特許 6925199 粉体塗装物の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6925199

(24)【登録日】2021年8月5日

(45)【発行日】2021年8月25日

(54)【発明の名称】粉体塗装物の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B05D 1/38 20060101AFI20210812BHJP

   B05D 3/02 20060101ALI20210812BHJP

   B05D 7/24 20060101ALI20210812BHJP

【ＦＩ】

   B05D1/38

   B05D3/02 Z

   B05D7/24 301A

   B05D7/24 301C

   B05D7/24 303E

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-161013(P2017-161013)

(22)【出願日】2017年8月24日

(65)【公開番号】特開2019-37928(P2019-37928A)

(43)【公開日】2019年3月14日

【審査請求日】2020年8月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000561

【氏名又は名称】株式会社オカムラ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】新沼 伸一

【審査官】 鏡 宣宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−２２７４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２４９３８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−５７３４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−８８４９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４５２６１７１（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開昭６２−１９７１８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０５Ｄ １／００− ７／２６

Ｃ１１Ｄ １／００−１９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数枚の基材を下方に間隔をおいて吊下げ、この吊下げた状態で水平搬送させながら、
水膜を形成した前記基材の少なくとも片面に、シランカップリング剤を含有する前処理水溶液を、発泡させた状態にして常温で塗布することにより前処理液層を形成する第１工程と、
前記基材を第１温度域で水切り乾燥することにより、形成した前記前処理液層の泡を破泡させるとともに前記前処理液層を前処理変性層とする第２工程と、
前記基材表面の前記前処理変性層上に、粉体塗料を塗着して塗料層を形成する第３工程と、
前記基材を前記第１温度域よりも高温である第２温度域で焼付け乾燥することにより、前記前処理変性層および前記塗料層をそれぞれ前処理層および塗膜層とする第４工程と
を順に行なうことを特徴とする粉体塗装物の製造方法。

【請求項2】

前記破泡は、前記基材の下縁に流動して滞留した余剰物を飛散させる
ことを特徴とする請求項１記載の粉体塗装物の製造方法。

【請求項3】

前記水切り乾燥は、熱風を前記基材の上方から下方に向けて吹き付けて行う
ことを特徴とする請求項１または２に記載の粉体塗装物の製造方法。

【請求項4】

前記前処理水溶液は、有機スズ化合物をさらに含有する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の粉体塗装物の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粉体塗装物の製造方法に関し、特に、前処理変性層を形成した基材表面に、粉体塗料を塗着させ、焼き付けることによって製造される粉体塗装物において発生しやすい塗膜欠陥を抑制し、安定して良好な塗膜表面を得る技術に関する。

【背景技術】

【0002】

粉体塗装法は、例えばエポキシ系、ポリエステル系、アクリル系またはエポキシ−ポリエステル系の粉体塗料を粉体状態のまま、静電粉体塗装機を用いて基材表面に吹き付けて塗着し、その後、焼き付け工程によって塗着された粉体を一旦溶融させた後に固化させて基材表面に塗膜を形成する方法である。この粉体塗装法では、粉体塗料自体に溶剤を含まず、塗膜形成までの一連の工程でも、溶剤を使用しないで行うことができることから、特にＶＯＣ（揮発性有機化合物）排出規制に適合し、環境に優しい塗装法として広く使用されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

また、基材に塗膜を形成する際、基材が塗膜とは異なる材質、例えば基材が鋼板などの金属板、塗膜が合成樹脂粉体で形成した場合には、金属表面に対する塗膜の密着性が十分に得られない場合があるため、通常は、金属基材の表面と樹脂塗膜層との間に、両者との密着性を有する前処理層を形成するのが一般的である。

【0004】

従来の前処理層としては、例えばリン酸塩処理やクロメート処理によってそれぞれ形成されるリン酸塩被膜やクロメート被膜を使用するのが一般的である。しかしながら、かかる前処理層は、前処理水溶液が、いずれも環境に放出する量が規制されている有害物質を含有するものであって、大気や河川等へ排出するための廃液処理が必要になるなどの環境上の問題がある。

