粉末涂敷设备及控制粉末涂敷设备的方法

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粉末涂敷设备及控制粉末涂敷设备的方法
【专利摘要】本发明涉及粉末涂敷设备及控制粉末涂敷设备的方法。该粉末涂敷设备包括:特定的传送装置,其传送待涂物体;特定的涂布单元;特定的加热装置;以及特定的控制装置;其中所述涂布单元被设置成与被传送的待涂物体的待涂表面相对,该涂布单元将带电的热固性粉末涂料涂布到待涂物体的待涂表面上,并且该涂布单元包括涂布区和供应区,所述加热装置加热所述粉末涂料的粉末颗粒层以使其热固化,所述控制装置控制待涂物体的传送速度与涂布部件的旋转速度之间的速度比。
【专利说明】
粉末涂敷设备及控制粉末涂敷设备的方法
技术领域
[0001] 本发明设及粉末涂敷设备及控制粉末涂敷设备的方法。
【背景技术】
[0002] 近年来,使用粉末涂料的粉末涂布技术由于在涂布过程中释放出的挥发性有机化 合物(VOC)的量小,并且未附着于被涂物体上的粉末涂料可在涂布过程之后加W收集W便 再回收利用,因此,该技术在全球环境方面引人注目。
[0003] 关于使用调色剂的电子照相成像设备,已知有多种多样的显影装置。
[0004] 专利文献1披露了 "一种静电粉末涂布方法,包括:在感光体上形成静电潜像的潜 像形成过程;通过使热固性粉末涂料在静电力的作用下附着于所述感光体而将所述静电潜 像显影的显影过程;将所述感光体上的粉末涂料转移到待涂物体的转移过程;W及使待烘 烤的粉末涂料热固化于所述待涂物体上的烘烤过程,其中将具有不同色调的多种粉末涂料 通过所述潜像形成过程、显影过程和转移过程依次转移到待涂物体上,之后通过所述烘烤 过程将所述多种粉末涂料烤到所述待涂物体上。" 阳〇化]在使用调色剂的电子照相成像设备中,已知有多种多样的显影装置。
[0006] 专利文献2披露了 "一种显影装置,包括调色剂载体,该调色剂载体包括导体和 位于该导体外侧上的外层,并且利用所述载体的外层上所携带的摩擦带电的调色剂而将 潜像载体上形成的静电潜像显影成可见的图像,其中对所述调色剂载体的所述导体施加 一定的电压,W将所述静电潜像反转显影,并且所述外层的电阻率被设定为等于或高于 TXlO6Q ? cm,从而使得所述调色剂载体上所携带的、预先摩擦带电的带电调色剂颗粒的极 性在显影操作中得W保持。"
[0007] 专利文献3披露了 "一种采用干式显影装置的金属调色剂干式显影方法,所述干 式显影装置依次至少包括筒状的磁性传送部件、显影漉、W及感光鼓,其中通过用绝缘树脂 包覆金属颗粒或金属氧化物颗粒的表面而制备的金属调色剂(平均粒度在2-20 y m的范围 内)经历接触显影,所述显影漉与感光鼓之间的接触漉隙(contact nip)的宽度在l-6mm 的范围内。"
[0008] [专利文献 1] JP-A-10-43670
[0009] [专利文献 2]JP-A-8-272213
[0010] [专利文献 3] JP-A-2000-221780

【发明内容】

[0011] 本发明的一个目的是提供运样的粉末涂敷设备,其能够实现通过W良好的生产能 力形成具有所需厚度的涂膜的方式来实施粉末涂布。
[0012] 根据本发明的第一个方面,提供了一种粉末涂敷设备,其包括:
[0013] 传送装置,其传送待涂物体;W及
[0014] 涂布单元,加热装置,W及控制装置,
[0015] 其中所述涂布单元被设置成与被传送的所述待涂物体的待涂表面相对,该涂布单 元将带电的热固性粉末涂料涂布到所述待涂物体的待涂表面上,并且该涂布单元包括涂布 区和供应区,所述涂布区具有筒状或柱状的涂布部件,所述涂布部件W与所述待涂物体的 传送方向相同的方向旋转,并通过所述涂布区和所述待涂物体的所述待涂表面之间的电势 差使附着于所述涂布区的表面的粉末涂料被转移和涂布到所述待涂物体的所述待涂表面 上,所述供应区具有筒状或柱状的供应部件,所述供应部件将所述粉末涂料供应到所述涂 布部件的表面上,
