(57)【要約】【課題】硬化塗膜表面の光沢度を広い範囲で調整することができる粉体塗料と、この粉体塗料を用いて塗装した塗装部材とを提供する。【解決手段】顔料濃度（ｗｔ％値）が５ポイント以上異なる２種類以上の粉体を混合してなる粉体塗料。好ましくは、顔料を含むポリエステル樹脂粉体と、顔料を含むフッ素樹脂粉体とを混合してなる。フッ素樹脂粉体の顔料濃度はポリエステル樹脂粉体の顔料濃度よりも高くてもよく、低くてもよい。この粉体塗料を用いた静電塗装及び焼き付けより形成された塗膜を有する塗装部材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料濃度（ｗｔ％値）が５ポイント以上異なる２種類以上の樹脂粉体をドライブレンドしてなる粉体塗料。
【請求項２】
請求項１において、顔料を含むポリエステル樹脂粉体塗料と、顔料を含むフッ素樹脂粉体塗料とをドライブレンドしてなり、フッ素樹脂粉体塗料の顔料濃度がポリエステル樹脂粉体塗料の顔料濃度よりも高いことを特徴とする粉体塗料。
【請求項３】
請求項１において、顔料を含むポリエステル樹脂粉体塗料と、顔料を含むフッ素樹脂粉体塗料とをドライブレンドしてなり、ポリエステル樹脂粉体塗料の顔料濃度がフッ素樹脂粉体塗料の顔料濃度よりも高いことを特徴とする粉体塗料。
【請求項４】
請求項２又は３において、ポリエステル樹脂とフッ素樹脂のΔＳＰ値が１．０〜１．５であることを特徴とする粉体塗料。
【請求項５】
請求項４において、ポリエステル樹脂粉体塗料が６０〜８０ｗｔ％とフッ素樹脂粉体塗料が２０〜４０ｗｔ％、をドライブレンドした粉体塗料において、ポリエステル樹脂粉体塗料に含まれる顔料濃度が５０ｗｔ％以下であり、フッ素樹脂粉体塗料に含まれる顔料濃度が５０ｗｔ％以下であることを特徴とする粉体塗料。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の粉体塗料を用いた静電塗装及び焼き付けより形成された塗膜を有する塗装部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の粉体を混合してなる粉体塗料に係り、特に光沢度を幅広く調整することができる粉体塗料に関する。また、本発明は、この粉体塗料を用いて塗装した塗装建材などの塗装部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
長期間にわたる耐久性が求められるアルミニウム合金製建築外装用材料の表面仕上げには、溶剤系ふっ素樹脂塗料が数多く採用されている。しかし、ＶＯＣ排出による環境問題から、近年は溶剤を含まない粉体塗料が注目されている。
【０００３】
粉体を用いアルミサッシ、アルミカーテンウォール、アルミ方立、アルミ門扉等のアルミ建材に静電塗装する方法として、ポリエステル塗料とフッ素塗料をブレンドした粉体塗料を用いて静電塗装することによって塗膜を形成することが行われている（特許文献１〜３）。
【０００４】
粉体塗装塗膜の光沢度の調整の方法として、粗粒子の体質顔料を添加する方法があるが（特許文献１）、この方法では６０°鏡面反射率（６０°グロス）で５０以下にするのは困難であり、また多量の体質顔料の添加により、塗膜の物性の劣化が著しい。例えば、体質顔料を３０ｗｔ％以上添加すると、塗膜が硬く脆くなり、外観不良や耐水性能、耐候性が著しく低下する。
【０００５】
特許文献２には、ポリエステル塗料を下地側にリッチに分布させ、フッ素塗料を膜表面側にリッチに分布させたポリエステル・フッ素樹脂塗膜が記載されているが、両塗料中の顔料濃度を異ならせる点についての記載はなく、光沢度は２５〜４０％と狭い範囲となっている。
【０００６】
特許文献３には、含フッ素樹脂と硬化剤との組み合わせが異なる２種類の含フッ素樹脂粒子をドライブレンドして６０度鏡面光沢を３０〜６０％に任意で調節する粉体塗料について記載されているが、両樹脂中の顔料濃度を異ならせることの記載はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６１−１９６６８
【特許文献２】特開２０１２−４０５０３