【0005】

このため、近年では、有害物質を含有しない前処理水溶液としてシランカップリング剤を含有する前処理水溶液が使用されるようになってきた。

【0006】

しかしながら、基材の表面に粉体塗料を吹き付ける方式で静電粉体塗装を施す方法は、基材が吊下げ治具に吊下げられた状態で水平に搬送されながら各工程を行なう必要があるため、粉体塗料を吹き付ける前に行なう前処理層を、シランカップリング剤を含有する前処理水溶液を基材の表面上に噴霧（シャワー）方式による塗布によって行なわなければならない。かかる場合、前処理水溶液が基材の下縁に滞留して基材の表面に形成される前処理層に比べて、基材の下縁に形成される前処理層が厚くなって不均一になり、前処理層の厚さ不均一に伴って、塗膜欠陥が生じやすくなるという問題がある。

【0007】

また、基材の下縁に前処理水溶液が滞留するのを防止するため、基材を吊下げ治具に傾斜させた状態で吊下げて、基材の下縁に流動して滞留した余分な前処理水溶液を、基材から下方に流れ落ちるように構成することは可能である。しかしながら、かかる構成にすると、基材を吊下げ治具に吊下げ又は吊下げ治具から取り外す際の作業性が悪いことに加えて、前処理水溶液の噴霧や粉体塗料の吹き付けの作業を行う際に、水平方向に対して基材の傾斜を考慮に入れた上で作業しなければならず、基材の表面全体に均一厚さの前処理層や塗膜層を形成することが難しくなるなどの問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開平１０−９５９３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明の目的は、前処理水溶液の塗布方法の適正化を図ることにより、作業性を悪化させることなく前処理水溶液が基材の下縁で滞留するのを抑制し、基材全体に形成される前処理層の厚さを均一にして、塗膜欠陥の発生を有効に抑制することができる粉体塗装物の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するため、本発明の要旨構成は以下の通りである。
（１）水膜を形成した基材の少なくとも片面に、シランカップリング剤を含有する前処理水溶液を、発泡させた状態にして常温で塗布することにより前処理液層を形成する第１工程と、前記基材を第１温度域で水切り乾燥することにより、形成した前記前処理液層の泡を破泡させるとともに前記前処理液層を前処理変性層とする第２工程と、前記基材表面の前記前処理変性層上に、粉体塗料を塗着して塗料層を形成する第３工程と、前記基材を前記第１温度域よりも高温である第２温度域で焼付け乾燥することにより、前記前処理変性層および前記塗料層をそれぞれ前処理層および塗膜層とする第４工程とを順に行なうことを特徴とする粉体塗装物の製造方法。

【0011】

（２）前記破泡は、前記基材の下縁に流動して滞留した余剰物を飛散させることを特徴とする上記（１）に記載の粉体塗装物の製造方法。

【0012】

（３）前記水切り乾燥は、熱風を前記基材の上方から下方に向けて吹き付けて行うことを特徴とする上記（１）または（２）に記載の粉体塗装物の製造方法。

【0013】

（４）前記前処理水溶液は、有機スズ化合物をさらに含有することを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の粉体塗装物の製造方法。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、水膜を形成した基材の少なくとも片面に、シランカップリング剤を含有する前処理水溶液を、発泡させた状態にして常温で塗布することにより前処理液層を形成する第１工程と、前記基材を第１温度域で水切り乾燥することにより、形成した前記前処理液層の泡を破泡させるとともに前記前処理液層を前処理変性層とする第２工程と、前記基材表面の前記前処理変性層上に、粉体塗料を塗着して塗料層を形成する第３工程と、前記基材を前記第１温度域よりも高温である第２温度域で焼付け乾燥することにより、前記前処理変性層および前記塗料層をそれぞれ前処理層および塗膜層とする第４工程とを順に行なうことによって、作業性を悪化させることなく前処理水溶液が基材の下縁で滞留するのを抑制し、基材全体に形成される前処理層の厚さを均一にして、塗膜欠陥の発生を有効に抑制することができる粉体塗装物の製造方法を提供することが可能になった。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、本発明に従う代表的な粉体塗装物の製造方法で製造される粉体塗装物の模式的断面図である。

【図2】図２（ａ）〜（ｆ）は、本発明に従う代表的な粉体塗装物の製造方法の一連の工程を説明するためのフローチャートであって、各工程における基材（鋼板）の表面状態を説明するための模式的断面図を併せて示す。

