JP2002363492A - 耐汚染性に優れたエナメル粉体塗料組成物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】耐汚染性に優れた着色塗膜を得ることができ
る、シリケート化合物を含有するエナメルタイプの粉体
塗料組成物の製造方法を提供する。 【解決方法】シリケート化合物を含有するクリア粉体塗
料組成物と顔料を含有する粉体塗料組成物とを混合する
ことにより、耐汚染性に優れたエナメル粉体塗料組成物
を製造する方法であり、上記クリア粉体塗料組成物の硬
化系が、水酸基が関与して進行するものである場合、シ
リケート化合物を、アセトンに対する水トレランス値が
２ｍｌ以下であるエチルシリケート化合物、またはメチ
ル基と炭素数２〜６のアルキル基とを５０／５０〜９８
／２の比で有するメチルアルキルシリケート化合物とす
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は粉体塗料組成物の製
造方法、特に耐汚染性に優れたエナメル粉体塗料組成物
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】溶剤系塗料にシリケート化合物を添加す
ることで、得られる塗膜に耐汚染性が付与できることは
よく知られている。これはシリケート化合物が表面に移
行した後、加水分解することにより、表面の親水性を高
めていることによるものと考えられる。このシリケート
化合物を、顔料を含んだ、いわゆるエナメルタイプの粉
体塗料に添加した場合には、目的とする耐汚染性が付与
できない場合がある。これは粉体塗料中においてシリケ
ート化合物が顔料表面に吸着しているためであると考え
られる。また、耐ブロッキング性などの貯蔵時における
問題の発生についても、シリケート化合物が顔料と何ら
かの相互作用をしていることによるものと考えられる。
特開２００１−３００６号公報では、シリケート化合物
を含有する粉体塗料に、特定の沸点、融点およびＳＰ値
を有する化合物を添加することで、気泡のない塗膜が形
成できることが開示されているが、上記の問題について
は全く言及されておらず、これらを解決するものではな
かった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐汚
染性に優れた着色塗膜を得ることができる、シリケート
化合物を含有するエナメルタイプの粉体塗料組成物の製
造方法を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の耐汚染性に優れ
たエナメル粉体塗料組成物の製造方法は、シリケート化
合物を含有するクリア粉体塗料組成物と顔料を含有する
粉体塗料組成物とを混合するものである。ここで、上記
顔料を含有する粉体塗料組成物がシリケート化合物を含
有しないものであってよい。また、上記クリア粉体塗料
組成物中のシリケート化合物の含有量は、樹脂固形分に
対して、１〜１０重量％であってよく、上記顔料を含有
する粉体塗料組成物中の顔料の含有量は、樹脂固形分に
対して、５０〜１００重量％であってよい。さらに、上
記クリア粉体塗料組成物の体積平均粒子径と前記顔料を
含有する粉体塗料組成物の体積平均粒子径とがほぼ等し
く、１０〜２５μｍであってよい。また、上記クリア粉
体塗料組成物を構成するバインダー樹脂および硬化剤と
上記顔料を含有する粉体塗料組成物を構成するバインダ
ー樹脂および硬化剤とが同じものであってよい。

【０００５】ここで上記クリア粉体塗料組成物の硬化系
が、水酸基が関与して進行するものである場合、上記シ
リケート化合物が、アセトンに対する水トレランス値が
２ｍｌ以下であるエチルシリケート化合物か、メチル基
と炭素数２〜６のアルキル基とを５０／５０〜９８／２
の比で有するメチルアルキルシリケート化合物であって
よい。

【０００６】本発明の耐汚染性に優れたエナメル粉体塗
料組成物は先の製造方法により得られたものである。こ
こで、上記顔料の含有量が樹脂固形分に対して３０〜８
０重量％であってよく、上記シリケート化合物の含有量
が樹脂固形分に対して０．２〜１０重量％であってよ
い。本発明の耐汚染性に優れた塗膜の形成方法は、先の
エナメル粉体塗料組成物を塗布して焼き付けるものであ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明のエナメル粉体塗料組成物
の製造方法は、シリケート化合物を含有するクリア粉体
塗料組成物と顔料を含有する粉体塗料組成物とを混合す
るものである。上記シリケート化合物を含有するクリア
粉体塗料組成物は、バインダー樹脂、硬化剤およびシリ
ケート化合物を必須成分として含有しており、通常、添
加剤などのその他の成分を必要に応じてさらに含有して
いる。なお、上記シリケート化合物を含有するクリア粉
体塗料組成物は、基本的には顔料を含有しないものであ
る。

【０００８】上記バインダー樹脂としては、硬化剤と反
応しうる官能基を有するポリエステル樹脂、エポキシ樹
脂、アクリル樹脂が通常用いられる。また、これらを適
宜ブレンドしてポリエステル・エポキシ樹脂、アクリル
・エポキシ樹脂、アクリル・ポリエステル樹脂として使
用することもできる。

