(57)【要約】【課題】シャープなエッジ端面を持つ金属製品のカバー性に優れ、かつ塗膜表面の平滑性に優れる粉体塗料、及びかかる粉体塗料を塗装した金属製品に関するものである。【解決手段】（Ａ）酸価１００〜３００のアクリル固形樹脂、（Ｂ）エポキシ当量３００〜９００のアクリル固形樹脂、（Ｃ）水酸基価２０〜６０のポリエステル固形樹脂、及び（Ｄ）イソシアネート基換算含有量１０〜２０重量％のブロックイソシアネートを含有することを特徴とする金属のエッジカバー性を改良した粉体塗料。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）酸価１００〜３００のアクリル固形樹脂、（Ｂ）エポキシ当量３００〜９００のアクリル固形樹脂、（Ｃ）水酸基価２０〜６０のポリエステル固形樹脂、及び（Ｄ）イソシアネート基換算含有量１０〜２０重量％のブロックイソシアネートを含有することを特徴とする金属のエッジカバー性を改良した粉体塗料。
【請求項２】
（Ａ）と（Ｂ）との混合物の１５０℃におけるゲルタイムが４５秒〜１５０秒であることを特徴とする請求項１記載の粉体塗料。
【請求項３】
（Ａ）と（Ｂ）の反応促進触媒（Ｅ）を（Ａ）と（Ｂ）の混合物１００重量部あたり０．１〜１０重量部含有することを特徴とする請求項１または２記載の粉体塗料。
【請求項４】
（Ｃ）と（Ｄ）の混合物の１８０℃におけるゲルタイムが２４０秒〜４５０秒であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の粉体塗料。
【請求項５】
（Ｃ）と（Ｄ）の反応促進触媒（Ｆ）を（Ｃ）と（Ｄ）の混合物１００重量部あたり０．１〜４重量部含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の粉体塗料。
【請求項６】
（Ａ）と（Ｂ）の混合物を（Ｃ）と（Ｄ）の混合物１００重量部あたり１〜４０重量部含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載の粉体塗料。
【請求項７】
１８０℃における０．５グラム、１３ｍｍのペレットフローが３０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか記載の粉体塗料。
【請求項８】
前記請求項１〜７のいずれか記載の粉体塗料を塗装したことを特徴とする金属製品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シャープなエッジ端面を持つ金属製品のカバー性に優れ、かつ塗膜表面の平滑性に優れる粉体塗料、及びかかる粉体塗料を塗装した金属製品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
受電した電力を電灯分電盤や動力分電盤へ配電する配電盤、配電盤から供給される電力を組み込まれたそれぞれの分岐ブレーカを介して個々の電灯へ供給する電灯分電盤、配電盤から供給される電力を組み込まれたそれぞれの分岐ブレーカを介して個々の動力機器へ供給する動力分電盤、あるいはＬＡＮ機器等の通信機器やサーバー等を収納するキャビネット（ラックとも称される）等にあっては、箱体本体から各種部品まで、金属鋼板が多用される。
【０００３】
この金属鋼板の切断面には、シャープなバリが出る。例えば、図１は屋外用分電盤を示す図であり、図１（ａ）は屋外用分電盤の正面図、図１（ｂ）は屋外用分電盤の側面図である。図２は屋外用分電盤の扉上部と屋根先端とを含む部分断面図であり、図１（ａ）に示すＡ−Ａ断面図である。屋外用分電盤１は、前方が開口した矩形箱状に折曲加工した金属鋼板製の筐体２と、筐体２の開口を施蓋できるように折曲加工した金属鋼板製の扉３と、筐体２の上部に取り付けできるように折曲加工した金属鋼板製の屋根４とを含んで構成される。屋外用分電盤１の筐体２の内部には、主幹ブレーカや分岐ブレーカなどの電気機器（図示せず）が内蔵される。扉３は、筐体２の右縁近傍部に蝶番（図示せず）を介して開閉自在に取り付けられ、開閉の際に把持部になるとともに閉じた状態を保持するための平面ハンドル装置５を左縁近傍中央部に備えている。屋根４は雨水を速やかに滴下させるために前下がりに傾斜している。なお、図２において、６は防水パッキンであり、防水パッキン６は扉３を閉じた状態で筐体２の開口縁２１と扉３の内面とで挟まれる。
【０００４】
このような屋外用分電盤１にあっては、屋根４の先端のエッジ部４１や扉３の縁のエッジ部３１の金属鋼板切断時に生ずるバリが安全上の問題になるとともに、屋根４の先端のエッジ部４１や扉３の縁のエッジ部３１が単独で屋外に曝される部分でありながら塗装膜が薄くなり易く錆易いことが問題になる。