【図3】図３は、図２に示す第１工程から第４工程までの各工程を、３枚の基材を吊下げた状態で行ったときの実施形態を概念的に示す図である。

【図4】図４は、図２（ｃ）〜（ｆ）に示す第１工程から第４工程までの各工程において基材の表面で生じる現象を説明するための図である。

【図5】図５は、本発明の粉体塗装物の製造方法の各工程を、３枚の基材を吊下げた状態で行なったときの実施形態を概念的に示す図である。

【図6】図６は、図２に示す第１工程における基材の下縁状態を説明するための模式的断面図である。

【図7】図７は、図２に示す第１工程における基材の下縁における破泡状態を説明するための模式的断面図である。

【図8】図８は、従来の粉体塗装物の製造方法の第１工程における基材の下縁状態を説明するため模式的断面図である。

【図9】図９は、図５に示す基材の吊下げ状態を変更した吊下げ状態を示した概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら以下で説明する。

【0017】

＜粉体塗装物＞
はじめに、本発明に従う粉体塗装物の製造方法で製造される粉体塗装物について説明する。
図１は、本発明の粉体塗装物の実施形態を模式的断面で示したものである。
図１に示す粉体塗装物１は、基材２と前処理層３と塗膜層４とにより主に構成されている。

【0018】

基材２は、粉体塗装が適用できる素材であればよく、特に限定はしないが、例えば、炭素鋼、ステンレス鋼のような鉄合金材、アルミニウムまたはその合金材、亜鉛またはその合金材、銅またはその合金材、またはそれらの亜鉛めっき材やアルミニウムめっき材のような表面処理材などの各種金属材が挙げられる。また、基材２の形状もまた特に限定はしないが、例えば板材、角材、管材などが挙げられる。

【0019】

前処理層３は、基材２と塗膜層４との間に、密着性を高める等の目的で形成される中間層（化成処理層）である。また、前処理層３は、シランカップリング剤を含有する前処理水溶液により形成される。また、前処理層３を形成する前処理水溶液は、さらに有機スズ化合物を含有することが好ましい。

【0020】

＜粉体塗装物の製造方法＞
はじめに、本発明に従う粉体塗装物の製造方法の実施形態について図２乃至図４を参照しながら以下で説明する。

【0021】

図２（ａ）〜（ｆ）は、本発明に従う代表的な粉体塗装物の製造方法の一連の工程を説明するためのフローチャートであって、各工程における基材（鋼板）の表面（積層）状態を説明するための模式的断面図を併せて示したものである。図３は、複数枚の基材（図３で３枚の基材）を下方に間隔をおいて吊下げ、この吊下げた状態で水平搬送させて一連の工程を連続的に行う方法を示したものである。図４は、図２（ｃ）〜（ｆ）に示す第１工程から第４工程までの各工程において基材の表面で生じる現象（反応状態）を説明するための図である。
本発明の粉体塗装物の製造方法は、以下に詳細に示す第１〜第４工程を少なくとも順に行なうことにより、上記の粉体塗装物１を製造することができる。

【0022】

［第１工程の前の処理］
まず、基材２（例えば鋼板）の表面に、スケールや錆などの酸化膜等の形成を抑制するために防錆油などを塗布して油膜５が存在する場合には、基材２の表面から油膜５を除去するため、第１工程の前に脱脂工程Ｓ１を行う（図２（ａ））。脱脂する具体的な方法は、特に限定はしないが、例えば水酸化ナトリウム（苛性ソーダ）とケイ酸ナトリウムを含有するアルカリ水溶液を用いたアルカリ脱脂や、電解脱脂などが挙げられる。

【0023】

次に、油や酸化膜等が存在しない状態で水洗工程Ｓ２を行い、基材２の清浄表面２ａ_１を、水膜６が存在する状態で第１工程Ｓ３を行う（図２（ｂ））。水洗工程Ｓ２としては、例えば水スプレー洗浄法や水中浸漬法などの常法を用いて行なうことができる。

【0024】

［第１工程（前処理工程）］
図３に示すように、本発明に従う粉体塗装物の製造方法では、複数枚の基材２（図３で３枚の基材）を下方に間隔をおいて吊下げ、この吊下げた状態で水平搬送させて以下の第１工程Ｓ３〜第４工程Ｓ６（図２（ｃ）〜図２（ｆ））を連続的に行う。

【0025】

水膜６が存在する状態にて、基材２の少なくとも片面に、シランカップリング剤を含有する前処理水溶液を塗布することにより前処理液層７を形成する（第１工程Ｓ３（図２（ｃ）））。本発明では、基材２と塗膜層４との間に、後述する第４工程Ｓ６で前処理層３に変化する前処理液層７を形成する。