【特許文献３】特開２００３−１８３５９１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、硬化塗膜表面の光沢度を広い範囲で調整することができる粉体塗料と、この粉体塗料を用いて塗装した塗装部材とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の粉体塗料は、顔料濃度（ｗｔ％値）が５ポイント以上異なる２種類以上の樹脂粉体を混合してなるものである。
本発明の一態様では、粉体塗料は、顔料を含むポリエステル樹脂粉体塗料と、顔料を含むフッ素樹脂粉体塗料とをドライブレンドしてなり、フッ素樹脂粉体塗料の顔料濃度がポリエステル樹脂粉体塗料の顔料濃度よりも高い。
本発明の別の一態様では、粉体塗料は、顔料を含むポリエステル樹脂粉体塗料と、顔料を含むフッ素樹脂粉体塗料とをドライブレンドしてなり、ポリエステル樹脂粉体塗料の顔料濃度がフッ素樹脂粉体塗料の顔料濃度よりも高い。
【００１０】
これらの態様の場合、ポリエステル樹脂とフッ素樹脂のΔＳＰ値が１．０〜１．５であることが好ましい。
【００１１】
また、ポリエステル樹脂粉体塗料が６０〜８０ｗｔ％とフッ素樹脂粉体塗料が２０〜４０ｗｔ％、をドライブレンドした粉体塗料において、ポリエステル樹脂粉体塗料に含まれる顔料濃度が５０ｗｔ％以下であり、フッ素樹脂粉体塗料に含まれる顔料濃度が５０ｗｔ％以下であることが好ましい。
【００１２】
本発明の塗装部材は、かかる本発明の粉体塗料を用いた静電塗装及び焼き付けより形成された塗膜を有するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の粉体塗料によると、顔料濃度の異なる粉体を組み合わせることにより、光沢度を幅広く調整することができる。
【００１４】
ポリエステル樹脂とフッ素樹脂とでは、化学的な特性、特にSP値や溶融粘度の相違などに起因して、塗膜を形成する熱硬化過程の際の溶融時にフッ素樹脂成分の方が塗膜表面側に存在し易いものとなる。このため、ポリエステル樹脂粉体とふっ素樹脂粉体との顔料濃度を異ならせることにより、加熱溶融時の粘性挙動が大きく変わり、硬化塗膜の表面粗さを調整することができる。表面粗さが大きい場合は、光の拡散反射により光沢度が低下し、表面粗さが小さい場合は、鏡面反射に近くなり光沢度が高くなる。従って、ポリエステル樹脂粉体とフッ素樹脂粉体との配合割合及び各々の顔料濃度を調整することにより、塗膜の光沢度を幅広く調整することが可能となる。
【００１５】
粉体としてポリエステル樹脂粉体とフッ素樹脂粉体とを用いることにより、塗膜が耐久性の良好なものとなる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の粉体塗料は、顔料濃度（ｗｔ％値）が５ポイント以上異なる２種類以上の樹脂粉体を混合してなるものであり、好ましくは顔料濃度の異なるポリエステル樹脂粉体とフッ素樹脂粉体とを混合したものである。なお、ポリエステル樹脂粉体及びフッ素樹脂粉体以外の樹脂粉体を含有してもよく、この樹脂が顔料を含んでいてもよい。
【００１７】
本発明に用いられるフッ素樹脂は、常温で固体状の樹脂であり、軟化点５０〜１５０℃のものが好ましい。
【００１８】
＜フッ素樹脂＞
フッ素樹脂は、含フッ素モノマーを重合（又は共重合）して得られた含フッ素共重合体であり、下記のような含フッ素モノマーが用いられる。
【００１９】
含フッ素モノマーとしては、例えば、フッ化ビニルや、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ブロモトリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ペンタフルオロプロピレン、ヘキサフルオロプロピレン、（パー）フルオロアルキルトリフルオロビニルエーテル〔（パー）フルオロアルキル基の炭素数は、１〜１８個である。〕等が代表的なものとして挙げられる。
フッ素樹脂は、上記の含フッ素モノマー以外の重合性モノマーを共重合させたものでもよく、その重合性モノマーとしては、ビニルエーテル類、オレフィン類、アリルエーテル類、ビニルエステル類、アリルエステル類、（メタ）アクリル酸エステル類、クロトン酸エステル類等が挙げられる。
フッ素樹脂は、硬化剤等と反応する反応性部位を有していてもよく、上記含フッ素モノマーや重合性モノマーと共に反応性基含有モノマーとの共重合体であってもかまわない。