【０００５】
ところで、バリは刃物のように鋭く危険であるが、製造上の効率化のために削り取ること無くそのまま塗装に付されることが多く、バリを含めてエッジ部を塗装膜でカバーするために従来から各種の技術が提案されてきた。
【０００６】
しかしながら、１回の塗装でカバーする為に必要な膜厚を得ることが困難な溶剤系塗料では、２回又はそれ以上の塗装が要求される。一方、１回の塗装で厚膜が得られる粉体塗料においても、エッジカバーの為の手法を施していない通常の粉体塗料では、エッジカバー性が充分でなく、エッジの端面から錆が発生することがあった。
【０００７】
そのためエッジ部の錆を防止する為、粉体塗装方法として、（ａ）被塗装体である導電体に塗料を付着させる塗装工程、（ｂ）塗料を溶融状態に保つ溶融加熱工程、（ｃ）塗料を硬化させる硬化加熱工程を複数回繰り返す粉体塗料の塗装方法（特許文献１参照）や、熱可塑性粉体塗料の場合、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、不飽和カルボン酸類変性ポリエチレン、及びエラストマー化合物からなる化合物（特許文献２参照）が提案されている。また、エポキシ系粉体塗料で、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤のほかに、粒径２０μｍ以下の成分が充填剤中の８０重量％以上である充填剤を必須成分として含有するエポキシ樹脂系粉体塗料（特許文献３参照）が提案されている。また、液状塗料においても、分子量の大きい樹脂と防錆顔料を含んだ塗料（特許文献４参照）が提案されている。さらには、ペレットフローの異なる２種の熱硬化性粉体塗料を２回塗装し同時に焼き付けることで、エッジカバ−性と良好な外観を得ること（特許文献５参照）も提案されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平８−１９７５５号公報
【特許文献２】
特開平９−１４３４００号公報
【特許文献３】
特開平９−２７９０６０号公報
【特許文献４】
特開２００２−２４１６７４号公報
【特許文献５】
特開平８−１０６８６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの方法では、粉体塗装の前に下塗り塗料や、錆止め塗料を塗装する工程や、２種類の粉体塗料の準備が必要であり、塗装の効率が低下したり、顔料類を多量に含有する為に得られる塗膜がいわゆるゆず肌状となって外観が悪く、また衝撃性などの性能が低下していた。また、図３は金属鋼板をスポット溶接等にて重ね合わせた接合部に塗装を施した場合の断面図であるが、この図３に示すように、金属鋼板７，７同士の重合部８には塗料９が入り込み難く、外装塗膜の切れ目１０から塗膜の無い金属鋼板同士の合わせ部に雨水が入り込んでそこから錆が発生し易かった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、かかる問題を解決する為に鋭意検討した結果、一回の塗装でシャープなエッジ端面をカバーしかつ塗膜の外観も優れている粉体塗料を見出し、本発明の完成に至った。
【００１１】
即ち、本発明は、（Ａ）酸価１００〜３００のアクリル固形樹脂、（Ｂ）エポキシ当量３００〜９００のアクリル固形樹脂、（Ｃ）水酸基価２０〜６０のポリエステル固形樹脂、及び（Ｄ）イソシアネート基換算含有量１０〜２０重量％のブロックイソシアネートを含有することを特徴とする金属のエッジカバー性を改良した粉体塗料である。
【００１２】
前述の本発明の粉体塗料の好ましい態様では、（Ａ）と（Ｂ）との混合物の１５０℃におけるゲルタイムが４５秒〜１５０秒であり、（Ａ）と（Ｂ）の反応促進触媒（Ｅ）を（Ａ）と（Ｂ）の混合物１００重量部あたり０．１〜１０重量部含有し、（Ｃ）と（Ｄ）の混合物の１８０℃におけるゲルタイムが２４０秒〜４５０秒であり、（Ｃ）と（Ｄ）の反応促進触媒（Ｆ）を（Ｃ）と（Ｄ）の混合物１００重量部あたり０．１〜４重量部含有し、（Ａ）と（Ｂ）の混合物を（Ｃ）と（Ｄ）の混合物１００重量部あたり１〜４０重量部含有し、１８０℃における０．５グラム、１３ｍｍのペレットフローが３０ｍｍ以下である。
【００１３】
本発明はまた、上記粉体塗料を塗装した金属製品である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の粉体塗料を詳細に説明する。
