(57)【要約】ベース塗料粉末（Ａ）、フレーク状光輝性顔料（Ｂ）、及び結合剤（Ｃ）を含有する粉体塗料であって、該結合剤（Ｃ）がジシクロペンタジエンとその他の重合性モノマー及び／又はオリゴマーとを共重合させて８０％以上水素添加した水素添加樹脂を含み、該フレーク状光輝性顔料（Ｂ）が結合剤（Ｃ）を介してベース塗料粉末（Ａ）に結合していることを特徴とする粉体塗料、その製造方法、及びその粉体塗料を用いた塗膜形成方法。ムラや肌荒れの発生等がなく意匠性に優れた塗膜を得ることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース塗料粉末（Ａ）、フレーク状光輝性顔料（Ｂ）、及び結合剤（Ｃ）を含有する粉体塗料であって、該結合剤（Ｃ）がジシクロペンタジエンとその他の重合性モノマー及び／又はオリゴマーとを共重合させて８０％以上水素添加した水素添加樹脂を含み、該フレーク状光輝性顔料（Ｂ）が結合剤（Ｃ）を介してベース塗料粉末（Ａ）に結合していることを特徴とする粉体塗料。
【請求項２】
結合剤（Ｃ）の粉体塗料全体に占める割合が０．１〜５質量％である、請求項１に記載の粉体塗料。
【請求項３】
顔料（Ｂ）の粉体塗料全体に占める割合が０．１〜２０質量％である、請求項１又は２に記載の粉体塗料。
【請求項４】
ベース塗料粉末（Ａ）がポリエステル樹脂を含有する塗料粉末である、請求項１〜３のいずれかに記載の粉体塗料。
【請求項５】
ポリエステル樹脂がカルボキシル基を有する、請求項４に記載の粉体塗料。
【請求項６】
ベース塗料粉末（Ａ）が硬化剤としてエポキシド樹脂を含有する塗料粉末である、請求項１〜５のいずれかに記載の粉体塗料。
【請求項７】
ベース塗料粉末（Ａ）が硬化剤としてヒドロキシアルキルアミドを含有する塗料粉末である、請求項１〜５のいずれかに記載の粉体塗料。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載した粉体塗料を製造する方法であって、ベース塗料粉末（Ａ）と顔料（Ｂ）を混合する工程、結合剤（Ｃ）を有機溶媒に溶解した液状結合剤を該混合物に混合する工程、及び乾燥する工程を含むことを特徴とする粉体塗料の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載した粉体塗料を、金属材料よりなる被塗装物に静電粉体塗装して塗膜を形成することを特徴とする塗膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ムラや肌荒れの発生等がなく意匠性に優れた塗膜を得ることができる粉体塗料、その製造方法、及びその粉体塗料を用いた塗膜形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、粉体塗料は、家電製品、自動車部品、車両、事務用品、鋼製家具、建材等の工業用製品分野において屋外又は屋内用途として広く使用されている。このような用途において、近年、高意匠性付与の点からフレーク状光輝性顔料を用いた光輝性仕上げ用粉体塗料の検討が種々行なわれている。
このような粉体塗料の製造方法としては、塗料にアルミニウム等からなるフレーク状顔料を混合する方法、具体的には、フレーク状顔料や着色顔料等の添加剤を含有する塗料用組成物を溶融混練した後、粉砕する方法（混練粉砕法）、及び予め混練粉砕法によりフレーク状顔料を含有しない粉体塗料を製造し、この粉体塗料とフレーク状顔料を混合する方法（ドライブレンド法）などが採用されてきた。