その反応性基としては、水酸基、カルボキシル基、アミド基、アミノ基、ニトリル基、グリシジル基、イソシアネート基等の官能基が挙げられる。
これらの中でも、水酸基含有モノマーを使用した水酸基含有フッ素樹脂を用いることが樹脂の安定性や溶融粘度の制御等の点から好ましい。
【００２０】
＜ポリエステル樹脂＞
本発明で用いるポリエステル樹脂は、カルボン酸と多価アルコールとを反応させたものであり、常温で固体状の樹脂である。その軟化点は、１００〜１５０℃のものが好ましい。
【００２１】
ポリエステル樹脂の製造に用いることのできるカルボン酸成分として、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバチン酸、１，９−ノナンジカルボン酸、１，１０−デカンジカルボン酸、１，１２−ドデカンジカルボン酸、１，２−オクタデカンジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の多価カルボン酸、これらの多価カルボン酸の低級アルキルエステル及びその無水物、あるいはリンゴ酸、酒石酸、１，２−ヒドロキシステアリン酸、パラオキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン酸等を挙げることができる。
また、ポリエステル樹脂の製造に用いることのできる多価アルコール成分として、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、ネオペンチルグリコール、スピログリコール、１，１０−デカンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、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等を挙げることができる。
【００２２】
＜顔料＞
顔料については、一般の粉体塗料で使用される着色顔料や体質顔料、光輝顔料、防錆顔料等が使用できる。
着色顔料としては、例えば、酸化チタン、黄色酸化鉄、チタン黄、ベンガラ等の無機系顔料や、シアニンブルー、シアニングリーン、パーマネントエローＦＧＬ、パーマネントレッドＦ５ＲＫ、カルバゾール、キナクリドンレッド、カーボンブラック等の有機顔料等を挙げることができる。
体質顔料としては、例えば、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカ、タルク、アルミナ等を挙げることができる。
光輝顔料としては、例えば、アルミニウム粉顔料、ニッケル粉顔料、ステンレス粉顔料、銅粉、ブロンズ粉、金粉、銀粉、雲母顔料、グラファイト顔料、ガラスフレーク顔料、鱗片状酸化鉄顔料等を挙げることができる。
防錆顔料としては、例えば、縮合リン酸カルシウム、リン酸アルミニウム、縮合リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、亜リン酸アルミニウム、亜リン酸亜鉛、亜リン酸カルシウム、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸カルシウム、モリブデン酸マンガン等を挙げることができる。
【００２３】
ポリエステル樹脂粉体及びフッ素樹脂粉体中の顔料は同一組成のものであることが好ましい。ポリエステル樹脂粉体及びフッ素樹脂粉体の顔料濃度は３〜５０ｗｔ％程度であることが好ましい。顔料濃度が過度に低いと着色効果及び光沢度調整効果が乏しくなり、顔料濃度が過度に高いと塗膜の特性が低下する。
【００２４】
ポリエステル樹脂粉体とフッ素樹脂粉体とで顔料濃度（ｗｔ％値）を５ポイント以上、好ましくは１０ポイント以上、例えば１０〜５０ポイント異ならせる。このように両粉体中の顔料濃度を異ならせ、ポリエステル樹脂粉体とフッ素樹脂粉体との配合割合及び各々の顔料濃度を調整することにより、塗膜の光沢度を幅広く調整することができる。なお、本明細書では、顔料濃度ａｗｔ％とｂｗｔ％の差（ａ−ｂ）値をポイントと表わす。例えば、５０ｗｔ％と４０ｗｔ％との差は１０ポイントである。
【００２５】
＜エポキシ樹脂＞
本発明の粉体塗料組成物には、（Ａ）フッ素樹脂及び（Ｂ）ポリエステル樹脂、（Ｃ）顔料の成分に加えて、さらに（Ｄ）エポキシ樹脂を含有することができる。このエポキシ樹脂は基材との密着性を向上させるために1〜5質量部添加されるものである。
