JPH09150109A - 粉体塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 被塗物にポリエステル樹脂を主成分とする粉
体塗料を塗着して第１の塗膜層を形成し、この上にアク
リル樹脂を主成分とする第２の塗膜層を形成したのち、
焼付けを行うことを特徴とする粉体塗装方法。 【効果】 この方法によると、塗膜の機械的強度や耐候
性を十分に維持しながら意匠性のある、艶消し塗面を得
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、良好な艶消し塗膜によ
り、優れた意匠性のある塗膜が得られる粉体塗装方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、艶消し塗装を得るための粉体塗装
方法とては、１層塗装で、かつ塗料中に粒度の粗い体
質顔料を多量に添加する、ベース樹脂と相溶性の悪い
樹脂をブレンドする、硬化速度の著しく異なる樹脂を
配合する、ベース樹脂にシリコーンオイル又はシリコ
ーン樹脂を配合する、等の粉体塗料の組成面からの提案
がなされてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの方法
では塗膜の平滑性や機械強度の低下を招き、再現性良く
艶消し塗面を得るのが困難であった。又、最近の粉体塗
装の用途の多様化に伴い、例えば浴槽の縁だけを選択的
に、かつ任意の色彩にて部分的艶消し塗膜を得たいとの
要求に対しては、従来の方法では応じられない等の諸問
題を有するものであった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の状況に
鑑みてなされたもので、その要旨は、被塗物にポリエス
テル樹脂を主成分とする粉体塗料を塗着して第１の塗膜
層を形成し、該第１の塗膜層を焼付ける前にアクリル樹
脂を主成分とする第２の塗膜層を該第１の塗膜層の上に
積層し、然るのち焼付けを行うことを特徴とする粉体塗
装方法である。

【０００５】本発明に用いられる被塗物としては、金属
例えばステンレス、鉄、アルミニウム、亜鉛、錫、これ
らの合金、これらをメッキした金属やガラスなどがあげ
られる。被塗物の形状としては管、棒、線、板、箱その
他各種形状の成形品があげられる。

【０００６】第１の塗膜層用の粉体塗料は、ポリエステ
ル樹脂を主成分とする結着樹脂、硬化剤及びその他の添
加剤を含有している。該ポリエステル樹脂は、例えば水
酸基価が２０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇ、軟化点が８０〜
１５０℃、数平均分子量が１０００〜１００００程度の
ものが好ましく、分岐構造のものでもよく、線状構造の
ものでもよい。ポリエステルは公知の方法により製造さ
れたものでよく、酸成分としては二塩基酸および三塩基
以上の多塩基酸、アルコール成分としては二価アルコー
ルおよび三価以上の多価アルコールが使用できる。

【０００７】ポリエステルの酸成分としてはテレフタル
酸、イソフタル酸、フタル酸、メチルテレフタル酸、ト
リメリット酸、ピロメリット酸およびそれらの無水物；
アジピン酸、セバシン酸、コハク酸、マレイン酸、フマ
ル酸、テトラヒドロフタル酸、メチル−テトラヒドロフ
タル酸、ヘキサヒドロフタル酸、メチル−ヘキサヒドロ
フタル酸、およびそれらの無水物などが用いられる。他
方、アルコール成分としてはエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、１・３−ブタンジオール、１・４−
ブタンジオール、１・６−ヘキサンジオール、ネオペン
チルグリコール、ビスヒドロキシエチルフタレート、水
添ビスフェノールＡ、水添−ビスフェノールＡのエチレ
ンオキサイド付加物もしくはプロピレンオキサイド付加
物、トリメチロールエタン、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、２・２・４−トリ
メチルペンタン−１・３−ジオールなどが用いられ、さ
らにモノエポキシ化合物も用いることができる。

【０００８】第１の塗膜層用の結着樹脂には、ポリエス
テル樹脂以外に、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノ
ール樹脂等の樹脂を全結着樹脂中に１０％以内の配合比
で含有していてもよい。硬化剤としては、イソシアネー
ト、アミン、ポリアミド、酸無水物、ポリスルフィド、
三フッ化ホウ素酸、酸ジヒドラジド、イミダゾール等が
用いられる。その他の添加剤としては、充填剤例えば硫
酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、ケイ
酸カルシウムなど、流展剤例えばアクリルオリゴマー、
シリコーンなど、着色剤例えば酸化チタン、酸化クロ
ム、酸化鉄、カーボンブラックなど、発泡防止剤等が用
いられる。第１の塗膜層用の粉体塗料は、前記の結着樹
脂、硬化剤、およびその他の添加剤を乾式混合し、熱溶
融混練した後、粉砕、粒子径がコールタールカウンター
で測定される体積５０％径が５〜５０μｍの範囲に分級
して得ることができる。

