JP2008081670A - Powder coating composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粉体塗料組成物に関する。 The present invention relates to a powder coating composition.
粉体塗料としては、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等をメインバインダーとしたものが、家電、自動車用部品、建材等の多くの分野で使用されている。 As a powder coating material, an epoxy resin, a polyester resin or the like as a main binder is used in many fields such as home appliances, automotive parts, and building materials.
しかし、粉体塗料においては、例えば、ノンクロメート処理を行った金属基材上に塗装する場合に、充分な密着性、耐食性、耐水性、平滑性等の物性を得ることが必要となる場合がある。このような粉体塗料においては、メインバインダーだけではなく添加剤によって塗膜の物性を改善することも行われている(特許文献1)。 However, in powder coatings, it may be necessary to obtain sufficient physical properties such as adhesion, corrosion resistance, water resistance, and smoothness when, for example, coating is performed on a non-chromated metal substrate. is there. In such a powder coating, physical properties of a coating film are improved not only by a main binder but also by an additive (Patent Document 1).
粉体塗料の用途の一例としては、アルミホイール塗装用のプライマー塗料がある。このような用途においては、ノンクロメート処理基材に塗布した際の切削加工性、密着性、平滑性等の物性を良好なものとすることが求められている。すなわち、近年クロメート処理が制限されつつあることから、ノンクロメート処理されたアルミニウム基材上に良好な物性を有する塗膜を形成することも求められている。 An example of the application of the powder coating is a primer coating for aluminum wheel coating. In such applications, it is required to improve physical properties such as cutting workability, adhesion, and smoothness when applied to a non-chromate treated substrate. That is, since chromate treatment is being restricted in recent years, it is also required to form a coating film having good physical properties on a non-chromate treated aluminum substrate.
特許文献2又は特許文献3には、アルミニウム部材上に形成されたエポキシポリエステル系ハイブリッド粉体塗料からなるプライマー層と、上記プライマー層上に形成されたアクリルハイソリッドメタリック塗料からなるベースコート層と、上記ベースコート層上に形成されたアクリル系粉体クリヤー塗料からなるトップコート層又はアクリルハイソリッド塗料からなるクリアコート層とを有する耐候性塗膜が開示されている。 Patent Document 2 or Patent Document 3 includes a primer layer made of an epoxy polyester hybrid powder paint formed on an aluminum member, a base coat layer made of an acrylic high solid metallic paint formed on the primer layer, and the above A weather-resistant coating film having a top coat layer made of an acrylic powder clear paint or a clear coat layer made of an acrylic high solid paint formed on a base coat layer is disclosed.
特許文献4には、アルミニウム部材表面に形成されたエポキシ系クリヤー塗料からなるプライマー層と、上記プライマー層上に形成されたアクリル系カラークリヤー塗料からなるベースコート層と、上記ベースコート層上に形成されたアクリル系クリヤー塗料からなるトップコート層とを有する耐候性塗膜を形成してなるアルミニウム部材が開示されている。 In Patent Document 4, a primer layer made of an epoxy clear paint formed on the surface of an aluminum member, a base coat layer made of an acrylic color clear paint formed on the primer layer, and a base coat layer formed on the base coat layer. An aluminum member formed by forming a weather-resistant coating film having a topcoat layer made of an acrylic clear paint is disclosed.
しかし、これらは、クロメート処理したアルミニウム部材上に形成された塗膜の耐候性や耐食性について検討しているのであって、ノンクロメート処理基材に形成される塗膜の切削加工性については検討されていない。
本発明は、上記に鑑み、アルミホイール塗装の分野において、通常の塗膜物性を維持しつつ、特に切削加工性に優れた塗膜を与え、ノンクロメート処理後の基材に適用した場合にも優れた塗膜を得ることができ、例えば、アルミホイール用プライマー粉体塗料として好適に使用することができるような粉体塗料組成物を提供することを目的とするものである。 In view of the above, in the field of aluminum wheel coating, the present invention provides a coating film particularly excellent in cutting workability while maintaining normal coating film properties, and is also applied to a substrate after non-chromate treatment. An object of the present invention is to provide a powder coating composition that can provide an excellent coating film and that can be suitably used, for example, as a primer powder coating for aluminum wheels.
本発明は、ポリエステル樹脂を構成する全酸成分の70モル%以上がテレフタル酸及びイソフタル酸からなり、固形分酸価が10〜100mgKOH/g固形分であるポリエステル樹脂(i)と、エポキシ当量が100〜4000mgKOH/g固形分のエポキシ樹脂(ii)からなる粉体塗料粒子からなる粉体塗料組成物であり、上記ポリエステル樹脂(i)と上記エポキシ樹脂(ii)の混合比は固形分質量比で2/8〜8/2の範囲であり、上記粉体塗料粒子は、可撓性樹脂(iii)を更に含有し、上記可撓性樹脂(iii)は、上記ポリエステル樹脂(i)と上記エポキシ樹脂(ii)の合計固形分100質量%に対して1〜12質量%であり、数平均分子量3万〜10万であることを特徴とする粉体塗料組成物である。 In the present invention, a polyester resin (i) in which 70 mol% or more of the total acid components constituting the polyester resin are composed of terephthalic acid and isophthalic acid, and the solid content acid value is 10 to 100 mgKOH / g solid content, and the epoxy equivalent is It is a powder coating composition comprising powder coating particles comprising 100 to 4000 mg KOH / g solid epoxy resin (ii), and the mixing ratio of the polyester resin (i) and the epoxy resin (ii) is a solid mass ratio. The powder coating particle further contains a flexible resin (iii), and the flexible resin (iii) includes the polyester resin (i) and the above It is 1-12 mass% with respect to 100 mass% of total solid content of an epoxy resin (ii), It is a number average molecular weight 30,000-100,000, It is a powder coating composition characterized by the above-mentioned.
上記可撓性樹脂(iii)は、ポリカプロラクトンであることが好ましい。
上記粉体塗料粒子の粒径は25〜35μmであることが好ましい。
上記粉体塗料組成物は、アルミホイール塗装用プライマー粉体塗料であることが好ましい。
The flexible resin (iii) is preferably polycaprolactone.
The particle size of the powder coating particles is preferably 25 to 35 μm.
The powder coating composition is preferably a primer powder coating for aluminum wheel coating.
本発明はまた、上述の粉体塗料組成物をアルミホイールに塗布する工程、及び、焼き付ける工程を有するアルミホイールの塗装方法であって、上記焼き付ける工程は、150〜170℃で行うことを特徴とするアルミホイールの塗装方法である。
上記アルミホイールの塗装方法は、上述したアルミホイールの塗装方法によって形成された塗膜の上に、中塗り塗料を塗布する工程及び上塗り塗料を塗布する工程を更に有することが好ましい。
本発明はまた、上述のアルミホイールの塗装方法により塗装されてなることを特徴とするノンクロメート表面処理アルミホイール塗装品でもある。
以下に、本発明を詳細に説明する。
The present invention is also an aluminum wheel coating method comprising a step of applying the powder coating composition to an aluminum wheel and a step of baking, wherein the baking step is performed at 150 to 170 ° C. This is a method of painting aluminum wheels.
The aluminum wheel coating method preferably further includes a step of applying an intermediate coating and a step of applying a top coating on the coating film formed by the above-described aluminum wheel coating method.
The present invention is also a non-chromate surface-treated aluminum wheel coated product characterized by being coated by the above-described aluminum wheel coating method.
The present invention is described in detail below.