[0016] 其中所述加热装置加热被涂布到所述待涂物体的所述待涂表面上的粉末涂料的 粉末颗粒层,W使其热固化,W及
[0017] 其中所述控制装置控制所述待涂物体的传送速度与所述涂布部件的旋转速度之 间的速度比,使得通过所述涂布单元涂布到所述待涂物体的所述待涂表面上的所述粉末涂 料的粉末颗粒层的厚度变为预定的厚度。
[0018] 根据本发明的第二个方面,在根据第一个方面所述的粉末涂敷设备中,所述供应 区包括作为所述供应部件的沿着所述涂布部件的周向布置的多个供应部件。
[0019] 根据本发明的第=个方面,在根据第一个方面所述的粉末涂敷设备中,所述涂布 单元包括被布置在所述待涂物体的传送方向上的多个涂布单元。
[0020] 根据本发明的第四个方面,在根据第一个方面所述的粉末涂敷设备中,所述涂布 部件包括导电漉和设置在所述导电漉的外周面上的电阻层。
[0021] 根据本发明的第五个方面,在根据第四个方面所述的粉末涂敷设备中,所述电阻 层的体积电阻率为IO5 Q cm至1〇1° Q cm。
[0022] 根据本发明的第六个方面,在根据第四个方面所述的粉末涂敷设备中,所述电阻 层的厚度为20 y m至100, 000 y m。
[0023] 根据本发明的第屯个方面,在根据第=个方面所述的粉末涂敷设备中,在所述多 个涂布单元中,至少有一个涂布单元为用于将颜色与其他涂布单元的粉末涂料的颜色相异 的粉末涂料涂布到所述待涂物体的所述待涂表面上的涂布单元。
[0024] 根据本发明的第八个方面,在根据第=个方面所述的粉末涂敷设备中,提供多个 加热装置作为所述加热装置,其中各个加热装置加热通过所述多个涂布单元涂布到所述待 涂物体的所述待涂表面上的所述粉末涂料的粉末颗粒层,W使其热固化。
[0025] 根据本发明的第九个方面,在根据第一个方面所述的粉末涂敷设备中,所述粉末 涂料包括忍和树脂包覆部分,所述忍含有热固性树脂和硬化剂,所述树脂包覆部分包覆所 述忍的表面。
[00%] 根据本发明的第十个方面,在根据第一个方面所述的粉末涂敷设备中,所述粉末 涂料的体积粒度分布指数GSDv等于或小于1. 50。
[0027] 根据本发明的第十一个方面,在根据第一个方面所述的粉末涂敷设备中,所述粉 末涂料的体积平均粒度D50v为1 Ji m至25 Ji m。
[0028] 根据本发明的第十二个方面,在根据第九个方面所述的粉末涂敷设备中,所述粉 末涂料的所述树脂包覆部分的包覆率为30%至100%。
[0029] 根据本发明的第十=个方面,在根据第一个方面所述的粉末涂敷设备中,所述粉 末涂料包含具有二价或更高价电荷的金属。
[0030] 根据本发明的第十四个方面,在根据第十=个方面所述的粉末涂敷设备中,相对 于所述粉末颗粒的总量,所述具有二价或更高价电荷的金属的含量为0. 002重量%至0. 2 重量%。
[0031] 根据本发明的第十五个方面,提供了一种控制粉末涂敷设备的方法,所述粉末涂 敷设备包括传送待涂物体的传送装置、涂布单元、加热装置、W及控制装置,所述方法包 括:
[0032] 控制所述待涂物体的传送速度与涂布部件的旋转速度之间的速度比,使得通过所 述涂布单元涂布到所述待涂物体的待涂表面上的粉末涂料的粉末颗粒层的厚度变为预定 的厚度,
[0033] 其中所述涂布单元被设置成与被传送的所述待涂物体的待涂表面相对,该涂布单 元将带电的热固性粉末涂料涂布到所述待涂物体的所述待涂表面上,并且该涂布单元包括 涂布区和供应区,所述涂布区具有筒状或柱状的涂布部件,所述涂布部件W与所述待涂物 体的传送方向相同的方向旋转,并通过所述涂布区和所述待涂物体的所述待涂表面之间的 电势差使附着于所述涂布区的表面的粉末涂料被转移和涂布到所述待涂物体的所述待涂 表面上,所述供应区具有筒状或柱状的供应部件,所述供应部件将所述粉末涂料供应到所 述涂布部件的表面上,
[0034] 其中所述加热装置加热被涂布到所述待涂物体的所述待涂表面上的粉末涂料的 所述粉末颗粒层,W使其热固化,W及
