用于粉末涂料的涂覆包的制作方法

用于粉末涂料的涂覆包的制作方法
【专利摘要】本发明提供了用于涂布金属基材的方法和体系。所述方法和体系包含含有聚合物粘结剂的粉末涂料组合物和涂覆包。所述涂覆包包含至少一种防静电组分和至少一种后共混组分。所述涂覆包的使用减少了静电涂覆期间的反向电离和法拉第笼效应。所述方法提供了具有最佳表面光滑度和边缘覆盖率的涂料。
【专利说明】用于粉末涂料的涂覆包
[0001]相关专利申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2012年10月10日提交的美国临时申请N0.61/712，110、于2012年3月21日提交的美国临时申请N0.61/613，647以及于2012年5月4日提交的美国临时申请 N0.61/642，578 的权益。

【背景技术】
[0003]粉末涂料是不含溶剂的100%固体涂料体系，其已被用作传统液体涂料和油漆的低VOC和低成本替代物。
[0004]对金属部件进行的粉末涂布是常见的做法。然而，使用典型的粉末涂布方法难以涂布金属基材的某些部分(包括例如边缘和拐角)来获得均匀涂层，而且边缘腐蚀是常见的问题。通常，当将粉末涂料涂覆于金属部件时，由于法拉第笼效应，粉末颗粒不会流入拐角、流到边缘上或流入其它凹陷区域。此外，当将粉末涂料组合物涂覆于已经涂布未固化或未胶凝粉末的表面时，表面电荷往往会积聚在表面上，从而导致显著的反向电离。这可导致涂层中的各层发生不期望的静电混合以及随后光滑度和光泽度的降低。试图克服法拉第笼效应和反向电离问题的常规体系通常需要修改线路(line modificat1ns)、修改喷涂装置或改变粉末组合物本身的物理特性。然而，此类方法通常导致工艺效率低下、成本增加和迟滞。
[0005]综前所述，应当理解的是，需要对金属部件进行有效的粉末涂布，其中法拉第笼效应和反向电离被消除，并且其中涂层展示出优异的性能特性，例如优异的腐蚀保护性(包括边缘处)以及最佳的表面光滑度或光泽度，而无需进行重大的设备或线路修改。


【发明内容】

[0006]本文描述的发明包括使用一种或多种粉末组合物涂布金属基材的方法和体系。在一个实施方式中，该方法包括提供金属基材并将第一粉末涂料涂覆在基材上。然后将第二粉末涂料涂覆在第一粉末涂料上，其中第二粉末涂料包含至少一种聚合物粘结剂树脂和添加剂包。两种涂料随后同时固化以产生具有良好耐腐蚀性(包括拐角、边缘和其它凹陷区域处)和最佳表面光滑度或光泽度的涂层。
[0007]在另一个实施方式中，本发明包括用于涂布金属基材的体系。所述体系包含至少一种具有涂覆添加剂的粉末组合物。当粉末组合物静电涂覆在基材上的整个未胶凝的粉末涂料上时，所得涂层具有最佳的耐腐蚀性和表面光滑度或光泽度。
[0008]在另一个实施方式中，本发明包括用于涂布金属基材的方法，其中该方法包括:提供至少一种聚合物粘结剂树脂，添加涂覆包以形成混合物，并挤出该混合物。该方法还包括粉碎混合物以形成粉末涂料组合物。
[0009]在另一个实施方式中，本发明包括用于涂布金属基材的方法和体系，其中所述方法和体系包括提供至少第一粉末组合物，该第一粉末组合物包含涂覆包。该涂覆包包含防静电组分和高度分散组分。
[0010]本发明的一个或多个实施方式和方面的细节在下文给出。本发明的其它特征、目标和优点从说明书和权利要求中将是显而易见的。
[0011]选定的定义
[0012]除非另外指明，本文中使用的如下术语具有下文提供的含义。
[0013]当在涂料涂覆在表面或基材上的语境中使用时，术语“在……上”包括涂料直接或间接涂覆于表面或基材上。因此，例如，涂覆于位于基材上的底漆层的涂料构成涂覆在该基材上的涂料。另外，如本文所用，术语“金属基材”是指未经处理、未涂底漆或经清洁喷砂的基材，并且还指已涂底漆或已通过本领域技术人员已知的各种方法进行预处理的表面。
