JPH06210241A - 金属板の塗装方法 - Google Patents
金属板の塗装方法Info
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Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、大型で、熱容量の大きい金属板
に、塗膜を、短時間で硬化させることが可能な、塗装作
業性のよい塗装方法を提供することを目的とする。 【構成】 本発明は、金属板表面に、融点60〜 130℃
で、重合性二重結合を有する樹脂を含む活性エネルギー
線硬化型粉体塗料を塗装し、次いで塗膜を加熱により溶
融させた後、活性エネルギー線を照射し、塗膜を硬化さ
せることを特徴とする金属板の塗装方法を提供する。
に、塗膜を、短時間で硬化させることが可能な、塗装作
業性のよい塗装方法を提供することを目的とする。 【構成】 本発明は、金属板表面に、融点60〜 130℃
で、重合性二重結合を有する樹脂を含む活性エネルギー
線硬化型粉体塗料を塗装し、次いで塗膜を加熱により溶
融させた後、活性エネルギー線を照射し、塗膜を硬化さ
せることを特徴とする金属板の塗装方法を提供する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属板の塗装方法に関
するものであって、特に、大型で、熱容量の大きい金属
板に、塗膜を、短時間で硬化させることが可能な、塗装
作業性のよい塗装方法に関するものである。
するものであって、特に、大型で、熱容量の大きい金属
板に、塗膜を、短時間で硬化させることが可能な、塗装
作業性のよい塗装方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】熱硬化型粉体塗料は、有機溶剤型塗料の
ように有機溶剤を使用していないため、中毒や火災など
の危険がないので塗装作業環境がよくなり、また塗膜を
簡単に厚くできるため、特に金属板への塗装に広く採用
されるようになってきている。しかし、熱硬化型粉体塗
料は、塗膜を硬化させる場合、通常 160〜 250℃の焼付
温度が必要で、かつ焼付時間も10〜30分間と長い。その
ため熱容量の大きい、例えば、板厚数十mmの金属板に、
この粉体塗料を適用する場合、金属板を前記焼付温度に
まで昇温させるのに時間がかかり、かつ該温度を前記焼
付を行う間保持しなければならないため、短時間で塗膜
を硬化させることが不可能なだけでなく、さらに莫大な
熱エネルギーを必要とする等の問題点があった。一方、
重合性二重結合を有する反応性希釈剤及び/又は有機溶
剤を配合した活性エネルギー線硬化型液状塗料は、活性
エネルギー線を照射することにより短時間で硬化するこ
とが可能であるため、金属板をはじめ、各種被塗物に広
く採用されている。しかし、このような液状塗料で塗装
した金属板を、通常、行われているように溶接、溶断等
の高温下で加工処理する場合、そのような加工部に塗膜
が存在していると、加工不良が生じたり、またその個所
の塗膜が焼かれ、延焼するなどの不都合が生じる。
ように有機溶剤を使用していないため、中毒や火災など
の危険がないので塗装作業環境がよくなり、また塗膜を
簡単に厚くできるため、特に金属板への塗装に広く採用
されるようになってきている。しかし、熱硬化型粉体塗
料は、塗膜を硬化させる場合、通常 160〜 250℃の焼付
温度が必要で、かつ焼付時間も10〜30分間と長い。その
ため熱容量の大きい、例えば、板厚数十mmの金属板に、
この粉体塗料を適用する場合、金属板を前記焼付温度に
まで昇温させるのに時間がかかり、かつ該温度を前記焼
付を行う間保持しなければならないため、短時間で塗膜
を硬化させることが不可能なだけでなく、さらに莫大な
熱エネルギーを必要とする等の問題点があった。一方、
重合性二重結合を有する反応性希釈剤及び/又は有機溶
剤を配合した活性エネルギー線硬化型液状塗料は、活性
エネルギー線を照射することにより短時間で硬化するこ
とが可能であるため、金属板をはじめ、各種被塗物に広
く採用されている。しかし、このような液状塗料で塗装
した金属板を、通常、行われているように溶接、溶断等
の高温下で加工処理する場合、そのような加工部に塗膜
が存在していると、加工不良が生じたり、またその個所
の塗膜が焼かれ、延焼するなどの不都合が生じる。
【0003】これに対し従来は、前記加工部等の塗装不
要部がある金属板を塗装する場合、(イ)塗装不要部を
予めマスキング処理し、その後全面塗装し、塗膜を硬化
させた後、マスキング層を除去する方法、(ロ)全面に
塗装し、塗膜を硬化させた後、塗装不要部の塗膜を有機
溶剤等の処理液で溶解又は膨潤して除去する方法が行な
われていた。しかしながら前記(イ)の方法は、マスキ
ングする処理工程が複雑であり、特に大型金属板に適用
する場合、処理時間が多くかかるという欠点があり、ま
た前記(ロ)の方法は、処理排液が発生し、環境汚染の
原因となるだけでなく、塗膜剥離処理時間が多くかかる
という欠点があった。このように塗装不要部がある金属
板を、活性エネルギー線硬化型液状塗料で塗装する場
合、マスキング処理や塗膜剥離処理に多くの処理時間を
要し、塗装作業性が悪いため、活性エネルギー線硬化型
液状塗料の短時間で塗膜を硬化できるというメリットが
十分発揮できないという問題点があった。
要部がある金属板を塗装する場合、(イ)塗装不要部を
予めマスキング処理し、その後全面塗装し、塗膜を硬化
させた後、マスキング層を除去する方法、(ロ)全面に
塗装し、塗膜を硬化させた後、塗装不要部の塗膜を有機
溶剤等の処理液で溶解又は膨潤して除去する方法が行な
われていた。しかしながら前記(イ)の方法は、マスキ
ングする処理工程が複雑であり、特に大型金属板に適用
する場合、処理時間が多くかかるという欠点があり、ま
た前記(ロ)の方法は、処理排液が発生し、環境汚染の
原因となるだけでなく、塗膜剥離処理時間が多くかかる
という欠点があった。このように塗装不要部がある金属
