(57)【要約】【課題】粉体塗料を薄く塗装しても、湯じわや巣孔などの影響を受けることがなく、平滑性を確保することができる軽金属合金素材への塗膜形成方法、及び、外観が良好で、表面が平滑な塗装物を提供する。【解決手段】軽金属合金素材上に粉体塗料を塗布し、加熱溶融させることによって塗膜を形成させる軽金属合金素材への塗膜形成方法であって、前記粉体塗料として、体積平均粒径が５〜２５μｍであり、体積平均粒径が５μｍ以下の粒子の含有量が２５質量％以下であり、かつ前記加熱溶融下における溶融最低粘度が１．０〜２．０Ｐａ・ｓの範囲である粉体塗料を使用し、１０〜２５μｍの膜厚の塗膜を形成する軽金属合金素材への塗膜形成方法、及び該軽金属合金素材への塗膜形成方法により形成された塗装物である。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
軽金属合金素材上に粉体塗料を塗布し、加熱溶融させることによって塗膜を形成させる軽金属合金素材への塗膜形成方法であって、
前記粉体塗料として、体積平均粒径が５〜２５μｍであり、体積平均粒径が５μｍ以下の粒子の含有量が２５質量％以下であり、かつ前記加熱溶融下における溶融最低粘度が１．０〜２．０Ｐａ・ｓの範囲である粉体塗料を使用し、１０〜２５μｍの膜厚の塗膜を形成することを特徴とする軽金属合金素材への塗膜形成方法。
【請求項２】
前記粉体塗料が、ガラス転移温度が４０℃以上の樹脂微粒子を含有することを特徴とする請求項１に記載の軽金属合金素材への塗膜形成方法。
【請求項３】
前記加熱溶融条件が、加熱温度が１４０〜２００℃であり、かつ加熱時間が１〜３０分の範囲であることを特徴とする請求項１または２に記載の軽金属合金素材への塗膜形成方法。
【請求項４】
前記軽金属合金素材が、マグネシウム合金、アルミニウム合金、及び亜鉛合金からなる群より選択される１種であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の軽金属合金素材への塗膜形成方法。
【請求項５】
請求項１から４に記載の軽金属合金素材への塗膜形成方法により形成されたことを特徴とする塗装物。
【請求項６】
さらに、上塗り塗装及びラミネーションのいずれかを施したことを特徴とする請求項５に記載の塗装物。
【請求項７】
前記塗装物が、家電製品、ＯＡ機器、モバイル機器、及び自動車部品のいずれかであることを特徴とする請求項５または６に記載の塗装物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マグネシウム合金材等の軽金属合金素材への粉体塗料の塗膜形成方法、および、該塗膜形成方法によって得られる、家電製品、ＯＡ機器、モバイル機器、自動車部品等の塗装物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
家電製品、ＯＡ機器等の筐体あるいは部品用材料として、マグネシウム合金やアルミニウム合金等のダイキャストが多く用いられている。このダイキャストには、耐食性や美感の向上を目的として塗装が施されるが、ダイキャスト表面には、溶かした金属を鋳型に注湯する際に発生する湯じわや巣孔等の欠陥部が多く残っている。このようなダイキャストに、粉体塗料を塗装して焼付ると、その欠陥部に閉じ込められた空気によって塗膜が発泡し、塗膜の平滑性が失われる問題があったため、塗装前処理が必要とされてきた。
【０００３】
上記前処理方法として、従来、パテ用の塗料を厚膜塗装し、これを研磨して表面を平滑化することが行なわれてきた。最近では、この塗装後の研磨工程を粉体塗料の粒径を規定することにより省略することが開示されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。しかし、粒径の規定だけでは充分に平滑な塗膜を得ることはできなかった。
【０００４】
