JP2003286441A - 熱硬化型艶消し粉体水分散液塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】熱硬化型艶消し粉体水分散液塗料組成物を提供
する。 【解決手段】 本発明は、アルキド樹脂、アクリル樹
脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹
脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂、ブロック
イソシアネート樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂、アミ
ド樹脂から選ばれる少なくとも１種の樹脂を基体樹脂成
分とする熱硬化型粉体樹脂組成物を水溶媒中に分散させ
た組成物に平均粒子径０．１〜５μｍのポリエチレンワ
ックス水分散物を艶消し剤として配合することを特徴と
する熱硬化型艶消し粉体水分散液塗料組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、熱硬化型艶消し
粉体水分散液塗料組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】 当産業界では環境規制に
合う低ＶＯＣ（揮発性有機化合物、以下同様の意味を示
す。）の塗料が望まれている。また塗膜の薄膜化、高仕
上がりへの要求も著しい。このような低ＶＯＣの塗料と
して粉体塗料、粒径が１μｍ未満の水性塗料や粒径1〜
５０μmの粉体塗料を水中に分散させた粉体水分散液塗
料等が知られている。

【０００３】これらの塗料の中で粉体塗料は仕上がり向
上の為に微粒子のものを使用すると、静電粉体塗装によ
る塗着効率が大幅に低下するので粒径が5μm以下の粒子
を使用することは難しい。また塗装設備も、粉体専用設
備が必要となり経済的に不利である。

【０００４】また、粒径1μm未満の水性塗料（水性エマ
ルション塗料など）においては、塗膜の仕上がり性が不
十分であり、ワキなどが発生するといった問題がある。

【０００５】それに対し粉体水分散液塗料は、従来の粉
体塗料に比べ微粉で使用でき、塗布したときの粒子のパ
ッキングが緻密になるため、塗面の平滑性が良好であ
る。さらに粉体水分散液塗料では既存の水性塗装設備が
設備で塗装可能であるといった利点がある。また水性塗
料（水性エマルション塗料など）に対し、粒子径が大き
いためワキが発生しにくく、仕上がりも良好である。

【０００６】しかしながら、上記した粉体水分散液塗料
を用いて艶を消す場合、二酸化珪素粉末、硫酸バリウム
粉末、炭酸カルシウム粉末等の無機艶消し剤を配合した
塗料があるが、この塗料により得られた塗膜は、艶消し
剤の種類、粒子径、添加量、添加方法等により艶ムラや
ワレ発生し易くなり、安定した艶消し塗膜が形成しにく
いといった問題点があった。

【０００７】また、このような艶消し剤では、爪などで
引っ掻いた場合の擦傷性が劣るという問題点もあった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】 本発明者等は、上記課
題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、熱硬化型粉
体水分散液塗料組成物に、特定のポリエチレンワックス
水分散物を艶消し剤として配合したものが、安定した艶
消し塗膜を形成し、擦傷性にも優れたものであることを
見い出し、本発明を完成するに至った。

【０００９】本発明は、熱硬化型艶消し粉体水分散液塗
料組成物に、平均粒子径０．１〜５μｍのポリエチレン
ワックス水分散物を艶消し剤として配合することを特徴
とする熱硬化型艶消し粉体水分散液塗料組成物を提供す
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】 以下、本発明について説明す
る。

【００１１】本発明で用いる熱硬化型粉体水分散液塗料
組成物の樹脂成分としては、アルキド樹脂、アクリル樹
脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹
脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂、ブロック
イソシアネート樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂、アミ
ド樹脂を単独で又はそれらを混合して、或いはアロイ化
して使用することができる。特に、混合して使用する場
合に、主鎖となるアルキド樹脂、アクリル樹脂、ポリエ
ステル樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂
と、架橋剤となるメラミン樹脂、ブロックイソシアネー
ト樹脂等とを組み合わせて使用することにより、塗膜の
耐久性を向上させることができるので好ましい。また、
アルキド樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ
素樹脂、シリコン樹脂、アミド樹脂を単独で使用して成
膜させることもできる。

