 크기가 30μm이하이고, 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 1/5 이하인 입자를 5중량% 이하의 비율로 함유하는 분말 물질을 포함한다. 본 발명의 분체 도료는 도장 목적물의 비-평면부로의 우수한 침투도를 나타내어, 분체 도료를 하전시키고 도장 목적물에 정전기적으로 부착되도록 분무시키고 가열하여 비-평면부를 포함하는 복잡한 형태의 도장 목적물 전체에 균일한 두께를 갖는 도막을 수득할 수 있다.
언급된 분말 물질이 5-30μm의 부피 평균 입자 크기를 가지고 입자 크기가 부피 평균 입자의 1/5이하인 입자를 5중량% 이하의 비율로, 입자 크기가 부피 평균 입자 크기의 3배 이상인 입자를 5중량% 이하의 비율로 함유하는 경우, 분체 도료는 우수한 이송 효율을 나타내며, 상기에서 언급한 효과 이외에 우수한 외관을 갖는 도막을 얻을 수 있다.
본 출원은 일본국 특허 출원 제257593/1996호 및 제353445/1996호를 기초로 하고 있으며, 이 기초 출원들의 내용은 본 출원인에 그 내용이 혼입되어 있다.

Claims (13)

  1. 도막 형성 수지를 주성분으로 함유하고 30μm이하의 부피 평균 입자 크기를 가지며, 부피 평균 입자 크기의 1/5 이하의 입자 크기를 갖는 입자를 5중량% 이하의 비율로 함유한 분말 물질을 포함하는 분체 도료.
  2. 제1항에 있어서, 분말 물질이 5-30μm 의 부피 평균 입자 크기를 가진 분체 도료.
  3. 제1항에 있어서, 분말 물질이 부피 평균 입자 크기의 1/5 이하의 입자 크기를 갖는 입자를 5중량% 이하의 비율로 함유하고 부피 평균 입자 크기의 3배 이상의 입자 크기를 갖는 입자를 5중량% 이하의 비율로 함유한 분체 도료.
  4. 제1항에 있어서, 분말 물질이 2.0-6.0의 유전 상수를 가지는 분체 도료.
  5. 제1항에 있어서, 분말 물질이 100V의 전압을 걸었을 때 1×1014Ω·cm 이상의 부피 비저항을 가지는 분체 도료.
  6. 제1항에 있어서, 분말 물질이 마찰 대전을 용이하게 하는 하전 조절제를 함유하는 분체 도료.
  7. 제1항에 있어서, 분말 물질이 코로나 방전 처리에 의하여 -0.5μC/g 내지 -30μC/g으로 하전되는 분체 도료.
  8. 제1항에 있어서, 분말 물질이 마찰 대전 처리에 의하여 1.0-8.0μA의 내부적으로 발생된 전류를 갖는 분체 도료.
  9. 제1항 내지 제8항중 중 어느 한 항에 따른 분체 도료를 하전시키고, 분체 도료를 도장 목적물에 분무하여 정전기적으로 부착시키고, 이 분체 도료를 가열시킴을 특징으로 하는 도장 방법.
  10. 제9항에 있어서, 도장 목적물이 비-평면부를 갖는 도장 방법.
  11. 제9항에 있어서, 분체 도료가 코로나 방전법으로 하전되는 도장 방법.
  12. 제9항에 있어서, 분체 도료가 마찰 대전에 의하여 하전되는 도장 방법.
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항의 방법에 의하여 수득된 도면(coating film).
KR1019970045647A 1996-09-05 1997-09-03 분체 도료, 이의 도장 방법 및 이로부터 제조된 도막 KR19980024309A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP257593/1996 1996-09-05
JP25759396 1996-09-05
JP353445/1996 1996-12-16
JP35344596 1996-12-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR19980024309A true KR19980024309A (ko) 1998-07-06

