(57)【要約】      （修正有）【課題】アルミホイール塗装の分野において、通常の塗膜物性を維持しつつ、特に切削加工性に優れた塗膜を与え、ノンクロメート処理後の基材に適用した場合にも優れた塗膜を得ることができ、例えば、アルミホイール用プライマー粉体塗料として好適に使用することができるような粉体塗料組成物を提供する。【解決手段】ポリエステル樹脂を構成する全酸成分の７０モル％以上がテレフタル酸及びイソフタル酸からなり、樹脂固形分酸価が１０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇ固形分であるポリエステル樹脂（ｉ）と、エポキシ当量が１００〜４０００ｍｇＫＯＨ／ｇ固形分のエポキシ樹脂（ｉｉ）からなる粉体塗料粒子からなる粉体塗料組成物であり、上記粉体塗料粒子は、可撓性樹脂（ｉｉｉ）を更に含有し、上記（ｉｉｉ）は、上記（ｉ）と上記（ｉｉ）の固形分合計１００質量％に対して１〜１２質量％であり、数平均分子量３万〜１０万である粉体塗料組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステル樹脂を構成する全酸成分の７０モル％以上がテレフタル酸及びイソフタル酸からなり、樹脂固形分酸価が１０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇ固形分であるポリエステル樹脂（ｉ）と、エポキシ当量が１００〜４０００ｍｇＫＯＨ／ｇ固形分のエポキシ樹脂（ｉｉ）からなる粉体塗料粒子からなる粉体塗料組成物であり、
前記ポリエステル樹脂（ｉ）と前記エポキシ樹脂（ｉｉ）の混合比は、固形分質量比で２／８〜８／２の範囲であり、
前記粉体塗料粒子は、可撓性樹脂（ｉｉｉ）を更に含有し、
前記可撓性樹脂（ｉｉｉ）は、前記ポリエステル樹脂（ｉ）と前記エポキシ樹脂（ｉｉ）の固形分合計１００質量％に対して１〜１２質量％であり、数平均分子量３万〜１０万である
ことを特徴とする粉体塗料組成物。
【請求項２】
前記可撓性樹脂（ｉｉｉ）は、ポリカプロラクトンである請求項１記載の粉体塗料組成物。
【請求項３】
粉体塗料粒子の粒径は２５〜３５μｍである請求項１又は２記載の粉体塗料組成物。
【請求項４】
アルミホイール塗装用プライマー粉体塗料である請求項１、２又は３記載の粉体塗料組成物。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４記載の粉体塗料組成物をアルミホイールに塗布する工程、及び、焼き付ける工程を有するアルミホイールの塗装方法であって、
前記焼き付ける工程は、１５０〜１７０℃で行うものである
ことを特徴とするアルミホイールの塗装方法。
【請求項６】
請求項５記載のアルミホイールの塗装方法によって形成された塗膜の上に、中塗り塗料を塗布する工程、及び、上塗り塗料を塗布する工程を更に有する請求項５記載のアルミホイールの塗装方法。
【請求項７】
請求項５又は６記載のアルミホイールの塗装方法により塗装されてなることを特徴とするノンクロメート表面処理アルミホイール塗装品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体塗料組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体塗料としては、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等をメインバインダーとしたものが、家電、自動車用部品、建材等の多くの分野で使用されている。
【０００３】
しかし、粉体塗料においては、例えば、ノンクロメート処理を行った金属基材上に塗装する場合に、充分な密着性、耐食性、耐水性、平滑性等の物性を得ることが必要となる場合がある。このような粉体塗料においては、メインバインダーだけではなく添加剤によって塗膜の物性を改善することも行われている（特許文献１）。
【０００４】
粉体塗料の用途の一例としては、アルミホイール塗装用のプライマー塗料がある。このような用途においては、ノンクロメート処理基材に塗布した際の切削加工性、密着性、平滑性等の物性を良好なものとすることが求められている。すなわち、近年クロメート処理が制限されつつあることから、ノンクロメート処理されたアルミニウム基材上に良好な物性を有する塗膜を形成することも求められている。
【０００５】
特許文献２又は特許文献３には、アルミニウム部材上に形成されたエポキシポリエステル系ハイブリッド粉体塗料からなるプライマー層と、上記プライマー層上に形成されたアクリルハイソリッドメタリック塗料からなるベースコート層と、上記ベースコート層上に形成されたアクリル系粉体クリヤー塗料からなるトップコート層又はアクリルハイソリッド塗料からなるクリアコート層とを有する耐候性塗膜が開示されている。