このように、粉体塗料は、薄く塗装すると塗膜の平滑性に欠ける傾向にあり、平滑に仕上げるためには、溶剤型塗料よりも厚く塗装しなければならなかった。例えば、意匠性が重視される携帯電話機などの筐体では、筐体形状のシャープ性が要求されるが、粉体塗料では厚膜塗装のため携帯電話機の筐体への塗装には適していないのが現状である。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２７３３９０号公報
【特許文献２】
特開平１１−１９７５９６号公報
【特許文献３】
特開２００１−３８２９０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、粉体塗料を薄く塗装しても、湯じわや巣孔などの影響を受けることがなく、平滑性を確保することができる軽金属合金素材への塗膜形成方法を提供することを目的とする。
本発明はまた、外観が良好で、表面が平滑な塗装物を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の軽金属合金素材への塗膜形成方法は、軽金属合金素材上に粉体塗料を塗布し、加熱溶融させることによって塗膜を形成させる軽金属合金素材への塗膜形成方法であって、前記粉体塗料として、体積平均粒径が５〜２５μｍであり、体積平均粒径が５μｍ以下の粒子の含有量が２５質量％以下であり、かつ前記加熱溶融下における溶融最低粘度が１．０〜２．０Ｐａ・ｓの範囲である粉体塗料を使用し、１０〜２５μｍの膜厚の塗膜を形成することを特徴としている。
前記粉体塗料には、樹脂微粒子を含有させることが好ましく、該樹脂微粒子のガラス転移温度は４０℃以上が好ましく、５０℃以上がより好ましい。
また、前記加熱溶融条件は、加熱温度を１４０〜２００℃とし、かつ加熱時間を１〜３０分の範囲とすることが好ましい。
前記軽金属合金素材としては、マグネシウム合金、アルミニウム合金、及び亜鉛合金からなる群より選択される１種を用いることができる。
【０００８】
一方、本発明の塗装物は、前記本発明の軽金属合金素材への塗膜形成方法により形成された塗装物である。
本発明の塗装物は、さらに、上塗り塗装及びラミネーションのいずれかを施すことが好ましい。
本発明の塗装物は、家電製品、ＯＡ機器、モバイル機器、及び自動車部品のいずれかに用いることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体的に詳述する。
［軽金属合金素材への塗膜形成方法］
本発明の軽金属合金素材への塗膜形成方法（以下、「本発明の塗膜形成方法」という場合がある。）は、軽金属合金素材上に粉体塗料を塗布し、加熱溶融させることによって塗膜を形成させる軽金属合金素材への塗膜形成方法であって、前記粉体塗料として、体積平均粒径が５〜２５μｍであり、体積平均粒径が５μｍ以下の粒子の含有量が２５質量％以下であり、かつ前記加熱溶融下における溶融最低粘度が１．０〜２．０Ｐａ・ｓの範囲である粉体塗料を使用し、１０〜２５μｍの膜厚の塗膜を形成することを特徴としている。
【００１０】
前記軽金属合金素材としては、マグネシウム合金、アルミニウム合金、亜鉛合金等が挙げられる。これらはダイキャストとして、例えば、電気製品や金属製品の筐体等の形態で用いられることが多い。上記ダイキャストとしては、マグネシウムダイキャスト、チクソモールド成型マグネシウム合金、アルミダイキャスト等を例示することができる。
【００１１】
本発明の軽金属合金素材への塗膜形成方法においては、まず、上記軽金属合金素材に粉体塗料（詳細は後述する。）を塗布する。塗布手段としては、特に限定されず、具体的には、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周知の方法を挙げることができる。しかし、塗着効率の点から、粉体塗装ガンを用いた静電粉体塗装法を用いることが好ましい。さらに上記粉体塗装ガンとしては、コロナ帯電型塗装ガンまたは摩擦帯電型塗装ガン等を用いることが好ましい。
【００１２】
上記塗装により軽金属合金素材上に形成される塗膜は、焼付後の膜厚が１０〜２５μｍになるように塗装する。上記膜厚が１０μｍ未満では表面欠陥部分を完全に埋められず、また、２５μｍを超えて塗装することは薄く塗装するという本発明の目的から逸脱する。なお、膜厚の制御は、塗料の吐出量と塗装時間によって行うことができる。