板を、活性エネルギー線硬化型液状塗料で塗装する場
合、マスキング処理や塗膜剥離処理に多くの処理時間を
要し、塗装作業性が悪いため、活性エネルギー線硬化型
液状塗料の短時間で塗膜を硬化できるというメリットが
十分発揮できないという問題点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の従来
技術の問題点を解決し、粉体塗料と活性エネルギー線硬
化型塗料の特徴を生かしつつ、熱容量の大きい金属板に
対しても短時間で塗膜を硬化させることが可能で、また
塗装不要部がある金属板に適用した場合も、塗装不要部
の塗膜除去が容易な、塗装作業性のよい、金属板の塗装
方法を提供することを目的とする。
技術の問題点を解決し、粉体塗料と活性エネルギー線硬
化型塗料の特徴を生かしつつ、熱容量の大きい金属板に
対しても短時間で塗膜を硬化させることが可能で、また
塗装不要部がある金属板に適用した場合も、塗装不要部
の塗膜除去が容易な、塗装作業性のよい、金属板の塗装
方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、短時間
で、粉体塗料の塗膜を硬化させることができると同時
に、熱エネルギーのコストを低下させることを目的に研
究した結果、活性エネルギー線により重合する二重結合
を有する樹脂を結合剤とする粉体塗料の塗膜は、加熱に
より溶融した状態で活性エネルギー線を照射すると、従
来の活性エネルギー線硬化型液状塗料と同様の機構で短
時間で活性エネルギー線により硬化塗膜を形成し、その
結果、従来の熱硬化型粉体塗料のように高温度の焼付温
度、長い焼付時間が不要で、単に粉体塗料が溶融する程
度の温度に維持するだけですむため、熱容量の大きい金
属板に対しても、大きな熱エネルギーを要することなく
適用できるという知見を得た。
で、粉体塗料の塗膜を硬化させることができると同時
に、熱エネルギーのコストを低下させることを目的に研
究した結果、活性エネルギー線により重合する二重結合
を有する樹脂を結合剤とする粉体塗料の塗膜は、加熱に
より溶融した状態で活性エネルギー線を照射すると、従
来の活性エネルギー線硬化型液状塗料と同様の機構で短
時間で活性エネルギー線により硬化塗膜を形成し、その
結果、従来の熱硬化型粉体塗料のように高温度の焼付温
度、長い焼付時間が不要で、単に粉体塗料が溶融する程
度の温度に維持するだけですむため、熱容量の大きい金
属板に対しても、大きな熱エネルギーを要することなく
適用できるという知見を得た。
【0006】したがって、本発明は、金属板表面に、融
点60〜 130℃で、重合性二重結合を有する樹脂を含む活
性エネルギー線硬化型粉体塗料を塗装し、次いで塗膜を
加熱により溶融させた後、活性エネルギー線を照射し、
塗膜を硬化させることを特徴とする金属板の塗装方法を
提供するものである。さらに、本発明者らは、金属板に
液状塗料を全面に塗装し、塗膜を硬化させる前に、塗装
不要部上の塗膜を除去する方法を検討したが、該塗膜
は、ウェット状態にあるため、やはり塗膜剥離作業が煩
雑で、処理時間もかかることが判明した。本発明者ら
は、この研究過程において、粉体塗料を塗装し形成され
た塗膜は、ドライパウダーにより膜を形成しているた
め、塗装不要部上に形成された塗膜部分を、あたかも掃
除機で塵を吸引する如く簡単で、かつ短時間に吸引除去
でき、塗装作業性がよいという知見を得た。したがっ
て、さらに本発明は、金属板表面に、融点60〜 130℃
で、重合性二重結合を有する樹脂を結合剤とする活性エ
ネルギー線硬化型粉体塗料を塗装し、形成された塗膜か
ら塗装不要部上に形成された塗膜を吸引除去し、次いで
塗膜を加熱により溶融させた後、活性エネルギー線を照
射し、塗膜を硬化させることを特徴とする金属板の塗装
方法を提供する。
点60〜 130℃で、重合性二重結合を有する樹脂を含む活
性エネルギー線硬化型粉体塗料を塗装し、次いで塗膜を
加熱により溶融させた後、活性エネルギー線を照射し、
塗膜を硬化させることを特徴とする金属板の塗装方法を
提供するものである。さらに、本発明者らは、金属板に
液状塗料を全面に塗装し、塗膜を硬化させる前に、塗装
不要部上の塗膜を除去する方法を検討したが、該塗膜
は、ウェット状態にあるため、やはり塗膜剥離作業が煩
雑で、処理時間もかかることが判明した。本発明者ら
は、この研究過程において、粉体塗料を塗装し形成され
た塗膜は、ドライパウダーにより膜を形成しているた
め、塗装不要部上に形成された塗膜部分を、あたかも掃
除機で塵を吸引する如く簡単で、かつ短時間に吸引除去
でき、塗装作業性がよいという知見を得た。したがっ
て、さらに本発明は、金属板表面に、融点60〜 130℃
で、重合性二重結合を有する樹脂を結合剤とする活性エ
ネルギー線硬化型粉体塗料を塗装し、形成された塗膜か
ら塗装不要部上に形成された塗膜を吸引除去し、次いで
塗膜を加熱により溶融させた後、活性エネルギー線を照
射し、塗膜を硬化させることを特徴とする金属板の塗装
方法を提供する。
【0007】以下本発明を詳細に説明する。本発明にお
いて使用する活性エネルギー線硬化型粉体塗料は、活性
エネルギー線を照射することによりラジカル重合し、高
分子化し、硬化塗膜を形成するような重合性二重結合を
有する樹脂を、結合剤として使用する以外は、従来から
通常知られている粉体塗料とほぼ同様な組成物から構成
されるものである。すなわち本発明において使用する粉
体塗料は、重合性二重結合を有する樹脂を必須成分と
し、その他必要に応じ各種着色顔料、体質顔料、光伝導
材及び表面調整剤、タレ防止剤、帯電防止剤などの各種
添加剤を配合したものからなる。なお、活性エネルギー
線として紫外線を利用する場合は、さらに光重合開始剤
を配合する必要がある。
いて使用する活性エネルギー線硬化型粉体塗料は、活性
エネルギー線を照射することによりラジカル重合し、高
分子化し、硬化塗膜を形成するような重合性二重結合を
有する樹脂を、結合剤として使用する以外は、従来から