本発明の粉体塗料組成物は、ポリエステル樹脂と、エポキシ樹脂とが特定比で混合された粉体塗料組成物であり、更に特定の分子量を有する可撓性樹脂を特定量含有する粉体塗料粒子からなるものである。すなわち、可撓性樹脂を配合することによって、密着性、耐水性、耐食性、耐チッピング性等の通常の塗膜の性能を維持しつつ、切削加工性にも優れた塗膜を形成することができる粉体塗料組成物を得るものである。 The powder coating composition of the present invention is a powder coating composition in which a polyester resin and an epoxy resin are mixed in a specific ratio, and further includes a specific amount of a flexible resin having a specific molecular weight. It consists of particles. That is, by blending a flexible resin, it is possible to form a coating film excellent in cutting workability while maintaining the performance of a normal coating film such as adhesion, water resistance, corrosion resistance, and chipping resistance. The powder coating composition which can be obtained is obtained.
可撓性樹脂(iii)は、形成された塗膜に可撓性を付与することができるような樹脂であり、例えば、脂肪族ポリエーテル、脂肪族ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド樹脂等を挙げることができる。特に、ポリカプロラクトンであることが好ましい。上記ポリカプロラクトンは、数平均分子量が3万〜10万である。数平均分子量が3万未満であると、耐食性、切削加工性、耐チッピング性に効果がないという問題を生じる場合があり、10万を超えると、外観(平滑性)低下という問題を生じる場合がある。
上記ポリカプロラクトンは、塗料の物性に悪影響を与えない程度に多塩基酸、多価アルコール、ヒドロキシカルボン酸、ラクトン等によって変性したものであっても構わない。
The flexible resin (iii) is a resin that can impart flexibility to the formed coating film, and examples thereof include aliphatic polyethers, aliphatic polyesters, polyurethanes, and polyamide resins. it can. In particular, polycaprolactone is preferable. The polycaprolactone has a number average molecular weight of 30,000 to 100,000. When the number average molecular weight is less than 30,000, there may be a problem that the corrosion resistance, cutting workability, and chipping resistance are not effective. When the number average molecular weight exceeds 100,000, there may be a problem that the appearance (smoothness) is deteriorated. is there.
The polycaprolactone may be modified with polybasic acid, polyhydric alcohol, hydroxycarboxylic acid, lactone or the like to the extent that the physical properties of the paint are not adversely affected.
上記ポリカプロラクトンは、市販のものを使用することもできる。市販のポリカプロラクトンとしては、例えば、プラクセルH5、プラクセルH7(ダイセル化学社製)等を挙げることができる。 Commercially available polycaprolactone can also be used. Examples of commercially available polycaprolactone include Plaxel H5, Plaxel H7 (manufactured by Daicel Chemical Industries), and the like.
上記可撓性樹脂(iii)は、本発明の粉体塗料組成物において、上記ポリエステル樹脂(i)とエポキシ樹脂(ii)の合計固形分100質量%に対して下限1質量%、上限12質量%で配合されるものである。配合量が1質量%未満であると、充分に塗膜物性を改善することができない。12質量%を超えると、塗膜物性(硬化性)の低下だけでなく、塗料安定性(耐ブロッキング性)の低下という問題を生じる。上記下限は2質量%であることが好ましく、上記上限は10質量%であることが好ましい。 In the powder coating composition of the present invention, the flexible resin (iii) has a lower limit of 1% by mass and an upper limit of 12% by mass with respect to 100% by mass of the total solid content of the polyester resin (i) and the epoxy resin (ii). %. When the blending amount is less than 1% by mass, the physical properties of the coating film cannot be sufficiently improved. If it exceeds 12% by mass, not only the physical properties of the coating film (curability) will be lowered, but also the problem of the coating stability (blocking resistance) will be lowered. The lower limit is preferably 2% by mass, and the upper limit is preferably 10% by mass.
本発明の粉体塗料組成物で用いる、ポリエステル樹脂(i)は、以下の通りである。
上記ポリエステル樹脂(i)は、樹脂固形分酸価が下限10mgKOH/g固形分、上限100mgKOH/g固形分(以下同様)である。上記酸価が10mgKOH/g固形分未満である場合は、硬化性が低下し、機械的物性が低下するおそれがあり、一方、100mgKOH/g固形分より大きい場合は得られる塗膜の耐水性が低下するおそれがある。上記下限は、15mgKOH/g固形分であることが好ましく、20mgKOH/g固形分であることがより好ましい。上記上限は、80mgKOH/g固形分であることが好ましく、60mgKOH/g固形分であることがより好ましい。
The polyester resin (i) used in the powder coating composition of the present invention is as follows.
The polyester resin (i) has a resin solid content acid value of a lower limit of 10 mgKOH / g solid content and an upper limit of 100 mgKOH / g solid content (hereinafter the same). When the acid value is less than 10 mg KOH / g solid content, the curability may be lowered and the mechanical properties may be reduced. On the other hand, when the acid value is greater than 100 mg KOH / g solid content, May decrease. The lower limit is preferably 15 mg KOH / g solid content, and more preferably 20 mg KOH / g solid content. The upper limit is preferably 80 mg KOH / g solids, and more preferably 60 mg KOH / g solids.
また、上記ポリエステル樹脂(i)は、軟化点が下限80℃、上限150℃であることが好ましい。上記軟化点が80℃より低い場合は、耐ブロッキング性が低下するおそれがあり、150℃より高い場合は、得られる塗膜の平滑性が低下するおそれがある。上記下限は90℃であることがより好ましく、上記上限は130℃であることがより好ましい。 The polyester resin (i) preferably has a softening point of a lower limit of 80 ° C. and an upper limit of 150 ° C. When the said softening point is lower than 80 degreeC, there exists a possibility that blocking resistance may fall, and when higher than 150 degreeC, there exists a possibility that the smoothness of the coating film obtained may fall. The lower limit is more preferably 90 ° C, and the upper limit is more preferably 130 ° C.
上記ポリエステル樹脂(i)は、重量平均分子量が下限3000、上限70000であることが好ましい。上記重量平均分子量が、3000より小さい場合には、得られる塗膜の性能及び物性が低下するおそれがあり、一方、70000より大きい場合は、得られる塗膜の平滑性、外観が低下するおそれがある。上記下限は、4000であることがより好ましく、上記上限は、50000であることがより好ましい。 The polyester resin (i) preferably has a weight average molecular weight of a lower limit of 3000 and an upper limit of 70000. If the weight average molecular weight is less than 3000, the performance and physical properties of the resulting coating film may be reduced. On the other hand, if it is greater than 70000, the smoothness and appearance of the resulting coating film may be reduced. is there. The lower limit is more preferably 4000, and the upper limit is more preferably 50000.
なお、本発明における樹脂固形分の酸価は、JIS K 0070、また、軟化点はJIS K 2207にそれぞれ準拠した方法により決定することができる。また、本発明における重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によるポリスチレン換算した値である。 In addition, the acid value of the resin solid content in the present invention can be determined by a method based on JIS K 0070, and the softening point can be determined by a method based on JIS K 2207. In addition, the weight average molecular weight and the number average molecular weight in the present invention are values converted to polystyrene by gel permeation chromatography (GPC).
上記ポリエステル樹脂(i)は、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通常の方法により縮重合することにより得ることができる。それぞれの成分及び縮重合の条件を選択することにより、上記の物性値及び特数値を有するポリエステル樹脂(i)を得ることができる。 The polyester resin (i) can be obtained by polycondensation by an ordinary method using an acid component containing a polyvalent carboxylic acid as a main component and an alcohol component containing a polyhydric alcohol as a main component. By selecting the respective components and the conditions for condensation polymerization, a polyester resin (i) having the above physical property values and special values can be obtained.
