JPH0791492B2 - 静電塗装用樹脂粉体組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は静電塗装用樹脂粉体組成物に関する。

（従来の技術） 近年静粉体塗装の技術の進歩により粉体塗料の有用性が
注目されている。粉体塗料は溶液型塗料にくらべ、溶剤
を使用しないことから無公害塗料であり、塗装後直ちに
利用でき、しかも一回の塗装処理で希望する膜厚の物が
得られるなどの利点から急速な伸びを示している。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記の利点をもつ反面、今の所、解決しな
ければならない多くの欠点をもっている。

現在実用化されている静電粉体塗装方法としては、コロ
ナ印加方式、摩擦帯電方式、ハイブリット方式に分類さ
れ、いずれの方式においても静電原理を利用したもので
あるが、コロナ印加方式では、塗料粉体に十分な帯電量
を与えるために、高印加電圧が必要であり、そのための
高電圧発生装置と感電防止装置が必須となる。それらの
防止装置を具備したとしても、人体に対する感電やスパ
ークによる災害の危険性が伴う欠点がある。

摩擦帯電方式では、塗料粉体に十分な帯電量を起さすた
めに装置が大型となったり、粉体の粒子径を小さくか
つ、粒径分布もシャープにしなければならず、粉砕や分
級工程での手間と粉砕得量の減少によるコストアップの
欠点をもっている。

ハイブリット方式の場合は、上記の２つの方式の欠点を
共有している。更にいずれの方式においても共通する欠
点として、塗料粉体の帯電分布の不均一による膜厚班や
膜質班、また帯電量の調節の困難による膜厚調節の困難
性や被塗布基材の材質や形状の選択の巾が制限される。
帯電された塗料粉体は、特に温度や湿度によって影響を
受けるため塗装環境も限定され、良好な塗膜を型成させ
るためには、特別に温度や湿度の調節された装置が必要
となる。更に従来の静電粉体塗料の共通する最も大きな
欠点である塗装効率の低い問題がある。現在、工業的に
実用化されている実績では塗着効率約75％程度にすぎな
い。さらに静電付着後、キュアー工程間での帯電減衰に
よる付着脱落もある。従ってこれら未塗着粉体や脱落粉
体は、そのまゝ廃棄するか、あるいは特別な回収装置に
よって回収し、フレッシュ粉体に少量づゞ混ぜで再使用
するか、または樹脂粉体製造工程へ再投入して再使用し
なければならない。さらには再使用の場合、装置や機械
類は専用ラインとしなければならず、塗料の樹脂の種類
や色相などにより切り替えが容易にできない。従って回
収装置の設置費用、回収や切り替えの手間と時間などコ
ストアップの原因となっている。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は上記の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、電荷増強化剤を樹
脂粉体を添加させる事によって、従来の静電粉体による
塗装の上記諸欠点を大巾に改良できることを見い出し、
本発明に到達した。

すなわち、本発明は熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂に
0.01〜20重量％の電荷増強剤を加えたことから成る静電
粉体塗装用樹脂粉体組成物であり、この組成物には、そ
の他必要に応じて硬化剤、顔料、金属粉、充填剤、流れ
調製剤、可塑剤や安定剤等を含有することもできる。

本発明における熱硬化性樹脂としては、エポキシ系、ポ
リエステル系あるいはアクリル系樹脂等公知のものを好
適に使用でき、熱可塑性樹脂としては塩化ビニル系、ポ
リアミド系、繊維素系、ポリオレフィン系、ポリエチレ
ン系、ポリエステル系あるいはナイロン系等の樹脂が単
独または混合で好適に使用し得る。

次に本発明の必須成分である電荷増強剤としては、従来
の樹脂着色剤および電子写真用電荷制御剤として用いら
れている金属錯塩アゾ化合物、フタロシアニン系化合
物、アントラキノン系化合物、アジン系化合物、その他
無色系の化合物を単独あるいは２種以上混合して使用す
ることができる。