【０００６】
特許文献４には、アルミニウム部材表面に形成されたエポキシ系クリヤー塗料からなるプライマー層と、上記プライマー層上に形成されたアクリル系カラークリヤー塗料からなるベースコート層と、上記ベースコート層上に形成されたアクリル系クリヤー塗料からなるトップコート層とを有する耐候性塗膜を形成してなるアルミニウム部材が開示されている。
【０００７】
しかし、これらは、クロメート処理したアルミニウム部材上に形成された塗膜の耐候性や耐食性について検討しているのであって、ノンクロメート処理基材に形成される塗膜の切削加工性については検討されていない。
【特許文献１】特開２０００−３４５０７５号公報
【特許文献２】特開平５−２０２３１９号公報
【特許文献３】特開平５−２０９１４１号公報
【特許文献４】特開平７−８０４０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記に鑑み、アルミホイール塗装の分野において、通常の塗膜物性を維持しつつ、特に切削加工性に優れた塗膜を与え、ノンクロメート処理後の基材に適用した場合にも優れた塗膜を得ることができ、例えば、アルミホイール用プライマー粉体塗料として好適に使用することができるような粉体塗料組成物を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ポリエステル樹脂を構成する全酸成分の７０モル％以上がテレフタル酸及びイソフタル酸からなり、固形分酸価が１０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇ固形分であるポリエステル樹脂（ｉ）と、エポキシ当量が１００〜４０００ｍｇＫＯＨ／ｇ固形分のエポキシ樹脂（ｉｉ）からなる粉体塗料粒子からなる粉体塗料組成物であり、上記ポリエステル樹脂（ｉ）と上記エポキシ樹脂（ｉｉ）の混合比は固形分質量比で２／８〜８／２の範囲であり、上記粉体塗料粒子は、可撓性樹脂（ｉｉｉ）を更に含有し、上記可撓性樹脂（ｉｉｉ）は、上記ポリエステル樹脂（ｉ）と上記エポキシ樹脂（ｉｉ）の合計固形分１００質量％に対して１〜１２質量％であり、数平均分子量３万〜１０万であることを特徴とする粉体塗料組成物である。
【００１０】
上記可撓性樹脂（ｉｉｉ）は、ポリカプロラクトンであることが好ましい。
上記粉体塗料粒子の粒径は２５〜３５μｍであることが好ましい。
上記粉体塗料組成物は、アルミホイール塗装用プライマー粉体塗料であることが好ましい。
【００１１】
本発明はまた、上述の粉体塗料組成物をアルミホイールに塗布する工程、及び、焼き付ける工程を有するアルミホイールの塗装方法であって、上記焼き付ける工程は、１５０〜１７０℃で行うことを特徴とするアルミホイールの塗装方法である。
上記アルミホイールの塗装方法は、上述したアルミホイールの塗装方法によって形成された塗膜の上に、中塗り塗料を塗布する工程及び上塗り塗料を塗布する工程を更に有することが好ましい。
本発明はまた、上述のアルミホイールの塗装方法により塗装されてなることを特徴とするノンクロメート表面処理アルミホイール塗装品でもある。
以下に、本発明を詳細に説明する。
【００１２】
本発明の粉体塗料組成物は、ポリエステル樹脂と、エポキシ樹脂とが特定比で混合された粉体塗料組成物であり、更に特定の分子量を有する可撓性樹脂を特定量含有する粉体塗料粒子からなるものである。すなわち、可撓性樹脂を配合することによって、密着性、耐水性、耐食性、耐チッピング性等の通常の塗膜の性能を維持しつつ、切削加工性にも優れた塗膜を形成することができる粉体塗料組成物を得るものである。
【００１３】
可撓性樹脂（ｉｉｉ）は、形成された塗膜に可撓性を付与することができるような樹脂であり、例えば、脂肪族ポリエーテル、脂肪族ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド樹脂等を挙げることができる。特に、ポリカプロラクトンであることが好ましい。上記ポリカプロラクトンは、数平均分子量が３万〜１０万である。数平均分子量が３万未満であると、耐食性、切削加工性、耐チッピング性に効果がないという問題を生じる場合があり、１０万を超えると、外観（平滑性）低下という問題を生じる場合がある。
上記ポリカプロラクトンは、塗料の物性に悪影響を与えない程度に多塩基酸、多価アルコール、ヒドロキシカルボン酸、ラクトン等によって変性したものであっても構わない。