【００１３】
次に、所定の加熱溶融条件により、焼付を行う。該加熱溶融条件としては、加熱温度が１４０〜２００℃で、かつ加熱時間が１〜３０分間とすることが好ましい。より好ましい下限値は１５０℃、より好ましい上限値は１７０℃である。加熱温度が１４０℃未満では上記溶融最低粘度を先の規定された範囲にまで下げることが困難となることがあり、２００℃を超えると金属表面欠陥部分からの空気の逃げが起こり塗膜の平滑性が損なわれることがある。また、上記加熱時間のより好ましい下限値は４分間、より好ましい上限値は２０分間である。加熱時間が１分未満では上記溶融最低粘度を先の規定された範囲にまで下げることが困難となることがあり、通常で溶融した粉体塗料の硬化は３０分で終わっているため、それ以上に温度を保持してもエネルギーが無駄になる。本発明の塗膜形成方法では、一回塗りで塗膜を形成させてもよいが、必要に応じ、さらに上塗りまたはラミネ−ションを行なうこともできる。
【００１４】
次いで、本発明の軽金属合金素材への塗膜形成方法に用いる粉体塗料について説明する。
本発明に係る粉体塗料は、体積平均粒径が、５〜２５μｍ、好ましくは８〜２０μｍ、さらに好ましくは１２〜１８μｍである。体積平均粒径が５μｍ未満の場合は、粉体塗料の流動性が低下し、緻密で均一な塗膜が形成しにくくなる。逆に、体積平均粒径が２５μｍを超える場合は、塗膜の平滑性が低下し、また艶等の塗膜外観が悪化する。なお、上述の体積平均粒径は、レーザー散乱による粒径測定装置（例えばセイシン企業（株）製ＳＫ　ＬＡＳＥＲ　ＳＩＺＥＲ　ＰＲＯ−７０００）により測定した値である。
【００１５】
また、本発明に係る粉体塗料は、体積平均粒径が５μｍ以下の粒子の含有量が２５質量％以下、好ましくは１５質量％以下である。体積平均粒径が５μｍ以下の粒子の含有量が２５質量％を超える場合は、外観の良好な塗膜が得られない。
【００１６】
一方、本発明に係る粉体塗料は、前記加熱溶融条件下における溶融最低粘度が、１．０〜２．０Ｐａ・ｓの範囲である。この溶融最低粘度が１．０Ｐａ・ｓ未満では粘度不足のため、溶融した塗料が表面欠陥の穴底に沈んでしまい、欠陥部の表面を覆うことができず結果として凹面が生ずる。また、２．０Ｐａ・ｓを超えると流動性が不足するため、軽金属合金素材表面の欠陥形状に沿ってしか塗膜が形成されないため結果として凹面が残る。好ましい上限値は１．５Ｐａ・ｓ、下限値は１．８Ｐａ・ｓである。上記溶融最低粘度の決定は、例えば、ＵＢＭ社製のソリキットメーターＭＲ３００といったような粘度測定機を用いて、加熱溶融条件下における粘度変化を連続的に測定することにより行うことができる。
【００１７】
本発明の塗膜形成方法で使用する粉体塗料は、上記体積平均粒径及び上記加熱溶融条件下における溶融最低粘度の要件を満たしているものであれば、特に限定されない。従来公知の一般的な粉体塗料について、加熱溶融条件下における溶融最低粘度を測定することにより、上記粉体塗料を選定することができる。また、粉体塗料の設計において、後述する樹脂のＴｇの考慮や各成分、特に硬化剤種や増粘剤の選択、およびそれらの配合量を、加熱溶融条件に合わせてそれぞれ変化させることにより、上記溶融最低粘度を制御することが可能である。
【００１８】
本発明の塗膜形成方法に適した粉体塗料として、エポキシ基含有樹脂とカルボン酸基またはカルボン酸無水物含有硬化剤（以下、「（無水）カルボン酸基含有硬化剤」という。）とを主成分とするものを挙げることができる。
【００１９】
上記エポキシ基含有樹脂としては、１分子内に２個以上のエポキシ基を有する化合物を例示することができ、具体的には、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、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；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、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；ｐ−オキシ安息香酸、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；トリグリシジルイソシアヌレートおよびその誘導体；等が用いられる。