【0026】

前処理液層７は、図３に示す泡噴射機１０により、シランカップリング剤を含有する前処理水溶液に発泡性材料（例えば、界面活性剤）を混入した溶液の中に気体を送り、発泡させて常温で基材２の塗布面２ａ_２に塗布することにより形成される。なお、この前処理水溶液を塗布する工程の詳細については後述する。

【0027】

基材２の表面に水膜６を形成した状態で、前処理水溶液を発泡させて常温で塗布することにより、塗布された前処理水溶液が、基材２の表面に均一に塗り広がるとともに、均一厚さで形成された前処理液層７は、シランカップリング剤中のシラン化合物が、図４に示すように基材２の表面上に存在する水で加水分解されてシラノールに変化し、生成したシラノールが基材表面の水酸基と水素結合した状態となる。

【0028】

［第２工程（水切り乾燥工程）］
第１工程Ｓ３の後、基材２を第１温度域で水切り乾燥することにより、第１工程Ｓ３において発泡させた泡のうち基材２の表面に残存する泡を破泡させるとともに、前処理液層７を前処理変性層８とする（第２工程Ｓ４（図２（ｄ）））。水切り乾燥する方法としては、例えば熱風発生機１１により基材２の上方から下方（図３の矢印Ａ方向）に向けて熱風を吹き付けることにより行うことができる。

【0029】

基材２を第１温度域で水切り乾燥（加熱）することにより、前処理液層７中のシラノールが脱水縮合反応によってシロキサンに変化し、シロキサンが基材２の表面に共有結合され、最終的にはゲル化して基材２の表面において前処理変性層８に変化して強固に密着する。そして、前処理液層７から前処理変性層８になったときに、前処理変性層８中にシラノールはほとんど残存せずに全てシロキサンに変化する結果として、最終的に製造した粉体塗装物１の塗膜層４を、良好な表面外観で形成することを可能にする。なお、前処理液層７中にさらに有機スズ化合物を含有させた場合には、前処理液層７中に含有させた有機スズ化合物が脱水縮合反応を促進する触媒として作用することによって、シラノールからシロキサンへの変化を、迅速かつ確実に生じさせることができる。

【0030】

第１温度域は、前処理液層７中に存在する水（水分）を蒸発させるとともに、シラノールからシロキサンへの脱水縮合反応を生じさせる温度以上であればよい。第１温度域は、特に一連の工程を連続ラインで行なうなど、前処理液層７中の水分を短時間で蒸発させる必要がある場合には、例えば１００℃以上であることが好ましく、より好適には１２０℃以上、さらに好適には１３０℃以上とする。

【0031】

［第３工程（塗装工程）］
第２工程Ｓ４の後、基材２の表面に形成した前処理変性層８上に、粉体塗料を塗着して塗料層９を形成する（第３工程Ｓ５（図２（ｅ）））。前処理変性層８上に粉体塗料を塗着することにより、前処理変性層８を構成するシロキサンの外側に配向した官能基に、粉体塗料が付着する。粉体塗料を塗布する具体的な方法は、図３に示す静電粉体塗装機１２による静電粉体塗装法（吹き付け塗装法）により行う。

【0032】

粉体塗料は、特に限定はしないが、例えば粒子径が５〜１００μｍであり、材質が、エポキシ系、ポリエステル系、アクリル系またはエポキシ−ポリエステル系である粉体塗料を用いることが好ましい。

【0033】

［第４工程（焼付け乾燥工程）］
第３工程Ｓ５の後、基材２を第１温度域よりも高温である第２温度域で焼付け乾燥することにより、前処理変性層８および塗料層９をそれぞれ前処理層３および塗膜層４とする（第４工程Ｓ６（図１（ｆ）））。基材２を焼付け乾燥することにより、塗料層９中の粉体（塗料）を一旦溶融させた後に固化させることで前処理変性層８中のシロキサンを塗料層９中に拡散混合させるとともに、塗料層９を焼付け乾燥することにより、前処理変性層８および塗料層９をそれぞれ前処理層３および塗膜層４に変化させて、基材２の表面に強固に固着される。

【0034】

第２温度域は、前記拡散混合を生じさせる観点から、１５０℃以上であることが好ましく、より好適には１６０℃以上、さらに好適には１８０℃以上とする。また、第２温度域の上限としては、色相異常発生防止の観点から、２００℃以下とすることが好ましい。

