JP3470524B2 - 粉体塗料組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックス成分
を含有し、耐汚染性、汚染除去性、耐候（光）性、耐湿
性及び外観に優れた塗膜を与え、かつ環境保全性や安全
性が高い粉体塗料組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車部品や家電製品、建材製品
の塗装には、揮発成分を殆ど含まない粉体塗料が広く用
いられている。一方で、屋外用途に使用される塗膜は、
大気汚染などの環境変化から大気中に含まれる油滴や塵
埃等が多くなり、建造物や自動車等に塗装された塗膜が
以前に比べて汚染され易くなると共に、その汚れが除去
しにくい等の問題が生じている。従って、塗膜の性能と
して、汚染に対する耐性、すなわち耐汚染性や、汚染さ
れた塗膜からの汚染物の除去性、すなわち汚染除去性が
望まれるようになってきた。このような事情から、耐汚
染性、汚染除去性、耐候（光）性に優れ、かつ耐水性、
耐薬品性、外観及び環境保全性、安全性に優れた粉体塗
料組成物の創出が望まれていた。今日の耐汚染性を有す
る粉体塗料の代表例としては、主要成分として含フッ素
樹脂を含有した塗料が挙げられる。その耐汚染性は含フ
ッ素樹脂の高耐候性によるものであった。含フッ素樹脂
の特性としては、（１）フッ素原子−炭素原子間の結合
エネルギーの大きさが水素原子−炭素原子間の結合エネ
ルギーよりも大きく安定であること、並びに（２）水素
原子よりもフッ素原子の原子半径が大きいこと、及びフ
ッ素分子間の分極率が低い（０．６８×１０^-24ｃｃ）
ため表面自由エネルギーが低いことに起因する高い撥水
性、撥油性によりその機能を発現している。

【０００３】しかしながら、含フッ素樹脂は、誘電率が
低く、塗膜は帯電し易く放電しにくいと言った汚れを呼
びやすい性質をもっている。また、フッ素原子の電気陰
性度が高いため、通常のアクリルモノマーなどとは重合
性が異なるため樹脂設計の範囲が制限されること、含フ
ッ素モノマーの中には溶媒に対する溶解性が制限される
ものがあること、樹脂価格が高いこと、含フッ素樹脂を
用いた塗膜の廃棄処理の段階においてフッ化水素酸が生
成し、環境に対する影響が懸念される等、高機能が発現
される反面、価格、使用に関する制限、廃棄時の環境へ
の悪影響といった問題点が挙げられる。一方、最近、溶
剤型塗料分野において高耐候性塗料組成物として、重合
性紫外線安定性単量体を必須成分として共重合して得ら
れるアクリルポリオールにより耐候性を付与した塗料組
成物が提案されている（特開平１−２６１４０９号公
報）。しかしながら、この公報においては、汚染に対す
る耐性については一切記載されていない。また、耐汚染
性組成物として、有機ケイ素化合物の部分縮合物と、特
定のシリカ微粒子を配合してなるコーティング組成物が
提案されている（特開平２−３４６８号公報）。しかし
ながら、この公報においては、コーティング組成物に使
用される樹脂成分について、詳細な記載がなされていな
い。さらに、アクリルポリオール樹脂、結合剤、無機質
オルガノゾル及び溶剤を含有する塗料組成物が提案され
ている（特開平４−１７３８８２号公報）。しかしなが
ら、この塗料組成物は耐汚染性及び耐候（光）性につい
てはある程度改善されているものの、汚染除去性が不十
分であるという欠点を有している。このように、耐汚染
性、汚染除去性、耐候（光）性が共に優れる塗膜を与え
る塗料組成物、特に粉体塗料組成物は、まだ見い出され
ていないのが実情である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
状況に鑑みてなされたものであり、良好な化学性能、物
理性能を有する塗膜を与え、特に耐汚染性、汚染除去
性、耐候（光）性、耐湿性及び外観に優れた塗膜を形成
すると共に、環境保全性や安全性が高い粉体塗料組成物
を提供することを目的としてなされたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記特性
を有する粉体塗料組成物を開発すべく鋭意研究を重ねた
結果、特定の熱硬化性粉体塗料成分と、特定のセラミッ
クス成分とを含有する組成物がその目的を達成しうるこ
とを見い出し、これらの知見に基づいて本発明を完成す
るに至った。

