JP2003105265A - 粉体塗料及び塗膜形成方法 - Google Patents

粉体塗料及び塗膜形成方法

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JP2003105265A
JP2003105265A JP2001301176A JP2001301176A JP2003105265A JP 2003105265 A JP2003105265 A JP 2003105265A JP 2001301176 A JP2001301176 A JP 2001301176A JP 2001301176 A JP2001301176 A JP 2001301176A JP 2003105265 A JP2003105265 A JP 2003105265A
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group
meth
thermosetting resin
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Katsuhiko Okada
勝彦 岡田
Tetsuro Agawa
哲朗 阿河
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Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 貯蔵安定性に優れ、塗膜の耐候性に特に優れ
るとともに、塗装時の作業性、塗膜の仕上がり外観にも
優れる粉体塗料及びその塗膜形成方法を提供すること。 【解決手段】 硬化反応性基を有するオルガノポリシロ
キサン(A)、熱硬化性樹脂(B)、熱硬化性樹脂
(B)と反応しうる硬化剤(C)と、有機溶剤(D)を
含んでなる有機溶剤溶液を噴霧乾燥させて得られる、粉
体塗料。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規にして有用な
る粉体塗料及び塗膜形成方法に関する。さらに詳細に
は、硬化反応性基を有するオルガノポリシロキサン
(A)と、熱硬化性樹脂(B)及び熱硬化性樹脂(B)
と反応しうる硬化剤(C)と、有機溶剤(D)を含んで
なる有機溶剤溶液を噴霧乾燥させて得られる粉体塗料で
あって、塗膜の耐候性に特に優れ、かつ粉体塗料の貯蔵
安定性、流動性、静電塗装作業性、塗膜の仕上がり外観
にも優れる塗膜を提供可能な粉体塗料及び当該粉体塗料
を用いた塗膜形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】粉体塗料は、塗装時に有機溶剤を大気中
に揮散することのない、環境調和型塗料として金属塗装
全般に広く使用されており、なかでも、門扉、フェン
ス、ガードレール等の道路資材等、屋外用途への使用が
増えてきている。
【0003】これに対して、耐候性に優れるような粉体
塗料がいくつか提案されている。例えば、特許1973
174号公報に見られるような含フッ素共重合体を用い
る粉体塗料は耐候性に非常に優れるという特徴がある。
【0004】しかしながら、これら含フッ素共重合体を
用いる粉体塗料は、非常に高価であるためにその用途が
非常に限られるという問題がある。一方、特定のシリコ
ン化合物を添加することにより、塗膜の耐候性を改良す
る試みも行われている。(特開平08−113696号
公報、特開平08−143790号公報、特開平10−
237385号公報等)これらシリコン化合物は、他の
原料との親和性が低く、単にドライブレンドして使用し
ても、塗膜にハジキ等を発生して塗膜異常の原因とな
る。また、通常、粉体塗料の製造法として行われている
溶融混練による製造方法でも、シリコン化合物を他の原
料と完全に混合することは困難で、塗膜表面でのシリコ
ン化合物の局在化が起こりやすく、耐候性向上の効果は
十分ではない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上述の
従来技術における種々の問題点などを解決し、実用性の
高い粉体塗料ならびに塗膜形成方法を得るべく鋭意研究
を開始した。本発明が解決しようとする課題は、貯蔵安
定性に優れ、塗膜の耐候性に特に優れるとともに、塗装
時の作業性、塗膜の仕上がり外観にも優れる粉体塗料及
びその塗膜形成方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述した
課題を解決するべく、鋭意、研究を重ねた結果、硬化反
応性基を有するオルガノポリシロキサン(A)と、熱硬
化性樹脂(B)及び熱硬化性樹脂(B)と反応しうる硬
化剤(C)と、有機溶剤(D)を含んでなる有機溶剤溶
液を噴霧乾燥させて得られる粉体塗料、あるいは、オル
ガノポリシロキサン(A)と、熱硬化性樹脂(B)又は
硬化剤(C)と、有機溶剤(D)を含んでなる有機溶剤
溶液を噴霧乾燥させて得られる粉体混合物を、必須の成
分として用いて得られる粉体塗料が、貯蔵安定性に優
れ、かつ該粉体塗料を用いて形成される塗膜が、耐候
性、貯蔵安定性に特段に優れ、しかも塗膜外観にも優れ
ること等を見出し、ここに本発明を完成させるに至っ
た。
【0007】すなわち本発明は、硬化反応性基を有する
オルガノポリシロキサン(A)、熱硬化性樹脂(B)、
熱硬化性樹脂(B)と反応しうる硬化剤(C)と、有機
溶剤(D)を含んでなる有機溶剤溶液を噴霧乾燥させて
得られる、粉体塗料、を提供するものである。
【0008】また、本発明は、硬化反応性基を有するオ
ルガノポリシロキサン(A)と、熱硬化性樹脂(B)又
は硬化剤(C)と、有機溶剤(D)を含んでなる有機溶
剤溶液を噴霧乾燥させて得られる、オルガノポリシロキ
サン(A)と熱硬化性樹脂(B)又は硬化剤(C)の粉
体混合物を必須の成分として用いて得られる、粉体塗
料、を提供するものである。
【0009】さらに本発明は、被塗物上に、単層又は複
層の塗膜を形成する塗膜形成方法において、上記の粉体
塗料を使用することを特徴とする、塗膜形成方法、そし
て該塗膜形成方法によって塗膜が形成された塗装物、を
も提供するものである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の詳細を具体的に
述べることにする。本発明の粉体塗料は、硬化反応性基
を有するオルガノポリシロキサン(A)と、熱硬化性樹
脂(B)及び熱硬化性樹脂(B)と反応しうる硬化剤
(C)と、有機溶剤(D)を含んでなる有機溶剤溶液を
噴霧乾燥させて得られるものである。また本発明の粉体
塗料は、あるいは、オルガノポリシロキサン(A)と、
熱硬化性樹脂(B)又は硬化剤(C)と、有機溶剤
(D)を含んでなる有機溶剤溶液を噴霧乾燥させて得ら
れる粉体混合物を、必須の成分として用いて得られるも
のでもある。
【0011】まず、オルガノポリシロキサン(A)につ
いて述べる。本発明で用いるオルガノポリシロキサン
(A)は、熱硬化性樹脂(B)又は硬化剤(C)の硬化
反応性基と反応しうる硬化反応性基、あるいは自己硬化
反応性の硬化反応性基を有するものが用いられる。当該
オルガノポリシロキサン(A)を使用することにより、
塗膜の耐候性及び機械的物性が向上する。
【0012】本発明で用いるオルガノポリシロキサン
(A)は、塗膜の耐候性及び機械的物性向上効果をより
有効に発揮させることができるという観点から、分岐状
であることが好ましいが、その構造は特に限定されるも
のではない。ここで、分岐状のオルガノポリシロキサン
とは、その分子構造中に三官能性シロキサン単位及び/
又は四官能性シロキサン単位を必須の構成単位とするオ
ルガノポリシロキサンであり、その他の任意のシロキサ
ン単位としては、例えば、一感応性シロキサン単位、二
官能性シロキサン単位があげられる。
【0013】オルガノポリシロキサン(A)として代表
的なものとしては、例えば、一般式(I): (RSiO3/2(RSiO2/2(SiO4/2 (I) (Rは、それぞれ独立に炭化水素基又は硬化反応性基を
表し、オルガノポリシロキサン中のRの全量に対する硬
化反応性基の量は、0.1〜70モル%である。またa
は正数であり、bは0又は正数であり、cは0又は正数
である。)で表されるオルガノポリシロキサン、
【0014】 一般式(II): (RSiO1/2(RSiO2/2(SiO4/2 (II) (Rは、それぞれ独立に炭化水素基又は硬化反応性基を
表し、オルガノポリシロキサン中のRの全量に対する硬
化反応性基の量は、0.1〜70モル%である。またd
は正数であり、eは0又は正数であり、fは正数であ
る。)で表されるオルガノポリシロキサン、
【0015】 一般式(III): (RSiO1/2(RSiO2/2(RSiO3/2(SiO 4/2 (III) (Rは、それぞれ独立に炭化水素基又は硬化反応性基を
表し、オルガノポリシロキサン中のRの全量に対する硬
化反応性基の量は、0.1〜70モル%である。またg
は正数であり、hは正数であり、iは正数であり、jは
0又は正数である。)で表されるオルガノポリシロキサ
ンがあげられる。
【0016】オルガノポリシロキサン(A)の硬化反応
性基としては、例えば、水酸基、シラノール基、エポキ
シ基、アルコキシ基、カルボキシル基などをあげること
ができるが、粉体塗料の貯蔵安定性、塗膜の機械的物
性、仕上がり外観に優れることから、水酸基、シラノー
ル基、エポキシ基、アルコキシ基が好ましい。
【0017】水酸基として代表的なもののみを例示すれ
ば、メチロール基、エチロール基、ブチロール基等があ
げられる。
【0018】エポキシ基として代表的なもののみを例示
すれば、2,3−エポキシプロピル基、3,4−エポキ
シブチル基、2−メチル−2,3−エポキシプロピル
基、4,5−エポキシペンチル基、2−グリシドキシエ
チル基、3−グリシドキシプロピル基、4−グリシドキ
シブチル基、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)
エチル基、3−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プ
ロピル基、4−(3,4−エポキシシクロヘキシル)ブ
チル基等があげられる。
【0019】一方、アルコキシ基として代表的なものと
しては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブト
キシ基等があげられる。
【0020】オルガノポリシロキサン(A)中の、硬化
反応性基の含有量は、0.1〜70モル%であることが
望ましい。オルガノポリシロキサン(A)中の硬化反応
性基の含有量が上記した範囲以内にあれば、耐候性、機
械的物性に優れる塗膜を得ることができる。
【0021】またオルガノポリシロキサン(A)の炭化
水素基として代表的なものとしてはメチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、
へプチル基の如き、アルキル基;ビニル基、アリル基、
ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基の如き、アル
ケニル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチ
ル基の如きアリール基;ベンジル基、フェネチル基の如
きアラルキル基;クロロメチル基、3−クロロプロピル
基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、ノナフルオ
ロブチルエチル基の如き置換アルキル基があげられる。
これらのなかでも、塗膜の耐候性、機械的物性に優れる
ことからメチル基、フェニル基が好ましい。
【0022】特に、オルガノポリシロキサン(A)中
の、フェニル基の含有量が30〜99モル%の範囲内に
あれば、熱硬化性樹脂(B)との親和性が向上し、塗膜
の機械的物性がより向上する。
【0023】オルガノポリシロキサン(A)の添加量
は、得られる塗膜の耐候性向上の効果を十分に発現させ
るという点から、熱硬化性樹脂(B)の重量に対して、
2〜100重量%が好ましく、5〜50重量%がより好
ましい。
【0024】次に、熱硬化性樹脂(B)について説明す
る。本発明で用いる熱硬化性樹脂(B)として使用され
る樹脂の種類は特に制限はなく、粉体塗料用に使用され
ているものであればいずれも使用できる。かかる樹脂と
しては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹
脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂等があげられるが、これ
らのなかでも塗膜外観に優れることから、アクリル樹
脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂が特に好ましい。
【0025】まず、熱硬化性樹脂(B)が、熱硬化性ア
クリル樹脂である場合、当該熱硬化性アクリル樹脂を調
製するには、公知慣用の方法が適用できるが、硬化反応
性基を有するビニル単量体を、さらに必要に応じて他の
共重合可能なビニル単量体類をも用いて、これらの各単
量体類を有機溶剤中でラジカル重合せしめるという方法
が、最も簡便であるので推奨される。その際に使用する
ラジカル重合開始剤や有機溶剤としては、公知慣用のも
のがそのまま使用できる。
【0026】当該熱硬化性アクリル樹脂の硬化反応性基
としては、エポキシ基、カルボキシル基、水酸基、アミ
ド基、アミノ基、酸無水基、(ブロック)イソシアネー
ト基などが挙げられるが、製造が容易なことから、エポ
キシ基、カルボキシル基および水酸基からなる群から選
ばれる少なくとも1つであることが望ましい。なかで
も、貯蔵安定性や塗膜外観に優れることから、硬化反応
性基の少なくとも一種はエポキシ基であることがより好
ましい。
【0027】硬化反応性基を有するビニル単量体類とし
て特に代表的なもののみを例示するにとどめれば、ま
ず、硬化反応性基がエポキシ基の場合には、例えばグリ
シジル(メタ)アクリレート、β−メチルグリシジル
(メタ)アクリレート、グリシジルビニルエーテル、ア
リルグリシジルエーテルの如き、各種のエポキシ基含有
単量体類;(2−オキソ−1,3−オキソラン)メチル
(メタ)アクリレートの如き、(2−オキソ−1,3−
オキソラン)基含有ビニル単量体類;3,4−エポキシ
シクロヘキシル(メタ)アクリレート、3,4−エポキ
シシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4
−エポキシシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート
の如き、各種の脂環式エポキシ基含有ビニル単量体など
がある。
【0028】硬化反応性基がカルボキシル基の場合に
は、例えば(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン
酸、マレイン酸、フマル酸の如き、各種のカルボキシル
基含有単量体類;フマル酸モノメチル、フマル酸モノエ
チル、フマル酸モノブチル、フマル酸モノイソブチル、
フマル酸モノtert−ブチル、フマル酸モノヘキシ
ル、フマル酸モノオクチル、フマル酸モノ2−エチルヘ
キシル、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチ
ル、マレイン酸モノブチル、マレイン酸モノイソブチ
ル、マレイン酸モノtert−ブチル、マレイン酸モノ
ヘキシル、マレイン酸モノオクチル、マレイン酸モノ2
−エチルヘキシルの如き、各種のα,β−不飽和ジカル
ボン酸と、炭素数が1〜18なる1価アルコールとのモ
ノエステル類;イタコン酸モノメチル、イタコン酸モノ
エチル、イタコン酸モノブチル、イタコン酸モノイソブ
チル、イタコン酸モノヘキシル、イタコン酸モノオクチ
ル、イタコン酸モノ2−エチルヘキシルの如き、イタコ
ン酸モノアルキルエステルなどがある。
【0029】硬化反応性基が水酸基の場合には、例えば
2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒド
ロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシ
プロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル
(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)
アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレ
ート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレー
ト、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレー
トの如き、各種の水酸基含有(メタ)アクリレート類;
上掲したような各種の(メタ)アクリレートと、ε−カ
プロラクトンの付加反応生成物;
【0030】2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、3
−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、2−ヒドロキシ
プロピルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニル
エーテル、3−ヒドロキシブチルビニルエーテル、2−
ヒドロキシ−2−メチルプロピルビニルエーテル、5−
ヒドロキシペンチルビニルエーテル、6−ヒドロキシヘ
キシルビニルエーテルの如き、各種の水酸基含有ビニル
エーテル類;上掲したような各種のビニルエーテルと、
ε−カプロラクトンとの付加反応生成物;
【0031】2−ヒドロキシエチル(メタ)アリルエー
テル、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アリルエーテ
ル、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アリルエーテル、
4−ヒドロキシブチル(メタ)アリルエーテル、3−ヒ
ドロキシブチル(メタ)アリルエーテル、2−ヒドロキ
シ−2−メチルプロピル(メタ)アリルエーテル、5−
ヒドロキシペンチル(メタ)アリルエーテル、6−ヒド
ロキシヘキシル(メタ)アリルエーテルの如き、各種の
水酸基含有アリルエーテル;上掲したような各種のアリ
ルエーテルと、ε−カプロラクトンとの付加反応生成物
などがある。
【0032】さらに、他の共重合可能なビニル単量体類
をも、必要に応じて、使用できるが、かかる他の共重合
可能な単量体類として特に代表的なもののみを例示する
にとどめれば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)ア
クリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、
(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸
n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)
アクリル酸tert−ブチル又は(メタ)アクリル酸n
−ヘキシル、
【0033】(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メ
タ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル
酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、
(メタ)アクリル酸2−エチルオクチル、(メタ)アク
リル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メ
タ)アクリル酸ラウリル又は(メタ)アクリル酸ステア
リルの如き、(メタ)アクリル酸アルキルエステルや、
【0034】(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)ア
クリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸フェノキシエチ
ル又は(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、
【0035】あるいはエチルカルビトール(メタ)アク
リレートの如き、各種のアルキルカルビトール(メタ)
アクリレートなどをはじめ、さらには、イソボルニル
(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)ア
クリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート
又はジシクロペンテニロキシエチル(メタ)アクリレー
トの如き、各種の(メタ)アクリル酸エステル類;
【0036】エチレン、プロピレン、ブテン−1の如
き、各種のα−オレフィン類;塩化ビニル、塩化ビニリ
デンの如き、フルオロオレフィンを除く各種のハロゲン
化オレフィン類(ハロ・オレフィン類);スチレン、α
−メチルスチレン、ビニルトルエンの如き、各種の芳香
族ビニル単量体;
【0037】フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、フ
マル酸ジブチル、フマル酸ジオクチル、マレイン酸ジメ
チル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル、マレ
イン酸ジオクチル、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジ
エチル、イタコン酸ジブチル、イタコン酸ジオクチルの
如き、各種の不飽和ジカルボン酸と、炭素数が1〜18
なる1価アルコールとのジエステル類;
【0038】N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリ
ルアミド、N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリル
アミド、N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリル
アミド、N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリル
アミドの如き、各種のアミノ基含有アミド系不飽和単量
体類;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジ
エチルアミノエチル(メタ)アクリレートの如き、各種
のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート類;
【0039】tert−ブチルアミノエチル(メタ)ア
クリレート、tert−ブチルアミノプロピル(メタ)
アクリレート、アジリジニルエチル(メタ)アクリレー
ト、ピロリジニルエチル(メタ)アクリレート、ピペリ
ジニルエチル(メタ)アクリレートの如き、各種のアミ
ノ基含有単量体類;無水マレイン酸、無水イタコン酸、
無水シトラコン酸、無水(メタ)アクリル酸、無水テト
ラヒドロフタル酸の如き、各種の酸無水基含有単量体
類;
【0040】ジエチル−2−(メタ)アクリロイルオキ
シエチルフォスフェート、ジブチル−2−(メタ)アク
リロイルオキシブチルフォスフェート、ジオクチル−2
−(メアクリロイルオキシエチルフォスフェート、ジフ
ェニル−2−(メタ)アクリロイルオキシエチルフォス
フェートの如き、各種の燐酸エステル基含有単量体類;
γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシ
シラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリ
エトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロ
ピルメチルジメトキシシランの如き、各種の加水分解性
シリル基含有単量体;
【0041】酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビ
ニル、イソ酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸
ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、炭素原
子数9なる分岐状(分枝状)脂肪族カルボン酸ビニル、
炭素原子数10なる分岐状脂肪族カルボン酸ビニル、炭
素原子数11なる分岐脂肪族カルボン酸ビニル、ステア
リン酸ビニルの如き、各種の脂肪族カルボン酸ビニル
類;
【0042】シクロヘキサンカルボン酸ビニル、メチル
