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JPS6136028B2 - - Google Patents
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JPS6136028B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6136028B2
JPS6136028B2 JP5616677A JP5616677A JPS6136028B2 JP S6136028 B2 JPS6136028 B2 JP S6136028B2 JP 5616677 A JP5616677 A JP 5616677A JP 5616677 A JP5616677 A JP 5616677A JP S6136028 B2 JPS6136028 B2 JP S6136028B2
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JP
Japan
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resin
resins
multilayer
surface tension
component
Prior art date
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Application number
JP5616677A
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Japanese (ja)
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JPS53141341A (en
Inventor
Heihachi Murase
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Kansai Paint Co Ltd
Original Assignee
Kansai Paint Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ただ1回の塗付工程により、粒子状
金属を含有し、異種の樹脂もしくは樹脂組成物か
らなる2つ以上の層を包含する複層メタリツク塗
膜を物体表面上に形成することのできる粉体塗料
を提供することを目的とする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides for the production of multilayer metallic coatings containing particulate metal and comprising two or more layers of dissimilar resins or resin compositions in a single application step. An object of the present invention is to provide a powder coating that can be formed on the surface of an object.

従来、粉体塗料を用いて物体表面にメタリツク
灘膜を形成することは種々試みられている。たと
えば、アルミニウム粉などの粒子状金属を粉末樹
脂中に分散させて得られた粉体塗料を静電塗装法
などで物体表面に塗布し、溶融硬化させることに
よつてメタリツク塗膜を得ることができる。しか
しこの方法では一般に粒子状金属を塗膜面と平行
に配向させることが困難であり、粒子状金属が塗
膜表面に露出する場合が多い。そのため、塗膜の
外観はいわゆるメタリツク感が乏しく、露出した
金属表面の空気酸化による早期の変色、塗膜構造
が概して粗であることによる水分等の透過のため
の素地保護性能の不足等の問題があり、実用性が
低い。
Conventionally, various attempts have been made to form a metallic coating on the surface of an object using a powder coating. For example, a powder coating obtained by dispersing particulate metal such as aluminum powder in powdered resin is applied to the surface of an object using an electrostatic coating method, and then melted and hardened to obtain a metallic coating film. can. However, with this method, it is generally difficult to orient the particulate metal parallel to the coating surface, and the particulate metal is often exposed on the coating surface. As a result, the appearance of the paint film lacks a so-called metallic feel, causing problems such as early discoloration of the exposed metal surface due to air oxidation, and lack of ability to protect the substrate for moisture penetration due to the generally rough paint film structure. , and its practicality is low.

このような欠点は、粒子状金属の表面を樹脂成
分たとえば粉体塗料の主体となる粉末樹脂と同種
の樹脂であらかじめ包被しておくこと、あるいは
塗膜の焼付時に高温度を適用し、溶融樹脂の流動
を充分に行なわせることなどによつて幾分かは軽
減することもできる完全ではなく、粒子状金属の
塗膜面露出を避けるには、粒子状金属を含有しな
い他の塗料の重ね塗りを行なうことが必要であつ
た。
These drawbacks can be solved by covering the surface of the particulate metal in advance with a resin component, for example, the same type of resin as the powdered resin that is the main component of powder coatings, or by applying high temperatures during baking of the coating film to melt it. This can be alleviated to some extent by allowing the resin to flow sufficiently, but it is not perfect, and in order to avoid exposing particulate metal to the coating surface, it is necessary to overlay another paint that does not contain particulate metal. It was necessary to paint it.

一般に、塗料を用いて2回以上重ね塗りを行な
い、金属等の界面に塗膜を形成させる場合、被塗
面に接する側(以下「下側」という)と外部大気
に接する側(以下「上側」という)、あるいはさ
らに中層部には、それぞれに適した性質を有する
別種の塗料を用い、2回以上の塗付工程が適用さ
れる。このような繁雑さを免れるため、本発明者
は粉体塗料を用いて一挙に複層塗膜の形成を行な
う方法を提供した(たとえば特開昭51−122137号
参照)が、粒子状金属を含有するすぐれた複層メ
タリツク塗膜の形成を粉体塗料を用いて行なうこ
とは、粒子状金属が上側層内にまで分布し、しか
も配向が完全でないため、そのままでは非常に困
難であつた。そのため、本発明者はさらに鋭意研
究を継続した結果、本発明により、所期の効果を
示し得る複層メタリツク塗膜形成用粉体塗料を提
供し得るに至つた。すなわち、本発明は、粉体で
ある2種以上の樹脂もしくは樹脂組成物および粒
子状金属を含み、該樹脂もしくは樹脂組成物から
選ばれた2種の組合せの少なくとも1つの相互間
は、(a)不相溶もしくは難相溶であり、(b)溶融物の
同一温度における表面張力に実質的な差が存在
し、しかも(c)複層形成複合パラメータに実質的な
差があつて、かつ該樹脂もしくは樹脂組成物のう
ち最小でない前記表面張力を有するものが熱硬化
性であり、さらに該粒子状金属が浸潤剤によつて
包被され、その浸潤剤は溶融状態において前記樹
脂もしくは樹脂組成物のうちいずれかが有する最
小の前記表面張力よりも実質的に大である表面張
力を有し、しかも前記熱硬化性である該樹脂もし
くは樹脂組成物の架橋剤もしくは反応促進剤であ
ることを特徴とする複層メタリツク塗膜形成用粉
体塗料である。
In general, when applying paint two or more times to form a paint film on the interface of metal, etc., the side in contact with the surface to be coated (hereinafter referred to as the "lower side") and the side in contact with the external atmosphere (hereinafter referred to as the "upper side") ''), or for the middle layer, two or more coating processes are applied using different types of paints each having properties suitable for each. In order to avoid such complexity, the present inventor provided a method of forming a multilayer coating film at once using a powder coating (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 122137/1983). It has been extremely difficult to form an excellent multilayer metallic coating film using a powder coating as it is, since the particulate metal is distributed into the upper layer and is not perfectly oriented. Therefore, as a result of further intensive research, the present inventors have been able to provide a powder coating for forming a multilayer metallic coating film that can exhibit the desired effects according to the present invention. That is, the present invention includes two or more resins or resin compositions in powder form and particulate metal, and at least one of the two combinations selected from the resins or resin compositions has (a ) are incompatible or poorly compatible, (b) there is a substantial difference in surface tension of the melt at the same temperature, and (c) there is a substantial difference in the composite parameters of multilayer formation, and The resin or resin composition having the non-minimum surface tension is thermosetting, and the particulate metal is further encapsulated by a wetting agent which, in the molten state, binds the resin or resin composition. It is a crosslinking agent or a reaction accelerator for the thermosetting resin or resin composition, which has a surface tension that is substantially higher than the minimum surface tension of any of the materials. This is a powder coating for forming multi-layer metallic coatings.

本発明の粉体塗料は、複層メタリツク塗膜の各
層を構成させるための樹脂もしくは樹脂組成物の
粉体と、浸潤剤により包被された粒子状金属とを
主要成分として含むものである。粉体である樹脂
もしくは樹脂組成物は、熱溶融可能なものであれ
ば熱硬化性、非熱硬化性のいずれでもよく、樹脂
のみの粉末もしくは樹脂に対し顔料等の着色剤、
さらに熱硬化させるための架橋剤および反応促進
剤などの添加物が混融または分散せしめられた樹
脂組成物の粉体であつて、その2種以上が混合さ
れたものである。それらの粉体から選ばれた2種
の組合せの少なくとも1つは、熱溶融時の相分離
を利用することによつて塗膜の複層化を行なわせ
るため、その相互間は、(a)不相溶もしくは難相溶
であること、(b)溶融物の同一温度における表面張
力に実質的な差が存在すること、および(c)複層形
成複合パラメータ(後で説明する)に実質的な差
のあることが必要である。
The powder coating material of the present invention contains as main components powder of a resin or resin composition for forming each layer of a multilayer metallic coating film, and particulate metal covered with a wetting agent. The powdered resin or resin composition may be thermosetting or non-thermosetting as long as it can be melted by heat.
Furthermore, it is a powder of a resin composition in which additives such as a crosslinking agent and a reaction accelerator for thermal curing are mixed or dispersed, and two or more of them are mixed. At least one of the two combinations selected from these powders forms a multi-layered coating film by utilizing phase separation during thermal melting, so the mutual relationship between them is (a). (b) there is a substantial difference in the surface tension of the melt at the same temperature; and (c) there is a substantial It is necessary that there be a significant difference.

