JPS6012917B2 - 塗膜形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な塗膜形成方法に関する。

更に詳しくは複雑な形状の被塗物に実質上一層からなる
を施す方法に関する。

近年、塗料及び塗装の省資源、無公害化が進められ、こ
れに適するものとして粉体塗料の使用が増加している。

上記粉体塗料を被塗物に塗装する方法として流動床浸漬
法、吹付法及び静電塗装法等があるが、薄く均一な膜厚
で塗装出来ること及び大型の被塗物にも塗装出来ること
等の点で静電塗装法が最も優れている。しかしながら静
電塗装法は被塗物の凹面部には逆に静電的な作用により
粉体塗料が到達し難くなり、粉体塗料が被覆されない場
合がある。この問題を解決する方法として、予め被塗物
に前補正（又は前補修）を施しておく方法が行われてい
る。

例えば‘１｝流動床浸療法により塗装する場合に被塗物
の角の部分の膜厚が薄くなるのを防ぐために、予め該角
の部分に吹付法により粉体塗料を塗布し前補正する方法
、あるいは‘２｝有機溶剤希釈型塗料で前補正塗装し、
粉体塗膜と同時に加熱成膜する方法などが知られている
。しかるに前者｛１）の方法は被塗物の凹面部の前補正
に適用することは出来ない。

即ち、粉体塗料を凹面部へ吹付塗装すれば該凹面部より
の空気の反発力により粉体塗料が充分に凹面部に付着し
ないのである。一方、後者の場合ノズルの噴射角度を小
さくすれば凹面部に塗料を塗布することが可能である。
しかし補正部の周緑部で該溶剤希釈型塗料の上に粉体塗
料が塗り重なる部分では、溶剤が粉体塗料を膨潤するた
め塗膜にダレ、リフティング、はだあれ等を起すという
問題があった。また有機溶剤が漣散するため塗装ライン
に排気処理装置もしくは溶剤回収装置を設置しなければ
ならず塗装コストが必然的に高くなるという問題があっ
た。本発明者等はこれ等の欠点を改良すべくェマルジョ
ン塗料及び水溶性樹脂塗料等の水系塗料で前補正するこ
とについて検討を加えたが、これ等の塗料は乾燥時に表
面乾燥が著しく、そのうえ溶媒として用いる水が通常の
有機溶媒に比較し高沸点、高比熱であるため、下塗り塗
腹中に水が内包され、加熱により成膜する際に塗膜にワ
キ、フクレ、ピンホール等を起し、特に加熱温度を高く
し乾燥工程を短縮すれば塗面のアいまさらに著しくなり
、いずれの場合も前補正用塗料として不適当であること
を知見した。

本発明はこのような粉体塗料の塗装上の問題を解決し通
常の粉体静電塗装により均質な被覆を形成出来ない凹面
部を有する被塗膜に、塗り重なることの避けられない部
分を除き実質上一層からなる均質な被覆を施す方法に関
する。

即ち、本発明は通常の粉体静電塗装により均質な被覆を
形成出来ない凹面部を有する基体上に、粒子径０．５〜
８０〃程度の樹脂粒子を水と主体とする溶媒中に分散し
てなるスラリー状塗料を該基体の該面部及びその周縁部
に均質にスプレー塗布し、続いて該塗腰を成膜せずに粉
体塗料を静電塗装し、各塗膜の成膜温度のうち最も高い
成膜温度以上で加熱乾燥し、上記において該スラリー状
塗料と粉体塗料の色数差（△Ｅ）が５以下の塗料の組合
せを使用する塗膜形成方法に関する。

本発明に於て、基体は各種の素材からなるものを包含す
る。

就中、従来公知の粉体静電塗装により均質な被覆を達成
できなかったような形体の基体に適用する。本発明で使
用するスラリー状塗料とは、粒子径０．５〜８０仏程度
の樹脂粒子を、固形分で約２０〜６０重量％含有する水
分数体を主体とする塗料である。

それは、 （ｉ｝ 塗料中に多量の有機溶剤、揮発性塩基及び界面
活性剤等を含まない。

そのため無公害、省資源型の塗料であり、かつ耐水性、
耐薬品性等のすぐれた塗膜が形成される。（ｉｉ） 固
形分が約４０〜６の重量％という高い濃度で塗布できる
ため、一度に厚膜に塗装できる。