シクロヘキサンカルボン酸ビニル、安息香酸ビニル、p
−tert−ブチル安息香酸ビニルの如き、環状構造を
有するカルボン酸の、各種のビニルエステル類などがあ
る。
【0043】以上に例示したような、種々の硬化反応性
基含有ビニル単量体の使用量は、使用するビニル単量体
総量の10〜70重量%なる範囲内が好ましい。硬化反
応性基含有ビニル単量体の使用量が上記した範囲内であ
れば、機械的物性及び柔軟性に優れるような塗膜を得る
ことができる。
【0044】熱硬化性アクリル樹脂の調製に際して使用
する、有機溶剤としては、公知慣用の有機溶剤を使用す
ることができる。
【0045】かかる有機溶剤として代表的なもののみを
例示するにとどめれば、メタノール、エタノール、n−
プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イ
ソブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノ
ール、n−ペンタノール、イソペンタノールの如き、ア
ルキルアルコール類;
【0046】メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エ
チレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコー
ルジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチル
エーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、
プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレ
ングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコール
ジエチルエーテルの如き、グリコールエーテル類;
【0047】ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベ
ンゼンの如き芳香族炭化水素類;エクソンアロマティッ
クナフサNo.2(米国エクソン社製)の如き、芳香族
炭化水素を含有する混合炭化水素類;n−ペンタン、n
−ヘキサン、n−オクタンの如き、脂肪族炭化水素類;
アイソパーC、アイソパーE、エクソールDSP100
/140,エクソールD30(いずれも米国エクソン社
製)、IPソルベント1016(出光石油化学社製)の
如き、脂肪族炭化水素を含有する混合炭化水素類;シク
ロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、
エチルシクロヘキサンの如き、脂環族炭化水素類;
【0048】テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジイソ
プロピルエーテル、ジ−n−ブチルエーテルの如き、エ
ーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトンの如き、ケトン類;酢酸メチル、酢酸エチ
ル、酢酸n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブ
チル、酢酸イソブチル、酢酸n−アミル、酢酸イソアミ
ル、酢酸ヘキシル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸
ブチルの如き、エステル類等がある。
【0049】熱硬化性アクリル樹脂の調製の際に使用す
る、ラジカル重合開始剤としては、公知慣用の種々の化
合物を使用することが出来る。
【0050】それらのうちでも特に代表的なるもののみ
を例示するにとどめるならば、2,2'−アゾビスイソ
ブチロニトリル、2,2'−アゾビス−メチルブチロニ
トリル、2,2'−アゾビス−2,4−ジメチルバレロ
ニトリル、1,1'−アゾビス−シクロヘキサンカルボ
ニトリル、ジメチル−2,2'−アゾビスイソブチレー
ト、4,4'−アゾビス−4−シアノ吉草酸、2,2'−
アゾビス−(2−アミジノプロペン)2塩酸塩、2−t
ert−ブチルアゾ−2−シアノプロパン、2,2'−
アゾビス(2−メチル−プロピオンアミド)2水和物、
2,2'−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イ
ル)プロペン]又は2,2'−アゾビス(2,2,4−
トリメチルペンタン)の如き、各種のアゾ化合物;
【0051】あるいは過酸化ベンゾイル、メチルエチル
ケトンパーオキサイド、キュメンハイドロパーオキサイ
ド、カリウムパーサルフェート、tert−ブチルパー
オキシネオデカノエート、tert−ブチルパーオキシ
ピバレート、tert−ブチルパーオキシ−2−エチル
ヘキサノエート、tert−ブチルパーオキシイソブチ
レート、1,1−ビス−tert−ブチルパーオキシ−
3,3,5−トリメチルシクロヘキサン又はtert−
ブチルパーオキシーラウレート、
【0052】tert−ブチルパーオキシイソフタレー
ト、tert−ブチルパーオキシアセテート、tert
−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキシ
ド又はジ−tert−ブチルパーオキシドの如き、各種
のケトンパーオキシド類;パーオキシケタール類;ハイ
ドロパーオキシド類;ジアルキルパーオキシド類;ジア
シルパーオキシド類;パーオキシエステル類;パーオキ
シジカーボネート類;あるいは過酸化水素などである。
【0053】当該熱硬化性アクリル樹脂の数平均分子量
としては、1,000〜20,000の範囲内にあるこ
とが好ましく、なかでも1,500〜15,000なる
範囲内にあることがより好ましい。当該熱硬化性アクリ
ル樹脂の数平均分子量が上記した範囲内であれば、平滑
性に優れ、しかも機械的物性にも優れる塗膜を得ること
ができる。
【0054】当該熱硬化性樹脂(B)として用いる熱硬
化性ポリエステル樹脂を得るための調製方法について
は、特に制限はなく、多価アルコールと多塩基酸を縮合
せしめる方法により製造する、公知慣用の種々の方法が
利用できる。硬化反応性基としては、調製の容易さか
ら、カルボキシル基及び/又は水酸基が好ましく採用さ
れる。
【0055】熱硬化性ポリエステル樹脂の原料として使
用し得る多価アルコールならびに多塩基酸もまた、公知
慣用の種々の化合物が使用でき、これら多価アルコール
と多塩基酸の使用量を調節することにより、カルボキシ
ル基及び/又は水酸基を有する熱硬化性ポリエステル樹
脂を得ることができる。
【0056】まず、上記した多価アルコールとして特に
代表的なものを例示すれば、エチレングリコール、ジエ
チレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレ
ングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタ
ンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキ
サンジオール、ネオペンチルグリコール、トリエチレン
グリコール、ビス−ヒドロキシエチルテレフタレート、
シクロヘキサンジメタノール、オクタンジオール、ジエ
チルプロパンジオール、ブチルエチルプロパンジオー
ル、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2,
4−トリメチルペンタンジオール、水添ビスフェノール
A、水添ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加
物、水添ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加
物、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、
グリセリン、ペンタエリスリトール、トリスヒドロキシ
エチルイソシアヌレート、ヒドロキシピバリルヒドロキ
シピバレートなどがある。
【0057】他方の、上記した多塩基酸として特に代表
的なものを例示すれば、テレフタル酸、イソフタル酸、
フタル酸、メチルテレフタル酸、トリメリット酸、ピロ
メリット酸あるいはそれらの無水物;コハク酸、アジピ
ン酸、アゼライン酸、セバチン酸あるいはそれらの無水
物;マレイン酸、イタコン酸あるいはそれらの無水物;
フマル酸、テトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロ
フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロ
フタル酸あるいはそれらの無水物;シクロヘキサンジカ
ルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸などがあ
る。
【0058】さらに、熱硬化性ポリエステル樹脂の原料
としては、ジメタノールプロピオン酸、ヒドロキシピバ
レートの如き、一分子中にカルボキシル基と水酸基とを
併せ有する化合物;「カージュラ E10」(オランダ
国シェル社製の、分岐脂肪族カルボン酸のグリシジルエ
ステルの商品名)などのモノエポキシ化合物;メタノー
ル、プロパノール、ブタノール、ベンジルアルコールの
如き、種々の1価アルコール;安息香酸、p−tert
−ブチル安息香酸の如き、種々の1価の塩基酸;ひまし
油脂肪酸、ヤシ油脂肪酸、大豆油脂肪酸の如き、種々の
脂肪酸類なども使用することができる。
【0059】以上に掲げたような、種々の多価アルコー
ル、多塩基酸、その他の原料等を用いて得られる、ポリ
エステル樹脂としては、酸価と水酸基価との合計が10
〜250(mgKOH/g;以下同様)なる範囲内で、
しかも、数平均分子量が500〜10,000なる範囲
内であるような形のものの使用が望ましい。
【0060】酸価と水酸基価との合計が上記した範囲内
であれば、平滑性及び機械的物性に優れる塗膜を得るこ
とができる。さらに、数平均分子量が上記した範囲内で
あれば、平滑性及び機械的物性に優れる塗膜が得られる
ばかりでなく、貯蔵安定性にも優れるような塗料を得る
ことができる。
【0061】当該熱硬化性ポリエステル樹脂の構造は、
上述したような樹脂の諸特性値の範囲内であれば、特に
制限されるものではなく、分岐構造のものでも、線状構
造のものでもよい。
【0062】当該熱硬化性樹脂(B)として用いること
のできるエポキシ樹脂としては、特に限定はないが、例
えばビスフェノール−Aのポリグリシジルエーテルの如
きエポキシ樹脂が挙げられる。
【0063】また、熱硬化性樹脂(B)として使用可能
な熱硬化性フッ素樹脂とは、分子中にフッ素原子を有す
る高分子化合物を指し、具体的には、ポリテトラフルオ
ロエチレン、ポリフッ化ビニリデンや(テトラフルオロ
エチレン−ヘキサフルオロプロピレン−フッ化ビニリデ
ン)共重合体の如き、1種又は2種以上の含フッ素ビニ
ル単量体(b−1)を(共)重合させて得られるもの
や、(パー)フルオロアルキルポリエーテル、(パー)
フルオロアルキルポリカーボネート等があげられるが、
とりわけ、含フッ素ビニル単量体(b−1)と、ビニル
エーテル(b−2)及び/又はカルボン酸ビニルエステ
ル(b−3)を、さらに必要に応じて、他のビニル単量
体類と共に共重合せしめて得られるような熱硬化性フッ
素樹脂が、耐候性、機械的物性等の塗膜性能に優れ、有
機溶剤への溶解性にも優れることから好適に使用でき
る。
【0064】これらの熱意硬化性フッ素樹脂を調製する
には、公知慣用の方法が適用できるが、例えば、含フッ
素ビニル単量体(b−1)と、ビニルエーテル(b−
2)及び/又はカルボン酸ビニルエステル(b−3)
を、さらに必要に応じて、他のビニル単量体類と共に用
いて、これらの各単量体類を有機溶剤中で重合せしめる
という方法が、最も簡便であるので推奨される。
【0065】その際に用いられる、上記の含フッ素ビニ
ル単量体(a−1)とは、分子中にフッ素原子を有し、
しかも、重合性不飽和二重結合(以下、不飽和二重結合
ともいう。)をも併せ有するというような形の化合物を
指称するものであって、好ましくは、かかる含フッ素ビ
ニル単量体類が重合した場合において、次の一般式(I
V)
【0066】
【化1】
【0067】[ただし、式中のW、X、YおよびZは、
それぞれ、同一であっても異なっていてもよい、水素原
子、ハロゲン原子、アルキル基もしくはハロゲン化アル
キル基を表わすものとし、しかも、これらのW、X、Y