しかしながら、混練粉砕法の場合、混練、すなわち樹脂が溶融する温度でせん断力を与えながら組成物を混ぜ合わせること、により塗膜形成樹脂中にフレーク状顔料を均一に分散させているため、フレーク状顔料が破損しやすいという問題がある。例えば、フレーク状顔料としてアルミニウム粉を用いた場合、溶融混練時に受けるせん断力によりアルミニウム粉が破壊され、アルミニウム粉が黒色又は灰色に変色してしまうという問題である。かかる破損アルミニウム粉を含む粉体塗料を塗装しても、もはや金属光沢を有する光輝性塗膜を得ることはできない。
一方、ドライブレンド法は、樹脂及び必要に応じて着色顔料等の添加剤を配合した粉体塗料用組成物を、予め均一に混練して塗料粒子を得、これとフレーク状顔料とを、塗料中の樹脂を溶融することなく、単純に攪拌混合して粉体塗料を製造する方法である。この方法によれば、フレーク状顔料は高温に曝されることがなく、またせん断力がかけられることもないので、フレーク状顔料を破損することもなく、光輝性粉体塗料を製造することができる。しかしながら、この方法により製造された光輝性粉体塗料では、塗料粒子とフレーク状顔料との結合力が弱いため、塗装作業性と塗膜特性に、いくつかの問題点が生じてくる。すなわち、フレーク状顔料としてアルミニウム粉を使用した場合、コロナ荷電方式の静電塗装機を用いると、粉体塗料中の塗料粒子とアルミニウム粉との帯電特性の違いによって、塗料粒子とアルミニウム粉が分離し、コロナ荷電方式の静電塗装機先端に位置する電圧印加ニードルやその周辺にアルミニウム粉が付着してしまう。その結果、塗膜に含まれるアルミニウム粉の量が光輝性塗料に当初含まれていた量よりも少なくなり、十分な金属光沢を有し、意匠性に優れた塗膜を得ることはできない。パール顔料では、さらに上記現象が顕著になり、意匠性の乏しい塗膜しか得ることができない。また、被塗装体に付着しなかった塗料は、上述したようにフレーク状顔料の含有比率が当初のものよりも低下しており、意匠性が劣るために再利用することができないので、特に大量生産工程では経済的に大きな負担となる。さらに、静電塗装機のニードルやその周辺に付着したアルミニウム粉等の付着物が、静電塗装機先端から剥がれて被塗物に付着すると、塗装面に凸状のブツ（スピット）が形成されて、塗膜外観が著しく損なわれるといった問題を生じる。
こうしたフレーク状光輝性顔料の破損等に由来する問題を解決し、意匠性の高い塗膜を得ることができる塗料製造方法として、塗料粉末とフレーク状光輝性顔料とを混合した後、塗料粉末とフレーク状光輝性顔料とを結合する結合剤を混合する方法が提案されている（例えば、特開２００４−１０７４８７号公報、特開２００４−１７５８１３号公報参照）。
【発明の開示】
【０００３】
これらの方法によれば、塗料粉末とフレーク状光輝性顔料との分離が生じることなく塗装作業性が良好となり、意匠性に優れた塗膜を形成することができるが、塗料粉末の構成樹脂成分の種類によっては形成塗膜にムラや肌荒れが発生し、ツヤ感や平滑感等の仕上がり外観に劣るという不具合があった。
したがって、本発明の目的は、ムラや肌荒れの発生等がなく意匠性に優れた塗膜を得ることができる粉体塗料、その製造方法、及びその粉体塗料を用いた塗膜形成方法を提供することにある。
本発明の粉体塗料は、上記の目的を達成するものであって、ベース塗料粉末（Ａ）、フレーク状光輝性顔料（Ｂ）、及び結合剤（Ｃ）を含有する粉体塗料であって、該結合剤（Ｃ）がジシクロペンタジエンとその他の重合性モノマー及び／又はオリゴマーとを共重合させて８０％以上水素添加した水素添加樹脂を含み、該フレーク状光輝性顔料（Ｂ）が結合剤（Ｃ）を介してベース塗料粉末（Ａ）に結合していることを特徴とする。
本発明によれば、特定の結合剤を用いることによって、塗料粉末の構成樹脂成分の種類によらず、塗料粉末とフレーク状光輝性顔料とが均一に結合され、ムラや肌荒れの発生等がなく意匠性に優れた塗膜を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