【０００９】上記ポリエステル樹脂は、多価カルボン酸
を主成分とした酸成分と、多価アルコールを主成分とし
たアルコール成分とを原料として、通常の方法を用いて
縮重合することにより得ることができる。上記酸成分と
しては、特に限定されず、例えば、テレフタル酸、イソ
フタル酸、フタル酸およびこれらの無水物、２，６−ナ
フタレンジカルボン酸、２，７−ナフタレンジカルボン
酸等の芳香族ジカルボン酸類およびこれらの無水物、コ
ハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデ
カンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン
酸等の飽和脂肪族ジカルボン酸類およびこれらの無水
物、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン等のラク
トン類、ｐ−オキシエトキシ安息香酸等の芳香族オキシ
モノカルボン酸類、これらに対応するヒドロキシカルボ
ン酸等を例示することができる。

【００１０】また、上記アルコール成分としては、特に
限定されず、例えば、エチレングリコール、１，３−プ
ロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペ
ンタンジオール、１，５−ヘキサンジオール、ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、１，４−シク
ロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノ
ール、ビスフェノールＡアルキレンオキシド付加物、ビ
スフェノールＳアルキレンオキシド付加物、１，２−プ
ロパンジオール、ネオペンチルグリコール、１，２−ブ
タンジオール、１，３−ブタンジオール、１，２−ペン
タンジオール、２，３−ペンタンジオール、１，４−ペ
ンタンジオール、１，４−ヘキサンジオール、２，５−
ヘキサンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオ
ール、１，２−ドデカンジオール、１，２−オクタデカ
ンジオール等の側鎖を有する脂肪族グリコール類、トリ
メチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトー
ル等の３価以上の多価アルコール類等を例示することが
できる。

【００１１】上記酸成分およびアルコール成分にそれぞ
れ含まれる化合物の種類および量を制御することで、硬
化剤と反応しうる官能基を所定量有するポリエステル樹
脂を得ることができる。なお、上記酸成分にイソフタル
酸が５０重量％以上、好ましくは８０重量％以上含まれ
ることで、耐候性が高いポリエステル樹脂を得ることが
できる。

【００１２】また、上記アクリル樹脂は、エチレン性不
飽和基含有モノマーを配合し、これを通常の方法を用い
て共重合することにより得ることができる。上記エチレ
ン性不飽和基含有モノマーとしては、例えば、２−ヒド
ロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプ
ロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチルア
クリレート、プラクセルＦＭおよびＦＡシリーズ（商品
名、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートとポリ
カプロラクトンとの付加物、ダイセル化学工業社製）、
ポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレート類
などの水酸基含有モノマー、グリシジルアクリレート、
グリシジルメタクリレート、２−メチルグリシジルメタ
クリレートなどのエポキシ基含有モノマー、ジメチルア
ミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチ
ル（メタ）アクリレートなどのアミノ基含有モノマー、
（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリル
アミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、
Ｎ−メチルアクリルアミドなどのアクリルアミド系モノ
マー、（メタ）アクリル酸等のカルボン酸基含有モノマ
ーなどの硬化官能基含有モノマー、および、アクリロニ
トリル、酢酸ビニル、（メタ）アクリル酸メチル、（メ
タ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチ
ル、（メタ）アクリル酸ｉｓｏ−ブチル、（メタ）アク
リル酸ｔｅｒｔ−ブチル、スチレン、ビニルトルエン、
ｐ−クロロスチレンなどのその他の中性モノマーを例示
することができる。これらのエチレン性不飽和基含有モ
ノマーを適宜配合することで、硬化剤と反応しうる官能
基を所定量有するアクリル樹脂が得られる。

【００１３】さらに、上記エポキシ樹脂としては、１分
子内に２個以上の硬化剤と反応しうる官能基としてのエ
ポキシ基を有する化合物であって、例えば、グリシジル
エステル樹脂、ビスフェノールＡとエピクロロヒドリン
との縮合反応物や、ビスフェノールＦとエピクロロヒド
リンとの縮合反応物などのグリシジルエーテル型樹脂、
脂環式エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、含ブロムエ
ポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ク
レゾールノボラック型エポキシ樹脂などを例示すること
ができる。

【００１４】一方、上記硬化剤は、通常、粉体塗料に用
いられるものであり、上記バインダー樹脂の官能基が水
酸基である場合、脂肪族多価カルボン酸、脂肪族酸無水
物、アミノ樹脂、ポリエポキシ化合物、ブロックイソシ
アネート化合物、グリコールウリル硬化剤などが用いら
れる。また、上記バインダー樹脂の官能基がカルボキシ
ル基である場合、上記硬化剤としては、ポリエポキシ化
合物、ポリヒドロキシ化合物、ヒドロキシアルキルアミ
ド化合物などを挙げることができる。さらにバインダー
樹脂の官能基がエポキシ基である場合、上記硬化剤とし
ては、デカンジカルボン酸やセバチン酸などの脂肪族多
価カルボン酸、多価カルボン酸酸無水物、ジシアンジア
ミド、ブロックイソシアネート化合物、アミン系硬化
剤、ポリアミド系硬化剤、フェノール樹脂、イミダゾー
ル類およびイミダゾリン類等を挙げることができる。な
お、上記ブロックイソシアネート化合物はウレトジオン
化合物を含むものとする。上記バインダー樹脂と硬化剤
とは、硬化に関与する官能基が化学量論的に等しい量比
から著しく外れない割合で含有されていることが好まし
い。