又はZのうちの少なくとも一つはフッ素原子であるもの
とする。]で示されるフルオロオレフィン構造単位を、
主鎖中に導入せしめ得るというような化合物を指称する
というものである。
【0068】それらのうちでも特に代表的なもののみを
例示するにとどめれば、フッ化ビニル、フッ化ビニリデ
ン、トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、
クロロトリフルオロエチレン、ブロモトリフルオロエチ
レン、ペンタフルオロプロピレン、ヘキサフルオロプロ
ピレンの如き、各種のフッ素含有−α−オレフィン類;
トリフルオロメチルトリフルオロビニルエーテル、ペン
タフルオロエチルトリフルオロビニルエーテル、ヘプタ
フルオロプロピルトリフルオロビニルエーテルの如き、
各種のパーフルオロアルキル−パーフルオロビニルエー
テル類;各種の(パー)フルオロアルキルビニルエーテ
ル類(ただし、このアルキル基の炭素数は1〜18であ
るものとする。)などがある。
【0069】これらの含フッ素ビニル単量体(a−1)
は、単独使用でも、2種以上の併用でもよいが、就中、
耐候性などに優れる共重合体が得られることから、フッ
化ビニル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、
テトラフルオロエチレンおよびクロロトリフルオロエチ
レンよりなる群から選ばれる少なくとも1種の含フッ素
ビニル単量体類の使用が望ましい。
【0070】さらに、熱硬化性フッ素樹脂には、前記し
たビニルエーテル(b−2)及び/又はカルボン酸ビニ
ルエステル(b−3)をも使用するということが望まし
い。これらのビニルエーテル(b−2)及び/又はカル
ボン酸ビニルエステル(b−3)は、含フッ素ビニル単
量体(b−1)との共重合性に優れ、したがって、熱硬
化性フッ素樹脂中にフッ素原子を効率よく、導入せしめ
るということが出来る。
【0071】かかるビニルエーテル(b−2)として特
に代表的なものとしては、メチルビニルエーテル、エチ
ルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソ
プロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、
イソブチルビニルエーテル、tert−ブチルビニルエ
ーテル、n−ペンチルビニルエーテル、n−ヘキシルビ
ニルエーテル、n−オクチルビニルエーテルなどをはじ
め、さらには、2−エチルヘキシルビニルエーテル、ク
ロロメチルビニルエーテル、クロロエチルビニルエーテ
ル、ベンジルビニルエーテル、フェネチルエチルビニル
エーテルの如き、各種の(置換)アルキルビニルエーテ
ルないしはアラルキルビニルエーテル類;シクロペンチ
ルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、メ
チルシクロヘキシルビニルエーテルの如き、各種のシク
ロアルキルビニルエーテル類などがある。
【0072】他方、カルボン酸ビニルエステル(b−
3)として特に代表的なものは、酢酸ビニル、プロピオ
ン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、カプロン酸
ビニル、カプリル酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリ
ン酸ビニル、ステアリン酸ビニル;炭素数が9なる分岐
状(分枝状)脂肪族カルボン酸ビニル、炭素数が10な
る分岐状(分枝状)脂肪族カルボン酸ビニル、炭素数が
11なる分岐状(分枝状)脂肪族カルボン酸ビニルの如
き、各種の脂肪族カルボン酸ビニルエステル類;シクロ
ヘキサンカルボン酸ビニル、メチルシクロヘキサンカル
ボン酸ビニル、安息香酸ビニル、p−tert−ブチル
安息香酸ビニルの如き、環状構造を有する、各種のカル
ボン酸ビニルエステル類などがある。
【0073】さらに、上掲したような化合物のほかに
も、必要に応じて、熱硬化性アクリル樹脂で述べたよう
な、その他のビニル単量体類をも使用することが出来
る。
【0074】また、硬化反応性基を熱硬化性フッ素樹脂
に導入する方法としては、硬化反応性基を有する単量体
類を、上述したような単量体類と共重合せしめる方法
が、容易に熱硬化性フッ素樹脂中に硬化反応性基を導入
できるという点で推奨される。当該熱硬化性フッ素樹脂
を用いて製造した粉体塗料の貯蔵安定性、塗膜物性に優
れるという点からは、硬化反応性基は、水酸基、カルボ
キシル基、エポキシ基のうちの少なくとも一種であるこ
とが望ましい。
【0075】かかる硬化反応性基含有単量体類として代
表的なものを例示するにとどめれば、水酸基含有ビニル
単量体類としては、2−ヒドロキシエチルビニルエーテ
ル、3−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、4−ヒド
ロキシブチルビニルエーテルの如き、各種の水酸基含有
ビニルエーテル類;この水酸基含有ビニルエーテル類
と、ε−カプロラクトンとの付加反応生成物;2−ヒド
ロキシエチル(メタ)アリルエーテル、3−ヒドロキシ
プロピル(メタ)アリルエーテル、4−ヒドロキシブチ
ル(メタ)アリルエーテルの如き、各種の水酸基含有ア
リルエーテル類;この水酸基含有アリルエーテル類と、
ε−カプロラクトンとの付加反応生成物;2−ヒドロキ
シエチル(メタ)アクリレ−ト、2−ヒドロキシプロピ
ル(メタ)アクリレ−ト、3−ヒドロキシプロピル(メ
タ)アクリレ−ト、2−ヒドロキシブチル(メタ)アク
リレ−ト、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレ−
ト、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレ−ト、ポリ
エチレングリコ−ルモノ(メタ)アクリレ−ト、ポリプ
ロピレングリコ−ルモノ(メタ)アクリレ−トの如き水
酸基含有(メタ)アクリレ−ト類;この水酸基含有(メ
タ)アクリレ−トとε−カプロラクトンの付加反応生成
物などがある。
【0076】カルボキシル基含有単量体類としては、例
えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、
マレイン酸、フマル酸の如き、各種のカルボキシル基含
有単量体類;フマル酸モノメチル、フマル酸モノエチ
ル、フマル酸モノブチル、フマル酸モノイソブチル、フ
マル酸モノtert−ブチル、フマル酸モノヘキシル、
フマル酸モノオクチル、フマル酸モノ2−エチルヘキシ
ル、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マ
レイン酸モノブチル、マレイン酸モノイソブチル、マレ
イン酸モノtert−ブチル、マレイン酸モノヘキシ
ル、マレイン酸モノオクチル、マレイン酸モノ2−エチ
ルヘキシルの如き、各種のα,β−不飽和ジカルボン酸
と炭素数が1〜18なる1価アルコールとのモノエステ
ル類;イタコン酸モノメチル、イタコン酸モノエチル、
イタコン酸モノブチル、イタコン酸モノイソブチル、イ
タコン酸モノヘキシル、イタコン酸モノオクチル、イタ
コン酸モノ2−エチルヘキシルの如き、イタコン酸モノ
アルキルエステルなどがある。
【0077】エポキシ基含有単量体類としては、例え
ば、グリシジル(メタ)アクリレート、β−メチルグリ
シジル(メタ)アクリレート、(3,4−エポキシ−ブ
チル)メタクリレート、(2−オキソ−1,3−オキソ
ラン)メチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシ
シクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートの如き、エ
ポキシ基含有(メタ)アクリレート類;(2−オキソ−
1、3−オキソラン)メタンカルボン酸ビニル、3,4
−エポキシシクロヘキサンカルボン酸ビニルエステルの
如き、エポキシ基含有カルボン酸ビニルエステル類;グ
リシジルビニルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキ
シルビニルエーテルの如き、エポキシ基含有ビニルエー
テル類;アリルグリシジルエーテルの如き、エポキシ基
含有アリルエーテル類などがある。
【0078】上述した硬化反応性基含有単量体類の他に
も、無水マレイン酸、無水イタコン酸の如き、酸無水物
基含有単量体類;N−ジメチルアミノエチル(メタ)ア
クリルアミド、N−ジエチルアミノエチル(メタ)アク
リルアミド、N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アク
リルアミド、N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アク
リルアミドの如き、各種のアミノ基含有アミド系不飽和
単量体類;
【0079】ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレー
ト、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレートの如
き、各種のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレ
ート類;tert−ブチルアミノエチル(メタ)アクリ
レート、tert−ブチルアミノプロピル(メタ)アク
リレート、アジリジニルエチル(メタ)アクリレート、
ピロリジニルエチル(メタ)アクリレート、ピペリジニ
ルエチル(メタ)アクリレートの如き、各種のアミノ基
含有単量体類;
【0080】ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエ
トキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルメ
チルジエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエ
トキシ)シラン、アリルトリメトキシシラン、トリメト
キシシリルエチルビニルエーテル、トリエトキシシリル
エチルビニルエーテル、メチルジメトキシシリルエチル
ビニルエーテル、トリメトキシシリルプロピルビニルエ
ーテル、トリエトキシシリルプロピルビニルエーテル、
メチルジエトキシシリルプロピルビニルエーテル、γ−
(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエト
キシシランもしくはγ−(メタ)アクリロイルオキシプ
ロピルメチルジメトキシシランの如き、加水分解性シリ
ル基を有する各種の単量体類などもまた、硬化反応性基
含有単量体として使用することができる。
【0081】熱硬化性フッ素樹脂を、溶液重合法により
調製するには、全単量体、重合開始剤および溶剤を反応
器に一括仕込みして重合させるとか、含フッ素ビニル単
量体(b−1)および溶剤を仕込んだ反応器に、この含
フッ素ビニル単量体(b−1)以外の単量体および重合
開始剤を、それぞれ、連続的に、あるいは分割により添
加して重合させるとか、さらには、溶剤のみを仕込んだ
反応器に、全単量体および重合開始剤を、それぞれ、連
続的に、あるいは分割により添加して重合させるなどの
方法を適用することができる。その際に使用する重合開
始剤、溶剤としては、公知慣用のものがそのまま使用で
きる。
【0082】熱硬化性フッ素樹脂のフッ素含有率は、1
5重量%以上であることが望ましい。フッ素含有率が1
5重量%以上であれば、該熱硬化性フッ素樹脂を用いて
形成された塗膜に十分な耐候性を付与することができ
る。
【0083】熱硬化性フッ素樹脂の軟化点は、80〜1
50℃なる範囲であることが望ましい。軟化点が上記し
た範囲内であれば、塗膜外観と貯蔵安定性の両方に優れ
た粉体塗料を得ることができる。
【0084】さらに、熱硬化性フッ素樹脂の数平均分子
量としては、500〜50,000なる範囲内が好まし
く、なかでも1,000〜10,000なる範囲内が特
に好ましい。数平均分子量が上記した範囲内であれば、
耐候性、機械的物性と平滑性の両方に優れる塗膜を得る
ことができる。
【0085】塗膜の耐候性、機械的物性が向上するとい
う点から、熱硬化性樹脂(B)は、オルガノポリシロキ
サン(A)の硬化反応性基と反応しうる硬化反応性基を
有していることが好ましい。さらに、熱硬化性樹脂
(B)の硬化反応性基の一部を、オルガノポリシロキサ