【００２０】
また、エポキシ基含有アクリル樹脂も使用することができ、例えば、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等のエポキシ基含有モノマーを必須成分として、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（メタ）アクリレート、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、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、および、（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−クロロスチレン等のラジカル重合性モノマーを常法に従って重合させたものを挙げることができる。
【００２１】
上記エポキシ基含有樹脂は２種以上を併用してもよい。また、上記エポキシ基含有樹脂のエポキシ当量としては、特に限定されないが、２００〜３０００、さらには３００〜２８００であることが好ましい。上記エポキシ当量が、２００より小さい場合は貯蔵安定性が低下することがあり、３０００より大きい場合は硬化性が低下する場合がある。一方、上記エポキシ基含有樹脂の数平均分子量としては、特に限定されないが、２００〜１００００、さらには５００〜５０００であることが好ましい。上記数平均分子量が２００より小さい場合は、得られる塗膜性能が低下したり、溶融最低粘度が１Ｐａ・ｓよりも小さくなったりすることがあり、一方、１００００より大きい場合は、得られる塗膜の平滑性が低下したり、溶融最低粘度が２Ｐａ・ｓよりも大きくなったりすることがある。さらに、上記エポキシ基含有樹脂の軟化点についても、特に限定されないが、通常、２０〜１００℃、さらには５０〜１００℃であることが好ましい。上記軟化点が、２０℃より低い場合は、耐ブロッキング性が低下する場合があり、一方、１００℃より高い場合は、得られる塗膜の平滑性が低下する場合がある。
【００２２】
上記（無水）カルボン酸基含有硬化剤として、１分子内に２個以上の（無水）カルボン酸基を有する化合物および樹脂を例示することができる。具体的には、多価（無水）カルボン酸化合物、（無水）カルボン酸基含有アクリル樹脂、（無水）カルボン酸含有ポリエステル樹脂等を挙げることができる。これらは複数種を組み合わせて使用することができる。
【００２３】
また、上記多価（無水）カルボン酸化合物としては、トリメリット酸、フタル酸等の芳香族多価（無水）カルボン酸、イミダゾリンジカルボン酸等の複素環式多価（無水）カルボン酸、デカンジカルボン酸、セバチン酸等の脂肪族多価カルボン酸を例示することができる。また、（無水）カルボン酸基含有アクリル樹脂としては、１分子内に２つ以上の（無水）カルボン酸基を有するアクリル樹脂、例えば、アクリル酸、メタクリル酸等の（無水）カルボン酸基含有モノマーを必須モノマーとして、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（メタ）アクリレート、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、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、および、（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−クロロスチレン等のラジカル重合性モノマーを常法に従って重合させたものを挙げることができる。
【００２４】