上記酸成分としては、全酸成分中に占めるテレフタル酸とイソフタル酸の合計の割合は70モル%以上であり、好ましくは75モル%以上、より好ましくは、80モル%以上である。上記合計割合の範囲であると、耐久性、物性、価格の点で好ましい。ここで、酸成分としてテレフタル酸とイソフタル酸の合計の割合を70モル%以上用いる場合を、特にこれらを主原料として用いることを意味する。
上記テレフタル酸とイソフタル酸含有量の上限については、ポリエステル樹脂の調製に使用する酸成分の全量をテレフタル酸及び/又はイソフタル酸としても良い。また、耐候性を特に向上させたい場合は、全酸成分中に占めるイソフタル酸の割合は70モル%以上、好ましくは80モル%以上、より好ましくは90モル%以上である。ここで、全酸成分中に占めるイソフタル酸の割合を70モル%以上用いることは、イソフタル酸を主原料として用いることを意味する。
As said acid component, the ratio of the total of the terephthalic acid and isophthalic acid which occupies in all the acid components is 70 mol% or more, Preferably it is 75 mol% or more, More preferably, it is 80 mol% or more. When the total ratio is within the above range, it is preferable in terms of durability, physical properties, and price. Here, when the total proportion of terephthalic acid and isophthalic acid is used as the acid component by 70 mol% or more, it means that these are used as the main raw materials.
About the upper limit of the said terephthalic acid and isophthalic acid content, it is good also considering the whole quantity of the acid component used for preparation of a polyester resin as a terephthalic acid and / or isophthalic acid. When the weather resistance is particularly desired to be improved, the proportion of isophthalic acid in the total acid component is 70 mol% or more, preferably 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more. Here, the use of 70 mol% or more of isophthalic acid in the total acid component means that isophthalic acid is used as a main raw material.
上記ポリエステル樹脂に使用できるその他の酸成分としては、特に限定されず、例えば、フタル酸、トリメリット酸及びこれらの無水物、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及びこれらの無水物、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸、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及びこれらの無水物などを挙げることができる。その他に、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン等のラクトン類並びにこれらに対応するヒドロキシカルボン酸類、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等を挙げることができる。 Other acid components that can be used in the polyester resin are not particularly limited, and examples thereof include fragrances such as phthalic acid, trimellitic acid and anhydrides thereof, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, and 2,7-naphthalenedicarboxylic acid. And saturated aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, and anhydrides thereof. . In addition, lactones such as γ-butyrolactone and ε-caprolactone, and corresponding hydroxycarboxylic acids, aromatic oxymonocarboxylic acids such as p-oxyethoxybenzoic acid, and the like can be mentioned.
上記アルコール成分としては、特に限定されず、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,5−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、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アルキレンオキシド付加物、ビスフェノールSアルキレンオキシド付加物、1,2−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−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、1,4−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、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ジオール、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挙げることができる。上記アルコール成分は2種以上であってもよい。 The alcohol component is not particularly limited. For example, ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,5-hexanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, bisphenol A alkylene oxide adduct, bisphenol S alkylene oxide adduct, 1,2-propanediol, neopentyl glycol, 1,2-butanediol, 1,3 -Butanediol, 1,2-pentanediol, 2,3-pentanediol, 1,4-pentanediol, 1,4-hexanediol, 2,5-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,2-dodecanediol, 1 Diols of 2 octadecanediol etc., trimethylol propane, glycerine, may be mentioned polyhydric alcohols such trivalent or more such as pentaerythritol and the like. Two or more alcohol components may be used.
上記ポリエステル樹脂は、2種以上の複合物であってもよい。その場合、上記の物性値及び特数値は、複合物全体としての値を意味する。 The polyester resin may be a composite of two or more. In that case, the above-mentioned physical property values and special values mean values as a whole composite.
本発明の粉体塗料組成物で用いる、エポキシ樹脂(ii)は以下の通りである。
上記エポキシ樹脂(ii)としては、例えば、1分子内に平均1.1個以上のエポキシ基を有するものを挙げることができ、例えば、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、ビスフェノール型エポキシ樹脂(A型、B型、F型等)、水素添加ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型フェノール樹脂とビスフェノール型エポキシ樹脂(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型エポキシ樹脂(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及び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類、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及び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類、p−オキシ安息香酸や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、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(3,4−エポキシシクロヘキサン)カルボキシレート等の脂環式エポキシ化合物類、トリグリシジルイソシアヌレート(TGIC)及びその誘導体等が用いられる。
The epoxy resin (ii) used in the powder coating composition of the present invention is as follows.
Examples of the epoxy resin (ii) include those having an average of 1.1 or more epoxy groups in one molecule, such as a reaction product of a novolak type phenol resin and epichlorohydrin, a bisphenol type epoxy. Resin (A type, B type, F type, etc.), hydrogenated bisphenol type epoxy resin, reaction product of novolac type phenol resin and bisphenol type epoxy resin (A type, B type, F type, etc.) and epichlorohydrin, novolac type Reaction product of phenol resin and bisphenol type epoxy resin (A type, B type, F type, etc.), reaction product of cresol compound such as cresol novolak and epichlorohydrin, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol , Polyethylene glycol, polypropylene glycol Carboxylic acids such as glycidyl ethers, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, phthalic acid, terephthalic acid, hexahydrophthalic acid and trimellitic acid obtained by the reaction of alcohol compounds such as sulfur, neopentyl glycol and glycerol with epichlorohydrin Glycidyl esters obtained by reaction of a compound with epichlorohydrin, reaction products of hydroxycarboxylic acid such as p-oxybenzoic acid and β-oxynaphthoic acid with epichlorohydrin, 3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl-3 , 4-epoxy-6-methylcyclohexanecarboxylate, alicyclic epoxy compounds such as 3,4-epoxycyclohexylmethyl (3,4-epoxycyclohexane) carboxylate, triglycidyl isocyanurate (TG) IC) and derivatives thereof.
上記エポキシ樹脂(ii)のエポキシ当量は、下限100mgKOH/g固形分、上限4000mgKOH/g固形分である。上記エポキシ当量が100mgKOH/g固形分より小さい場合は、塗料の貯蔵安定性が低下するおそれがあり、4000mgKOH/g固形分より大きい場合は、塗膜の耐水性が低下するおそれがある。なお、本発明におけるエポキシ当量はJIS K 7236により決定することができる。上記下限は100mgKOH/g固形分であることが好ましく、上記上限は2000mgKOH/g固形分であることが好ましい。 The epoxy equivalent of the epoxy resin (ii) has a lower limit of 100 mgKOH / g solids and an upper limit of 4000 mgKOH / g solids. If the epoxy equivalent is less than 100 mg KOH / g solids, the storage stability of the paint may be reduced, and if it is greater than 4000 mg KOH / g solids, the water resistance of the coating may be reduced. In addition, the epoxy equivalent in this invention can be determined by JISK7236. The lower limit is preferably 100 mg KOH / g solids, and the upper limit is preferably 2000 mg KOH / g solids.