相分離を行なわせようとする2種の粉体の相互
間の相溶性は、その程度が低いほど、明瞭な複層
形成を行なわせることができるので有利である
が、難相溶の程度が低い場合には複層形成が不完
全となるおそれがあるので、その程度を数値的に
把握しておくことが望ましい。2種の樹脂もしく
は樹脂組成物の相互間の相溶性の程度は、後記す
る測定方法によつて求めることのできる「親和性
パラメータ」によつて数値として表現することが
でき、本発明においてはこの親和性パラメータを
用いることがもつとも好ましい。本発明の場合、
2種の樹脂もしくは樹脂組成物の相互間の親和性
パラメータが、正数、0もしくは絶対値0.10未満
の負数であるとき、中でもとくに正数であるとき
は、それら2種の相互間の難相溶の程度が高く相
分離しやすいので、メタリツク複層塗膜の形成が
とくに容易である。
The lower the degree of mutual compatibility between the two powders to be phase-separated, the more clear the formation of multiple layers, which is advantageous. If it is low, there is a risk that the multilayer formation will be incomplete, so it is desirable to understand the degree numerically. The degree of compatibility between two types of resins or resin compositions can be expressed numerically by an "affinity parameter" that can be determined by the measurement method described later. It is also preferred to use affinity parameters. In the case of the present invention,
When the mutual affinity parameter between two types of resins or resin compositions is a positive number, 0, or a negative number with an absolute value of less than 0.10, especially when it is a positive number, there is a difficult relationship between the two types. Since the degree of solubility is high and phase separation is easy, it is particularly easy to form a metallic multilayer coating film.

上記の親和性パラメータの測定は、溶液とした
両種の樹脂の一定試験条件での混合状態を観測す
ることによつて行なわれるものであつて、この方
法によつて求められる親和性パラメータは、本発
明における必須の要素である樹脂相互間の親和性
の程度に関する指標として最も好ましい。具体的
には、トルエンとメチルイソブチルケトン
(MIBK)との等容量混合液を溶媒として、被験
可溶性樹脂とそれぞれ別個に樹脂分含量が33重量
%になるように溶液とし、25℃において得られた
溶液2種の等重量を混合する。混合液をかきまぜ
て充分に均一化せしめた後において厚さ5cmの液
層を自然昼光の下に肉眼で透視し完全に透明と認
められた場合には、それら樹脂2種の組合せの親
和性パラメータは0もしくは負数であり、濁りが
認められた場合は正数である。このパラメータの
数値の大きさを求めるには、この混合溶液に対
し、これをかきまぜながら正数の場合にはエチレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテート
(OH3OCH2・CH2OCOCH3)を滴下して良溶媒の
効果による濁りの消失に至らしめ、0もしくは負
数の添加にともなう溶質の不安定化による濁りの
発生に至らしめる。親和性パラメータPの数値
は、次式によつて算出される。
The above affinity parameters are measured by observing the mixing state of both types of resins in solution under certain test conditions, and the affinity parameters determined by this method are as follows: It is most preferable as an index regarding the degree of affinity between resins, which is an essential element in the present invention. Specifically, a mixture of equal volumes of toluene and methyl isobutyl ketone (MIBK) was used as a solvent, and each of the test soluble resins was made into a solution with a resin content of 33% by weight, and the solution was obtained at 25°C. Mix equal weights of the two solutions. After stirring the mixture to make it sufficiently homogeneous, look through the 5 cm thick liquid layer with the naked eye under natural daylight and if it is completely transparent, it indicates the affinity of the combination of the two resins. The parameter is 0 or a negative number, and if turbidity is observed, it is a positive number. To find the numerical value of this parameter, add ethylene glycol monomethyl ether acetate (OH 3 OCH 2・CH 2 OCOCH 3 ) dropwise to this mixed solution while stirring it, if the number is positive. This leads to the disappearance of turbidity due to the effect of , and the destabilization of the solute accompanying the addition of 0 or a negative number leads to the generation of turbidity. The numerical value of the affinity parameter P is calculated by the following formula.

|P|=△D/A+B+C+△D×K ただし、 AおよびB:混合溶液中の2種の樹脂それぞれの
重量(g) C :最初の混合溶液中の溶液の重量
(g) △D :滴下されたいずれかの溶液の重量
(g) K :修正係数、Pが負数のとき1,Pが
正数のとき100/45 Pが最小の表示単位に達しないときはPを0と
する。
|P|=△D/A+B+C+△D×K However, A and B: Weight of each of the two resins in the mixed solution (g) C: Weight of the solution in the initial mixed solution (g) △D: Dripping Weight (g) of either solution K: Correction coefficient, 1 when P is a negative number, 100/45 when P is a positive number. When P does not reach the minimum display unit, P is set to 0.

2種の樹脂等のうち少なくとも1種が前記混合
溶媒に不溶である場合には、上記の方法による親
和性パラメータの判定は不可能であるが、別の方
法により間接的にその数値の概略を知ることがで
きる。すなわち、たとえばポリエチレン、ポリア
ミドなどの不溶性もしくは難溶性の樹脂の場合に
は、その樹脂を成形して得られる厚さ400〜500μ
のシートの直線状の縁を互いに密接させてガラス
面上に置き、両種樹脂を完全に溶融せしめ得る温
度に加熱して約30分間保持する。両種樹脂等の間
の親和性パラメータが正数、0もしくは絶対値
0.10未満の負数である場合には、両種の溶融樹脂
等の間に界面もしくは境界層が形成され、不連続
となるが、絶対値0.10以上の負数の場合には、相
互の拡散のために組成が連続的に変化し、認め得
るような界面などは形成されない。このような界
面等の形成の有無は、両種樹脂等の少なくとも一
方にカーボンブラツクなどの着色顔料もしくは染
料を分散せしめて色彩の変化を設けておくと、肉
眼による観察も一層容易に行なうことができる。
If at least one of the two resins is insoluble in the mixed solvent, it is impossible to determine the affinity parameter using the above method, but the approximate numerical value can be indirectly determined using another method. You can know. That is, in the case of insoluble or poorly soluble resins such as polyethylene and polyamide, the thickness obtained by molding the resin is 400 to 500 μm.
The straight edges of the sheet are placed on a glass surface in close contact with each other, heated to a temperature sufficient to completely melt both resins, and held for about 30 minutes. The affinity parameter between both resins, etc. is a positive number, 0, or an absolute value
If it is a negative number less than 0.10, an interface or boundary layer will be formed between the two types of molten resin, resulting in discontinuity, but if it is a negative number with an absolute value of 0.10 or more, it will be discontinuous due to mutual diffusion. The composition changes continuously and no discernible interfaces are formed. The presence or absence of such an interface can be observed more easily with the naked eye by dispersing a colored pigment or dye such as carbon black in at least one of the two types of resins to create a color change. can.

複層塗膜を形成させる目的で組合せて用いる樹
脂等の2種の組合せは、溶液状態で観測された親
和性パラメータが前記範囲の数値であることが必
要なばかりでなく、溶媒を除去した状態において
も不相溶もしくは難相溶であることを要する。す
なわち、前記親和性パラメータの測定に際して作
成された混合溶液を厚さ約50ミクロンの乾燥膜が
得られるように透明板に塗布し、溶媒を揮散させ
(室温、24時間)乾燥膜としたものと、透過光お
よび散乱光観察して濁りもしくは樹脂の分難が認
められることが必要である。両種樹脂等のうち少
なくとも一方が前記混合溶媒に不溶の場合には、
上記のシート状物溶融の試験において界面等の形
成が認められたことをもつて、両種樹脂等の間の
不相溶もしくは難相溶を示すものとすることがで
きる。
The combination of two types of resins used in combination for the purpose of forming a multilayer coating film not only requires that the affinity parameter observed in the solution state be within the above range, but also in the state with the solvent removed. They also need to be incompatible or poorly compatible. That is, the mixed solution prepared when measuring the affinity parameter was applied to a transparent plate to obtain a dry film with a thickness of about 50 microns, and the solvent was evaporated (at room temperature, for 24 hours) to form a dry film. It is necessary to observe turbidity or resin separation by observing transmitted light and scattered light. If at least one of both resins etc. is insoluble in the mixed solvent,
The fact that the formation of an interface, etc. was observed in the above-mentioned sheet melting test can be considered to indicate incompatibility or poor compatibility between the two types of resins.