本発明において、ベース塗料粉末（Ａ）として使用される「塗料粉末」は、従来から粉体塗料に用いられるものであり、塗膜形成樹脂と、必要に応じて加えられる着色顔料や体質顔料及びその他の添加剤を含有する塗料用組成物を溶融混練後、粉砕し、粉末化したものであって、公知の方法により製造することができる。
当該塗料粉末に用いられる「塗膜形成樹脂」としては、従来から粉体塗料の塗膜形成樹脂として用いられている熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等を使用できるが、熱硬化性樹脂が一般的である。このような「熱硬化性樹脂」としては、例えば、（ｉ）水酸基含有固形樹脂と、当該水酸基と熱により硬化反応する官能基を有する硬化剤との組合せ、（ｉｉ）カルボキシル基含有固形樹脂と、当該カルボキシル基と熱により硬化反応する官能基を有する硬化剤との組合せ、（ｉｉｉ）エポキシ基含有固形樹脂と、当該エポキシ基と熱により硬化反応する官能基を有する硬化剤との組合せを挙げることができる。ここでいう樹脂の「固形」とは、常温で固形状のものであり、好ましくは軟化点が８０〜２００℃のものをいう。また、硬化剤は固形状のものであっても液状であっても構わないが、好ましくは固形状のものを使用する。
「水酸基含有固形樹脂」としては、例えば、水酸基含有アクリル樹脂、水酸基含有ポリエステル樹脂などの公知の粉体塗料に用いられている樹脂を使用することができる。この水酸基含有固形樹脂と組み合わせて使用できる「水酸基と熱により硬化反応する官能基を有する硬化剤」としては、例えば、ブロック化ポリイソシアネート化合物、アミノプラスト樹脂など公知の粉体塗料で用いられている硬化剤が挙げられる。
「カルボキシル基含有固形樹脂」としては、例えば、カルボキシル基含有アクリル樹脂、カルボキシル基含有ポリエステル樹脂などの公知の粉体塗料に用いられている樹脂を使用することができる。このカルボキシル基含有固形樹脂と組み合わせて使用できる「カルボキシル基と熱により硬化反応する官能基を有する硬化剤」としては、例えば、ビスフェノールＡ〜エピクロルヒドリン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ基含有アクリル樹脂などのエポキシ樹脂や、ヒドロキシアルキルアミド化合物などの公知の粉体塗料で用いられている硬化剤が挙げられる。
「エポキシ基含有固形樹脂」としては、例えば、ビスフェノールＡ〜エピクロルヒドリン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ基含有アクリル樹脂などの公知の粉体塗料で用いられている樹脂を使用することができる。このエポキシ基含有固形樹脂と組み合わせて使用できる「エポキシ基と熱により硬化反応する官能基を有する硬化剤」としては、例えば、カルボキシル基含有ポリエステル樹脂、有機酸ポリヒドラジド化合物、イミダゾール化合物、ジシアンジアミド化合物、ポリカルボン酸化合物、酸無水物など公知の粉体塗料で用いられている硬化剤が挙げられる。
上記で例示した熱硬化性樹脂の中でも、塗膜性能（耐候性など）や仕上り性（意匠性、平滑性など）等に優れることから、次の組合せによるものが好適である。
（ｉｉ−１）カルボキシル基含有ポリエステル樹脂とヒドロキシアルキルアミド化合物との組合せ