【０００６】すなわち、本発明は、（Ａ）常温で固体の
熱硬化性樹脂を含む熱硬化性粉体塗料成分５５〜９５重
量％、及び（Ｂ）酸化ケイ素ゾルの分散体を、該ゾルを
乾燥する前後に、シランカップリング剤で表面処理する
ことにより得られた平均粒径が５〜１００ｎｍであるシ
ランカップリング剤表面処理酸化ケイ素微粒子成分５〜
４５重量％を含有することを特徴とする粉体塗料組成物
を提供するものである。以下、本発明を詳細に説明す
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の粉体塗料組成物におい
て、（Ａ）成分として用いられる常温で固体の熱硬化性
樹脂としては、特に制限ないが、従来の熱硬化性粉体塗
料に塗膜形成成分として使用されている自己架橋型、硬
化剤既含有型、硬化剤後添加型など、公知の熱硬化性樹
脂が使用できる。このような熱硬化性樹脂の例として
は、例えば、主剤としてアクリル系、ポリエステル系、
フッ素系、エポキシ系などの常温で固体の官能基を有す
る樹脂などが用いられ、また硬化剤としてメラミン樹
脂、ブロックイソシアネート化合物、多塩基酸、アミ
ド、グリシジル化合物、それらの重合体などが挙げられ
る。特に耐候（光）性を考慮すると、アクリル系樹脂を
使用することが望ましい。主剤の官能基と硬化剤の官能
基は、反応して結合され架橋構造を形成する。熱硬化性
樹脂における主剤と硬化剤の配合割合は、主剤と硬化剤
の官能基比として０．６〜１．６の範囲が好ましい。こ
れらの熱硬化性樹脂は、それぞれ１種単独で用いてもよ
いし、２種以上を組合せて用いてもよい。（Ａ）成分の
常温で固体の熱硬化性樹脂を含む熱硬化性粉体塗料成分
の配合割合は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計量の５５
〜９５重量％であり、好ましくは６０〜９３重量％であ
る。

【０００８】本発明の粉体塗料組成物において、（Ｂ）
成分のシランカップリング剤表面処理酸化ケイ素微粒子
は、その粒子表面に種々の官能基を導入することができ
るため、本発明の粉体塗料組成物において造膜する際、
樹脂やポリイソシアネートなどの有機成分と化学的に結
合することが容易になる。このように、セラミックス成
分と有機成分とが化学的に結合することでシランカップ
リング剤表面処理酸化ケイ素微粒子を形成し、化学的に
結合しない場合に比べ塗膜に架橋が強固になり、耐汚染
性、汚染除去性、耐薬品性、耐候性などが向上する。

【０００９】酸化ケイ素ゾルの分散体は、四ハロゲン化
ケイ素を水中に加える、ケイ酸ナトリウム水溶液に酸を
加える等の方法で得ることができる。また、市販品とし
ては、例えば、水系分散体として、スノーテックス−Ｏ
［日産化学工業（株）製、商品名］やスノーテックス−
Ｎ［日産化学工業（株）製、商品名］などが、有機溶媒
分散体としては、スノーテックスＭＩＢＫ−ＳＴ［日産
化学工業（株）製、商品名］やスノーテックスＭＩＢＫ
−ＳＺ［日産化学工業（株）製、商品名］などが挙げら
れる。シランカップリング剤表面処理酸化ケイ素微粒子
成分は、原料として酸化ケイ素ゾルの水系分散体を用い
て製造される場合は、酸化ケイ素ゾルの水系分散媒を完
全に除去、乾燥し固形の状態として使用する。水系分散
媒の除去方法としては、例えば、分散媒中に水溶性の有
機溶媒を添加し共沸脱水を繰り返すことで水系分散媒を
有機溶媒へと相転換した後、この有機溶媒を減圧除去す
る方法などを挙げることができる。また、有機溶媒分散
媒の除去方法としては、そのまま有機溶媒を減圧除去す
る方法や、溶媒除去が容易な有機溶媒へと相転換した
後、この有機溶媒を減圧除去する方法などが挙げられ
る。有機溶媒の減圧除去は、用いる有機溶媒の種類によ
っても異なるが、一般的には温度が３０〜８０℃の範囲
で、減圧度が１５〜１００ｍｍＨｇの範囲で行うことが
好ましい。

