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パウダーコーティングの開発と展望

  • Development and Prospect of Powder Coating
★ 06年4月のVOC規制法施行に伴い環境対応型塗料として注目されるパウダーコーティング!!
★ 原料開発の動向から製造法、装置、応用開発など、最新の動向を網羅!!

商品コード: T0489

  • 監修: 大西和彦
  • 発行日: 2006年3月
  • 価格(税込): 70,200 円
  • 体裁: B5判,268ページ
  • ISBNコード: 978-4-88231-553-7
こちらの書籍については、お問い合わせください。
  • VOC/熱可塑性粉体塗料/エポキシ系/ポリエステル系/紫外線硬化型/メタリック粉体/自動車車体/鋼製家具/水道管/アルミホイール

刊行にあたって

 近年、環境汚染防止に関してPRTR(環境汚染物質・移動登録)の法規制化や、環境管理システムISO14000取得など、VOC排出抑制の流れも加速しており2004年5月26日に公布されたVOC規制法(大気汚染防止法の一部を改正する法律)の概要が明らかになってきており、環境に対する規制が強くなってきつつある。
 製品の塗装は、工業製品の付加価値を高める重要な工程であるが、塗料中に含まれるVOC(揮発性有機物質)や廃水の処理は極めて厄介な問題である。水系塗料でも廃水処理ばかりでなく、VOCも含有しているので排気処理も必要である。粉体塗料は究極の環境対応塗料といわれ、VOCを全く含まないので、排気処理はもちろん廃水処理もあまり必要としない。このように粉体塗料・塗装への期待が強まっている今日この頃である。
 わが国には、粉体塗料に関する基本的な成書としては粉体協刊行の「粉体塗装技術要覧」があるのみである。本書は1999年にその当時の粉体塗料・塗装の最新技術動向を「粉体塗料の開発と応用」という題名で刊行し好評を博した。 しかし、粉体塗料・塗装の進歩は目覚しく内容が若干古くなったこともあり、今回、内容も新たに「パウダーコーティングの開発と展望」と題し、現時点での最新情報を取り入れて刊行する運びとなった。現在、わが国で活躍している第一線の技術者及び大学の先生方がそれぞれの専門分野について最新の情報を記載しており、現状および将来展望について余すところがない。
 現在、粉体塗料や塗装に関わっておられるメーカー、販売店、塗装業者はもとより、環境適応塗装を検討されている企業、研究機関が求めておられる要望に応えることができるものと自負をしている。
2006年2月  大西和彦

著者一覧

大西和彦   関西ペイント(株) 工業塗料本部 第1技術部 部長
伊藤春揮   旭サナック(株) 常務取締役
山口浩一   大日本インキ化学工業(株) 樹脂第一技術本部 工業塗料樹脂技術グループ 主任研究員
北尾晋介   クラリアントジャパン(株) 顔料・添加剤事業部 営業本部 技術サービスセンター
橋詰良樹   東洋アルミニウム(株) コアテクノロジーセンター 研究開発室 主席研究員
長沼 桂   楠本化成(株) 技術本部 応用技術部 部長
岡野達郎   住友精化(株) 機能樹脂研究所 主幹
中塚昭男   ハリマ興産(株) 開発営業部 課長
橋本義行   (株)トウペ 技術本部 技術部 東京工業品塗料課 主事
五十嵐博   大日本塗料(株) 金属機械塗料事業部 開発グループ 次長
中澤富夫   マテリアルサイエンス(株) 代表取締役
須田憲司   川上塗料(株) 粉体塗料技術部 部長
河合宏紀   カワイEMI 代表 技術士
森田忠夫   日本パーカライジング(株) アイオニクス事業部 開発製造部 部長
森山 剛   ノードソン(株) フィニシングシステムズグループ ジェネラルマネージャー
竹内 学   茨城大学 工学部 電気電子工学科 教授
戸田紀三夫   旭サナック(株) 常務取締役
永井 稔   (株)トウペ 技術本部 技術部 副部長
飯島 勉   関西ペイント(株) 工業塗料本部 第3技術部 課長
川本酉元   関西ペイント(株) 自動車塗料本部 機能材料技術第2部
杉浦晃治   東亞合成(株) 機能材料研究所 機能材料グループ 主査
筒井晃一   日本ペイント(株) 環境品質本部 技術顧問
尼崎孝雄   日本ペイント(株) 工業用塗料事業本部 PD部 課長
野村孝仁   日本ペイント(株) 工業用塗料事業本部 PD部 係長
岸田貴仁   日本ペイント(株) 工業用塗料事業本部 PD部 課長

目次

第1章 総論
1. はじめに
2. 粉体塗料の特徴
3. 粉体塗料の塗装と歴史
4. 世界の粉体塗料の生産状況
5. 最近の国内での粉体塗装と塗装技術の概要
5.1 高耐候性ポリエステル粉体塗料
5.1.1 ポリエステル粉体塗料の耐候性
5.1.2 ポリエステル粉体塗料用樹脂
5.1.3 ポリエステル樹脂組成と耐候性
5.1.4 ポリエステル樹脂塗膜の改質
5.1.5 高耐候性ポリエステル粉体塗料の性能
6. おわりに

第2章 粉体塗料の製造方法
1. はじめに
2. 液体塗料(溶剤型塗料、水性塗料)と粉体塗料の製造方法
2.1 液体塗料と粉体塗料の製造工程
2.2 粉体塗料の各種製造方法
3. 粉体塗料用製造機械
3.1 製造工程
3.2 製造フローシート
3.3 製造機械
3.4 粉体塗料製造時の注意事項
3.5 梱包、輸送、保管
4. 粉体塗料の品質管理機器
4.1 粉体塗料の性状
4.2 粉体特性の測定機器
5. 粉体塗料塗膜の品質検査
6. 粉体塗料の新しい製造方法
6.1 ケミカル(湿式)混合と粉砕法
6.2 VAMP法(Vedoc Advanced Manufacturing Process)
6.3 噴霧乾燥(スプレードライ)製造方法の最近の開発技術
7. まとめ

第3章 粉体塗料用原料
1. 粉体塗料用樹脂と硬化剤
1.1 はじめに
1.2 粉体塗料用樹脂に必要な性能
1.3 熱硬化性粉体ポリエステル樹脂
1.4 熱硬化性粉体アクリル樹脂
1.5 熱硬化性粉体エポキシ樹脂
1.6 UV硬化粉体樹脂
1.7 粉体塗料用硬化剤
1.7.1 ブロックイソシアネート化合物(ポリイソシアネート、ウレタン硬化剤)
1.7.2 トリグリシジルイソシアヌレート(TGIC)
1.7.3 ヒドロキシアルキルアミド(HAA)
1.7.4 グリシジル基含有アクリル樹脂
1.7.5 脂肪族二塩基酸及び酸無水物
1.7.6 アミノ樹脂
1.7.7 固形アミン類
1.7.8 酸無水物

2. 粉体塗料用顔料
2.1 粉体塗料用有機顔料
2.1.1 はじめに
2.1.2 有機顔料に対する要求物性
2.1.3 有機顔料の色相域
2.1.4 粉体塗料用マスターバッチ
2.1.5 顔料以外の着色剤
2.2 粉体塗料用メタリック顔料
2.2.1 アルミニウム顔料の製法と一般的性質
2.2.2 粉体塗料用アルミニウム顔料

3. 粉体塗料用添加剤
3.1 はじめに
3.2 粉体塗料の特徴と問題点
3.3 粉体塗料用添加剤
3.3.1 添加剤の種類
3.3.2 添加剤の作用
3.4 粉体塗料用添加剤の効果
3.4.1 表面調整剤の効果
3.4.2 分散剤の効果
3.5 おわりに

第4章 粉体塗料
1. 熱可塑性粉体塗料
1.1 開発経過
1.2 特徴、長所、欠点
1.2.1 ポリ塩化ビニル
1.2.2 ポリエチレン
1.2.3 エチレン‐アクリル酸共重合樹脂(EAA)
1.2.4 ケン化EVA
1.2.5 ポリプロピレン
1.2.6 ナイロン
1.2.7 飽和ポリエステル
1.2.8 熱可塑性フッ素樹脂
1.2.9 PPS
1.3 焼付条件、性能
1.4 用途
1.5 最近の技術開発状況
1.6 環境・健康に及ぼす影響
1.7 技術の将来展望

2. エポキシ系粉体塗料
2.1 はじめに
2.2 エポキシ樹脂の製造法及び化学構造と特徴
2.3 硬化剤の体系
2.4 硬化機構と硬化物の特徴
2.4.1 重付加型
2.4.2 付加重合型
2.5 エポキシ・ポリエステル系(ハイブリッド型)粉体塗料
2.6 エポキシ系粉体塗料の技術開発状況
2.6.1 低温硬化
2.6.2 エポキシ・ポリエステル系(ハイブリッド型)粉体塗料の用途拡大
2.7 有害性について
2.8 安全性について
2.9 おわりに

3. ポリエステル系粉体塗料
3.1 はじめに
3.2 粉体塗料用ポリエステル樹脂について
3.3 ポリエステルウレタン粉体塗料
3.3.1 特徴
3.3.2 反応機構
3.3.3 塗膜性能
3.3.4 用途
3.3.5 今後の課題
3.3.6 高耐候性ポリエステル粉体塗料
3.4 ポリエステルTGIC粉体塗料
3.5 新しいポリエステル粉体塗料
3.5.1 β‐ヒドロキシアルキルアミド(HAA)硬化型粉体塗料
3.5.2 テトラメトキシメチルグリコールウリル硬化型粉体塗料
3.5.3 新規エポキシ硬化型粉体塗料
3.6 おわりに