上記エポキシ樹脂(ii)は、市販品を使用することもできる。上記エポキシ樹脂(ii)の市販品の例としては、エポトートYD−128、エポトートYD−014、エポトートYD019、ST−5080、ST−5100、ST4100D(いずれも、東都化成社製)、EHPA−3150(ダイセル化学工業社製)、アラルダイトCY179(日本チバガイギー社製)、デナコールEX−711(ナガセ化成工業社製)、エポトートYDPN−639、エポトートYDCN701、エポトートYDCN701(いずれも、東都化成社製)、エピクロンN−680、エピクロンN−695、エピクロンHP−4032、エピクロンHP−7200H(いずれも、大日本インキ化学工業社製)、アラルダイト PT 810、アラルダイト PT 910(日本チバガイギー社製)、TEPIC(日産化学工業社製)などが挙げられる。 A commercial item can also be used for the said epoxy resin (ii). Examples of commercially available products of the epoxy resin (ii) include Epototo YD-128, Epototo YD-014, Epototo YD019, ST-5080, ST-5100, ST4100D (all manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), EHPA-3150 ( Daicel Chemical Industries, Ltd.), Araldite CY179 (Nippon Ciba-Geigy Corporation), Denacor EX-711 (Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd.), Epototo YDPN-639, Epototo YDCN701, Epototo YDCN701 (all manufactured by Toto Kasei), Epicron N -680, Epicron N-695, Epicron HP-4032, Epicron HP-7200H (all manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Araldite PT 810, Araldite PT 910 (Nihon Ciba Geigy), TEPIC (Nissan) Industry Co., Ltd.), and the like.
本発明の粉体塗料組成物において、上記ポリエステル樹脂と上記エポキシ樹脂との混合比は、樹脂固形分質量比で2/8〜8/2の範囲である。
上記混合比が2/8より小さい場合、充分な塗膜物性が得られないおそれがあり、8/2を超えると、同じく塗膜物性の低下のおそれがある。上記混合比は、3/7〜7/3であることがより好ましい。
In the powder coating composition of the present invention, the mixing ratio of the polyester resin and the epoxy resin is in the range of 2/8 to 8/2 in terms of resin solids mass ratio.
When the mixing ratio is less than 2/8, there is a possibility that sufficient physical properties of the coating film may not be obtained. When the mixing ratio exceeds 8/2, there is a possibility that the physical properties of the coating film may be lowered. The mixing ratio is more preferably 3/7 to 7/3.
本発明の粉体塗料組成物は、必要に応じて表面調整剤、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、ワキ防止剤、帯電制御剤等の各種添加剤を含んでいても良い。 The powder coating composition of the present invention may contain various additives such as a surface conditioner, a plasticizer, an ultraviolet absorber, an antioxidant, a wax inhibitor, and a charge control agent as necessary.
特に上記表面調整剤としては、適用性の点から、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸のアルキルエステル類を原料として得られた、数平均分子量が300〜50000、好ましくは1000〜30000で、ガラス転移温度が20℃未満、好ましくは0℃以下のアクリル重合体からなるものが良い。分子量が上記範囲外であると、十分に表面調整性を付与することができなく、ヘコミ等の外観不良防止が不十分となる。また、ガラス転移温度が20℃以上であると、十分に表面調整性を付与することができないおそれがある。上記表面調整剤の含有量は、粉体塗料組成物中に、下限0.01、上限5質量%であることが好ましい。0.01質量%より少ないと十分に表面調整性を付与することができず外観不良の確率が高くなり、5質量%を超えると、塗料のブロッキング性が低下するおそれがある。上記下限は、より好ましくは0.05質量%であり、更に好ましくは0.1質量%である。上記上限は、より好ましくは3質量%であり、更に好ましくは2質量%である。 In particular, as the surface conditioner, from the viewpoint of applicability, (meth) such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, etc. It is preferable to use an acrylic polymer obtained from an alkyl ester of acrylic acid having a number average molecular weight of 300 to 50000, preferably 1000 to 30000, and a glass transition temperature of less than 20 ° C, preferably 0 ° C or less. . When the molecular weight is out of the above range, the surface adjustability cannot be sufficiently imparted, and the prevention of appearance defects such as dents becomes insufficient. Moreover, there exists a possibility that surface adjustability cannot fully be provided as glass transition temperature is 20 degreeC or more. The content of the surface conditioner is preferably a lower limit of 0.01 and an upper limit of 5% by mass in the powder coating composition. If the amount is less than 0.01% by mass, the surface adjustability cannot be sufficiently imparted, and the probability of poor appearance is increased. If the amount exceeds 5% by mass, the blocking property of the paint may be lowered. The lower limit is more preferably 0.05% by mass, and still more preferably 0.1% by mass. The upper limit is more preferably 3% by mass, still more preferably 2% by mass.
このような表面調整剤の市販品としては、例えば、アクロナール4F(BASF社製)、ポリフローS(共栄社化学社製)、レジフローLV(ESTRON CHEMICAL社製)等が挙げられ、シリカ担体アクリル重合体、例えば、モダフローIII(モンサント社製)、レジフローP67(ESTRON CHEMICAL社製)等が好適に用いられる。また、表面調整剤であるアクリル重合体とエポキシ樹脂の混合物をエポキシ樹脂の使用量が上記範囲内になるようにして、使用してもよい。 Examples of such commercially available surface conditioners include Acronal 4F (manufactured by BASF), Polyflow S (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), Regiflow LV (manufactured by ESTRON CHEMICAL), etc. For example, Modaflow III (manufactured by Monsanto), Regisflow P67 (manufactured by ESTRON CHEMICAL), etc. are preferably used. Moreover, you may use the mixture of the acrylic polymer which is a surface adjusting agent, and an epoxy resin so that the usage-amount of an epoxy resin may become in the said range.
本発明の粉体塗料組成物は、クリヤー塗料組成物であっても、着色塗料組成物であってもよく、必要に応じて塗料において使用される各種顔料を含有してもよい。上記顔料としては特に限定されず、例えば、二酸化チタン、ベンガラ、黄色酸化鉄、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、キナクリドン系顔料、アゾ系顔料などの着色顔料、各色のメタリック顔料、各色のパール顔料、金属粉末及びそれに表面処理を施したもの、タルク、シリカ、炭酸カルシウム、沈降性硫酸バリウム等の体質顔料などを挙げることができる。また、光沢を低下させるために、タルク、シリカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、長石、ワラストナイト等の無機系艶消し剤や、有機微粒子からなる有機系の艶消し剤を含むものであってもよい。上記艶消し剤の体積平均粒径は、3〜30μmであることが好ましい。 The powder coating composition of the present invention may be a clear coating composition or a colored coating composition, and may contain various pigments used in the coating as necessary. The pigment is not particularly limited, and examples thereof include titanium dioxide, bengara, yellow iron oxide, carbon black, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, quinacridone pigment, azo pigment, and other colored pigments, each color metallic pigment, and each color pearl pigment. Examples thereof include metal powders and those subjected to surface treatment, extender pigments such as talc, silica, calcium carbonate, and precipitated barium sulfate. Moreover, in order to reduce gloss, it may contain an inorganic matting agent such as talc, silica, calcium carbonate, barium sulfate, feldspar, wollastonite, or an organic matting agent composed of organic fine particles. Good. The matting agent preferably has a volume average particle size of 3 to 30 μm.
本発明の粉体塗料組成物の製造は、粉体塗料分野において周知の製造方法を用いて行うことができる。例えば、上述した原料を準備した後、スーパーミキサー、ヘンシエルミキサー等を使用して原料を予備的に混合し、コニーダー、エクストルーダー等の混練機を用いて原料を溶融混練する。この時の加熱温度は勿論焼付硬化温度より低くなければならないが、少なくとも原料の一部が溶融し全体を混練することができる温度でなければならない。一般に80〜120℃の範囲内で溶融混練される。次に溶融物は冷却ロールや冷却コンベヤー等で冷却して固化され、粗粉砕及び微粉砕の工程を経て所望の粒径に粉砕される。このようにして得られる本発明の粉体塗料組成物の体積平均粒径は25〜35μmであることが好ましく、巨大粒子や微小粒子を除去して粒度分布を調整するために篩分けによる分級を行った方が好ましい。 Production of the powder coating composition of the present invention can be carried out using a production method well known in the field of powder coating. For example, after preparing the above-described raw materials, the raw materials are preliminarily mixed using a super mixer, a Henschel mixer, or the like, and the raw materials are melt-kneaded using a kneader such as a kneader or an extruder. The heating temperature at this time must of course be lower than the bake hardening temperature, but it must be a temperature at which at least a part of the raw material can be melted and kneaded as a whole. Generally, it is melt-kneaded within a range of 80 to 120 ° C. Next, the melt is solidified by cooling with a cooling roll or a cooling conveyor, and is pulverized to a desired particle size through coarse pulverization and fine pulverization processes. The powder coating composition of the present invention thus obtained preferably has a volume average particle size of 25 to 35 μm, and is classified by sieving to adjust the particle size distribution by removing large particles and fine particles. It is preferable to go.