【００１０】また、酸化ケイ素ゾルの分散体のシランカ
ップリング剤を用いた表面処理は、酸化ケイ素ゾルを乾
燥する前、あるいは後で行うことができる。すなわち、
酸化ケイ素ゾルの乾燥前におけるシランカップリング剤
による表面処理は、例えば、酸化ケイ素ゾルの分散体に
シランカップリング剤を添加することにより行うことが
できる。また、酸化ケイ素ゾルの乾燥後におけるシラン
カップリング剤による表面処理は、例えば、上記の溶剤
除去方法により酸化ケイ素ゾルを粉末化した後、直接、
あるいは適当な分散溶媒に分散後、シランカップリング
剤を添加して粉末化された酸化ケイ素ゾルの分散体と固
液反応を行う方法により行うことができる。シランカッ
プリング剤による表面処理温度は、特に制限ないが、通
常２０〜１００℃の範囲で行われることが好ましく、３
０〜９０℃の範囲で行われることがより好ましく、特に
４０〜８０℃の範囲で行われることが好ましい。また、
シランカップリング剤による表面処理時間は、特に制限
ないが、通常３０分〜４８時間反応させることにより行
うことができる。上記のシランカップリング剤による表
面処理方法の中では、表面処理の均一性を高める意味で
酸化ケイ素ゾルの乾燥前に表面処理する方法が好まし
い。

【００１１】さらに、上記酸化ケイ素ゾルの水系分散体
におけるシランカップリング剤による表面処理では、分
散媒を共沸脱水溶剤によって共沸脱水した後にシランカ
ップリング剤で表面処理することで、表面処理の均一性
及び処理表面の安定性の高い処理を行うことができる。
共沸溶剤としては、例えば水可溶なアルコール、カルボ
ン酸エステル、環状エーテルなどが挙げられる。水可溶
なアルコールとしては、例えばエタノール、ｎ−プロピ
ルアルコール、ｉ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルア
ルコール、ｉ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアル
コール、ｔ−ブチルアルコール、メチルセロソルブ、エ
チルセロソルブ、エチレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレン
グリコールモノｎ−プロピルエーテル、エチレングリコ
ールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメ
チルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、３−メ
チル−３−メトキシブタノール、プロピレングリコール
モノメチルエーテル、エチレングリコール、プロピレン
グリコールなどが挙げられる。水可溶なカルボン酸エス
テルとしては、例えば酢酸メチル、酢酸エチルなどが挙
げられる。水可溶な環状エーテルとしては、１，４−ジ
オキサンなどが挙げられる。

【００１２】これらの共沸溶剤は、１種または２種以上
を組合せて用いることができる。また、水と混和しない
溶剤でも水と混和する溶剤を仲立ちとして、共沸蒸留脱
水効率を上げる目的で使用しても差し支えない。この溶
剤としては、例えばベンゼン、キシレン、トルエン、シ
クロヘキサノン、ジフェニルエーテル、ジブチルエーテ
ルなどが挙げられる。これらの溶剤は、１種または２種
以上を組合せて用いることができる。しかし、その使用
量は、ゾルを凝集させない範囲に限られ、溶剤によって
も異なるが、通常１〜１０重量％の範囲が好ましい。共
沸蒸留脱水は、共沸溶剤を滴下しながら行うことが好ま
しい。共沸蒸留脱水は、３０〜１００℃の範囲で行われ
ることが好ましく、特に４０〜８０℃の範囲で行われる
ことが好ましい。また、共沸蒸留脱水は、減圧下でも常
圧下でも可能であるが、減圧下で行うことが好ましい。

【００１３】シランカップリング剤としては、例えばビ
ニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、
γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン、メチルトリメト
キシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメ
トキシシラン等が挙げられ、好ましくは、メチルトリメ
トキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロイ
ルオキシプロピルトリメトキシシランであり、特に好ま
しくはメチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシ
シランである。また、市販品としては、Ａ−１６２、Ａ
−１６３、ＡＺ−６１２２（いずれも商品名、日本ユニ
カー（株）製）等が挙げられる。これらのシランカップ
リング剤は、１種または２種以上を組合せて用いること
ができる。シランカップリング剤で表面処理する場合、
シランカップリング剤の配合量は、酸化ケイ素ゾルの加
熱残分に対して１〜４０重量％が好ましく、５〜３０重
量％がより好ましい。

【００１４】また、シランカップリング剤表面処理酸化
ケイ素微粒子は、平均粒径が５〜１００ｎｍであり、５
〜５０ｎｍが特に好ましい。平均粒径が１００ｎｍより
大きい場合は、クリヤーフィルムでの透明性が損なわれ
る上に、塗膜の耐汚染性、汚染除去性が低下する。本発
明の粉体塗料組成物においては、その配合量は（Ａ）成
分と（Ｂ）成分の合計量に対して５〜４５重量％になる
ように選ぶことが好ましく、７〜４０重量％がより好ま
しい。（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計量に対して５重量
％未満であると、シランカップリング剤表面処理酸化ケ
イ素微粒子の効果が十分に発揮されないし、塗膜の耐汚
染性、汚染除去性、耐候（光）性、耐湿性などの向上効
果があまり認められないし、４５重量％を超えると塗膜
の可撓性が低下する傾向が見られる。塗膜の耐汚染性、
汚染除去性、耐候（光）性などのバランスの面からシラ
ンカップリング剤表面処理酸化ケイ素微粒子成分は、
（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計量に対して７〜４０重量
％の範囲が好ましい。