ン(A)の硬化反応性の全部又は一部と反応させて得ら
れる、オルガノポリシロキサン(A)で変性された熱硬
化性樹脂(B)がより好ましい。
【0086】オルガノポリシロキサン(A)で変性され
た熱硬化性樹脂(B)を調製する方法としては、公知慣
用の方法が採用できる。例えば、熱硬化性樹脂(B)の
合成の際に、オルガノポリシロキサン(A)を原料の一
部として用いる方法や、熱硬化性樹脂(B)を合成した
後に、オルガノポリシロキサン(A)を反応させる方
法、あるいはこれら2つの方法を組み合わせて、熱硬化
性樹脂(B)の原料の一部にオルガノポリシロキサン
(A)を用いて合成し、得られた樹脂にさらにオルガノ
ポリシロキサン(A)を反応させるという方法も採用で
きる。
【0087】次に、硬化剤(C)について説明する。硬
化剤(C)は、熱硬化性樹脂(B)と反応しうる硬化反
応性基を有するものが使用でき、機械的物性に優れる塗
膜を形成する。さらに、オルガノポリシロキサン(A)
の硬化反応性基とも反応しうる硬化剤を用いることによ
り、塗膜の耐候性がより向上する。
【0088】本発明で用いられるところの硬化剤(C)
は、熱硬化性樹脂(B)の硬化反応性基の種類に応じ
て、通常粉体塗料用として使用されているようなもの
が、適宜選択して使用される。
【0089】かかる硬化剤(C)としては、熱硬化性樹
脂(B)の硬化反応性基がエポキシ基の場合、特に代表
的なもののみを例示するにとどめれば、コハク酸、グル
タル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼラ
イン酸、セバチン酸、ドデカン二酸、アイコサン二酸、
マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン
酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、テト
ラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、シクロヘキ
セン−1,2−ジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメ
リット酸、あるいはこれらの酸無水物やウレタン変性物
などがあり、なかでも塗膜物性、貯蔵安定性に優れるこ
とから、脂肪族二塩基酸が好ましく、特に塗膜物性に優
れることから、ドデカン二酸が特に好ましい。
【0090】また、熱硬化性樹脂(B)の硬化反応性基
がカルボキシル基の場合、硬化剤(C)として特に代表
的なもののみを例示するにとどめれば、ビスフェノール
Aのポリグリシジルエーテルの如き、種々のエポキシ樹
脂;グリシジル基含有アクリル樹脂の如き、エポキシ基
含有アクリル樹脂;1,6−ヘキサンジオール、トリメ
チロールプロパン、トリメチロールエタンの如き、種々
の多価アルコールのポリグリシジルエーテル類;フタル
酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ヘキサヒドロフタル
酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、トリメリット酸、ピ
ロメリット酸の如き、種々の多価カルボン酸のポリグリ
シジルエステル類;ビス(3,4−エポキシシクロヘキ
シル)メチルアジペートの如き、種々の脂環式エポキシ
基含有化合物;トリグリシジルイソシアヌレート、β−
ヒドロキシアルキルアミドなどのヒドロキシアミド類が
挙げられる。
【0091】熱硬化性樹脂(B)の硬化反応性基が水酸
基の場合、硬化剤(C)として特に代表的なものとして
は、ポリブロックイソシアネート化合物や、アミノプラ
スト等が好適である。
【0092】ポリブロックポリイソシアネート化合物と
して特に代表的なもののみを例示すれば、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソ
シアネートの如き、各種の脂肪族ジイソシアネート類;
キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネ
ートの如き、各種の環状脂肪族ジイソシアネート類;ト
リレンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルメタン
ジイソシアネートの如き、各種の芳香族ジイソシアネー
ト類などの有機ジイソシアネート、あるいは此等の有機
ジイソシアネートと、多価アルコール、低分子量ポリエ
ステル樹脂(ポリエステルポリオール)又は水などとの
付加物などがあるし、
【0093】さらには、上掲したような有機ジイソシア
ネート同志の重合体(イソシアヌレート型ポリイソシア
ネート化合物をも含む。)や、イソシアネート・ビウレ
ット体などのような各種のポリイソシアネート化合物を
公知慣用のブロック化剤で以てブロック化せしめて得ら
れる形のものや、ウレトジオン結合を構造単位として有
する、いわゆるセルフ・ブロックポリイソシアネート化
合物等が挙げられる。
【0094】一方、アミノプラストとしては、例えばメ
ラミン、尿素、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、
ステログアナミン、スピログアナミンの如き、種々のア
ミノ基含有化合物と、ホルムアルデヒド、パラホルムア
ルデヒド、アセトアルデヒド、グリオキザールの如き、
種々のアルデヒド系化合物成分とを、公知慣用の種々の
方法により反応せしめることによって得られる形の縮合
物、あるいは此等の縮合物を、アルコール類で以てエー
テル化せしめることによって得られる形の化合物などが
ある。
【0095】かかるアミノプラストとして特に代表的な
もののみを例示するにとどめれば、ヘキサメトキシメチ
ロールメラミン、ヘキサブチルエーテル化メチロールメ
ラミン、メチルブチル混合エーテル化メチロールメラミ
ン、メチルエーテル化メチロールメラミン、n−ブチル
エーテル化メチロールメラミン、イソブチルエーテル化
メチロールメラミン、あるいはそれらの縮合物;ヘキサ
メトキシグリコールウリル、ヘキサブトキシグリコール
ウリル、テトラメトキシメチルグリコールウリルの如
き、種々の双環状化合物;脂肪族二塩基酸と、ジエタノ
ールアミンなどのような種々のアルカノールアミンとの
縮合反応によって得られるという形の種々の酸アミド
類;N−メチロールアクリルアミドのブチルエーテルな
どのような重合性単量体を単独で、あるいは他の共重合
可能なる単量体類と共重合反応せしめて得られるよう
な、種々の高分子化合物などがある。
【0096】尚、上記ヘキサメトキシメチロールメラミ
ンは「サイメル 300、301もしくは303」(三
井サイアナミッド社製品)として;メチルブチル混合エ
ーテル化メチロールメラミンは「サイメル 238、2
32もしくは266」(三井サイアナミッド社製品)と
して;n−ブチルエーテル化メチロールメラミンは「ス
ーパーベッカミン L−164」(大日本インキ化学工
業(株)社製品)として;テトラメトキシメチルグリコ
ールウリルは「パウダーリンク(POWDERLIN
K) 1174」(米国アメリカン・サイアナミッド社
製品)として;酸アミド類は「プリミド(PRIMI
D) XL−552」、「プリミド (PRIMID)
QM−1260」(EMS社製品)として、それぞれ
市販されている。
【0097】上記硬化剤(C)は、単独でも2種以上を
組み合わせて使用してもよい。熱硬化性樹脂(B)の硬
化反応性基と硬化剤(C)の配合量は、硬化剤(C)の
当量に対する熱硬化性樹脂(B)の硬化反応性基の当量
比が、2.0〜0.5の間であることが好ましい。
【0098】上記したような、オルガノポリシロキサン
(A)と、熱硬化性樹脂(B)又は硬化剤(C)とを、
有機溶剤(D)中に溶解あるいは分散した有機溶剤溶液
を噴霧乾燥することにより、オルガノポリシロキサン
(A)と熱硬化性樹脂(B)又は硬化剤(C)が完全に
均一に混合された粉体混合物を得られるため、この粉体
混合物を、粉体塗料の原料として用いて、溶融混練法等
の公知慣用の製造方法で粉体塗料を製造することによ
り、従来の、オルガノポリシロキサン(A)、熱硬化性
樹脂(B)、硬化剤(C)をドライブレンドした後に溶
融混練する製造方法に比べて、粉体塗料の貯蔵安定性を
大幅に向上させることができるばかりでなく、塗膜の耐
候性も向上させることができる。
【0099】さらに、オルガノポリシロキサン(A)、
熱硬化性樹脂(B)、硬化剤(C)が有機溶剤(D)中
に溶解した有機溶剤溶液を、噴霧乾燥して得られる粉体
塗料は、上記した特長に加えて、得られる塗膜の平滑
性、鮮映性、機械的物性に優れることから、特に好まし
い。
【0100】次に本発明で用いられる有機溶剤(D)に
ついて述べる。有機溶剤(D)としては、熱硬化性樹脂
(B)及び/又は硬化剤(C)を溶解する公知慣用の溶
剤が使用でき、1種でも、2種以上の溶剤を併用しても
よく、熱硬化性樹脂(B)が、溶液重合で得られるよう
な場合には、重合の際に用いた溶剤をそのまま、有機溶
剤(D)の一部にあるいは全部に使用することもでき
る。
【0101】なお熱硬化性樹脂(B)及び硬化剤(C)
の両方を溶解しないような有機溶剤であっても、粉体塗
料原料溶液の保存安定性を損なわない範囲であれば、有
機溶剤(D)の一部に使用することができる。
【0102】かかる有機溶剤(D)として代表的なもの
のみを例示するにとどめれば、メタノール、エタノー
ル、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノ
ール、イソブタノール、sec−ブタノール、tert
−ブタノール、n−ペンタノール、イソペンタノールの
如き、アルキルアルコール類;
【0103】メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エ
チレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコー
ルジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチル
エーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、
プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレ
ングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコール
ジエチルエーテルの如き、グリコールエーテル類;
【0104】ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベ
ンゼンの如き芳香族炭化水素類;エクソンアロマティッ
クナフサNo.2(米国エクソン社製)の如き、芳香族
炭化水素を含有する混合炭化水素類;n−ペンタン、n
−ヘキサン、n−オクタンの如き、脂肪族炭化水素類;
アイソパーC、アイソパーE、エクソールDSP100
/140,エクソールD30(いずれも米国エクソン社
製)、IPソルベント1016(出光石油化学社製)の
如き、脂肪族炭化水素を含有する混合炭化水素類;シク
ロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、
エチルシクロヘキサンの如き、脂環族炭化水素類;
【0105】テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジイソ
プロピルエーテル、ジ−n−ブチルエーテルの如き、エ
ーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトンの如き、ケトン類;酢酸メチル、酢酸エチ
ル、酢酸n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブ
チル、酢酸イソブチル、酢酸n−アミル、酢酸イソアミ
ル、酢酸ヘキシル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸
ブチルの如き、エステル類;等がある。
【0106】噴霧乾燥時の塗料粒子の乾燥性を向上させ
るという点からは、有機溶剤(D)のうち、常圧におけ
る沸点が100℃以下の有機溶剤が65〜100重量%
を占めていることが好ましい。
【0107】また、硬化剤(C)が脂肪族二塩基酸の場
合、硬化剤の溶解性を上げるために、有機溶剤が少なく
とも1種の炭素数4以下のアルコールを含んでなり、か