更に、上記製造方法によって得られた粉体塗料の表面に流動性付与剤や、帯電調整剤を外添してもよい。上記流動性付与剤は、粉体塗料自体に流動性を与えるだけでなく、耐ブロッキング性も向上させることができる。上記流動性付与剤としては、疎水性シリカ、親水性シリカや酸化アルミニウム、酸化チタン等が適用できる。このような、流動性付与剤の市販品として、例えば、AEROSIL 130、AEROSIL 200、AEROSIL 300、AEROSIL R−972、AEROSIL R−812、AEROSIL R−812S、二酸化チタンT−805、二酸化チタンP−25、Alminium OxideC(日本アエロジル社製)、カープレックスFPS−1(塩野義製薬社製)等を例示することができる。上記流動性付与剤の添加量は、付与される効果と塗膜の平滑性の観点から、粉体塗料100質量%に対して、好ましくは0.05〜2質量%であり、より好ましくは0.1〜1質量%である。0.05質量%未満であると効果が小さくなり、2質量%を越えると塗膜の平滑性が低下や艶引けが発生するおそれがある。 Furthermore, a fluidity imparting agent or a charge adjusting agent may be externally added to the surface of the powder coating obtained by the above production method. The fluidity-imparting agent not only provides fluidity to the powder coating itself, but can also improve blocking resistance. As the fluidity-imparting agent, hydrophobic silica, hydrophilic silica, aluminum oxide, titanium oxide or the like can be applied. Examples of such commercially available fluidity-imparting agents include AEROSIL 130, AEROSIL 200, AEROSIL 300, AEROSIL R-972, AEROSIL R-812, AEROSIL R-812S, titanium dioxide T-805, and titanium dioxide P-25. Aluminum Oxide C (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), Carplex FPS-1 (manufactured by Shionogi Pharmaceutical Co., Ltd.) and the like can be exemplified. The addition amount of the fluidity-imparting agent is preferably 0.05 to 2% by mass, more preferably 0, with respect to 100% by mass of the powder coating, from the viewpoint of the effect to be imparted and the smoothness of the coating film. 0.1 to 1% by mass. If it is less than 0.05% by mass, the effect is small, and if it exceeds 2% by mass, the smoothness of the coating film may be lowered or gloss may be lost.
本発明の粉体塗料組成物は、塗布された後、加熱することにより塗膜を得ることができる。本発明の粉体塗料組成物は、単層塗膜を形成するものであっても複層塗膜の形成に使用するものであってもよい。上記粉体塗料組成物は、特に基材表面に直接下塗り塗料すなわちプライマーとして塗布し、低い焼き付け温度、例えば140〜160℃により下塗り塗膜を形成し、その上に中塗り塗料、上塗り塗料を塗装するものであってもよい。このような複層塗膜の形成に使用した場合、本発明の粉体塗料組成物が有する密着性、耐食性、耐水性、切削加工性、ノンクロメート処理後の基材に適用した場合の優れた物性等の効果が発揮され、優れた物性を有する複層塗膜を形成することができる。 The powder coating composition of the present invention can be coated and then heated to obtain a coating film. The powder coating composition of the present invention may be used for forming a single layer coating film or for forming a multilayer coating film. The above powder coating composition is applied directly to the surface of the substrate as an undercoat paint, that is, a primer, and forms an undercoat film at a low baking temperature, for example, 140 to 160 ° C., on which an intermediate paint or an overcoat paint is applied. You may do. When used for the formation of such a multilayer coating film, the powder coating composition of the present invention has excellent adhesion, corrosion resistance, water resistance, cutting workability, and non-chromate treated substrate. Effects such as physical properties are exhibited, and a multilayer coating film having excellent physical properties can be formed.
この場合、上記中塗り塗料、上記上塗り塗料は、溶剤系塗料、水性塗料、粉体塗料等の任意の形態の塗料であってよく、クリヤー塗料、着色ベース塗料、光揮性顔料を含有する塗料等であってよい。 In this case, the intermediate coating material and the top coating material may be any type of coating material such as a solvent-based coating material, a water-based coating material, and a powder coating material, and include a clear coating material, a colored base coating material, and a volatile pigment. Etc.
また、上記粉体塗料組成物を、中塗り塗料又は上塗り塗料として使用するものであってもよい。低い焼き付け温度により一度に複層膜を形成してもよい。上記下塗りを形成する下塗り塗料としては、電着塗料やプライマーなどの公知のものを用いることができる。 Further, the powder coating composition may be used as an intermediate coating or top coating. A multilayer film may be formed at a time at a low baking temperature. As the undercoat paint for forming the undercoat, known materials such as an electrodeposition paint and a primer can be used.
上記塗布する方法としては、特に限定されず、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よってよく知られた方法を用いることができるが、塗着効率の点から、静電粉体塗装法が好適に用いられる。本発明の粉体塗料組成物を塗布する際の塗装膜厚は、特に限定されないが、40〜200μmに設定することができる。 The method for applying is not particularly limited, and methods well known by those skilled in the art such as spray coating method, electrostatic powder coating method, fluidized dipping method, etc. can be used. An electrostatic powder coating method is preferably used. Although the coating film thickness at the time of apply | coating the powder coating composition of this invention is not specifically limited, It can set to 40-200 micrometers.
加熱する条件は、硬化に関与する官能基及び硬化促進剤の量により異なるが、例えば、焼付けの加熱温度は、120〜200℃、好ましくは140〜180℃であるが、150〜170℃での低温硬化にも対応することができる。加熱時間は、上記加熱温度に応じて適宜設定することができる。 The heating conditions vary depending on the amount of functional groups involved in curing and the amount of curing accelerator. For example, the heating temperature for baking is 120 to 200 ° C., preferably 140 to 180 ° C., but 150 to 170 ° C. It can also cope with low temperature curing. The heating time can be appropriately set according to the heating temperature.
一方、上記粉体塗料組成物の体積平均粒径は、25〜35μmであることが好ましい。25μm未満であると、塗装作業性が低下する場合がある。35μmを超えると、高外観の塗膜を得ることができない。上記体積平均粒径は、リード・アンド・ノースロップ社製のマイクロトラック−II等の電磁波散乱による粒径測定装置により測定することができる。 On the other hand, the volume average particle size of the powder coating composition is preferably 25 to 35 μm. If it is less than 25 μm, the coating workability may be reduced. When it exceeds 35 μm, a coating film having a high appearance cannot be obtained. The volume average particle diameter can be measured by a particle diameter measuring apparatus using electromagnetic wave scattering such as Microtrac-II manufactured by Reed & Northrop.