【００１５】また、上記クリア粉体塗料組成物に含有さ
れているシリケート化合物としては、炭素数１〜８のア
ルコキシ基を有するテトラアルコキシシランおよびその
縮合物、ならびにこれらの縮合物のアルコキシ基をアル
コールで置換したものを挙げることができる。これらの
中で好ましいものは、テトラメトキシシランまたはテト
ラエトキシシランの縮合物、および、これらの２つの縮
合物のアルコキシ基をアルコールで置換したものであ
る。

【００１６】上記炭素数１〜８のアルコキシ基を有する
テトラアルコキシシランの具体例としては、テトラメト
キシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシ
ラン、テトラヘキシルオキシシラン、テトラオクチルオ
キシシランなどを挙げることができる。また、好ましい
ものとして挙げたテトラメトキシシランおよびテトラエ
トキシシランの縮合物は、三菱化学からＭＫＣシリケー
トシリーズおよびコルコート社からエチルシリケートシ
リーズとして、それぞれ市販されている。

【００１７】また、上記テトラアルコキシシランの縮合
物のアルコキシ基をアルコールで置換したものは、上記
縮合物１モルに対して、上記アルコールを１モル以上用
いて交換反応を行うことにより得ることができる。上記
アルコールの量は目的とする置換基の数に合わせて、適
宜増量することができる。上記交換反応は、例えば約１
５０℃まで加熱して行われることが好ましい。また、反
応を進行させるため、系を減圧にして、生成したメタノ
ールまたはエタノールを系外に留去することが好まし
い。反応はアルコールによる置換が所定量行われた時点
で終了される。反応終了後、必要に応じて分離・精製を
行って目的とするシリケート化合物を得ることができ
る。このようにして得られるシリケート化合物は、一般
に無色〜薄黄色の油状物質である。なお、上記アルコー
ルによる置換量の決定は、生成したメタノールまたはエ
タノールの量のチェックや分析機器を用いることにより
行われる。

【００１８】上記アルコキシ基の置換に用いられるアル
コールとしては、エタノール、プロパノール、ブタノー
ル、ヘキサノール、ベンジルアルコール、２−ブトキシ
エタノール、３−メトキシ−１−プロパノール、２−エ
チルヘキサノール、オクタノールなどを用いることがで
きる。

【００１９】また、溶剤は特に使用しなくてもいいが、
用いる場合には、上記縮合物とアルコールとの合計重量
に対して１０倍以下であることが好ましい。溶剤の具体
例としては、例えば、トルエン、ベンゼン、キシレンな
どの芳香族炭化水素、ジクロロエタンなどのハロゲン化
炭化水素、ＴＨＦおよびジオキサンなどのエーテル類、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケ
トン類、酢酸エチルおよび酢酸ブチルなどのエステル
類、ジメチルカーボネート、アセトニトリルなどが挙げ
られる。

【００２０】上記交換反応においては触媒として、必要
に応じて酸または塩基を用いることができる。酸として
は、塩酸、硫酸、リン酸、スルホン酸などのブレンステ
ッド酸や有機スズ化合物などのルイス酸が挙げられる。
また塩基としては、トリエチルアミン、ジメチルベンジ
ルアミン、ジアザビシクロ [２．２．２] オクタン、
１，８−ジアザビシクロ [５．４．０] ウンデンセン−
７などの３級アミンなどを使用することができる。

【００２１】上記シリケート化合物の上記クリア粉体塗
料組成物中の含有量は、上記バインダー樹脂と硬化剤と
を合計した樹脂固形分に対して、１〜１０重量％である
ことが好ましい。１重量％未満だと、得られるエナメル
粉体塗料組成物中のシリケート化合物の含有量が低くな
り、耐汚染性に優れた塗膜を得ることができない恐れが
ある。また、１０重量％を超えると、粉体塗料組成物の
安定性に問題が生じる恐れがある。

【００２２】さらに、上記クリア粉体塗料組成物の硬化
系が、水酸基が関与して進行するものである場合には、
上記シリケート化合物が、テトラエトキシシランの縮合
物、またはこの縮合物のアルコキシ基を炭素数３〜８の
アルコールで一部置換したエチルシリケート化合物であ
って、アセトンに対する水トレランス値が２ｍｌ以下で
あるエチルシリケート化合物を用いるか、メチル基と炭
素数２〜６のアルキル基とを５０／５０〜９８／２の比
で有するメチルアルキルシリケート化合物を用いること
が好ましい。上記メチルアルキルシリケート化合物の方
が、塗膜表面の水接触角の低下が大きいので特に好まし
い。