さらに上記（無水）カルボン酸基含有ポリエステル樹脂としては、１分子内に２つ以上の（無水）カルボン酸基を有する、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縮重合により得られるものを例示することができる。上記酸成分としては、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。これらは２種以上併用してもよい。
【００２５】
また上記アルコール成分としては、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、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−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、１，５−ペンタンジオール、１，４−ヘキサンジオール、１，５−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、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のアルキレンオキサイド付加物、ビスフェノール−Ｓのアルキレンオキサイド付加物、ネオペンチルグリコール、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。これらは２種以上であってもよい。
上記（無水）カルボン酸基含有硬化剤の数平均分子量としては、特に限定されないが、１００〜１００００であることが好ましく、２００〜５０００であることがさらに好ましい。上記数平均分子量が、１００より小さい場合は、得られる塗膜性能が低下することがあり、一方、１００００より大きい場合は得られる塗膜の平滑性が低下することがある。
【００２６】
上記（無水）カルボン酸基含有硬化剤のＴｇとしては、耐ブロッキング性および得られる塗膜の平滑性の観点から、２０〜１００℃であることが好ましく、５０〜１００℃であることがさらに好ましい。なお、本発明におけるＴｇは、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）によって求めることができるが、上記（無水）カルボン酸基含有硬化剤が（無水）カルボン酸基含有アクリル樹脂である場合は、共重合体を構成する既知のＴｇを有するモノマー比から求めることもできる。
上記エポキシ基含有樹脂が有するエポキシ基の総量と、上記（無水）カルボン酸含有硬化剤が有する酸基の総量とのモル比は、溶融最低粘度との関連で適宜設定できるが、通常、１／１〜１／０．５、好ましくは１／０．８〜１／０．６である。上記エポキシ基が１／１より少ない場合は、得られる塗料の溶融最低粘度が１．０Ｐａ・ｓを下回る可能性がある。また、上記エポキシ基が１／０．５より多い場合は、得られる塗料の溶融最低粘度が２．０Ｐａ・ｓを上回る可能性がある。
【００２７】
本発明で使用する粉体塗料には、上記成分の他に、必要に応じてさらに、表面調整剤、艶消し剤、増粘剤、着色顔料、防錆顔料、体質顔料、硬化触媒、可塑剤、顔料分散剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、ワキ防止剤、アミン化合物，イミタゾール化合物，カチオン重合開始剤等の硬化触媒等の添加剤を含んでもよい。
【００２８】
上記表面調整剤としては、ジメチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン等のシリコーン、アクリルオリゴマー等を例示することができる。また艶消し剤としては各種ワックス類、下記の各種体質顔料等を、増粘剤としてはコロイダルシリカ、ベントナイト等を、着色顔料としては二酸化チタン、ベンガラ、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、キクナドン系顔料、アゾ系顔料を、防錆顔料としてはトリポリリン酸アルミニウム等を、体質顔料としてはアルミナ、タルク、クレー、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ等をそれぞれ例示することができる。