[0014]如本文所用，术语“光滑度”是指来自粉末涂布表面的镜面光泽度或光反射率。其通常通过比较来自被涂布样品的镜面反射率与来自黑玻璃标准品的镜面反射率来获得。如本文所用，可通过粉末涂料领域中的技术人员已知的任何方式，包括粉末涂料研究所(thePowder Coating Institute)开发的视觉标准,来表示光滑度。在此标准下，使用十个经粉末涂布的面板的视觉标度，等级从I (高粗糙度/桔皮)到10 (非常光滑，高光泽度饰面)。为了测定相对光滑度，将经粉末涂布的样品与标准面板进行视觉比较，通过判断哪个标准面板最接近样品来分配光滑度等级。在替代方案中，表面光滑度可以使用ASTM方法D523测量的20度或60度光泽度来表示。另外，光滑度可通过本领域已知的其它方法来评估，包括例如监测鲜映性(DOI)，其中对10个PCI测试面板每一个中的经粉末涂布的样品的反射进行拍照，并通过专用仪器测量自表面反射的光束的速度。完美反映图像的表面具有100的DOI值，而具有极低或不具有图像清晰度的表面具有O的DOI值。用于测定光滑度的方法将通常取决于经粉末涂布的基材的最终产品用途。
[0015]如本文所用，术语“法拉第笼效应”(faraday cage effect)是指在粉末涂料静电涂覆期间所观察到的现象。具体而言，法拉第笼是由喷涂装置上的电极与接地基材之间产生的场线图案所导致的静电外壳(electrostatic enclosure)。两个表面之间的电压差诱发喷涂装置与基材之间的强电场。因此，带电的粉末颗粒沿所产生的场线行进且不覆盖拐角、边缘和其它凹陷区域。法拉第笼穿透是指某些粉末颗粒穿过静电外壳或法拉第笼中的孔洞并涂布基材的能力。
[0016]如本文所用，术语“反向电离”(back 1nizat1n)是指当粉末涂料(通常是还未完全固化的第一粉末涂料)涂覆在未胶凝的表面上时出现的现象。随着更多粉末被涂覆，表面被电荷饱和并且粉末颗粒被排斥远离表面，使得粉末层静电混合，从而导致不均匀的涂层和膜厚。
[0017]如本文所用，术语“转移效率”是指离开喷涂装置的粉末颗粒或涂料固体(实际上沉积在基材上)的百分比。反向电离和法拉第笼效应降低了整体转移效率。
[0018]除非另外指明，术语“聚合物”包括光聚合物和共聚物(即两个或更多个不同单体的聚合物)。
[0019]在说明书和权利要求书中出现的术语“包含”及其变型没有限制含义。
[0020]术语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些有益效果的本发明的实施方式。然而，在相同情况或其它情况下，其它实施方式也可为优选的。此外，对一个或多个优选的实施方式的表述并不意味着其它实施方式不可用，且并非意图将其它实施方式排除在本发明的范围之外。
[0021]如本文所用，“一种/个”、“所述”、“至少一种/个”和“一种/个或多种/个”可互换使用。因此，例如，包含“一种”添加剂的涂料组合物可理解为是指该涂料组合物包含“一种或多种”添加剂。
[0022]另外在本文中，通过端点表述的数值范围包括该范围内的所有数值(例如，1-5包含1、1.5、2、2.75,3,3.80、4、5等)。此外，一个范围的公开包括较宽范围内包括的所有子范围的公开(例如I至5公开I至4、1.5至4.5、1至2等)。

【具体实施方式】
[0023]本文描述的发明实施方式包括用于对金属基材(包括拐角、边缘和其它凹陷区域处)进行粉末涂布的方法和体系。所述方法包括将至少一种粉末组合物涂覆于基材的步骤，其中当粉末涂料静电涂覆在整个未胶凝的表面或粉末上时，使用涂覆包或添加剂可减少法拉第笼效应和反向电离并降低转移效率。