本発明の粉体塗料組成物は、広く種々の用途に使用することができるが、特にアルミホイール塗装用プライマー塗料として使用したときに優れた性質を発揮する。本発明の粉体塗料組成物は、上述した密着性、耐食性、耐水性、切削加工性に優れた物性を有する塗膜を形成することができ、特にノンクロメート処理後の基材に適用した場合にも優れた塗膜物性を発揮するため、これらの性質が要求されるアルミホイール塗装用プライマー塗料として優れたものである。 The powder coating composition of the present invention can be used in a wide variety of applications, but exhibits excellent properties particularly when used as a primer coating for aluminum wheel coating. The powder coating composition of the present invention can form a coating film having physical properties excellent in adhesion, corrosion resistance, water resistance, and cutting workability as described above, particularly when applied to a substrate after non-chromate treatment. In addition, since it exhibits excellent coating film properties, it is excellent as a primer coating for aluminum wheels that require these properties.
また、上述の粉体塗料組成物をアルミホイールに塗布する工程、及び、焼き付ける工程を有し、上記焼き付ける工程は150〜170℃で行うものであるアルミホイールの塗装方法も、本発明の一つである。上記塗布する方法としては、上述したものを挙げることができる。
上記アルミホイールの塗装方法は、上述の塗装方法によって形成された塗膜の上に、中塗り塗料を塗布する工程、及び、上塗り塗料を塗布する工程を更に有していてもよい。上記中塗り塗料及び上記上塗り塗料としては、上述したものを使用することができる。
Moreover, the coating method of the aluminum wheel which has the process of apply | coating the above-mentioned powder coating composition to an aluminum wheel, and the process of baking, and the said baking process is performed at 150-170 degreeC is also one of this invention. It is. Examples of the coating method include those described above.
The coating method of the aluminum wheel may further include a step of applying an intermediate coating and a step of applying a top coating on the coating film formed by the above-described coating method. As the intermediate coating material and the top coating material, those described above can be used.
また、上記粉体塗料組成物を使用した上述の塗装方法により塗装されてなるノンクロメート表面処理アルミホイール塗装品もまた、本発明の一つである。
上記ノンクロメート表面処理アルミホイールは、クロムを含有しない公知の表面処理剤を用いて、公知の方法でアルミホイールを表面処理したものが挙げられる。
In addition, a non-chromate surface-treated aluminum wheel coated product coated by the above-described coating method using the powder coating composition is also one aspect of the present invention.
Examples of the non-chromate surface-treated aluminum wheel include those obtained by surface-treating an aluminum wheel by a known method using a known surface treating agent not containing chromium.
本発明の粉体塗料組成物は、上述の構成からなり、アルミホイールに塗布することにより、充分な耐チッピング性を有し、しかも、塗装、焼き付け後の切削加工性に優れた塗膜を形成する。 The powder coating composition of the present invention has the above-described configuration, and when applied to an aluminum wheel, it has sufficient chipping resistance and forms a coating film with excellent cutting workability after painting and baking. To do.
本発明により、通常の塗膜物性を維持しつつ、特に切削加工性に優れ、実用上充分な強度と良好な塗膜外観、耐チッピング性を有する塗膜を形成することができる粉体塗料組成物を提供することができる。 According to the present invention, a powder coating composition capable of forming a coating film having excellent cutting processability, practically sufficient strength, good coating appearance, and chipping resistance while maintaining normal coating film properties. Things can be provided.
以下に実施例を挙げて、本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。また実施例中、「部」は特に断りのない限り「質量部」を意味する。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited only to these examples. In the examples, “parts” means “parts by mass” unless otherwise specified.
<表面処理>
アルミホイールに対して脱脂、水洗を行い、以下に示した条件で酸洗処理、水洗、化成処理、水洗、後処理を行い、乾燥した。水洗は、水道水シャワーで行い、各工程は、全てディップ方式で処理を行った。乾燥は、電気乾燥機で120℃、25分間行った。
<Surface treatment>
The aluminum wheel was degreased and washed with water, and subjected to pickling treatment, water washing, chemical conversion treatment, water washing and post-treatment under the conditions shown below, followed by drying. Washing with water was performed with a tap water shower, and each process was performed by a dip method. Drying was performed with an electric dryer at 120 ° C. for 25 minutes.
(A)脱脂処理液:2%(w/v)サーフクリーナー53(日本ペイント社製)
処理温度:50℃ 処理時間:3分
(B)酸洗処理処理液:3%(w/v)サーフクリーナー355A(日本ペイント社製;FeSO4・7H2O 0.81g/L、98%硫酸12.1g/L、pH0.9)
処理温度:40℃ 処理時間:3分
(C)化成処理処理液:2.5%(w/v)アルサーフ501N−1(日本ペイント社製;リン酸ジルコニウム系処理剤;(NH4)2ZrF6 0.12g/L、75%H3 PO4 0.10g/L、55%HF 0.02g/L、42%HBF4 0.16g/L、pH3.5)
処理温度:40℃ 処理時間:45秒
(D)後処理処理液:パワーニックス110F−2(日本ペイント社製;成分は、変成エポキシエマルション;不揮発分36質量%)を樹脂固形分が2質量%となるように水で希釈したもの
処理温度:25℃ 処理時間:1分
(A) Degreasing solution: 2% (w / v) Surf Cleaner 53 (manufactured by Nippon Paint)
Treatment temperature: 50 ° C. Treatment time: 3 minutes (B) pickling treatment solution: 3% (w / v) Surf Cleaner 355A (manufactured by Nippon Paint Co.; FeSO 4 · 7H 2 O 0.81g / L, 98% sulfuric acid 12.1 g / L, pH 0.9)
Treatment temperature: 40 ° C. Treatment time: 3 minutes (C) Chemical conversion treatment solution: 2.5% (w / v) Alsurf 501N-1 (manufactured by Nippon Paint Co., Ltd .; zirconium phosphate-based treatment agent; (NH 4 ) 2 ZrF 6 0.12 g / L, 75% H 3 PO 4 0.10 g / L, 55% HF 0.02 g / L, 42% HBF 4 0.16 g / L, pH 3.5)
Treatment temperature: 40 ° C. Treatment time: 45 seconds (D) Post-treatment treatment liquid: Powernix 110F-2 (manufactured by Nippon Paint Co., Ltd .; component is modified epoxy emulsion; non-volatile content 36% by mass), resin solid content is 2% by mass Diluted with water so that it becomes a processing temperature: 25 ° C. processing time: 1 minute
<粉体塗料の製造>
粉体塗料1
ファインディックM8962(大日本インキ化学工業社製、ポリエステル樹脂、テレフタル酸成分100モル%、酸価33、軟化点112℃)50質量部に、エポトートYD−014(東都化成社製、エポキシ樹脂、エポキシ当量950)50質量部、アクロナール4F(BASF社製、アクリル重合体、数平均分子量が16500の表面調整剤)0.5質量部と、ベンゾイン1質量部と、タイペークCR−90(石原産業社製、ルチル型二酸化チタン顔料)65質量部と、プラクセルH5(ダイセル化学社製、ポリカプトラクトン、数平均分子量5万)10質量部を原料として、混合機スーパーミキサー(日本スピンドル社製)を用いて混合し、更に溶融混練機コニーダー(ブス社製)を用いて約110℃で溶融混練し、室温まで冷却固化した。冷却固化物を粗粉砕し、粉体塗料用ペレットを得た。その後、粉砕機アトマイザー(不二パウダル社製)を用いて粉砕し、粉砕物を0.7mm間隔のスクリーンメッシュを通過させ、325メッシュのタイラー標準ふるい(孔径44μm)を通過させて44μmよりも大きい粒子を除去し、得られた粉体を気流分級機DS−2型(日本ニューマチック工業社製)を用いて分級し、微小粒子と粗大粒子を除去することによって、粉体塗料組成物を得た。その体積平均粒径は27μmであった。
上記体積平均粒径は、試料約0.1gを0.5%Triton X(Union Carbide社製、界面活性剤)水溶液5gに分散させたものを、溶媒に水を使用してHoneywell社製、Microtrac 9320X−200に滴下し、超音波で分散(40W10秒)した後、測定した。
<Manufacture of powder paint>
Powder coating 1
Fined M8962 (Dainippon Ink & Chemicals, polyester resin, terephthalic acid component 100 mol%, acid value 33, softening point 112 ° C.) 50 parts by mass, Epototo YD-014 (manufactured by Tohto Kasei Co., epoxy resin, epoxy Equivalent 950) 50 parts by mass, acronal 4F (manufactured by BASF, acrylic polymer, surface conditioner having a number average molecular weight of 16500), 0.5 parts by mass, benzoin 1 part by mass, TYPE CCR-90 (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) , Rutile type titanium dioxide pigment) 65 parts by mass and Plaxel H5 (manufactured by Daicel Chemical Industries, polycaptolactone, number average molecular weight 50,000) 10 parts by mass using a mixer super mixer (manufactured by Nippon Spindle Co., Ltd.) Mix, further melt melt knead at about 110 ° C using a melt kneader Conyder (Bus), solidify by cooling to room temperature It was. The cooled and solidified product was roughly pulverized to obtain powder coating pellets. Then, it grind | pulverizes using a grinder atomizer (product made from Fuji Paudal), a pulverized material passes a screen mesh of 0.7 mm space | interval, passes a 325 mesh Tyler standard sieve (pore diameter of 44 micrometers), and is larger than 44 micrometers. Particles are removed, and the resulting powder is classified using an airflow classifier DS-2 type (manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.) to remove fine particles and coarse particles, thereby obtaining a powder coating composition. It was. The volume average particle diameter was 27 μm.