ここで使用するカルボキシル基含有ポリエステル樹脂としては、樹脂酸価が２０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは約２５〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、軟化点が約５０〜１５０℃、好ましくは約７０〜１４０℃であるものが好ましい。当該カルボキシル基含有ポリエステル樹脂として、具体的には、上記した芳香族又は脂環族ジカルボン酸と、上記した２価アルコール、必要に応じて安息香酸等のモノカルボン酸、（無水）トリメリット酸等の３価以上のカルボン酸、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の３価以上のアルコールとを、上記した酸価の範囲になるように適宜反応させて得られる樹脂を例示することができる。
ヒドロキシアルキルアミド化合物としては、例えば、Ｎ，Ｎ´−ジ（β−ヒドロキシエチル）アセトアミド、ビス（β−ヒドロキシエチル）アジパミド、ビス（β−ヒドロキシプロピル）アジパミド、ビス［Ｎ，Ｎ´−ジ（β−ヒドロキシエチル）］アジパミド、ビス［Ｎ，Ｎ´−ジ（β−ヒドロキシプロピル）］アジパミドなどが好適である。
上記カルボキシル基含有ポリエステル樹脂とヒドロキシアルキルアミド化合物との使用比は、該カルボキシル基含有ポリエステル樹脂のカルボキシル基１つ当たり、β−ヒドロキシルアルキルアミド基０．５〜１．５、好ましくは０．８〜１．２となる範囲が好適である。
（ｉｉ−２）カルボキシル基含有ポリエステル樹脂とエポキシ樹脂との組合せ
ここで使用するカルボキシル基含有ポリエステル樹脂としては、上記（ｉｉ−１）と同様のものを挙げることができる。エポキシ樹脂としては、エポキシ当量が２００〜３０００、好ましくは３００〜２０００であり、軟化点が約２０〜２００℃、好ましくは約３０〜１５０℃であるものが好ましい。当該エポキシ樹脂として、具体的には、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＢ型エポキシ樹脂、アクリル型エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂及び環式脂肪族エポキシ樹脂（シクロヘキセンオキサイド基、トリシクロデセンオキサイド基、シクロペンテンオキサイド基などを含有するエポキシ樹脂）などを挙げることができる。特に、耐候性の観点から、これらのうちアクリル型エポキシ樹脂が好適である。
上記カルボキシル基含有ポリエステル樹脂とエポキシ樹脂との使用比は、該カルボキシル基含有ポリエステル樹脂のカルボキシル基１つ当たり、エポキシ基０．５〜１．５、好ましくは０．８〜１．２となる範囲が好適である。
塗料粉末に用いられる「着色顔料」としては、例えば、二酸化チタン、酸化鉄、弁柄、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、イソインドリノン系顔料、アゾ系顔料、アセトロン顔料、各種焼成顔料等の無機着色顔料または有機着色顔料を挙げることができる。また、塗料粉末に添加される「体質顔料」としては、例えば、炭酸カルシウム、ガラス繊維、シリカ、タルク、硫酸バリウム、カオリン等を挙げることができる。さらに、必要に応じて、亜鉛粉末やトリポリリン酸二水素アルミニウム等の防錆顔料を使用することもできる。因みに、これらの顔料は例示に過ぎず、本発明は上記記載には限定されない。
「添加剤」としては、例えば、表面調整剤、硬化促進剤、タレ防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、染料等が挙げられ、必要に応じて使用することができる。
以上のような樹脂、必要に応じて添加される着色顔料、添加剤等を含有する塗料用組成物を調製し、これらを樹脂が溶融する温度で混練して均一化する。得られた塗料ペレットを粉砕し、分級して、平均粒径１０〜１００μｍ程度、好ましくは２０〜６０μｍのベース塗料粉末を製造する。