【００２９】
さらに硬化触媒としてはイミダゾール系硬化触媒、イミダゾリン等を、可塑剤としてはエポキシ化大豆油等をそれぞれ使用することができる。なお、上記各種添加剤について、その含有量は顔料を除いて上記粉体塗料１００質量部中、１０質量部以下であることが好ましい。１０質量部を超える場合は、得られる塗膜の平滑性が低下することがある。また顔料については、その総含有量は上記粉体塗料１００質量部中、５０質量部以下であることが好ましい。５０質量部を超えると塗膜の平滑性が低下することがある。
【００３０】
本発明に係る粉体塗料の製造方法としては特に限定されず、粉体塗料分野における周知の製造方法であればよい。その例を示すと、上記原料をヘンシェルミキサー等で乾式混合した後、ブスコニーダー等でエポキシ基含有樹脂と（無水）カルボン酸基含有硬化剤が反応しない温度で溶融混練し、冷却後、粉砕分級する方法がある。
【００３１】
本発明に係る粉体塗料の製造方法の具体例について説明する。まず、上述の合成樹脂、顔料、表面調整剤、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、ワキ防止剤、顔料分散剤、触媒等の原料粉末を用意し、これを混合機を用いて均一に混合する。混合機としては、ヘンシェルミキサー、ボールミル、バンバリーミキサー等の一般的なものを用いることができる。
【００３２】
次に、得られた混合物を溶融混練する。ここでは、エクストルーダーや熱ロール等の混練機により混合物を加熱し、溶融した合成樹脂成分中に他の固体成分を均一に分散させる。次に、溶融混練工程により得られたペレットを粉砕する。ここでは、アトマイザーやジェットミル等の粉砕機を用いてペレットを粉砕する。これにより、粉体塗料が得られる。そして、粉体塗料を上述の体積平均粒径を満たしかつ粒径５μｍ以下の粒子の含有量が２５質量％以下となるようサイクロン分級機により微粉を取り除くと、目的の粉体塗料が得られる。
【００３３】
上述の製造方法において、合成樹脂、顔料、その他の添加剤を含む粉体塗料用原料は、合成樹脂を除く他の成分の粒子群が体積平均粒径７００μｍ未満の粒子群を５０質量％（好ましくは６０質量％）以上含んでいるのが好ましい。このような粉体塗料用原料を用いると、溶融混練工程で得られるペレットは、樹脂成分中に顔料や各種添加剤が均等に分散した状態となる。この結果、ペレットを粉砕して得られる粉体塗料は、それを構成する各粒子中に各種原料成分がほぼ均等に含まれることになる。すなわち、樹脂成分のみからなる粒子や顔料その他の添加剤成分のみからなる粒子の割合が小さくなる。したがって、この種の原料からなる粉体塗料によれば、塗膜の形成工程において、たとえば樹脂の硬化反応が均一に起こり得るため、外観がより良好な塗膜が得られる。
【００３４】
なお、粉体塗料の製造方法の他、例えば、原料を溶融状態で混合し、得られた混合物をスプレードライ法により粉末とした場合も粉体塗料が得られる。粉体塗料に樹脂微粒子を複合化する場合は、得られた粉体塗料に上述の樹脂微粒子を添加し、混合する。樹脂微粒子の混合は、たとえばスーパーミキサーやヘンシェルミキサー等の一般的なミキサーにより行える。ここでは、混合条件を適宜設定することにより、粉体塗料と樹脂微粒子との複合化状態を所望の状態に設定できる。例えば、粉体粒子と樹脂微粒子とをハイブリナイザーボールミルを用いて混合すると、樹脂微粒子が表面に埋め込まれた粒子群からなる粉体塗料が得られる。
【００３５】
本発明に係る粉体塗料を構成する個々の粒子には、必要により表面に樹脂微粒子が複合化されていてもよい。ここで、複合化とは、粉体塗料粒子の表面に樹脂微粒子が付着している状態と、粉体塗料粒子の表面に樹脂微粒子が若干埋め込まれた状態の双方をいう。
【００３６】