【００１５】本発明の粉体塗料組成物には、他の成分と
して必要に応じて前記熱硬化性樹脂１００重量部に対し
て０．０１〜１００重量部の範囲で顔料を加えることが
できる。顔料としては二酸化チタン、カーボンブラッ
ク、酸化鉄などの無機顔料、タルク、沈降性硫酸バリウ
ム、シリカ、炭酸カルシウムなどの体質顔料、シアニン
ブルーやアゾ顔料などの有機顔料などを使用できる。ま
た、従来の粉体塗料組成物と同様に他の成分として硬化
促進剤、レベリング剤、泡消剤、酸化防止剤、紫外線吸
収剤などの改質剤、及び他の添加剤を熱硬化性樹脂１０
０重量部に対して０．０１〜３０重量部の範囲で加える
ことができる。これらの顔料、添加剤は、予め（Ａ）成
分の熱硬化性粉体塗料成分に混合してもよいし、予め
（Ｂ）成分のシランカップリング剤表面処理酸化ケイ素
微粒子成分に混合してもよいし、（Ａ）成分の熱硬化性
粉体塗料成分と（Ｂ）成分のシランカップリング剤表面
処理酸化ケイ素微粒子成分を混合した後に混合してもよ
いが、予め（Ａ）成分の熱硬化性粉体塗料成分に混合す
ることが好ましい。さらに、本発明の粉体塗料組成物中
における（Ｂ）成分のシランカップリング剤表面処理酸
化ケイ素微粒子成分と前記顔料成分とを合わせて着色塗
膜形成に用いる場合、粉体塗料組成物中にしめる（Ｂ）
成分と顔料成分との総配合量は、粉体塗料組成物中で通
常７０重量％以内であることが好ましく、より好ましく
は４０重量％以内である。７０重量％を超えて使用する
と、粉体塗料組成物に占める塗膜形成成分である熱硬化
性樹脂成分が少なくなるため、得られる塗膜の機械的強
度が損なわれることがあるため好ましくない。従って、
本発明の性能を発現するためには、（Ｂ）成分を優先的
に配合量を決定し、顔料成分は所望とする色調に対して
極力配合量を抑えて配合を決定することが効果的であ
り、好ましい。

【００１６】本発明の粉体塗料組成物は、（Ａ）成分の
熱硬化性粉体塗料成分中に、（Ｂ）成分であるシランカ
ップリング剤表面処理酸化ケイ素微粒子成分が均一に分
散していることが望ましい。保存、運搬、塗装作業中
に、（Ａ）成分、（Ｂ）成分が分離しないためには両成
分が溶融一体化した状態にあることが好ましい。従っ
て、本発明の粉体塗料組成物の製造方法の例としては、
（Ａ）成分、（Ｂ）成分の両成分を（Ａ）成分中の樹脂
成分が溶融する温度に加熱して、（Ｂ）成分を（Ａ）成
分中に分散させる方法が挙げられる。上記の製造方法で
は、粉体塗料組成物の製造時に、前記（Ａ）成分、
（Ｂ）成分を（Ａ）成分中の樹脂成分が溶融する温度で
同時に混練し、溶融した粉体塗料中にシランカップリン
グ剤表面処理酸化ケイ素微粒子を分散させることができ
る。この溶融混練方法は、通常の粉体塗料製造における
種々の溶融混練方法により行うことができる。

【００１７】本発明の粉体塗料組成物の製造方法は、具
体的には、例えば（Ａ）成分である熱硬化性樹脂主剤、
硬化剤、及び必要に応じて顔料、添加剤などの混合物中
に、前記（Ｂ）成分を所定量添加してドライブレンダー
で混合した後、押出混練機、一軸又は二軸エクストルー
ダーなどを用いて前記（Ａ）成分中の樹脂成分の溶融す
る温度範囲、通常８０〜１２０℃で、溶融混練を行い、
ペレット状とした後冷却し、これを衝撃粉砕機、気流式
粉砕機などにより微粉砕し分級することにより行うこと
ができる。