[0035] 其中所述控制装置控制所述待涂物体的所述传送速度与所述涂布部件的所述旋 转速度之间的速度比,使得通过所述涂布单元涂布到所述待涂物体的所述待涂表面上的所 述粉末涂料的粉末颗粒层的厚度变为预定的厚度。
[0036] 根据本发明的第一、第四至第六、第九至第十四个方面,提供了运样的粉末涂敷设 备,其实现了通过W良好的生产能力形成具有所需厚度的涂膜的方式来实施粉末涂布。
[0037] 根据本发明的第二个方面,提供了运样的粉末涂敷设备,与涂布单元的供应区只 有单独一个供应部件的情况相比,所要形成的涂膜的厚度自由度得到提升。
[0038] 根据本发明的第=个方面,提供了运样的粉末涂敷设备,与只提供单独一个涂布 单元的情况相比,所要形成的涂膜的厚度自由度得到提升。
[0039] 根据本发明的第屯个方面,提供了运样的粉末涂敷设备,其实现了 W形成具有所 需颜色的涂膜的方式来实施粉末涂布。
[0040] 根据本发明的第八个方面,提供了运样的粉末涂敷设备,与只提供单独一个加热 装置的情况相比,所要形成的涂膜的厚度自由度得到提升。
[0041] 根据本发明的第十五个方面,提供了运样的方法,其实现了通过W良好的生产能 力形成具有所需厚度的涂膜的方式来实施粉末涂布。
【附图说明】
[0042] 下面将基于附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述,其中:
[0043] 图1是示出根据示例性实施方案的粉末涂敷设备的构造实例的示意图;
[0044] 图2是示出根据该示例性实施方案的粉末涂敷设备的涂布单元的周边的放大示 意图;
[0045] 图3是示出根据该示例性实施方案的粉末涂敷设备的控制系统的构造实例的框 图;
[0046] 图4是示出由根据该示例性实施方案的粉末涂敷设备的控制装置所实施的工艺 实例的流程图;
[0047] 图5是示出待涂物体的传送速度与涂布漉的旋转速度运两者的速度比(涂布漉的 旋转速度/待涂物体的传送速度)与从涂布漉转移到待涂物体的待涂表面的粉末涂料的转 移量之间的关系的图;
[0048] 图6是示出粉末涂料的带电量与从涂布漉转移到待涂物体的待涂表面的粉末涂 料11的转移量之间的关系的图;
[0049] 图7是示出单独一个供应漉所重复进行的供应操作的次数与从供应漉供应到涂 布漉的粉末涂料的供应量之间的关系的图。
【具体实施方式】
[0050] W下将参照附图对作为本发明的一个实例的示例性实施方案进行详细描述。
[0051] 图1是示出根据该示例性实施方案的粉末涂敷设备的构造实例的示意图。
[0052] 根据该示例性实施方案的粉末涂敷设备101包括(例如):如图1所示,传送装置 20,其传送待涂物体10 ;涂布单元30,该涂布单元被设置成与被传送的所述待涂物体10的 待涂表面IOA相对,并且将带电的热固性粉末涂料11涂布到所述待涂物体10的待涂表面 IOA上;W及加热装置40,其加热被涂布到所述待涂物体10的所述待涂表面IOA上的粉末 涂料11的粉末颗粒层11A( W下也简称为"粉末颗粒层11A"),W使其热固化。另外,粉末 涂敷设备101中还包括电压施加装置50,其对各部件施加电压W形成电压差。
[0053] 另外,粉末涂敷设备101中还包括控制装置60,其与粉末涂敷设备101中的各装置 和各部件相连,W控制各装置和各部件的运行。
[0054] (待涂物体)
[0055] 待涂物体10的例子包括由金属、陶瓷或树脂制备的板状物体。此外,可W预先 在待涂物体10的待涂表面IOA上进行表面处理,例如底漆处理、电锻处理、或电泳涂覆 (electrophoretic coating)。
[0056] 使粉末涂料11静电附着到待涂物体10,运样其待涂表面可至少具有导电性。在 此,导电性是指体积电阻率等于或小于l〇"Qcm。另外,由于使粉末涂料11静电附着到待 涂物体10,因此可对待涂物体10施加电压,从而使得待涂物体10或其待涂表面的极性与带 电粉末涂料11的极性相反,或者可将待涂物体10接地(通地)。