【００１４】
上記ポリカプロラクトンは、市販のものを使用することもできる。市販のポリカプロラクトンとしては、例えば、プラクセルＨ５、プラクセルＨ７（ダイセル化学社製）等を挙げることができる。
【００１５】
上記可撓性樹脂（ｉｉｉ）は、本発明の粉体塗料組成物において、上記ポリエステル樹脂（ｉ）とエポキシ樹脂（ｉｉ）の合計固形分１００質量％に対して下限１質量％、上限１２質量％で配合されるものである。配合量が１質量％未満であると、充分に塗膜物性を改善することができない。１２質量％を超えると、塗膜物性（硬化性）の低下だけでなく、塗料安定性（耐ブロッキング性）の低下という問題を生じる。上記下限は２質量％であることが好ましく、上記上限は１０質量％であることが好ましい。
【００１６】
本発明の粉体塗料組成物で用いる、ポリエステル樹脂（ｉ）は、以下の通りである。
上記ポリエステル樹脂（ｉ）は、樹脂固形分酸価が下限１０ｍｇＫＯＨ／ｇ固形分、上限１００ｍｇＫＯＨ／ｇ固形分（以下同様）である。上記酸価が１０ｍｇＫＯＨ／ｇ固形分未満である場合は、硬化性が低下し、機械的物性が低下するおそれがあり、一方、１００ｍｇＫＯＨ／ｇ固形分より大きい場合は得られる塗膜の耐水性が低下するおそれがある。上記下限は、１５ｍｇＫＯＨ／ｇ固形分であることが好ましく、２０ｍｇＫＯＨ／ｇ固形分であることがより好ましい。上記上限は、８０ｍｇＫＯＨ／ｇ固形分であることが好ましく、６０ｍｇＫＯＨ／ｇ固形分であることがより好ましい。
【００１７】
また、上記ポリエステル樹脂（ｉ）は、軟化点が下限８０℃、上限１５０℃であることが好ましい。上記軟化点が８０℃より低い場合は、耐ブロッキング性が低下するおそれがあり、１５０℃より高い場合は、得られる塗膜の平滑性が低下するおそれがある。上記下限は９０℃であることがより好ましく、上記上限は１３０℃であることがより好ましい。
【００１８】
上記ポリエステル樹脂（ｉ）は、重量平均分子量が下限３０００、上限７００００であることが好ましい。上記重量平均分子量が、３０００より小さい場合には、得られる塗膜の性能及び物性が低下するおそれがあり、一方、７００００より大きい場合は、得られる塗膜の平滑性、外観が低下するおそれがある。上記下限は、４０００であることがより好ましく、上記上限は、５００００であることがより好ましい。
【００１９】
なお、本発明における樹脂固形分の酸価は、ＪＩＳ  Ｋ  ００７０、また、軟化点はＪＩＳ  Ｋ  ２２０７にそれぞれ準拠した方法により決定することができる。また、本発明における重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）によるポリスチレン換算した値である。
【００２０】
上記ポリエステル樹脂（ｉ）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により縮重合することにより得ることができる。それぞれの成分及び縮重合の条件を選択することにより、上記の物性値及び特数値を有するポリエステル樹脂（ｉ）を得ることができる。
【００２１】
上記酸成分としては、全酸成分中に占めるテレフタル酸とイソフタル酸の合計の割合は７０モル％以上であり、好ましくは７５モル％以上、より好ましくは、８０モル％以上である。上記合計割合の範囲であると、耐久性、物性、価格の点で好ましい。ここで、酸成分としてテレフタル酸とイソフタル酸の合計の割合を７０モル％以上用いる場合を、特にこれらを主原料として用いることを意味する。
上記テレフタル酸とイソフタル酸含有量の上限については、ポリエステル樹脂の調製に使用する酸成分の全量をテレフタル酸及び／又はイソフタル酸としても良い。また、耐候性を特に向上させたい場合は、全酸成分中に占めるイソフタル酸の割合は７０モル％以上、好ましくは８０モル％以上、より好ましくは９０モル％以上である。ここで、全酸成分中に占めるイソフタル酸の割合を７０モル％以上用いることは、イソフタル酸を主原料として用いることを意味する。
【００２２】
上記ポリエステル樹脂に使用できるその他の酸成分としては、特に限定されず、例えば、フタル酸、トリメリット酸及びこれらの無水物、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及びこれらの無水物、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸、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及びこれらの無水物などを挙げることができる。その他に、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン等のラクトン類並びにこれらに対応するヒドロキシカルボン酸類、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等を挙げることができる。