本発明の粉体塗料の主要成分であつて、相分離
により複層を形成させようとする相互に不相溶も
しくは難相溶の樹脂等の間においては、同時に、
それらの溶融物の同一温度における表面張力に実
質的な差のあることも必要である。すなわち、低
表面張力を有する樹脂等が、熱溶融されることに
よつて相分離して流動し、複層メタリツク塗膜の
上側部分を構成するに至る。粒子状金属の露出を
確実に防止するには、粒子状金属を含む層が下側
もしくは中間層となり、粒子状金属を含まない層
によつて完全に被覆されることが必要で、そのた
めにはとくに複層塗膜の表層部分における成分の
相分離が完全であることを要する。したがつて、
それらの樹脂等のこの表面張力の間に実質的な
差、望ましくは2.0dyne/cm以上の差があることが
必要で、かつそれらの中間に位する表面張力を有
する樹脂等であつて難相溶の程度の低いものの粉
体が用いられていないことが望ましい。粉体であ
る樹脂等2種の組合せのいずれの相互間において
も溶融物の表面張力の差が実質的な大きさでない
場合には、被層塗膜の形成が不完全となるか、ま
たは粒子状金属の一部が塗膜面に露出するおそれ
がある。
At the same time, between mutually incompatible or poorly compatible resins, etc., which are the main components of the powder coating of the present invention and are intended to form a multilayer through phase separation,
It is also necessary that there be a substantial difference in surface tension of the melts at the same temperature. In other words, a resin having a low surface tension is thermally melted to undergo phase separation and flow, thereby forming the upper portion of the multilayer metallic coating film. In order to reliably prevent exposure of particulate metal, it is necessary that the layer containing particulate metal is a lower or intermediate layer and is completely covered by a layer that does not contain particulate metal. Particularly, complete phase separation of the components in the surface layer portion of the multilayer coating film is required. Therefore,
It is necessary that there is a substantial difference between the surface tensions of these resins, preferably a difference of 2.0 dyne/cm or more, and it is difficult to find a resin etc. that has a surface tension between these two. It is desirable that powders with a low degree of solubility are not used. If the difference in surface tension of the melt is not substantial between any two combinations of powdered resins, the formation of the coating film will be incomplete, or particles will There is a risk that some of the metal may be exposed on the coating surface.

表面張力の測定温度は、それぞれの被覆用粉体
樹脂混合物に関し、その各成分樹脂が有する溶融
温度のうち、最も高温度であるものの直上、すな
わち、その混合物を被塗面に塗着させ、溶融させ
て被層塗膜を形成させるための加熱温度とするこ
とが最も正確であるが、実際上は、いずれの混合
物の場合にも一定温度たとえば200℃として、そ
の温度での表面張力の値を用い、比較することと
しても支障はなく便利である。
The temperature at which the surface tension is measured is the temperature immediately above the highest melting temperature of the respective component resins for each powder resin mixture for coating, that is, the temperature at which the mixture is applied to the surface to be coated and melted. The most accurate method is to set the heating temperature to the temperature at which the coating film is formed, but in practice, in the case of any mixture, the temperature is set at a constant temperature, for example, 200°C, and the value of the surface tension at that temperature is calculated. There is no problem and it is convenient to use and compare.

樹脂の溶融物の表面張力δL(dyne/cm)の測定
方法についてはとくに制限はないが、たとえばそ
の溶融物とテフロン(テトラフルオロエチレン樹
脂)との接触角θの測定値から、下記ノイマン
(Neumann)およびゼル(Sell)の式により与え
られる。
There are no particular restrictions on the method of measuring the surface tension δL (dyne/cm) of a resin melt, but for example, from the measured value of the contact angle θ between the melt and Teflon (tetrafluoroethylene resin), the following Neumann ) and Sell's equation.

δS:テフロンの表面張力(dyne/cm) 本発明においては、δSを18.6dyne/cmとして図
上で近似値を求めた。
δS : Surface tension of Teflon (dyne/cm) In the present invention, an approximate value was obtained on the diagram by setting δS to 18.6dyne/cm.

樹脂溶融物の所定温度たとえば200℃における
テフロンに対する接触角の測定方法についても、
前進接触角を求め得る方法であればとくに制限な
く適用できるが、たとえば直径約2mmの半球体状
に成形された被測定樹脂を、その球面側を下に
し、水平に保持されたテフロン板にのせて、所定
温度に保持された恒温器中で溶融せしめ流延して
平衡に達した時点において拡大投影するか望遠鏡
で観測する。
Regarding the method of measuring the contact angle of molten resin to Teflon at a predetermined temperature, for example, 200℃,
Any method that can be used to determine the advancing contact angle can be applied without any particular restrictions. Then, it is melted and cast in a constant temperature chamber maintained at a predetermined temperature, and when equilibrium is reached, it is enlarged and projected or observed with a telescope.

被測定樹脂等の溶融温度が高く、所定温度にお
けるテフロンとの接触角を測定して直接にこの温
度における表面張力を算出することができない場
合には、20℃において固形であるその樹脂等と水
との接触角を測定し、これにより得られる20℃で
のその樹脂等の表面張力の値と、所定温度の代り
にその樹脂等の溶融温度の直上で前記同様の方法
により測定、算出された表面張力の値とから内そ
う法によつて求める。
If the melting temperature of the resin, etc. to be measured is high and it is not possible to directly calculate the surface tension at this temperature by measuring the contact angle with Teflon at a given temperature, the resin, etc., which is solid at 20°C, and water The surface tension value of the resin, etc. at 20°C obtained by measuring the contact angle with It is determined from the value of surface tension using the internal method.

本発明において、混合された粉体樹脂等を加熱
溶融によつて分離し、完全な複層塗膜を形成させ
るには、それぞれの樹脂等が被塗面に誘引される
程度に実質的な差があることも必要とする。溶融
樹脂等の被塗面への選択的誘引は、その溶融温度
領域、表面張力、粘度、比重などの諸要素の複合
要因によつて支配される。本発明者は、金属、ガ
ラス、陶磁器等の極性表面に溶融樹脂等が誘引さ
れる程度を定量的に表示する指標としては後記試
験方法により測定される「複層形成複合パラメー
タ」(以下「複層パラメータ」という)を用いる
ことができ、複層塗膜形成の難易は、各成分樹脂
等についてこの被層パラメータの数値の比により
最も容易に判別し得ることを明らかにした。組合
された2種の樹脂等が、とくに複層塗膜の下側部
分において明瞭に分離するには、それらの複層パ
ラメータの間に実質的な差のあることが必要であ
る。本発明の場合、不(難)相溶性および表面張
力の点において相分離の要件をみたす前記の樹脂
等2種の組合せは、同時にこの被層パラメータに
おいても実質的な差を有するべきで、その大であ
るものの小であるものに対する比が通常1.1以上
であることが好ましい。この比が1の直近の数値
であると、混合された樹脂等の間の分離がとくに
塗膜の下側部分に充分でなく、不整の程度の大き
い不完全な複層メタリツク塗膜となるおそれがあ
る。
In the present invention, in order to separate mixed powder resins etc. by heating and melting and form a complete multilayer coating film, there is a substantial difference in the degree to which each resin etc. is attracted to the surface to be coated. It also requires that there be. Selective attraction of molten resin and the like to the surface to be coated is controlled by a combination of factors such as its melting temperature range, surface tension, viscosity, and specific gravity. The present inventor believes that the "multilayer formation composite parameter" (hereinafter "multiple layer formation composite parameter") measured by the test method described later is an index that quantitatively indicates the degree to which molten resin, etc. is attracted to the polar surface of metal, glass, ceramics, etc. It has been clarified that the difficulty of forming a multilayer coating film can be most easily determined by the ratio of the numerical values of this coating parameter for each component resin. In order for the two combined resins to clearly separate, particularly in the lower portion of the multilayer coating, there must be a substantial difference between the multilayer parameters. In the case of the present invention, combinations of the two resins mentioned above that satisfy the requirements for phase separation in terms of incompatibility and surface tension should also have a substantial difference in this coating parameter; It is usually preferable that the ratio of large to small is 1.1 or more. If this ratio is close to 1, there is a risk that the separation between the mixed resins, etc. will not be sufficient, especially in the lower part of the coating, resulting in an incomplete multilayer metallic coating with a large degree of irregularity. There is.