通常知られている粉体塗料とほぼ同様な組成物から構成
されるものである。すなわち本発明において使用する粉
体塗料は、重合性二重結合を有する樹脂を必須成分と
し、その他必要に応じ各種着色顔料、体質顔料、光伝導
材及び表面調整剤、タレ防止剤、帯電防止剤などの各種
添加剤を配合したものからなる。なお、活性エネルギー
線として紫外線を利用する場合は、さらに光重合開始剤
を配合する必要がある。
【0008】前記樹脂は、融点60〜 130℃、好ましくは
70〜 120℃で、かつ重合性二重結合を有する常温で固形
の樹脂である。なお、融点が前記範囲より低いと、粉体
塗料がブロッキングしやすくなるので貯蔵安定性が悪く
なり、一方前記範囲より高いと熱容量の大きい金属板に
適用した場合、粉体塗料を溶融するのに莫大な熱エネル
ギーを必要とし、本発明の目的が達成できないので、い
ずれも好ましくない。本発明の樹脂に、重合性二重結合
を持たせるのは、活性エネルギー線を溶融している塗膜
に照射することにより樹脂をラジカル重合し、さらに高
分子化し、物理的及び化学的強度を向上させるためであ
る。従って、樹脂に重合性二重結合を、1分子中平均約
1.2〜10個、好ましくは1.5 〜5個持たせるのが適当で
ある。なお、本発明の塗料には、樹脂硬化剤は加えない
方が望ましい。塗膜の溶融後、エネルギー線を照射する
以前に硬化が始まると好ましくないからである。したが
って、本発明の塗料は、重合性二重結合により各樹脂の
分子が直接結合して硬化するものである。
70〜 120℃で、かつ重合性二重結合を有する常温で固形
の樹脂である。なお、融点が前記範囲より低いと、粉体
塗料がブロッキングしやすくなるので貯蔵安定性が悪く
なり、一方前記範囲より高いと熱容量の大きい金属板に
適用した場合、粉体塗料を溶融するのに莫大な熱エネル
ギーを必要とし、本発明の目的が達成できないので、い
ずれも好ましくない。本発明の樹脂に、重合性二重結合
を持たせるのは、活性エネルギー線を溶融している塗膜
に照射することにより樹脂をラジカル重合し、さらに高
分子化し、物理的及び化学的強度を向上させるためであ
る。従って、樹脂に重合性二重結合を、1分子中平均約
1.2〜10個、好ましくは1.5 〜5個持たせるのが適当で
ある。なお、本発明の塗料には、樹脂硬化剤は加えない
方が望ましい。塗膜の溶融後、エネルギー線を照射する
以前に硬化が始まると好ましくないからである。したが
って、本発明の塗料は、重合性二重結合により各樹脂の
分子が直接結合して硬化するものである。
【0009】本発明で使用出来る樹脂は、前記条件を満
すものであれば、特に制限されるものではなく、従来か
ら公知のアクリル樹脂系、エポキシ樹脂系、不飽和ポリ
エステル樹脂系、フッ素樹脂系等の各種樹脂が適用可能
である。一般に樹脂の分子量は約1000〜100000とするの
が好ましい。具体的にいうと、アクリル樹脂では分子量
が、1500〜50000 、特に、5000〜30000 のもの、エポキ
シ樹脂では分子量が、1000〜30000 、特に、1200〜1000
0 のもの、不飽和ポリエステル樹脂では、1000〜30000
、特に、3000〜20000 のものが好ましい。これら樹脂
は、代表的には水酸基、イソシアネート基、カルボキシ
ル基、グリシジル基、アミノ基等の官能基を有するポリ
マーもしくはオリゴマー(A)と前記官能基との反応性
をもつ官能基を有するモノマー、オリゴマーもしくはポ
リマー(B)とを常法により反応させることにより製造
することが出来るが、その際(A)と(B)の少なくと
も一方に重合性二重結合を有するモノマー、オリゴマー
もしくはポリマーを使用することにより重合性二重結合
を有する樹脂が得られるのである。
すものであれば、特に制限されるものではなく、従来か
ら公知のアクリル樹脂系、エポキシ樹脂系、不飽和ポリ
エステル樹脂系、フッ素樹脂系等の各種樹脂が適用可能
である。一般に樹脂の分子量は約1000〜100000とするの
が好ましい。具体的にいうと、アクリル樹脂では分子量
が、1500〜50000 、特に、5000〜30000 のもの、エポキ
シ樹脂では分子量が、1000〜30000 、特に、1200〜1000
0 のもの、不飽和ポリエステル樹脂では、1000〜30000
、特に、3000〜20000 のものが好ましい。これら樹脂
は、代表的には水酸基、イソシアネート基、カルボキシ
ル基、グリシジル基、アミノ基等の官能基を有するポリ
マーもしくはオリゴマー(A)と前記官能基との反応性
をもつ官能基を有するモノマー、オリゴマーもしくはポ
リマー(B)とを常法により反応させることにより製造
することが出来るが、その際(A)と(B)の少なくと
も一方に重合性二重結合を有するモノマー、オリゴマー
もしくはポリマーを使用することにより重合性二重結合
を有する樹脂が得られるのである。
【0010】なお前記(A)と(B)の官能基の組合せ
としては、例えば水酸基とカルボキシル基、イソシアネ
ート基、グリシジル基等との組合せ;イソシアネート基
とアミノ基等との組合せ;カルボキシル基とアミノ基、
グリシジル基等との組合せ;グリシジル基とアミノ基等
との組合せなどが代表的なものとして挙げられる。なお
前記(A)と(B)の反応割合は、両者の官能基の当量
比が1/1となるような割合が適当であるが、未反応の
遊離官能基が硬化塗膜性状に悪影響を及ぼさない場合
は、いずれか一方の官能基が残存する割合で混合し、反
応させてもよい。本発明で使用する樹脂は、塗料中30〜
100重量%、好ましくは40〜80重量%配合するのが適当
である。樹脂の含有量が 30 重量%よりも少ないと形成
された硬化塗膜の各種物理的、化学的強度が低下する傾
向にあるからである。
としては、例えば水酸基とカルボキシル基、イソシアネ
ート基、グリシジル基等との組合せ;イソシアネート基
とアミノ基等との組合せ;カルボキシル基とアミノ基、
グリシジル基等との組合せ;グリシジル基とアミノ基等
との組合せなどが代表的なものとして挙げられる。なお