Family

ID=26543287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970045647A KR19980024309A (ko) 1996-09-05 1997-09-03 분체 도료, 이의 도장 방법 및 이로부터 제조된 도막

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6130281A (ko)
EP (1) EP0827989A3 (ko)
KR (1) KR19980024309A (ko)
CN (1) CN1160425C (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020060146A (ko) * 2002-06-28 2002-07-16 김선희 고조도용 분체도료 조성물

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9905522D0 (en) * 1999-03-10 1999-05-05 Int Coatings Ltd Powder coating compositions
IL145464A0 (en) * 2001-09-16 2002-06-30 Pc Composites Ltd Electrostatic coater and method for forming prepregs therewith
JP6436578B2 (ja) 2015-09-28 2018-12-12 積水化成品工業株式会社 ポリエステル系樹脂粒子、その製造方法及びその用途
JP6672776B2 (ja) 2015-12-18 2020-03-25 富士ゼロックス株式会社 静電粉体塗装方法、及び粉体塗料
CN108607783A (zh) * 2016-12-11 2018-10-02 廖建铭 一种铝卷净电上漆的工艺
CN108716574B (zh) * 2018-06-19 2020-05-19 广汉华气防腐工程有限公司 一种高耐候防腐管生产工艺

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4190714A (en) * 1972-12-26 1980-02-26 Monsanto Company Powder coating resin process containing an aromatic carbonamide condensate
JP2711036B2 (ja) * 1991-10-11 1998-02-10 日本ペイント株式会社 粉体塗料及び粉体塗料用原料
US5552191A (en) * 1992-02-14 1996-09-03 Morton International, Inc. Triboelectric coating powder and process

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020060146A (ko) * 2002-06-28 2002-07-16 김선희 고조도용 분체도료 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
CN1181398A (zh) 1998-05-13
US6130281A (en) 2000-10-10
EP0827989A3 (en) 1998-07-29
CN1160425C (zh) 2004-08-04
EP0827989A2 (en) 1998-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1907453B1 (en) Powder coating materials
AU761492B2 (en) Powder coating compositions
EP0260638B1 (en) Use of a resin powder composition for electrostatic coating
US7972660B2 (en) Electrostatic fluidised powder bed coating process
AU2002302843B2 (en) Powder coating process with tribostatically charged fluidised bed
AU2002302843A1 (en) Powder coating process with tribostatically charged fluidised bed
KR19980024309A (ko) 분체 도료, 이의 도장 방법 및 이로부터 제조된 도막
EP0536791B1 (en) Powdered paint
JP2909881B2 (ja) 粉体塗料
JP2002504010A (ja) 粉体塗料組成物による基材の塗装方法
JPH1180612A (ja) 粉体塗料及びそれを用いる皮膜形成方法
CN115667422B (zh) 单组分粉末涂料组合物及经此粉末涂料组合物涂覆的基材
JPH10231446A (ja) 粉体塗料および粉体塗装方法
JP2849353B2 (ja) 粉体塗料
JP3759196B2 (ja) トリボ帯電方式スプレーガン用粉体塗料
JPH11100534A (ja) 静電塗装用粉体塗料及びその塗装方法
US6242052B1 (en) Triboelectric chargeable coating powder
JP3325728B2 (ja) 粉体塗料、その製造方法、およびそれを使用した粉体塗装方法
JPH10279848A (ja) 粉体塗料
JP3258256B2 (ja) 静電流動浸漬法に適する粉体塗料
JPH11106683A (ja) 静電塗装用粉体塗料組成物及びその塗装方法
JP3225198B2 (ja) 粉体塗料の塗装方法
JPH11246796A (ja) Ｐｃｍ用粉体塗料、ｐｃｍ用粉体塗装方法およびそれによって得られたｐｃｍ鋼板
JPH11128833A (ja) 塗膜形成方法及び塗膜
RAGWAR POWDER COATINGS (PIGMENTED RESIN; POLYMERS)

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid