粉体涂料和涂装物品的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及粉体涂料和涂装物品。
【背景技术】
[0002] 近年来，全球变暖、臭氧层破坏、酸雨等的地球规模的环境破坏问题大幅逼近。国 际上呼唤地球环境污染对策，开始从环境保护的观点出发进行各种规制。其中，有机溶剂 (V0C)向大气中的释放成为大问题，在各行业中随着V0C规制强化的趋势，脱有机溶剂化(脱 V0C)的行动也变得活跃。涂料行业中，关于能代替现有的有机溶剂型涂料的代替品，作为完 全不含V0C、不需要排气处理、废水处理且能回收再利用的对环境友好的涂料，对粉体涂料 的期待也正在高涨。
[0003] 作为粉体涂料，主要使用丙締酸类树脂系粉体涂料、聚醋树脂系粉体涂料、或环氧 树脂系粉体涂料。但是，使用运些粉体涂料形成的涂膜具有耐酸性、耐候性差的缺点。
[0004] 作为改良运种缺点的粉体涂料，也开发了使用氣树脂的氣树脂系粉体涂料。
[000引另外，提出了将包含聚醋树脂的粉体和包含氣树脂的粉体干混而成的复合粉体涂 料(例如，参照专利文献1~3)。
[0006] 通过使用复合粉体涂料，可W通过1次涂布形成由基材侧的包含热固性聚醋树脂 的固化树脂层和空气侧的氣树脂层构成的2层结构的固化膜。该固化膜由于在空气侧具有 氣树脂层，因此耐候性优异。
[0007] 此外，近年来，尤其是在城市地区，室外建筑物的雨水污痕污染成为问题。作为能 够形成耐污染性优异的涂膜的粉体涂料，例如，提出了下述粉体涂料。
[0008] (1)由在丙締酸类树脂、聚醋树脂或环氧树脂中配混有作为低污染化剂的有机娃 酸盐化合物的组合物形成的粉体涂料(专利文献4~7)。
[0009] (2)由在氣树脂中配混有作为低污染化剂的特定烷基娃酸盐混合物的组合物形成 的粉体涂料(专利文献8)。
[0010] 现有技术文献
[0011] 专利文献
[0012] 专利文献1:日本特开2010-221113号公报
[0013] 专利文献2:日本特开2012-040503号公报
[0014] 专利文献3:国际公开第2012/048650号
[0015] 专利文献4:日本特开2002-294170号公报
[0016] 专利文献5:日本特开2005-126512号公报
[0017] 专利文献6:日本特开2005-126513号公报
[0018] 专利文献7:日本特开2005-272499号公报
[0019] 专利文献8:日本特开2008-266361号公报
【发明内容】
巧020] 发明要解决的问题
[0021]但是，根据本发明人等的见解，（1)的粉体涂料存在下述问题。
[002引（i)涂膜的耐酸性、耐候性差。
[0023] (ii)将粉体涂料烙融而得到的涂膜由于烙融粘度高，因此有机娃酸盐化合物难W 移动至涂膜的表层。因此，无法用有机娃酸盐化合物充分覆盖涂膜的表面，涂膜的水接触角 为56~65°左右，耐污染性不充分。
[0024] 另外，（2)的粉体涂料存在前述(i i)的问题。
[0025] 本发明的目的在于，提供能够形成耐酸性、耐候性、耐污染性优异的涂膜的粉体涂 料;W及表面具有耐酸性、耐候性和耐污染性优异的涂膜的涂装物品。
[0026] 用于解决问题的方案
[0027 ]本发明提供具有W下的[1 ]~[1引的构成的粉体涂料和涂装物品。
[0028] [ 1 ] -种粉体涂料，其包含组合物的粉体，所述组合物包含:氣树脂、W及选自氣系 表面活性剂和下述盐中的至少1种低污染化剂。
[0029] 所述盐为选自由有机横酸离子、有机簇酸离子和有机憐酸醋离子组成的组中的至 少巧中阴离子与选自由碱金属离子、碱上金属离子、两性金属离子和有机锭离子组成的组中 的至少1种阳离子的盐(其中，不包括前述氣系表面活性剂）。
[0030] [2]根据[1]的粉体涂料，其中，前述组合物还包含除前述氣树脂W外的树脂。