（ｉｉｉ） 従釆の溶液型塗料の塗装装置がそのまま使
用可能である。

というような種々の長所を有するものである。

このような長所からスラリー状塗料は、今後実用化され
、かつその需要が大きく伸びると予想されている。一方
、スラリー状塗料は樹脂粒子の水分散体を主体とするも
のであるため、貯蔵中に沈澱凝集し易く、また塗装後加
熱成榛時に、クラックを起し易いという欠点を有してい
る。

そこでこのような欠点または問題点を除去あるいは改善
するために、水溶性樹脂、ェマルジョン樹脂を添加する
ことが提案されている。

この点に関し本発明で使用するスラリー状塗料は、前記
ェマルジョン及び水溶性樹脂塗料の問題点を除去するた
めに、固形分で樹脂粒子１０の重量部に対して上記水落
性樹脂及び／又はェマルジョン樹脂が３の重量部以下の
ものを使用する。

該樹脂の量は好ましくは１の重量部以下、特に好ましく
は５重量部以下である。更に本発明で使用するスラリー
状塗料は、適当量の流動性付与剤、界面活性剤、被塗面
湿潤剤、増粘剤、つや消剤、一次防錆剤等の添加剤を含
んでもよい。

更に必要により、通常塗料に用いられる無機系及び有機
系の着色及び体質顔料を適宜含有していてもよい。

このような顔料分は、上記樹脂粒子中及び水媒体中のい
ずれかもし〈は両方に分散練合される。前記スラリー状
塗料中の樹脂粒子の粒子径は、塗膜の平滑性、塗装作業
性及び塗料の貯蔵安定性より８０仏以下であり、また塗
膜の表面乾燥及びダレ易さを防止するために、０．５仏
以上であることが要求される。

特に４〜３０仏の粒子径のものが好ましい。該樹脂粒子
は粒子相互の凝集ゆ着を防止するために、軟化点５℃以
上であり、また８０〜２４び０の加熱温度で熔融成膜化
するために、軟化点１２０℃以下であることが要求され
る。

前記に於て、特に軟化点が５０ｑｏ以上のものは加熱時
に樹脂粒子が溶融平滑化するまでに充分な通気性を保ち
、塗膜中の分散媒を良好に蒸発せしめるため本発明には
好適である。

本発明に於て使用する樹脂としては、ェポキシ樹脂、ァ
ミン変性樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、飽和ポリエ
ステル樹脂、ポリェーテル樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、ィソシアネートブロツク体、メラミン樹脂、アクリ
ル樹脂、アルキド樹脂等及びそれらの誘導体、ならびに
混合物等が挙げられる。

また前述したスラリー状塗料に混合し得る水落性樹脂及
びェマルジョン樹脂の構成樹脂としては、ァルキド樹脂
、酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、酢
酸ビニルーアクリル共重合体、メラミン樹脂、アクリル
樹脂、ポリエステル樹脂、ポリェーテル樹脂、尿素樹脂
、スチレンーブタジェン共重合体、ポリビニルブチラー
ル樹脂、ェポキシ樹脂、ポリブタジェン樹脂、フェノー
ル樹脂及びこれ等の誘導体等が使用される。

本発明においてスラリー状塗料の塗布は（ェアスプレー
、ェアレススプレー、静電スプレー塗装を含む）による
。本発明に於ては次いでこのスラリー状塗料の塗膜を加
熱成膜することなく、基体の全面にさらに粉体塗料を静
電塗装する。

この粉体塗料の塗布はスラリー状塗料を塗布後直ちに行
っても、また適宜セッティングもしくは子熱した後であ
ってもよい。

かくしてスラリー状塗料塗膜中の分散媒は樹脂粒子間隔
を通して自由に移動出来、前記周綾部で粉体塗料が塗り
重ね施されてもスラリー状塗料中の分散煤が毛管現象に
より粉体塗料塗膜中に拡散し、その結果引き緒つた塗膜
を形成する。

このように、スラリー状塗料を塗布後直ちに粉体塗料を
塗布しても塗膜のズＩＪ落ちやタレ等の発生がなく平滑
な塗膜が形成出来るので、本発明に於ては塗装ラインの
簡略化及び工程の短縮をはかることができる。