複層パラメータを測定するには、第1図に示す
ように、内径1.2cmの耐熱ガラス製円筒容器1の
内部に一定量0.15gの被測定固体樹脂等を装入
し、その固体樹脂の上に、外径4.0mm、内径2.53
mmの内面を充分に清浄にしたパイレツクスガラス
製細管2を、円筒容器1と同軸となるよう、かつ
重力によつて自由に垂下し得るようにして直立さ
せる。この細管2は、その下端面を軸に対して垂
直面となるように研摩し、また、下端部分に被測
定樹脂等の溶融物を自由に流入せしめ得るよう切
欠きもしくは導孔8を設けたものである。この測
定系全体を所定の測定温度(T℃)に保持された
恒温器中に円筒容器1の底面が水平になるように
して格納し、被測定樹脂等を溶融せしめ、溶融物
の層4を形成させる。細管2は被測定樹脂等の溶
融にともなつて垂下してその下端面が円筒容器1
の底面に到達し、同時に溶融物が細管2の内部に
流入する。被測定樹脂等の溶融物は、細管2の内
部においてその液面がメニスカスを形成するばか
りでなく、細管2の内壁面を、いわゆる「はふく
(Creeping)」の現象によつて前進する。この
Creepingの速度は、被測定樹脂等がガラスなど
の極性被塗面に誘引される程度を示すものであ
り、恒温器中での加熱の開始後25分の時点におい
てCreeping部分5の先端の円筒容器1の底面か
らの高さHt(cm)を測定し、このHtに溶融物の
密度ρ(g/cm3)を乗じた積ht(g/cm2)をもつて複層
パラメータとすることが最も好ましい。
To measure multilayer parameters, as shown in Figure 1, a fixed amount of 0.15 g of solid resin to be measured is placed inside a heat-resistant glass cylindrical container 1 with an inner diameter of 1.2 cm, and the solid resin is placed on top of the solid resin. , outer diameter 4.0mm, inner diameter 2.53
A Pyrex glass thin tube 2 whose inner surface has been thoroughly cleaned is stood upright so that it is coaxial with the cylindrical container 1 and can freely hang down due to gravity. This thin tube 2 has its lower end surface polished so as to be perpendicular to the axis, and a notch or guide hole 8 is provided at the lower end portion to allow the molten material such as the resin to be measured to freely flow therein. It is something. The entire measurement system is stored in a constant temperature chamber maintained at a predetermined measurement temperature (T°C) with the bottom of the cylindrical container 1 being horizontal, the resin to be measured, etc. is melted, and a layer 4 of the molten material is formed. Let it form. The thin tube 2 hangs down as the resin to be measured, etc. melts, and its lower end surface is connected to the cylindrical container 1.
reaches the bottom surface of the tube 2, and at the same time the melt flows into the inside of the capillary tube 2. The liquid surface of the molten material such as the resin to be measured not only forms a meniscus inside the capillary tube 2, but also advances on the inner wall surface of the capillary tube 2 by a so-called "creeping" phenomenon. this
The creeping speed indicates the degree to which the resin to be measured is attracted to the polar coating surface such as glass, and the creeping speed is the degree to which the resin to be measured is attracted to the polar coating surface such as glass. The height Ht (cm) from the bottom of 1 is measured, and the product ht (g/cm 2 ) obtained by multiplying this Ht by the density ρ (g/cm 3 ) of the melt can be used as the multilayer parameter. Most preferred.

複層パラメータの測定温度は、それぞれの粉体
塗料に関し、その各成分樹脂等が有する溶融温度
のうち、最も高温度であるものの直上とすること
が最も好ましく、実際的である。分解、硬化など
のため、その温度での25分間の加熱継続による複
層パラメータの測定が困難な他の成分樹脂等の場
合には、その樹脂等の溶融温度の直上からそのよ
うな困難を生ずるおそれのない温度範囲内の2点
以上の温度域において測定を行ない、外そう法に
より同一所定温度での複層パラメータを算出して
比較する。あるいは、加熱継続時間を25分よりも
短縮し、Creeping部分5の先端の上昇速度が一
様であるとして換算により求めても著しい差は生
じない。
It is most preferable and practical to measure the multilayer parameters at a temperature immediately above the highest melting temperature of each component resin, etc. of each powder coating. In the case of other component resins for which it is difficult to measure multilayer parameters by continuing heating at that temperature for 25 minutes due to decomposition, curing, etc., such difficulties arise from just above the melting temperature of the resin, etc. Measurements are taken at two or more temperature ranges within a temperature range where there is no risk, and the multilayer parameters at the same predetermined temperature are calculated and compared using the detachment method. Alternatively, if the heating duration is shortened to less than 25 minutes and the rising speed of the tip of the creeping portion 5 is uniform, no significant difference will occur.

混合される粉体樹脂等が3種以上である場合
は、そのうちの2種の組合せのすべてについて、
表面張力および複層パラメータが同時に前記制限
内の関係にあることを要するものではなく、各組
合せのうち少なくとも一つがそのような関係にあ
れば、他の組合せはいずれか一方の指標について
のみ制限が満たされるものであることによつて、
3種以上の複層構造を容易に形成できる。
If there are three or more types of powder resin etc. to be mixed, for all combinations of two of them,
It is not necessary that the surface tension and the multilayer parameter simultaneously have a relationship within the above limits, but if at least one of each combination has such a relationship, the other combinations are limited only with respect to one of the indicators. By being fulfilled,
A multilayer structure of three or more types can be easily formed.

本発明による複層メタリツク塗膜形成用粉体塗
料の主要成分である粉体樹脂は、前記のように相
溶性、溶融物の表面張力および複層パラメータに
おいて必要条件をみたすならば、広く熱硬化性樹
脂および非熱硬化性樹脂の中から選択して用いる
ことができ、具体的にはたとえば下記のものを挙
げることができる。
Powder resin, which is the main component of the powder coating for forming multilayer metallic coatings according to the present invention, can be widely thermosetted if it satisfies the necessary conditions in terms of compatibility, melt surface tension, and multilayer parameters as described above. The thermosetting resin can be selected from thermosetting resins and non-thermosetting resins, and specifically, the following can be mentioned.

たとえば、ポリ塩化ビニル、ポリフツ化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフツ化ビニリデ
ン、ポリスチレン、ポリビニルトルエン、AS
(アクリロニトリル、スチレン)樹脂、ABS(ア
クリロニトリル・ブタジエン・スチレン)樹脂、
せんい素誘導体(たとえば酢酸せんい素、酢酸ら
く酸せんい素など)、ポリエステル(たとえばポ
リエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレートなど)、エポキシ樹脂(たとえばビスフ
エノールAとエピクロロヒドリンのポリ縮合体な
ど)、フエノキシ樹脂、ポリオレフイン(たとえ
ばポリエチレン、ポリプロピレンなど、またオレ
フイン類と酢酸ビニルエステルとの共重合体を含
む)、アクリル樹脂(メタクリル酸メチル、メタ
クリル酸エチル、メタクリル酸イソブチル、2―
ヒドロキシエチルメタクリレート、グリシジルメ
タクリレート等のメタクリル酸エステルまたはア
クリル酸メチル等のアクリル酸エステルの重合体
もしくは共重合体、また、さらにこれらの単量体
のほか、スチレン、アクリロニトリル、アクリル
アミド、N―メチロールアクリルアミド、N―ビ
ニルビリジン、メタクリル酸、アクリル酸等のビ
ニル単量体が、たとえば40重量%以下となる割合
で共重合せしめられたもの)、ケトン樹脂、クマ
ロン樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート、ウレ
ア・ホルムアルデヒド樹脂、メラミン・ホルムア
ルデヒド樹脂、フエノール・ホルムアルデヒド樹
脂、ポリサルホン、アイオノマー樹脂、ポリイミ
ド、天然樹脂(ロジン、シエラツク、コーバル
等)もしくはその加工物、ポリ酢酸ビニル、ポリ
ビニルアルコール(ポリビニルエステルの部分も
しくは完全けん化物)もしくはそのアセタール化
物(たとえばポリビニルブチラール、ポリビニル
ホルマール等)など、粉体もしくは細粒とするこ
とが可能であり、加熱することにより少なくとも
一時的に溶融物となり、冷却後被覆層を形成し得
るものであれば、前記条件を考慮して選択し組合
せることにより、いずれも本発明を適用できる。
これらの樹脂類は、同種のものであつても縮重合
組成、重合度、立体規則性などの相違によつて本
発明の制限条件を満足させる場合には、組合せて
複層メタリツク塗膜を形成させることができる。
For example, polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride, polyvinylidene chloride, polyvinylidene fluoride, polystyrene, polyvinyltoluene, AS
(acrylonitrile, styrene) resin, ABS (acrylonitrile butadiene styrene) resin,
Silicon derivatives (e.g. silicon acetate, silicon acetate lactate, etc.), polyesters (e.g. polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, etc.), epoxy resins (e.g. polycondensate of bisphenol A and epichlorohydrin, etc.), phenoxy resins , polyolefins (including polyethylene, polypropylene, etc., and copolymers of olefins and vinyl acetate), acrylic resins (methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isobutyl methacrylate, 2-
Polymers or copolymers of methacrylic esters such as hydroxyethyl methacrylate and glycidyl methacrylate, or acrylic esters such as methyl acrylate, and in addition to these monomers, styrene, acrylonitrile, acrylamide, N-methylolacrylamide, Copolymerized vinyl monomers such as N-vinylpyridine, methacrylic acid, and acrylic acid in a proportion of 40% by weight or less), ketone resins, coumaron resins, polyamides, polycarbonates, urea formaldehyde resins, Melamine/formaldehyde resin, phenol/formaldehyde resin, polysulfone, ionomer resin, polyimide, natural resins (rosin, Sierra, Kobal, etc.) or their processed products, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol (partially or fully saponified polyvinyl ester) or their Acetalized products (e.g. polyvinyl butyral, polyvinyl formal, etc.), which can be made into powder or fine particles, become at least temporarily molten by heating, and can form a coating layer after cooling. , the present invention can be applied to any of them by selecting and combining them in consideration of the above conditions.
Even if these resins are of the same type, they can be combined to form a multilayer metallic coating film if the restrictive conditions of the present invention are satisfied due to differences in condensation polymerization composition, degree of polymerization, stereoregularity, etc. can be done.