前記樹脂微粒子としては、ガラス転移温度（Ｔｇ）が、５０℃以上のものが好ましい。Ｔｇが５０℃未満の場合は、樹脂微粒子による後述する効果が期待できないことがある。Ｔｇの上限は、特に限定されるものではないが、通常１５０℃である。Ｔｇが１５０℃を超えても、一層の効果は期待できない。なお、Ｔｇのより好ましい範囲は、７０〜１２０℃である。該樹脂微粒子は、粉体塗料に用いられる合成樹脂製のものが好ましく、製造上または実用上の見地からビニル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂等がより好ましい。このうち製造の容易さ、設計の自由度が大きい等の点でビニル樹脂が特に好ましい。
【００３７】
上述の樹脂微粒子の体積平均粒径は、粉体塗料の体積平均粒径未満であることが好ましい。体積平均粒径として好ましい範囲は、０．００１〜１０μｍ、より好ましくは０．０１〜５μｍである。また、粉体塗料に対するこの樹脂微粒子の含有率は、固形分質量比で０．０５〜３５質量％、さらに０．１〜１０質量％が好ましい。添加量が０．０５質量％未満の場合は、樹脂微粒子による後述する効果が期待できない。逆に、３５質量％を超える場合は、外観の良好な塗膜が得られない。
【００３８】
前記樹脂微粒子は、例えば乳化重合や懸濁重合により直接製造できる。また、溶液重合や塊状重合等により樹脂を製造し、これを粉砕して分級することにより得ることもできる。粉体塗料に上述の樹脂微粒子を複合化すると、粉体塗料を構成する粒子同志が直接接触しにくくなるので、粉体塗料は貯蔵中にブロッキングしにくくなり、また、流動性も改善される。この結果、粉体粒子を構成する合成樹脂として、Ｔｇが低い合成樹脂（例えばＴｇが４０℃程度の合成樹脂）の利用が可能となる。なお、樹脂微粒子は、粉体塗料の焼き付け時にバインダー樹脂とともに溶融し、塗膜を形成する。したがって、得られた塗膜では、樹脂微粒子による表面荒れ等の外観不良は生じない。
【００３９】
［塗装物］
本発明の塗装物は、前記本発明の塗膜形成方法により、軽金属合金素材上に粉体塗料を塗装したものである。その具体例としては、上記軽金属合金素材を少なくとも一部に使用しているテレビ、ビデオ等の家電製品類、携帯電話、ＰＨＳ、ノート型パソコン、ＰＤＡ、デジタルカメラ、プロジェクター、ＭＤ、ＣＤ、ＤＶＤ等のＯＡ機器またはモバイル機器類、およびタイヤ用ホイール、エンジンカバー、ハンドル等の自動車部品類を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４０】
本発明の塗装物は、さらに、上塗り塗装およびラミネーションのいずれかを施してもよい。上記上塗り塗装としては、メタリック、テクスチャー等の意匠性を有するものであることが好ましい。このときに使用する上塗り塗料の種類には特に制限はなく、粉体塗料は勿論のこと、その他、一般的な有機溶剤型塗料、水分散性、水溶性等の水性塗料を採用することができる。また、ラミネーションを行う場合には、ポリエチレン製等の透明フィルムや着色フィルムを用いることができる。
【００４１】
【実施例】
以下、本発明を実施例および比較例により詳述する。なお、各例の配合中、部とあるのは質量部を意味する。
【００４２】
［実施例１］
（粉体塗料の合成）
エポトートＮＴ１１１（エポキシ当量４７５のエポキシ樹脂、東都化成社製）３３部、エポトートＮＴ１１２（エポキシ当量６５０のエポキシ樹脂、東都化成社製）３３部、表面調整剤２．５部、艶消し剤１部、白色顔料としての二酸化チタン２０部、体質顔料としてのアルミナおよびシリカ１０部および硬化剤としてイミダゾリンの酸無水化合物４．１部からなる原料を、スーパーミキサー（日本スピンドル製造社製）にて約３分間混合し、コニーダー（ブス社製）により約１００℃の条件で溶融混練した。
得られた溶融混練物を室温まで冷却し、粗粉砕後にアトマイザー（不二社パウダル社製）で粉砕した後、２５０メッシュの篩で分級し、体積平均粒径１８μｍの粉体塗料１を得た。なお、体積平均粒子径の測定には、マイクロトラックＨＲＡＸ−１００（日機装社製）を用いた。
【００４３】
（マグネシウム合金への塗装）
