JPH09291230A - 粉体塗料組成物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の粉体塗料の優れた特性を有すると共
に、優れた意匠性、塗装作業性を有する粉体塗料組成物
の製造方法を提供する。特殊な薬品類や材質の装置が必
要であり、また有機及び無機化合物の不純物の含有量が
多く、収率も低かった。 【解決手段】 粉体塗料と鱗片状顔料をドライブレンド
したものを高温雰囲気中で通過、接触させることによ
り、粉体塗料の樹脂粒子表面に鱗片状顔料を固定する粉
体塗料組成物の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は粉体塗料組成物の製造方
法に関するものであり、特に鱗片状顔料を使用した粉体
塗料の塗装作業性を向上させることができる粉体塗料組
成物を容易に製造できる方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、塗装面に対して意匠性を付与
し、建築物、各種製品に美しい外観等を付与することを
目的として、艶消し、ハンマートーン、メタリック、パ
ールトーン、チヂミ模様等の粉体塗料が世に送り出され
てきた。特に最近の粉体塗料の低温焼き付け化に伴い、
非金属分野で、被塗物に金属光沢を与え得る一手法とし
てメタリック、パール粉体の塗装が行われていた。

【０００３】しかし高い白色度を得るためには表面積の
大きいアルミフレークを使用する必要があり、これを溶
融混練すると混練時のシェアで鱗片状構造が潰され、高
い白色度を得るのが困難であった。またドライブレンド
を行うと塗装時に塗料と顔料の分離現象が生じ、被塗物
に対し均一な意匠性を与えるのが困難であった。更にパ
ール顔料になると前述の現象がより顕著に発生し意匠性
に乏しい塗膜しか形成できなかった。また意匠性を発揮
できたとしても塗膜上部にかけて顔料濃度が高くなり、
塗膜性能の低下、手直し等による塗り重ね時の層間剥離
等の問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の粉体
塗料の優れた特性を有すると共に、優れた意匠性、塗装
作業性を有する意匠性粉体塗料が得られる粉体塗料組成
物の製造方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【問題を解決するための手段】本発明者らが研究を行っ
た結果、粉体塗料の樹脂粒子表面に鱗片状顔料を固定す
ることにより塗装時の粉体塗料と鱗片状顔料の割合が一
定でかつ塗装時の分離現象が生じないという知見を得、
本発明を完成した。

【０００６】すなわち本発明は、粉体塗料と鱗片状顔料
をドライブレンドしたものを高温雰囲気中で通過、接触
させることにより、粉体塗料の樹脂粒子表面に鱗片状顔
料を固定することを特徴とする粉体塗料組成物の製造方
法である。

【０００７】また本発明は、粉体塗料１００重量部に対
し鱗片状顔料を０．２〜１０重量部ドライブレンドし、
ブレンド物の濃度量が、３６０ｇ／ｍ³ 以下で温度が４
０℃以下の気流に乗せ、１８０〜３５０℃の雰囲気に制
御したチャンバー内を０．１秒以下の時間通過、接触さ
せることを特徴とする上記粉体塗料組成物の製造方法で
ある。

【０００８】本発明において粉体塗料組成物とは、塗料
製造用の樹脂、硬化剤、顔料及び必要に応じて加えられ
る添加剤を含み、粉体塗料の製造に用いる組成物をい
う。本発明は従来の粉体塗料に広く適用することができ
る。本発明で使用する樹脂としては、従来から粉体塗料
の製造に用いられている樹脂を特に制限無く使用するこ
とができる。その具体的な例を挙げると、ポリエステル
−ウレタン硬化系樹脂、エポキシ−ポリエステル硬化系
樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、アクリル−ポ
リエステル系樹脂、フッ素系樹脂、アクリル−ウレタン
硬化系樹脂、アクリル−メラミン硬化系樹脂、ポリエス
テル−メラミン硬化系樹脂があり、これらを単独ないし
は必要に応じて２種以上組み合わせて使用することがで
きる。また必要に応じてノボラック樹脂、フェノキシ樹
脂、ブチラール樹脂、ケトン樹脂、ポリエステル樹脂、
ロジン等の改質樹脂、エポキシ化油、ジオクチルフタレ
ート等の可塑剤を適宜使用することができる。