これらの樹脂等を粉体とする程度は、適用しよ
うとする任意の粉体塗装手段たとえば静電法、流
動床浸漬法などによる塗着について支障のない粒
子径でさえあればよく、粒度分布を精密に調節す
ることも複層塗膜形成の目的に対してとくに必要
でないが、なるべく粒径300ミクロン、とくに好
ましくは100ミクロンをこえる粗粒を残存せしめ
ないことが望ましく、また、最大の複層パラメー
タを有する成分樹脂粉体の粒子径を比較的小さい
ものとすることによつて、溶融の容易さとの関係
のために、複層の形成、とくに下側における成分
の分離をさらに促進することができる。各成分粉
体樹脂を混合する割合は、溶融により分離して複
層を形成せしめようとする各成分ごとに合計量の
10重量%未満、とくに好ましくは30重量%未満と
ならないようにすることが必要であり、10重量%
未満の割合で混合された成分は、完全な複層を構
成することができないおそれがある。
The degree to which these resins, etc. are made into a powder is sufficient as long as the particle size does not pose a problem for coating by any powder coating method to be applied, such as electrostatic method or fluidized bed dipping method, and the particle size distribution should be Precise adjustment is not particularly necessary for the purpose of forming a multilayer coating film, but it is desirable to prevent coarse particles with a particle size of 300 microns, particularly preferably 100 microns, from remaining. By making the particle size of the component resin powder relatively small, it is possible to further promote the formation of multiple layers, especially the separation of the components on the lower side, due to the ease of melting. can. The mixing ratio of each component powder resin is determined based on the total amount of each component that is to be separated by melting to form a multilayer.
It is necessary to ensure that the amount is not less than 10% by weight, particularly preferably less than 30% by weight, and 10% by weight
If the components are mixed in a ratio lower than that, there is a possibility that a complete multilayer cannot be formed.

本発明の粉体塗料の主要成分とされる粒子状金
属の種類は、通常溶液形のメタリツク塗料の製造
に使用されるものであればとくに制限はなく、た
とえば、アルミニウム、銅、亜鉛、鉄、ニツケ
ル、クロム、コバルト、金、銀、鉛、スズなどお
よびそれらを含む合金が対象とされる。粒子の形
状は、フレーク状であれば複層塗膜内部での配向
の状況を視認することがもつとも容易であり、本
発明実施の利益がとくに顕著であるが、針状また
は塊状の粒子であつても本発明の適用に妨げはな
い。粒子の大きさは、フレーク状もしくは針状の
場合にはその最大径または長さがたとえば2mm以
下、とくに好ましくは0.5mm以下とすればよく、
塊状粒子の場合には、その最大径が、形成させよ
うとする複層メタリツク塗膜の厚さよりも小であ
るようにすればよい。これらの粒子状金属を粉体
塗料中に含有させる割合は、容積分率で1〜60
%、とくに2〜30%とすることが好ましい。この
下限に達しない場合には、粒子状金属を添加する
ことの効果が乏しく、反対にこの上限をこえる
と、粒子状金属が塗膜面に露出する傾向を生じ、
本発明の目的の達成が困難になる。
The type of particulate metal that is the main component of the powder coating of the present invention is not particularly limited as long as it is normally used in the production of solution-type metallic coatings, and examples include aluminum, copper, zinc, iron, Targets include nickel, chromium, cobalt, gold, silver, lead, tin, etc., and alloys containing them. If the particles have a flake shape, it is easy to visually check the state of orientation within the multilayer coating film, and the benefits of implementing the present invention are particularly significant. However, there is no hindrance to the application of the present invention. Regarding the size of the particles, if they are flaky or acicular, the maximum diameter or length may be, for example, 2 mm or less, particularly preferably 0.5 mm or less,
In the case of bulk particles, their maximum diameter may be smaller than the thickness of the multilayer metallic coating film to be formed. The proportion of these particulate metals contained in the powder coating is 1 to 60% by volume.
%, particularly preferably 2 to 30%. If this lower limit is not reached, the effect of adding particulate metal will be poor; if this upper limit is exceeded, on the other hand, particulate metal will tend to be exposed on the coating surface.
This makes it difficult to achieve the object of the present invention.

本発明の粉体塗料の主要成分の一である粒子状
金属は、その表面が浸潤剤によつて包被されたも
のであることが必要である。この目的に供される
浸潤剤としては、粒子状金属の表面との親和性を
有し、かつ溶融状態において複層塗膜の下側もし
くは中層となる樹脂等との相溶性を有する広範囲
の不揮発性もしくは難揮発性化合物から選択する
ことができるが、粒子状金属の一部が複層塗膜の
表面に露出することを確実に防止するため、溶融
物の表面張力が、粉体である樹脂等の中の最小の
ものよりも大であつて実質的な差を有するもので
あることが必要で、望ましくはその差が2.0dyne/
cm以上であるものを用いることがよい。また、こ
の浸潤剤が固体状のものである場合は、複層塗膜
の焼付時における粒子状金属の移動、配向を円滑
にするため、なるべく低温度、望ましくは塗膜の
焼付温度以下で溶融するものを用いるのがよい。
The surface of the particulate metal, which is one of the main components of the powder coating of the present invention, must be covered with a wetting agent. Infiltrating agents used for this purpose include a wide range of non-volatile agents that have affinity with the surface of particulate metals and are compatible with resins, etc. that form the lower or middle layer of multilayer coatings in the molten state. However, in order to ensure that part of the particulate metal is not exposed to the surface of the multilayer coating, the surface tension of the melt can be selected from powder resins. etc. It is necessary that the difference is larger than the smallest one and has a substantial difference, and preferably the difference is 2.0dyne/
It is preferable to use one with a diameter of cm or more. In addition, if this infiltrant is in solid form, it should be melted at a temperature as low as possible, preferably below the baking temperature of the coating, in order to facilitate the movement and orientation of the particulate metal during baking of the multilayer coating. It is better to use one that does.

複層塗膜中で粒子状金属を分散させようとする
層、すなわち下側もしくは中層を構成させようと
する樹脂等が熱硬化性のものであつて、架橋剤ま
たは反応促進剤の併用を要するものである場合
は、その架橋剤等が浸潤剤としての前記の要件を
みたすならば、その一部をもつて浸潤剤とみな
し、粒子状金属の包被に用いることができる。こ
のように架橋剤等によつて粒子金属の包被を行な
うと、粒子状金属の表面において高密度の架橋分
子構造が形成され、機械的安定性をますばかりで
なく、粒子状金属の表面に沿つての水分、ガス体
等の浸透を防止し得るので、複層メタリツク塗膜
の諸性能、たとえば耐水性、耐薬品性、耐候性等
の改善のために好ましい。
The layer in which particulate metal is to be dispersed in a multilayer coating film, that is, the resin, etc. that constitutes the lower or middle layer, is thermosetting, and requires the combined use of a crosslinking agent or reaction accelerator. If the crosslinking agent, etc. meets the above-mentioned requirements as an infiltrating agent, a part of it can be regarded as an infiltrating agent and can be used for enveloping particulate metal. When particulate metal is covered with a crosslinking agent etc. in this way, a high-density crosslinked molecular structure is formed on the surface of the particulate metal, which not only increases mechanical stability but also improves the surface of the particulate metal. Since it can prevent moisture, gas, etc. from penetrating along the surface, it is preferable for improving various properties of multilayer metallic coatings, such as water resistance, chemical resistance, weather resistance, etc.

粒子状金属の包被に用いられる浸潤剤の具体例
としてはたとえば下記のものを挙げることがで
き、それらを揮発性有機溶媒により溶液としたも
のと夾雑物のない粒子状金属とを混合し、溶剤を
揮散させるなど、任意の方法により包被処理を行
ない、粉体樹脂等と混合する。また、粒子状金属
と粉体樹脂等との間に化学的結合を生ずる条件を
適用して包被処理を施したものを用いることによ
り、本発明の効果をさらに高めることもできる。
Specific examples of infiltrating agents used for enveloping particulate metal include the following, which are made into a solution with a volatile organic solvent and mixed with particulate metal free of impurities, Encapsulation treatment is performed by any method such as volatilization of a solvent, and the mixture is mixed with a powdered resin or the like. Furthermore, the effects of the present invention can be further enhanced by using a material that has been subjected to enveloping treatment under conditions that cause chemical bonding between particulate metal and powdered resin.