本発明で使用する前記粉体塗料としては、公知のものが
そのま）使用出来る。

該粉体樹脂の粒子蓬は塗膜の平滑性、及び塗装作業性よ
り２００仏以下、また加熱乾燥時にスラリー塗膜中の媒
体が蒸発可能な通気性を形成すること及び塗装作業性の
観点より１ム以上であることが望ましい。特に５〜８０
〃の粒子径のものが好適である。更に該粉体樹脂は粒子
相互の凝集ゆ着を防止するために、軟化点５０午○以上
であり、また８０〜２４０００の加熱温度で溶融成膜化
するために、軟化点１２０ｏｏ以下であることが好まし
いｏ前記において、特に軟化点が７０ｏｏ以上のものは
加熱時に粉体樹脂粒子が溶融平滑化するまでに充分な通
気性を保ち、スラリー状塗料塗膜中の媒体を良好に蒸発
させるため本発明には好適である。

具体的には粉体樹脂としては、前記スラリー樹脂と同じ
ものが使用出釆る。また、粉体塗料の塗装は通常の粉体
塗料用静電塗装機を用いる。

本発明では必要により前記粉体塗料を塗布後、加熱乾燥
前に更にスラリ−状塗料を１〜数回塗布する等、繰り返
し数層を重ね塗りすることも出来る。

上記スラリー状塗料と粉体塗料とは、各々の塗膜を色数
差（△Ｅ）が５以下になるように組合せて使用する。

上記△Ｅを５より大きくすれば両塗膜の境界で色の違い
が目立ち、均質な塗膜が形成し得なくなる。

特に△Ｅが３以下の組合せにすることが均質な色の被覆
を形成する点で好適である。

以上の条件下で得られた塗膜は、塗装後直ちに又は必要
によりセッティング又は予熱により塗膜を予備乾燥した
後に、該塗膜の成膜温度以上で加熱乾燥する。

ここで塗膜の成膜温度とは各塗膜の成膜温度のうち最も
高い温度をいう。

上記本発明の方法により粉体塗料の静電塗装のみでは塗
り残しが生じ均質な被覆を形成出来ない凹面部を有する
基体に対し、均質な塗装を施すことが出釆る。

以下実施例により本発明を説明する。

尚、実施例中の部及び％はすべて重量部及び重量％であ
る。

先ず次の通りの塗料を調製した。

〔スラリー状塗料Ａの調製〕

ェポキシ当量４５０〜５２５軟化温度６４〜７６ｑｏの
ェポキシ樹脂〔商品名ェピコート１００１シェル化学■
製〕８３部、２−フェニルィミダゾール１部、テトラハ
イドロフタリツクアンハィドラィド１３部、チタン白２
碇郡、フタロシアニンフル−２部を均一に溶融練合した
後、機械分砕して１２０メッシュ以下の樹脂粒子を得た
。

ついでポリアクリル酸系の増粘剤０．１部をトリェチル
アミン０．２部、水５峠部‘こ中和溶解したｐＨ７、粘
度６００比ｐｓの水溶液に前記ェポキシ樹脂粉末５戊部
を加え均一に分散しスラリー状塗料Ａを調製した。〔粉
体塗料Ｂの調製〕 上記スラリ−状塗料Ａに用いたェポキシ樹脂粒子をさら
に機械粉砕後分級して１８０メッシュ節通過の粉体塗料
Ｂを得た。

〔溶剤型塗料Ｃの調製〕

上記スラリー状塗料Ａのェポキシ樹脂粒子を構成する各
成分５碇部とさらにエチレングリコ一ルモノェチルェー
テル５碇郡を用い、先ず可溶成分の均質な溶剤溶液を得
た後に顔料を加えボールミルで均一に練合分散して溶剤
型塗料Ｃを得た。

〔水落性塗料Ｄの調製〕

窒素気流中にてトール油脂肋酸４５６部、ィソフタル酸
２６４部、無水トリメット酸８７部、トリメチロ−ルプ
ロパン２７７部とキシロール４碇部を２４０ｑｏで６時
間還流縮合せしめ、脱水量８４部、樹脂の酸価５８．５
になった時キシロ−ル４０部を蒸留除去した。