【０００９】本発明で用いる顔料を具体的に挙げると、
二酸化チタン、ベンガラ、酸化鉄、亜鉛末粉、カーボン
ブラック、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリ
ーン、キナクリドン系顔料、アゾ系顔料、イソインドリ
ノン系顔料、各種焼成顔料等の着色顔料、シリカ、タル
ク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、ガラスフレーク等
の体質顔料がある。

【００１０】添加剤としては、タレ防止剤、表面調整
剤、架橋促進剤、紫外線吸収剤、光安定剤、坑酸化剤等
を必要に応じて使用することができる。

【００１１】本発明で使用する鱗片状顔料はアルミ、パ
ール、ＭＩＯ、雲母等が挙げられる。他にも鱗片状顔料
があるがガラスフレーク等はその構造が堅牢で練合時の
シェアにより構造が破壊されることがほとんど無いため
メルトブレンドにより塗料化が容易に行えるので本発明
に使用する必要性はあまり無い。

【００１２】この場合、鱗片状顔料の配合量は粉体塗料
１００重量部に対し好ましくは０．２〜１０重量部、特
に好ましくは０．５〜５重量部とする。０．２重量部未
満であるとその顔料による意匠性の発現が乏しくなる傾
向があり、逆に配合量が１０重量部を越えると吸油量が
増大し成膜しにくくなる傾向がある、固定化処理の際、
粉体塗料の樹脂粒子と会合して固定化し得る鱗片状顔料
の量を越え、単にドライブレンドを行っただけのものに
近くなる。またドライブレンドする鱗片状顔料は樹脂や
溶剤に分散を行っていないものが好ましい。

【００１３】以上の粉体塗料と鱗片状顔料を所定比でか
つ３６０ｇ／ｍ³ 以下の量を４０℃以下の気流に乗せ好
ましくは１８０〜３５０℃、特に好ましくは２５０〜３
００℃の雰囲気に制御したチャンバー内を好ましくは
０．１秒未満の時間通過させる。通過後直ちに常温にま
で冷却を行い鱗片状顔料の粉体粒子への固定化を行う。
通過する粉体塗料と顔料の総濃度が３６０ｇ／ｍ³ を越
えると固定化し得ない粒子が大量に発生する傾向があ
る。チャンバー内の温度が１８０℃未満であっても固定
化し得ない粒子が大量に発生する傾向がある。逆に３５
０℃を越えると樹脂分解が生じたり、硬化反応が進行し
成膜性に悪影響を及ぼす傾向がある。また通過時間が
０．１秒以上である場合は樹脂分解や硬化反応により成
膜性へ悪影響を及ぼす傾向がある。

【００１４】本発明の粉体塗料組成物は、静電スプレー
ガン、流動浸漬、摩擦帯電ガン、インモールド等で被塗
物に塗装し、熱風炉、赤外炉、誘導加熱炉等で焼き付け
ることにより硬化塗膜を形成することができる。