つその炭素数4以下のアルコールの量が、粉体塗料原料
溶液中に含まれる脂肪族二塩基酸に対して、重量比で4
倍以上であることが好ましい。
【0108】さらに、有機溶剤(D)中に常圧における
沸点が150〜300℃である高沸点溶剤(D1)を含
んでなることが望ましい。有機溶剤(D)の一部に高沸
点溶剤(D1)を使用して、噴霧乾燥後の粉体塗料中に
高沸点溶剤(D1)を残存させることにより、ワキやピ
ンホールのような塗膜欠陥を生じることのない塗膜を形
成する粉体塗料を得ることができ、塗膜外観が向上す
る。高沸点溶剤(D1)は、単一成分でも、複数成分か
らなる混合物でもよい。
【0109】高沸点溶剤(D1)の常圧における沸点と
しては、より好ましくは170〜250℃のものが用い
られる。さらに、常圧における沸点が、本発明の粉体塗
料を焼き付け硬化させる際の温度に対して+15〜+1
50℃であるものが特に好ましい。
【0110】高沸点溶剤(D1)の使用量は、粉体塗料
100部に対して0.005〜3部が好ましく、0.0
1〜2部がより好ましく、0.05〜1部であることが
さらにより好ましい。
【0111】高沸点溶剤(D1)の常圧における沸点及
び使用量が上記した範囲であれば、焼き付け硬化時のワ
キやピンホール等の塗膜欠陥の生成を防止することがで
きる。
【0112】かかる高沸点溶剤(D1)として特に代表
的なもののみを例示すると、n−ヘキサノール、n−オ
クタノール、2−エチルヘキサノール、シクロヘキサノ
ール、ベンジルアルコールの如き、アルコール類;エチ
レングリコール、プロピレングリコール、グリセリンの
如き、多価アルコール類;ブチルセロソルブ、ヘキシル
セロソルブ、エチレングリコールジプロピルエーテル、
エチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリ
コールモノブチルエーテル、プロピレングリコールジプ
ロピルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテ
ル、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチル
カルビトール、ジエチレングリコールジメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレ
ングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコー
ルジブチルエーテルの如き、グリコールエーテル類;
【0113】プロピルベンゼン、ブチルベンゼン、ペン
チルベンゼン、ジエチルベンゼン、ジプロピルベンゼ
ン、ジペンチルベンゼン、ドデシルベンゼン、シクロヘ
キシルベンゼンの如き芳香族炭化水素類;ソルベッソ1
00、ソルベッソ150、ソルベッソ200(いずれも
米国エクソン社製)の如き、芳香族炭化水素を含有する
混合炭化水素類;エクソンナフサNo.3、エクソンナ
フサNo.5、エクソンナフサNo.6、エクソンソル
ベントNo.7、アイソパーG、アイソパーH、アイソ
パーL、アイソパーM、エクソールD40、エクソール
D90、エクソールD110(いずれも米国エクソン社
製)、IPソルベント1620、IPソルベント202
8(出光石油化学社製)、メルベイユ20,メルベイユ
30、メルベイユ40(昭和シェル石油社製)、ミネラ
ルスピリットの如き、脂肪族炭化水素を含有する混合炭
化水素類;
【0114】グリセリンアルキルエーテル、グリセリン
アルキルエステル;ジイソブチルケトン、メチルアミル
ケトン、シクロヘキサノン、イソホロンの如き、ケトン
類;酢酸シクロヘキシル、酢酸2−エチルブチル、酢酸
2−エチルヘキシル、酢酸シクロヘキシル、プロピオン
酸イソアミル、酪酸アルキルエステル、ステアリン酸ア
ルキルエステル、安息香酸アルキルエステル、アジピン
酸ジアルキルエステル、フタル酸ジアルキルエステルの
如き、エステル類;
【0115】N−メチルピロリドン、ジメチルホルムア
ミド、ジメチルアセトアミド、エチレンカーボネート等
がある。
【0116】上記した高沸点溶剤(D1)のうち、なか
でも芳香族系溶剤及び/又は脂肪族系溶剤の使用が、塗
膜欠陥生成防止の効果がより顕著であることから好まし
く使用される。
【0117】高沸点溶剤(D1)を粉体塗料に添加する
方法としては、特に制限はなく、例えば、溶融混練法に
より粉体塗料を製造する場合には、塗料原料を配合する
際に、他の原料と共に混合してやればよく、また噴霧乾
燥法により粉体塗料を製造する場合には、粉体塗料原料
溶液を調製する際に他の原料と共に混合、溶解する方法
や、粉体塗料原料溶液を噴霧乾燥する直前に添加して混
合する等の方法が簡便であるので推奨される。熱硬化性
樹脂(B)が溶液重合により得られるような場合には、
重合させる際の重合溶剤の一部として予め添加する方法
や、あるいは重合終了後に添加する方法も採用できる。
【0118】次に、粉体塗料原料溶液について述べる。
本発明の粉体塗料原料溶液とは、塗膜形成成分を含有す
る有機溶剤溶液であり、本発明の粉体塗料は、粉体塗料
原料溶液を噴霧乾燥することにより得られる。
【0119】当該粉体塗料原料溶液を調製する方法には
特に制限はなく、例えば、オルガノポリシロキサン
(A)、熱硬化性樹脂(B)及び硬化剤(C)を、有機
溶剤(D)に加えて、常温で攪拌混合して、オルガノポ
リシロキサン(A)、熱硬化性樹脂(B)及び硬化剤
(C)を溶解せしめることにより調製することができ
る。
【0120】本発明で用いられる粉体塗料原料溶液は、
噴霧する際の温度より低い温度、例えば常温において、
熱硬化性樹脂及び硬化剤が有機溶剤に完全に溶解した状
態にあることが好ましい。完全に溶解している場合に
は、従来の製造方法で行われているような溶融混練によ
る混合に比べ、熱硬化性樹脂と硬化剤がより均一に混合
され、塗膜外観、特に塗膜の鮮鋭性が著しく向上した粉
体塗料を得ることができるからである。
【0121】さらに、必要に応じて、顔料、他の樹脂
類、硬化触媒、添加剤等を粉体塗料原料溶液に加えて溶
解あるいは分散し、塗料化してもよい。顔料として特に
代表的なもののみを例示するにとどめれば、酸化チタ
ン、弁柄、クロムチタンイエロー、黄色酸化鉄、カーボ
ンブラックの種々の無機顔料、フタロシアニンブルー、
フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系、インダ
スレンブルー、ジアントラキノニルレッド等のアントラ
キノン系、キナクリドン系、レーキレッド、ファースト
イエロー、ジスアゾイエロー、パーマネントレッド等の
アゾ系、ナフトールイエロー等のニトロ系、ピグメント
グリーンB、ナフトールグリーン等のニトロソ系の如
き、公知慣用の種々の有機顔料、公知慣用の種々の体質
顔料、さらには、アルミ・フレーク、マイカ・フレーク
の如き、公知慣用の種々の光輝性(メタリック調)顔料
などが使用される。上記したような顔料を、粉体塗料原
料溶液中に分散させた後、噴霧乾燥することにより、着
色粉体塗料を調製することができる。顔料を粉体塗料原
料溶液中に分散させる方法としては、サンドミル等の公
知慣用の方法が使用できる。また、複数の着色粉体塗料
原料溶液を混合して色彩を調整し、目的の色彩を有する
着色粉体塗料原料溶液を調製し、噴霧乾燥することによ
って着色粉体塗料を製造してもよい。
【0122】他の樹脂類として特に代表的なもののみを
例示するにとどめれば、アクリル樹脂、ポリエステル樹
脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂、あるいは塩素化ポリエ
チレン、塩素化ポリプロピレン、石油樹脂、エポキシ樹
脂、塩化ゴムの如き、各種の樹脂類であって、かつ主剤
樹脂(A)及び硬化剤(B)以外の樹脂が挙げられる。
【0123】硬化触媒としては、主剤樹脂(A)と硬化
剤(B)の組み合わせに応じて公知慣用のものがそのま
ま使用できる。添加剤類としては、流動調整剤類、色別
れ防止剤類、酸化防止剤類、紫外線吸収剤類、光安定剤
類、シランカップリング剤類等、公知慣用の添加剤類等
がある。
【0124】更に、必要に応じて、ニトロセルロース、
セルロースアセテートブチレートの如き、各種の繊維素
誘導体類等を使用してもよい。
【0125】次に噴霧乾燥について説明する。噴霧乾燥
に用いる装置は、噴霧された粉体塗料原料溶液から有機
溶剤を除去することのできるものであればよく、例えば
噴霧された粉体塗料原料溶液を熱源ガスと接触させて有
機溶剤を揮発させる噴霧乾燥装置などが使用できる。有
機溶剤を揮発させることから、装置は防爆仕様であるこ
とが望ましい。また、噴霧された粉体塗料原料溶液を乾
燥させるために使用される、熱源ガス中の溶剤の蒸気含
有量を低く保つという観点からは、溶剤回収装置を備え
ることが望ましい。
【0126】上記の、噴霧された粉体塗料原料溶液を熱
源ガスと接触させて有機溶剤を揮発させる噴霧乾燥装置
を使用する場合において、粉体塗料原料溶液と熱源ガス
の接触方式は特に限定されず、通常用いられているよう
な、並流式、向流式、並流・向流混合式のようないずれ
の方式でもよい。装置内の圧力は、常圧でも、減圧ある
いは加圧でもよく、特に制限はない。
【0127】粉体塗料原料溶液の噴霧方式についても、
回転円盤式、二流体ノズル式、圧力ノズル式など、公知
慣用のものがいずれも使用できる。噴霧する際の、粒子
径をコントロールするための因子としては、回転円盤式
においては、円盤の回転速度、二流体ノズル式において
は、ノズルからの吐出速度、原料溶液と混合して使用さ
れる圧縮空気と原料溶液の混合比、圧力ノズル式におい
ては、吐出圧力等があるが、これらの値については、目
標とする粒子径に応じて適宜決定すればよい。
【0128】原料溶液の供給速度、熱源ガスの流量につ
いても、目標とする粒子径にあわせて、適宜決定すれば
良いが、噴霧乾燥中に原料溶液の供給速度や熱源ガスの
流量が変化すると、得られる粒子の粒子径、粒子径分布
や不揮発分の値も変化するため、噴霧乾燥中は一定に保
つことが望ましい。
【0129】また、噴霧乾燥を行う際の粉体塗料原料溶
液の不揮発分濃度は、噴霧乾燥装置の仕様、噴霧乾燥す
る条件に応じて適宜決定すればよい。
【0130】通常、噴霧乾燥により得られた粒子を含む
熱源ガスは、引き続き、サイクロンに代表される分級装
置へ導かれ、粒子の捕集・分級が行われる。本発明の粉
体塗料の粒度分布を整えるため、粗大粒子や微細粒子を
除去するための分級が必要な場合は市販されている一般
的な分級機を用いることもできる。
【0131】熱源ガスとしては、不活性ガスが望まし
い。なかでもコスト等の点からは窒素ガスの使用が望ま
しい。熱源ガスの温度は、粉体塗料原料溶液の熱硬化性
樹脂及び硬化剤が実質的に硬化反応を起こさないような
温度、すなわち、一部硬化反応が起こったとしても得ら
れる粉体塗料の塗料としての性能が実質的に損なわれる
ことのないような温度範囲で、適宜決定すればよい。熱
源ガスの温度の下限については特に制限はないが、効率
よく溶剤を蒸発させるためには、20℃以上が好まし
く、30℃以上とすることがより好ましい。通常は、熱
源ガスの温度は20〜160℃、好ましくは30〜13
0℃の範囲で適宜決定される。
【0132】さらに溶剤の蒸発をより効率的に行わせる
ために、粉体塗料原料溶液を、噴霧乾燥する前に予備加
熱しても良い。その際に予備加熱する温度は、粉体塗料
原料溶液のゲル化を防止するため、70℃以下であるこ
とが好ましく、また予備加熱後できるだけ速やかに噴霧
乾燥することが好ましい。
【0133】かくして得られる粉体塗料は、そのままで
使用することができるが、さらに、必要に応じて、真空
乾燥、通気乾燥、流動層乾燥等の他の乾燥方法で二次乾
燥させてもよい。その際には、粉体塗料のゲル化、ある
いは塗料粒子の熱融着を防止するため、二次乾燥は約7
0℃以下の温度で行うことが望ましい。
【0134】また得られた粉体塗料は、さらに、必要に
応じて、粉砕工程あるいは造粒工程により、粒子径を調
整して使用してもよい。
【0135】本発明の粉体塗料の粒径は平均粒径が5〜
50μmであることが好ましい。薄膜時の平滑性を考慮
すればより好ましくは10〜30μmである。上記の平
均粒径は体積平均メディアン径を意味し、例えば、島津
製作所製のレーザー回折式粒度測定装置(SALD―2
000)で測定することができる。
【0136】また、本発明の粉体塗料は、その平均円形
度が0.9以上であることが好ましい。平均円形度0.