軽金属合金素材として、テストピース（マグネシウム合金製ダイキャスト、５０ｍｍ×２００ｍｍ×２ｍｍ）の表面に、先端の直径が５μｍのサファイヤ針を装着した鉛筆硬度測定機により、加重１９．６Ｎで幅１５０μｍ、深さ６０μｍの傷を付けた。
上記の傷を付けたテストピース上に、、粉体塗料１を静電塗装し、焼付炉中で室温２０℃から約１０分間かけてテストピース温度が１６０℃になる迄昇温し、この温度を５分間保持して塗膜を焼き付けた。この間、粉体塗料１における粘度の経時変化を、ソリキットメーターＭＲ３００（粘度測定機、ＵＢＭ社製）で測定したところ、溶融最低粘度は１．６Ｐａ・ｓであった。なお、目視で造膜限界を判断し、そのときの膜厚は１５μｍであった。
【００４４】
焼付硬化後の塗膜は目視では全く平滑であり、また、Ｆｏｒｍ　Ｔａｌｙｓｕｒｆ　Ｓ３Ｃ（表面粗度測定機、テーラーホブソン社製）で塗膜表面にある凹みを測定したところ、最も深いものでもわずか５μｍであった。このような塗膜平滑性を含めた粉体塗膜の評価を表１に示す。
表１における評価基準は次の通りである。
［評価基準］
（１）平滑性
粉体塗膜形成後、塗膜表面の平滑性を目視により評価した。
◎………平滑性が優秀であり、十分に実用性がある。
○………平滑性が良好であり、実用性がある。
×………実用性なし。
（２）シャープ性
粉体塗膜形成後、筐体形状のシャープ性（筐体コーナー部エッジのシャープさ、ボタン穴周辺のシャープさがあり、全体的に筐体デザインが損なわれない）を目視により評価した。
○………平滑性が優秀であり、十分に実用性がある。
×………実用性なし。
（３）隠蔽性
粉体塗膜形成後、傷を付けた部分の隠蔽性を目視で評価した。
○………塗膜面に全く傷が見られず、十分に隠蔽されている。
×………明らかに傷が認められる。
この塗膜上に、市販の溶剤型塗料（スーパーラック１００、日本ペイント社製）を静電塗装して焼付け、膜厚５０μｍの上塗り塗膜を形成した。得られた塗膜は目視では非常に平滑であり、表面粗度測定機での結果は０μｍ（測定レベルに達せず）であった。
【００４５】
［実施例２〜４］
実施例２では体積平均粒径の異なる粉体塗料を、実施例３では体積平均粒径の異なる粉体塗料であって体質顔料としてのアルミナおよびシリカを５部に減らすことで溶融最低粘度を低下させた粉体塗料を、実施例４では体積平均粒径の異なる粉体塗料であって体質顔料としてのアルミナおよびシリカを１５部に増やすことで溶融最低粘度を上昇させた粉体塗料を各々使用し、異なった膜厚の粉体塗膜を形成したこと以外は実施例１と同様の処方および操作を行った。各例の詳細および評価の結果を表１に示した。
【００４６】
［比較例１〜５］
比較例１および比較例２では、体積平均粒径の比較的大きい粉体塗料を使用して粉体塗膜を形成したこと以外は実施例１と同様処方および操作を行った。また、比較例３では、体積平均粒径の異なる粉体塗料であって体質顔料としてのアルミナおよびシリカを２０部に増やすことで溶融最低粘度を上昇させた粉体塗料を、比較例４では、体質顔料を配合しないことで溶融最低粘度を低下させた粉体塗料を各々使用した以外は実施例１と同様の処方および操作を行った。さらに、比較例５では、粉体塗料の代わりに市販の溶剤型塗料（スーパーラック１００、日本ペイント社製）を用い、１０μｍの塗膜を形成した以外は実施例１と同様の操作を行なった。各比較例の詳細および評価の結果を表１に示した。
【００４７】
【表１】
2004121951.tif 000002
【００４８】
表１より、実施例１〜４においては、塗膜の平滑性、筐体形状のシャープ性、及び湯じわの隠蔽性のいずれにおいても良好な結果が得られたが、比較例１〜５においては、すべての評価を同時に良好な結果とすることができなかった。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、粉体塗料を薄く塗装しても、湯じわや巣孔などの影響を受けることがなく、平滑性を確保することができる軽金属合金素材への塗膜形成方法を提供することができる。
また、本発明によれば、外観が良好で、表面が平滑な塗装物を提供することができる。