【００２３】
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ジオール、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挙げることができる。上記アルコール成分は２種以上であってもよい。
【００２４】
上記ポリエステル樹脂は、２種以上の複合物であってもよい。その場合、上記の物性値及び特数値は、複合物全体としての値を意味する。
【００２５】
本発明の粉体塗料組成物で用いる、エポキシ樹脂（ｉｉ）は以下の通りである。
上記エポキシ樹脂（ｉｉ）としては、例えば、１分子内に平均１．１個以上のエポキシ基を有するものを挙げることができ、例えば、ノボラック型フェノール樹脂とエピクロルヒドリンとの反応生成物、ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ａ型、Ｂ型、Ｆ型等）、水素添加ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型フェノール樹脂とビスフェノール型エポキシ樹脂（Ａ型、Ｂ型、Ｆ型等）とエピクロルヒドリンとの反応生成物、ノボラック型フェノール樹脂とビスフェノール型エポキシ樹脂（Ａ型、Ｂ型、Ｆ型等）との反応生成物、クレゾールノボラック等のクレゾール化合物とエピクロルヒドリンとの反応生成物、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール及びグリセロール等のアルコール化合物とエピクロルヒドリンとの反応により得られるグリシジルエーテル類、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、テレフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸及びトリメリット酸等のカルボン酸化合物とエピクロルヒドリンとの反応により得られるグリシジルエステル類、ｐ−オキシ安息香酸やβ−オキシナフトエ酸等のヒドロキシカルボン酸とエピクロルヒドリンとの反応生成物、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（３，４−エポキシシクロヘキサン）カルボキシレート等の脂環式エポキシ化合物類、トリグリシジルイソシアヌレート（ＴＧＩＣ）及びその誘導体等が用いられる。
【００２６】
上記エポキシ樹脂（ｉｉ）のエポキシ当量は、下限１００ｍｇＫＯＨ／ｇ固形分、上限４０００ｍｇＫＯＨ／ｇ固形分である。上記エポキシ当量が１００ｍｇＫＯＨ／ｇ固形分より小さい場合は、塗料の貯蔵安定性が低下するおそれがあり、４０００ｍｇＫＯＨ／ｇ固形分より大きい場合は、塗膜の耐水性が低下するおそれがある。なお、本発明におけるエポキシ当量はＪＩＳ  Ｋ  ７２３６により決定することができる。上記下限は１００ｍｇＫＯＨ／ｇ固形分であることが好ましく、上記上限は２０００ｍｇＫＯＨ／ｇ固形分であることが好ましい。
【００２７】
上記エポキシ樹脂（ｉｉ）は、市販品を使用することもできる。上記エポキシ樹脂（ｉｉ）の市販品の例としては、エポトートＹＤ−１２８、エポトートＹＤ−０１４、エポトートＹＤ０１９、ＳＴ−５０８０、ＳＴ−５１００、ＳＴ４１００Ｄ（いずれも、東都化成社製）、ＥＨＰＡ−３１５０（ダイセル化学工業社製）、アラルダイトＣＹ１７９（日本チバガイギー社製）、デナコールＥＸ−７１１（ナガセ化成工業社製）、エポトートＹＤＰＮ−６３９、エポトートＹＤＣＮ７０１、エポトートＹＤＣＮ７０１（いずれも、東都化成社製）、エピクロンＮ−６８０、エピクロンＮ−６９５、エピクロンＨＰ−４０３２、エピクロンＨＰ−７２００Ｈ（いずれも、大日本インキ化学工業社製）、アラルダイト  ＰＴ  ８１０、アラルダイト  ＰＴ  ９１０（日本チバガイギー社製）、ＴＥＰＩＣ（日産化学工業社製）などが挙げられる。
【００２８】
本発明の粉体塗料組成物において、上記ポリエステル樹脂と上記エポキシ樹脂との混合比は、樹脂固形分質量比で２／８〜８／２の範囲である。
上記混合比が２／８より小さい場合、充分な塗膜物性が得られないおそれがあり、８／２を超えると、同じく塗膜物性の低下のおそれがある。上記混合比は、３／７〜７／３であることがより好ましい。