前記(A)と(B)の反応割合は、両者の官能基の当量
比が1/1となるような割合が適当であるが、未反応の
遊離官能基が硬化塗膜性状に悪影響を及ぼさない場合
は、いずれか一方の官能基が残存する割合で混合し、反
応させてもよい。本発明で使用する樹脂は、塗料中30〜
100重量%、好ましくは40〜80重量%配合するのが適当
である。樹脂の含有量が 30 重量%よりも少ないと形成
された硬化塗膜の各種物理的、化学的強度が低下する傾
向にあるからである。
【0011】前記顔料としては、酸化チタン、酸化亜
鉛、硫化亜鉛、カーボンブラック、ベンガラ、リトポ
ン、フタロシアニンブルー、群青等の着色顔料、炭酸カ
ルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク等の
体質顔料、さらにその他メタリック顔料、防錆顔料など
従来から粉体塗料に通常使用されている各種顔料を特に
制限なく使用可能である。なお顔料は、塗料中70重量%
程度まで配合することが可能であるが、通常、50重量%
以下が適当である。前記光伝導材としては、平均粒径約
5〜60μm 程度の透明球状ガラスビーズ、透明不定形ガ
ラス粉末、透明中空状ガラス粉末などが代表的なものと
して挙げられる。なお、光伝導材は、活性エネルギー線
として紫外線を使用した場合、紫外線を塗膜深部に伝播
させるために配合するものであり、従って着色顔料など
の不透明成分を配合していない粉体塗料を使用した場合
や、薄膜塗装した場合は、必ずしも配合する必要はな
い。しかしながら不透明成分を配合した粉体塗料を使用
した場合や、塗膜厚が 200μm 以上の場合は、光伝導材
を塗料中 10 〜60重量%配合するのが適当である。
鉛、硫化亜鉛、カーボンブラック、ベンガラ、リトポ
ン、フタロシアニンブルー、群青等の着色顔料、炭酸カ
ルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク等の
体質顔料、さらにその他メタリック顔料、防錆顔料など
従来から粉体塗料に通常使用されている各種顔料を特に
制限なく使用可能である。なお顔料は、塗料中70重量%
程度まで配合することが可能であるが、通常、50重量%
以下が適当である。前記光伝導材としては、平均粒径約
5〜60μm 程度の透明球状ガラスビーズ、透明不定形ガ
ラス粉末、透明中空状ガラス粉末などが代表的なものと
して挙げられる。なお、光伝導材は、活性エネルギー線
として紫外線を使用した場合、紫外線を塗膜深部に伝播
させるために配合するものであり、従って着色顔料など
の不透明成分を配合していない粉体塗料を使用した場合
や、薄膜塗装した場合は、必ずしも配合する必要はな
い。しかしながら不透明成分を配合した粉体塗料を使用
した場合や、塗膜厚が 200μm 以上の場合は、光伝導材
を塗料中 10 〜60重量%配合するのが適当である。
【0012】前記光重合開始剤は、活性エネルギー線が
紫外線の場合に必要であるが、電子線の場合は必要に応
じて使用する。本発明で使用する光重合開始剤として
は、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等のベンゾ
イン系化合物;アントラキノン、メチルアントラキノン
等のアントラキノン系化合物;ベンジル;アセトフェノ
ン、ベンゾフェノン等のフェニルケトン系化合物;ジフ
ェニルジスルフィド、テトラメチルチウラムスルフィド
等のスルフィド系化合物;芳香族オニウム塩化合物など
の従来から紫外線硬化型塗料に通常使用されている各種
光重合開始剤を、特に制限なく使用可能である。しかし
ながら不透明成分を配合している粉体塗料を使用した場
合あるいは厚膜化した場合、硬化性の優れたトリメチル
ベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ジメト
キシベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ジ
クロロベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、
ジメチルプロピオイルジフェニルフォスフィンオキサイ
ド等のアシルフォスフィンオキサイド化合物が特に好適
である。なお、塗膜を適切に硬化させるために、光重合
開始剤は、結合剤 100重量部に対し、0.1〜5重量部配
合するのが適当である。
紫外線の場合に必要であるが、電子線の場合は必要に応
じて使用する。本発明で使用する光重合開始剤として
は、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等のベンゾ
イン系化合物;アントラキノン、メチルアントラキノン
等のアントラキノン系化合物;ベンジル;アセトフェノ
ン、ベンゾフェノン等のフェニルケトン系化合物;ジフ
ェニルジスルフィド、テトラメチルチウラムスルフィド
等のスルフィド系化合物;芳香族オニウム塩化合物など
の従来から紫外線硬化型塗料に通常使用されている各種
光重合開始剤を、特に制限なく使用可能である。しかし
ながら不透明成分を配合している粉体塗料を使用した場
合あるいは厚膜化した場合、硬化性の優れたトリメチル
ベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ジメト
キシベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ジ
クロロベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、
ジメチルプロピオイルジフェニルフォスフィンオキサイ
ド等のアシルフォスフィンオキサイド化合物が特に好適
である。なお、塗膜を適切に硬化させるために、光重合
開始剤は、結合剤 100重量部に対し、0.1〜5重量部配
合するのが適当である。
【0013】また、本発明で使用する表面調整剤には、
セルロース誘導体、アクリル酸長鎖アルキルエステルの