4. 紫外線硬化型パウダーコーティングの市場とその展開
4.1 必要性
4.2 継続的改善
4.3 革新的改革のUV硬化型パウダーコーティング
4.4 開発の歴史
4.5 UV硬化型パウダーコーティングの現状
4.5.1 市場動向
4.5.2 技術動向
4.5.3 UV硬化型パウダーコーティングシステム
4.6 環境保護と経済性
4.7 おわりに

5. 変わり塗り粉体塗料
5.1 はじめに
5.2 変わり塗り塗料の種類
5.3 変わり塗り粉体塗料の設計
5.3.1 艶消し粉体塗料
5.3.2 凹凸模様粉体塗料
5.3.3 メタリック・パール調粉体塗料
5.3.4 スウェード調粉体塗料
5.3.5 スパッター模様
5.3.6 ストラクチャー模様(亀甲、ちりめん、チジミ、鰐皮、テクスチャー模様)
5.3.7 その他(蛍光・燐光・蓄光・光反射・〈発泡-遮熱、防音等〉・液晶・バレルペインティング用粉体)
5.4 変わり塗り粉体塗料の塗装技術
5.4.1 焼き付け温度条件と硬化挙動
5.4.2 塗装技術上の制約と注意点

6. メタリック粉体塗料
6.1 はじめに
6.2 メタリック粉体塗料の製法と特徴
6.2.1 ドライブレンド法メタリック粉体塗料
6.2.2 メルトブレンド法メタリック粉体塗料
6.2.3 ボンディング法メタリック粉体塗料
6.3 メタリック粉体塗料の塗装
6.4 メタリック粉体塗料の意匠性発現
 
第5章 粉体塗装の前処理
1. はじめに
2. 素材(加工形状も含む)について
3. 前処理各論
3.1 素材と前処理の関連
3.2 りん酸塩化成処理
3.3 クロメート処理
3.4 ノンクロメート処理
4. 前処理設備
4.1 処理工程
4.2 各設備内容
4.2.1 スプレー処理設備
4.2.2 浸せき処理設備
4.2.3 クローズドシステム
5. 前処理の品質管理

第6章 粉体塗装装置
1. 静電粉体塗装システム
1.1 はじめに
1.2 ファラデーケージを破ったPulse Power静電粉体塗装装置
1.2.1 従来の静電粉体塗装装置の課題
1.2.2 Pulse Power静電粉体塗装装置の静電特性
1.2.3 Pulse Power静電粉体塗装装置の特徴
1.3 塗装コストを10~20%削減する粉体塗料定量供給装置
1.3.1 定量供給装置の役割と効果
1.3.2 Just Feed:粉体塗料定量供給自動制御装置の原理と特色
1.3.3 Ace Feed:粉体塗料定量供給装置の原理と特色
1.4 Pulse Powerの適用分野と搭載塗装機
1.4.1 Pulse Powerの適用分野
1.4.2 Pulse Powerの搭載塗装機
1.5 色替え時間1分以内を実現したT-DMCB2分割ブースシステム
1.5.1 従来の色替えブースシステムの課題
1.5.2 色替えシステム「MCBシステムシリーズ」
1.5.3 従来の色替えシステム
1.5.4 T-DMCBシステムの構成と特徴

2. 摩擦帯電型静電粉体塗装機器
2.1 はじめに
2.2 粉体塗料の塗着機構とスプレーガン
2.3 摩擦帯電粉体塗装
2.3.1 トリボチャージ方式
2.4 摩擦帯電粉体塗装システム
2.4.1 帯電量
2.4.2 トリボチャージスプレーガン
2.5 摩擦帯電塗装システムの特徴

第7章 パウダーコーティング以外の静電気応用技術
1. はじめに
2. 電子写真
2.1 カールソンプロセス
2.2 電子写真技術のブラシアップ
2.2.1 トナーの小粒径化
2.2.2 トナーの帯電量制御
2.2.3 カラー化
2.2.4 低温定着
2.2.5 高速化
2.2.6 トナーの帯電量の測定法
3. 静電液晶スペーサ散布
4. 静電粉体農薬散布
5. 電気集塵機
6. おわりに

第8章 応用
1. 自動車車体の粉体塗装
1.1 自動車塗装とVOC規制対応
1.2 粉体塗装の現状
1.2.1 概要
1.2.2 BMWの新しいライン
1.2.3 PSAにおける粉体中塗り塗装
1.3 将来