〔例〕〔example〕

レゾルシノール ピロガロール 1,3―ジヒドロキシナフタレン 2,2′―ジヒドロキシジフエニル 3,4―ジヒドロキシベンツアルデヒド 2,4―ジヒドロキシベンゾフエノン P―ベンゾフエノン P―ヒドロキシベンジルアルコール 2,2′―ジアミノアゾベンゼン 4,4′―ジアミノベンゾフエノン P―ヒドロキシ安息香酸エチル N―メチルアセトアニリド 1,2―ナフチレンジアミン n―ブチルアミド 2,6―ジクロロナフタレン メチルアクリジン(9) ジアセチル カルバジド ベンゾイルチオウレア P―クロロアセトアニリド P,P′―イソプロピリデンジフエノール (ビスフエノールA) P,P′―ジヒドロキシジフエニルメタン (ビスフエノールF) ブロツクトイソシアネート化合物、たとえばフエ
ノール類、ラクタム類などでブロツクされたトリ
レンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネ
ート、ヘキサメチレンジイソシアネート、4,
4′―ジフエニルメタンジイソシアネート、イソホ
ロンジイソシアネートなど。
resorcinol pyrogallol 1,3-dihydroxynaphthalene 2,2'-dihydroxydiphenyl 3,4-dihydroxybenzaldehyde 2,4-dihydroxybenzophenone P-benzophenone P-hydroxybenzyl alcohol 2,2'-diaminoazobenzene 4,4' -Diaminobenzophenone P-Ethyl hydroxybenzoate N-methylacetanilide 1,2-naphthylenediamine n-butylamide 2,6-dichloronaphthalenemethylacridine (9) Diacetylcarbazidobenzoylthiourea P-chloroacetanilide P,P'- Isopropylidene diphenol (Bisphenol A) P,P'-dihydroxydiphenylmethane (Bisphenol F) Blocked isocyanate compounds, such as tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate blocked with phenols, lactams, etc. ,4,
4′-diphenylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, etc.

メラミン、グアナミン類、ウレア、チオウレア
等のポリアミノ化合物とホルムアルデヒドとの低
分子量附加縮合物もしくはその誘導体 フエノール、もしくは炭化水素基置換フエノール
類(P―クレゾール、P―フエニルフエノール
等)とホルムアルデヒドとの低分子量附加縮合物
もしくはその誘導体 多価カルボン酸 ジブチルスズジラウレートデトラエチルアンモニ
ウムブロマイド これらの粉体樹脂等および包被処理を施された
粒子状金属を主要成分とする粉体塗料にはさらに
着色顔料、充てん剤(体質顔料)、さび止顔料な
どの非溶融性粉末成分を分散させておくことがで
きる。また、分離せしめようとする各樹脂成分の
一方もしくはそれぞれに対して相溶性を有する液
状もしくは可酸性の固体成分、たとえば可塑剤、
液状ないし粉末化できない軟質固体樹脂、複層を
形成せしめるその粉体樹脂成分に対し親和性また
は相溶性において本発明の制限に達しない関係に
ある可融性粉体樹脂などを、主要成分である粉体
樹脂等に対し、たとえば10重量%以下の割合で添
加しておくこともでき、これによつて複層の形成
を一層容易にし、または塗膜の平滑度および光沢
を向上せしめる効果が得られる。
Low molecular weight addition condensates of formaldehyde and polyamino compounds such as melamine, guanamines, urea and thiourea, or their derivative phenols, or low molecular weight addition condensates of formaldehyde and hydrocarbon group-substituted phenols (P-cresol, P-phenylphenol, etc.). Molecular weight addition condensate or its derivative polyhydric carboxylic acid dibutyltin dilaurate detraethylammonium bromide Powder coatings whose main components are these powdered resins, etc. and encapsulated particulate metals also contain colored pigments and fillers. Non-melting powder components such as extender pigments and anti-rust pigments can be dispersed. In addition, liquid or acidic solid components that are compatible with one or each of the resin components to be separated, such as a plasticizer,
Soft solid resins that cannot be liquefied or powdered, and fusible powder resins that do not meet the limits of the present invention in terms of affinity or compatibility with the powder resin component that forms the multilayer are used as main components. It can also be added to powdered resin, etc., in a proportion of 10% by weight or less, thereby making it easier to form a multilayer or improving the smoothness and gloss of the coating film. It will be done.

混合される粉体樹脂が本発明の制限条件を満た
すたとえばA,B2種であつて、表面張力がδA
δBであり複層パラメータがhA>hBの関係であ
るときは、下側がA、上側がBにより構成される
2層構造となるが、δA>δB,hA<hBである
場合は、塗膜の上側表面部分、下側付着面部分と
もにBを主構成成分とし、中間層が主としてAに
より構成される2樹脂3層構造の複層塗膜とな
る。
The powder resins to be mixed are of two types, A and B, which satisfy the limiting conditions of the present invention, and the surface tension is δ A >
When δB and the multilayer parameter is hA>hB, there will be a two-layer structure consisting of A on the lower side and B on the upper side, but if δA>δB and hA<hB, the coating film The upper surface portion and the lower adhesion surface portion both contain B as the main component, and the intermediate layer is mainly composed of A, resulting in a multilayer coating with a two-resin, three-layer structure.

本発明の方法により形成される複層メタリツク
塗膜の各部分ごとの各成分樹脂等および粒子状金
属の分布は、種々の方法により確認、定量するこ
とができる。たとえば、各成分粉体樹脂等ごとに
色彩の異なる着色顔料をあらかじめ分散させて粉
体とし浸潤剤で包被された粒子状金属とともに混
合すると、硬化した塗膜の断面を観察し、または
上側から研摩し、粒子状金属の露出および順次変
化する色彩を見ることによつて複層化および粒子
状金属の分布を確認できる。また、複層化につい
ては色彩で判別できない場合でも、塗膜を研摩し
て磨砕により生ずる粉状樹脂等についてたとえば
赤外線吸収スペクトルの観測などで組成分析を行
ない、または露出した研摩面について赤外線反射
スペクトルの観測を行なうなどの方法が用いられ
る。
The distribution of each component resin, etc. and particulate metal in each part of the multilayer metallic coating film formed by the method of the present invention can be confirmed and quantified by various methods. For example, if colored pigments of different colors are pre-dispersed and powdered for each component powder resin, etc. and mixed with particulate metal covered with an infiltrant, the cross section of the cured coating film can be observed or Multi-layering and distribution of particulate metal can be confirmed by polishing and observing the exposure of particulate metal and the sequential change in color. In addition, even if multi-layering cannot be distinguished by color, compositional analysis of the powdered resin produced by polishing and grinding of the coating film, for example, by observation of infrared absorption spectra, or infrared reflection of the exposed polished surface, can be carried out. Methods such as spectrum observation are used.

本発明の方法を実施することにより、単一の粉
体塗装工程において、使用の目的に応じて高度の
機能たとえば耐候性、付着性などが必要な各部分
ごとに分属せしめられた複層メタリツク塗膜が容
易に形成されるので、塗装作業の合理化に寄与す
るところがきわめて大きい。
By carrying out the method of the present invention, multi-layer metallics can be coated in a single powder coating process, which is divided into parts that require advanced functions such as weather resistance and adhesion according to the purpose of use. Since the coating film is easily formed, it greatly contributes to streamlining the painting work.

実施例 1 スチレン15%(重量%、以下同じ)、メチルメ
タクリレート15%、2―エチルヘキシルアクリレ
ート10%、イソブチルメタクリレート40%および
グリシジルメタクリレート20%を共重合させて得
られた数平均分子量約10000のアクリル樹脂を、
その100部(重量部、以下同じ)につき17部のド
デカンジカルボン酸と共に最大粒径が74μをこえ
ず平均粒径が約45μとなるように粉砕して成分A
とした。この成分Aの複層パラメータ(180℃で
の値、以下同じ)は0.35g/cm2、表面張力(180℃
での値、以下同じ)は30.6dyne/cmであつた。
Example 1 Acrylic with a number average molecular weight of about 10,000 obtained by copolymerizing 15% styrene (wt%, same hereinafter), 15% methyl methacrylate, 10% 2-ethylhexyl acrylate, 40% isobutyl methacrylate, and 20% glycidyl methacrylate. resin,
100 parts (parts by weight, same hereinafter) of Component A is ground with 17 parts of dodecanedicarboxylic acid so that the maximum particle size does not exceed 74μ and the average particle size is approximately 45μ.
And so. The multilayer parameters of this component A (value at 180℃, same below) are 0.35g/cm 2 , surface tension (value at 180℃
(the same applies hereafter) was 30.6 dyne/cm.