重合物、フッ素化重合物、ワックスなどがあり、タレ防
止剤には、シリカパウダー、ベントナイト、金属石けん
などがあり、帯電防止剤には、グアニジン誘導体、スル
ホン酸類、第四級アンモニウム塩、ポリエチレングリコ
ール系非イオン活性剤、含リン陰イオン活性剤、酸化ス
ズ表面処理酸化チタン、雲母、カーボンなどがある。本
発明で使用する粉体塗料の製造は、従来から通常行なわ
れている方法で行うことができる。例えば、前述の各成
分の混合物を、エクストルーダー、熱ロール、ニーダー
等で、使用する結合剤の融点よりも約5〜50℃高い温度
で溶融練合し、冷却後微粉砕し、平均粒径約20〜 150μ
m の粉体にすることにより製造されるが、これら方法に
限定されるものではなく、従来から公知の他の製造方法
も採用出来ることは言うまでもない。
セルロース誘導体、アクリル酸長鎖アルキルエステルの
重合物、フッ素化重合物、ワックスなどがあり、タレ防
止剤には、シリカパウダー、ベントナイト、金属石けん
などがあり、帯電防止剤には、グアニジン誘導体、スル
ホン酸類、第四級アンモニウム塩、ポリエチレングリコ
ール系非イオン活性剤、含リン陰イオン活性剤、酸化ス
ズ表面処理酸化チタン、雲母、カーボンなどがある。本
発明で使用する粉体塗料の製造は、従来から通常行なわ
れている方法で行うことができる。例えば、前述の各成
分の混合物を、エクストルーダー、熱ロール、ニーダー
等で、使用する結合剤の融点よりも約5〜50℃高い温度
で溶融練合し、冷却後微粉砕し、平均粒径約20〜 150μ
m の粉体にすることにより製造されるが、これら方法に
限定されるものではなく、従来から公知の他の製造方法
も採用出来ることは言うまでもない。
【0014】次に、本発明の金属板の塗装方法について
説明する。使用する目的に応じて選択された冷間圧延鋼
板、各種メッキ処理鋼板、アルミニウム板、ステンレス
板などの広範囲の金属板に、必要に応じてブラスト処
理、脱脂処理、表面処理、プライマー塗布などを施し、
その金属板に前記粉体塗料を静電スプレー塗装、エアー
スプレー塗装などの手段により塗装する。塗布量は、金
属板の使用目的に応じて任意にできるが、通常硬化膜厚
が約50〜 500μm になる程度にするのが適当である。次
いで、溶接部や溶断部などの塗膜があると不都合が生じ
る部分にある塗装不要部上に塗装された粉体塗料を吸引
除去する。吸引除去する手段としては、特に制限はない
が、塗装不要部の幅よりも狭い口径の扁平状開口を先端
に有するパイプ状物を後方から吸引させながら、パイプ
状物の先端を金属板に接触させ、あるいは、数mm離した
距離より塗装不要部全体に移動させ、その上に形成した
塗膜の粉体塗料を吸引除去する方法が適当である。な
お、吸引除去した粉体塗料は回収し、再利用することが
できる。
説明する。使用する目的に応じて選択された冷間圧延鋼
板、各種メッキ処理鋼板、アルミニウム板、ステンレス
板などの広範囲の金属板に、必要に応じてブラスト処
理、脱脂処理、表面処理、プライマー塗布などを施し、
その金属板に前記粉体塗料を静電スプレー塗装、エアー
スプレー塗装などの手段により塗装する。塗布量は、金
属板の使用目的に応じて任意にできるが、通常硬化膜厚
が約50〜 500μm になる程度にするのが適当である。次
いで、溶接部や溶断部などの塗膜があると不都合が生じ
る部分にある塗装不要部上に塗装された粉体塗料を吸引
除去する。吸引除去する手段としては、特に制限はない
が、塗装不要部の幅よりも狭い口径の扁平状開口を先端
に有するパイプ状物を後方から吸引させながら、パイプ
状物の先端を金属板に接触させ、あるいは、数mm離した
距離より塗装不要部全体に移動させ、その上に形成した
塗膜の粉体塗料を吸引除去する方法が適当である。な
お、吸引除去した粉体塗料は回収し、再利用することが
できる。
【0015】このようにして、塗膜を形成した後、又は
さらに塗装不要部上の塗膜を除去した後、金属板表面に
残存して形成している塗膜を加熱して溶融させる。加熱
温度は、通常粉体塗料の構成成分の結合剤である樹脂の
融点よりも約10〜50℃高い温度が適当である。すなわち
約80〜 150℃の温度で溶融させるのが適当である。な
お、この温度は従来の熱硬化型粉体塗料の焼付温度より
も数10℃以上 (10〜100℃) 低温ですむものである。加
熱手段としては、高周波加熱手段、遠赤外線加熱手段等
が代表的な手段として採用できる。このようにして、従
来の活性エネルギー線硬化型液状塗料を塗装した場合と
ほぼ同程度に塗膜が溶融した後、活性エネルギー線を照
射し、塗膜を硬化させる。活性エネルギー線としては紫
外線や電子線が好適に用いることができる。紫外線照射
源としては、水銀ランプ、キセノンランプ、メタルハラ
イドランプ、カーボンアークなどを代表的なものとして
挙げることができ、照射量は約 200〜2000 mj /cm2 と
するのが適当である。また電子線発生源としては、コッ
ククロフト型、バンデグラーフ型、共振変圧器型、ダイ
ナミトロン型、高周波型などを代表的なものとして挙げ
ることができ、線量は0.5 〜20メガラッドとするのが適
当である。活性エネルギー線として、その他γ線、X
線、α線等の放射線も使用可能である。
さらに塗装不要部上の塗膜を除去した後、金属板表面に
残存して形成している塗膜を加熱して溶融させる。加熱
温度は、通常粉体塗料の構成成分の結合剤である樹脂の
融点よりも約10〜50℃高い温度が適当である。すなわち
約80〜 150℃の温度で溶融させるのが適当である。な
お、この温度は従来の熱硬化型粉体塗料の焼付温度より
も数10℃以上 (10〜100℃) 低温ですむものである。加
熱手段としては、高周波加熱手段、遠赤外線加熱手段等
が代表的な手段として採用できる。このようにして、従
来の活性エネルギー線硬化型液状塗料を塗装した場合と
ほぼ同程度に塗膜が溶融した後、活性エネルギー線を照
射し、塗膜を硬化させる。活性エネルギー線としては紫
外線や電子線が好適に用いることができる。紫外線照射