本発明で使用されるエポキシ樹脂は、常温で固体状の樹脂であり、その樹脂の軟化点は、５０〜１５０℃のものが好ましい。このようなエポキシ樹脂としては、従来からエポキシ樹脂粉体塗料の製造に用いられているエポキシ樹脂を特に制限なく使用することができる。
具体的には、例えば、ビスフェノールＡ型ジグリシジルエーテル樹脂や、ビスフェノールＦ型ジグリシジルエーテル樹脂、アミノグリシジルエーテル樹脂、ビスフェノールＡＤ型ジグリシジルエーテル樹脂、ビスフェノールＺ型ジグリシジルエーテル樹脂、Ｏ−クレゾールノボラックエポキシ樹脂、フェノールノボラックエポキシ樹脂、ビフェノールグリシジルエーテル樹脂、シクロペンタジエン骨格エポキシ樹脂、ナフタレン骨格エポキシ樹脂、ＧＭＡアクリル樹脂等、もしくはこれらの樹脂の置換基を他のものに置き換えたもの、たとえば、ＣＴＢＮやエステル化等の変成を行ったものも制限なく使用することができる。
【００２６】
＜硬化剤＞
本発明で使用される硬化剤としては、上記（Ａ）フッ素樹脂や（Ｂ）ポリエステル樹脂、（Ｄ）エポキシ樹脂と反応し、架橋結合を形成するものであれば特に限定されることなく、従来使用されている各種の硬化剤を使用することができる。特に、硬化剤はイソシアネート化合物であることが、塗膜硬度や耐加水分解性等の塗膜物性の点から好ましく、さらにブロックイソシアネート化合物であることがより好ましい。
本発明において、硬化剤として好ましいブロックイソシアネートは、室温で固体のものである。該イソシアネートの例を挙げると、脂肪族、芳香族、及び芳香脂肪族のジイソシアネートと、活性水素を有する低分子化合物とを反応させて得たポリイソシアネートを、ブロック剤と反応させ、マスキングすることにより製造したものであって、その製造は容易である。また、ここで用いるジイソシアネートの例を挙げると、トリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、４，４’−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン、イソホロンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、リジンジイソシアネート等がある。
その他、添加剤として、一般塗料用添加剤である可塑剤、硬化促進剤、架橋促進触媒、表面調整剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、流動性調整剤、垂れ防止剤及び消泡剤等を使用することができる。
【００２７】
＜溶解度パラメーター（ＳＰ値）＞
（Ａ）フッ素樹脂と（Ｂ）ポリエステル樹脂の溶解度パラメーター（ＳＰ値）の差が、１．０〜１．５であることが好ましい。
樹脂のＳＰ値の算出は、以下のようにして行った。樹脂をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解して２．５ｗｔ％溶液とし、その溶液の一定量を分取しＶＴＨＦとし、それにヘキサン（Ｈｅｘａｎｅ）とイオン交換水（Ｗａｔｅｒ）でそれぞれ滴定を行い、白濁した時点の滴下量（ｍｌ）のＶＨｅｘａｎｅ及びＶＷａｔｅｒをそれぞれ下記の式（１）、（２）に代入して、ＳＰｎとＳＰｈをそれぞれ算出した。次に、得られたＳＰｎとＳＰｈを、式（３）に代入してＳＰ値を求めた。
ＳＰｎ＝（ＳＰＴＨＦ×ＶＴＨＦ＋ＳＰＨｅｘａｎｅ×ＶＨｅｘａｎｅ）／（ＶＴＨＦ＋ＶＨｅｘａｎｅ）・・・（１）
ＳＰｈ＝（ＳＰＴＨＦ×ＶＴＨＦ＋ＳＰＷａｔｅｒ×ＶＷａｔｅｒ）／（ＶＴＨＦ＋ＶＷａｔｅｒ）・・・・（２）
ＳＰ＝１０＾（（ｌｏｇＳＰｎ＋ｌｏｇＳＰｈ）／２）・・・・・（３）
（ただし、ＳＰＴＨＦ＝９．５、ＳＰＨｅｘａｎｅ＝７．２、ＳＰＷａｔｅｒ＝２３．４）
【００２８】
各樹脂のＳＰ値の差が１．０未満の場合、溶融・硬化し塗膜を形成した時、（Ａ）フッ素樹脂と（Ｂ）ポリエステル樹脂が相溶化する傾向にあり上層・下層のような層分離が起こり難く、ＳＰ値の差が１．５を超えると、層分離は起こるものの上層と下層の間での層間剥離や外観不良が懸念される。
【００２９】
本発明の粉体塗料は、上記の顔料含有ポリエステル樹脂粉体とフッ素樹脂粉体とをドライブレンドして製造される。この粉体塗料を用いて塗膜を形成するには、静電塗装工程及び焼き付け工程を行う。
