(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２種以上の色相の異なる粉体塗料を混合塗布することにより均一な色相の塗膜を得る塗装方法に使用される粉体塗料であって、各粉体塗料の重量中位粒径が１〜５０μｍで、重量分布変動係数が５０％以下であり、かつ２種以上の粉体塗料の重量中位粒径の差が１０μｍ未満であることを特徴とする２種以上を組み合わせた粉体塗料。
【請求項２】
２種以上の粉体塗料の帯電量の差が、すべて５．０μＣ／ｇ以内である請求項１記載の粉体塗料。
【請求項３】
請求項１または２記載の２種以上を組み合わせた粉体塗料を用いて混合塗布することを特徴とする均一な色相の塗膜を得る塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２種以上の色相の異なる粉体塗料の混色により均一な色相の塗膜を得る塗装方法に使用される粉体塗料、および該粉体塗料を用いて均一な色相の塗膜を得る塗装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、粉体塗料は、樹脂、硬化剤、添加剤等に所望の色相を出すための数色の顔料を加え、混合した後、溶融混練し、その後、冷却、粉砕、分級することにより、製造されてきた。そのため、粉体塗料としては要求される色相毎に塗料を用意せざるを得ず、その品揃えは膨大な数にのぼっている。また、その調色工程を簡素化するため、特表平４−５０４４３１号公報のごとく、数種の着色粉体を混合した後、粉体塗料として使用することが提案されている。
【０００３】
しかしながら、２種以上の色相の異なる粉体塗料を混合塗布することにより塗膜を得る場合、混合する粉体塗料の種類によっては、均一な色相の塗膜を得ることは容易でないのが実情である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、２種以上の色相の異なる粉体塗料を混色しても均一な塗膜を形成する粉体塗料、および該粉体塗料の組み合わせを提供することにある。本発明の他の目的は、組み合わせられる２種以上の粉体塗料からなる、均一な色相の塗膜を得る塗装方法に使用される粉体塗料組成物を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、本発明の粉体塗料を用いる塗装方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記状況に鑑みて鋭意検討した結果、均一な色相の塗膜を得るには粉体塗料の粒径の調整が重要な因子となることを見いだし、さらに研究を進めた結果、本発明を完成するに至った。
【０００６】
即ち、本発明の要旨は、
（１）  ２種以上の色相の異なる粉体塗料を混合塗布することにより均一な色相の塗膜を得る塗装方法に使用される粉体塗料であって、各粉体塗料の重量中位粒径が１〜５０μｍで、重量分布変動係数が５０％以下であり、かつ２種以上の粉体塗料の重量中位粒径の差が１０μｍ未満であることを特徴とする２種以上を組み合わせた粉体塗料、
（２）  ２種以上の粉体塗料の帯電量の差が、すべて５．０μＣ／ｇ以内である前記（１）記載の粉体塗料、ならびに
（３）  前記（１）または（２）記載の２種以上を組み合わせた粉体塗料を用いて混合塗布することを特徴とする均一な色相の塗膜を得る塗装方法、に関する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、２種以上の色相の異なる粉体塗料の混色により均一な色相の塗膜を得る塗装方法に使用される粉体塗料および、該粉体塗料の組み合わせを提供するものであり、本発明で組み合わされた２種以上の粉体塗料を用いて混合塗布することにより均一な色相の塗膜が得られる。本明細書でいう“均一な”色相の塗膜とは、形成された塗膜の色相が均質であるため、混色した各粉体塗料の色が目視により見分けることができない程度のことを意味する。
【０００８】