9以上の球状の粉体塗料を用いることにより塗料流動
性、再塗装性が向上する。この観点から、好ましくは円
形度0.9以上の粒子が頻度50%以上、より好ましく
は頻度70%以上であることが好適である。
【0137】本発明の粉体塗料を、オルガノポリシロキ
サン(A)、熱硬化性樹脂(B)及び硬化剤(C)が有
機溶剤(D)に溶解した粉体塗料原料溶液を噴霧乾燥す
ることにより製造する場合、得られる粉体塗料は、本質
的に球状となることから、製造法として特に好ましい。
【0138】ここでいう円形度及び平均円形度とは、粒
子表面の凹凸状態を表す粒子形状指数のひとつであり、
次式のように表される。
【0139】円形度=(粒子投影面積と同じ面積の円の
周長)/(粒子投影像の周長)
【0140】したがって、円形度は粒子像が真円であれ
ば1となり、粒子像が真円から逸脱し、細長い形状ある
いはデコボコしているほど小さい値となる。平均円形度
は各粒子の円形度を全て足し合わせた値を、全粒子数で
割算することにより求められる。上記粉体塗料の形状及
び平均円形度は、フロー式粒子像分析装置(FPIA−
1000、東亜医用電子(株)製)により測定すること
ができる。また、走査型電子顕微鏡によっても、粉体塗
料の形状を確認することができる。
【0141】本発明の粉体塗料の塗装方法については、
静電吹付法又は摩擦帯電塗装方法、流動浸漬などのよう
な、公知慣用の種々の方法によって、被塗物基材を塗装
せしめ、通常、かくして得られる塗装物を、約120〜
約250℃の温度で焼き付けを行なうというようにすれ
ばよく、このようにして、粉体塗装物を得ることが出来
る。
【0142】本発明の粉体塗料は、被塗物上に単層又は
複層の塗膜を形成する塗膜形成方法において、下塗り塗
料、トップコート塗料として好適に使用できる。
【0143】ここにおいて、被塗物とは塗料が塗布され
る基材をいい、具体的には、未塗装の鋼板、未処理の若
しくは化成処理されたアルミ基材等の未塗装金属素材で
あって、自動車車体、2輪車車体等の道路車両に使用さ
れる基材や、アルミホイ−ル等の自動車部品用に使用さ
れる基材、飲料缶などに使用される基材等が挙げられる
し、また電着塗装がほどこされた状態の自動車車体等の
道路車両に使用される基材も含まれる。さらに、家電製
品、自動販売機、スチ−ル家具等に使用される基材、例
えば電気亜鉛メッキ鋼板、溶融亜鉛メッキ鋼板等や、瓦
類;ガラス類;又は各種の無機質建材類;門扉又はフェ
ンス類の如き、各種の建材類;アルミサッシ類の如き、
各種の建築内外装用資材類等も例示される。
【0144】これらの基材は、最終用途に応じた形状に
加工されたものでも良いし、またPCM(プレコ−トメ
タル)塗装法が適用される形態、即ちおおまかに平板状
の切板状基材であって本発明の方法により塗膜が形成さ
れた後に目的に応じた所定の形状に折り曲げ加工される
ものであっても良いし、さらにはコイルコ−ティングの
ような完全に後加工に供される塗装システムに使用され
る基材でも良い。
【0145】本発明の製造方法により得られる粉体塗料
は、常法により、上掲したような種々の被塗物基材類に
塗布され、次いで、常法に従って、焼き付け乾燥せしめ
るということによって、塗膜の、とりわけ、硬化性、外
観、耐候性ならびに機械的物性などに優れた塗膜を与え
ることが出来るものである。
【0146】
【実施例】次に、本発明を参考例、実施例及び比較例に
より、一層具体的に説明するが、本発明はこれらの例示
例にのみ限定されるものではないのはいうまでもない。
以下において、特に断りのない限りは、「部」は、すべ
て「重量部」を意味するものとする。
【0147】参考例1〔熱硬化性アクリル樹脂(B)の
調製〕 窒素ガスで内部の空気を置換したステンレス製のオート
クレーブに、メチルエチルケトン1800部を仕込み、
135℃に昇温した。そこへ、スチレン600部、メチ
ルメタクリレート900部、n−ブチルメタクリレート
600部、グリシジルメタクリレート900部、ter
t−ブチルパーオキシオクトエート230部及びメチル
エチルケトン600部からなる混合物を、6時間にわた
って滴下した。滴下終了後も同温度に5時間の間保持し
て重合反応を完結せしめることによって、エポキシ当量
が520(g/当量)で、数平均分子量が2,300な
る熱硬化性アクリル樹脂(B−1)の溶液(B′−1)
(不揮発分57.5%)を得た。性状値を第1表(1)
に示す。
【0148】
【表1】
【0149】 ≪第1表の脚注≫ TBPO・・・・・・・・・・tert−ブチルパーオキシオクトエート MEK・・・・・・・・・・・・メチルエチルケトン
【0150】参考例2〔熱硬化性ポリエステル樹脂
(B)の調製〕 撹拌機、温度計、精留塔及び窒素ガス導入口を備えた反
応容器に、エチレングリコール195部、ネオペンチル
グリコール978部を仕込んで、窒素雰囲気下で撹拌を
続けながら150℃にまで昇温し、次いで、テレフタル
酸1500部、ヘキサヒドロ無水フタル酸300部、ト
リメチロールプロパン27部及びジブチル錫オキサイド
2部を仕込んで、撹拌を続けながら240℃にまで昇温
した。
【0151】さらに、同温度で樹脂の水酸基価が58
(mgKOH/g)になるまで脱水縮合反応を続行せし
めることによって、数平均分子量が2,500なる熱硬
化性ポリエステル樹脂(B−2)を得た。性状値を第1
表(2)に示す。
【0152】参考例3(同上) 撹拌機、温度計、精留塔および窒素ガス導入口を備えた
反応容器に、ネオペンチルグリコール861部、シクロ
ヘキサンジメタノール265部を仕込んで、窒素雰囲気
下で撹拌を続けながら150℃にまで昇温し、次いで、
イソフタル酸835部、テレフタル酸1030部、トリ
メチロールプロパン9部及びジブチル錫オキサイド2部
を仕込んで、撹拌を続けながら240℃にまで昇温し
た。
【0153】さらに、同温度で樹脂の酸価が50(mg
KOH/g)になるまで、脱水縮合反応を続行せしめる
ことによって、数平均分子量が2,400なる熱硬化性
ポリエステル樹脂(B−3)を得た。性状値を第1表
(2)に示す。
【0154】
【表2】
【0155】参考例4(オルガノポリシロキサン(A)
で変性された熱硬化性ポリエステル樹脂(B−4)の調
製例) 撹拌機、温度計、精留塔及び窒素ガス導入口を備えた反
応容器に、エチレングリコール195部、ネオペンチル
グリコール978部を仕込んで、窒素雰囲気下で撹拌を
続けながら150℃にまで昇温し、次いで、テレフタル
酸1500部、ヘキサヒドロ無水フタル酸300部、ト
リメチロールプロパン27部及びジブチル錫オキサイド
2部を仕込んで、撹拌を続けながら240℃にまで昇温
した。
【0156】さらに、同温度で樹脂の水酸基価が58
(mgKOH/g)になるまで脱水縮合反応を続行せし
めた後、200℃に降温した。次いで、「トーレ・シリ
コーンSH−6018」(東レ・シリコーン(株)社製
の、環状シロキサン構造を有するシラノール基含有オル
ガノポリシロキサン)300部を仕込み、同温度で樹脂
の水酸基価が35(mgKOH/g)になるまで脱水縮
合反応を続行せしめることによって、数平均分子量が
3,500なる、オルガノポリシロキサン(A)で変性
された熱硬化性ポリエステル樹脂(B−4)を得た。
【0157】参考例5(オルガノポリシロキサン(A)
の調製例) 反応容器に水250gとトルエン400gを投入した。
この系の液温を10℃に保持しながら、フェニルトリク
ロロシラン300gとトルエン200gの混合液を滴下
した。滴下終了後6時間加熱還流し、その後、トルエン
溶液を分離した。このトルエン溶液を300gの水で洗
液が中性になるまで繰り返し洗浄した。その後、このト
ルエン溶液を減圧下で加熱してトルエンを留去すること
により、白色固体のオルガノポリシロキサン177.7
gを得た。
【0158】得られたオルガノポリシロキサンの51.
6gと、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
23.6gとトルエン159.4gと水酸化セシウム
0.08gを反応容器に投入した。この系に水5.0g
を加え、次いでこの系を加熱しながら生成したメタノー
ルと水を留去した。水の留出がなくなってから、この系
を冷却し、この系にさらに水5.0gを加えた。次い
で、この系を加熱しながら生成したメタノールと水を留
去した。この操作を繰り返し行い、留去した水をエーテ
ルで抽出し、これをガスクロマトグラフにより分析し
て、メタノールの生成がないことを確認して加熱を終了
した。次いで、固形分の濃度を30重量%に調節し、再
び加熱還流した。
【0159】1時間毎にサンプリングして、サンプルを
中和処理後、分子量を測定し、分子量分布が一定になっ
たことを確認してからこの系を冷却した。冷却後、この
系に酢酸0.05gを投入して中和処理した。次いで、
生成塩を濾過し、濾液を減圧下で加熱することにより、
無色透明固体のオルガノポリシロキサン(A−1)6
4.7gを得た。この無色透明固体は、Mn=2,30
0、Mw=3,820、ガラス転移点106℃、軟化点
142℃、エポキシ当量680(g/当量)であり、
29Si−核磁気共鳴スペクトル分析により、下式で表
される3−グリシドキシプロピル基を有するオルガノポ
リシロキサン(A−1)であることが確認された。 (PhSiO3/20.8(CpSiO3/2
0.2 [式中、Phはフェニル基、Cpは3−グリシドキシプ
ロピル基を表す]
【0160】参考例6(粉体塗料原料溶液の調製) 撹拌機、温度計、コンデンサー及び窒素ガス導入口を備
えた反応容器に、参考例1で得られた熱硬化性アクリル
樹脂(B−1)の溶液(B′−1)1430部と、メチ
ルエチルケトン1200部、イソプロピルアルコール7
00部を仕込み、攪拌しながらオルガノポリシロキサン
(A)として「トーレ・シリコーン SH−6018」
(東レ・シリコーン(株)社製の、環状シロキサン構造
を有するシラノール基含有オルガノポリシロキサン)2
50部、硬化剤(C)としてドデカン二酸175部、高
沸点溶剤(D1)としてブチルカルビトール4部と、ベ
ンゾイン5部、「アクロナール 4F」(ドイツ国BA
SF社製の、流動調整剤)5部を加えて、原料が均一に
溶解して溶液が透明になるまで、十分に攪拌、混合する
ことによって、粉体塗料原料溶液(S−1)を調製し
た。得られた粉体塗料原料溶液(S−1)の性状値を第
4表(1)に示す。
【0161】参考例7(顔料を分散した粉体塗料原料溶
液の調製) 参考例1で得られた熱硬化性アクリル樹脂溶液(B′−
1)1430部に、顔料として「タイペーク CR−9
0」(石原産業(株)製の、ルチル型酸化チタン)43
0部を加え、サンドミルで分散することにより、白色顔
料分散樹脂溶液を調製した。
【0162】次に、撹拌機、温度計、コンデンサー及び
窒素ガス導入口を備えた反応容器に、調製した白色顔料
分散樹脂溶液と、メチルエチルケトン1200部、イソ
プロパノール700部を仕込み、攪拌しながらオルガノ
ポリシロキサン(A)として「トーレ・シリコーン S
H−6018」250部、硬化剤(B)としてドデカン
二酸175部、高沸点溶剤(D1)としてブチルカルビ
トール5部と、ベンゾイン5部及び「アクロナール 4
F」5部を加えてさらに十分に攪拌することにより、着
色粉体塗料原料溶液(S−2)を得た。この溶液(S−
2)の性状値を第2表(1)に示す。
【0163】参考例8(同上) 参考例2で得られた熱硬化性ポリエステル樹脂(B―
1)854部を粉砕し、これを酢酸エチル1000部中
に溶解した。次に、顔料として「タイペーク CR−9
0」430部を加え、サンドミルで顔料を分散すること
により、白色顔料分散溶液を調製した。
【0164】さらに、この溶液に、第2表(2)に示す
種類、量のオルガノポリシロキサン(A)、硬化剤
(C)、高沸点溶剤(D1)及び各種添加剤と、酢酸エ