【００２３】上記クリア粉体塗料組成物の硬化系が、水
酸基が関与して進行する場合には系内に水酸基が多く存
在する。このためシリケート化合物と水酸基との副反応
がより生じやすく、この副反応により、シリケート化合
物が機能を発現できなくなる恐れがある。上記２種の特
徴を持つシリケート化合物のいずれかを用いることでこ
の問題点が解決できる。なお、得られる塗膜表面の水接
触角の低下の観点から、上記メチルアルキルシリケート
化合物を用いることが特に好ましい。

【００２４】上記アセトンに対する水トレランス値が２
ｍｌ以下であるエチルシリケート化合物は、シリケート
化合物と水酸基を多く含む成分との相溶性および反応性
を制御して上記副反応を起こさないようにするものであ
る。なお、本明細書におけるアセトンに対する水トレラ
ンス値は、１００ｍｌのビーカーを容器として用いて、
シリケート化合物１ｇを入れ、１０ｍｌのアセトンを加
えて溶解させた後に、水を徐々に滴下していき、ビーカ
ーの底面に敷いた５号活字が、ビーカー上部から透視し
て判読できなくなった時点までの水の合計滴下量とす
る。

【００２５】通常、相溶性はＳＰ値の差で規定される
が、シリケート化合物はＳＰ値の決定に用いられるヘキ
サンに完全溶解するため、ＳＰ値を求めることができな
い。しかし、水酸基を多く含む粉体塗料においては、Ｓ
Ｐ値ではなく、シリケート化合物の水添加によるトレラ
ンス値を規定することで上記相溶性を制御できることを
見いだした。上記水トレランス値が２ｍｌを超えると、
水酸基を多く含む成分との相溶性が増加して副反応が生
じ、目的とする機能が発揮できない。上記水トレランス
値を満たすには、縮合度が５〜２０であることが好まし
い。なお、この縮合度は平均値であっても構わない。

【００２６】一方、反応性については、シリケート化合
物のアルコキシ基がエトキシ基であるもの、またはこれ
を炭素数３〜８のアルコールで一部置換したものを用い
ることが好ましい。なお、この一部置換とは、エトキシ
基に対して半数以下を置換することを意味する。上記炭
素数３〜８のアルコールとしては、プロパノール、ブタ
ノール、ベンジルアルコール、２−ブトキシエタノー
ル、３−メトキシ−１−プロパノール、２−エチルヘキ
サノール、オクタノール、トリフルオロエタノール、ペ
ンタフルオロプロパノールなどを挙げることができる。

【００２７】シリケート化合物と水酸基との副反応を防
ぐためのもう一つのシリケート化合物である上記メチル
アルキルシリケート化合物においては、メチル基と炭素
数２〜６のアルキル基とが、個数を基準にして、５０／
５０〜９８／２の比で存在している。メチル基と炭素数
２〜６のアルキル基との比を上記範囲に設定することに
より、水酸基との副反応を回避しながら、加水分解によ
る親水性を発現することができる。上記比が、５０／５
０未満だと加水分解が進行しにくく、また、９８／２を
上回ると、バインダー樹脂中の水酸基との反応が進行
し、それぞれ良好な耐汚染性が得られにくい。好ましい
下限値は７５／２５であり、好ましい上限値は９６／４
である。なお、上記メチル基と炭素数２〜６のアルキル
基との比は、適当な分析機器、例えば、¹Ｈ−ＮＭＲス
ペクトルを用いて求めることができる。

【００２８】上記メチルアルキルシリケート化合物は、
テトラメトキシシランの縮合物と炭素数２〜６の脂肪族
飽和アルコールとの反応や、テトラメトキシシランと炭
素数２〜６のアルキル基を有するテトラアルコキシシラ
ンとの縮重合など、種々の方法で得ることができる。ま
た、テトラメトキシシランの縮合物と炭素数２〜６のテ
トラアルコキシシランの縮合物とを混合しても得られ
る。上記メチル基以外の炭素数２〜６のアルキル基とし
ては、エチル基、プロピル基、ブチル基、アミル基、お
よびヘキシル基が挙げられる。これらは枝分かれしてい
てもよい。上記炭素数２〜６のアルキル基は複数種であ
ってもよいが、製造の容易性を考慮すると、単一である
ことが好ましい。上記炭素数２〜６のアルキル基として
好ましいものはエチル基、プロピル基、およびブチル基
であり、エチル基が特に好ましい。なお、上記テトラメ
トキシシランの縮合物と炭素数２〜６の脂肪族飽和アル
コールとの反応は、先に説明したテトラアルコキシシラ
ンの縮合物のアルコキシ基をアルコールで置換する方法
に含まれている。