本発明において「平均粒径」とは、一般的な粒度分布計によって分級後のベース塗料粉末或いは顔料粒子の粒度分布を測定し、得られた結果により求められる小粒径側からの積算値５０％の粒度（Ｄ５０）をいうものとする。かかる粒度分布は、粒子に光を当てることにより生じる回折や散乱の強度パターンによって測定することができる。これは、当該強度パターンが、粒子の大きさに依存することによる。ここで用いられる粒度分布計としては、例えば、日機装社製のマイクロトラック９２２０ＦＲＡやマイクロトラックＨＲＡ、ベックマンコールター社製のＣＯＵＬＴＥＲ  ＭＵＲＴＩＳＩＺＥＲなどを挙げることができる。その測定方法の例を具体的に説明すると、容器に水３０ｍｌを入れ、さらに中性洗剤を０．０１〜０．１ｇ加えて攪拌した後、測定試料を０．０１〜０．２ｇ入れ、攪拌しながら２分間超音波をかけて分散させ、これを上記粒度分布計により測定すればよい。
本発明においてフレーク状光輝性顔料（Ｂ）は、受けた光を反射して塗膜にメタリック感やパール感（光干渉性模様）等の意匠性を与えるものであれば特に限定はされないが、好ましいものとしては、例えば、アルミニウム粉等の金属粉、ステンレス鋼フレーク等の金属フレーク、雲母、マイカシャスアイアンオキサイド（ＭＩＯ、鱗片状酸化鉄）、ガラスフレーク、パール雲母等のパール顔料よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を挙げることができる。ここで、各光輝性顔料については、従来公知の表面処理がなされたもの、さらには樹脂コーティングアルミニウム粉、シリカコーティングアルミニウム粉、フッ素化合物コーティングアルミニウム粉、チタンコーティング雲母、ハステロイドコーティングガラスフレーク等や、それらをコーティングしたものも含まれる。
上記フレーク状光輝性顔料（Ｂ）は、平均粒径を２μｍ以上、１００μｍ以下にすることが好ましく、更に好ましくは３μｍ以上、８０μｍ以下とする。また、好適な厚さは、０．０１μｍ以上、１０μｍ以下であり、更に好ましくは０．０５μｍ以上、６μｍ以下である。更に具体的には、アルミニウムフレークの場合は、平均粒径を２μｍ以上、５０μｍ以下とし、厚さを０．０５μｍ以上、５μｍ以下にすることが好ましく、パール顔料の場合は、平均粒径を５μｍ以上、７０μｍ以下、厚さを０．１μｍ以上、５μｍ以下にすることが好ましい。
上記顔料（Ｂ）の粉体塗料全体に占める割合は、０．１〜２０質量％、好ましくは０．５〜１５質量％であることが意匠性などの点から望ましい。
本発明において、結合剤（Ｃ）は、ジシクロペンタジエンとその他の重合性モノマー及び／又はオリゴマーとを共重合させて８０％以上水素添加した水素添加樹脂を含むものであり、特に形成塗膜の仕上がりの観点から５０質量％以上、好ましくは６０質量％以上含むことが望ましい。
その他の重合性モノマー及び／又はオリゴマーとしては、ジシクロペンタジエンと共重合可能なＣ４〜Ｃ１０のオレフィン類などが挙げられ、ベース塗料粉末（Ａ）と顔料（Ｂ）との結着能の点から、特にスチレン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、ビニルトルエンなどのスチレン又はスチレン誘導体、そのオリゴマーなどを含むことが好適である。
水素添加樹脂の水素添加率は、形成塗膜の耐候性の点から８０％以上、好ましくは９０％以上であり、さらに好ましくは９５％以上であり、水素添加率は水添前の樹脂と水添後の樹脂の臭素価より得ることができる。なお、臭素価は、ＪＩＳに準拠した方法により測定することができる。また、該水素添加樹脂の軟化点は、約５０〜２００℃、好ましくは約７０〜１５０℃の範囲内であるのが好適である。
