JPH02212563A - 粉体塗料組成物及びそれを使用する静電粉体塗装方法 - 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、塗着効率の極めて高い粉体塗料組成物及びそ
れを使用する静電粉体塗装方法に関する。

（従来の技術） 粉体塗装法には流動浸漬法、静電吹付は法、静電流動浸
漬法、散布法、溶射法がある。近年、静電吹付は法を中
心に粉体塗装技術が進歩した結果、粉体塗装法は多くの
利点を有するに至った。

すなわち、粉体塗装法には、使用する粉体ｒ！ｔｉ料が
溶剤を使用しない事から低公害性、省資源型であり１作
業環境が良く、塗料の回収利用ができる、自動化が容易
、塗膜の強度が大きくかつ耐食性に優れる、又、ワンコ
ートで厚膜形成や割合正確なＩＩＱ厚制御ができる等多
くの利点がある。そのため、粉体塗料の有用性が注目さ
れ使用量が伸びている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、粉体塗装法には、塗装に専用の塗装設備
を必要とする、塗料の色替えに時間がかかる。複雑な形
状物や狭い所の均一塗着が困難、塗料の塗着効率が７５
％程度にすぎない、トリボガンでは塗着しにくい粉体塗
料がある等の短所も有り、解決すべき問題点も多い、す
なわち１例えば塗料の塗着効率が低い（７５％程度）こ
とは、より多く粉体塗料を使用しなければならないため
著るしいコストアップになる。未ｍ！あるいはキュアー
前に欠落した粉体塗料を回収再利用しようとすると１回
収装置が必要となり回収に手間と時間がかかり、又回収
した粉体塗料はフレッシュなものより性能が低下してい
ることが多い、従って、粉体塗料を回収再利用しても結
果的にはコストアップにつながる。

本発明は、前記の従来の粉体塗装法の問題点を粉体塗料
を改良することによって解決したもので、安全にかつ簡
易な装置で使用でき経済的で塗着効率の極めて高い粉体
塗料組成物を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、従来の粉体塗料の前記諸欠点が静電現象
に起因することに着目し、種々鋭意研究を重ねた結果１
本発明を完成するに至った。

すなわち１本発明により、（１）（イ）熱硬化性樹脂ま
たは熱可塑性樹脂、及び（ロ）下記一般式（１） ％式％（） （式中、Ｒ１、ｒ（、、Ｒ，、Ｒ４は各々、独立に水素
原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラル
キル基を表わし、八−はアニオンを表わす、）で表わさ
れる第４級アンモニウム塩を電荷制御剤として少な（と
も１種、含有することを特徴とする粉体塗料組成物、（
２１ｆｆ１ｉ記アニオンが芳香族スルホン酸イオンであ
る前記粉体塗料組成物、及び（３）前記粉体塗料組成物
を、静電粉体塗装を行う際の粉体ｒＩＸネｊ（とじて使
用することを特徴とする静電粉体塗装方法が提供される
。

本発明において使用される熱硬化性樹脂としては、エポ
キシ樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ−ポリエステル
ハイブリッド樹脂あるいはアクリル樹脂等公知のものを
好適に使用できる。熱可塑性樹脂としては、塩化ビニル
樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエス
テル樹脂等公知のものを単独でまたは混合して好適に使
用できる。