【００２９】ここで、硬化系に水酸基が関与する場合、
バインダー樹脂および硬化剤のいずれかはメインの反応
性基として水酸基を有している。このようなバインダー
樹脂の具体的なものとしては、水酸基含有アクリル樹脂
またはポリエステル樹脂が挙げられ、硬化剤ではβ−ヒ
ドロキシアルキルアミド硬化剤を挙げることができる。
バインダー樹脂と硬化剤との組み合わせの具体例として
は、水酸基含有アクリル樹脂とブロックイソシアネート
硬化剤との組み合わせ、水酸基含有ポリエステル樹脂と
ブロックイソシアネート硬化剤との組み合わせ、カルボ
キシル基含有アクリル樹脂またはカルボキシル基含有ポ
リエステル樹脂とβ−ヒドロキシアルキルアミド硬化剤
との組み合わせを挙げることができる。これらの中で、
実際の粉体塗料として汎用性が高いものは、水酸基含有
ポリエステル樹脂とブロックイソシアネート硬化剤、カ
ルボキシル基含有ポリエステル樹脂とβ−ヒドロキシア
ルキルアミド硬化剤の組み合わせである。これらをさら
に複数組み合わせて使用することも可能である。なお、
これらの場合においても、粉体塗料組成物中のバインダ
ー樹脂、硬化剤およびシリケート化合物の含有量は先に
述べたとおりである。

【００３０】また、添加剤などの上記その他の成分とし
ては、表面調整剤、硬化触媒、可塑剤、紫外線吸収剤、
酸化防止剤、ワキ防止剤、帯電制御剤、流動性付与剤な
どを挙げることができる。これらは、それぞれが有する
機能を発現することができるとともに、添加によって不
具合が生じない量で含有されることが好ましい。

【００３１】上記シリケート化合物を含有するクリア粉
体塗料組成物は、上記バインダー樹脂、硬化剤およびシ
リケート化合物に上記各種添加剤を加えて混合し、６０
〜１５０℃、好ましくは８０〜１３０℃の範囲で溶融混
練して得られた溶融物を冷却して固化し、粗粉砕および
微粉砕の工程を経て所望の粒径に粉砕することにより得
ることができる。なお、上記添加剤の中で流動性付与剤
は、粉砕後で添加することが好ましい。

【００３２】上記クリア粉体塗料組成物の体積平均粒子
径は、巨大粒子や微小粒子を除去して粒度分布を調整す
るために分級を行い、５〜５０μｍに設定されているこ
とが好ましい。薄膜塗装に用いる場合には５〜４０μ
ｍ、特に薄膜で平滑な塗膜を得ようとする場合には、５
〜３０μｍに設定されていることがより好ましい。

【００３３】一方、上記顔料を含有する粉体塗料組成物
は、バインダー樹脂、硬化剤および顔料を必須成分とし
て含有しており、通常、添加剤などのその他の成分を必
要に応じてさらに含有している。また、この顔料を含有
する粉体塗料組成物は基本的にシリケート化合物を含有
しないものである。ここでバインダー樹脂、硬化剤、お
よび添加剤などのその他の成分については、先のシリケ
ート化合物を含有するクリア粉体塗料組成物のところで
説明した内容が基本的にそのまま適用される。上記バイ
ンダー樹脂および硬化剤は、先のクリア粉体塗料組成物
に含有されているバインダー樹脂および硬化剤と同じも
のであることが好ましく、それらの量比も同じであるこ
とがさらに好ましい。

【００３４】上記顔料としては、一般的に使用されてい
るものを用いることができる。具体的には、二酸化チタ
ン、ベンガラ、黄色酸化鉄、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、アゾ系顔料などの着色顔料、メタリック顔
料、パール顔料、金属粉末およびそれに表面処理を施し
たもの、タルク、シリカ、炭酸カルシウム、沈降性硫酸
バリウム等の体質顔料などを挙げることができる。上記
顔料の粉体塗料中の含有量は、基材表面を隠蔽して着色
できる量であれば特に限定されないが、一般的には上記
バインダー樹脂と硬化剤との合計量に対して、５０〜１
００重量％の割合で含有されていることが好ましい。

【００３５】上記顔料を含有する粉体塗料組成物は、先
のシリケート化合物を含有するクリア粉体塗料組成物と
同様にして得ることができ、その体積平均粒子径につい
ても上記クリア粉体塗料組成物のところで説明した範囲
にすることができる。上記顔料を含有する粉体塗料組成
物の体積平均粒子径とクリア粉体塗料組成物の体積平均
粒子径とはほぼ等しいことが、得られるエナメル粉体塗
料組成物の塗着性から好ましい。また、本発明の製造方
法により得られるエナメル粉体塗料組成物の色ムラを防
止する観点から、顔料を含有する粉体塗料組成物および
クリア粉体塗料組成物の体積平均粒子径は、１０〜２５
μｍの範囲でほぼ同じであることが特に好ましい。