【０００９】第２の塗膜層は、アクリル樹脂からなる結
着樹脂、硬化剤およびその他の添加剤を含有する層であ
る。アクリル樹脂としては、メタクリル酸エチル、メタ
クリル酸メチル、メタクリル酸イソブチル、２−ヒドロ
キシエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート
等のメタクリル酸エステルまたはアクリル酸メチル等の
アクリル酸エステルの重合体もしくは共重合体が好まし
い。また、さらに、これらの単量体のほか、スチレン、
Ｎ−ビニルピリジン等のビニル単量体、メタクリル酸、
アクリル酸、アクリロニトリル、アクリルアミド、Ｎ−
メチロールアクリルアミド等のアクリル化合物が４０重
量％以下の割合で共重合せしめられたものが用いられ
る。なお、本発明の塗装方法においては、第１の塗膜の
美粧性を焼付け後も活用するために、第２の塗膜層用塗
料には充填剤を配合することなく、クリヤーコートにす
ることが好ましい。

【００１０】第１の塗膜用塗料は、焼付後の塗布厚が２
０〜５０μｍとなるよう塗布し、第２の塗膜層を積層し
た後、１５０〜２３０℃で５〜３０分間の焼付けを行
う。本発明では、静電ガンを使用した静電粉体塗装法、
流動浸漬法、静電流動浸漬法等の公知の塗装手段が用い
られるが、第１の塗膜層の上に任意的に意匠性をもたせ
た第２の塗膜層を得るために、特に第２の塗膜層の塗装
には静電粉体塗装法が好ましい。この場合の静電粉体塗
装法には、コロナ帯電方式のスプレーガンを使用したも
のと、トリボ帯電方式のスプレーガンを使用したものが
ある。コロナ帯電方式では、スプレーガンの先端に設け
られたコロナ電極から生成されたコロナイオンによって
帯電された粉体塗料が、導電体である被塗物と電極との
間に形成された電界及び空気流に沿って飛翔して被塗物
に付着する。トリボ帯電方式では、粉体塗料がスプレー
ガン内壁との摩擦によって帯電し、空気流のみによって
被塗物まで飛翔して付着する。この方式によれば、電界
が形成されないので、凹部へも粉体塗料が良好に付着す
る。第２の塗膜用塗料の塗布条件は、第１の塗膜用塗料
に準ずる。

【００１１】

【実施例】

実施例１ 第１の塗膜層用粉体塗料（黄緑色）の製造および塗装 ・ポリエステル樹脂 ４６．０重量％ （日本エステル社製 商品名；ＥＲ−６６８０）＊ ・硬化剤（ブロックイソシアネート） １６．６重量％ （ダイセルヒュルス社製 商品名；ＢＦ−１５４０） ・流展剤（アクリル酸エステルコポリマー） １．０重量％ （ＢＡＳＦ社製 商品名；アナクロナール４Ｆ） ・エポキシ樹脂 ３．０重量％ （東都化成社製 商品名；エポトート ＹＤ−０１４） ・二酸化チタン ３３．０重量％ （石原産業社製 商品名；ＣＲ−９０） ・ジスアゾ系黄色顔料 ０．３重量％ （大日精化社製 商品名；イエロー２７００Ｌ） ・フタロシアニン系青色顔料 ０．１重量％ （大日精化社製 商品名；ブルー−４９２７） ＊：テレフタル酸、エチレングリコールおよびネオペンチルグリコールを原料と するポリエステル樹脂であり、数平均分子量は３０００〜４０００、軟化点は１ ２０℃、水酸基価は３６。 上記の配合物をスーパーミキサーで混合した後、一軸の
エクストルーダーで自己発熱により混練し、放冷後、ハ
ンマーミルで粗粉砕した。その後、ジェットミルで微粉
砕を行い、風力分級を行い、平均粒子径を体積基準積算
５０％で１５μｍに分級した。このものに流動性を得る
ためにシリカ（ＳｉＯ₂ ) を０．５％添加し、ヘンシェ
ルミキサーで混合した。このものを１５０メッシュのフ
ルイで分別した。この粉末をステンレス（ＳＵＳ３０
４）板に膜厚約４０μｍ（焼付け前）となるように吹き
付けを行った。吹き付けは静電コロナガン（秩父小野田
セメント社製ＧＸ−３６５）を用い、３０ＫＶの高電圧
をかけて行った。