本発明において使用される電荷制御剤である前記一般式
（１）の化合物としては、具体的には例えば次のものを
挙げることができる。テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム
クロライド、テ１−ラーｎ　−ブチルアンモニウムブロ
マイド、トリーローオクチルメチルアンモニウムブロマ
イド、トリーローオクチルメチルアンモニウムｐ−＋−
ルエンスルホネート、ドデシルトリメチルアンモニウム
クロライド、ドデシルトリメデルアンモニウムブロマイ
ド、ミリスチルトリメチルアンモニウムブロマイド、ミ
リスチルトリメデルアンモニウム１−ナフタリンスルホ
ネート、バルミチルトリメチルアンモニウムクロライド
、バルミチルトリメチルアンモニウムＰ−トルエンスル
ホネート、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライ
ド、ステアリルトリメデルアンモニウム４−ヒドロキシ
ナフタリン−１−スルホネート、ジドデシルジメチルア
ンモニウムブロマイド、シミリスチルジメチルアンモニ
ウムブロマイド、シミリスチルジメチルアンモニウム４
−ヒドロキシナフタリン−１−スルホネート、シミリス
チルジメチルアンモニウム】−ブチルナフタリン−４−
スルホネート、シバルミデルジメチルアンモニウム４−
ヒドロキシナフタリン−１−スルホネート、ジステアリ
ルジメチルアンモニウム１−ブチルナフタリン−４−ス
ルホネート、ビス（ジステアリルジメチルアンモニウム
）１．５−ナフタリンジスルホネート、ジステアリルジ
メチルアンモニウムテトラフェニルボレート、ジステア
リルジメチルアンモニウムヘキサフルオロフォスフェー
ト、ジステアリルジメチルアンモニウムテトラフルオロ
ボレート、ジステアリルジメチルアンモニウムバークロ
レート、才しイルトリメチルアンモニウムブロマイド、
リノリルトリメチルアンモニウムブロマイド、ビス（β
−ヒドロキシエチル）ジドデシルアンモニウムブロマイ
ド、ベンジルトリーローブチルアンモニウムクロライド
、ベンジルトリーｎ−ブチルアンモニウムブロマイド、
ｐ−クロロベンジルトリエチルアンモニウムクロライド
、ペンジルバルミチルジメチルアンモニウムクロライド
、ペンジルバルミチルジメチルアンモニウムブロマイド
、ベンジルステアリルジメチルアンモニウムクロライド
、ベンジルステアリルジメチルアンモニウムｐ−トルエ
ンスルホネート、フェニルトリーｎ−オクチルアンモニ
ウムブロマイド、ｐ−クロロフェニルトリエチルアンモ
ニウムイオダイド、トリフェニル−ｎ−ブチルアンモニ
ウムｌ−ナフタリンスルホネートなどである。これらの
化合物のうち、ｔ＃ｌ脂に対する相溶性が良く耐水性の
高い芳香族スルイオン ホン酸俸番物をアニオン成分とする一般式（１）の第４
級アンモニウム化合物が特に好ましい、これらの電荷制
御剤は、その１種又は２８部以上な樹脂に混合して用い
ることができる。又、これらの電荷制御剤は、公知の電
荷増強剤Ｃ例えば特開昭６３−１５０Ｔ７号公報参照）
と組み合わせて樹脂に混合し用いることもできる。

本発明の粉体塗料組成物は、その帯電性の点からは、熱
硬化性樹脂または熱可塑性樹脂に対し電荷制御剤を０．
０１〜２０重量％、特に０．１〜５重量％含有すること
が好ましい。

本発明の組成物は、その他必要に応じて硬化剤、顔料、
金属粉、充填剤、流れ調整剤、可塑剤や安定剤等を含有
することもできる。

本発明の樹脂粉体組成物は、公知の方法によって容易に
調製できる。たとえば、バインダー樹脂および電荷制御
剤を車軸または多軸の押出機、パンバリミキサー、加熱
ロールなど慣用の混合機を用いて加熱溶融混線後、冷却
し、常温または冷凍下で粉砕し粉末化して調製する。

本発明の塗装用樹脂粉末の粒度は３０〜２５０μｍの範
囲が好ましい。

本発明の粉体塗料組成物は、コロナ印加方式、摩擦帯電
方式あるいはハイブリッド方式などの各種の静電粉体塗
装機により鉄材、鋳鉄、鋼板類。

ステンレス、アルミ材、アルミダイカスト、焼結金属、
ガラス、コンクリート、特殊樹脂など広い分野の基材に
塗装できる。又、被塗物はブライマー処理やその他の各
種下地処理がなされていても良い。

〔実施例） 次に実施例により本発明を更に詳細に説明する。実施例
中の部は重量部を表わす。

〔実施例１．比較例１］ ポリエステル系樹脂〔バイロンＧＶ−１００（東洋紡績
■製品）］　　１１０００部無水ピロメリット酸８０部
および電荷！１ｌｆＪＷ剤としてシミリスチルジメチル
アンモニウム１−ヒドロキシナフタリン−４−スルホネ
ート１０部をハイスピードミキサで粉砕混合後、エクス
トルーダーで熱溶融混線し、冷却後、粉砕、分級して３
０〜４０μｍの粒子分布をもつ粉体塗料組成物を得た（
実施例Ｉ）。

比較例１として上記組成で電荷制御剤を含有しないもの
を同様な方式によって調製し、比較試料とした。コロナ
印加方式による塗装比較試験は次のような条件で実施し
た。

静電粉体塗装機ｆｉ；ＧＸＩＯＩ （小野田セメント■製） 印加電圧：　−３０ＫＶ 吐出１！：１２８．７ｇ／分 被塗装試料：３ｍｍ厚のアルミ扱 （縦４０ｃｍＸ横３０ｃｍ） 被塗装試料の移動速度＝２ｍ／分 被塗装試料と塗装ガン先端との距離：２５ｃｍ結果を次
の表−１に示す。

表−１ 表−１の結果からも明らかなように、電荷制御剤を含有
しない比較例１の場合、実施例１に比べて塗着効率が低
く１回収装置を用いなければ有効利用率を高める事がで
きない、電荷制御剤を含有させた実施例１においては、
塗装環境の変化にもほとんど影響されず、回収工程を必
要としない高い塗着効率であった。