The volume average particle size is obtained by dispersing about 0.1 g of a sample in 5 g of a 0.5% Triton X (Union Carbide, surfactant) aqueous solution, using Honey as a solvent, Microtrac. It was measured after dropping into 9320X-200 and dispersing with ultrasonic waves (40 W for 10 seconds).
粉体塗料2
粉体塗料1のプラクセルH5の代わりに、プラクセルH7(ダイセル化学社製、ポリカプトラクトン、数平均分子量7万)を10質量部加えること以外は上記粉体塗料1と同様の方法で粉体塗料組成物を作製し、体積平均粒径27μmの粉体塗料2を得た。
Powder paint 2
Instead of Plaxel H5 of the powder coating 1, powder coating is performed in the same manner as the powder coating 1 except that 10 parts by mass of Plaxel H7 (manufactured by Daicel Chemical Industries, polycaptolactone, number average molecular weight 70,000) is added. A composition was prepared to obtain a powder coating material 2 having a volume average particle size of 27 μm.
粉体塗料3
粉体塗料2において、プラクセルH7を2質量部加えること以外は、上記粉体塗料2と同様の方法で粉体塗料組成物を作製し、体積平均粒径27μmの粉体塗料3を得た。
Powder coating 3
A powder coating composition was prepared in the same manner as the powder coating 2 except that 2 parts by mass of Plaxel H7 was added to the powder coating 2, and a powder coating 3 having a volume average particle size of 27 μm was obtained.
粉体塗料4
粉体塗料1において、プラクセルH5を添加しないこと以外は、上記粉体塗料1と同様の方法で粉体塗料組成物を作製し、体積平均粒径27μmの粉体塗料4を得た。
Powder coating 4
A powder coating composition was prepared in the same manner as in the powder coating 1 except that the plaque paint H5 was not added in the powder coating 1, and a powder coating 4 having a volume average particle size of 27 μm was obtained.
粉体塗料5
粉体塗料2において、プラクセルH7を15質量部加えること以外は、上記粉体塗料2と同様の方法で粉体塗料組成物を作製し、体積平均粒径27μmの粉体塗料5を得た。
Powder coating 5
A powder coating composition was prepared in the same manner as in the powder coating 2 except that 15 parts by mass of Plaxel H7 was added to the powder coating 2 to obtain a powder coating 5 having a volume average particle size of 27 μm.
粉体塗料1、2、3、4、5は、それぞれコロナ放電式静電粉体塗装機(商品名「MXR−100VT−mini」旭サナック株式会社製)を用いて印加電圧80kVで上記表面処理済みアルミホイールに塗装した。その後160℃で20分(被塗物保持時間)で焼き付けることにより塗板を作製した。
得られた塗膜にスーパーラックAS70 11SV−14(アクリル系溶剤型塗料、日本ペイント社製)を乾燥膜厚20μmとなるように塗装し、10分間セッティングした後、140℃で20分間加熱し、十分に室温まで冷却した後、ローソリッド溶剤クリヤー塗料としてスーパーラック5000 AW−10(アクリル系溶剤型塗料、日本ペイント社製)、乾燥膜厚40μmとなるように1ステージ塗装し、7分間セッティングした後、140℃で20分間加熱し複層塗膜を作製し、以下の方法により塗膜性能の評価を行った。その結果をそれぞれ実施例1、2、3及び比較例1、2として表1に示す。なお、粉体塗料5については、安定性が悪く、塗装に供することができなかった。
Each of the powder coatings 1, 2, 3, 4, 5 is subjected to the above surface treatment at an applied voltage of 80 kV using a corona discharge electrostatic powder coating machine (trade name “MXR-100VT-mini” manufactured by Asahi Sunac Corporation). Painted on finished aluminum wheels. Then, a coated plate was prepared by baking at 160 ° C. for 20 minutes (coating material holding time).
Superlac AS70 11SV-14 (acrylic solvent type paint, manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) was applied to the obtained coating film so as to have a dry film thickness of 20 μm, set for 10 minutes, and then heated at 140 ° C. for 20 minutes. After sufficiently cooling to room temperature, Superlack 5000 AW-10 (acrylic solvent-type paint, manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) as a low solid solvent clear paint was applied in one stage to a dry film thickness of 40 μm and set for 7 minutes. Then, it heated at 140 degreeC for 20 minute (s), produced the multilayer coating film, and evaluated the coating-film performance with the following method. The results are shown in Table 1 as Examples 1, 2, and 3 and Comparative Examples 1 and 2, respectively. In addition, about the powder coating material 5, stability was bad and could not be used for coating.
<性能評価方法>
性能評価はすべて表面処理済アルミホイールに上述した粉体塗料を塗装したものを適当な大きさに切断したもので評価を行った。また切削加工性、外観評価については上記塗装済みアルミホイールそのものを用いて試験を行った。得られた結果を表1に示す。
<Performance evaluation method>
All the performance evaluations were performed using a surface-treated aluminum wheel coated with the above-mentioned powder coating and cut into an appropriate size. Moreover, about the workability and appearance evaluation, it tested using the said painted aluminum wheel itself. The obtained results are shown in Table 1.
密着試験
密着性試験各試験片の塗膜に、カッターにより1mmの間隔で縦横10本ずつの切れ目を入れ、その上にセロハンテープを貼付けてはがし、100個のます目のうち残存したます目をカウントした(碁盤目試験)。
Adhesion test Adhesion test Each test piece is coated with 10 vertical and horizontal cuts at 1 mm intervals using a cutter, and cellophane tape is affixed to it and peeled off. The counted eyes were counted (cross-cut eye test).