[0031] [3]-种粉体涂料，其为包含第一粉体和第二粉体的粉体混合物，所述第一粉体由 包含前述氣树脂的第一组合物形成，所述第二粉体由包含除前述氣树脂W外的树脂且不含 前述氣树脂的第二组合物形成，前述第一组合物和前述第二组合物中至少一者包含选自氣 系表面活性剂和下述盐中的至少1种低污染化剂。
[0032] 所述盐为选自由有机横酸离子、有机簇酸离子和有机憐酸醋离子组成的组中的至 少巧中阴离子与选自由碱金属离子、碱上金属离子、两性金属离子和有机锭离子组成的组中 的至少1种阳离子的盐(其中，不包括前述氣系表面活性剂）。
[0033] [4]根据[2]或[3]的粉体涂料，其中，相对于前述氣树脂和除前述氣树脂W外的树 脂的总计100质量份，除前述氣树脂W外的树脂的含量为10~90质量份。
[0034] [5]根据[2]~[4]中任一项的粉体涂料，其中，除前述氣树脂W外的树脂为固化性 丙締酸类树脂、固化性聚醋树脂、固化性氨基甲酸醋树脂、固化性环氧树脂或固化性有机娃 树脂。
[0035] [6]根据[2]~[引中任一项的粉体涂料，其中，除前述氣树脂W外的树脂为具有选 自径基和簇基中的至少1种反应性基团的固化性聚醋树脂。
[0036] [7]根据[2]~[6]中任一项的粉体涂料，其中，除前述氣树脂W外的树脂的质均分 子量(Mw)与数均分子量(Μη)之比(Mw/Mn)处于1.0~3.0的范围。
[0037] [引根据[1]~[7]中任一项的粉体涂料，其中，前述氣树脂为含径基的含氣聚合物 或含簇基的含氣聚合物。
[0038] [9]根据[引~[引中任一项的粉体涂料，其还包含固化剂。
[0039] [10]根据[2]~[4]中任一项的粉体涂料，其中，前述氣树脂为聚偏氣乙締，除前述 氣树脂W外的树脂为丙締酸类树脂。
[0040] [11]根据[10]的粉体涂料，其中，前述丙締酸类树脂的质均分子量(Mw)与数均分 子量(1]1)之比(1￥/]\1]1)处于1.0~3.0的范围。
[0041] [12]根据[1]~[11]中任一项的粉体涂料，其中，相对于前述粉体涂料中所含的树 脂成分100质量份，前述低污染化剂的含量为0.01~15质量份。
[0042] [13]-种涂装物品，其在基材的表面具有由[1]~[12]中任一项的粉体涂料形成 的涂膜。
[0043] [14]根据[13]的涂装物品，其中，前述涂膜的水接触角为1~55°。
[0044] [1引根据[13]或[14]的涂装物品，其中，前述基材的材质为侣。
[004引发明的效果
[0046] 根据本发明的粉体涂料，能够形成耐酸性、耐候性和耐污染性优异的涂膜。
[0047] 本发明的涂装物品在表面具有耐酸性、耐候性和耐污染性优异的涂膜。
【具体实施方式】
[0048] W下的术语的定义适用于本说明书和权利要求书。
[0049] "玻璃化转变溫度"是指通过差示扫描热量测定(DSC)法测定的中点玻璃化转变溫 度。
[0050] "含氣聚合物"是指分子中具有氣原子的高分子化合物。
[0051] "氣树脂"是指含氣聚合物、W及具有反应性基团的含氣聚合物反应生成的含氣聚 合物的固化物、交联物。
[0052] "非氣树脂"是指除氣树脂W外的固化性或非固化性的树脂、W及在固化性树脂的 情况下还意味着其固化物、交联物。
[0053] "树脂成分"是指由组合物等中所含的氣树脂、非氣树脂等树脂构成的成分。
[0054] "热固性树脂"是指通过在存在固化剂或不存在固化剂的条件下进行加热从而成 为网状结构而固化的树脂。
[0055] "氣系表面活性剂"是指分子中具有亲水性部分和疏水性(亲油性)部分的化合物 (所谓表面活性剂)当中的在疏水性部分(烷基链等)具有氣原子的化合物。
[0056] "有机横酸离子"是指质子自具有横基（-S0油）的有机化合物解离而得到的阴离 子，也包括质子自具有硫酸醋基(-0S03H)的硫酸醋解离而得到的阴离子。