本発明の粉体塗料は、（Ａ）酸価１００〜３００のアクリル固形樹脂、（Ｂ）エポキシ当量３００〜９００のアクリル固形樹脂、（Ｃ）水酸基価２０〜６０のポリエステル固形樹脂、及び（Ｄ）イソシアネート基換算含有量１０〜２０重量％のブロックイソシアネートを含有することを特徴とする金属のエッジカバー性を改良した粉体塗料である。
【００１５】
（Ａ）酸価１００〜３００のアクリル固形樹脂としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等の酸基含有不飽和モノマーと他のビニルモノマーとの共重合体を使用することができる。他のビニルモノマーとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリルニトリル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−ヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリルアミド等のアクリル酸あるいはメタクリル酸のアルキルエステル類やその誘導体およびスチレン、ビニルトルエンなどのビニル系不飽和モノマー類を使用することができる。
【００１６】
（Ｂ）エポキシ当量３００〜９００のアクリル固形樹脂としては、グリシジル基含有アクリル樹脂であって、グリシジルメタクリレート、グリシジルアリルエーテル、３，４−エポキシシクロヘキシルメタクリレート、アクリルグリシジルエーテル等のグリシジル基含有不飽和モノマーと他のビニルモノマーとの共重合体を使用することができる。他のビニルモノマーとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリルニトリル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−ヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリルアミド等のアクリル酸あるいはメタクリル酸のアルキルエステル類やその誘導体およびスチレン、ビニルトルエンなどのビニル系不飽和モノマー類を使用することができる。
【００１７】
本発明の粉体塗料では、上記した（Ａ）酸価１００〜３００のアクリル固形樹脂と（Ｂ）エポキシ当量３００〜９００のアクリル固形樹脂は、当量に混合して使用することが好ましい。
【００１８】
（Ｃ）水酸基価２０〜６０のポリエステル固形樹脂としては、無水フタル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、アジピン酸、無水コハク酸、セバシン酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、アゼライン酸、テトラブロム無水マレイン酸、テトラクロル無水フタル酸、フマル酸、イタコン酸、無水トリメリット酸、メチルシクロヘキセントリカルボン酸無水物、無水ピロメリット酸等の多塩基酸とエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリエチレングリコール、水素化ビスフェノールＡ、ビスフェノールジヒドロキシプロピルエーテル、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリスヒドロキシメチルアミノメタン、ペンタエリトリットール等の多価アルコールの反応により得られるポリエステル固形樹脂を使用することができる。
【００１９】
（Ｄ）ブロックイソシアネート化合物としては、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基をブロック剤でブロックした物を使用することができる。ブロックイソシアネート化合物の軟化点としては、５０〜１１０℃、好ましくは６０〜１００℃の物を使用することができる。ポリイソシアネート化合物としては、トリレンジイソシアネート、４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシ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）、イソホロンジイソシアネート、メチルシクロヘキサン２，４（２，６）ジイソシアネート等とこれらを、多価アルコール、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、ポリアルキレングリコール、１，４−ブチレングリコール、ヘキサントリオール等にイソシアネート基が過剰になるように付加した物、ビュ−レットタイプ付加物、イソシアヌル環タイプ付加物等を使用することができる。
【００２０】