上記のような水素添加樹脂としては、例えば、「アイマーブＰ−９０」（水素添加率：１００％、軟化点：９０℃）、「アイマーブＰ−１００」（水素添加率：１００％、軟化点：１００℃）、「アイマーブＰ−１１５」（水素添加率：１００％、軟化点：１１５℃）、「アイマーブＰ−１２５」（水素添加率：１００％、軟化点：１２５℃）、「アイマーブＰ−１４０」（水素添加率：１００％、軟化点：１４０℃）、「アイマーブＳ−１００」水素添加率：９０％、軟化点：１００℃）、「アイマーブＳ−１１０」（水素添加率：９０％、軟化点：１１０℃）、「アイマーブＳ−１２５」（水素添加率：９０％、軟化点：１２５℃）、「アイマーブＳ−１４０」（水素添加率：９０％、軟化点：１４０℃）（以上、出光興産社製）等の市販品が挙げられる。
結合剤（Ｃ）は、上記水素添加樹脂以外に、必要に応じて、例えば、クロマン・インデン系樹脂、テルペン系樹脂、テルペン・フェノール系樹脂、芳香族炭化水素変性テルペン系樹脂、水素添加テルペン系樹脂、水素添加テルペン・フェノール系樹脂、ロジン系樹脂、水素添加ロジンエステル系樹脂、ロジン変性フェノール系樹脂、アルキルフェノール系樹脂、アルキルフェノール・アセチレン系樹脂、アルキルフェノール・ホルムアルデヒド系樹脂、スチレン系樹脂、脂肪族系石油樹脂、脂環族系石油樹脂、共重合系石油樹脂、芳香族系石油樹脂などの樹脂、さらにはポリエチレンワックスなどのワックスを含むことができる。
上記結合剤（Ｃ）の粉体塗料全体に占める割合は、０．１〜５質量％、好ましくは０．５〜３質量％であることが、ベース塗料粉末（Ａ）及び顔料（Ｂ）結合性や、形成塗膜の仕上がり外観などの点から望ましい。
本発明の粉体塗料は、必要や目的に応じて、更に添加剤を含むものであってもよい。そのような添加剤としては、例えば、シリカ粒子や酸化アルミニウム等の塗料流動性を向上させるための添加剤等を挙げることができる。
本発明の粉体塗料を製造する方法は、一般に、ベース塗料粉末（Ａ）と顔料（Ｂ）を混合する工程、結合剤（Ｃ）を有機溶媒に溶解した液状結合剤を該混合物に混合する工程、及び乾燥する工程を含むものである。好適には、先ず塗料構成成分、特にベース塗料粉末と顔料粒子とを十分に混合することが望ましい。当該混合が不十分であると、ベース塗料粉末或いは顔料粒子の偏在が生じ、ベース塗料粉末同士または顔料粒子同士が結合する割合が高くなるため、意匠性の高い塗膜が得られ難くなるからである。
混合方法は、塗料構成成分を十分に混合し得るものであれば特に限定はされないが、機械攪拌型混合機や気流攪拌型混合機を使用して行なうのが一般的である。機械攪拌型混合機を用いた混合条件としては、ベース塗料粉末と顔料粒子等の構成成分を均一に混合することができ、且つ顔料粒子を損傷させない条件が採用される。このような条件を満たす攪拌混合機の回転速度としては、周速３〜６ｍ／ｓが好ましい。
本発明の粉体塗料の製造方法では、ベース塗料粉末と顔料粒子とを均一に混合した後、これらベース塗料粉末と顔料粒子に、結合剤を有機溶媒に溶解した液状結合剤を均一に混合させる。液状結合剤は、ベース塗料粉末と顔料粒子に均一に付着することが必要であり、このような均一付着を達成するためには、液状結合剤の添加を滴下またはスプレーで行なうことが好ましく、特にスプレーで行なうことが好適である。
本発明の粉体塗料の製造方法は、乾燥工程を含む。当該乾燥工程は、液状結合剤中の有機溶剤を揮発させる等により、ベース塗料粉末と顔料粒子との結合を確固たるものにするため行なわれる。該乾燥の手段は、特に限定はされないが、例えば、空気の供給を挙げることができ、製造作業効率を考慮すれば、当該空気としては加熱空気を用いることが好ましい。当該空気の温度は適宜決定すればよいが、少なくとも粉体塗料樹脂成分の軟化点未満であることが必要である。軟化点以上になると樹脂が軟化し、粉体粒子のブロッキングが生じるからである。ここで、本発明における「軟化点」は、例えば、環球式自動軟化点試験器（明峰社製作所社製）を用い、グリセリンの加熱浴で３℃／分の昇温速度で昇温し、試料が軟化して球が落下した時の温度（℃）として測定することができる。乾燥空気の温度としては、一般には２０〜１２０℃を採用でき、更に好適には４０〜１００℃である。また、空気の供給時期も適宜決定すればよいが、例えば、結合剤の添加後に加熱空気を供給し、次いで冷却してもよく、結合剤を添加しつつ加熱空気を供給し、次いで冷却してもよい。