本発明の粉体塗料は、樹脂、着色剤、その他必要に応じて配合される硬化剤や各種添加剤からなる。
【０００９】
本発明の粉体塗料に使用される樹脂は従来より知られている樹脂が特に限定されることなく使用可能である。例えば、ポリエチレン、ナイロン樹脂、塩化ビニルなどの非反応性樹脂、エポキシ樹脂／アミン系、エポキシ樹脂／酸無水物系、ポリエステル樹脂／メラミン樹脂系、自己硬化アクリル樹脂、ポリエステル樹脂／エポキシ樹脂系、アクリル樹脂／多塩基酸樹脂系などの反応性バインダー等が使用可能である。例えば、本発明においては、なかでもポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等のバインダー樹脂が好適例として挙げられる。
【００１０】
本発明の粉体塗料に使用される着色剤は、従来より知られている着色剤が特に限定されることなく使用可能であり、粉体塗料の色調に合わせて適宜選択される。例えば、酸化チタン、カーミン６Ｂ、カーボンブラック、銅フタロシアニン、アセト酢酸アリールアミド系モノアゾ黄色顔料、ジスアゾエロー、ピグメントレッド等が挙げられる。その使用量は樹脂１００重量部に対して５〜６０重量部程度が好ましい。
【００１１】
本発明の粉体塗料に必要に応じて使用される硬化剤は、従来より知られている硬化剤が特に限定されることなく使用可能である。例えば、トリス（２，３−エポキシプロピル）イソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等のボリイソシアネート化合物、又はそのプレポリマーの保有する分子末端イソシアネート基をラクタム化合物、オキシム化合物等の慣用ブロック化剤でブロックしたブロッドトイソシアネート系硬化剤；ビスフェノールＡ型ジグリシジルエーテル等のエポキシ系硬化剤；メトキシシロキサンオリゴマー、エトキシシランオリゴマー等のアルコキシシラン系硬化剤；アジピン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド等のポリアジリジン系硬化剤；１，４−ビス（２−オキサゾリニル−２）−ベンゼン、１，２，４−トリス（２−オキサゾリニル−２）−ベンゼン等のオキサゾリン系硬化剤等が挙げられる。これらの硬化剤の配合量は、樹脂中に存在する官能基の量にもよるが、当量比で０．８〜１．２の範囲が好ましい。
【００１２】
本発明の粉体塗料に必要に応じて使用される添加剤は、塗料組成物に用いられるものとして従来より知られている添加剤が特に限定されることなく使用可能である。例えば、アクリレート重合体等の流展剤、各種触媒や有機系スズ化合物等の架橋促進剤、ベンゾイン等のピンホール防止剤等が挙げられる。これらの添加剤は、それぞれ樹脂１００重量部に対して０．１〜５重量部程度使用するのが好ましい。
【００１３】
本発明の粉体塗料を調製するには、まず、前記した樹脂、着色剤等の各種成分を押出機等で溶融混練する。そして冷却後、例えば、ハンマーミル、ジェット衝撃ミル等の粉砕装置を用いて物理的粉砕を行い、ついで空気分級機、マイクロン・クラッシファイアーなどの分級機を用いて分級することにより所望の重量中位粒径を有する粉体塗料を得ることができる。また、本発明においては更に、粉体表面にシリカ、アルミナ、チタニア、またはジルコニア等の流動性調整剤を添加してもよい。
【００１４】
本発明の粉体塗料の重量中位粒径は、移送性や粉砕性の観点から１μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上であり、塗膜および塗装物の外観の観点から５０μｍ以下、好ましくは３０μｍ以下である。ここで、重量中位粒径はマルチサイザー（（株）日科機製）により測定することができる。
【００１５】
また、次式により表される本発明の粉体塗料の重量分布変動係数は、色むらや色分離を防止するために５０％以下、好ましくは４０％以下である。
重量分布変動係数（％）＝標準偏差／重量平均粒径×１００
【００１６】
次に本発明の粉体塗料の組み合わせについて詳細に説明する。