[0057] 另外,在该示例性实施方案中,用导电钢板作为待涂物体10,并且示例性地示出了 导电钢板接地的形式。 阳0郎](传送装置)
[0059] 传送装置20包括例如一对送料漉21、W及漉驱动部分(例如电动机)(图中未示 出)。提供一对或多对送料漉21。传送装置20可包括传送带,作为成对的送料漉21 W外 的附加物、或者作为成对的送料漉21的替代物。 W60](涂布单元)
[0061] 如图1和2所示,涂布单元30由第一涂布单元30A和第二涂布单元30B构成,第二 涂布单元30B被设置为比第一涂布单元30A更靠近待涂物体10的传送方向的下游侧。涂 布单元30可W由单独一个涂布单元30构成,也可W由多个涂布单元(例如,=个或更多个 涂布单元30)构成。
[0062] 在涂布单元30中,第一涂布单元30A和第二涂布单元30B为将颜色互异的粉末涂 料11涂布到待涂物体10的待涂表面IOA上的涂布单兀。
[0063] 在此,在涂布单元30由多个涂布单元(例如,=个或更多个涂布单元)构成的情 况中,所述多个涂布单元中的至少一个涂布单元30可W为用于将颜色与其他涂布单元30 的粉末涂料的颜色相异的粉末涂料11涂布到待涂物体10的待涂表面IOA上的涂布单元。 根据所要形成的涂膜12的颜色来选择粉末涂料11的颜色。另外,所述多个涂布单元也可 W为将颜色相同的粉末涂料11涂布到待涂物体10的待涂表面IOA上的涂布单元30。
[0064] 第一和第二涂布单元30A和30B各自W与待涂物体10的传送方向相同的方向旋 转,并且分别包括涂布区39A和39B、W及供应区32A和32B,所述涂布区39A和39B具有筒 状或柱状的涂布漉31A和31B (其为涂布部件的一个例子),其通过涂布漉31A、31B与待涂 物体10的待涂表面IOA之间的电势差使附着于所述涂布漉的表面的粉末涂料11被转移和 涂布到待涂物体10的待涂表面IOA上,所述供应区32A和32B具有筒状或柱状的供应漉 33A和33B (其为供应部件的一个例子),其将粉末涂料11供应到涂布漉31A和31B的表面 上。
[0065] 尽管图中未示出,但是第一和第二涂布单元30A和30B各自可具有:例如,驱动涂 布漉31A和31B旋转的驱动部分(例如电动机)W及驱动供应漉33的驱动部分(例如电 动机)。
[0066] 涂布漉31A和31B分别由(例如)筒状或柱状的导电漉34A和34B、W及设置在导 电漉34A和34B的外周面上的电阻层35A和35B构成。另外,作为涂布漉31A和31B的替 代物,还可W采用涂布带作为涂布部件。
[0067] 导电漉34A和34B各自可W被构造为(例如)包括金属(侣、铜、锋、铭、儀、钢、饥、 铜、金、销等)或合金(不诱钢、侣合金等)的金属部件。或者,导电漉34A和34B各自也可 W被构造为(例如)在其外周面上设置有金属层或合金层的树脂部件。
[0068] 电阻层35A和35B各自包含(例如)橡胶或树脂、W及导电材料。橡胶的实例包括 公知的橡胶,如异戊二締橡胶、氯下橡胶、表氯醇橡胶。树脂的实例包括公知的树脂,例如聚 酷胺树脂、聚醋树脂、和聚酷亚胺树脂。导电材料的实例包括公知的导电材料,包括:炭黑, 如科琴炭黑化etjen black)和乙烘黑;金属或合金,如侣和铜;金属氧化物,如氧化锡和氧 化铜。 W例另外,电阻层35A和35B各自的体积电阻率例如为IO5Qcm至l〇i°Qcm,优选为 1〇6 Q cm 至 1〇8 Q cm。
[0070] 电阻层35A和35B的厚度例如为20 y m至100, 000 y m。
[0071] 供应区32A和32B各自包括(例如)壳体36A和36B、W及供应漉33A和33B,壳 体36A、36B分别具有位于与涂布漉31A和31B相对的那侧上的开口,供应漉33A、33B被设 置成与位于壳体36A和36B的开口处的涂布漉31A和31B相对。