【0035】

さらに、第４工程Ｓ６は、拡散混合と焼付け乾燥とを同時に行なう場合だけではなく、拡散混合を目的とする第１加熱を行った後に、焼付け乾燥を目的とするさらに高温で第２加熱を行う２段加熱方式を採用してもよい。この場合、第１加熱の温度は、１５０〜１８０℃の範囲、第２加熱の温度は、１８０〜２１０℃の範囲であることが好ましい。

【0036】

［第４工程後の処理］
第４工程Ｓ６の後に基材２を冷却することによって、粉体塗装物（製品）を得ることができる。

【0037】

＜前処理水溶液塗工程＞
次に、上述した第１工程Ｓ３における前処理水溶液を塗布する工程について図５乃至９を参照しながら以下で詳細に説明する。

【0038】

図５は、図２に示す第１工程を行う際の基材の吊下げ状態を示した概念図である。図６（ａ）〜（ｅ）は、前処理水溶液を塗布する工程において基材の下縁で前処理水溶液が滞留する状態を説明するための模式的断面図である。図７は、基材の下縁で滞留した前処理水溶液が破泡する状態を説明するための模式的断面図である。図８は、従来の前処理水溶液を塗布する工程において基材の下縁で前処理水溶液が滞留する状態を説明するための模式的断面図である。図９は、図２に示す第１工程を行う際の基材の吊下げ状態を変更した吊下げ状態を示した概念図である。

【0039】

従来の前処理水溶液を塗布する工程においては、基材２の塗布面２ａ_２に前処理水溶液を噴霧（シャワー）方式で塗布していたため、前処理水溶液が基材２の下縁２ｃに滞留し、図８（ａ）に示すように、基材２の塗布面２ａ_２の前処理液層７の厚さＴ_ａより下縁２ｃの前処理液層７の厚さＴ_ｂの方が厚くなる場合があった。このため、熱風ＨＡを基材２に吹き付けて水切り乾燥することにより前処理液層７を前処理変性層８とすると、図８（ｂ）に示すように、基材２の表面２ａの前処理変性層８の厚さＴｃよりも下縁２ｃの前処理変性層８の厚さＴ_ｄの方が厚くなり（Ｔ_ｃ＜Ｔ_ｄ）、粉体塗料を塗着すると塗膜の厚さが基材２の塗布面２ａ_２よりも下縁２ｃの方が厚くなり不均一になる。

【0040】

また、基材２の下縁２ｃに前処理水溶液が滞留するのを防止するため、図９に示すように、仮想水平面Ｌに対し、上縁２ｂが適当な角度θ（例えば、θ＝５〜３０°の範囲）だけ傾斜させて吊下げ治具Ｈに基材２を吊下げた状態にして前処理水溶液を塗布することにより、各基材２の下縁２ｃに付着した余分な前処理水溶液Ｃを基材２の下方へ流れ落ちるのを促進する構造にすることができる。しかしながら、基材２を傾斜させた吊下げ状態とすると、基材２を吊下げ治具Ｈに吊下げ又は降ろす作業、手直し塗装作業等の作業性が悪くなる。また、前処理水溶液Ｃの噴霧や粉体塗料の吹き付けの作業を行う際に、水平方向に対して基材２の傾斜を考慮に入れた上で作業しなければならず、基材２の表面全体に均一厚さの前処理液層７や塗膜層４を形成することが難しくなる。

【0041】

そこで、本発明者は、前処理水溶液の塗布方法を鋭意検討した結果、図５に示すように、複数枚の基材２を、上縁２ｂが仮想水平面Ｌと平行になるような吊下げ状態において、前処理水溶液を発泡させて常温で塗布することにより、前処理水溶液により形成される前処理液層７の厚さが均一になり、その後の粉体塗料を用いて形成する塗膜層４の塗膜欠陥の発生が抑制され、その結果、製品歩留りが顕著に改善されることを見出した。

【0042】

より詳細には、吊下げ治具Ｈに吊下げられて水平に搬送される基材２の塗布面２ａ_２に前処理水溶液を発泡させて常温で塗布すると、基材２の表面に泡状の前処理液層７が形成される。前処理水溶液の泡は、緻密で基材２の表面に十分に塗布することができるように、泡の大きさは０．５ｍｍ以下の微細な泡であることが好ましい。