【００３６】上記シリケート化合物を含有するクリア粉
体塗料組成物と顔料を含有する粉体塗料組成物とは、乾
式混合される。上記乾式混合とは、溶媒を用いたり、溶
融したりすることなく混合するものである。混合して得
られるエナメル粉体塗料組成物中の顔料およびシリケー
ト化合物の含有量が、後述する隠蔽性および耐汚染性を
それぞれ満足する量になるように混合比が設定される。
特に隠蔽性を考慮すると、クリア粉体塗料組成物と顔料
を含有する粉体塗料組成物との混合比は４０／６０以下
が好ましく、２０／８０以下がより好ましい。この乾式
混合には、各種ディスパー、スーパーミキサー、ヘンシ
ェルミキサー、Ｖ型混合機、ペイントシェーカー、コニ
カルブレンダー、ナウターミキサ−，ＳＶミキサー、ド
ラムミキサー、シェーカーミキサー、プロシェアーミキ
サー、万能ミキサー、リボン型混合機、リボンミキサー
などの機器を使用することができる。

【００３７】上記混合して得られるエナメル粉体塗料組
成物において、隠蔽性を考慮すると、エナメル粉体塗料
組成物中の顔料の含有量が樹脂固形分に対して３０〜８
０重量％であることが好ましい。また耐汚染性の観点か
らは、上記エナメル粉体塗料組成物中の上記シリケート
化合物の含有量が樹脂固形分に対して０．２〜１０重量
％であることが好ましい。上記クリア粉体塗料組成物と
顔料を含有する粉体塗料組成物との混合比率は、これら
の含有量が上記範囲になるように決定することができ
る。

【００３８】本発明のエナメル粉体塗料組成物は、先の
製造方法により得られるものであって耐汚染性に優れて
いる。このエナメル粉体塗料組成物中における顔料の含
有量は樹脂固形分に対して３０〜８０重量％であり、上
記シリケート化合物の含有量は樹脂固形分に対して０．
２〜１０重量％であることが好ましい。顔料の含有量が
３０重量％未満では充分な着色力と隠蔽力とを有するこ
とができず、８０重量％を超えると製造が困難となる。
一方、シリケート化合物の含有量が０．２重量％未満で
は耐汚染性が充分でなく、１０重量％を超えてもそれに
見合う効果が認められず、さらに得られる塗膜の物性に
悪影響を及ぼす恐れがある。さらに好ましい範囲は、１
〜５重量％である。また、本発明のエナメル粉体塗料組
成物の体積平均粒子径は５〜５０μｍであることが好ま
しい。薄膜塗装に用いる場合には５〜４０μｍ、特に薄
膜で平滑な塗膜を得ようとする場合には、５〜３０μｍ
であることがより好ましい。

【００３９】本発明の塗膜の形成方法は、先のエナメル
粉体塗料組成物を基材に対して塗布した後、焼き付ける
ことにより耐汚染性に優れた塗膜を得るものである。上
記基材としては、塗布後の焼き付けにより変形などの不
具合が生じないものであれば特に限定されず、具体的に
は、鉄板、鋼板、アルミニウム板等およびそれらを表面
処理したもの等を挙げることができる。本発明のエナメ
ル粉体塗料組成物から得られる塗膜が耐汚染性に優れて
いることから、上記基材は屋外に設置されたり、屋外で
使用される自動販売機、配電盤、ガスタンク、建設機
械、建築外装材などに適用されるものが好ましい。な
お、上記基材には、プライマーなどの下塗り塗料から得
られる下塗り塗膜が形成されていてもよい。本発明の塗
膜の形成方法は、耐汚染性に優れた塗膜が得られるた
め、最上層に位置する塗膜を形成するのに用いられる。

【００４０】上記塗布する方法としては、特に限定され
ず、静電塗装法や流動浸漬法等の当業者によってよく知
られた方法を用いることができるが、塗着効率の点から
静電塗装法が好ましい。上記静電塗装法における帯電方
法としては、コロナ帯電方式や摩擦帯電方式を挙げるこ
とができる。これらの方法は組み合わせて用いることも
可能である。塗装膜厚は特に限定されないが、例えば２
０〜２００μｍとすることができる。塗布後、含有され
ているバインダー樹脂および硬化剤の種類に基づき、１
４０〜２２０℃で５〜４０分焼き付けを行い、耐汚染性
に優れた塗膜を得ることができる。

【００４１】

【実施例】製造例１ アルコールで置換されたエチルシ
リケート化合物の製造 エチルシリケート４８（コルコート社製、テトラエトキ
シシランの縮合体、平均縮合度１０）５０４ｇに２−ブ
トキシエタノール３９６ｇおよびトリエチルアミン５．
０６ｇを加え、９０℃で１時間、１２０℃で２時間、さ
らに１４０℃で２時間、生成したエタノールを除去しな
がら加熱撹拌した。放冷後、残存する２−ブトキシエタ
ノールを減圧下で除去し、２−ブトキシエタノールで置
換されたエチルシリケート化合物６９６ｇを得た。な
お、¹Ｈ−ＮＭＲから求めた、このエチルシリケート化
合物の２−ブトキシエトキシ基の個数は９個であった。
また、１００ｍｌのビーカー中で、得られたエチルシリ
ケート化合物１ｇをアセトン１０ｍｌに溶かし、ここに
水を１．０７ｍｌ加えた時点でビーカー底面に敷いた５
号活字が白濁して判読できなくなったため、水トレラン
ス値を０．９５ｍｌと決定した。