【００１２】上記樹脂必要に応じて着色顔料を添加する
ことができる。着色顔料としては、有機顔料、無機顔料
等が挙げられる。有機顔料としては、例えばアゾ系顔
料、フタロシアニン系顔料、縮合多環系顔料、ニトロソ
系顔料等が挙げられ、無機顔料としては、例えば酸化物
系顔料、フタロシアニン化物、クロム酸塩系顔料、炭素
系顔料、マイカ系顔料、金属粉末顔料等が挙げられる。
これらの顔料は、顔料分散剤によって被覆されてもよ
い。

【００１３】その他、添加剤として、必要に応じて充填
剤、防錆剤、紫外線安定剤、紫外線吸収剤、流動調整
剤、ハジキ防止剤等が配合される。

【００１４】熱硬化型粉体水分散液塗料組成物の製造は
樹脂粒子を水媒体に分散させることで容易に達成され、
その手法は次の通りである。粉体樹脂粒子を水媒体に湿
潤、分散させ且つ塗料として安定に存在させるために、
必要量の界面活性剤と増粘安定剤を予め水媒体に均一に
溶解させる。その後、一次粉砕した粉体樹脂粒子を加
え、攪拌して均一にする。この時、粉体樹脂粒子と共に
水媒体中に混入した気泡を除去することにより、次の二
次分散、粉砕において粉体水分散液塗料組成物の粘度を
容易にアップさせることができ、また水分散液塗料化終
了後の気泡の除去の操作が容易になる。

【００１５】上記の界面活性剤としては、通常のアニオ
ン型界面活性剤や、カチオン型界面活性剤、あるいはノ
ニオン型界面活性剤を単独で、又は２種以上を組み合わ
せて使用することができる。しかし添加量については、
塗膜の耐水性等への悪影響が無いように３％以下の添加
量が好ましい。

【００１６】増粘安定剤を添加する目的は、粉体水分散
液塗料組成物中での粉体樹脂粒子の安定性が保たれるよ
うにすること、塗布した時に粉体水分散液塗料組成物が
被塗装物表面にある程度の厚さまで流れ落ちないように
すること、塗装作業時に粉体水分散液塗料組成物が塗装
機にスムースに供給されるようにすることである。使用
しうる増粘安定剤は、水媒体中で上記の目的を達成し得
る機能を発揮する物で有ればいかなるものでもよく、例
えば、セルロース誘導体、ポリカルボン酸の中和樹脂、
ノニオン系ポリエーテル高分子化合物、ベントナイト鉱
物粉等が使用しうる。これら増粘安定剤の添加量につい
ては、塗膜の機能に及ぼす影響の少ないことが好まし
く、通常は１０重量％以下、好ましくは５重量％以下の
量で使用される。

【００１７】界面活性剤の添加方法としては、通常、最
初に全量を水媒体中に添加した後、粉体樹脂粒子を加え
る方法が好ましい。また、増粘安定剤の添加方法として
は粉体樹脂粒子を二次分散、粉砕した後に、更には、気
泡を除去した後に加えることが好ましい。これは、原色
水分散液塗料の作製手順として、水分散液塗料の粘度が
低い状態で分散から気泡除去の操作までの一連の作業を
実施し、最後の調整時に増粘安定剤を加えて安定化する
方法が、作業も実施し易いし、塗料も安定である。

【００１８】熱硬化型粉体水分散液塗料組成物の製造
は、水媒体中で直接湿式粉砕して塗料化するので、ま
た、必要によっては、塗膜構成成分となる諸原料中に予
め水中分散用の水系界面活性剤や水系増粘剤の一部また
は全部が添加されているので、粉体樹脂粒子が容易に水
媒体中に湿潤し、分散、安定化されることにある。この
結果、従来の相転換法で作成される水分散液塗料や、粉
体塗料を更に微粉砕して得られる微粒子を水性媒体中に
湿潤させて得られる水性分散塗料に比べ、水性湿潤剤の
必要量が少なく、かつ粒子径の小さい粉体樹脂粒子の水
性分散塗料が容易に調製できる。