【0043】

上記発泡による泡は、時間の経過とともに破泡する泡と、破泡せずに基材２の塗布面２ａ_２に残存する泡とが存在する。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように破泡せずに基材２の表面に残存する泡状の前処理液層７は、重力Ｇにより基材２の下縁２ｃに滞留する。その後、熱風ＨＡを吹き付けて水切り乾燥すると、温度上昇によって泡膜内の圧力が上昇し、泡膜内外での圧力差が大きくなり、図６（ｃ）に示すように泡膜が破泡し、図６（ｄ）に示すように前処理液層７が前処理変性層８となる。図６（ｅ）に示すように前処理液層７を前処理変性層８とすると、残存する泡が破泡して基材２の塗布面２ａ_２の前処理変性層８の厚さＴ_１と下縁２ｃの前処理変性層８の厚さＴ_２との厚さが略等しくなり（Ｔ_１＝Ｔ_２）、粉体塗料を塗着すると塗膜の厚さが基材２の塗布面２ａ_２と下縁２ｃとで均一となる。なお、図６（ａ）及び図６（ｂ）では、微細な泡を誇張して図示している。

【0044】

また、基材２の塗布面２ａ_２に前処理水溶液を発泡させて塗布すると、図７（ａ）に示すように、基材２の下縁２ｃに滞留した前処理液層７に塵や埃等の余剰物Ｓが滞留する場合がある。しかしながら図７（ｂ）に示すように、前処理液層７の泡に含まれている余剰物Ｓは、重力Ｇにより前処理液層７の泡における下方へ流動して滞留し、図７（ｃ）に示すように、発泡による泡が破泡する際に飛散することも判明した。

【0045】

なお、シラノールは、温度が高くなるとゲル化しやすい性質を有しており、前処理液層７中に生成したシラノールがゲル化すると、前処理液層７の膜厚が不均一になり、基材２に対する塗膜層４の密着性が低下するなどの不具合があることから、本発明では、前処理水溶液の塗布温度を、常温（５〜３５℃）とした。前処理水溶液は、シランカップリング剤を少なくとも含有していればよいが、前処理液層７を形成するための前処理水溶液中に有機スズ化合物を含有させないと、シラノールからシロキサンへの反応速度が遅く、前処理変性層８中に、一部のシラノールが残存し、このシラノールが残存すると、最終的に製造した粉体塗装物１の塗膜層４の表面外観を悪化させる傾向がある。このため、前処理水溶液に有機スズ化合物を含有させることが好ましい。

【0046】

シランカップリング剤は、その構造中に反応性官能基と、加水分解性基とを有し、水に溶解できる水溶性であることが好ましい。反応性官能基としては、例えばアミノ基やエポキシ基等が挙げられ、加水分解性基としては、例えばアルコキシ基等が挙げられる。

【0047】

シランカップリング剤の具体例としては、例えばビニルメトキシシラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、β−（３，４エポキシシクロヘキシル）エチ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−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメエキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、Ｎ−（ビニルベンジルアミン）−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどを挙げることができ、これらのシランカップリング剤は１種を単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。

【0048】

有機スズ化合物としては、例えばジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジマレート、ジオクチルスズジラウレート、ジオクチルスズジマレート、オクチル酸スズなどが挙げられる。

【0049】

前処理液層７の膜厚は、塗布する前処理水溶液の温度や、シランカップリング剤の濃度などによって変化することから、これらの条件を調整することによって所望の膜厚に設定することができる。

【0050】

上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、特許請求の範囲において種々の変更を加えることができる。

【産業上の利用可能性】

【0051】

本発明によれば、吊下げ治具に水平に吊下げられて搬送される基材表面に塗装を施す場合であっても、前処理水溶液の塗布方法の適正化を図ることにより、作業性を悪化させることなく前処理水溶液が基材の下縁で滞留するのを抑制し、基材全体に形成される前処理層の厚さを均一にして、塗膜欠陥の発生を有効に抑制することができる粉体塗装物の製造方法を提供することが可能になった。本発明の粉体塗装物は、例えばスチールデスク、ファイリングキャビネット、ロッカー等の鋼製家具類を含む金属製什器の他、各種電気機器、自動車および電車の車体、住宅関連機器などの多岐にわたる分野への適用が期待される。

【符号の説明】

【0052】

１ 粉体塗装物
２ 基材（または鋼板）
３ 前処理層
４ 塗膜層
５ 油膜
６ 水膜
７ 前処理液層
８ 前処理変性層
９ 塗料層
１０ 泡噴射機
１１ 熱風発生機
１２ 静電粉体塗装機
Ｃ 前処理水溶液
Ｈ 吊下げ治具
Ｌ 仮想水平面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】