專利名稱：功能性涂膜的靜電涂裝方法及形成有粉末涂裝的功能性涂膜的建筑材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及功能性涂膜的靜電涂裝方法，還涉及形成有粉末涂裝的功能性涂膜的建筑材料。
背景技術(shù)：
作為這種靜電涂裝方法(也可以稱為靜電粉末涂裝方法)，已知有例如使用將聚酯類涂料和氟類涂料這樣的不同種類的涂膜成分進行加熱混煉而成的熱摻合粉末涂料進行靜電涂裝的方法，并通過該靜電涂裝形成了例如耐候性優(yōu)異的功能性涂膜的鋁窗框等建筑材料。根據(jù)專利文獻I的熱摻合粉末涂料如下:例如，將如部分氟化聚酯那樣具有交聯(lián)性反應(yīng)基團的含氟共聚物和與該交聯(lián)性反應(yīng)基團交聯(lián)的固化劑設(shè)定為40/60 98/2的比率，在其中添加顏料并進行熔融混煉，制成涂料組合物，使用該涂料組合物對鋁窗框等鋁建筑材料進行靜電涂裝，由此，在建筑材料上形成了耐候性優(yōu)異的粉末涂裝的功能性涂膜?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:國際公開W001/025346號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題該情況下，能夠作為著色涂層在建筑材料上形成可確保由聚酯成分帶來的良好的密合性及由氟成分帶來的優(yōu)異耐候性的功能性涂膜。但是，在這樣的涂料組合物的功能性涂膜中，存在大量使用發(fā)揮其功能性的涂膜成分、在專利文獻I中為了確保耐候性而大量使用氟成分的傾向，從而易成為成本增高的主要原因。S卩，在使用了上述涂料組合物的情況下，由于在涂膜中，與涂料組合物的配合比率相對應(yīng)的涂膜成分均勻地分布，因此，在整個膜厚方向上總是存在與涂料組合物的配合比率相對應(yīng)的聚酯成分和氟成分，此時，為了確保作為功能性涂膜的耐候性，只要使涂膜的表層存在氟成分即可，因此，如果能夠?qū)l(fā)揮功能性的涂膜成分配置在表層而省略表層以外的膜厚方向部位的發(fā)揮功能性的涂膜成分的配置，則能夠盡可能地抑制其成本增高。本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其要解決的課題在于，提供一種靜電涂裝方法，該靜電涂裝方法能夠盡可能簡易且可靠地在表層配置發(fā)揮功能性的涂膜成分、在下層配置成為涂膜基底的涂膜成分，本發(fā)明還提供一種形成有靜電涂裝的涂膜的建筑材料，其在表層配置了發(fā)揮功能性的涂膜成分、在下層配置了成為涂層基底的涂膜成分。解決問題的方法按照所述課題進行了深入研究，結(jié)果得到了以下見解:使用具有高低不同的熱熔融溫度(有時也稱為熱軟化溫度)的低溫側(cè)粉末涂料和高溫側(cè)粉末涂料這樣的不同種類的粉末涂料，并根據(jù)期望的配合比例將上述不同種類的粉末涂料進行干混，在被涂敷物上進行靜電涂敷，由此形成涂料粉末層，然后，如果通過該被涂敷物的氛圍氣加熱對涂料粉末層進行烘烤，則由于受到了氛圍氣加熱的被涂敷物升溫的時間差，會產(chǎn)生涂料粉末層中低溫側(cè)的粉末涂料先行發(fā)生熱熔融、隨后高溫側(cè)的粉末涂料發(fā)生熱熔融的時間差熔融，同時，在該時間差熔融的作用下，所述低溫側(cè)的粉末涂料向下層流動，而高溫側(cè)的粉末涂料位于表層，可以將不同種類的粉末涂料分別以高密度配置在表層和下層。因此，通過將低溫側(cè)的涂膜基底用粉末涂料和高溫側(cè)的發(fā)揮功能性用粉末涂料這樣的不同種類粉末涂料干混、并有效利用因被涂敷物升溫產(chǎn)生的粉末涂料的時間差熔融，在表層配置形成發(fā)揮功能性的涂膜成分、在下層配置形成成為涂膜基底的涂膜成分，而不是在整個功能涂膜上均勻地分布，由此，能夠減少用于發(fā)揮功能性的粉末涂料的使用量，并且能夠簡易且可靠地形成發(fā)揮功能性的功能性涂膜。本發(fā)明是基于上述見解而進行的，S卩，第一方面的發(fā)明涉及一種功能性涂膜的靜電涂裝方法，其特征在于，使用具有高低不同的熱熔融溫度的不同種類干混粉末涂料，實施向被涂敷物的靜電涂敷、以及利用氛圍氣加熱對被涂敷物進行的烘烤，該不同種類干混粉末涂料為涂膜基底用低溫側(cè)粉末涂料和用于發(fā)揮功能性的高溫側(cè)粉末涂料，在該氛圍氣加熱的被涂敷物升溫時間差的作用下，在下層高密度配置由低溫側(cè)粉末涂料形成的基底涂膜、在表層高密度配置由高溫側(cè)粉末涂料形成的發(fā)揮功能的涂膜。在上述第一方面的發(fā)明的基礎(chǔ)上，為了形成作為戶外使用的建筑材料的功能性涂膜的確保了耐候性的涂膜，第二方面的發(fā)明涉及第一方面的發(fā)明所述的功能性涂膜的靜電涂裝方法，其特征在于，所述低溫側(cè)粉末涂料為聚酯類粉末涂料、所述高溫側(cè)粉末涂料為氟粉末涂料。為了提供形成有靜電涂裝的涂膜的建筑材料，該形成有靜電涂裝的涂膜的建筑材料通過在表層配置發(fā)揮功能性的涂層成分而盡可能以低成本形成了功能性涂膜，第三方面的發(fā)明涉及一種形成有粉末涂裝的功能性涂膜的建筑材料，其是具有粉末涂裝涂膜而形成的，所述粉末涂裝涂膜在下層高密度地配置有由低溫側(cè)粉末涂料形成的涂膜基底涂膜、在表層高密度地配置有由高溫側(cè)粉末涂料形成的發(fā)揮功能的涂膜。本發(fā)明以上述發(fā)明為主旨作為解決上述課題的方法。發(fā)明的效果本發(fā)明通過具有如上所述的構(gòu)成，第一方面的發(fā)明能夠提供一種功能性涂膜的靜電涂裝方法，其通過將低溫側(cè)的涂膜基底用粉末涂料和高溫側(cè)的用于發(fā)揮功能性的粉末涂料這樣的不同種類粉末涂料干混、并有效利用因被涂敷物升溫產(chǎn)生的粉末涂料的時間差熔融，在表層配置形成發(fā)揮功能性的涂膜成分、在下層配置形成成為涂膜基底的涂膜成分，而不是在整個功能涂膜上均勻地分布，由此，能夠減少用于發(fā)揮功能性的粉末涂料的使用量，并且能夠簡易且可靠地發(fā)揮功能性。對于第二方面的發(fā)明而言，在上述第一方面的發(fā)明的基礎(chǔ)上，能夠形成作為戶外使用的建筑材料的功能性涂膜的確保了耐候性的涂膜。對于第三方面的發(fā)明而言，能夠提供一種形成有靜電涂裝的涂膜的建筑材料，其通過在表層配置發(fā)揮功能性的涂膜成分，盡可能以低成本形成了功能性涂膜。


[圖1]是示出氛圍氣加熱和干混粉末涂料的變化的關(guān)系的曲線圖和概念圖。[圖2]是涂料粉末層表面的照片。[圖3]是對圖2的涂料粉末層進行烘烤后的涂層表面的照片。[圖4]是示出利用金屬燈老化測試儀(J夕&々工〒一試験機)進行促進耐候性試驗后的色調(diào)變化結(jié)果的曲線圖。[圖5]是示出利用金屬燈老化測試儀進行促進耐候性試驗后的光澤保持率結(jié)果的曲線圖。[圖6]是示出利用日曬氣候色牢度試驗儀進行促進耐候性試驗后的色調(diào)變化結(jié)果的曲線圖[圖7]是示出利用日曬氣候色牢度試驗儀進行促進耐候性試驗后的光澤保持率結(jié)果的曲線圖。
具體實施例方式下面，更具體地對本發(fā)明進行說明。本發(fā)明的靜電涂裝方法包括:使用具有高低不同的熱熔融溫度的涂膜基底用低溫側(cè)粉末涂料和用于發(fā)揮功能性的高溫側(cè)粉末涂料這樣的不同種類干混粉末涂料，實施向被涂敷物的靜電涂敷、及利用氛圍氣加熱對被涂敷物進行的烘烤，在該氛圍氣加熱的被涂敷物升溫時間差的作用下，在下層高密度配置由低溫側(cè)粉末涂料形成的基底涂膜、在表層高密度配置由高溫側(cè)粉末涂料形成的發(fā)揮功能的涂膜。若用工序來表示該靜電涂裝方法，則該靜電涂裝方法包括下述工序:將所述不同種類的粉末涂料進行干混的干混工序、將干混后的不同種類的粉末涂料同時靜電涂敷在被涂敷物上的靜電涂敷工序、以及對被涂敷物進行氛圍氣加熱的加熱工序。