[0024]因此，在一些实施方式中，本发明提供了通过使用涂覆添加剂来增加法拉第笼穿透同时限制反向电离的工艺来涂布基材(包括拐角、边缘和其它凹陷区域处)的方法或体系。因此，本文描述的方法避免了为减少法拉第笼效应或反向电离而对喷涂设备和喷涂线路进行修改的需求。此外，由于本文描述的方法对基材的拐角、边缘和其它凹陷区域提供了最佳覆盖率，因此不再需要替代的机械方法来在涂覆粉末涂料之前对拐角或边缘进行涂布。因此，本文描述的方法减少了对基材(包括边缘处)进行粉末涂布的时间、能量和成本，而不会使涂层的耐腐蚀性或表面光滑度受损。
[0025]在一个实施方式中，本文描述的方法包括至少将第一粉末组合物涂覆于基材上。该粉末组合物为在施加热量时熔融形成涂膜的可熔性组合物。使用本领域技术人员已知的方法(例如静电喷涂方法)涂覆粉末，达到约25至75微米、优选35至65微米的厚度。在一个方面，将粉末组合物涂覆于金属基材的清洁的(即，未涂底漆的)或预处理的表面上，SP，粉末组合物可被涂覆于已经经过清洁喷砂或电涂布(e-coated)的未涂底漆金属表面，或已经通过本领域技术人员已知的各种方法预处理的表面。在一个优选方面，将粉末组合物涂覆在还未固化或仅部分固化的第一粉末组合物(即，未胶凝的粉末涂料)上。
[0026]在一个实施方式中，本文描述的方法包括在至少已经涂覆第一粉末组合物之后至少将第二粉末组合物涂覆于基材上。在一个方面，第二粉末组合物可具有与第一组合物相同的化学成分，或化学成分可不同。第一粉末组合物和第二粉末组合物可相容或不相容。使用本领域技术人员已知的方法(例如静电喷涂方法)涂覆第二粉末组合物。第二粉末组合物可以以低的膜厚而被涂覆，如其优选地涂覆在第一粉末组合物的整个未胶凝或未固化或部分固化的涂层上，达到20至40微米、优选25至100微米、更优选50至75微米的膜厚。由粉末组合物或由第一粉末组合物和第二粉末组合物所形成的膜的最佳总厚度可约为50至175微米、优选85至135微米(大约3.5至5.5密耳)。
[0027]在一个实施方式中，本文描述的方法包括在至少已将第一粉末组合物涂覆在金属基材上之后至少涂覆第二粉末组合物。粉末组合物通常通过静电喷涂方法来涂覆，其中粉末组合物的颗粒是带电的并且基材是接地或通地的。粉末颗粒通过颗粒与电离化空气的相互作用而带电(即，电晕带电)或通过摩擦而带电(即，摩擦带电)。在静电喷涂期间可产生与涂覆相关的并发问题，并且膜厚和转移效率受到喷枪与基材之间的电场线(即法拉第笼效应)的影响。这些问题可采用用于涂布基材的流化床方法来克服，但这些方法会产生明显更厚的涂层并且对于多种最终用途而言并不可行。
[0028]涂覆或喷涂到涂布有未胶凝的粉末的表面上的粉末组合物不太可能产生与直接喷涂在金属表面上的粉末组合物相似或相等的光泽度或表面光滑度。尽管不受理论束缚，但据信当第二粉末组合物涂覆在第一未胶凝粉末上时，表面上带电粉末颗粒的积聚导致反向电离，并且粉末颗粒开始升离表面，从而导致不均匀的膜厚。此外，法拉第笼形成是典型的并且抑制基材边缘、拐角或其它凹陷区域处的涂布，从而导致不均匀的膜和/或降低的表面光滑度。尽管不受理论束缚，为了克服当将粉末涂料静电涂覆于具有拐角、边缘、尖锐表面或其它凹陷或非平面几何形状的表面时产生的法拉第笼效应，需要减少法拉第笼形成或增加能够穿透法拉第笼的颗粒的数量。
[0029]常规上，通过减少涂覆工具(例如喷枪)的输出以增加法拉第笼中的孔洞，使得更多的粉末颗粒穿透法拉第笼并且沉积，从而减少法拉第笼效应。然而，此类方法要求降低线速度和整体降低转移效率。或者，法拉第笼穿透可通过改变粉末颗粒的特性来提高，如在美国专利N0.6，130，281中所述。通常，较小的颗粒具有最佳穿透性但展示出较低的转移效率。因此，为了以最佳膜厚和光滑度涂布制品或基材(包括边缘、拐角或其它凹陷区域处)，优选的是修改涂料组合物的涂覆特性。
[0030]因此，本文描述的方法和体系包含粉末涂料组合物和涂覆包。本文描述的涂覆包有助于减少法拉第笼效应和反向电离，而不对粉末特性或涂覆设备进行显著修改。本文描述的涂覆包允许用第二粉末组合物以最佳膜厚度喷涂或涂布已经涂布有未胶凝的粉末组合物的制品或基材，并且与行业中的预期相反，提供了与直接涂覆于金属的粉末涂料至少相等的表面光滑度或光泽度。
[0031]在一个方面，本文描述的方法产生最佳的表面光滑度。本文描述的方法产生的在PCI标度上表面光滑度至少为4，优选至少为5。测量20度光泽度或60度光泽度时，本文描述的方法产生的相对表面光滑度约为25%至90%，优选高于60%，更优选高于80%。典型地且优选地，表面光滑度将由经粉末涂布的金属基材的所期望的最终用途来确定。
[0032]在一个实施方式中，粉末组合物包含至少一种聚合物粘结剂。粉末组合物还可任选地包含一种或多种颜料、遮光剂或其它添加剂。
[0033]合适的聚合物粘结剂通常包括成膜树脂和任选的用于该树脂的固化剂。粘结剂可选自提供所需膜性质的任何树脂或树脂的组合。聚合物粘结剂的合适实例包括热固性和/或热塑性材料，并且可用环氧树脂、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯、尼龙、含氟聚合物、硅酮、其它树脂或它们的组合来制备。热固性材料优选用作粉末涂料应用中的聚合物粘结剂，并且环氧树脂、聚酯和丙烯酸类树脂是特别优选的。如果需要，弹性体树脂可用于某些应用中。在一个方面，根据经粉末涂布的基材所需的最终用途，在本文描述的粉末组合物中包含特定的聚合物粘结剂或树脂。例如，某些高分子量的聚酯表现出优异的耐腐蚀性并且适于在用于内部和外部应用的基材上使用。在一个优选方面，聚合物粘结剂为聚酯，优选地为与异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)交联的基于间苯二甲酸的聚酯。
[0034]优选的粘结剂的实例包括以下:用环氧化物官能化化合物(例如，异氰脲酸三缩水甘油酯)固化的羧基官能化聚酯树脂、用聚合物型环氧树脂固化的羧基官能化聚酯树月旨、用羟烷基酰胺固化的羧基官能化聚酯树脂、用封端异氰酸酯或脲二酮固化的羟基官能化聚酯树脂、用胺(例如双氰胺)固化的环氧树脂、用酚官能化树脂固化的环氧树脂、用羧基官能化固化剂固化的环氧树脂、用聚合物型环氧树脂固化的羧基官能化丙烯酸类树脂、用封端异氰酸酯或脲二酮固化的羟基官能化丙烯酸类树脂、通过自由基反应固化的不饱和树脂，和作为单一粘结剂使用或与有机树脂结合使用的硅酮树脂。任选的固化反应可以热诱发，或通过暴露于辐射(例如，UV、UV-vis、可见光、IR、近IR和电子束)来诱发。
[0035]本文描述的方法和系统包括含有涂覆包的至少一种粉末组合物。合适的涂覆包包含各种成分的组合，优选地包括防静电组分、高度分散组分等。防静电组分优选地为可挤出组分，高度分散组分优选地为后共混添加剂组分。
[0036]在一个实施方式中，抗静电添加剂为可挤出组分。合适的可挤出防静电组分包括例如碱金属的盐、碱土金属的盐、季铵盐、聚合物型抗静电剂、表面活性剂等。用作防静电组分的合适金属盐包括C1-C2tl —元羧酸的盐或C2-C2tl 二羧酸的盐、C1-C20磺酸的盐、碱金属或碱土金属的有机酸盐、氢卤酸的盐、无机酸的盐等。实例包括但不限于羧酸例如甲酸、乙酸、丙酸、草酸、琥珀酸等的盐，磺酸例如甲磺酸、对甲苯璜酸等的盐，有机酸例如硫氰酸等的盐，氢卤酸例如HCl、HBr等的盐和无机酸例如HC104、H2S04、H3P04等的盐。优选的是碱金属的卤化物盐、乙酸盐和高氯酸盐。
[0037]用作防静电组分的合适季铵盐包括无机盐和有机盐，S卩，通过叔胺化合物与无机酸或有机酸反应形成的盐。无机季铵盐包括例如下列酸的季铵盐:HF、HCl、HBr, H1、HNO3>H2S04、H3P04、H3B03、HC104等，以及这些酸的混合物或复合物。有机季铵盐包括但不限于具有结构N(R)4+X_的化合物，其中每个R独立地为取代的或未取代的C1-C18烷基或芳基，并且X为阴离子基团。优选的有机季铵盐包括烷基铵或二烷基铵盐，更优选有机酸的甲基乙基铵或二甲基乙基铵盐，最优选月桂酸、肉豆蘧酸、硬脂酸、油酸等的甲基乙基铵或二甲基乙基铵盐。阴离子基团优选地为C1-Cltl烷基硫酸根基团、更优选乙基、丙基或丁基硫酸根基团、最优选乙基硫酸根基团。
[0038]合适的聚合物型抗静电剂包括具有结合到聚合物链中的抗静电基团或嵌段的热塑性树脂，例如与聚烯烃、聚醚酯酰胺等的嵌段共聚物。适于本文所述方法的嵌段共聚物的实例包括但不限于通过具有2至30个碳原子、优选2至10个碳原子并且更优选丙烯或乙烯碳原子的一种或多种烯烃的聚合而获得的聚合物或共聚物。适于本文所述方法的聚醚酯酰胺的实例包括但不限于由双酚A制备的聚醚酯酰胺。
[0039]用于本文所述方法中的合适表面活性剂包括例如非离子、阴离子、阳离子或两性离子表面活性剂。非离子表面活性剂的实例包括但不限于聚乙二醇型表面活性剂、多元醇型表面活性剂等。阴离子表面活性剂包括例如碱金属的碳酸盐、硫酸酯的盐、磺酸盐、磷酸酯的盐、高级醇、高级烷基醚、烷基苯、石蜡等。阳离子表面活性剂的实例包括季铵盐例如烷基三甲基铵盐等，如上所述。两性离子表面活性剂包括例如氨基酸型表面活性剂、甜菜碱型两性离子表面活性剂等。表面活性剂可单独使用或与其它表面活性剂或其它类别的表面活性剂组合使用。优选地，表面活性剂为阴离子表面活性剂，更优选磺酸盐，最优选烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、石蜡烃磺酸盐等。
[0040]本文描述的方法和体系包含含有防静电组分和高度分散组分的涂覆包。在一个实施方式中，高度分散组分为后共混组分。术语“后共混”是指在挤出之后但是在粉碎阶段期间或之前加到粉末组合物中的活性成分或组分。用于本文所述方法中的合适后共混组分包括例如蜡、金属氧化物、金属氢氧化物、它们的混合物等。蜡的实例包括天然蜡(巴西棕榈蜡、羊毛脂、蜂蜡等)、石油衍生的蜡(石蜡等)、基于聚合物的蜡(聚乙烯蜡、PTFE蜡、聚酰胺改性的蜡等)和烃蜡(长链(即，至少C16)脂肪酸或基于酯的蜡等)。金属氧化物的实例包括疏水性二氧化硅、亲水性二氧化硅、铝氧化物(即氧化铝)等。金属氢氧化物的实例包括氢氧化铝等。金属氧化物与金属氢氧化物的混合物为合适的后共混组分，如蜡涂布的金属氧化物和金属氢氧化物。优选地，后共混组分为高度分散的热解(fumed)金属氧化物，更优选地为热解氧化铝。优选地，后共混组分为D50粒度约为6至60微米、优选约10至30微米或凝聚粒度约为Inm至lOOnm、优选5nm至50nm的高度分散的热解金属氧化物。
[0041]在一个优选实施方式中，本文描述的方法和体系包含含有防静电组分和高度分散的热解金属氧化物的涂覆包。防静电组分优选地为预挤出添加剂，而热解金属氧化物优选地为后共混组分。抗静电剂优选地以基于粉末组合物的总重量计的0.1%至3%、更优选地为0.05%至2.5%、最优选地为0.01%至2%的量存在。热解金属氧化物优选地以基于所述粉末组合物的总重量计的至多约2%、更优选地约为0.005%至1.5%、最优选地约为
0.01%至I %的量存在。