【００１８】また、（Ａ）成分、（Ｂ）成分の両成分が
溶融一体化した状態とするより好ましい製造方法の一例
として、（Ｂ）成分を含有した（Ａ）成分の熱硬化性樹
脂のマスターバッチを利用する方法が挙げられる。すな
わち、（Ａ）成分の熱硬化性樹脂主剤を適当な溶剤に溶
解させた後、（Ｂ）成分の原料である酸化ケイ素ゾルの
分散体を加熱下又は非加熱下にて分散安定化させること
で、酸化ケイ素ゾル安定化樹脂溶液を調製し、シランカ
ップリング処理した後に溶剤を減圧留去・減圧乾燥する
ことにより（Ｂ）成分を含有した熱硬化性樹脂マスター
バッチを製造する。得られた（Ｂ）成分を含有する熱硬
化性樹脂マスターバッチは、前記製造例と同様に、硬化
剤、及び必要に応じて顔料、添加剤などを添加しドライ
ブレンダーで混合した後、押出混練機を用いて溶融混練
を行い、ペレット状とした後冷却する。これを衝撃粉砕
機、気流式粉砕機などにより微粉砕し分級することによ
り本発明の粉体塗料組成物を製造できる。ここで、
（Ｂ）成分を（Ａ）成分中に分散することなく、（Ａ）
成分溶融混練後の粉砕時、あるいは分級時に（Ｂ）成分
を添加して分散させる手法では、塗料組成物中の分散が
不十分であるばかりか、保存、運搬、塗装作業中におい
て（Ｂ）成分の分離を生じる場合がある。このような
（Ｂ）成分の不均化は塗装時の塗着効率の変化や塗膜の
耐汚染性、汚染除去性、耐候（光）性及び物理性能など
に悪影響を与えるため、塗装物品の品質管理をする上で
好ましくない。

【００１９】本発明の粉体塗料組成物を単層上塗り塗料
として使用する場合には、その塗装方法として静電吹付
け法、流動浸漬法又は静電流動浸漬法など通常の粉体塗
料における塗装方法を用いて被塗物に塗布し、その後加
熱溶融させて硬化せしめることにより塗膜を形成し、塗
装物を得る。前記塗装方法の中では特に静電吹付け法が
好ましい。本発明の粉体塗料組成物を塗装するには、被
塗物へ市販の静電塗装機（荷電圧：−５０〜−９０ｋ
Ｖ）やその他の粉体塗装法により均一に塗装した後、熱
風焼付炉、赤外炉、誘導加熱炉などで加熱溶融し硬化さ
せて塗膜を形成する。塗装膜厚としては、通常３０〜１
５０μｍ、好ましくは５０〜８０μｍに塗布することが
適当である。

【００２０】また、着色ベースコートと本発明の粉体塗
料組成物であるクリアートップコートとから構成される
複合塗膜に使用する場合は、着色ベースコートを被塗物
上へ塗布し、前乾燥（フラッシング）あるいは加熱硬化
させた後、本発明の粉体塗料組成物を前記単層上塗り塗
料として使用する場合と同様な塗装方法を用いて該着色
ベースコート塗装面上に塗布し、その後加熱溶融させて
硬化せしめることにより塗膜を形成し塗装物を得る。粉
体塗料の着色ベースコートとしては、アクリル樹脂、ポ
リエステル樹脂、エポキシ樹脂など従来の熱硬化性粉体
塗料を利用できる。この時は、粉体塗料の着色ベースコ
ートを被塗物上へ塗布し加熱溶融させて硬化せしめるこ
とにより塗膜を形成した後、クリアートップコートとし
て本発明の粉体塗料組成物を該着色ベースコート塗装面
上に塗布し、その後加熱溶融させて硬化せしめ塗膜を形
成し塗装物を得る。

【００２１】また、着色ベースコートには、上記粉体塗
料以外にも従来の溶剤型塗料や水系塗料を用いることが
できる。溶剤型塗料や水系塗料を着色ベースコートとし
て使用する塗装方法としては、場合により使用する塗料
系に適した有機溶媒、あるいは反応性希釈剤を添加して
所望の粘度に調整した後、エアースプレー、静電エアー
スプレー、ロールコーター、フローコーター、ディッピ
ング形式による塗装機などの通常使用される塗装機、又
は刷毛、バーコーター、アプリケーターなどを用いて乾
燥後の塗膜が０．５〜３００μｍになるように塗布し、
硬化反応がしない温度で前乾燥（フラッシング）させ溶
剤分を除去した後、若しくは通常の焼き付け条件である
６０〜３００℃の温度で５秒〜２４時間加熱硬化させた
後、クリアートップコートとして本発明の粉体塗料組成
物を該着色ベースコート塗装面上に塗布し、その後加熱
溶融させて硬化せしめることにより塗膜を形成し、塗装
物を得る。本発明の粉体塗料組成物の加熱硬化条件とし
ては、前記（Ａ）成分の熱硬化性樹脂の種類や塗料の配
合割合にもよるが、通常被塗物温度が１２０〜２５０℃
で５〜３０分間、好ましくは１４０〜２００℃で５〜２
０分間が適当である。