由此，能夠簡易且可靠地獲得具備粉末涂裝涂膜的形成有粉末涂裝的功能性涂膜的制品，該粉末涂裝涂膜在下層高密度地配置有由低溫側(cè)粉末涂料形成的涂膜基底涂膜、在表層高密度地配置有由高溫側(cè)粉末涂料形成的發(fā)揮功能的涂膜。功能性涂膜可以形成為例如確保耐候性、耐污染性等的涂膜，用于形成這樣的涂膜的涂膜基底用低溫側(cè)的粉末涂料、用于發(fā)揮功能性的高溫側(cè)的粉末涂料可以組合使用已知的涂料，但通過使所述低溫側(cè)為聚酯類粉末涂料、使所述高溫側(cè)為氟粉末涂料，可以形成例如對鋁窗框、幕墻、門等各種建筑材料可通過低溫側(cè)的聚酯類粉末涂料確保良好的密合性、并通過高溫側(cè)的氟粉末涂料確保高度的耐候性的適于戶外使用的優(yōu)選的功能性涂膜。如果將上述干混后的不同種類的粉末涂料靜電涂敷在被涂敷物上，并對該被涂敷物進行氛圍氣加熱，則能夠利用該氛圍氣加熱的被涂敷物升溫時間差，在下層高密度地配置由低溫側(cè)粉末涂料形成的基底涂膜、在表層高密度地配置由高溫側(cè)粉末涂料形成的發(fā)揮功能的涂月吳。
其機理雖然并不明確，但可認為如下:在靜電涂敷于被涂敷物上的由不同種類的粉末涂料形成的烘烤前的涂料粉末層中，低溫側(cè)粉末涂料和高溫側(cè)粉末涂料以干混配合比率存在，此時，由于粉末涂料的涂料粒子的形狀為不定形，因此，以在粉末涂料間存在空隙的狀態(tài)形成其涂膜，因此可認為，涂料粉末層是比烘烤后的涂膜厚度厚相當程度的層，結(jié)果，在通過被涂敷物的氛圍氣加熱使該被涂敷物升溫并達到低溫側(cè)的粉末涂料的熱熔融溫度時，該低溫側(cè)的粉末涂料先行發(fā)生熱熔融，穿過涂料粉末層的空隙而流向被涂敷物側(cè)、即流向下層，并聚集在該下層，從而形成成為基底涂膜的下層部分，另一方面，溫度達到高溫側(cè)的粉末涂料的熱熔融溫度時，該高溫側(cè)的粉末涂料接著會發(fā)生熱熔融，以載置于該下層部位的上面的方式形成成為發(fā)揮功能的涂膜的表層部位。根據(jù)實驗結(jié)果，雖然基底涂膜及發(fā)揮功能的涂膜分別大部分是由低溫側(cè)粉末涂料及高溫側(cè)粉末涂料形成的涂膜成分，但實際上可確認到，在基底涂膜中混有一些由高溫側(cè)粉末涂料形成的涂膜成分，在發(fā)揮功能的涂膜中混有一些由低溫側(cè)粉末涂料形成的涂膜成分。因此，如果考慮這一情況，可以說，實施所述干混、靜電涂敷、烘烤而形成的功能性涂膜中的下層和表層并不是區(qū)分出明確的界限而進行疊層的，而是在下層高密度地配置有由低溫側(cè)粉末涂料形成的涂膜成分、在表層高密度地配置有由高溫側(cè)粉末涂料形成的涂膜成分，另外也可以說，所形成的功能性涂膜中，在其下層殘存有表層的不同種類的另一涂膜成分、在表層殘存有下層的不同種類的另一涂膜成分。這樣一來，所述基底涂膜和發(fā)揮功能的涂膜的關(guān)系如下:先行發(fā)生了軟化熔融的低溫側(cè)粉末涂料穿過涂料粉末層的空隙而流動并向下層聚集，此時，原本就存在于下層的高溫側(cè)粉末涂料在低溫側(cè)粉末涂料的流動的作用下而進入到其中，從而以混入在上述基底涂膜中的方式殘存下來，而另一方面，由低溫側(cè)粉末涂料形成的涂膜成分不能通過不存在空隙的部分，從而使低溫側(cè)粉末涂料殘存在上述功能性涂膜中，所述不存在空隙的部分是由于該低溫側(cè)的粉末涂料發(fā)生了流動而使高溫側(cè)粉末涂料潰散而產(chǎn)生的。另外可認為，由低溫側(cè)粉末涂料形成的涂膜成分向下層聚集也是由于下述作用所帶來的，例如，懸吊支承被涂敷物而產(chǎn)生的該涂膜成分的自重、以及在涂料粉末層中形成的空隙中的空氣因被涂敷物的升溫而逸出，結(jié)果導致該空隙被減壓。