つぎに、テレフタル酸ジメチル、イソフタル
酸、アジピン酸、ネオペンチルグリコールおよび
トリメチロールプロパンをモル比6:3:1:
8:2.5の割合で縮合させて得られた数平均分子
量約9000のポリエステル(複層パラメータ0.55
g/cm2、表面張力40.0dyne/cm)100部に対してフ
タロシアニンブルー顔料5部を加え混練したの
ち、ブロツクイソシアネート硬化剤(ε―カプロ
ラクタムでブロツクされたイソホロンジイソシア
ネート、NCO基含有量19%、表面張力59.3dyne/
cm)30部を加えて成分Aと同様の粒径に粉砕し、
成分B(複層パラメータ4.8g/cm2、表面張力45.8
dyne/cm)とした。
Next, dimethyl terephthalate, isophthalic acid, adipic acid, neopentyl glycol, and trimethylolpropane were added in a molar ratio of 6:3:1:
Polyester with a number average molecular weight of about 9000 obtained by condensation at a ratio of 8:2.5 (multilayer parameter 0.55)
After adding and kneading 5 parts of phthalocyanine blue pigment to 100 parts (g/cm 2 , surface tension 40.0 dyne/cm), a blocked isocyanate curing agent (isophorone diisocyanate blocked with ε-caprolactam, NCO group content 19%, Surface tension 59.3dyne/
cm) and grind to the same particle size as component A,
Component B (multilayer parameter 4.8g/cm 2 , surface tension 45.8
dyne/cm).

さらに、ビスフエノールA(P,P′―イソプロ
ピリデンジフエノール、表面張力58.0dyne/cm)
0.5%およびアセトン99.5%からなる溶液100部に
アセトンで洗浄したアルミニウムフレーク(東洋
アルミニウム(株)製造品、品番#4919、最大粒
径50μ)80部を混合し、スプレードライイングに
より乾燥させて成分Cを得た。
Furthermore, bisphenol A (P,P′-isopropylidene diphenol, surface tension 58.0dyne/cm)
Mix 80 parts of acetone-washed aluminum flakes (manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd., product number #4919, maximum particle size 50μ) with 100 parts of a solution consisting of 0.5% and 99.5% acetone, and dry by spray drying to obtain the ingredients. I got a C.

成分Aと成分Bとの間の親和性パラメータは
0.30であつた。
The affinity parameter between component A and component B is
It was 0.30.

上記成分A、成分Bおよび成分Cを重量比40:
60:5に混合することにより、複層メタリツク塗
膜形成用粉体塗料()を完成した。
The weight ratio of component A, component B and component C is 40:
By mixing at a ratio of 60:5, a powder coating for forming a multi-layer metallic coating film (2) was completed.

この粉体塗料を、あらかじめ表面調整した(日
本パーカライジング(株)製ボンデライトBN
#144処理液および関西ペイント(株)製エレク
ロン#9000電着塗料をそれぞれ所定条件で適用し
た。)軟鋼板(厚さ0.5mm)に静電塗装法により塗
付し、185℃、35分間の加熱により被膜形成およ
び硬化を行なわせた結果、厚さ約75μの銀青色ポ
リエステル層と、それを被覆する厚さ約45μの透
明アクリル樹脂層とからなる複層メタリツク塗膜
が得られた。
The surface of this powder coating was pre-conditioned (Bonderite BN manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.).
#144 treatment liquid and Elekron #9000 electrodeposition paint manufactured by Kansai Paint Co., Ltd. were applied under predetermined conditions. ) It was applied to a mild steel plate (0.5 mm thick) using an electrostatic coating method, and was heated at 185°C for 35 minutes to form a film and harden it, resulting in a silver-blue polyester layer approximately 75 μ thick and A multilayer metallic coating was obtained consisting of a covering layer of transparent acrylic resin with a thickness of approximately 45μ.

実施例 2 アルミニウムフレークの包被処理に際して、ビ
スフエノールAの溶液を用いる代りに、成分Bに
用いられたものと同一のブロツクイソシアネート
硬化剤1.0%およびアセトン99.0%からなる溶液
を用いたことの外は、実施例1とまつたく同様に
操作して複層メタリツク塗膜形成用粉体塗料
()を完成し、複層メタリツク塗膜を得た。
Example 2 In the encapsulation of aluminum flakes, a solution of 1.0% blocked isocyanate curing agent and 99.0% acetone, identical to that used for component B, was used instead of a solution of bisphenol A. A powder coating for forming a multilayer metallic coating film (2) was completed by operating in the same manner as in Example 1, and a multilayer metallic coating film was obtained.

比較例 アセトンによる洗浄を施したのみで、とくに包
被処理を施さないアルミニウムフレークを成分C
として用いたことの外は、実施例1とまつたく同
様に操作して塗膜形成を試みたが、複層化には支
障がなかつたにもかかわらず、アルミニウムフレ
ークは両層内にほぼ一様に分布し、しかもその一
部が塗膜面に露出していた。
Comparative example: Aluminum flakes that were only washed with acetone and not particularly encapsulated were treated with component C.
An attempt was made to form a coating film in the same manner as in Example 1, except that the aluminum flakes were used as a layer. It was distributed evenly, and a part of it was exposed on the coating surface.

該塗膜は、耐水性(白化、40℃−1週間浸
漬)、耐候性(ツヤびけ、若干変色、1ヶ年屋外
バクロ)、加工性(エリクセン1mm、エリクセン
社製塗膜押出機)の性質を示した。
The coating film has properties such as water resistance (whitening, immersion at 40℃ for 1 week), weather resistance (glossy, slight discoloration, outdoor exposure for 1 year), and processability (Erichsen 1 mm, Erichsen Co., Ltd. coating film extruder). showed that.

実施例 3 スチレン12%、メチルメタクリレート5%、イ
ソブチルメタクリレート63%およびグリシジルメ
タクリレート20%の共重合体である数平均分子量
約10000のアクリル樹脂100部とドデカンジカルボ
ン酸18部とを共に粉砕し、前記成分Aと同様の粉
状として成分D(複層パラメータ0.32g/cm2、表
面張力27.9dyne/cm)とした。
Example 3 100 parts of an acrylic resin having a number average molecular weight of about 10,000, which is a copolymer of 12% styrene, 5% methyl methacrylate, 63% isobutyl methacrylate, and 20% glycidyl methacrylate, and 18 parts of dodecanedicarboxylic acid were ground together, and the A powder similar to component A was used as component D (multilayer parameter 0.32 g/cm 2 , surface tension 27.9 dyne/cm).

つぎに、別のアクリル樹脂(スチレン35%、2
〜エチルヘキシルアクリレート20%、イソブチル
メタクリレート22%および2―ヒドロキシエチル
メタクリレート23%の共重合体、数平均分子量約
8000)100部と赤色酸化鉄顔料「シコトランスレ
ツド42」(西ドイツ・BASF社製造、商品名)5
部とを混練したものに、ブロツクイソシアネート
硬化剤(キシリレンジイソシアネートとイソホロ
ンジイソシアネートとの等重量混合物をベンジル
アルコールでブロツクしたもの。NCO基含有量
20%)30部を加え、同様粒度に粉砕して成分E
(複層パラメータ0.45g/cm2表面張力30.5dyne/
cm)とした。
Next, use another acrylic resin (styrene 35%, 2
~Copolymer of 20% ethylhexyl acrylate, 22% isobutyl methacrylate and 23% 2-hydroxyethyl methacrylate, number average molecular weight approx.
8000) 100 parts and red iron oxide pigment "Sicotrans Red 42" (manufactured by BASF, West Germany, trade name) 5
A blocked isocyanate curing agent (a mixture of equal weights of xylylene diisocyanate and isophorone diisocyanate blocked with benzyl alcohol. NCO group content
Add 30 parts of 20%) and grind to the same particle size as component E.
(Multilayer parameter 0.45g/cm 2 Surface tension 30.5dyne/
cm).

さらに、実施例1と同種のアルミニウムフレー
クに対して、ヘキサメトキシメチロールメラミン
(三井東圧化学(株)製造、「サイメル350」商品
名、表面張力44.8dyne/cm)1.0%およびメチルア
ルコール99.0%とからなる溶液を用いて包被処理
を施し、成分Fを得た。
Furthermore, 1.0% hexamethoxymethylolmelamine (manufactured by Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd., trade name "Cymel 350", surface tension 44.8 dyne/cm) and 99.0% methyl alcohol were added to the same type of aluminum flakes as in Example 1. Component F was obtained by enveloping using a solution consisting of:

成分Dと成分Eとの間の親和性パラメータは
0.1であつた。
The affinity parameter between component D and component E is
It was 0.1.

成分D、成分Eおよび成分Fをそれぞれ40部、
60部、10部の割合で均一に混合し、複層メタリツ
ク塗膜形成用粉体塗料()を完成した。
40 parts each of component D, component E and component F;
By uniformly mixing 60 parts and 10 parts, a powder coating for forming multilayer metallic coatings () was completed.

この粉体塗料を、実施例1と同様に表面調整を
施した軟鋼板の上に静電法で塗付し、180℃,30
分間の加熱により被膜形成および硬化を行なわせ
て、厚さ約65μの赤色メタリツク調アクリル樹脂
層と、それを被覆する厚さ約85μの透明アクリル
樹脂層とからなる複層メタリツク塗膜が形成され
た。
This powder coating was applied by electrostatic method onto a mild steel plate that had been surface-conditioned in the same manner as in Example 1.
The film is formed and cured by heating for several minutes to form a multilayer metallic coating consisting of a red metallic-like acrylic resin layer with a thickness of approximately 65 μm and a transparent acrylic resin layer with a thickness of approximately 85 μm covering it. Ta.