【００２２】本発明の粉体塗料組成物を塗布する被塗物
としては、塗膜形成時における加熱条件に耐え得るもの
であれば、材質及び形状は特に制限なく、種々の被塗物
を用いることができ、例えば、ガラス、金属、プラスチ
ック、セラミック、コンクリート、石膏ボードなどの有
機素材及び無機素材などの種々の形状のものが挙げられ
る。例えば、板の例としては、０．２〜２ｍｍ厚み程度
の金属鋼板、亜鉛メッキ鋼板、アルミニウム板、ステン
レス板、硝子板、及びセラミックス板などが挙げられ
る。これらの被塗物は、予め表面処理されたものでもよ
いし、予め表面に塗膜が形成されたものでもよい。本発
明の粉体塗料組成物を塗布して得られる塗装物品として
は、例えば建築物、構造物、金属製品、プラスチック製
品、セラミック製品、ガラス製品などが挙げられる。よ
り具体的には、自動車、自動車用部品（例えば、ボディ
ー、バンパー、スポイラー、ミラー、ホイール、内装材
などの部品であって、種々の材質のもの）、鋼板などの
金属板、二輪車、二輪車用部品、道路用資材（例えば、
ガードレール、交通標識など）、トンネル用資材（例え
ば、側壁板など）、船舶、鉄道車両、航空機、印刷機
器、印刷機器用部品、家具、楽器、家電製品、建築材
料、容器、事務用品、スポーツ用品、玩具などが挙げら
れる。

【００２３】実施例 次に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
なお、本発明は、これらの例によって何ら制限されるも
のではない。 ［試験板の作成］みがき鋼板（ＪＩＳ Ｇ ３１４１）
に、エピコプライマーＮｏ．１０００ＢＦ２（登録商
標、日本油脂（株）製、焼付型エポキシ樹脂塗料）を乾
燥膜厚２０μｍになる用に塗装した後、１６０℃×２０
分間焼付た。次いで、その上に、ハイウレタンＮｏ．５
０００（白）（登録商標、日本油脂（株）製、ウレタン
樹脂塗料）とハイウレタン硬化剤ＨＡ（登録商標、日本
油脂（株）製、硬化剤）とを重量比６：１の割合で混合
したものを乾燥膜厚２５μｍになるように塗装した後、
８０℃で３０分間強制乾燥し、１晩放置することにより
試験板を作成した。

【００２４】なお、本発明の粉体塗料組成物により得ら
れる塗膜の塗膜性能は次のようにして求めた。 （１）鏡面光沢度：ＪＩＳ Ｋ−５４００（１９９０）
７．６に準じて入射角と受光角が６０度のときの値を示
した。 （２）鮮映性：目視観察により、次の基準に従い評価し
た。 ○；塗膜に蛍光灯を映すと、蛍光灯が鮮明に映る。 △；塗膜に蛍光灯を映すと、蛍光灯の周囲（輪郭）がや
やぼやける。 ×；塗膜に蛍光灯を映すと、蛍光灯の周囲（輪郭）が顕
著にぼやける。 （３）鉛筆硬度：ＪＩＳ Ｋ−５４００（１９９０）
８．４．２手かき法に準じて行った。

【００２５】（４）付着性：ＪＩＳ Ｋ−５４００（１
９９０）８．５．１碁盤目法に準じて付着試験を行い、
次の基準に従い付着性を評価した。 ○：１０点 △：８点 ×：６点以下 （５）エリクセン値：ＪＩＳ Ｋ−５４００（１９９
０）８．２．２破断距離法に準じて行った。 （６）耐候性（促進耐候性試験）：ＪＩＳ Ｄ−０２０
５ ５．４のサンシャインカーボンアーク灯式耐候性試
験機による試験によって、塗膜の６０°光沢の保持率
（％）（ＪＩＳ Ｋ−５４００（１９９０）７．６）を
求めた。

【００２６】（７）耐キシレンラビング性：試験片の表
面をキシレンをしみ込ませたネルで１００往復ラビング
した際の表面状態の変化を目視観察し、次の基準に従い
耐キシレンラビング性を評価した。 ○：原状試験片と比べて、試験片のつやに変化がない。 △：原状試験片に比べて、試験片のつやの変化が少しあ
る。 ×：原状試験片に比べて、試験片のつやの変化が顕著に
ある。 （８）耐油性マーカー汚染性：油性マーカーで試験片の
塗膜上に線を引き、８０℃で５時間加熱したのち、キシ
レンをしみ込ませたネルによりその線を拭き取った後の
表面状態の変化を目視観察し、次の基準に従い油性マー
カー汚染性を評価した。 ○；試験片の油性マーカーの線が完全に拭き取られ、痕
跡が残っていない。 △；試験片の油性マーカーの線の痕跡が、わずかに残
る。 ×；試験片の油性マーカーの線の痕跡が、はっきりと残
る。

