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粉体塗装について詳しく解説!
粉体塗装とは

粉体塗装とは、塗装加工のうち粉状の塗料を用いる塗装加工のことを指します。粉上の塗料とは、固体の樹脂を成分として用いた塗料を微粉砕することによって得られます。塗料が粉状(パウダー状)であることからパウダーコーティングと呼称されることもあります。粉体塗装は特に金属表面に対して用いられることが多い塗装処理になります。

粉体塗料の特徴(膜厚・機能)と分類

粉体塗料は、溶剤を含まないため環境に優しいという特徴以外に、もちろん塗膜として優れている点がいくつもあります。

粉体塗料の最大の特徴として、塗膜の硬さがあげられます。粉体塗装は固体樹脂を顔料とともに金属表面へ直接付着させる表面処理加工であるため、液状塗装に比べて比較的硬い塗膜を形成することができます。
さらに、粉体塗装ならば1回の塗装加工で約100ミクロンほどの塗膜を形成することができます。溶剤塗装による塗膜の膜厚に比べて、約5倍の厚さになります。粉体塗装による塗膜は、硬度が高く膜厚も厚いため耐久性が高い塗膜であるといえます。

また、粉体塗装は防錆効果も高い塗装です。膜厚が厚いこともあり、金属表面と空気を遮断する役割を担います。そのため、板金加工製品から自動車の部品まで、幅広い用途で用いられている塗装です。

では、粉体塗装を分類していきます。まず。粉体塗料に主に用いられる樹脂によって分類していくと、

・アクリル樹脂粉体塗装
・エポキシ樹脂粉体塗装
・ポリエステル樹脂粉体塗装

となります。ただし、粉体塗料は樹脂の種類だけでなく、塗装がなされる工程によっても分類されます。以上に挙げた粉体塗装は、「熱硬化性粉体塗装」というもので、熱を加えて最終的に塗膜を形成する一般的なものになります。

一方で、「熱可塑性粉体塗装」と呼ばれるものがあります。こちらは粉体塗料を約200度の高熱で加熱することで塗膜を形成する塗装法で、主に用いられる樹脂で分類すると、

・塩化ビニル樹脂粉体塗装
・ポリエチレン樹脂粉体塗装
・ナイロン樹脂粉体塗装
などが挙げられます。

よって、粉体塗装を分類するとこのようになります。

粉体塗装の塗装方法・工程

粉体塗装の塗膜が形成するまでの工程を簡単に説明すると以下のようになります。
1. 静電塗装
2. 加熱・焼付
3. 冷却・乾燥

1. 静電塗装
粉体塗装は、基本的に粉体塗料を金属表面へ吹き付けることによって塗装します。パウダー状の塗料を吹き付けるだけで金属表面に付着する理由は静電気です。粉体塗料を荷電化したのちに金属表面に吹き付けることによって電気的に付着することができます。
2. 加熱・焼付
電気的に付着した粉体塗料は、熱を加えることによって成膜します。ここで硬い塗膜が形成されるわけです。この際に高熱を利用した焼付塗装処理を行えば、さらに硬い塗膜を形成することが可能になります。
3. 冷却・乾燥
そして、最後に粉体塗膜を冷却・乾燥させて粉体塗装の完了です。

粉体塗装と溶剤塗装の違い

粉体塗料のほかに、塗料には溶剤塗料(液状塗料)があります。
溶剤塗料とは、液体状の塗料であり、一般的にみられる塗料の多くは溶剤塗料にあたります。粉体塗装とは異なり、溶剤塗料には塗料成分として溶剤が含まれています。

そもそもの塗料に含まれる成分について軽く説明します。塗料に含まれる成分は以下の5つになります。

・樹脂:塗膜の性能、耐候年数などに影響する成分。
・硬化剤:樹脂と反応し、塗膜の強度を向上させる成分。
・顔料:着色、防錆、強度を左右する成分。
・添加剤:塗料の粘度や作業性などに影響を与える成分。
・溶剤:樹脂や硬化剤を溶かして塗膜を均一にする成分。

そして粉体塗料と液状塗料の最大の違いは、粉体塗料は溶剤を含まないということです。
溶剤は大気汚染や水質汚濁の原因にもなる物質であるため、粉体塗料は環境にやさしい塗料であるとも言えます。

粉体塗料と溶剤塗料の違いとしては、以下の点が挙げられます。

・強度が高く、液状塗装に比べて耐候年数が長い。
・厚い被膜を形成することができるため、塗り重ねや焼付の工程が少なく済む。
・うまく付着しなかった塗料を再度使用することができる。
・有害物質を含む溶剤を使用しないため、環境に優しい。

焼付塗装との違い

焼付塗装とは、金属表面への塗装加工の際によく施される加工法であり、主に塗装の強度を高めることを目的としています。
焼付塗装の塗装方法は、塗装皮膜の樹脂に熱を加えることによって塗装被膜を乾燥させ硬化するという方法です。つまり、焼付塗装とは塗装加工の工程のうちの1つであるということです。
焼付塗装の際に加える熱は、一般的に100度以上になります。焼付塗装を行うことによって、硬度や耐摩耗性など、板金加工製品に必要な性質を向上させることができます。

一方で、粉体塗装とは粉体塗料を用いる塗装法であり、塗料の種類によって分類された塗装法になります。そのため、厳密に分類すれば、焼付塗装は粉体塗装の中に含まれるということになります。

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