金属錯塩アゾ化合物としては、たとえば、C.I.ソルベン
トブラック22、C.I.ソルベントバイオレット21、特公昭
43-17995号、特公昭43-27596号、特公昭44-6397号、特
開昭57-141452号、特開昭58-208750号、特開昭58-18565
3号、特開昭59-78361号、特開昭59-93457号、特開昭59-
228259号、特開昭60-100546号、特開昭60-101546号、特
開昭61-91667号、特開昭61-155463号及び特開昭61-1554
64号公報記載の金属錯塩アゾ化合物などが好適に使用で
きる。

フタロシアニン系化合物としては、たとえば、C.I.ソル
ベントブルー25、C.I.ソルベントブルー55、特公昭54-3
372号記載のフタロシアニン系化合物などが好適に使用
できる。アントラキノン系化合物としては、たとえば、
C.I.ソルベントブルー11、C.I.ソルベントブルー14、特
公昭55-42383号、特開昭57-10149号、特公昭57-42860
号、特開昭58-136048号公報に記載のアントラキノン系
化合物などが好適に使用できる。アジン系化合物として
は、たとえば、C.I.ソルベントブラック５、C.I.ソルベ
ントブラック７およびそれらの高級脂肪酸変性化合物な
どが好適に使用できる。

無色系の化合物としては、たとえば、特開昭54-158932
号、特公昭55-42752号、特開昭56-11461号、特開昭57-1
24357号、特開昭57-119364号、特開昭58-127937号、特
公昭59-7384号、特開昭59-88743号、特開昭59-88744
号、特開昭59-88745号、特開昭61-141450号、また本出
願人に係る特願昭60-107050号、特願昭61-95876号公報
に記載の化合物などを好適に使用できる。

本発明の樹脂粉体組成物の調製は、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
荷増強剤を単軸または多軸の押出機、バンバリミキサ
ー、加熱ロールなど慣用の混合機を用いて加熱溶融混練
後、冷却し、常温または冷凍下で粉砕し粉末化する。添
加方法としては、バインダー樹脂粉体と電荷増強剤の粉
体の混合方法など粉体混合物を調製する際に慣用されて
いる任意の手段を用いても調製できる。

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。

本発明の塗装用樹脂粉末の組成としては、上記の組成物
以外に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、安定剤、その他の添加剤を添加する
こともできる。

本発明の塗装用樹脂粉体は、コロナ印加方式、摩擦帯電
方式、ハイブリット方式の各種の静電粉体塗装機によっ
て金属、セラミック、プラスチック、その他の基材に塗
装することができる。被塗装物には、各種プライマーが
施されていてもよいし、その他の各種の下地処理がなさ
れていてもよい。

（実施例） 次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが部と
は重量部である。

実施例１ ポリエステル系樹脂〔バイロンGV-100（東洋紡績（株）
製品）1000部、無水ピロメリット酸80部および電荷増強
剤としてスピロンブラックTRH（金属錯塩アゾ化合物、
保土谷化学工業（株）製品）10部をハイスピードミキサ
ーにて粉砕混合後、エクストルーダーで熱溶融混練し、
冷却後、粉砕、分級して30〜40μｍの粒子径分布をもつ
樹脂粉体組成物を得た。

比較例として上記組成で電荷増強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。次に上記
方法で得た粉体試料を用いて、コロナ印加方式による塗
着効率比較試験を実施した。その結果を表−１に示す。
なお塗着効率比較試験における試験条件は下記の通りで
ある。

塗装比較試験条件 静電粉体塗装装置；小野田セメント（株）製品（Ｇ×10
1） 吐出量;128.7（g/分） 被塗装試料;3mm厚のアルミ板、30cm×30cm 被塗装試料の移動速度;2（m/分） 被塗装試料と塗装ガン先端との距離;25cm 表−１の結果からも明らかなごとく、電荷増強剤を含有
しない比較例の場合、印加電圧を高圧化させる事によっ
て、塗着効率のある程度の向上が認められるものゝ実施
例までには達しておらず、更に塗装環境条件によって10
〜15％の塗着率のバラツキが生じている。これに対し、
本発明の電荷増強剤を含有させた実施例の場合は、比較
例よりも低電圧下、かつ塗装環境の変化にもほとんど影
響なく塗着効率がほゞ100％であった。