その後温度を１８０ｏ０に下げトリメチルアミン９５部
及びエチレングリコ一ルモノェチルェーテル２４８部を
加え９０℃に冷却し水２７碇部加えて十分に縄梓混合し
た。この樹脂水溶液１０碇織こチタン白１２．８部、フ
タロシアニンブルー１．２８部及び表面調整剤０．２部
を加えボールミルで均一に練合分散して不揮発分６６．
６％、ｐＨ７．８の水溶性塗料を得た。〔ェマルジョン
塗料Ｅの調製〕不揮発分５０％、粘度３５０比ｐｓ、ｐ
Ｈ２．０、最低成膜温度５０午○のカルボキシル基含有
樹脂ヱマルジョン〔商品名ョドゾール３２ＡＩＯ＆鐘淵
紡績■製〕１２８部をジメチルェタノールアミン１．５
部で中和後、水溶Ｉ性アミノプラスト樹脂〔商品名スミ
テックスＭ−４０Ｗ、住友化学工業■製〕２の都、水２
碇部、チタン白１６．６部、プタロシアニンフルー１．
６６部及び成膜助剤８．７部を加えポールミルで均一に
分散練合し、ｐＨ８．５のェマルジョン塗料Ｅを作成し
た。

〔スラリー状塗料Ｆ及びＧの調整〕前記ス′ラリー状塗
料ＡＩＯ碇部もこ対して、前記水溶性塗料Ｄとそれぞれ
２８．５部及び３部、また水をそれぞれ９．５部及び１
．０部加え、均一に櫨杵混合してスラリー状塗料Ｆ及び
Ｇを得た。

スラリー状塗料Ｆ及びＧは共に固形分５０％で、また塗
料中の樹脂粒子と水溶性樹脂の重量比は「 夫々１００
／３１及び１００／３．３である。実施例 基体として長さ３０の、中２０伽の磨鋼板を長さ方向と
平行に中央で９０ｏに折り曲げた鋼材を使用し、先ず前
記液状塗料Ａ及びＣ〜Ｇを各々上記基村の凹面部に折り
曲げ線を欠む約１０肌の中にエアースプレー塗布した。

次に上記塗膜を１〜３分間セッティングした後に、粉体
塗料Ｂを静電塗装機（商品名ＲＥＴ、ランズバーク社製
）で、６０タ′〆の塗布量で塗装し、直ちに加熱乾燥し
た。この方法により液体塗料ＡないいまＣ〜Ｇと粉体塗
料Ｂとが約４肌の中で塗り重なった被覆鋼材が得られた
。表−１に各液状塗装の塗装条件及び上記塗り重なり塗
膜部の塗面状態を示す。

表の塗面状態の記載から、本発明の方法によるものが優
れていることが明瞭である。

上記実施例及び比較例より明白な如く本発明者の方法に
よればピンホール、ワキ、フクレ等の無い２種類の塗膜
を１回の加熱乾燥により形成することが出釆工業塗装ラ
インにおいてＴｗｏ−Ｃｏａｔ−ｏ船−Ｂａｋｅ塗装や
静電粉体塗装の前補正に極めて有効に利用出来る。

表 − １

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 通常の粉体静電塗装により均質な被覆を形成出来な
   い凹面部を有する基体上に、粒子径０．５〜８０μ程度
   の樹脂粒子を水を主体とする媒体中に分散してなるスラ
   リー状塗料を該基体の該面部及びその周縁部にスプレー
   塗布し、続いて該塗膜を成膜せずに前記スラリー状塗料
   と色差数（ΔＥ）が５以下である粉体塗料を静電塗装し
   、最後に各塗膜の成膜温度のうち最も高い成膜温度以上
   で加熱乾燥することを特徴とする塗り重なることが避け
   られない部分を除き、実質上一層からなる塗膜形成方法
   。 ２ 該スラリー状塗料中の樹脂粒子の粒子径は、４〜３
   ０μであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の塗膜形成方法。 ３ 該スラリー状塗料中の樹脂粒子の軟化点は５０〜１
   ２０℃であることを特徴とする特許請求の範囲第１項又
   は第２項記載の塗膜形成方法。 ４ 該スラリー状塗料は、使用樹脂粒子１００重量部（
   固形分換算）に対して更に水溶性樹脂及び／又はエマル
   ジヨン樹脂を３０重量部以下含むことを特徴とする特許
   請求の範囲第１、第２又は第３項記載の塗膜形成方法。 ５ 該粉体塗料の樹脂粒子の粒子径は、５〜８０μであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１、第２、第３又
   は第４項記載の塗膜形成方法。６ 該粉体塗料の樹脂粒
   子の軟化点は７０〜１２０℃であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１、第２、第３、第４又は第５項記載の
   塗膜形成方法。