又、実施例１では、塗着効率の再現性が良（安定した塗
着性能を示した。尚、塗着後、実施例１の試料を２００
℃で３０分焼付処理を行なったところ焼付工程までの脱
落もなく均一で強固な良好な塗膜が得られた。

［実施例２〜１２、比較例２〜１２］ 以下、実施例１に準じてｆｆｆｌ々の粉体塗料組成物を
得て実施例１と同様にして塗装比較試験を行なった。結
果を実施例２〜１２として表−２に示す、又、実施例２
〜１２において電荷制御剤を含有させない場合を比較例
２〜１２として表−２に併記した。なお、塗装環境条件
は全て温度２０℃、相対湿度５０％で行なった。

表−２ 実施例２〜１２についても塗着後実施例の試料を焼付処
理する事により、粉体塗料の脱落もなく均一で強固な良
好な塗膜を得た。

【実施例１３、比較例１３） 実施例１で用いたのと同様の粉体塗料組成物を使用し、
静電粉体塗装装置〔東亜合成化学工業■製品（ＢＬＥ−
４００））によって摩擦帯電方式による塗着効率比較試
験を行なった。その結果を表−３に示す、吐出量を１５
０ｇ／分とした以外は実施例Ｉと同様にしで行なった。

表−３ 表−３の結果からも明らかなように電荷制御剤を含有し
ない比較例１３の場合、実施例！３に比べて塗着効率が
低く１回収装置を用いな＆−Ｊれば有効利用率を高める
事ができない、′Ｗ１荷制御剤を含有させた実施例１３
においては、塗装環境の変化にもほとんど影響されず、
回収工程を必要としない高い塗着効率であった。

又、実施例１３では、塗着効率の再現性が良く安定した
塗着性能を示した。なお、塗着後、実施例１３の試料を
２００℃で３０分焼付処理を行なったところ焼付工程ま
での脱落もなく均一で強固な良好な塗膜が得られた。

〔実施例１４〜２４．比較例１４〜２４１以下、実施例
１３に準じて梯々の粉体塗料組成物を得て実施例１３と
同様にして塗装比較試験を行なった。結果を実施例１４
〜２４として表−４に示す、又、電荷制御剤を含有させ
ない場合を比較例１４〜２４として表−４に併記した。

なお、塗装環境条件は全て温度２０℃、相対温度５０％
で行なった。

表−４ 実施例１４〜２４についても塗着後、実施例の試料を焼
付処理する事により、粉体塗料の脱落もなく均一で強固
な良好な塗膜を得た。

（発明の効果） 本発明において、電荷制御剤を含有させた粉体塗料組成
物は静電粉体塗装に必要な適切な帯電性が付与されかつ
一定の帯電性が保持されるため、電荷ｉｌｌ　ｇｇ剤を
含有しない粉体塗料組成物に比べ。

コロナ印加方式においても、摩擦帯電方式においても帯
電が容易であり、その結果として、塗着効率の大幅な向
上が得られた。また、ＩＪ１ｎ制御剤を含有させた事に
よりコロナ印加方式にｉ３ける印加電圧の低下が可能と
なり装置や取扱い上の危険性が回避され、作業上の安全
性が増し、施行もし易くなった。又、摩擦帯電方式にお
いても、極めて短時間の摩擦によって必要とする帯電量
が得られる事より装置の簡易化も可能で、従来塗着しに
くい樹脂でも高い効率で塗着できた。更に、いずれの方
式においても帯電させた粉体塗料は、添加された電荷制
御剤の作用によっ“Ｃ１温度や湿度の変化に伴う影響を
受けず、帯電量の変化もなく経時安定性に優れ、帯電減
衰がほとんど認められないために付着脱落がない、従っ
て、回収し再使用する事の必要のない高い塗着効率が得
られた。

本発明の粉体塗料組成物を用いることにより、回収操作
や装置、さらには温度や湿度等を特別に調整させた場所
も不要であり、・電荷制御剤の種類や含有量を選択する
ことによって、被塗装物の用途による樹脂の種類、ＩＩ
Ｉ厚、Ｓ質などの選択が任意に出来、塗装設備や装置、
器具類のＢ素化や小型化によって、色替え等も容易とな
り、適用範囲が極めて広くなった。

特許出願人　保土谷化学工業株式会社 代理人　　　弁理士゛　岡崎秀雄

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）（イ）熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂、及び（
   ロ）下記一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４は各々、独立
   に水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、
   アラルキル基を表わし、Ａ＾−はアニオンを表わす。）
   で表わされる第４級アンモニウム塩を電荷制御剤として
   少なくとも１種、含有することを特徴とする粉体塗料組
   成物。
2. （２）前記アニオンが芳香族スルホン酸イオンである請
   求項１に記載の粉体塗料組成物。（３）請求項１又は２
   に記載の粉体塗料組成物を、静電粉体塗装を行う際の粉
   体塗料として使用することを特徴とする静電粉体塗装方
   法。