なお、塗着後、実施例の試料を200℃で30分の焼付処理
をしたところ、焼付処理工程までの付着脱落もなく均一
で強固な良好な塗膜となった。

以下実施例１に準じて種々の静電塗装用樹脂粉体組成物
を得た。これらの組成及び塗着効率結果を実施例２〜38
として、電荷増強剤を用いない場合を比較例として、表
−２に示した。

なお、実施例２〜38の塗着後の試料も実施例１と同様に
焼付処理することによって、付着脱落もなく、均一で強
固な良好な塗膜となった。

実施例39 実施例１の組成の樹脂粉体組成物を使用し、静電粉体塗
装装置〔東亜合成化学工業株式会社製品（BLE-400）〕
によって摩擦帯電方式による塗着効率比較試験を実施
し、その結果を表−３に示した。なお塗着効率比較試験
における試験条件は吐出量を除き、実施例１と同様であ
る。

表−３の結果からも明らかのごとく、電荷増強剤を含有
しない比較例の場合、吐出量を半減させても実施例まで
には達しておらず、更に塗装環境条件によって塗着率の
バラツキが生じている。

これに対し、本発明の電荷増強剤を含有させた実施例の
場合は、塗装環境変化にもほとんど影響なく塗着効率が
ほゞ100％であった。なお、塗着後の試料は、200℃で30
分の焼付処理をしたところ、焼付処理工程までの付着脱
落もなく均一で強固な良好な塗膜となった。比較例の場
合は、焼付処理工程までの間に付着脱落が認められた。

以下実施例39に準じた摩擦帯電方式での実施例40〜57を
比較例と共に表−４に示す。

なお、実施例40〜57の塗着後の試料も実施例39と同様に
焼付処理によって、均一で強固な良好な塗膜となった。

（発明の効果） 本発明において、電荷増強剤の理論的な静電作用機構は
不明であるが、電荷増強剤を含有させた樹脂粉体組成物
は非含有組成物にくらべ、コロナ印加方式において、印
加電圧を減じても樹脂粉末に必要とする帯電量が容易に
印加され、その結果として塗着効率の大巾の向上に結び
ついた。また印加電圧の減少しうることによって、装置
や取扱上の危険性が回避され、作業上極めて安全とな
り、施行しやすくなった。また摩擦帯電方式において
は、極めて短時間の摩擦処理によって必要とする帯電量
に達する。この事は装置の小型化や摩擦化空気量の減少
に結びつき、塗装能率を大巾に向上させる事がわかっ
た。更にいずれの方式においても帯電させた樹脂粉体
は、添加された電荷増強剤の作用によって、温度や湿度
の変化に伴なう影響を受けず、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なく塗着
効率がほゞ95〜100％となることがわかった。このこと
は、本発明の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合も不
要であり、電荷増強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、膜厚、膜質
などの選択が任意に出来、塗装設備や装置、器具類の簡
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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 鐘尾 みや子 (56)参考文献 特開 昭51−55312（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−127937（ＪＰ，Ａ) 特公 昭52−22367（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂に（２）
   電荷増強剤として金属錯塩アゾ化合物、フタロシアニン
   系化合物、アントラキノン系化合物、アジン系化合物、
   ニグロシン系化合物、芳香族オルトヒドロキシカルボン
   酸金属塩化合物、芳香族オルトアミノカルボン酸化合
   物、芳香族ダイカルボン酸金属塩化合物、脂肪族多価カ
   ルボン酸化合物、芳香族オルトヒドロキシカルバモイル
   ウレア化合物、アルキルピリジニウム化合物またはアル
   キルアンモニウム化合物の単独あるいは２種以上を含有
   したことを特徴とする静電塗装用樹脂粉体組成物。