【００１９】ここで、該熱硬化型粉体水分散液塗料組成
物の粉体粒子径は1μm〜２０μm、好ましくは５μｍ〜
１０μｍの範囲である。

【００２０】ここでの平均粒子径は50％累積粒子径（該
累積粒子径はマイクロトラックFRA(LEEDS & NORTHRUP社
製）を用いて測定した。平均粒子径が５μmよりも小さ
くなると、粘度が急激に高くなり、その取扱が困難にな
り、平均粒子径が１０μmよりも大きくなると、水分散
液塗料が沈降し易くなるので好ましくない。

【００２１】本発明において、上記熱硬化型粉体水分散
液塗料組成物に配合される艶消し剤は、平均粒子径０．
１〜１０μｍ、好ましくは０．５〜８μｍのポリエチレ
ンワックス水分散物である。０．５μｍより小さいと底
艶感が残り、８μｍを超えると艶が消え難く、ムラも生
じ易い。

【００２２】該ポリエチレンワックス水分散物の商品名
としては、HI-DISPERA-101（平均粒子径１．０μm）、
HI-DISPER A-475（平均粒子径２．０μm）、 HI-DISPER
A-113（平均粒子径５．０μm）、 HI-DISPER A-212
（平均粒子径２．５μm）、 HI-DISPERA-332（平均粒子
径２．０μm）、 HI-DISPER A-412（平均粒子径３．０
μm）、 HI-DISPER A-110（平均粒子径５．０μm）、 H
I-DISPER A-329（平均粒子径０．５μm）、 HI-DISPERA
-206（平均粒子径０．５μm）（以上、株式会社岐阜セ
ラック製造所製）等が挙げられる。

【００２３】

【実施例】本発明について、以下に詳細に説明する。本
発明はこれらの例に限定されるものではない。また
「部」は重量基準による。

【００２４】熱硬化型粉体樹脂組成物の製造例 軟化温度１１０℃、水酸基価３０のポリエステル樹脂６
０部、ＮＣＯ＝１５％のε−カプロラクタムブロックイ
ソホロンジイソシアネ−ト化合物９部、酸化チタン顔料
３０部、表面調整剤０．９部、硬化促進剤０．１部を上
記配合物をドライブレンド（ヘンシェルミキサ−）、溶
融混合分散（２軸エクストル−ダ−混練機）、冷却、粗
粉砕、微粉砕（アトマイザ−）、濾過を行って熱硬化型
ポリエステル粉体樹脂組成物を製造した。

【００２５】熱硬化型粉体水分散液塗料組成物の製造例 ステンレス製塗料タンクに水１００部を取り、ＨＬＢ＝
１２のノニオン系界面活性剤０．２部、消泡剤０．５
部、防腐剤０．２を添加し、溶解して水媒体を準備し
た。ここに上記熱硬化型粉体樹脂塗料組成物１００部を
攪拌しながら添加した。これにガラスビーズメジアを加
え、これをバッチ式サンドミルで３０℃に保ちながら、
体積平均粒径が約８μｍとなるまで湿式分散を行ない、
ろ過を経て熱硬化型粉体水分散液塗料組成物を得た。こ
の熱硬化型粉体水分散液塗料組成物１００部に、増粘剤
を１部添加し、該熱硬化型粉体水分散液塗料組成物を得
た。この得られた熱硬化型粉体水分散液塗料組成物の体
積平均粒子径は７．３μｍ、最大粒子径は２２．３μｍ
であった。また、２０℃にて粘度を測定（Ｂ型粘度計：
６０ｒｐｍ）したところ１９８０ｍＰａ・ｓであった。

【００２６】実施例１ 上記熱硬化型粉体水分散液塗料組成物に攪拌しながらHI
-DISPERA-110（株式会社岐阜セラック製造所製、平均粒
子径５．０μｍ、分子量２０００、固形分４０％）を１
０部（分散液の樹脂１００部に対する配合量）添加し、
実施例１の熱硬化型艶消し粉体水分散液樹脂塗料組成物
を得た。