【００２９】
本発明の粉体塗料組成物は、必要に応じて表面調整剤、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、ワキ防止剤、帯電制御剤等の各種添加剤を含んでいても良い。
【００３０】
特に上記表面調整剤としては、適用性の点から、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸のアルキルエステル類を原料として得られた、数平均分子量が３００〜５００００、好ましくは１０００〜３００００で、ガラス転移温度が２０℃未満、好ましくは０℃以下のアクリル重合体からなるものが良い。分子量が上記範囲外であると、十分に表面調整性を付与することができなく、ヘコミ等の外観不良防止が不十分となる。また、ガラス転移温度が２０℃以上であると、十分に表面調整性を付与することができないおそれがある。上記表面調整剤の含有量は、粉体塗料組成物中に、下限０．０１、上限５質量％であることが好ましい。０．０１質量％より少ないと十分に表面調整性を付与することができず外観不良の確率が高くなり、５質量％を超えると、塗料のブロッキング性が低下するおそれがある。上記下限は、より好ましくは０．０５質量％であり、更に好ましくは０．１質量％である。上記上限は、より好ましくは３質量％であり、更に好ましくは２質量％である。
【００３１】
このような表面調整剤の市販品としては、例えば、アクロナール４Ｆ（ＢＡＳＦ社製）、ポリフローＳ（共栄社化学社製）、レジフローＬＶ（ＥＳＴＲＯＮ  ＣＨＥＭＩＣＡＬ社製）等が挙げられ、シリカ担体アクリル重合体、例えば、モダフローＩＩＩ（モンサント社製）、レジフローＰ６７（ＥＳＴＲＯＮ  ＣＨＥＭＩＣＡＬ社製）等が好適に用いられる。また、表面調整剤であるアクリル重合体とエポキシ樹脂の混合物をエポキシ樹脂の使用量が上記範囲内になるようにして、使用してもよい。
【００３２】
本発明の粉体塗料組成物は、クリヤー塗料組成物であっても、着色塗料組成物であってもよく、必要に応じて塗料において使用される各種顔料を含有してもよい。上記顔料としては特に限定されず、例えば、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、各色のメタリック顔料、各色のパール顔料、金属粉末及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。また、光沢を低下させるために、タルク、シリカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、長石、ワラストナイト等の無機系艶消し剤や、有機微粒子からなる有機系の艶消し剤を含むものであってもよい。上記艶消し剤の体積平均粒径は、３〜３０μｍであることが好ましい。
【００３３】
本発明の粉体塗料組成物の製造は、粉体塗料分野において周知の製造方法を用いて行うことができる。例えば、上述した原料を準備した後、スーパーミキサー、ヘンシエルミキサー等を使用して原料を予備的に混合し、コニーダー、エクストルーダー等の混練機を用いて原料を溶融混練する。この時の加熱温度は勿論焼付硬化温度より低くなければならないが、少なくとも原料の一部が溶融し全体を混練することができる温度でなければならない。一般に８０〜１２０℃の範囲内で溶融混練される。次に溶融物は冷却ロールや冷却コンベヤー等で冷却して固化され、粗粉砕及び微粉砕の工程を経て所望の粒径に粉砕される。このようにして得られる本発明の粉体塗料組成物の体積平均粒径は２５〜３５μｍであることが好ましく、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篩分けによる分級を行った方が好ましい。
【００３４】
更に、上記製造方法によって得られた粉体塗料の表面に流動性付与剤や、帯電調整剤を外添してもよい。上記流動性付与剤は、粉体塗料自体に流動性を与えるだけでなく、耐ブロッキング性も向上させることができる。上記流動性付与剤としては、疎水性シリカ、親水性シリカや酸化アルミニウム、酸化チタン等が適用できる。このような、流動性付与剤の市販品として、例えば、ＡＥＲＯＳＩＬ  １３０、ＡＥＲＯＳＩＬ  ２００、ＡＥＲＯＳＩＬ  ３００、ＡＥＲＯＳＩＬ  Ｒ−９７２、ＡＥＲＯＳＩＬ  Ｒ−８１２、ＡＥＲＯＳＩＬ  Ｒ−８１２Ｓ、二酸化チタンＴ−８０５、二酸化チタンＰ−２５、Ａｌｍｉｎｉｕｍ  ＯｘｉｄｅＣ（日本アエロジル社製）、カープレックスＦＰＳ−１（塩野義製薬社製）等を例示することができる。上記流動性付与剤の添加量は、付与される効果と塗膜の平滑性の観点から、粉体塗料１００質量％に対して、好ましくは０．０５〜２質量％であり、より好ましくは０．１〜１質量％である。０．０５質量％未満であると効果が小さくなり、２質量％を越えると塗膜の平滑性が低下や艶引けが発生するおそれがある。