源としては、水銀ランプ、キセノンランプ、メタルハラ
イドランプ、カーボンアークなどを代表的なものとして
挙げることができ、照射量は約 200〜2000 mj /cm2 と
するのが適当である。また電子線発生源としては、コッ
ククロフト型、バンデグラーフ型、共振変圧器型、ダイ
ナミトロン型、高周波型などを代表的なものとして挙げ
ることができ、線量は0.5 〜20メガラッドとするのが適
当である。活性エネルギー線として、その他γ線、X
線、α線等の放射線も使用可能である。
【0016】
【発明の効果】本発明の方法により以下のような従来技
術にない効果が得られる。 (i)活性エネルギー線硬化型粉体塗料を使用している
ため、従来の熱硬化型粉体塗料のように高温度で焼付け
する必要がなく、それ故、熱容量の大きい金属板に対し
ても適用出来、塗膜硬化に大きな熱エネルギーを必要と
せず、省エネルギーが可能となり、かつ短時間硬化が可
能となる。 (ii)活性エネルギー線硬化型粉体塗料を塗装し、形成
された塗膜を、前記焼付温度よりも相当低い温度の加熱
により一旦溶融させた後、活性エネルギー線を照射し、
塗膜を硬化させるため、従来の活性エネルギー線硬化型
液状塗料と同様に活性エネルギー線の照射により塗膜が
容易に硬化する。 (iii)塗装不要部を含む金属板を塗装する場合、粉体塗
料を使用しているため全面塗装後、塗装不要部の粉体塗
料を簡単に吸引除去可能であり、それ故マスキング処理
等の複雑な工程を省略することが可能となり、塗装作業
性がよい。
術にない効果が得られる。 (i)活性エネルギー線硬化型粉体塗料を使用している
ため、従来の熱硬化型粉体塗料のように高温度で焼付け
する必要がなく、それ故、熱容量の大きい金属板に対し
ても適用出来、塗膜硬化に大きな熱エネルギーを必要と
せず、省エネルギーが可能となり、かつ短時間硬化が可
能となる。 (ii)活性エネルギー線硬化型粉体塗料を塗装し、形成
された塗膜を、前記焼付温度よりも相当低い温度の加熱
により一旦溶融させた後、活性エネルギー線を照射し、
塗膜を硬化させるため、従来の活性エネルギー線硬化型
液状塗料と同様に活性エネルギー線の照射により塗膜が
容易に硬化する。 (iii)塗装不要部を含む金属板を塗装する場合、粉体塗
料を使用しているため全面塗装後、塗装不要部の粉体塗
料を簡単に吸引除去可能であり、それ故マスキング処理
等の複雑な工程を省略することが可能となり、塗装作業
性がよい。
【0017】
【実施例】以下本発明を実施例により、さらに詳細に説
明する。なお実施例中「部」及び「%」は重量を基準と
して示す。 <アクリル樹脂Aの調製>四ツ口フラスコ中にキシレン
200部、メチルイソブチルケトン 260部を仕込み、窒素
雰囲気中で 110℃に昇温させた後、攪拌しながら、メタ
クリル酸メチル 180部、アクリル酸エチル 217.5部、メ
タクリル酸2−ヒドロキシエチル 53.2 部、アクリル酸
4.6 部の混合物にあらかじめターシャリーブチルパーオ
キシ2−エチルヘキサノエート 13.7 部を溶解させたも
のを2.5 時間かけ滴下した。30分後さらにメチルイソブ
チルケトン30部中に、ターシャリーブチルパーオキシ2
−エチルヘキサノエート2.0 部を溶解させた混合物を30
分かけて滴下し、さらに2時間熟成させた。
明する。なお実施例中「部」及び「%」は重量を基準と
して示す。 <アクリル樹脂Aの調製>四ツ口フラスコ中にキシレン
200部、メチルイソブチルケトン 260部を仕込み、窒素
雰囲気中で 110℃に昇温させた後、攪拌しながら、メタ
クリル酸メチル 180部、アクリル酸エチル 217.5部、メ
タクリル酸2−ヒドロキシエチル 53.2 部、アクリル酸
4.6 部の混合物にあらかじめターシャリーブチルパーオ
キシ2−エチルヘキサノエート 13.7 部を溶解させたも
のを2.5 時間かけ滴下した。30分後さらにメチルイソブ
チルケトン30部中に、ターシャリーブチルパーオキシ2
−エチルヘキサノエート2.0 部を溶解させた混合物を30
分かけて滴下し、さらに2時間熟成させた。
【0018】次いで、90℃に冷却させた後、ジブチル錫
ジラウレート2.5 部、3−イソプロペニル−α,α−ジ
メチルベンジンイソシアネート 49.8 部を加え、1時間
反応させた後、減圧により溶剤を除去した。得られた共
重合体の重量平均分子量は10500 、水酸基価は 25.2mg
KOH/g(固形分)、融点は95℃、重合性二重結合は
重量平均分子量あたり約4.7個であった(以下この共重
合体をアクリル樹脂Aという)。 <エポキシ樹脂Bの調製>四ツ口フラスコ中にビスフェ
ノールA系エポキシ樹脂〔油化シエルエポキシ社製商品
名「エピコート1004」、融点98℃、エポキシ当量87
5 〜975 〕900 部、メタクリル酸86部、ハイドロキノン
0.2部及びイミダゾール1.5 部を仕込み、窒素雰囲気中
で150 ℃に昇温させ酸価5になるまで反応させた。得ら
れたエポキシアクリレート樹脂の数平均分子量は1550、
融点は 118℃、重合性二重結合は、数平均分子量あたり
約1.8個であった。(以下このエポキシアクリレート樹
脂をエポキシ樹脂Bという) <粉体塗料A〜Fの調製>表1に示す配合物をヘンシェ
ルミキサーにて混合後、125 ℃に加温したブスコニーダ
ーにて溶融練合させ、次いで冷却後粗粉砕し、ペレット
状混練物を得た。該混練物をピンミルにて粉砕し、平均
粒径約40μm の粉体塗料A〜Fを得た。
ジラウレート2.5 部、3−イソプロペニル−α,α−ジ
メチルベンジンイソシアネート 49.8 部を加え、1時間
反応させた後、減圧により溶剤を除去した。得られた共
重合体の重量平均分子量は10500 、水酸基価は 25.2mg
KOH/g(固形分)、融点は95℃、重合性二重結合は
重量平均分子量あたり約4.7個であった(以下この共重
合体をアクリル樹脂Aという)。 <エポキシ樹脂Bの調製>四ツ口フラスコ中にビスフェ
ノールA系エポキシ樹脂〔油化シエルエポキシ社製商品