另一方面，對于聚酯類粉末涂料和氟粉末涂料的SP值(溶解性參數(shù)之差)而言，假設(shè)在△ SP > I的情況下容易分離且SP值小的粉末涂料容易配置在氣相側(cè)(表層側(cè))，此時，例如，下述實施例中所使用的粉末涂料中的低溫側(cè)聚酯類涂料的SP值為10.7、氟涂料的SP值為8 9，因此ASP為1.7 2.7，SP值成為ASP > I。因此，從SP值也可確認，在進行熔融加熱時，氟粉末配置在表層。圖1示出的是使用聚酯粉末涂料作為低溫側(cè)的基底涂料、使用氟粉末涂料作為高溫側(cè)的發(fā)揮功能的涂料，并改變其干混配合比率來進行對鋁擠出材料的被涂敷物的靜電涂敷及被涂敷物加熱時從室溫25°C到190°C的約5分鐘的溫度變化與各自的粉末涂料的變化的關(guān)系。通過氛圍氣加熱，被涂敷物逐漸升溫，此時，聚酯粉末涂料在80°C附近熔融而成為熔合狀，在150°C附近，氟粉末涂料發(fā)生熔融，在該升溫的時間差(約I分鐘左右)期間，完成由上述低溫側(cè)的聚酯粉末涂料形成的基底涂膜向`下層部位的聚集、以及之后的由高溫側(cè)的氟粉末涂料形成的功能涂膜的表層配置。同樣地，使用聚酯粉末涂料作為低溫側(cè)的基底涂料、使用氟粉末涂料作為高溫側(cè)的發(fā)揮功能的涂料，并改變其干混配合比率來進行對鋁擠出材料的被涂敷物的靜電涂敷及被涂敷物加熱，在被涂敷物上形成功能性涂膜(涂膜厚度42 μ m)，通過紅外光譜法測定其功能性涂膜中表層部分的吸光度，求出氟樹脂/聚酯樹脂(1700/1720(^-1)的峰高度比，以氟樹脂比率0%、100%時為基礎(chǔ)制作標準曲線，計算出氟比率各兩次。其結(jié)果示于表I。
[表1]粉末涂裝制品表層附近的樹脂組成分析結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種功能性涂膜的靜電涂裝方法，該方法包括:使用具有高低不同的熱熔融溫度的不同種類干混粉末涂料，實施向被涂敷物的靜電涂敷、及利用氛圍氣加熱對被涂敷物進行的烘烤，該不同種類干混粉末涂料為涂膜基底用低溫側(cè)粉末涂料和用于發(fā)揮功能性的高溫側(cè)粉末涂料，在該氛圍氣加熱的被涂敷物升溫時間差的作用下，在下層高密度配置由低溫側(cè)粉末涂料形成的基底涂膜、在表層高密度配置由高溫側(cè)粉末涂料形成的發(fā)揮功能的涂膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功能性涂膜的靜電涂裝方法，其中，所述低溫側(cè)粉末涂料為聚酯類粉末涂料，所述高溫側(cè)粉末涂料為氟粉末涂料。
3.一種形成有粉末涂裝的功能性涂膜的建筑材料，其具備粉末涂裝涂膜，所述粉末涂裝涂膜在下層高密度地配置有由低溫側(cè)粉末涂料形成的涂膜基底涂膜，在表層高密度地配置有由高溫側(cè)粉末涂料形成的發(fā)揮功能的涂膜。
全文摘要
本發(fā)明提供一種通過靜電涂裝簡易且可靠地形成高耐候性的功能性被膜的涂裝方法。將混合比率設(shè)定為聚酯粉末涂料7、氟粉末涂料3，將這些涂料進行干混并靜電涂敷在被涂敷物上，然后對被涂敷物進行氛圍氣加熱。由于粉末涂料的形狀為不定形，因此在進行了靜電涂敷的涂料粉末層中的粉末涂料間形成了空隙，通過氛圍氣加熱，熱熔融溫度低的聚酯粉末涂料先行進行熔融，從涂料粉末層的空隙通過而形成下層的基底涂膜，而熱熔融溫度高的氟粉末涂料隨后熔融，以載置于基底被膜上的方式在表層上形成確保耐候性的發(fā)揮功能的涂膜。有效利用熱摻合及由被涂敷物升溫產(chǎn)生的涂料的時間差熔融，由此，能夠形成在表層配置氟涂層而不是在涂膜中均勻分布、且減少了氟使用量的功能性涂膜。
文檔編號B05D1/34GK103209771SQ20108007015
公開日2013年7月17日 申請日期2010年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月22日
發(fā)明者中大路裕貴, 內(nèi)野正勝, 村井知之 申請人:驪住株式會社