【００３５】
本発明の粉体塗料組成物は、塗布された後、加熱することにより塗膜を得ることができる。本発明の粉体塗料組成物は、単層塗膜を形成するものであっても複層塗膜の形成に使用するものであってもよい。上記粉体塗料組成物は、特に基材表面に直接下塗り塗料すなわちプライマーとして塗布し、低い焼き付け温度、例えば１４０〜１６０℃により下塗り塗膜を形成し、その上に中塗り塗料、上塗り塗料を塗装するものであってもよい。このような複層塗膜の形成に使用した場合、本発明の粉体塗料組成物が有する密着性、耐食性、耐水性、切削加工性、ノンクロメート処理後の基材に適用した場合の優れた物性等の効果が発揮され、優れた物性を有する複層塗膜を形成することができる。
【００３６】
この場合、上記中塗り塗料、上記上塗り塗料は、溶剤系塗料、水性塗料、粉体塗料等の任意の形態の塗料であってよく、クリヤー塗料、着色ベース塗料、光揮性顔料を含有する塗料等であってよい。
【００３７】
また、上記粉体塗料組成物を、中塗り塗料又は上塗り塗料として使用するものであってもよい。低い焼き付け温度により一度に複層膜を形成してもよい。上記下塗りを形成する下塗り塗料としては、電着塗料やプライマーなどの公知のものを用いることができる。
【００３８】
上記塗布する方法としては、特に限定されず、スプレー塗装法、静電粉体塗装法、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、静電粉体塗装法が好適に用いられる。本発明の粉体塗料組成物を塗布する際の塗装膜厚は、特に限定されないが、４０〜２００μｍに設定することができる。
【００３９】
加熱する条件は、硬化に関与する官能基及び硬化促進剤の量により異なるが、例えば、焼付けの加熱温度は、１２０〜２００℃、好ましくは１４０〜１８０℃であるが、１５０〜１７０℃での低温硬化にも対応することができる。加熱時間は、上記加熱温度に応じて適宜設定することができる。
【００４０】
一方、上記粉体塗料組成物の体積平均粒径は、２５〜３５μｍであることが好ましい。２５μｍ未満であると、塗装作業性が低下する場合がある。３５μｍを超えると、高外観の塗膜を得ることができない。上記体積平均粒径は、リード・アンド・ノースロップ社製のマイクロトラック−ＩＩ等の電磁波散乱による粒径測定装置により測定することができる。
【００４１】
本発明の粉体塗料組成物は、広く種々の用途に使用することができるが、特にアルミホイール塗装用プライマー塗料として使用したときに優れた性質を発揮する。本発明の粉体塗料組成物は、上述した密着性、耐食性、耐水性、切削加工性に優れた物性を有する塗膜を形成することができ、特にノンクロメート処理後の基材に適用した場合にも優れた塗膜物性を発揮するため、これらの性質が要求されるアルミホイール塗装用プライマー塗料として優れたものである。
【００４２】
また、上述の粉体塗料組成物をアルミホイールに塗布する工程、及び、焼き付ける工程を有し、上記焼き付ける工程は１５０〜１７０℃で行うものであるアルミホイールの塗装方法も、本発明の一つである。上記塗布する方法としては、上述したものを挙げることができる。
上記アルミホイールの塗装方法は、上述の塗装方法によって形成された塗膜の上に、中塗り塗料を塗布する工程、及び、上塗り塗料を塗布する工程を更に有していてもよい。上記中塗り塗料及び上記上塗り塗料としては、上述したものを使用することができる。
【００４３】
また、上記粉体塗料組成物を使用した上述の塗装方法により塗装されてなるノンクロメート表面処理アルミホイール塗装品もまた、本発明の一つである。
上記ノンクロメート表面処理アルミホイールは、クロムを含有しない公知の表面処理剤を用いて、公知の方法でアルミホイールを表面処理したものが挙げられる。
【００４４】
本発明の粉体塗料組成物は、上述の構成からなり、アルミホイールに塗布することにより、充分な耐チッピング性を有し、しかも、塗装、焼き付け後の切削加工性に優れた塗膜を形成する。
【発明の効果】
【００４５】
本発明により、通常の塗膜物性を維持しつつ、特に切削加工性に優れ、実用上充分な強度と良好な塗膜外観、耐チッピング性を有する塗膜を形成することができる粉体塗料組成物を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下に実施例を挙げて、本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。また実施例中、「部」は特に断りのない限り「質量部」を意味する。