以上のようにして製造される粉体塗料は、静電塗装法、流動浸漬法、吹き付け法、インモールド法等で被塗装体に塗布することができ、熱風炉、赤外炉、誘導加熱炉等で焼き付けることにより、硬化塗膜を形成することができる。
本発明に係る粉体塗料では、ベース塗料粉末と顔料粒子が強く結合しているため、静電塗装法による塗装の際にもこれらの構成成分が分離して、塗装機、特に塗装機先端部分に付着することがなく、安定に塗装作業を行なうことができる。
本発明では、上記粉体塗料を金属材料よりなる被塗装物に静電粉体塗装を行ない、塗膜を形成することができる。
金属材料の種類は特に制限されないが、例えば、最も汎用性の高い鋼や合金鋼などの鉄系金属材料、アルミニウム、ステンレス、亜鉛、スズ、銅、チタン、マグネシウム、真鍮などの非鉄金属材料や合金、さらには亜鉛メッキ鋼板、錫メッキ鋼板などのメッキ金属材料、クロム酸系もしくはリン酸塩系、チタン系、ジルコン系、有機金属塩系、その他のノンクロム系の化成処理を施した表面処理金属材料、陽極酸化処理、封孔処理などが施されたアルミニウム金属材料や合金などを例示することができる。
上記金属材料よりなる被塗装物は、塗装工程を経れば最終製品に到るものであってもよいが、最終製品の部品や製造中間体であってもよく、塗装を要するものであれば、その呼称は問わない。また、「金属材料よりなる」とは、塗装面が主として金属材料により構成されていればよい意であって、表面の一部に樹脂などの金属材料以外のものが存在していてもよく、また表面以外の部分が金属材料以外により構成されていてもよい。
形成される塗膜の膜厚は、焼付け後の膜厚で、通常３０〜２５０μｍであり、好ましくは４０〜１５０μｍの範囲が適当である。粉体塗料の焼付条件は、一般には、金属材料の表面温度が１３０〜３５０℃、好ましくは１４０〜２５０℃の温度で、３０秒〜６０分間、好ましくは１〜５０分間である。
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。尚、例中の「部」及び「％」は、別記しない限り「質量部」及び「質量％」を示す。
粉体塗料の製造
【実施例１】
【０００５】
カルボキシル基含有ポリエステル樹脂「ファインディックＭ８９６２」（大日本インキ化学工業社製、商品名、軟化温度１１２℃、酸価３５ｍｇＫＯＨ／ｇ）９５部、ヒドロキシアルキルアミド硬化剤「ＸＬ−５５２」（エムス社製、商品名、β−ヒドロキシエチルアジパミド）５部を混合し、エクストルーダによって溶融混練し、冷却後、アトマイザーによって微粉砕し、１５０メッシュで濾過して、ベース塗料粉末（Ａ−１）を製造した。
結合剤として、ジシクロペンタジエン系水素添加樹脂「アイマーブＰ−１２５」（出光石油化学株式会社製、商品名、水素添加率１００％、軟化点１２５℃）１部をノルマルヘプタン２０部に溶解させて、結合剤溶液（Ｃ−１）を得た。
上記ベース塗料粉末（Ａ−１）１００部にフレーク状光輝性顔料「ＰＣＦ１４４０」（東洋アルミニウム社製、商品名、樹脂コートアルミニウム粉）４部を添加し、ハイスピードミキサー「ＬＦＳ−ＧＳ−２Ｊ」（深江パウテック株式会社製）で２分間混合した後、混合しながらハイスピードミキサー内に結合剤溶液（Ｃ−１）を噴霧し、さらに２０分間攪拌混合した。その後、ミキサー内のジャケットを３０℃に加温し、真空ポンプで減圧しながら乾燥させた。得られた粉体を目開き１００μｍのスクリーンにかけて、９８．５部の粉体塗料を得た。