【００２７】（９）屋外暴露汚染性（△Ｌ）：試験片を
屋外に暴露した後、ＳＭカラーコンピューターＳＭ−４
−ＭＣＨ（スガ式試験機（株）性、商品名）にて暴露後
のＬ値を測定し、暴露後のＬ値から暴露前のＬ値を引い
た値を△Ｌとして求め、評価した。 （１０）耐湿性：試験片を相対湿度９５％以上で、４０
±１℃の条件下にて１２０時間曝したのち、取り出し２
時間後の試験片の表面状態を目視観察し、次の基準に従
い評価した。 ○；原状試験片と比べて、試験片のつや、表面状態に変
化がない。 △；原状試験片と比べて、試験片のつやの変化、ふくれ
（ブリスター）が少しある。 ×；原状試験片と比べて、試験片のつやの変化、ふくれ
（ブリスター）が顕著にある。

【００２８】製造例１ 撹拌装置、温度計、ディーン・スタークトラップ付きの
還流管及び滴下ロートを装備した反応容器にスノーテッ
クスＭＩＢＫ−ＳＴ（商品名、日産化学工業（株）製、
酸化ケイ素ゾルの分散体（平均粒径：３０ｎｍ）、固形
分：３０重量％、溶媒：メチルイソブチルケトン）１０
００重量部及びＡ−１６３（日本ユニカー（株）製、シ
ランカップリング剤）４０重量部を仕込み、加熱して８
０℃で８時間保持し、シランカップリング剤処理を行っ
た後、溶剤成分を温度４０℃、真空度１５〜２０ｍｍＨ
ｇで１時間減圧留去を行い、さらに６０℃に加熱して、
３０分間減圧留去を続けることで、表面処理されたシリ
カゾル２８４重量部（分散体の平均粒径：３２ｎｍ）を
得た。

【００２９】製造例２ 撹拌装置、温度計、ディーン・スタークトラップ付きの
還流管及び滴下ロートを装備した反応容器にアルマテッ
クスＰＤ７６９０（商品名、三井東圧化学（株）製、粉
体塗料用アクリル樹脂）７５０重量部、酢酸エチル１０
００重量部とスノーテックスＭＩＢＫ−ＳＴ（製造例１
と同じ）２５０重量部を仕込み、緩やかに撹拌しながら
６０℃に加温した。樹脂溶液中にゾル成分を分散しなが
らＡ−１６３（日本ユニカー（株）製、シランカップリ
ング剤）１１重量部を仕込み撹拌しながら６０℃×２時
間保持しシランカップリング剤による表面処理を行った
後に溶剤成分を温度４０℃、真空度１５〜２０ｍｍＨｇ
で２時間減圧留去を行い、その後１時間で１５０℃まで
加熱し、さらに２時間減圧留去を続けた後、ステンレス
バットへ回収して冷却後粉砕することで、熱硬化性樹脂
マスターバッチ（Ｒ−ＭＢ）８８３重量部を得た。表面
処理されたシリカゾルの分散体の平均粒径は３２ｎｍで
ある。

【００３０】実施例１〜７ 表１及び表２に示した実施例１〜７の構成成分を、ドラ
イブレンダー（商品名、ヘンシェルミキサー、三井三池
化工機（株）製）により約１分間均一に混合し、次に８
０〜１００℃の温度条件で押出混練機（商品名：ブスコ
ニーダーＰＲ−４６、ブス社製）を用いて溶融混練を行
い、冷却後ハンマー式衝撃粉砕機で微粉砕した後８０メ
ッシュの金網で分級することで粉体塗料を製造した。得
られた粉体塗料は、平均膜厚が５０〜６０μｍとなるよ
うに−８０ｋＶ荷電で静電吹付け法により所定の板厚の
被塗物（前記試験板）に塗装を行った。次いで、表１及
び表２に示した焼付条件において加熱硬化せしめて試験
片を作成した後、試験片の塗膜物性について評価を行
い、表３及び表４に纏めた。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】注：表１及び表２における添字は、次のも
のを示す。 １）：三井東圧化学（株）製、商品名、アクリル樹脂、
エポキシ当量４７５ｇ／ｅｑ、ガラス転移温度６４℃ ２）：ジョンソンポリマー（株）製、商品名、アクリル
樹脂、水酸基価９４ｍｇ／ｇ、ガラス転移温度５０℃ ３）：日本ユピカ（株）製、商品名、ポリエステル樹
脂、水酸基価３１ｍｇ／ｇ、ガラス転移温度５７℃ ４）：旭硝子（株）製、商品名、フッ素樹脂、水酸基価
５０ｍｍＫＯＨ／ｇ、ガラス転移温度６８℃、フッ素含
有量３０重量％ ５）：ヒュルス社製、商品名、ε−カプロラクタムブロ
ックイソホロンジイソシアネート、ＮＣＯ当量２８０ｇ
／ｅｑ ６）：チバガイギー社製、商品名、紫外線吸収剤 ７）：三共（株）製、商品名、ラジカルトラップ剤 ８）：三井東圧化学（株）製、商品名、レベリング剤 ９）：ワキ防止剤