【００１５】

【発明の効果】本発明の粉体塗料組成物の製造方法によ
り、樹脂粒子表面に鱗片状顔料を固定した粉体塗料を製
造できることにより、塗装時、鱗片状顔料と粉体の分離
現象が回避でき塗膜意匠の均一かつ連続的な発現が可能
になる。また塗料保管時に振動等による塗料と顔料の分
離も無い。更に粉体塗料は溶融時自己の表面張力により
球形化が起こり表面積が最小になり、圧力、熱の授受面
積が小さくなることから貯蔵安定性の向上が図られる。
更に成膜時には球形粒子から、塗装面に対し平行な面に
流動し成膜する。この時、粉体の鱗片状顔料は樹脂粒子
の流展と共に塗装面に対し平行に並ぶ様に動き、結果と
して塗面と平行な方向にその大部分を配向できる効果が
大きく発揮される。よって塗膜の意匠効果は通常の粉体
塗料と鱗片状顔料のドライブレンドによるものや、メル
トブレンド型のものよりも大きく、通常の溶剤型塗料、
水系塗料のこれらの顔料を用いた塗料の塗膜とほぼ同等
の外観が得られる。この結果、本発明の粉体塗料を塗装
した部品と溶液型塗料を塗装した部品とを組み立てて一
体の構造物としても違和感が無い製品とすることができ
る。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。なお、実施例中「部」、「％」は重量を基準とす
る。 （製造例１）水酸基価４６ｍｇＫＯＨ／ｇの熱硬化性ポ
リエステル樹脂（注１）８０部に、イソホロンジイソシ
アネート（ＩＰＤＩ）ε−カプロラクタムブロックのポ
リイソシアネート樹脂（注２）１６部、添加剤としてア
クリルオリゴマー（注３）１部、脱泡剤としてベンゾイ
ン０．４部を溶融混練して得られたペレットを粉砕し、
２００メッシュで分級を行い平均粒径３０μｍの粉体塗
料を作成した。この粉体塗料１００部に対しアルミフレ
ーク（注４）３部をドライブレンドして粉体塗料Ａと
し、更に固定化処理を行い粉体塗料Ａ′を作成した。

【００１７】（製造例２）エポキシ当量４６０ｇ／ｅｑ
の熱硬化アクリル樹脂（注５）８０部に、１，１０−デ
カンジカルボン酸（ＤＤＡ）５部、添加剤としてアクリ
ルオリゴマー（注６）０．５部、脱泡剤としてベンゾイ
ン０．４部を溶融混練して得られたペレットを粉砕２５
０メッシュで分級を行い平均粒径２２μｍの粉体塗料を
作成した。この粉体塗料１００部に対しアルミフレーク
（注４）４部をドライブレンドして粉体塗料Ｂとし、更
に固定化処理を行い粉体塗料Ｂ′を作成した。

【００１８】（製造例３）エポキシ当量９１５ｇ／ｅｑ
のエポキシ樹脂（注７）９０部に、硬化剤としてアジピ
ン酸ジヒドラジド（ＡＤＨ）５部、添加剤としてアクリ
ルオリゴマー（注３）１部、脱泡剤としてベンゾイン
０．４部を溶融混練して得られたペレットを粉砕２５０
メッシュで分級を行い、平均粒径２２μｍの粉体塗料を
作成した。この粉体塗料１００重量部に対しパール顔料
（注８）４部をドライブレンドし粉体塗料Ｃとし、更に
固定化処理を行い粉体塗料Ｃ′を作成した。

【００１９】（製造例４）水酸基価４６ｍｇＫＯＨ／ｇ
の熱硬化性ポリエステル樹脂（注１）８０部に、イソホ
ロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）ε−カプロラクタム
ブロックのポリイソシアネート樹脂（注２）１６部、添
加剤としてアクリルオリゴマー（注３）１部、脱泡剤と
してベンゾイン０．４部、アルミフレーク（注４）３部
を溶融混練して得られたペレットを粉砕、２００メッシ
ュで分級を行い平均粒径３０μｍの粉体塗料Ｄを作成し
た。

【００２０】（製造例５）水酸基価４６ｍｇＫＯＨ／ｇ
の熱硬化性ポリエステル樹脂（注１）８０部に、イソホ
ロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）ε−カプロラクタム
ブロックのポリイソシアネート樹脂（注２）１６部、添
加剤としてアクリルオリゴマー（注３）１部、脱泡剤と
してベンゾイン０．４部を溶融混練して得られたペレッ
トを粉砕、２００メッシュで分級を行い平均粒径３０μ
ｍの粉体塗料を作成した。この粉体塗料１００重量部に
対し、アルミフレーク（注４）０．１部をドライブレン
ドし固定化処理を行い、粉体塗料Ｅを作成した。

【００２１】（製造例６）水酸基価４６ｍｇＫＯＨ／ｇ
の熱硬化性ポリエステル樹脂（注１）８０部に、イソホ
ロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）ε−カプロラクタム
ブロックのポリイソシアネート樹脂（注２）１６部、添
加剤としてアクリルオリゴマー（注３）１部、脱泡剤と
してベンゾイン０．４部を溶融混練して得られたペレッ
トを粉砕、２００メッシュで分級を行い平均粒径３０μ
ｍの粉体塗料を作成した。この粉体塗料１００重量部に
対し、アルミフレーク（注４）１１部をドライブレンド
し固定化処理を行い、粉体塗料Ｆを作成した。