これらのポリイソシアネート化合物をブロックさせるために使用するブロック剤としては、例えば、フェノール系、ラクタム系、オキシム系のブロック剤を使用することができる。フェノール系のブロック剤としては、フェノール、クレゾール、ニトロフェノール等を、ラクタム系ブロック剤としては、ε―カプロラクタム、γ―ブチロラクタム、δ―バレロラクタム、β―プロピオラクタム等を、オキシム系ブロック剤としては、アセトキシム、メチルエチルケトオキシム、アセトアルドキシム、ジアセチルモノオキシム、ベンゾフェノンオキシム等を使用することができる。ブロックイソシアネートにおけるイソシアネート含有量は、イソシアネート基換算で１０〜２０重量％である。
【００２１】
本発明の粉体塗料は（Ａ）と（Ｂ）の反応促進触媒（Ｅ）を（Ａ）と（Ｂ）の混合物１００重量部あたり０．１〜１０重量部含有することができる。触媒量が前述の下限未満であると触媒効果を十分に発揮できず、一方、前述の上限を越えると反応が早くなりすぎ希望の塗膜を得にくくなる。反応促進触媒（Ｅ）としては、イミダゾ−ル系化合物、イミダゾリン系化合物、ホスフィン系化合物、ホスホニュウム塩系化合物、４級アンモニュウム塩類化合物を使用することができ、例えば２−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、２−エチルー４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾリン、２−フェニルイミダゾリン、トリフェニルフォスフィン等を使用することができる。
【００２２】
また、本発明の粉体塗料は（Ｃ）と（Ｄ）の反応促進触媒（Ｆ）を（Ｃ）と（Ｄ）の混合物１００重量部あたり０．１〜４重量部含有することができる。触媒量が前述の下限未満であると触媒効果を十分に発揮できず、一方、前述の上限を越えると反応が早くなりすぎ希望の塗膜を得にくくなる。反応促進触媒（Ｆ）としては、錫系化合物を使用することができ、例えばジオクチル錫マレェート、ジオクチル錫メルカプタイド、ジオクチル錫ラウレート、ジブチル錫マレェート、ジブチル錫メルカプタイド、ジブチル錫ラウレート等を使用することができる。
【００２３】
本発明の粉体塗料は、上記したもの以外に、通常粉体塗料で使用される、着色顔料（有機顔料、無機顔料）、体質顔料（沈降性バリウム、炭酸カルシュウム等）、防錆顔料等の顔料類や、流動性調整剤、ブロッキング防止剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、表面調整剤、ワキ防止剤、帯電制御剤、エポキシ樹脂等の添加剤類を含有することができる。
【００２４】
本発明の粉体塗料は、ゲルタイムが比較的低温（１５０℃）で早い成分（Ａ）及び（Ｂ）と、ゲルタイムが比較的高温（１８０℃）で遅い塗膜構成主成分（Ｃ）及び（Ｄ）とを混合することによって、低温で（Ａ）と（Ｂ）の反応が始まり、系全体の粘度が上昇し、エッジカバーの効果を発揮し、その後、塗膜の主成分である（Ｃ）と（Ｄ）の反応が始まり、高温で比較的遅いこの反応によって塗膜の外観を良好なものにすることができる。本発明の粉体塗料は、（Ａ）と（Ｂ）との混合物の１５０℃におけるゲルタイムが４５秒〜１５０秒であることが好ましい。ゲルタイムが１５０℃で４５秒未満では硬化が速すぎ塗膜の外観や密着性不良等の問題が発生し、１５０秒を越えると硬化が遅くエッジを充分にカバーできずにフローしてしまうおそれがある。また、本発明の粉体塗料は、（Ｃ）と（Ｄ）の混合物の１８０℃におけるゲルタイムが２４０秒〜４５０秒であることが好ましい。ゲルタイムが１８０℃で２４０秒未満では（Ａ）と（Ｂ）の硬化後に塗膜を平滑にするための時間が不足し、平滑な塗膜を得ることができず、４５０秒を越えるとフローの時間が長くなり、いくら（Ａ）と（Ｂ）の反応で粘度を上げても２段目の硬化時間が長くなり充分なエッジカバー性を得ることができないおそれがある。
【００２５】
また、本発明の粉体塗料は、１８０℃における０．５グラム、１３ｍｍのペレットフローが３０ｍｍ以下であることが好ましい。ペレットフローが３０ｍｍを越えると、塗料のフロー性が良すぎて充分なエッジカバー性を得ることができないおそれがある。
【００２６】
本発明の粉体塗料の製造方法は、一般の粉体塗料と同様であり、例えば（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の樹脂と、（Ｅ）、（Ｆ）の触媒と、必要により顔料類、添加剤類を、ミキサーなどでプレブレンドし、続いて混練り機で溶融ブレンドした後に、冷却、粗粉砕、微粉砕し、必要な後添加物があれば添加し、分級し粒子径等を調整することによって製造することができる。