【００３０】
この塗膜を有する部材（塗装部材）としては、アルミ押出成形材、アルミ板材などのアルミ建材が好適であるが、アルミ以外の金属材、各種の無機材、樹脂材、複合材にも適用可能である。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明について、実施例及び比較例により、さらに詳細に説明する。なお、実施例及び比較例中の「部」及び「％」は、質量基準である。
以下の実施例及び比較例では下記の原料を用いた。
【００３２】
＜フッ素樹脂＞
旭硝子（株）社製、商品名ルミフロンＬＦ７１０Ｆ（水酸基含有フッ素樹脂）、溶解度パラメーター８．５８
＜ポリエステル樹脂＞
ポリエステル樹脂１：日本ユピカ（株）社製、商品名ユピカコートＧＶ５７０（水酸基含有ポリエステル樹脂）、溶解度パラメーター９．９９
ポリエステル樹脂２：日本ユピカ（株）社製、商品名ユピカコートＧＶ１５０（水酸基含有ポリエステル樹脂）、溶解度パラメーター９．８８
ポリエステル樹脂３：神東塗料（株）自家合成品（水酸基含有ポリエステル樹脂）、溶解度パラメーター９．１１
ポリエステル樹脂４：神東塗料（株）自家合成品（水酸基含有ポリエステル樹脂）、溶解度パラメーター１０．２５
ポリエステル樹脂５：ダイセル・サイテック（株）社製、商品名ＣＲＹＬＣＯＡＴ  ４６４２−３（カルボキシル基含有ポリエステル樹脂）、溶解度パラメーター９．７５
＜顔料＞
≪着色顔料≫
酸化チタン：デュポン社製、商品名Ｔｉ−Ｐｕｒｅ  Ｒ−７０６
ベンガラ：戸田工業社製、商品名ＴＯＤＡ  ＣＯＬＯＲ  １６０ＥＤ
≪体質顔料≫
炭酸カルシウム：丸尾カルシウム（株）社製、商品名ＳＵＰＥＲ−Ｓ
＜エポキシ樹脂＞
ダウ・ケミカル（株）社製、Ｄ．Ｅ．Ｒ．６６２−Ｅ
＜硬化剤＞
イソシアネート：ε−カプロラクタムブロックイソシアネート  エボニック・デグサ社製、商品名ＶＥＳＴＡＧＯＮ  Ｂ１５３０
プリミド：ＥＭＳ社製、商品名Ｐｒｉｍｉｄ  ＸＬ−５５２
【００３３】
［実施例１〜２０、比較例１〜１０］
＜粉体塗料の作成＞
配合例Ｆ−１〜Ｆ−６及びＰ−１〜Ｐ−１２について、表１、２に示される原料を表１、２に示すように配合し、よく混合して溶融混練し、微粉砕を経て分級し、各粉体を得た。
その後、実施例１〜２０及び比較例１〜１０について、各フッ素樹脂粉体とポリエステル樹脂粉体を表３、４に示す組み合わせで、フッ素樹脂粉体割合が表３〜５に示す割合となる比率でドライブレンドし、各粉体塗料を得た。
【００３４】
＜試験板の作成＞
上記実施例１〜２０及び比較例１〜１０で作製した粉体塗料において、板厚１．５ｍｍの陽極酸化処理アルミ板を垂直方向に吊り下げ、コロナ帯電式静電粉体塗装機（日本パーカライジング社製ＧＸ−３０４型）を用いて−６０ＫＶの電圧で膜厚６０μｍとなるように静電塗装し、電気炉にて１８０℃×２０分の条件で焼き付けて溶融・硬化を行い、そのまま室温になるまで放冷して試験板を作製した。
その後下記に記載した各種評価試験を行い、その結果を表３〜５に示した。
・塗膜外観
塗板作製後の塗膜表面の状態を目視にて判定する。
・光沢値
ＪＩＳ  Ｋ  ５６００−４−７（鏡面光沢度）に準拠し、光沢計（スガ試験機製ＨＧ−６）にて６０°鏡面光沢度を測定する。
・付着性
ＪＩＳ  Ｋ  ５６００−５−６（クロスカット法）に準拠し、塗膜を１ｍｍ間隔１００マスで碁盤目にカットし、粘着テープ貼付後のテープ剥離によって塗膜の剥離が生じるかどうかを評価する。
・耐おもり落下性
ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−３（デュポン式）に準拠し、撃心１／２吋φ、５００ｇのおもりで落下高５０ｃｍに対する塗膜の抵抗性について、塗膜の割れを評価する。
【００３５】
【表１】
2014118458.tif 000002
【００３６】
【表２】
2014118458.tif 000003
【００３７】
【表３】
2014118458.tif 000004
【００３８】
【表４】
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【００３９】
【表５】
2014118458.tif 000006