【００４２】製造例２ メチルエチルシリケートの製造 ＭＫＣシリケート５６（三菱化学社製、テトラメトキシ
シランの縮合物、平均縮合度１０）８２９．５ｇに脂肪
族飽和アルコールとしてエチルアルコール７２．７ｇお
よびトリエチルアミン５．０ｇを加えて、約８０℃で６
時間加熱還流した。次いで、生成したメタノールを系外
に留出させながら加熱撹拌した。放冷後、残存するメタ
ノールを減圧下で留去し、メチルエチルシリケート７９
５ｇを得た。¹Ｈ−ＮＭＲスペクトルから求めたメチル
基とエチル基との比は８９．５／１０．５であった。

【００４３】製造例３ シリケート化合物を含有するク
リア粉体塗料組成物の製造その１ クリルコート７６４２（ダイセルユーシービー社のカル
ボキシル基含有ポリエステル樹脂、酸価３５、重量平均
分子量７８００、ガラス転移点６３℃）６００部、プリ
ミドＸＬ５５２（ＥＭＳ−ＰＲＩＭＤ社製の１，１，
８，８−テトラ（２−ヒドロキシエチル）アジポアミ
ド）３０部、製造例１のアルコールで置換されたエチル
シリケート化合物４７部および表面調整剤としてのベン
ゾイン５部をヘンシェルミキサーで混合した後、１００
〜１１０℃に加熱しながらニーダーで混練し、冷却後、
粉砕・分級して体積平均粒子径２５μｍのクリア粉体塗
料組成物を得た。

【００４４】製造例４ シリケート化合物を含有するク
リア粉体塗料組成物の製造その２ 製造例３で、製造例１のアルコールで置換されたエチル
シリケート化合物の代わりに、製造例２で得られたメチ
ルエチルシリケートを用いた以外は同様にして体積平均
粒子径２５μｍのクリア粉体塗料組成物を得た。

【００４５】製造例５ 顔料を含有する粉体塗料組成物
の製造 製造例２において、製造例１で得られたエチルシリケー
ト化合物を用いず、その代わりにＣＲ−９０（石原産業
社製の二酸化チタン）４９５部を加えた以外は同様にし
て、体積平均粒子径２５μｍの白色顔料を含有する粉体
塗料組成物を得た。

【００４６】実施例１ エナメル粉体塗料組成物の製造
その１ 製造例３のクリア粉体塗料組成物２００部と製造例５の
顔料を含有する粉体塗料組成物８４４部とをヘンシェル
ミキサーで混合して、エナメル粉体塗料組成物を得た。
このエナメル粉体塗料組成物の樹脂固形分に対する、顔
料含有量は６３．５重量％であり、シリケート化合物の
含有量は１．４重量％であった。

【００４７】実施例２ エナメル粉体塗料組成物の製造
その２ 実施例１において、製造例３のクリア粉体塗料組成物の
代わりに製造例４のクリア粉体塗料組成物を用いた以外
は同様にして、エナメル粉体塗料組成物を得た。

【００４８】比較例１ シリケート化合物を含有するエ
ナメル粉体塗料組成物の製造その１ 製造例３において、製造例１で得られたエチルシリケー
ト化合物の量を９部とし、さらにＣＲ−９０ ４００部
を加えた以外は同様にして、体積平均粒子径２５μｍの
シリケート化合物を含有するエナメル粉体塗料組成物を
得た。

【００４９】比較例２ シリケート化合物を含有するエ
ナメル粉体塗料組成物の製造その２ 製造例４において、製造例２で得られたエチルシリケー
ト化合物の量を９部とし、さらにＣＲ−９０ ４００部
を加えた以外は同様にして、体積平均粒子径２５μｍの
シリケート化合物を含有するエナメル粉体塗料組成物を
得た。

【００５０】＜耐ブロッキング性評価＞実施例１および
２、ならびに比較例１および２で得られた粉体塗料組成
物について、３５℃×１週間での耐ブロッキング性を目
視でそれぞれ評価したところ、比較例１および２の粉体
塗料組成物では、ブロッキングが起こっているのが確認
された。実施例１および２の粉体塗料組成物には特に異
常は認められなかった。

【００５１】＜光沢および耐汚染性の評価＞実施例１お
よび２、ならびに比較例１および２の製造してすぐの粉
体塗料組成物を、それぞれリン酸亜鉛処理鋼板に対し
て、膜厚が約４０μｍになるようにコロナ帯電型塗装ガ
ンにより静電塗装し、１８０℃×２０分の条件で焼き付
けて塗膜を得た。この塗膜の光沢を測定したところ、実
施例１では９４、実施例２では９２とともに高い値が得
られたのに対し、比較例１および２では塗膜に平滑性が
なく、３０および３５と低い値であった。また、光沢測
定後、塗膜を、湿度８５％以上および温度５０℃に保っ
た環境下で２４時間放置した後、協和界面科学社製ＣＡ
−Ａ型接触角測定装置を用いて、表面の水接触角を測定
した。実施例１では５３度、実施例２では３６度ととも
に６０度未満の値を示し、充分に表面が親水化されてお
り、耐汚染性に優れていることが確認された。