【００３４】

【表３】

【００３５】

【表４】

【００３６】表３及び表４の結果から明らかなように、
本発明の粉体塗料組成物より得られる塗膜は、鏡面光沢
度、鮮映性、鉛筆硬度、付着性、エリクセン値、耐候
性、耐キシレンラビング性、耐油性マーカー汚染性、屋
外暴露汚染性及び耐湿性に優れている。

【００３７】比較例１〜６ 表５に示した比較例１〜５の構成成分を、ドライブレン
ダー（商品名、ヘンシェルミキサー、三井三池化工機
（株）製）により約１分間均一に混合し、次に８０〜１
００℃の温度条件で押出混練機（商品名：ブスコニーダ
ーＰＲ−４６、ブス社製）を用いて溶融混練を行い、冷
却後ハンマー式衝撃粉砕機で微粉砕した後８０メッシュ
の金網で分級することで粉体塗料を製造した。得られた
粉体塗料は、平均膜厚が５０〜６０μｍとなるように−
８０ｋＶ荷電で静電吹付け法により所定の板厚の被塗物
に塗装を行った。次いで、表５に示した焼付条件におい
て加熱硬化せしめた後、塗膜物性について評価を行い、
表６に纏めた。

【００３８】

【表５】 注：表５中の添字は、次のものを示す。 １）〜９）：表１と同様である。 １０）：酸化ケイ素ゾルの分散体（ＭＩＢＫ−ＳＴ（日
産化学工業（株）製、商品名）の分散媒を減圧留去した
もの）

【００３９】

【表６】

【００４０】シランカップリング剤表面処理酸化ケイ素
微粒子成分（表中においては、有機・無機複合微粒子成
分と表示する。）が５重量％未満である比較例１、３、
４、５はいずれも耐湿性、促進耐候性、耐キシレンラビ
ング性、耐油性マーカー汚染性、屋外暴露汚染性などに
劣り、フッ素樹脂系である比較例６は屋外暴露汚染性に
劣る。シランカップリング剤表面処理酸化ケイ素微粒子
成分がシランカップリング剤で表面処理されていない比
較例２（シリカゾルは未処理品）は、６０°光沢、鮮映
性、エリクセン値及び耐湿性などに劣る。

【００４１】

【発明の効果】本発明の粉体塗料組成物は、耐候（光）
性、耐汚染性、汚染除去性などに優れ、かつ良好な外
観、耐湿性を有する塗膜を与える上に、環境保全性や安
全性の高いなど優れた特徴を有している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−143789（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−173882（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09D 5/03,7/12,201/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）常温で固体の熱硬化性樹脂を含む
   熱硬化性粉体塗料成分５５〜９５重量％、及び（Ｂ）酸
   化ケイ素ゾルの分散体を、該ゾルを乾燥する前後に、シ
   ランカップリング剤で表面処理することにより得られた
   平均粒径が５〜１００ｎｍであるシランカップリング剤
   表面処理酸化ケイ素微粒子成分５〜４５重量％を含有す
   ることを特徴とする粉体塗料組成物。
2. 【請求項２】 シランカップリング剤表面処理酸化ケイ
   素微粒子成分が、水系酸化ケイ素ゾルの分散媒を共沸脱
   水溶剤によって共沸脱水した後に、酸化ケイ素ゾルの分
   散体をシランカップリング剤で表面処理することにより
   得られたものである請求項１記載の粉体塗料組成物。
3. 【請求項３】 シランカップリング剤の配合量が、酸化
   ケイ素ゾルの加熱残分に対して１〜４０重量％である請
   求項１又は請求項２に記載の粉体塗料組成物。
4. 【請求項４】 粉体塗料組成物が、（Ａ）成分と（Ｂ）
   成分を溶融混練した後、微粉砕して得られれたものであ
   る請求項１〜３の粉体塗料組成物。