【００２７】実施例２ 実施例１のHI-DISPER A-110の代わりに、HI-DISPER A-2
06（株式会社岐阜セラック製造所製、平均粒子径０．５
μｍ、分子量８００、固形分４０％）を１０部添加し、
実施例２の熱硬化型艶消し粉体艶消し水分散液塗料組成
物を得た。

【００２８】比較例１ 製造例で得た熱硬化型粉体水分散液塗料組成物に攪拌し
ながら平均粒子径８μｍの親水性二酸化珪素粉末を６部
（分散液の樹脂１００部に対する配合量）添加し、比較
例１の熱硬化型艶消し粉体水分散液塗料組成物を得た。

【００２９】比較例２ 実施例１の平均粒子径１．８μｍの親水性シリカ粉末の
代わりに、平均粒子径３．５μｍの親水性二酸化珪素粉
末を６部添加し、比較例１と同様の方法で、比較例２の
熱硬化型艶消し粉体水分散液塗料組成物を得た。

【００３０】以上の実施例及び比較例で得られた塗料を
以下の項目について評価し、表１にまとめた。

【００３１】１．外観評価リン酸亜鉛化成処理を施した
厚さ０．８mmのダル鋼板素材上に各熱硬化型艶消し粉体
水分散液塗料組成物を膜厚が４０μmとなるように水性
塗装設備で静電塗装し、８０℃、１０分プレヒートを行
い、１８０℃で３０分加熱硬化させた。塗面の仕上がり
評価を塗膜の平滑性、艶消し感、について次の基準で評
価した。 ○：良好なもの：若干劣るもの、×：劣るもの。 また、塗膜の艶ムラについて、：ムラがなく良好なも
の、△：艶ムラが認められ劣るもの、×：艶ムラが著し
く認められ劣るもの。

【００３２】２．擦傷性上記のように塗装した塗板を、
常温下で、爪で一度引っ掻き、その傷が生じる程度を次
の基準で評価した。 ○：良好なもの、△：若干劣るもの、×：劣るもの。

【００３３】３．耐衝撃性試験ＪＩＳ Ｋ−５４００
８．３．２（１９９０）耐衝撃性試験に準じ、落錘重量
５００ｇ、撃心の尖端直径１／２インチ、落錘高さ５０
cmの条件にて、２０℃において、塗装板の塗面に衝撃を
加えた。ついで衝撃を加えた部分にセロハン粘着テ−プ
を貼着させ瞬時にテ−プを剥がしたときの塗膜の剥がれ
程度を評価した。 ○：塗面に剥がれが認められない、△：面にわずかの剥
がれが認められる、×：塗面にかなりの剥がれが認めら
れる。

【００３４】４．耐温水性上記のように塗装した塗板を
４０℃の水中に１０日間浸漬し、浸漬後の塗膜外観を評
価した。 ○：塗膜状態に変化がみられないもの、△：わずかのブ
リスターがみられるもの、×：塗膜のブリスターが著し
く、さらに白化が著しいもの。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【発明の効果】艶消し剤として特定のポリエチレンワッ
クス水分散体を使用することにより、艶消し塗膜外観が
良く、また、擦傷性や塗膜の性能等にも優れるといった
顕著な効果を発揮するものである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱硬化型粉体樹脂組成物を水溶媒中に分散
   させた組成物に平均粒子径０．１〜５μｍのポリエチレ
   ンワックス水分散物を艶消し剤として配合することを特
   徴とする熱硬化型艶消し粉体水分散液塗料組成物。
2. 【請求項２】 前記熱硬化型粉体樹脂組成物が、アルキ
   ド樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹
   脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ウレタ
   ン樹脂、ブロックイソシアネート樹脂、フッ素樹脂、シ
   リコン樹脂、アミド樹脂から選ばれる少なくとも１種の
   樹脂を基体樹脂成分とすることを特徴とする請求項１に
   記載の熱硬化型艶消し粉体水分散液塗料組成物。
3. 【請求項３】 前記熱硬化型粉体樹脂組成物が、体積平
   均粒径１〜３０μｍであることを特徴とする請求項１又
   は２に記載の熱硬化型艶消し粉体水分散液塗料組成物。