実施例 4 スチレン12%、メチルメタクリレート5%、イ
ソブチルメタクリレート63%およびグリシジルメ
タクリレート20%の共重合体である数平均分子量
約10000のアクリル樹脂100部とドデカンジカルボ
ン酸18部とを共に粉砕し、前記成分Aと同様の粉
状として成分G(複層パラメータ0.32g/cm2、表
面張力26.9dyne/cm)とした。
Example 4 100 parts of an acrylic resin having a number average molecular weight of about 10,000, which is a copolymer of 12% styrene, 5% methyl methacrylate, 63% isobutyl methacrylate, and 20% glycidyl methacrylate, and 18 parts of dodecanedicarboxylic acid were ground together, and the A powder similar to component A was used as component G (multilayer parameter 0.32 g/cm 2 , surface tension 26.9 dyne/cm).

つぎに、別のアクリル樹脂(スチレン85%、2
―エチルヘキシルアクリレート20%、イソブチル
メタクリレート22%、および2―ヒドロキシエチ
ルメタクリレート23%の共重合体、数平均分子量
約8000)100部と赤色酸化鉄顔料「ヒコトランス
レツド402」(西ドイツ・BASF社製造、商品名)
5部とを混練したものに、ブロツクイソシアネー
ト硬化剤(キシリレンジイソシアネートとイソホ
ロンジイソシアネートとの等重量混合物をベンジ
ルアルコールでブロツクしたもの。NCO基含有
量20%)80部を加え、同様粒度に粉砕して成分H
(複層パラメータ0.45g/cm2、表面張力29.5dyne/
cm)とした。
Next, use another acrylic resin (85% styrene, 2
- 100 parts of a copolymer of 20% ethylhexyl acrylate, 22% isobutyl methacrylate, and 23% 2-hydroxyethyl methacrylate, number average molecular weight approximately 8000) and red iron oxide pigment "Hikotransred 402" (manufactured by BASF, West Germany, Product name)
80 parts of a blocked isocyanate curing agent (a mixture of equal weights of xylylene diisocyanate and isophorone diisocyanate blocked with benzyl alcohol, NCO group content 20%) was added to the mixture, and the mixture was ground to the same particle size. Ingredient H
(Multilayer parameter 0.45g/cm 2 , surface tension 29.5dyne/
cm).

さらに、実施例1と同種のアルミニウムフレー
ムに対し、1,2―ナフチレンジアミン(表面張
力41.7dyne/cm)0.5%およびアセトン99.5%とか
らなる溶液を用いて包被処理を施し、成分Iとし
た。
Furthermore, an aluminum frame of the same type as in Example 1 was subjected to an enveloping treatment using a solution consisting of 0.5% 1,2-naphthylene diamine (surface tension 41.7 dyne/cm) and 99.5% acetone. did.

成分Gと成分Hとの間の親和性パラメータは
0.40であつた。
The affinity parameter between component G and component H is
It was 0.40.

上記成分G、成分Hおよび成分Iを、それぞれ
45部、55部、8部の割合で均一に混合することに
より、複層メタリツク塗膜形成用粉体塗料()
を完成した。
The above component G, component H and component I, respectively
By uniformly mixing 45 parts, 55 parts, and 8 parts, powder paint for forming multilayer metallic coatings ()
completed.

実施例 5 メタクリル酸メチル9%、スチレン18%、アク
リル酸―2―エチルヘキシル19%、メタクリル酸
―n―ブチル39%およびメタクリル酸グリシジル
15%を共重合させて得られた数平均分子量約
12000のアクリル樹脂100部とドデカンジカルボン
酸12.5部とを混合し、最大粒径が74μをこえず、
平均粒径が約45μとなるように粉砕して成分Jと
した。この成分A1の複層パラメータは0.29g/
cm2、表面張力は30.7dyne/cmであつた。
Example 5 Methyl methacrylate 9%, styrene 18%, 2-ethylhexyl acrylate 19%, n-butyl methacrylate 39% and glycidyl methacrylate
Number average molecular weight obtained by copolymerizing 15%
100 parts of 12000 acrylic resin and 12.5 parts of dodecanedicarboxylic acid, the maximum particle size does not exceed 74 μ,
Component J was pulverized to an average particle size of about 45 μm. The multilayer parameter of this component A 1 is 0.29g/
cm 2 , and the surface tension was 30.7 dyne/cm.

つぎにエピコート1007およびエピコート1004
(いずれも商品名、シエル化学社製造)をそれぞ
れ20部および80部、無水トリメリツト酸15部およ
びルチル型酸化チタン80部を混合し、同様粒径に
粉砕して成分Kとした。この成分B1の複層パラ
メータは0.42g/cm2、表面張力は34.5dyne/cmであ
つた。
Next, Epicote 1007 and Epicote 1004
Component K was obtained by mixing 20 parts and 80 parts of Trimellitic anhydride and 80 parts of rutile titanium oxide (both trade names, manufactured by Schiel Kagaku Co., Ltd.), respectively, and pulverizing the mixture to the same particle size. The multilayer parameter of this component B 1 was 0.42 g/cm 2 and the surface tension was 34.5 dyne/cm.

さらに、テトラエチルアンモニウムブロマイド
(表面張力41.3dyne/cm)1.0%、エチルアルコー
ル99.0%からなる溶液100部中に、実施例1と同
種のアルミニウムフレーク30部を混和したのち乾
燥し、包被処理を施して成分Lを得た。
Furthermore, 30 parts of aluminum flakes of the same type as in Example 1 were mixed into 100 parts of a solution consisting of 1.0% tetraethylammonium bromide (surface tension 41.3 dyne/cm) and 99.0% ethyl alcohol, and then dried and subjected to enveloping treatment. Component L was obtained.

成分Jと成分Kとの間の親和性パラメータは
0.30であつた。
The affinity parameter between component J and component K is
It was 0.30.

成分J、成分Kおよび成分Lをそれぞれ40部、
60部、6部の割合で混合することにより、複層メ
タリツク塗膜形成用粉体塗料()を完成した。
40 parts each of component J, component K and component L;
By mixing in a ratio of 60 parts and 6 parts, a powder coating for forming a multilayer metallic coating () was completed.

また、前記実施例1〜5で得られた塗膜は、耐
水性(異状なし)耐候性(バクロ前の塗膜と比較
して光沢、変色の変化なく良好)、加工性(エリ
クセン5mm以上)の性質を示した(試験条件は前
記と同様の方法)。
In addition, the coating films obtained in Examples 1 to 5 have water resistance (no abnormality), weather resistance (good gloss and no discoloration compared to the coating film before baking), and processability (Erichsen 5 mm or more). (Test conditions were the same as above).

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は複層パラメータの測定のために用いる測
定系を模型的に示した断面図である。
The drawing is a cross-sectional view schematically showing a measurement system used for measuring multilayer parameters.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 粉体である2種以上の樹脂もしくは樹脂組成
物および粒子状金属を含み、該樹脂もしくは樹脂
成物から選ばれた2種の組合せの少なくとも1つ
の相互間は、(a)不相溶もしくは難相溶であり、(b)
溶融物の同一温度における表面張力に実質的な差
が存在し、しかも(c)複相形成複合パラメータに実
質的な差があつて、かつ、該樹脂もしくは樹脂組
成物のうち最小でない前記表面張力を有するもの
が熱硬化性であり、さらに前記表面張力を有する
ものが熱硬化性であり、さらに該粒子状金属が浸
潤剤によつて包被され、その浸潤状は溶融状態に
おいて前記樹脂もしくは樹脂組成物のうちのいず
れかが有する最小の前記表面張力よりも実質的に
大である表面張力を有し、しかも前記熱硬化性で
ある該樹脂もしくは樹脂組成物の架橋剤もしくは
反応促進剤であることを特徴とする複層メタリツ
ク塗膜形成用粉体塗料。
1 Comprising two or more resins or resin compositions in powder form and particulate metal, at least one of the two combinations selected from the resins or resin compositions is (a) incompatible or (b)
(c) there is a substantial difference in the surface tension of the melt at the same temperature, and (c) there is a substantial difference in the composite parameter of multiphase formation, and the surface tension is not the smallest among the resins or resin compositions. The particulate metal is thermosetting, and the particulate metal is covered with an infiltrating agent, and the infiltrating state in the molten state is thermosetting. A crosslinking agent or reaction accelerator for the resin or resin composition, which has a surface tension substantially greater than the minimum surface tension of any of the compositions and is thermosetting. A powder coating for forming multilayer metallic coatings characterized by the following.
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