チル1700部を加えて十分に攪拌することによって、
着色粉体塗料原料溶液(S−3)を得た。性状値を第2
表(2)に示す。
【0165】参考例9(同上) 熱硬化性ポリエステル樹脂(B)、オルガノポリシロキ
サン(A)、硬化剤(C)、高沸点溶剤(D1)、及び
各種添加剤と有機溶剤(D)を第2表(2)に示すよう
に変更した以外は、参考例7と同様にして、着色粉体塗
料原料溶液(S−4)を得た。性状値を第2表(2)に
示す。
【0166】
【表3】
【0167】
【表4】
【0168】≪第2表の脚注≫「SH−6018」・・・・
・・東レ・シリコーン(株)社製「トーレ・シリコーンS
H−6018」下記の構造式で表される、環状シロキサ
ン構造を有するシラノール基含有化合物(分子量約1,
600、水酸基含有量5.5重量%)
【0169】(RSiO3/2(R(OH)SiO
2/2(SiO4/2 (式中Rは、アルキル基又はフェニル基を表す)
【0170】「B1530」・・・・・・・・ドイツ国ヒュルス
社製「VESTAGON B1530」(イソホロンジ
イソシアネートのヌレート体をε−カプロラクタムでブ
ロック化せしめた形のブロック・イソシアネート化合
物) 「BF1540」・・・・ドイツ国ヒュルス社製「VEST
AGON BF1540」(イソホロンジイソシアネー
トをウレトジオン結合で以ってセルフブロック化せしめ
た形のブロック・イソシアネート化合物)
【0171】「XL−552」・・・・スイス国エムス社製
の酸アミド化合物「PRIMIB XL−552」 「CR−90」・・・・・・石原産業(株)製のルチル型酸化
チタン「タイペーク CR−90」 「アクロナール 4F」・・・・独国BASF社製の、流動
調整剤 DPGME・・・・・・・・・・・・・・・・ジプロピレングリコールモ
ノエチルエーテル 「ソルベッソ 150」・・・・米国エクソン社製の、芳香
族炭化水素含有混合炭化水素溶剤
【0172】参考例10(オルガノポリシロキサン
(A)と熱硬化性樹脂(B)の有機溶剤溶液(S−5)
の調製例) 参考例2で得られた熱硬化性ポリエステル樹脂(B−
2)854部、「SH−6018」300部を、酢酸エ
チル1800部に加え、常温で攪拌混合することによっ
て、オルガノポリシロキサン(A)と熱硬化性ポリエス
テル樹脂(B―2)の有機溶剤溶液(S−5)(不揮発
分39.1%)を調製した。
【0173】実施例1(噴霧乾燥法による本発明の粉体
塗料の製造) 溶剤回収装置を備えた防爆型の垂直下降並流式噴霧乾燥
装置で、噴霧方式として二流体ノズル方式を用いて粉体
塗料を製造した。噴霧ガス圧を0.3MPaとし、熱源
ガスとしては窒素ガスを用い、原料溶液と熱源ガスを垂
直下降並流式で接触させた。熱源ガスの温度は45℃に
設定した。40℃に予備加熱した粉体塗料原料溶液(S
−1)を供給速度1kg/hrで噴霧乾燥装置中に噴霧
し、装置内で乾燥された粉体塗料の粒子をサイクロンで
捕集することによって、平均粒子径17μmの粉体塗料
を得た。粒子の形状はほとんどが球状であった。また得
られた粉体塗料の不揮発分は99.4%で、高沸点溶剤
(D1)であるブチルカルビトールの含有量を測定した
ところ、0.35重量%であった。
【0174】実施例2〜4(同上) 粉体塗料原料溶液(S−1)の代わりに粉体塗料原料溶
液(S−2)〜(S−4)を用い、粉体塗料原料溶液の
予備加熱温度と、熱源ガスの温度を第3表(1)、
(2)に示すように変更した以外は実施例1と同様にし
て、粉体塗料(P−2)〜(P−4)を得た。得られた
粉体塗料の性状値を第3表(1)、(2)に併せて示
す。
【0175】
【表5】
【0176】
【表6】
【0177】実施例5 参考例10で得られたオルガノポリシロキサン(A)と
熱硬化性ポリエステル樹脂(B−2)の有機溶剤溶液
を、実施例3と同様にして噴霧乾燥した。得られた固形
物1154部を粉砕し、「ベスタゴン B1530」
(ドイツ国ヒュルス社製のブロック・イソシアネート化
合物)103部、「ベスタゴン BF1540」(ドイ
ツ国ヒュルス社製のブロック・イソシアネート化合物)
43部、「タイペーク CR−90」(石原産業(株)
社製のルチル型酸化チタン)430部、ベンゾイン5
部、「アクロナール 4F」(ドイツ国BASF社製
の、流動調整剤)5部を加えて、「ヘンシェルミキサ
ー」(三井三池化工機(社)製のドライブレンダー)
で、混合せしめた後、「MP−2015」(米国APV
ケミカルマシナリー社製の、二軸押し出し混練機)によ
って、加熱混練せしめた。得られた混練物を、粉砕、分
級することによって、平均粒径22μmの粉体塗料(P
−5)を得た。
【0178】比較参考例1(同上) 参考例2で得られた熱硬化性ポリエステル樹脂(B−
2)854部を粉砕し、トーレシリコーン SH−60
18」300部、「ベスタゴン B1530」(ドイツ
国ヒュルス社製のブロック・イソシアネート化合物)1
03部、「ベスタゴン BF1540」(ドイツ国ヒュ
ルス社製のブロック・イソシアネート化合物)43部、
「タイペーク CR−90」(石原産業(株)社製のル
チル型酸化チタン)430部、ベンゾイン5部、「アク
ロナール 4F」(ドイツ国BASF社製の、流動調整
剤)5部を加えて、「ヘンシェルミキサー」(三井三池
化工機(社)製のドライブレンダー)で、混合せしめた
後、「MP−2015」(米国APVケミカルマシナリ
ー社製の、二軸押し出し混練機)によって、加熱混練せ
しめた。得られた混練物を、粉砕、分級することによっ
て、平均粒径25μmの粉体塗料(P−6)を得た。
【0179】実施例6(本発明の製造方法により製造し
た粉体塗料の硬化塗膜の性状) 0.8mm厚の燐酸亜鉛処理鋼板上に、白色アルキドメ
ラミン溶剤系塗料を30μmの膜厚になるようにスプレ
ー塗装し、140℃で30分間焼き付け硬化させた後、
その上に実施例1で得られた粉体塗料(P−1)を60
μmの膜厚になるように静電塗装した。塗装した試験板
を160℃で20分間焼き付け硬化させることによっ
て、塗板を得た。粉体塗料と得られた硬化塗膜の評価結
果を第4表(1)に示す。
【0180】実施例7(同上) 0.8mm厚の燐酸亜鉛処理鋼板上に、実施例2で得ら
れた粉体塗料(P−2)を60μmの膜厚になるように
静電塗装した。塗装した試験板を160℃で20分間焼
き付け硬化させることによって、塗板を得た。得られた
硬化塗膜の性状を第4表(1)に示す。
【0181】実施例8〜10(同上) 使用する粉体塗料と焼き付け硬化温度を、第4表
(1)、(2)に示すように変更する以外は、実施例7
と同様にして、塗板を得た。得られた硬化塗膜の性状を
第4表(1)、(2)に示す。
【0182】比較例1 使用する粉体塗料を、比較参考例1で得られた粉体塗料
(P−6)に変更した以外は、実施例7と同様にして、
塗板を得た。粉体塗料と、得られた硬化塗膜の評価結果
を第4表(2)に示す。
【0183】
【表7】
【0184】
【表8】
【0185】≪第4表の脚注≫ ・平滑性・・・・・・・・塗膜の平滑性を目視で判定した。 評価 5:非常にスムーズなる平滑な塗面の場合 評価 4:小さなラウンドがある場合 評価 3:大きなラウンドがある場合 評価 2:大きなラウンドがあり、細かいチリ肌が多
く認められる場合 評価 1:大きなラウンドがあり、細かいチリ肌が著
しく、塗膜外観を大きく損ねている場合
【0186】・鮮映性・・・・・・・・蛍光灯の光の下に塗板を
置き、塗膜表面に写る蛍光灯の像の写り具合で判定し
た。 評価 5:像の境界線が鮮明で、線のにじみが全くな
い 評価 4:境界線が微かににじむ 評価 3:境界線がぼやける 評価 2:境界線が判別困難 評価 1:境界線が判別不能
【0187】・塗膜欠陥の有無・・・・塗膜表面の、ワキ、
ヘコミ、ピンホール等の塗膜欠陥の生じた個数(塗板1
00平方cm当たり)で判定した。 評価 ◎:0個 評価 ○:1〜2個 評価 △:3〜10個 評価 ×:>10個
【0188】・塗膜光沢・・・・・・JIS−K5400の鏡
面光沢度より測定した。
【0189】・耐候性・・・・・・・・サンシャイン・ウエザオ
・メーター(スガ試験器(株)社製)を用いて1500
時間暴露した後の塗膜の光沢保持率(%)で表示した。
この値が高いほど耐候性が良好である。
【0190】・貯蔵安定性・・・・製造した塗料を、恒温器
内に30℃で2週間放置した後、再度、塗料をスプレー
したときの塗装作業性で判定した。 評価 ○:問題なし 評価 △:一部凝集物発生のためスプレー困難 評価 ×:スプレー不可能。
【0191】
【発明の効果】以上に詳述して明らかとなったように、
本発明に係る粉体塗料用組成物及び塗膜形成方法は、と
りわけ、塗膜の耐候性ならびに塗料の貯蔵安定性に優
れ、加えて、平滑性などにも優れており、本発明の目的
とする諸効果の発現が認められる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09D 183/04 C09D 183/04 183/06 183/06 Fターム(参考) 4J038 CD091 CD101 CD111 CD121 CD131 CG001 CG141 DB061 DD001 DD051 DL032 DL052 DL131 GA03 GA06 GA07 GA09 GA11 GA15 KA03 KA06 MA02 NA01 NA03 NA23 NA26 PA02

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 硬化反応性基を有するオルガノポリシロ
    キサン(A)、熱硬化性樹脂(B)、熱硬化性樹脂
    (B)と反応しうる硬化剤(C)と、有機溶剤(D)を
    含んでなる有機溶剤溶液を噴霧乾燥させて得られる、粉
    体塗料。
  2. 【請求項2】 硬化反応性基を有するオルガノポリシロ
    キサン(A)と、熱硬化性樹脂(B)又は硬化剤(C)
    と、有機溶剤(D)を含んでなる有機溶剤溶液を噴霧乾
    燥させて得られる、オルガノポリシロキサン(A)と熱
    硬化性樹脂(B)又は硬化剤(C)の粉体混合物を必須
    の成分として用いて得られる、粉体塗料。
  3. 【請求項3】 平均粒径5〜50μm、平均円形度0.
    9以上である、請求項1又は2に記載の粉体塗料。
  4. 【請求項4】 熱硬化性樹脂(B)が、オルガノポリシ
    ロキサン(A)の硬化反応性基と反応しうる硬化反応性
    基を有する熱硬化性樹脂である、請求項1〜3のいずれ
    かに記載の粉体塗料。
  5. 【請求項5】 熱硬化性樹脂(B)が、オルガノポリシ
    ロキサン(A)で変性された熱硬化性樹脂である、請求
    項4に記載の粉体塗料。
  6. 【請求項6】 粉体塗料が、常圧における沸点が150
    〜300℃である高沸点溶剤(D1)を0.005〜2
    重量%含有する粉体塗料である、請求項1〜5のいずれ
    かに記載の粉体塗料。
  7. 【請求項7】 オルガノポリシロキサン(A)の硬化反
    応性基が、水酸基、シラノール基及びエポキシ基からな
    る群から選ばれる少なくとも1種である、請求項1〜6
    のいずれかに記載の粉体塗料。
  8. 【請求項8】 熱硬化性樹脂(B)が、アクリル樹脂、
    ポリエステル樹脂、及びフッ素樹脂からなる群から選ば
    れる少なくとも一つである、請求項1〜7のいずれかに
    記載の粉体塗料。
  9. 【請求項9】 被塗物上に、単層又は複層の塗膜を形成
    する塗膜形成方法において、請求項1〜8のいずれかに
    記載の粉体塗料を使用することを特徴とする、塗膜形成
    方法。
  10. 【請求項10】 請求項9に記載の塗膜形成方法によっ
    て塗膜が形成された塗装物。
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