【００４７】
＜表面処理＞
アルミホイールに対して脱脂、水洗を行い、以下に示した条件で酸洗処理、水洗、化成処理、水洗、後処理を行い、乾燥した。水洗は、水道水シャワーで行い、各工程は、全てディップ方式で処理を行った。乾燥は、電気乾燥機で１２０℃、２５分間行った。
【００４８】
（Ａ）脱脂処理液：２％（ｗ／ｖ）サーフクリーナー５３（日本ペイント社製）
処理温度：５０℃  処理時間：３分
（Ｂ）酸洗処理処理液：３％（ｗ／ｖ）サーフクリーナー３５５Ａ（日本ペイント社製；ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ  ０．８１ｇ／Ｌ、９８％硫酸１２．１ｇ／Ｌ、ｐＨ０．９）
処理温度：４０℃  処理時間：３分
（Ｃ）化成処理処理液：２．５％（ｗ／ｖ）アルサーフ５０１Ｎ−１（日本ペイント社製；リン酸ジルコニウム系処理剤；（ＮＨ４）２ＺｒＦ６  ０．１２ｇ／Ｌ、７５％Ｈ３  ＰＯ４  ０．１０ｇ／Ｌ、５５％ＨＦ  ０．０２ｇ／Ｌ、４２％ＨＢＦ４  ０．１６ｇ／Ｌ、ｐＨ３．５）
処理温度：４０℃  処理時間：４５秒
（Ｄ）後処理処理液：パワーニックス１１０Ｆ−２（日本ペイント社製；成分は、変成エポキシエマルション；不揮発分３６質量％）を樹脂固形分が２質量％となるように水で希釈したもの
処理温度：２５℃  処理時間：１分
【００４９】
＜粉体塗料の製造＞
粉体塗料１
ファインディックＭ８９６２（大日本インキ化学工業社製、ポリエステル樹脂、テレフタル酸成分１００モル％、酸価３３、軟化点１１２℃）５０質量部に、エポトートＹＤ−０１４（東都化成社製、エポキシ樹脂、エポキシ当量９５０）５０質量部、アクロナール４Ｆ（ＢＡＳＦ社製、アクリル重合体、数平均分子量が１６５００の表面調整剤）０．５質量部と、ベンゾイン１質量部と、タイペークＣＲ−９０（石原産業社製、ルチル型二酸化チタン顔料）６５質量部と、プラクセルＨ５（ダイセル化学社製、ポリカプトラクトン、数平均分子量５万）１０質量部を原料として、混合機スーパーミキサー（日本スピンドル社製）を用いて混合し、更に溶融混練機コニーダー（ブス社製）を用いて約１１０℃で溶融混練し、室温まで冷却固化した。冷却固化物を粗粉砕し、粉体塗料用ペレットを得た。その後、粉砕機アトマイザー（不二パウダル社製）を用いて粉砕し、粉砕物を０．７ｍｍ間隔のスクリーンメッシュを通過させ、３２５メッシュのタイラー標準ふるい（孔径４４μｍ）を通過させて４４μｍよりも大きい粒子を除去し、得られた粉体を気流分級機ＤＳ−２型（日本ニューマチック工業社製）を用いて分級し、微小粒子と粗大粒子を除去することによって、粉体塗料組成物を得た。その体積平均粒径は２７μｍであった。
上記体積平均粒径は、試料約０．１ｇを０．５％Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘ（Ｕｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ社製、界面活性剤）水溶液５ｇに分散させたものを、溶媒に水を使用してＨｏｎｅｙｗｅｌｌ社製、Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ  ９３２０Ｘ−２００に滴下し、超音波で分散（４０Ｗ１０秒）した後、測定した。
【００５０】
粉体塗料２
粉体塗料１のプラクセルＨ５の代わりに、プラクセルＨ７（ダイセル化学社製、ポリカプトラクトン、数平均分子量７万）を１０質量部加えること以外は上記粉体塗料１と同様の方法で粉体塗料組成物を作製し、体積平均粒径２７μｍの粉体塗料２を得た。
【００５１】
粉体塗料３
粉体塗料２において、プラクセルＨ７を２質量部加えること以外は、上記粉体塗料２と同様の方法で粉体塗料組成物を作製し、体積平均粒径２７μｍの粉体塗料３を得た。
【００５２】
粉体塗料４
粉体塗料１において、プラクセルＨ５を添加しないこと以外は、上記粉体塗料１と同様の方法で粉体塗料組成物を作製し、体積平均粒径２７μｍの粉体塗料４を得た。
【００５３】
粉体塗料５
粉体塗料２において、プラクセルＨ７を１５質量部加えること以外は、上記粉体塗料２と同様の方法で粉体塗料組成物を作製し、体積平均粒径２７μｍの粉体塗料５を得た。
【００５４】