【００５２】

【発明の効果】本発明の粉体塗料組成物の製造方法によ
れば、耐汚染性に優れた着色塗膜を得ることができる、
シリケート化合物を含有するエナメルタイプの粉体塗料
組成物を得られる。これは、シリケート化合物と顔料と
をそれぞれ別々の粒子として存在させることで、シリケ
ート化合物と顔料との接触を回避し、顔料表面へのシリ
ケート化合物の吸着が起らないようにしているためであ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｄ 183/04 Ｃ０９Ｄ 183/04 201/00 201/00 (72)発明者 上野 太三郎 大阪府寝屋川市池田中町19番17号 日本ペ イント株式会社内 (72)発明者 浦野 哲 大阪府寝屋川市池田中町19番17号 日本ペ イント株式会社内 (72)発明者 古山 直樹 大阪府寝屋川市池田中町19番17号 日本ペ イント株式会社内 Ｆターム(参考） 4D075 CA34 EA02 EA43 EB43 EB56 EB57 4J038 CG141 CG161 CG171 CG191 CH031 CH041 CH121 CH171 DA041 DB001 DB061 DB221 DB451 DD051 DD061 DD241 DG301 DL032 GA03 JA39 JA75 JB01 JB18 JB32 KA03 KA08 LA02 LA06 LA07 MA02 MA14 NA05 NA06 PA03 PA07 PA19 PC02 PC08

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリケート化合物を含有するクリア粉体塗
   料組成物と顔料を含有する粉体塗料組成物とを混合す
   る、耐汚染性に優れたエナメル粉体塗料組成物の製造方
   法。
2. 【請求項２】前記顔料を含有する粉体塗料組成物がシリ
   ケート化合物を含有しないものである請求項１記載の耐
   汚染性に優れたエナメル粉体塗料組成物の製造方法。
3. 【請求項３】前記クリア粉体塗料組成物中の前記シリケ
   ート化合物の含有量が、樹脂固形分に対して、１〜１０
   重量％である請求項１または２記載の耐汚染性に優れた
   エナメル粉体塗料組成物の製造方法。
4. 【請求項４】前記顔料を含有する粉体塗料組成物中の前
   記顔料の含有量が、樹脂固形分に対して、５０〜１００
   重量％である請求項１〜３の１つに記載の耐汚染性に優
   れたエナメル粉体塗料組成物の製造方法。
5. 【請求項５】前記クリア粉体塗料組成物の体積平均粒子
   径と前記顔料を含有する粉体塗料組成物の体積平均粒子
   径とがほぼ等しいものである請求項１〜４の１つに記載
   の耐汚染性に優れたエナメル粉体塗料組成物の製造方
   法。
6. 【請求項６】前記クリア粉体塗料組成物の体積平均粒子
   径と前記顔料を含有する粉体塗料組成物の体積平均粒子
   径が１０〜２５μｍである請求項５記載の耐汚染性に優
   れたエナメル粉体塗料組成物の製造方法。
7. 【請求項７】前記クリア粉体塗料組成物を構成するバイ
   ンダー樹脂および硬化剤と前記顔料を含有する粉体塗料
   組成物を構成するバインダー樹脂および硬化剤とが同じ
   ものである請求項１〜６の１つに記載の耐汚染性に優れ
   たエナメル粉体塗料組成物の製造方法。
8. 【請求項８】前記クリア粉体塗料組成物の硬化系が、水
   酸基が関与して進行するものであって、前記シリケート
   化合物が、アセトンに対する水トレランス値が２ｍｌ以
   下のエチルシリケート化合物である請求項１〜７の１つ
   に記載の耐汚染性に優れたエナメル粉体塗料組成物の製
   造方法。
9. 【請求項９】前記クリア粉体塗料組成物の硬化系が、水
   酸基が関与して進行するものであって、前記シリケート
   化合物が、メチル基と炭素数２〜６のアルキル基とを５
   ０／５０〜９８／２の比で有するメチルアルキルシリケ
   ート化合物である請求項１〜７の１つに記載の耐汚染性
   に優れた複層塗膜の形成方法。
10. 【請求項１０】請求項１〜９の１つに記載の製造方法に
    より得られた耐汚染性に優れたエナメル粉体塗料組成
    物。
11. 【請求項１１】前記顔料の含有量が樹脂固形分に対して
    ３０〜８０重量％であり、前記シリケート化合物の含有
    量が樹脂固形分に対して０．２〜１０重量％である請求
    項１０に記載の耐汚染性に優れたエナメル粉体塗料組成
    物。
12. 【請求項１２】請求項１０または１１に記載のエナメル
    粉体塗料組成物を塗布して焼き付ける耐汚染性に優れた
    塗膜の形成方法。