粉体塗料をつくる 溶融混練と粉砕によって製造

固体の樹脂、硬化剤、顔料等を混練、粉砕して作る粉体塗料は溶剤型塗料と製造工程が異なります。

まず、各原料を高速回転混合機で予備混合します。

これは攪拌容器の底についた強力な攪拌ブレードで粉体原料を混合するものです。

一部に液体原料を用いる必要がある場合は、あらかじめ樹脂の一部と溶融混合し、粉砕したものを用いるのが一般的です。

予備混合したものはエクストルーダーと呼ばれる装置で溶融混練します。

装置は樹脂の融点以上で、なおかつ硬化反応が起こらない110℃程度に設定され、粉体原料をスクリューで押し出し、出口付近でかかる圧力によって顔料等を均一に分散するものです。

溶剤型塗料と比べ顔料分散が困難で、分散の良否が塗膜の性能、例えば、色、光沢、外観性、耐候性に大きく影響しますので大変重要な工程です。

また、粉体塗料では後から色を合わせることができませんので、あらかじめ予備試験で決めた着色顔料の比率で計量調色します。

エクストルーダーで溶融した分散物はつきたての餅のような状態です。

この分散体は冷却ロールで薄く延ばされ、冷却ベルトコンベアで冷却され、粗いベレット状に粉砕されます。

さらにペレットはハンマーミルのような機械粉砕によって微粉砕されます。

粉砕条件によって粉体塗料の粒度分布が異なります。

粉体塗料の粒度が大きいと塗膜の外観性（オレンジピールと呼ばれる蜜柑肌のような表面の凹凸）が劣り、小さすぎると粉体塗料の流動性が低下し、また静電塗装時の帯電が低下するため、通常、数十㎛になるよう粉砕します。

粉砕された粉体はサイクロンやバッグフィルターで捕集され、振動ふるいや気流分級機などによって大粒子を取り除いて製品になります。

近年、外観性改良のための微粒子粉体塗料や、アルミニウム粉を粉体塗料に結合したボンディング粉体塗料が開発され注目されています。

 

ポイント

1. 粉体塗料は溶融混練して混合する
2. 溶融後、微粉砕して分級する
3. 粒度分布は塗膜外観性上重要