名「エピコート1004」、融点98℃、エポキシ当量87
5 〜975 〕900 部、メタクリル酸86部、ハイドロキノン
0.2部及びイミダゾール1.5 部を仕込み、窒素雰囲気中
で150 ℃に昇温させ酸価5になるまで反応させた。得ら
れたエポキシアクリレート樹脂の数平均分子量は1550、
融点は 118℃、重合性二重結合は、数平均分子量あたり
約1.8個であった。(以下このエポキシアクリレート樹
脂をエポキシ樹脂Bという) <粉体塗料A〜Fの調製>表1に示す配合物をヘンシェ
ルミキサーにて混合後、125 ℃に加温したブスコニーダ
ーにて溶融練合させ、次いで冷却後粗粉砕し、ペレット
状混練物を得た。該混練物をピンミルにて粉砕し、平均
粒径約40μm の粉体塗料A〜Fを得た。
【0019】実施例1 リン酸鉄系表面処理剤にて表面処理したショットブラス
ト鋼板(大きさ100 ×200 mm、厚さ10mm)表面に粉体塗
料Aを硬化膜厚約 150μm になるよう静電スプレー塗装
した。次いで塗装された鋼板の20mm幅周縁の塗装不要部
の塗膜を、15mm幅の扁平状開口を先端に有する吸引装置
にて吸引除去した。次いで塗装された鋼板を電気炉に投
入し、素材温度 130℃に加熱し、3分間で溶融せしめた
後、直ちに紫外線照射装置に投入し、紫外線を照射し、
塗膜を硬化させた。なお、紫外線照射条件は次の条件下
で行なった。 ランプ :平行型反射板をセットしたメタ
ルハライドランプ 照射量 :約 800 mj /cm2 照射時間 : 20 秒間 ランプと鋼板との距離: 100 mm 得られた硬化塗膜につき、硬度及び耐溶剤性試験し、そ
の結果を表1の下段に示した。
ト鋼板(大きさ100 ×200 mm、厚さ10mm)表面に粉体塗
料Aを硬化膜厚約 150μm になるよう静電スプレー塗装
した。次いで塗装された鋼板の20mm幅周縁の塗装不要部
の塗膜を、15mm幅の扁平状開口を先端に有する吸引装置
にて吸引除去した。次いで塗装された鋼板を電気炉に投
入し、素材温度 130℃に加熱し、3分間で溶融せしめた
後、直ちに紫外線照射装置に投入し、紫外線を照射し、
塗膜を硬化させた。なお、紫外線照射条件は次の条件下
で行なった。 ランプ :平行型反射板をセットしたメタ
ルハライドランプ 照射量 :約 800 mj /cm2 照射時間 : 20 秒間 ランプと鋼板との距離: 100 mm 得られた硬化塗膜につき、硬度及び耐溶剤性試験し、そ
の結果を表1の下段に示した。
【0020】実施例2〜3及び比較例1〜2 粉体塗料、電気炉中での溶融条件及び紫外線照射条件を
表1に示す通り変更する以外は実施例1と同様にして塗
装し、塗膜を硬化させた。得られた硬化塗膜につき同様
の試験をし、その結果を表1の下段に示した。 比較例3 粉体塗料、電気炉中での溶融条件を表1に示す通り変更
し、かつ紫外線を照射しない以外は実施例1と同様にし
て塗装し、塗膜を硬化させた。得られた硬化塗膜につき
同様の試験をし、その結果を表1の下段に示した。な
お、比較例3の方法は、塗装不要部の塗膜を吸引除去す
る以外は従来方法と同じである。
表1に示す通り変更する以外は実施例1と同様にして塗
装し、塗膜を硬化させた。得られた硬化塗膜につき同様
の試験をし、その結果を表1の下段に示した。 比較例3 粉体塗料、電気炉中での溶融条件を表1に示す通り変更
し、かつ紫外線を照射しない以外は実施例1と同様にし
て塗装し、塗膜を硬化させた。得られた硬化塗膜につき
同様の試験をし、その結果を表1の下段に示した。な
お、比較例3の方法は、塗装不要部の塗膜を吸引除去す
る以外は従来方法と同じである。
【0021】
【表1】 表 1 ─────────────────────────────────── 実 施 例 比 較 例 1 2 3 1 2 3 ─────────────────────────────────── 粉体塗料/粉体塗料配合 A B C D E F (単位「部」) ─────────────────────────────────── アクリル樹脂A 60 エポキシ樹脂B 60 60 エピコート1004 60 56 56 ジシアンジアミド 2.1 2 2 透明ガラス粉末 注1) 25 25 25 25 酸化チタン 注2) 10 10 10 12 20 珪砂粉末 注3) 30 30 微粉末シリカ 注4) 1 1 カーボンブラック 0.04 トリメチルフォスフィン 1.2 1.2 オキサイド ジクロロベンゾイル 1.2 ジフェニルフォス フィンオキサイド 流動調整剤 注5) 0.2 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 ─────────────────────────────────── 溶融条件 130×3 140×5 140×5 140×5 140×8 180×25 〔素材温度(℃)× 溶融時間(分)〕 紫外線照射条件 800×20 600×30 800×30 600×30 600×30 − 〔照射量(mj/cm2)× 照射時間(秒)〕 試 硬度 注6) 7H 3H 3H 2B 2B 2H 験 耐溶剤性 注7) 200< 200< 200< 3 5 200< (回) ───────────────────────────────────
【0022】注1)平均粒径15μm 注2)実施例1、2、比較例1はアナターゼ型酸化チタ
ン、比較例2、3はルチル型酸化チタン 注3)平均粒径5μm 注4)平均粒径0.1μm 注5)「PF−S」(共栄社油脂社製商品名) 注6)JIS K 5400に基づく鉛筆硬度 注7)キシレンをしみこませたガーゼにて塗面をこす
り、素材表面が露出する迄の回数を計る。 表1より明らかな通り、本発明の方法による実施例1〜
3は、短時間硬化で、優れた塗膜性能を有していた。一
方、重合性二重結合を持たない樹脂を結合剤とする粉体
塗料を使用した比較例1及び2においては塗膜性能が不
良であった。また従来の粉体塗料を使用し、かつ従来の
硬化方式による比較例3においては、実施例1〜3より