【実施例２】
【０００６】
カルボキシル基含有ポリエステル樹脂「ファインディックＭ８９６２」７７部、エポキシ樹脂「ファインディックＡ−２２９−３０」（大日本インキ化学工業社製、商品名、軟化温度１０９℃、エポキシ当量５２５ｇ／ｅｑ）２３部を混合し、エクストルーダによって溶融混練し、冷却後、アトマイザーによって微粉砕し、１５０メッシュで濾過して、ベース塗料粉末（Ａ−２）を製造した。
得られたベース塗料粉末（Ａ−２）を使用した以外は実施例１と同様にして、粉体塗料を得た。
比較例１
結合剤として、テルペン・フェノール系水素添加樹脂「ＹＳ−ポリスターＴＨ−１３０」（ヤスハラケミカル社製、軟化点１３０℃）１部をノルマルヘプタン２０部に溶解させて、結合剤溶液（Ｃ−２）を得た。
得られた結合剤溶液（Ｃ−２）を使用した以外は実施例１と同様にして、粉体塗料を得た。
比較例２
結合剤として、水添テルペン樹脂「クリアロンＰ−１２５」（ヤスハラケミカル社製、軟化点１２５℃）１部をノルマルヘプタン２０部に溶解させて、結合剤溶液（Ｃ−３）を得た。
得られた結合剤溶液（Ｃ−３）を使用した以外は実施例１と同様にして、粉体塗料を得た。
比較例３
結合剤として、ジシクロペンタジエン系樹脂「マルカレッツＭ−８４５Ａ」（丸善石油化学社製、商品名、軟化点１４５℃、水素添加されていない）１部をノルマルヘプタン２０部に溶解させて、結合剤溶液（Ｃ−４）を得た。
得られた結合剤溶液（Ｃ−４）を使用した以外は実施例１と同様にして、粉体塗料を得た。
比較例４
結合剤を使用しなかった以外は実施例１と同様にして、粉体塗料を得た。
【実施例３】
【０００７】
結合剤として、ジシクロペンタジエン系水素添加樹脂「アイマーブＰ−１２５」１部、及び水素添加テルペン樹脂「クロリアンＰ−１２５」０．５部をノルマルヘプタン１９．５部に溶解させた結合剤溶液（Ｃ−５）を得た。
得られた結合剤溶液（Ｃ−５）を使用した以外は実施例１と同様にして、粉体塗料を得た。
【実施例４】
【０００８】
結合剤溶液（Ｃ−５）を使用した以外は実施例２と同様にして、粉体塗料を得た。
塗装試験
上記の実施例及び比較例で得られた各粉体塗料を用いて、リン酸亜鉛で化成処理を施したＳＰＣＣ鋼板（０．８×７０×１５０ｍｍ）に硬化膜厚が約５０μｍになるように静電粉体塗装し、１８０℃で３０分間加熱して、試験塗板を作成した。得られた各試験塗板を下記の評価試験に供した。結果を表１に示す。なお、表１に記載の配合量は質量部で配合した量である。
評価試験方法
仕上り外観：各試験塗板の塗膜面の仕上り外観を、ツヤ感、平滑感について次の基準で評価した。
○：良好、△：やや不良、×：不良
またメタリック感については次の基準で評価した。
○：メタリックムラや肌荒れがなく均一な状態、△：メタリックムラや肌荒れがやや発生、×：メタリックムラや肌荒れがかなり発生しメタリック感が乏しい
耐候性：各試験塗板をサンシャインウェザオメータで５００時間試験に供し、その後４０℃の水に１２０時間浸漬し、引上げ直後の塗面を目視で評価した。
○：良好、△：やや不良（黄変、チョーキング等やや有り）、×：不良（黄変、チョーキング等が著しい）
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【０００９】
本発明は、ムラや肌荒れの発生等がなく意匠性に優れた塗膜を得ることを可能にするので、産業上有用である。
【国際調査報告】
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