（１）本発明においては、色むらや色分離を防ぐために、２種以上の粉体塗料の重量中位粒径の差をすべて１０μｍ未満、好ましくは５μｍ未満とすることを特徴とする。すなわち、例えば粉体塗料Ａ、Ｂ、Ｃの３種を混合する場合、ＡＢ、ＢＣ、ＡＣ間の重量中位粒径の差がいずれも１０μｍ未満であるのが好ましい。
【００１７】
（２）本発明においては、粉体塗料の帯電量を所定の範囲内に制御することが好ましい。粉体塗料の帯電量を制御する手段としては、着色剤の荷電、樹脂の酸価、アミン価等を調整する方法、四級アンモニウム塩、染料、金属石鹸などの各種の添加剤を添加する方法、流動性の調整のために添加されるシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア等の量で制御する方法などが挙げられる。例えば、酸価の高い樹脂を原料として使用すると負の帯電量が増加する。
【００１８】
本発明において各粉体塗料の帯電量を測定する手段としては、各粉体塗料を所望の塗装方法により一定面積の基板上に混合塗布するときと同じ条件で塗着させた後、基板に塗着させた粉体塗料をエアブロー等により除去する際に基板より流出する電流と塗着した粉体塗料の量を測定する方法が挙げられる。また、簡便な方法としては、各粉体塗料を粉体塗料よりも粒径の大きな多種の粉体と混合した際の帯電量をブローオフ法により測定する方法があるが、実際に粉体塗料を混合塗布するのと同じ装置、同じ条件で、各粉体塗料をそれぞれ塗装し、その帯電量を測定することが望ましい。
【００１９】
本発明においては、混合される２種以上の粉体塗料の帯電量の差は色分離を防ぐために５．０μＣ／ｇ以内であることが好ましく、さらに好ましくは３μＣ／ｇ以内である。即ち、例えば、粉体塗料Ａ、Ｂ、Ｃの３種を混合する場合は、ＡＢ、ＢＣ、ＡＣ間の帯電量の差がいずれも５．０μＣ／ｇ以内であることが好ましい。
【００２０】
本発明において、２種以上の粉体塗料を混合する方法としては、各粉体塗料をヘンシェルミキサー、スーパーミキサー等の高速攪拌機で乾式混合する方法等の、従来より知られている方法がすべて使用可能である。
【００２１】
本発明はさらにこれらの組み合わせにより組み合わせられる２種以上の粉体塗料からなる、均一な色相の塗膜を得る塗装方法に使用される粉体塗料組成物をも提供するものである。
【００２２】
本発明の粉体塗料組成物は、前記した２種以上の粉体塗料を混合する方法と同様にして調製することができる。
【００２３】
本発明の粉体塗料は、２種以上の色相の異なる粉体塗料の混合塗布により均一な色相の塗膜を得る塗装方法に用いられる。即ち、本発明の塗装方法は、前記のようにして組み合わせられた２種以上の色相の異なる粉体塗料を用いて混合塗布することを特徴とする均一な色相の塗膜を得る塗装方法である。この場合、予め２種以上の粉体塗料を混合してなる本発明の粉体塗料組成物を用いてもよく、あるいは本発明により組み合わせられた２種以上の粉体塗料を塗装時に混合しながら塗装してもよい。塗装の手段としては、本発明では特に限定されないが、例えば、静電スプレーを用いる塗装方法、流動浸漬法、プラスチック溶射法、プロバック法等の塗装方法に使用される。また、混色に供される各粉体塗料の使用量は、混色により得られる所望の色相により適宜選択される。
【００２４】
このようにして、本発明の塗装方法により、様々な色相の均一な塗膜および塗装物が得られる。
【００２５】
【実施例】
以下、製造例、実施例および比較例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はかかる実施例等によりなんら限定されるものではない。なお、部とは重量部を意味する。
【００２６】
粉体塗料の製造例１
ポリエステル樹脂（日本エステル社製、ER-8107:酸価＝32.5mgKOH/g)   50 部
ポリエステル樹脂（日本エステル社製、ER-8100:酸価＝65.8mgKOH/g)   42 部