【００２７】
本発明の粉体塗料の塗装方法としては、公知の静電粉体塗装方法を用いることができる。例えば、コロナ帯電方式、摩擦帯電方式などを用いる。コロナ帯電方式での荷電量は、それぞれの被塗物である例えば配電盤や分電盤等に合わせて設定する。また、摩擦帯電方式の塗装ガンも、それぞれの被塗物である例えば配電盤や分電盤等に合わせて設定する。塗膜形成は、一般の粉体塗料の焼付硬化方法と同様であり、好適な焼付温度、焼付時間基準として被塗物温度１８０℃で保持時間２０分に合わせて設定する。塗装膜厚は、５０〜１００μｍの範囲が好ましい。
【００２８】
【実施例】
実施例１〜４（本発明例）と比較例１，２の配合組成及び評価結果を、表１に記載する。
【００２９】
【表１】
2004331703.tif 000003
【００３０】
表１中の使用成分の詳細を下記に示す。
2004331703.tif 000004
【００３１】
ゲルタイムは、温度を一定に調整したホットプレート上に、サンプル０．０５ｇを秤取り、ＩＳＯ８１３０−６：１９９２に準拠して測定を行った。
ペレットフローは、サンプル０．５ｇを、直径１３ｍｍのペレットに、３００気圧１０秒掛け作成し、試験板に溶融付着させ、１８０℃に設定した炉に垂直に吊り２０分保持後、試験後ペレットの上部より垂れた先端までの長さ（ｍｍ）を測定した。
エッジカバー性は、９０度のエッジを持った試験板に上記塗装方法で塗装後、光学顕微鏡などでエッジのカバー性を測定し、エッジの膜厚が、平面部の厚さの１５％以上である場合、◎とし、エッジがカバーされていない場合、×とした。
塗膜外観は、表面粗度計（東京精密社製  Ｓｕｒｆｃｏｍ）で測定し、Ｒｍａｘ値が、３μｍ未満を◎、３μｍ以上６μｍ未満を○、６μｍ以上９μｍ未満を△、９μｍ以上を×とした。
【００３２】
図４はテストピースとしての金属鋼板に粉体塗料を焼付け塗装したものの断面図であり、図４（ａ）は本発明例の金属のエッジカバー性を改良した粉体塗料を塗装したものの断面図、図４（ｂ）は比較例の粉体塗料を塗装したものの断面図である。図４（ａ）と図４（ｂ）とを比較すれば明らかなように、本発明の金属のエッジカバー性を改良した粉体塗料を塗装したものでは、金属鋼板７の９０度のエッジの上にも塗膜９が厚く塗装されている。従って、本発明の金属のエッジカバー性を改良した粉体塗料を塗装したものでは、エッジ部にバリがあっても塗膜９で厚くカバーされているため、手を触れても切傷する恐れがなくなるとともに、エッジ部からの錆も生じ難い。
【００３３】
なお、本実施例では金属製品の一例として屋外用分電盤をもって説明したが、本願発明は屋外用分電盤に限定されるものではなく、ＬＡＮ機器等の通信機器やサーバー等を収納するキャビネット等であっても良く、また、屋外用金属製品に限定されるものでもなく、屋内用金属製品でも良く、エッジ部を有するあらゆる金属製品に適用されて、優れた効果を得ることができるものである。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の粉体塗料によれば、１コート（１回塗布）１ベーク（１回焼き付け）の塗装工程であっても、バリを含むエッジ部が塗膜にて厚くカバーされるとともに塗膜面が平滑であるので、生産効率が良好で、外観美にも優れ、手などを切傷する恐れもなく安全が保てるとともに、エッジ部からの錆が生じ難く、それでいて金属鋼板同士の重合部における塗膜の切れ目が生じ難いので金属鋼板同士の重合部からの錆も生じ難い、優れた金属製品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】屋外用分電盤を示す図であり、図１（ａ）は屋外用分電盤の正面図、図１（ｂ）は屋外用分電盤の側面図である。
【図２】屋外用分電盤の扉上部と屋根先端を含む部分断面図である。
【図３】金属鋼板をスポット溶接等にて重ね合わせた接合部に塗装を施した場合の断面図である
【図４】テストピースとしての金属鋼板に粉体塗料を焼付け塗装したものの断面図であり、図４（ａ）は本発明の金属のエッジカバー性を改良した粉体塗料を塗装したものの断面図、図４（ｂ）は比較例の粉体塗料を塗装したものの断面図である。
【図１】
2004331703.tif 000005
【図２】
2004331703.tif 000006
【図３】
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【図４】
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