粉体塗料１、２、３、４、５は、それぞれコロナ放電式静電粉体塗装機（商品名「ＭＸＲ−１００ＶＴ−ｍｉｎｉ」旭サナック株式会社製）を用いて印加電圧８０ｋＶで上記表面処理済みアルミホイールに塗装した。その後１６０℃で２０分（被塗物保持時間）で焼き付けることにより塗板を作製した。
得られた塗膜にスーパーラックＡＳ７０  １１ＳＶ−１４（アクリル系溶剤型塗料、日本ペイント社製）を乾燥膜厚２０μｍとなるように塗装し、１０分間セッティングした後、１４０℃で２０分間加熱し、十分に室温まで冷却した後、ローソリッド溶剤クリヤー塗料としてスーパーラック５０００  ＡＷ−１０（アクリル系溶剤型塗料、日本ペイント社製）、乾燥膜厚４０μｍとなるように１ステージ塗装し、７分間セッティングした後、１４０℃で２０分間加熱し複層塗膜を作製し、以下の方法により塗膜性能の評価を行った。その結果をそれぞれ実施例１、２、３及び比較例１、２として表１に示す。なお、粉体塗料５については、安定性が悪く、塗装に供することができなかった。
【００５５】
＜性能評価方法＞
性能評価はすべて表面処理済アルミホイールに上述した粉体塗料を塗装したものを適当な大きさに切断したもので評価を行った。また切削加工性、外観評価については上記塗装済みアルミホイールそのものを用いて試験を行った。得られた結果を表１に示す。
【００５６】
密着試験
密着性試験各試験片の塗膜に、カッターにより１ｍｍの間隔で縦横１０本ずつの切れ目を入れ、その上にセロハンテープを貼付けてはがし、１００個のます目のうち残存したます目をカウントした（碁盤目試験）。
【００５７】
耐水性能試験
温水浸漬試験各試験片を６０℃の温水中に７２時間浸漬した後、２４時間放置し、次いで上記密着試験と同じ碁盤目試験を行った。
【００５８】
耐食性試験
塩水噴霧試験各試験片の表面をカッターナイフによりクロスカットし、５質量％のＮａＣｌ水溶液を用いて、３５℃で１２００時間塩水噴霧を行い、２４時間放置後カット部の周辺２ｍｍ以内における腐食の度合いを下記の基準にて測定した。
○：塗膜のふくれ、錆等異常なし
×：異常あり
【００５９】
切削加工性
上記のように塗装されたアルミホイールを切削加工し、再度ノンクロメート化成処理を施した後に、ローソリッド溶剤クリヤー塗料としてスーパーラック５０００  ＡＷ−１０（アクリル系溶剤型塗料、日本ペイント社製）、乾燥膜厚４０μｍとなるように１ステージ塗装し、７分間セッティングした後、１４０℃で２０分間加熱し複層塗膜を作製した。切削部分の塗膜欠陥の状態を下記の基準で評価した。
○：良好
△：やや不良
×：不良
【００６０】
再切削加工性
上記切削／溶剤塗装したアルミホイールを再び切削加工し、再度ノンクロメート化成処理を施した後に、ローソリッド溶剤クリヤー塗料としてスーパーラック５０００  ＡＷ−１０（アクリル系溶剤型塗料、日本ペイント社製）、乾燥膜厚４０μｍとなるように１ステージ塗装し、７分間セッティングした後、１４０℃で２０分間加熱し複層塗膜を作製した。再切削部分の塗膜状態を下記の基準で評価した。
○：良好
△：やや不良
×：不良
【００６１】
耐チッピング性
得られた塗板を−３０℃に冷却した後、これを飛石試験機（スガ試験機社製）の試料ホルダーに石の侵入角度が９０°になるように取り付け、１００ｇの７号砕石を３ｋｇ／ｃｍ２の空気圧で噴射し、砕石を塗板に衝突させた。その時のハガレ傷の程度（数、大きさ、破壊場所）について５段階評価した。評価基準を以下に示す。
評価基準
１：全面に大きなハガレ傷有り、素地からの剥離有り
２：全面にある程度のハガレ傷有り、素地からの剥離有り
３：一部にある程度のハガレ傷有り、素地からの剥離無し
４：一部に小さなハガレ傷有り、素地からの剥離無し
５：ほとんど破壊無し
【００６２】
外観評価
上記塗装済みアルミホイールの仕上り外観、平滑性を目視にて評価した。平滑性については下記の基準にて評価した。
○：良好
△：やや不良
×：不良
【００６３】
【表１】
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【００６４】
表１より、実施例の粉体塗料組成物により形成された塗膜は、外観、密着性、耐水性、耐食性、耐チッピング性に加え、切削加工性にも優れたものであることがわかった。なお、比較例２では、安定性が悪く、塗装することができず、所定の評価をすることができなかった。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の粉体塗料は、上述のとおりであるので、アルミニウム表面（例えば、アルミホイール）に塗布して、充分な耐チッピング性を有し、しかも、仕上がり外観、平滑性、焼き付け後の切削性に優れたアルミニウム表面を提供することができる。