ＴＧＩＣ（日産化学製、ＴＥＰＩＣ−Ｇ）                            8 部
酸化チタン（石原産業社製、タイベークＣＲ−９０）                 18 部
流展剤（ＢＡＳＦ社製、Ａｃｒｏｎａｌ  ４Ｆ）                      1 部
ベンゾイン                                                      0.5 部
上記組成物を、スーパーミキサーにて良く混合した後、ブスーコニーダーを使用して混練し、冷却したのちＰＪＭ粉砕機（日本ニューマチック社製）を使用して粉砕し、重量中位粒径１２．０μｍ、重量分布変動係数３１．５％の粉体を得た。この粉体１００部に、シリカ（日本アエロジル社製、Ｒ９７２）０．３部をヘンシェルミキサーを使用して均一に混合し、粉体塗料（１）を得た。なお、重量中位粒径および重量分布変動係数は、マルチサイザー（（株）日科機製）により測定した。
この粉体を脱脂したスチール板に静電スプレーにて塗装した。得られた塗装板とアースとの間に容量（Ｃ）０．０４７μＦのコンデンサーを繋ぎ、エアブローによって塗装した粉体を除去した。塗装板の重量測定から除去された粉体の重量（Ｍ）は０．０２９５ｇであった。また、粉体の除去によって流出した電荷（Ｑ＝ＣＶ）により生じたコンデンサーの電位差（Ｖ）をエレクトロメーターＴＲ８４１１（（株）アドバンテスト製）を用いて測定したところ、＋７．０２Ｖであった。これより粉体の帯電量（Ｑ／Ｍ）を算出したところ、帯電量は−１１．２μＣ／ｇであった。
【００２７】
粉体塗料の製造例２
ポリエステル樹脂（日本エステル社製、ER-8107:酸価＝32.5mgKOH/g)   50 部
ポリエステル樹脂（日本エステル社製、ER-8100:酸価＝65.8mgKOH/g)   42 部
ＴＧＩＣ（日産化学製、ＴＥＰＩＣ−Ｇ）                            8 部
ジスアゾエロー（大日精化社製、ピグメントイエローＥＣＹ−２１０）  8 部
流展剤（ＢＡＳＦ社製、Ａｃｒｏｎａｌ  ４Ｆ）                      1 部
ベンゾイン                                                      0.5 部
上記組成物を、製造例１と同様にして重量中位粒径１４．１μｍ、重量分布変動係数４０％の粉体を得た。この粉体１００部に、シリカ（日本アエロジル社製、Ｒ９７２）０．３部をヘンシェルミキサーを使用して均一に混合し、粉体塗料（２）を得た。
この粉体について製造例１と同様にして測定した帯電量は−１２．０μＣ／ｇであった。
【００２８】
粉体塗料の製造例３
ポリエステル樹脂（日本エステル社製、ER-8107:酸価＝32.5mgKOH/g)   30 部
ポリエステル樹脂（日本エステル社製、ER-8100:酸価＝65.8mgKOH/g)   62 部
ＴＧＩＣ（日産化学製、ＴＥＰＩＣ−Ｇ）                            8 部
カーミン６Ｂ（住友化学社製、スミカプリント・カーミン６ＢＣ）      8 部
流展剤（ＢＡＳＦ社製、Ａｃｒｏｎａｌ  ４Ｆ）                      1 部
ベンゾイン                                                      0.5 部
上記組成物を、製造例１と同様にして重量中位粒径１８．０μｍ、重量分布変動係数２１．１％の粉体を得た。この粉体１００部に、シリカ（日本アエロジル社製、Ｒ９７２）０．３部をヘンシェルミキサーを使用して均一に混合し、粉体塗料（３）を得た。
この粉体について製造例１と同様にして測定した帯電量は−１０．５μＣ／ｇであった。
【００２９】
粉体塗料の製造例４
ポリエステル樹脂（日本エステル社製、ER-8107:酸価＝32.5mgKOH/g)   50 部
ポリエステル樹脂（日本エステル社製、ER-8100:酸価＝65.8mgKOH/g)   42 部