[0042]粉末组合物可任选地包含其它添加剂。这些其它添加剂可改善粉末涂料的涂覆、涂料的熔融和/或固化或最终涂层的性能或外观。可用于粉末的任选添加剂的实例包括:固化催化剂、抗氧化剂、颜色稳定剂、爽滑和刮擦添加剂、UV吸收剂、受阻胺光稳定剂、光引发齐[J、导电性添加剂、摩擦起电添加剂、抗腐蚀添加剂、填料、纹理剂、脱气添加剂、流动控制齐IJ、触变胶和边缘覆盖添加剂。
[0043]在本文描述的方法中，聚合物粘结剂和抗静电剂优选地与任何任选的添加剂干混在一起，然后通常穿过挤出机而熔融共混。通过冷却来硬化所得挤出物，添加后共混组分，将挤出物研磨或粉碎以形成粉末。也可使用其它方法。例如，一种替代方法使用可溶于液态二氧化碳的粘结剂。在该方法中，将干燥的成分混合到液态二氧化碳中，然后进行喷涂以形成粉末颗粒。如果需要，可将粉末分级或筛分以获得所需的粒度和/或粒度分布。在一个优选方面，在粉碎步骤期间添加后共混组分。
[0044]所得粉末具有通过涂覆方法能够有效使用的尺寸。实际上，尺寸小于10微米的颗粒难以使用常规静电喷涂方法进行有效涂覆。因此，中值粒度小于约25微米的粉末难以进行静电喷涂，因为这些粉末通常具有较大比例的小颗粒。优选地，调节研磨(或进行筛分或分级)以达到约25至150微米、更优选30至70微米、最优选30至50微米的粉末中值粒度。
[0045]任选地，其它添加剂也可用于本发明的方法和体系中。如上所论述，这些任选的添加剂可在挤出之前添加并且为基础粉末的一部分，或可在挤出后和/或粉碎期间添加。在挤出后添加的合适添加剂包括:如果在挤出之前添加将不能良好起作用的材料；将引起挤出设备额外磨损的材料，或其它添加剂。
[0046]另外，任选的添加剂包括可在挤出过程中添加但也可之后添加的材料。添加剂可单独添加或与其它添加剂组合添加，以对粉末饰面或粉末组合物提供所需的效果。这些其它添加剂可改善粉末的涂覆、熔融和/或固化，或最终性能或外观。可使用的任选添加剂的实例包括:固化催化剂、抗氧化剂、颜色稳定剂、爽滑和刮擦添加剂、UV吸收剂、受阻胺光稳定剂、光引发剂、导电性添加剂、摩擦起电添加剂、抗腐蚀添加剂、填料、纹理剂、脱气添加齐?、流动控制剂、触变胶和边缘覆盖添加剂。
[0047]其它优选的添加剂包括性能添加剂，例如橡胶化剂、降阻剂和微胶囊。另外，添加剂可为研磨剂、热敏催化剂或有助于产生多孔最终涂层或改善粉末润湿的试剂。
[0048]用于制备低流动性和高流动性粉末组合物的技术是本领域技术人员已知的。混合可通过任何可用的机械混合器或通过人工混合进行。可能的混合器的一些实例包括Henschel混合器(例如可购自威斯康辛州格林湾的Henschel Mixing Technology) >Mixaco混合器(例如可购自德国诺伊恩拉德的Triad Sales, Greer, SC或Dr.HerfeldGmbH)、Mar1n 混合器(例如可购自 Mar1n Mixers, Inc., 35753rd Avenue, Mar1n, IA)、可倒转混合器、Littleford混合器(购自Littleford Day, Inc.)、水平轴混合器和球磨机。优选的混合器将包括最容易清洁的那些。
[0049]任选地固化涂料，并且此类固化可以经由连续加热、后续加热或基材中的余热进行。在本发明的另一个实施方式中，如果选择辐射固化性粉末涂料基料，则该粉末可通过相对短的或低温度的加热循环来熔融，然后可暴露于辐射以引发固化过程。此实施方式的一个实例是可UV固化的粉末。辐射固化的其它实例包括使用UV-Vis、可见光、近IR、IR和电子束。