【００１２】 第２の塗膜層用粉体塗料（黄緑色）の製造および塗装 ・アクリル樹脂 ８３．５％ （大日本インキ化学工業社製 商品名；Ａ−２０７Ｓ）＊＊ ・硬化剤（ドデカン２酸） １６．０％ ・フタロシアニン系緑色顔料 ０．５％ （大日精化社製 商品名；シアニングリーン５３１０） ＊＊：メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル及びメタクリル酸ブチルの共重合 体 上記の配合物を、第１の塗膜層用粉体塗料と同様の方法
で、平均粒子径１５μｍに分級した。このものに外添剤
としてシリカ（ＳｉＯ₂ ) を０．５％添加し、ヘンシェ
ルミキサーで混合した。このものを１５０メッシュのフ
ルイで分別した。得られた第２の塗膜層用粉体を前記の
塗装機により、焼付け前の第１の塗膜上に２０μｍの膜
厚（焼付け前）に塗布して積層した。次いで、１８０℃
で２０分間の焼付けを行い本発明の粉体塗装方法による
塗布物を得た。

【００１３】実施例２ 第１の塗膜層を６０μｍとした以外は実施例１と同様に
してステンレス板上に設けた。次に、第２の塗膜層用粉
体塗料として下記配合の透明（クリヤー）塗料を調製し
た。 ・アクリル樹脂 ８３．０％ （大日本インキ化学工業社製 商品名；Ａ−２０７Ｓ） ・硬化剤（ドデカン２酸） １６．０％ ・流展剤（アクリル酸エステルコポリマー） ２．０％ （ＢＡＳＦ社製 商品名；アクロナール４Ｆ） 上記の配合物をスーパーミキサーで混合した後、一軸の
エクストルーダーで自己発熱により混練し、放冷後、ハ
ンマーミルで粗粉砕した。その後、ジェットミルで微粉
砕を行い、分級して、体積基準積算５０％径で１５μｍ
の粒子を得た。この粒子に対してＡｌ₂ Ｏ₃ を０．５％
添加し、第２の塗膜層用粉体塗料を得た。次に、予め塗
布された焼付け前の前記第１の塗布膜の上に、同様にし
て第２の塗膜層用粉体塗料を膜厚３０μｍ（焼付け前）
となるように積層した。次いで１８０℃で２０分間の焼
付けを行い、本発明の粉体塗装方法による塗布物を得
た。

【００１４】実施例３ 第１の塗膜層用粉体塗料（ピンク色）の製造および塗装 ・ポリエステル樹脂 ４６．０重量％ （日本エステル社製 商品名；ＥＲ−６６８０） ・硬化剤（ブロックイソシアネート） １６．８重量％ （ダイセルヒュルス社製 商品名；ＢＦ−１５４０） ・流展剤（アクリル酸エステルコポリマー） １．０重量％ （ＢＡＳＦ社製 商品名；アナクロナール４Ｆ） ・エポキシ樹脂 ３．０重量％ （東都化成社製 商品名；エポトート ＹＤ−０１４） ・二酸化チタン ３３．０重量％ （石原産業社製 商品名；ＣＲ−９０） ・キナクリドン系赤色顔料 ０．２重量％ （大日精化社製 商品名；６８２０） 上記の配合物を用い、実施例１と同様にして、粒子径１
５μｍの粉体塗料を調製した。さらに実施例１と同様に
して、ステンレス板に膜厚約３０μｍの第１塗膜層を形
成した。

【００１５】 第２の塗膜層用粉体塗料（黄緑色）の製造および塗装 ・アクリル樹脂 ８３．５％ （大日本インキ化学工業社製 商品名；Ａ−２０７Ｓ） ・硬化剤（ドデカン２酸） １６．０％ ・キナクリドン系赤色顔料 ０．５％ （大日精化社製 商品名；６８２０） 上記の配合物を使用して、実施例１と同様にして粒子径
１５μｍの粉体塗料を調製し、さらにこの塗料を焼付け
前の第１の塗膜層上に膜厚１５μｍとなるよう積層し
た。次に、前記第１および第２の塗膜層の積層に対し
て、１８０℃で２０分間の焼付けを行い、本発明の粉体
塗装方法による塗布物を得た。

【００１６】比較例１ 前記実施例１の方法において、第１の塗膜層を形成した
のち、一旦１８０℃で２０分間の焼付けを行い、次いで
第２の塗膜層を積層し、再度１６０℃で２０分間の焼付
けを行い、比較用の塗布物を得た。