[0057] "有机簇酸离子"是指质子自具有簇基(-C00H)的有机化合物解离而得到的阴离 子。
[0058] "有机憐酸醋离子"是指质子自用有机基团取代正憐酸的氨而成的憐酸醋当中的 憐酸单醋或憐酸二醋解离而得到的阴离子。
[0059] "两性金属离子"是指具有金属和非金属的性质的元素的阳离子。作为两性金属， 可列举出侣、锋等。
[0060] "有机锭离子"是指锭离子(NH4+)的1~3个氨原子被有机基团取代而成的化合物。
[0061] "干混"是指在不使粉体烙融且不添加溶剂的条件下混合巧巾W上的粉体。
[0062] "涂膜"是指涂装粉体涂料而形成的该粉体涂料的烙融物的膜和该烙融物的膜发 生固化或凝固而成的膜。
[0063] "固化膜"是指通过使前述粉体涂料的烙融物的膜发生反应固化而形成的涂膜。
[0064] "1次涂布"是指仅1次涂装。
[0065] "使粉体涂料烙融、固化"是指使粉体涂料成为烙融状态，使其中的反应成分进行 反应，使其固化。
[0066] "(甲基)丙締酸醋"是指丙締酸醋和甲基丙締酸醋的统称。
[0067] "单元"是指存在于聚合物中且构成聚合物的、源于单体的部分。通过具有碳-碳不 饱和双键的单体的加聚而生成的源于该单体的单元是该不饱和双键裂解而产生的2价单 元。构成聚醋树脂的源于多元簇酸化合物的单元是自多元簇酸化合物的至少1个簇基去除 径基而得到的1价W上的单元，源于多元醇化合物的单元是自多元醇化合物的至少1个径基 去除氨原子而得到的1价W上的单元。另外，将某个单元的结构在聚合物形成后进行化学转 化而成的物质也称为单元。
[0068] 需要说明的是，W下，根据情况，对于源于各个单体的单元，分别W对其单体名附 上"单元"的名称来称呼。
[0069] W下将"氣树脂"也记作"氣树脂(Α1Γ。
[0070] W下将"氣树脂W外的树脂"也记作"树脂(Α2Γ。
[00川 W下将权利要求书中限定的"低污染化郝'也记作"低污染化剂(ΒΓ。另外，W下将 氣系表面活性剂也记作"低污染化剂(Β1Γ，并且将权利要求书中限定的盐也记作"低污染 化剂(Β2Γ。
[007引 W下将"包含氣树脂和低污染化剂(B)的组合物"也记作"组合物(Xir，W下将"由 组合物(XI)形成的粉体"也记作"粉体(XIΓ。
[0073] W下将权利要求书中限定的"包含氣树脂的第一组合物"也记作"组合物(Χ2Γ，Κ 下将"由组合物(Χ2)形成的第一粉体"也记作"粉体(Χ2Γ。
[0074] W下将权利要求书中限定的"包含除氣树脂W外的树脂且不含氣树脂的第二组合 物"也记作"组合物(ΥΓ，W下将"由组合物(Υ)形成的第二粉体"也记作"粉体(ΥΓ。
[007引[粉体涂料]
[0076]本发明的粉体涂料的特征在于，其包含组合物(XI)的粉体，所述组合物(XI)包含 氣树脂(Α1)和低污染化剂(Β)。另外，本发明的粉体涂料可W在上述2个成分的基础上还包 含树脂(Α2)等除上述2个成分W外的成分。本发明的粉体涂料包含树脂(Α2)时，本发明的粉 体涂料分为W下的2个方式。
[OOW]粉体涂料（I):包含如下的粉体(XI)的粉体涂料:氣树脂(A1)与低污染化剂(B)与 树脂(A2)实质上包含在1个粉体颗粒中，该粉体颗粒聚集而成的粉体(XI)。
[0078] 粉体涂料（II):包含粉体混合物的粉体涂料，所述粉体混合物包含含有氣树脂 (A1)的粉体颗粒聚集而成的粉体(X2)和含有树脂(A2)且不含氣树脂(A1)的粉体颗粒聚集 而成的粉体(Y)。低污染化剂(B)可W仅包含在粉体(X2)和粉体(Y)的任一者中，也可W包含 在运两者中。
[0079] 本发明的粉体涂料也可W包含除氣树脂(A1)、树脂(A2)和低污染化剂(B)运3个成 分W外的成分。作为除上述3个成分W外的成分，可列举出颜料、固化剂、固化催化剂、紫外 线吸收剂、光稳定剂等。粉体涂料（II)中，除上述3个成分W外的成分与低污染化剂(B)同 样，可W仅包含在粉体(X2)和粉体(Y)任一者中，也可W包含在运些粉体两者中。