[0050]本文描述的组合物和方法可与多种基材一起使用。典型地且优选地,本文描述的粉末涂料组合物用于涂布金属基材，包括但不限于未涂底漆的金属、经清洁喷砂的金属，和预处理金属，包括电镀基材和电涂布(ecoat)处理的金属基材。用于金属基材的典型预处理包括例如用磷酸铁、磷酸锌等进行的处理。可使用行业中已知的标准方法对金属基材进行清洁和预处理。实例包括但不限于铁磷化处理、锌磷化处理、纳米陶瓷处理、各种环境温度预处理、含锆预处理、酸溃或本领域中已知的在基材上产生清洁无污染表面的其它方法。
[0051]本文描述的涂料组合物和方法不限于转化涂层，即，用转化涂层处理的部件或表面。此外，本文描述的涂料组合物可涂覆于预先通过本领域技术人员已知的多种方法(包括例如电涂布方法、电镀方法等)涂布的基材。本文描述的组合物涂布的基材并非总是裸露的或未涂底漆的金属基材。
[0052]优选地，经涂布的基材具有所需的物理和机械性能，包括对尖锐边缘的最佳边缘覆盖率和表面光滑度。通常，最终膜涂层的厚度将为25至200微米、优选地为50至150微米、更优选地为75至125微米。
[0053]提供下面的实施例以有助于理解本发明，并且不构成对本发明范围的限制。除非另外指明，所有的份数和百分比均按重量计。
[0054]本文中提及的所有专利、专利申请和出版物以及可获得的电子版材料的完整公开内容均以引用方式并入。给出上述详细说明及实例仅用于清楚地理解本发明。这些说明和实例不应被理解成对本发明进行不必要的限制。本发明不限于显示和描述的确切细节，因为对本领域技术人员而言明显的变型将包括在由权利要求所限定的本发明内。本文中示例性地公开的发明可以在缺少本文未具体描述的任何元素的情况下实施。
[0055]实施例
[0056]除非另外指明，以下测试方法用于下文的实施例中。
[0057]光泽度
[0058]使用ASTM D523中描述的工序(镜面光泽度的标准测试方法(Standard TestMethod for Specular Gloss))以20度光泽度或60度光泽度测量涂料的表面光泽度。
[0059]膜厚度测暈
[0060]使用数字式涂层测厚仪测量干膜厚度。在磁性金属表面上，数字式仪表经由电磁感应而工作，而在有色金属上，使用涡电流测量膜厚度。这些方法是标准的并且为本领域的技术人员所熟知。
[0061]实施例1
[0062]涂料组合物的制备
[0063]使用与异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)交联的基于间苯二甲酸的聚酯来产生比重为1.34的组合物，从而制备粉末组合物的对照制剂。以类似的方式制备改变的制剂A和B，其中在挤出之前添加基于粉末组合物的总重量计约0.5%的抗静电剂。在粉碎对照制剂和改变的制剂A而非改变的制剂B期间，添加约0.2%的热解氧化铝作为后共混成分。将制备的粉末组合物涂覆于冷轧钢面板上，位于面板表面上的未胶凝的粉末的现有涂层上。表I中示出了光滑度，其被报道为20度光泽度和60度光泽度。增加的表面光滑度表明反向电离减少而法拉第笼穿透增加。
[0064]表IA:法拉第笼(对照制剂)内的光泽度值
[0065]
__未胶凝的粉末上的对照制剂__20°光泽度平均值_____线速度 iu面 Iu拐角中面后拐角后面
18英尺/分
_58.549.562.553.061.0
钟
60°光泽度平均值前拐角中面后拐角后面
18英尺/分
90.088.592.089.890.0
钟 _____
[0066]表IB:法拉第笼内部的光泽度值(改变的制剂A)
[0067]__未胶凝的粉末上的改变的制剂__20°光泽度平均值线速度前面前拐角__Φ1?__后拐角后面18英尺/分
86.566.5^4 054 084.0
钟______60°光泽度平均值前拐角中面后拐角后面18英尺/分
95 5 94.8 590 O 96 O
钟_____