【００１７】比較例２ ・ポリエステル樹脂 ２３．０重量％ （日本エステル社製 商品名；ＥＲ−６６８０） ・アクリル樹脂 ２３．０重量％ （大日本インキ化学工業社製 商品名；Ａ−２０７Ｓ） ・硬化剤（ブロックイソシアネート） １６．６重量％ （ダイセルヒュルス社製 商品名；ＢＦ−１５４０） ・流展剤（アクリル酸エステルコポリマー） １．０重量％ （ＢＡＳＦ社製 商品名；アナクロナール４Ｆ） ・エポキシ樹脂 ３．０重量％ （東都化成社製 商品名；エポトート ＹＤ−０１４） ・二酸化チタン ３３．０重量％ （石原産業社製 商品名；ＣＲ−９０） ・ジスアゾ系黄色顔料 ０．３重量％ （大日精化社製 商品名；イエロー２７００Ｌ） ・フタロシアニン系青色顔料 ０．１重量％ （大日精化社製 商品名；ブルー４９２７） 上記の配合物をスーパーミキサーで混合した後、一軸の
エクストルーダーで自己発熱により混練し、放冷後、ハ
ンマーミルで粗粉砕した。その後、ジェットミルで微粉
砕を行い、分級して、体積基準積算５０％径で１５μｍ
の粒子を得た。この粒子に対してＡｌ₂ Ｏ₃ を０．５％
添加し、第２の塗膜層用の粉体塗料を得た。この粉末を
ステンレス板に膜厚約５０μ（焼付け前）となるように
吹き付けを行った。吹き付けは静電コロナガン（秩父小
野田セメント社製ＧＸ−３６５）を用い、−３０ＫＶの
高電圧をかけて行った。その後直ちに１８０℃で２０分
間の条件で焼付けて比較用の塗布物を得た。

【００１８】上記実施例１〜３および比較例１〜２で得
られた塗布物に対し、下記特性の評価を行った。各特性
の評価方法は次のとおりである。 （１）鏡面光沢度 ＪＩＳ−Ｋ５４００に規定する方法に準じ、入射角６０
°に対する鏡面光沢度（％）をデジタル変角光沢計（ス
ガ試験機社製ＵＧＶ−５Ｄ）により測定した。 （２）促進耐候性試験 ＪＩＳ−Ｋ５４００に規定する光沢保持率（％）を照射
時間５００時間の条件で測定した。５００時間照射後の
光沢保持率が８０重量％以上の場合は実用上問題ない。 （３）密着性 ＪＩＳ−Ｋ５４００による碁盤目テープ法によるもので
あり、沸騰水中に８時間浸漬した後に碁盤目テストによ
り評価した。１００個の碁盤目のテープを剥離後、破壊
しないで残った碁盤目の数を示す。 （４）耐屈曲性 ＪＩＳ−Ｋ５４００（８，１）に準じて行った。 （５）エクセリン ＪＩＳ−Ｋ５４００（８，２）に準じて行った。なお、
この評価では、５ｍｍ以上が実用可能範囲である。 （６）耐衝撃性 ＪＩＳ−Ｋ５４００（８，３，２）デュポン式に準じて
行った。なお、この評価では、５０ｍｍ以上が実用可能
範囲である。 （７）鉛筆硬度 ＪＩＳ−Ｋ５４００（８，４，２）に準じて行った。な
お、この評価では、Ｈ以上が実用可能範囲である。 測定結果は表１のとおりであった。

【００１９】

【表１】

【００２０】表１から明らかなとおり、本発明の粉体塗
装方法による塗布物の塗膜は、十分な機械的強度を維持
しながら、鏡面光沢度の減少がみられ、優れた艶消しの
効果が確認された。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、塗膜の機械的強度や耐
候性を十分維持しながら、再現性のよい艶消し塗面を得
ることができる。又、静電ガンにより第２の塗膜層を吹
き付けることにより被塗物の表面に部分的に任意の着色
の艶消し模様ができるので、意匠性（美匠性）を要求さ
れる広範な用途分野に応用展開が可能である。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０２ Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０２Ｐ (72)発明者 田村 勝正 東京都品川区西五反田４丁目32番１号 ナ スステンレス株式会社内 (72)発明者 桐島 清寿 東京都品川区西五反田４丁目32番１号 ナ スステンレス株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被塗物にポリエステル樹脂を主成分とす
   る粉体塗料を塗着して第１の塗膜層を形成し、該第１の
   塗膜層を焼付ける前にアクリル樹脂を主成分とする第２
   の塗膜層を前記第１の塗膜層の上に積層し、然るのち焼
   付けを行うことを特徴とする粉体塗装方法。
2. 【請求項２】 前記第２の塗膜層を静電ガン方式による
   吹き付けにより行うことを特徴とする粉体塗装方法。