[0080] 树脂(A2)为固化性聚醋树脂等与氣树脂(A1)的相容性低的树脂时，由包含树脂 (A2)的粉体涂料（I)形成的涂膜和由粉体涂料（II)形成的涂膜均在烙融状态下发生层分 离，容易形成由基材侧的非氣树脂层和空气侧的氣树脂层构成的2层结构的涂膜。粉体涂料 (I) 不含固化性聚醋树脂等与氣树脂(A1)的相容性低的非氣树脂时，生成仅由氣树脂层构 成的单膜结构的涂膜。
[0081] 另外，粉体涂料（I)和粉体涂料（II)的构成成分、其含量相同时，由运些粉体涂料 形成实质上相同的涂膜。但是，为可形成2层结构的涂膜的粉体涂料的情况下，粉体涂料 (II) 比较容易形成层分离更良好的2层结构的涂膜。
[0082] [粉体涂料用的组合物]
[0083] 本发明的组合物(XI)为包含氣树脂(A1)、W及
[0084] 氣系表面活性剂(B1)和下述盐(B2)中任一者或两者的粉体涂料用的组合物。
[0085] 盐(B2):选自由有机横酸离子、有机簇酸离子和有机憐酸醋离子组成的组中的至 少巧中阴离子与选自由碱金属离子、碱上金属离子、两性金属离子和有机锭离子组成的组中 的至少1种阳离子的盐(其中，不包括氣系表面活性剂(B1))。
[0086] 组合物(XI)可W根据需要包含树脂(A2)、颜料下也记作颜料(C))、固化剂 下也记作固化剂(D))、固化催化剂下也记作固化催化剂化））、紫外线吸收剂、光稳定剂、 其它成分（W下将运些紫外线吸收剂等成分统称为成分(F))。
[0087] 通过使用组合物(XI)，能够制造后述粉体(XI)。可W将粉体(XI)直接用作后述粉 体涂料(I)，也可粉体(XI)与其它成分(其它粉体等)混合而成的粉体涂料的形式使用。
[0088] 需要说明的是，关于构成粉体涂料的粉体的组合物，只要没有在原料混合物的烙 融过程、烙融物的冷却、粉体化的过程等中因蒸发等而流失的成分、因分解等而发生变化的 成分，则可W认为与粉体化前的构成粉体涂料原料的混合物和/或该混合物的烙融物的组 合物实质上是相同的。
[0089] (氣树脂(A1))
[0090] 氣树脂(A1)包含含氣聚合物，该含氣聚合物优选为氣締控聚合物。含氣聚合物为 不具有反应性基团的聚合物或具有反应性基团的聚合物，任一含氣聚合物均为热烙融性。
[0091] 包含不具有反应性基团的含氣聚合物的粉体涂料的涂装中，由粉体涂料形成其烙 融物的涂膜，然后将涂膜冷却，成为固体状的膜。
[0092] 包含具有反应性基团的含氣聚合物的粉体涂料的涂装中，由粉体涂料形成其烙融 物的涂膜，在烙融物的涂膜中反应性基团发生反应，含氣聚合物固化，然后将其冷却，烙融 物的涂膜成为固体状的膜。
[0093] 作为含氣聚合物，可列举出氣締控聚合物、即氣締控的均聚物或共聚物。共聚物的 情况下，可列举出：2种W上氣締控的共聚物、1种W上氣締控与1种W上除氣締控W外的含 氣单体的共聚物α种W上氣締控与1种W上不具有氣原子的单体的共聚物α种W上氣締控 与1种W上除氣締控W外的含氣单体与1种W上不具有氣原子的单体的共聚物等。
[0094] 作为与氣締控具有共聚性的单体，优选具有碳-碳双键的除氣締控W外的化合物。 具有碳-碳双键的单体与氣締控的交替共聚性优异，聚合收率高。另外，即使在未反应而残 留的情况下，对涂膜的影响也少，而且能够在制造工序中容易地去除。
[0095] 氣締控为控系締控(通式Cn出η)的1个W上氨原子被氣原子取代而得到的化合物。
[0096] 氣締控的碳数η优选为2~8、特别优选为2~6。
[0097] 氣締控中的氣原子的数量优选为2W上、特别优选为3~4。氣原子的数量为2W上 时，涂膜的耐候性优异。氣締控中，未被氣原子取代的氨原子的1个W上可W被氯原子取代。 氣締控具有氯原子时，容易使颜料(C)等(特别是花青蓝、花青绿等有色的有机颜料)分散在 氣树脂(A1)中。另外，可W将