2. 鋼製家具類の粉体塗装
2.1 はじめに
2.2 鋼製家具用粉体塗料の品質
2.3 粉体塗料
2.3.1 粉体塗料の内容
2.3.2 塗料の性状
2.4 粉体塗装
2.4.1 前処理
2.4.2 塗料と塗装
2.5 鋼製家具用粉体塗料の塗膜性能
2.6 おわりに

3. 水道管の粉体塗装
3.1 はじめに
3.2 エポキシ樹脂粉体塗装導入のいきさつ
3.3 エポキシ樹脂粉体塗料の塗膜性能
3.4 塗装システム
3.5 おわりに

4. アルミホイールの粉体塗装
4.1 はじめに
4.2 粉体塗料の特徴
4.3 粉体塗料の用途展開
4.4 自動車部品用粉体塗料
4.5 アルミホイール用粉体塗料
4.5.1 アルミホイール用粉体塗装の発展
4.5.2 アルミホイール用粉体塗装のメリット
4.5.3 アルミホイール用粉体塗料の分類
4.6 アルミホイール用アクリル粉体塗料について
4.7 アルミホイール用ハイブリッド粉体塗料について
4.7.1 ハイブリッド粉体塗料の問題点
4.7.2 アルミホイールの塗装工程
4.7.3 粉体プライマーの要素技術
4.7.4 塗膜性能
4.8 アルミホイール用粉体塗料の新しい技術動向
4.9 おわりに

5. 抗菌粉体塗装
5.1 はじめに
5.2 抗菌剤
5.3 抗菌剤の使用制限
5.4 加工性注意事項
5.5 評価方法
5.6 応用例
5.6.1 無機系抗菌剤による抗菌加工例
5.6.2 有機無機ハイブリッド防カビによる抗菌防カビ加工例
5.6.3 光触媒による抗菌加工
5.7 特許
5.8 おわりに

6. 微粒子粉体の開発と研究
6.1 はじめに
6.2 市場からみた従来タイプ粉体塗料の限界
6.3 限界への挑戦、微粒子粉体塗料「ビリューシア」の開発
6.4 市場導入を目指した実用化検討
6.5 微粒子粉体塗料のライン適用事例
6.5.1 粉体塗料の使用量を低減した事例
6.5.2 高外観を自動塗装で成功させた事例
6.5.3 粉体塗装における色替性での微粒子粉体塗料効果の事例
6.6 今後の微粒子粉体塗料とは

7. 低温硬化粉体塗装
7.1 はじめに
7.2 低温硬化型粉体塗料
7.2.1 低温硬化型エポキシ粉体塗料
7.2.2 低温硬化型エポキシポリエステル粉体塗料
7.2.3 低温硬化型ポリエステルウレタン粉体塗料
7.2.4 低温硬化型プリミド硬化型粉体塗料
7.3 UV硬化型粉体塗料
7.4 おわりに

8. 粉体ドライブレンド調色システム
8.1 はじめに
8.2 粉体ドライブレンド調色システムの構成
8.3 ドライブレンド用原色塗料設計
8.3.1 原色粒子径・分布
8.3.2 原色色相体系
8.3.3 光沢制御剤
8.3.4 その他
8.4 粉体ドライブレンド用CCM(Computer Color Matching)
8.5 計量機、混合機、塗装機系
8.6 おわりに

第9章 粉体塗料の国際規格(ISO)について
1. はじめに
2. 国際規格(International standard)とは
3. 粉体の国際規格専門委員会について
4. WG16の構成メンバーと活動の概要
5. 制定された粉体塗料のISO規格項目
6. 試験方法の概要
6.1 ISO8130-1 篩い分けによる粒子分布の測定
6.2 ISO8130-2 気体比較ピクノメーターによる密度の測定(レフェリー法)
6.3 ISO8130-3 液体置換ピクノメーターによる密度の測定
6.4 ISO8130-4 最低爆発限界の計算
6.5 ISO8130-5 粉体/空気混合物の流動性の測定
6.6 ISO8130-6 既知温度での熱硬化型粉体塗料のゲルタイム測定
6.7 ISO8130-7 焼き付け時の損失重量の測定方法
6.8 ISO8130-8 熱硬化型粉体の貯蔵安定性の評価
6.9 ISO8130-9 サンプリング
6.10 ISO8130-10 塗着効率の測定
6.11 ISO8130-11 (JIS化に)傾斜式フローテスト
6.12 ISO8130-12 相溶性
6.13 ISO8130-13 相溶性の評価―レーザー回析による粒度分布の分析―
6.14 ISO8130-14 粉体塗料の用語と定義
7. おわりに

第10章 粉体塗料・塗装の現状と将来展望
1. はじめに
2. 新しい粉体塗料の製造法
3. 粉体塗料の将来展望
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