【００２２】（注１）ユピカコートＧＶ１１０（日本ユ
ピカ社製商品名） （注２）Ｂ−１５３０（Ｈｕｌｓ社製商品名） （注３）モダフローパウダーIII （モンサント社製商品
名） （注４）ＰＣＦ８１６０（東洋アルミ社製商品名） （注５）アルマテックスＰＤ７６９０（三井東圧化学社
製商品名） （注６）アクロナール４Ｆ（ＢＡＳＦ社製商品名） （注７）エピコート１００４Ｆ（油化シェルエポキシ社
製商品名） （注８）イリオジン１０３ＷII（メルクジャパン社製商
品名）

【００２３】（実施例１〜３及び比較例１〜６）製造例
１〜４で得られた塗料中Ａ′，Ｂ′，Ｃ′を実施例１〜
３とし、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを比較例１〜４とし、製造例
５，６で得られた塗料Ｅ，Ｆを比較例５，６とする。こ
の塗料を静電粉体塗装ガン（松尾産業社製ＰＧ−１）と
ＳＦＣ型定量供給器を用い、１００ｇ／ｍｉｎの吐出量
で塗装を行い各種試験を行った。

【００２４】１．成膜性 成膜の状態を目視にて判定 ○：成膜している ×：成膜していない

【００２５】２．意匠性 意匠性の有無を目視判定 ○：意匠性有り △：意匠の均一性に劣る ×：意
匠性なし

【００２６】３．塗装作業性 １５０×３００ｍｍのブリキ板に２００ｍｍの距離に固
定した塗装器より毎分１００ｇの吐出量で１５秒間塗装
を行い、焼き付けを行い塗膜を形成させる。できた塗板
の辺縁部と中央部の状態を目視で判定する。

【００２７】○：均一である ×：不均一である

【００２８】４．白色度 粉体塗料Ａ′とＤについてのみ行う。目視による判定、
塗膜の白色度を比色判定。

【００２９】５．相関付着性 一度塗膜形成した上に再度塗膜を形成し、１ｍｍ角の碁
盤目１００ヶをカッターナイフ等で付け、テープによる
引き剥ぎを行い、その残存数を測定する。（ｘ／１０
０）

【００３０】

【表１】

【００３１】・実施例１，２，３と比較して比較例１，
２，３は塗装時、塗料と顔料の分離現象が生じ、均一な
意匠効果が得られていない。また相関付着性も劣る。

【００３２】・実施例１，２，３と比較して比較例４は
溶融混練時シェアによる顔料粒子の構造破壊が生じ、十
分な意匠性を発揮していない。また粒子の塗膜中での配
向に方向性が無く塗膜の白色度が低い。

【００３３】・実施例１，２，３と比較して比較例５は
鱗片状顔料の添加量が少なく、十分な意匠性が発揮され
ていない。

【００３４】・施例１，２，３と比較して比較例６は鱗
片状顔料の添加量が過剰で固定化されていない鱗片状顔
料が多く存在し、成膜性に劣る。また塗装時、粉体塗料
粒子、鱗片顔料の分離現象が生じ均一な意匠効果を発揮
できていない。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉体塗料と鱗片状顔料をドライブレンド
   したものを高温雰囲気中で通過、接触させることによ
   り、粉体塗料の樹脂粒子表面に鱗片状顔料を固定するこ
   とを特徴とする粉体塗料組成物の製造方法。
2. 【請求項２】 粉体塗料１００重量部に対し鱗片状顔料
   を０．２〜１０重量部ドライブレンドし、ブレンド物の
   濃度量が、３６０ｇ／ｍ³ 以下で温度が４０℃以下の気
   流に乗せ、１８０〜３５０℃の雰囲気に制御したチャン
   バー内を０．１秒以下の時間通過、接触させることを特
   徴とする請求項１記載の粉体塗料組成物の製造方法。