も加熱温度を高く、かつ加熱時間を長くしたにもかかわ
らず、塗膜硬度が若干劣っていた。
ン、比較例2、3はルチル型酸化チタン 注3)平均粒径5μm 注4)平均粒径0.1μm 注5)「PF−S」(共栄社油脂社製商品名) 注6)JIS K 5400に基づく鉛筆硬度 注7)キシレンをしみこませたガーゼにて塗面をこす
り、素材表面が露出する迄の回数を計る。 表1より明らかな通り、本発明の方法による実施例1〜
3は、短時間硬化で、優れた塗膜性能を有していた。一
方、重合性二重結合を持たない樹脂を結合剤とする粉体
塗料を使用した比較例1及び2においては塗膜性能が不
良であった。また従来の粉体塗料を使用し、かつ従来の
硬化方式による比較例3においては、実施例1〜3より
も加熱温度を高く、かつ加熱時間を長くしたにもかかわ
らず、塗膜硬度が若干劣っていた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B05D 7/24 A 8720−4D // C09D 5/00 PNW 6904−4J 5/03 PMZ 6904−4J (72)発明者 寺尾 修 大阪市旭区太子橋1−22−10 (72)発明者 高松 厚 枚方市香里ヶ丘9−6−1 D13−223 (72)発明者 日比 輝美 東京都千代田区丸の内二丁目5番1号 三 菱重工業株式会社船舶・海洋事業本部内 (72)発明者 柴田 昭男 長崎県長崎市深堀町5丁目717番1号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内
Claims (2)
- 【請求項1】 金属板表面に、融点60〜 130℃で、重合
性二重結合を有する樹脂を含む活性エネルギー線硬化型
粉体塗料を塗装し、次いで塗膜を加熱により溶融させた
後、活性エネルギー線を照射し、塗膜を硬化させること
を特徴とする金属板の塗装方法。 - 【請求項2】 金属板表面に、融点60〜 130℃で、重合
性二重結合を有する樹脂を含む活性エネルギー線硬化型
粉体塗料を塗装し、形成された塗膜から塗装不要部上に
形成された塗膜を吸引除去し、次いで塗膜を加熱により
溶融させた後、活性エネルギー線を照射し、塗膜を硬化
させることを特徴とする金属板の塗装方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP744493A JPH06210241A (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 金属板の塗装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP744493A JPH06210241A (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 金属板の塗装方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06210241A true JPH06210241A (ja) | 1994-08-02 |
Family
ID=11666021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP744493A Pending JPH06210241A (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 金属板の塗装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06210241A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5935661A (en) * | 1994-09-06 | 1999-08-10 | Herberts Powder Coatings, Inc. | Radiation curing of powder coatings on heat sensitive substrates: chemical compositions and processes for obtaining coated workpieces |
| JP2003533552A (ja) * | 2000-02-09 | 2003-11-11 | ユ セ ベ ソシエテ アノニム | 放射線硬化可能な粉体組成物 |
| JP2007084751A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Dainippon Ink & Chem Inc | 反応性ホットメルト塗料組成物及び塗装木質基材 |
-
1993
- 1993-01-20 JP JP744493A patent/JPH06210241A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5935661A (en) * | 1994-09-06 | 1999-08-10 | Herberts Powder Coatings, Inc. | Radiation curing of powder coatings on heat sensitive substrates: chemical compositions and processes for obtaining coated workpieces |
| JP2003533552A (ja) * | 2000-02-09 | 2003-11-11 | ユ セ ベ ソシエテ アノニム | 放射線硬化可能な粉体組成物 |
| JP2007084751A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Dainippon Ink & Chem Inc | 反応性ホットメルト塗料組成物及び塗装木質基材 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010507 |