耐水性能試験
温水浸漬試験各試験片を60℃の温水中に72時間浸漬した後、24時間放置し、次いで上記密着試験と同じ碁盤目試験を行った。
Water resistance test Hot water immersion test Each test piece was immersed in warm water of 60C for 72 hours, then left for 24 hours, and then the same cross-cut test as the adhesion test was performed.
耐食性試験
塩水噴霧試験各試験片の表面をカッターナイフによりクロスカットし、5質量%のNaCl水溶液を用いて、35℃で1200時間塩水噴霧を行い、24時間放置後カット部の周辺2mm以内における腐食の度合いを下記の基準にて測定した。
○:塗膜のふくれ、錆等異常なし
×:異常あり
Corrosion resistance test Salt spray test The surface of each test piece is cross-cut with a cutter knife, sprayed with salt water at 35 ° C for 1200 hours using a 5 mass% NaCl aqueous solution, left for 24 hours, and around the cut part The degree of corrosion within 2 mm was measured according to the following criteria.
○: No abnormalities such as blistering, rust, etc. ×: Abnormal
切削加工性
上記のように塗装されたアルミホイールを切削加工し、再度ノンクロメート化成処理を施した後に、ローソリッド溶剤クリヤー塗料としてスーパーラック5000 AW−10(アクリル系溶剤型塗料、日本ペイント社製)、乾燥膜厚40μmとなるように1ステージ塗装し、7分間セッティングした後、140℃で20分間加熱し複層塗膜を作製した。切削部分の塗膜欠陥の状態を下記の基準で評価した。
○:良好
△:やや不良
×:不良
Cutting workability The aluminum wheel coated as described above is cut and subjected to non-chromate chemical conversion treatment again. Then, as a low solid solvent clear paint, Super Lac 5000 AW-10 (acrylic solvent-type paint, (Manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.), one-stage coating was performed so that the dry film thickness was 40 μm, setting was performed for 7 minutes, and then heated at 140 ° C. for 20 minutes to prepare a multilayer coating film. The state of the coating film defect in the cut portion was evaluated according to the following criteria.
○: Good △: Somewhat bad ×: Bad
再切削加工性
上記切削/溶剤塗装したアルミホイールを再び切削加工し、再度ノンクロメート化成処理を施した後に、ローソリッド溶剤クリヤー塗料としてスーパーラック5000 AW−10(アクリル系溶剤型塗料、日本ペイント社製)、乾燥膜厚40μmとなるように1ステージ塗装し、7分間セッティングした後、140℃で20分間加熱し複層塗膜を作製した。再切削部分の塗膜状態を下記の基準で評価した。
○:良好
△:やや不良
×:不良
Re-cutting workability The above-cut / solvent-coated aluminum wheel was cut again and subjected to non-chromate conversion treatment again, and then super-lacquer 5000 AW-10 (acrylic solvent-type paint) as a low solid solvent clear paint. (Manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.), one-stage coating was performed so that the dry film thickness was 40 μm, setting was performed for 7 minutes, and then heated at 140 ° C. for 20 minutes to prepare a multilayer coating film. The coating state of the recut portion was evaluated according to the following criteria.
○: Good △: Somewhat bad ×: Bad
耐チッピング性
得られた塗板を−30℃に冷却した後、これを飛石試験機(スガ試験機社製)の試料ホルダーに石の侵入角度が90°になるように取り付け、100gの7号砕石を3kg/cm2の空気圧で噴射し、砕石を塗板に衝突させた。その時のハガレ傷の程度(数、大きさ、破壊場所)について5段階評価した。評価基準を以下に示す。
評価基準
1:全面に大きなハガレ傷有り、素地からの剥離有り
2:全面にある程度のハガレ傷有り、素地からの剥離有り
3:一部にある程度のハガレ傷有り、素地からの剥離無し
4:一部に小さなハガレ傷有り、素地からの剥離無し
5:ほとんど破壊無し
Chipping resistance After cooling the obtained coated plate to −30 ° C., it was attached to a sample holder of a stepping stone testing machine (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.) so that the stone penetration angle would be 90 °, and 100 g No. 7 crushed stone was sprayed at an air pressure of 3 kg / cm 2 , and the crushed stone collided with the coated plate. The degree of peeling scratches (number, size, location of destruction) at that time was evaluated in five levels. The evaluation criteria are shown below.
Evaluation standard 1: There is a large scratch on the entire surface, with peeling from the substrate 2: There is a certain amount of peeling scratch on the entire surface, with peeling from the substrate 3: Some with some peeling scratches, no peeling from the substrate 4: One There is a small scratch on the part, no peeling from the substrate 5: almost no destruction
外観評価
上記塗装済みアルミホイールの仕上り外観、平滑性を目視にて評価した。平滑性については下記の基準にて評価した。
○:良好
△:やや不良
×:不良
Appearance evaluation The finished appearance and smoothness of the painted aluminum wheel were visually evaluated. The smoothness was evaluated according to the following criteria.
○: Good △: Somewhat bad ×: Bad
表1より、実施例の粉体塗料組成物により形成された塗膜は、外観、密着性、耐水性、耐食性、耐チッピング性に加え、切削加工性にも優れたものであることがわかった。なお、比較例2では、安定性が悪く、塗装することができず、所定の評価をすることができなかった。 From Table 1, it was found that the coating film formed from the powder coating composition of the example was excellent in cutting workability in addition to appearance, adhesion, water resistance, corrosion resistance, and chipping resistance. . In Comparative Example 2, the stability was poor and the coating could not be performed and the predetermined evaluation could not be performed.
本発明の粉体塗料は、上述のとおりであるので、アルミニウム表面(例えば、アルミホイール)に塗布して、充分な耐チッピング性を有し、しかも、仕上がり外観、平滑性、焼き付け後の切削性に優れたアルミニウム表面を提供することができる。 Since the powder coating material of the present invention is as described above, it has sufficient chipping resistance when applied to an aluminum surface (for example, an aluminum wheel), and the finished appearance, smoothness, and machinability after baking. It is possible to provide an excellent aluminum surface.
Claims (7)
前記ポリエステル樹脂(i)と前記エポキシ樹脂(ii)の混合比は、固形分質量比で2/8〜8/2の範囲であり、
前記粉体塗料粒子は、可撓性樹脂(iii)を更に含有し、
前記可撓性樹脂(iii)は、前記ポリエステル樹脂(i)と前記エポキシ樹脂(ii)の固形分合計100質量%に対して1〜12質量%であり、数平均分子量3万〜10万である
ことを特徴とする粉体塗料組成物。 More than 70 mol% of the total acid component constituting the polyester resin is composed of terephthalic acid and isophthalic acid, and the resin solid content acid value is 10 to 100 mgKOH / g solid content, and the epoxy equivalent is 100 to 4000 mgKOH. / G is a powder coating composition comprising powder coating particles comprising a solid epoxy resin (ii),
The mixing ratio of the polyester resin (i) and the epoxy resin (ii) is in the range of 2/8 to 8/2 in terms of solid content mass ratio,
The powder coating particles further contain a flexible resin (iii),
The flexible resin (iii) is 1 to 12% by mass with respect to a total solid content of 100% by mass of the polyester resin (i) and the epoxy resin (ii), and has a number average molecular weight of 30,000 to 100,000. There is provided a powder coating composition.
前記焼き付ける工程は、150〜170℃で行うものである
ことを特徴とするアルミホイールの塗装方法。 A method of applying the powder coating composition according to claim 1, 2, 3, or 4 to an aluminum wheel, and a coating method of an aluminum wheel comprising a baking step,
The method for painting an aluminum wheel, wherein the baking step is performed at 150 to 170 ° C.
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- 2006-09-28 JP JP2006265597A patent/JP2008081670A/en active Pending
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