[0068]表IC:未胶凝的粉末上的光泽度值(改变的制剂B)
[0069]
__未胶凝的粉末上的改变的制剂__20°光泽度平均值_____线速度前面前拐角中面后拐角后面
18英尺/分
,77.058.567.555.382 O
钟______
60°光泽度平均值前拐角__Φ1?__后拐角后面
18英尺/分
,93.0 92.5 94.590.596,0
钟 _____
[0070]实施例2
[0071]随法拉第笼穿透变化的涂层厚度
[0072]按照实例I所述制备面板，测量法拉第笼内最终固化的膜的厚度并在表2中示出。固化的膜(特别是拐角处)的厚度增加表明在涂覆期间粉末颗粒增加了法拉第笼穿透。
[0073]表2A:测暈的固化膜的厚度(对照制剂)
[0074]
_未胶凝的粉末上的对照制剂___平均膜厚度(密耳) __线速度前面前拐角__Φ1?__后拐角后面
18英尺/分
1.81I Oj2 161.172.18
钟
[0075]表2B:测量的固化膜的厚度(改变的制剂A)
[0076]_未胶凝的粉末上的改变的制剂_
__平均膜厚度(密耳) __
mmm wm 前拐角φμ后拐角后面
18英尺/分
2 >21.362 28I M2 60
钟______
[0077]表2C:测暈的固化膜的厚度(改变的制剂B)
[0078]
_未胶凝的粉末上的改变的制剂_
__ 平均膜厚度(密耳) __
mmrn ItM 前拐角中面后拐角后面
18英尺/分
η1.520.752 021.122.22
钟______
【权利要求】
1.一种方法，其包括: 提供金属基材； 涂覆第一粉末涂料组合物； 将第二粉末涂料组合物涂覆在所述第一涂料组合物上，所述第二组合物包含: 至少一种聚合物粘结剂树脂；和 涂覆添加剂。
2.一种体系，所述体系用于改善粉末涂料组合物的涂覆，其包含: 粉末涂料组合物；和 涂覆添加剂， 其中所述粉末涂料组合物被静电涂覆在未胶凝的粉末涂料上。
3.一种方法，其包括: 至少提供第一聚合物粘结剂树脂； 将涂覆添加剂加入所述树脂中以形成混合物； 挤出所述混合物；以及 粉碎所述挤出的混合物以形成粉末涂料组合物。
4.根据前述权利要求中任一项所述的体系或方法，其中所述涂覆添加剂包含 可挤出组分；和 后共混组分。
5.根据前述权利要求中任一项所述的体系或方法，其中所述涂覆添加剂包含 可挤出防静电组分；和 后共混高度分散组分。
6.根据前述权利要求中任一项所述的体系或方法，其中所述可挤出组分为季铵盐。
7.根据前述权利要求中任一项所述的体系或方法，其中所述后共混组分为热解金属氧化物。
8.根据前述权利要求中任一项所述的体系或方法，其中所述粉末组合物包含 基于所述粉末组合物的总重量计重量百分比约为0.1%至2%的所述防静电组分；和 基于所述粉末组合物的总重量计重量百分比约为0.01%至1%的高度分散的热解金属氧化物。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法或体系，其中由所述粉末涂料组合物形成的固化膜相对于由不含所述涂覆添加剂的粉末涂料组合物形成的固化膜具有改善的20度光泽度。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法或体系，其中由所述粉末涂料组合物形成的固化膜相对于由不含所述涂覆添加剂的粉末涂料组合物形成的固化膜具有改善的60度光泽度。
【文档编号】C09D5/03GK104220179SQ201380015239
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年3月12日 优先权日:2012年3月21日
【发明者】托马斯·瑞诺, 罗伯特·布莱特曼 申请人:威士伯采购公司