ＴＧＩＣ（日産化学製、ＴＥＰＩＣ−Ｇ）                            8 部
銅フタロシアニン（山陽色素社製、シアニンブルーＫＲＳ）            5 部
流展剤（ＢＡＳＦ社製、Ａｃｒｏｎａｌ  ４Ｆ）                      1 部
ベンゾイン                                                      0.5 部
上記組成物を、製造例１と同様にして重量中位粒径１３．３μｍ、重量分布変動係数３８％の粉体を得た。この粉体１００部に、シリカ（日本アエロジル社製、Ｒ９７２）０．３部をヘンシェルミキサーを使用して均一に混合し、粉体塗料（４）を得た。
この粉体について製造例１と同様にして測定した帯電量は−７．２μＣ／ｇであった。
【００３０】
粉体塗料の製造例５
ポリエステル樹脂（日本エステル社製、ER-8107:酸価＝32.5mgKOH/g)   30 部
ポリエステル樹脂（日本エステル社製、ER-8100:酸価＝65.8mgKOH/g)   62 部
ＴＧＩＣ（日産化学製、ＴＥＰＩＣ−Ｇ）                            8 部
ジスアゾエロー（大日精化社製、ピグメントイエローＥＣＹ−２１０）  8 部
流展剤（ＢＡＳＦ社製、Ａｃｒｏｎａｌ  ４Ｆ）                      1 部
ベンゾイン                                                      0.5 部
上記組成物を、製造例１と同様にして重量中位粒径２４．０μｍ、重量分布変動係数５１．６％の粉体を得た。この粉体１００部に、シリカ（日本アエロジル社製、Ｒ９７２）０．３部をヘンシェルミキサーを使用して均一に混合し、粉体塗料（５）を得た。
この粉体について製造例１と同様にして測定した帯電量は−１３．２μＣ／ｇであった。
【００３１】
粉体塗料の製造例６
ＰＪＭ粉砕機（日本ニューマチック社製）の空気圧等の製造条件を調整した以外は、製造例２と同様にして重量中位粒径２０．６μｍ、重量分布変動係数６０％の粉体と得た。この粉体１００部に、シリカ（日本アエロジル社製、Ｒ９７２）０．３部をヘンシェルミキサーを使用して均一に混合し、粉体塗料（６）を得た。
この粉体について製造例１と同様にして測定した帯電量は−１０．８μＣ／ｇであった。
【００３２】
実施例１
粉体塗料（１）１０部、粉体塗料（２）４５部及び粉体塗料（３）４５部を、ヘンシェルミキサーを使用して混合した。得られた混合物を、脱脂したスチール板に静電スプレーにて塗装した後、１８０℃で２０分間焼付けて塗膜を得たところ、得られた塗膜は均一な赤色であった。
【００３３】
実施例２
粉体塗料（１）１０部、粉体塗料（２）４５部及び粉体塗料（４）４５部を、ヘンシェルミキサーを使用し混合した。得られた混合物を、実施例１と同様にして塗膜を得たところ、得られた塗膜は均一な緑色であった。
【００３４】
比較例１
粉体塗料（１）１０部、粉体塗料（４）４５部及び粉体塗料（５）４５部を、ヘンシェルミキサーを使用し混合した。得られた混合物を、実施例１と同様にして塗膜を得たところ、得られた塗膜は色分離が目視で確認でき、塗膜として要求を満足するものではなかった。
【００３５】
比較例２
粉体塗料（１）１０部、粉体塗料（４）４５部及び粉体塗料（６）４５部をヘンシェルミキサーを使用し混合した。得られた混合物を、実施例１と同様にして塗膜を得たところ、得られた塗膜は色分離が目視で確認でき、塗膜として要求を満足するものではなかった。
【００３６】
以上の結果が示すように、実施例により得られた塗膜が均一な色相であるのに対し、比較例により得られた塗膜は不均一な色相であることが分かる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、色調の異なる数種の色調の粉体を用意することで、あらゆる色調の粉体を得ることができ、従来のように、数多くの色調の粉体塗料を品揃えする必要がなくなった。