[0072] 供应漉33A和33B被构造为运样的漉部件,其分别包括(例如)筒状或柱状的磁 体漉37A和37B、W及导电套筒38A和38B,其中,磁体漉37A、37B的磁极交替切换,导电套 筒38A、38B被同屯、地布置在磁体漉37A和37B的外侧。 阳〇7引 供应漉33A和33B分别由第一供应漉33A-1和33B-1、第二供应漉33A-2和33B-2、 W及第S供应漉33A-3和33B-3构成。第一供应漉33A-1和33B-1、第二供应漉33A-2和 33B-2、W及第S供应漉33A-3和33B-3 W从涂布漉31A和31B的旋转方向的上游侧到下游 侧的顺序配置。
[0074] 供应漉33A或33B可W被构造为单独一个供应漉33A或33B,两个供应漉33A或 33B,或多个供应漉,例如,四个或更多个供应漉33A或33B。
[0075] 供应区32A和32B(壳体36A和36B的内部)各自容纳有(例如)粉末涂料11和 用于使粉末涂料11带电的磁性载体(图中未示出)。在供应区32A和32B的壳体36A和 36B内,提供了揽拌部件(例如,螺旋输送机)(图中未示出)。此外,当粉末涂料11和磁性 载体被该揽拌部件揽拌时,粉末涂料11被充电。在本实施方案中,示例性给出了使粉末涂 料11带负电的例子。
[0076] 在此,为了使粉末涂料11带电,作为磁性载体,例如,采用诸如铁氧体颗粒之类的 磁性材料颗粒或表面上具有树脂涂层的磁性材料颗粒。
[0077] W下,在描述第一和第二涂布单元30A和30B及其构成部件时,例如,采用涂布单 元30 W及类似的表述来指代,有可能在某些情况中省略参考标号中的"A"和"B"。 阳〇7引(加热装置) 阳079] 加热装置40例如由第一加热装置40A、W及第二加热装置40B构成,第一加热装置 40A加热由第一涂布单元30A涂布到待涂物体10的待涂表面IOA上的粉末颗粒层IlA W使 其热固化,第二加热装置40B加热由第二涂布单元30B涂布到待涂物体10的待涂表面IOA 上的粉末颗粒层IlA W使其热固化。
[0080] 加热装置40也可W由单独一个加热装置、或多个加热装置(例如=个或更多个加 热装置40)构成,运取决于涂布单元30的个数。所述多个加热装置40分别加热由多个涂 布单元30涂布到待涂物体10的待涂表面IOA上的粉末颗粒层IlA W使其热固化。
[0081] 但是,即使是在设置了多个涂布单元30的情况中,加热装置40也可W被构造为单 独一个加热装置40。在运种情况中,所述单独一个加热装置40被设置为比所述多个涂布单 元30中的最靠近待涂物体10的传送方向的下游侧设置的那个涂布单元30还要更靠近待 涂物体10的传送方向的下游侧。另外,所述单独一个加热装置40对由多个涂布单元30涂 布到待涂物体10的待涂表面IOA上的所有的粉末颗粒层IlA集中进行加热W使其热固化。
[0082] 此外,各自包括多个涂布单元30和单独一个加热装置40的若干个单元可W进一 步被布置在待涂物体10的传送方向上。
[0083] 第一和第二加热装置40A和40B各自包括(例如)热源,但图中未示出。热源被 设置成与被传送的待涂物体10的待涂表面IOA上所形成的粉末颗粒层IlA相对。热源的 例子包括面素灯、陶瓷加热器和红外线灯。
[0084] 第一和第二加热装置40A、40B可为激光照射装置,其发射红外激光来加热粉末颗 粒层IlA。
[0085] W下,在描述第一和第二加热装置40A和40B时,例如,采用加热装置40 W及类似 的表述来指代,有可能在某些情况中省略参考标号中的"A"和"B"。
[0086] (电压施加装置)
[0087] 电压施加装置50由第一电压施加装置50A和第二电压施加装置50B构成,第一电 压施加装置50A电连接到第一涂布单元30A的涂布漉31A (其导电漉34A)和供应漉33A (其 导电套筒38A),第二电压施加装置50B电连接到第二涂布单元30B的涂布漉3IB (其导电漉 34B)和供应漉33B (其导电套筒38B)。
[0088] 电压施加装置50也可W由单独一个或多个电压施加装置(例如=个或更多个电 压施加装置50)构成,运取决于涂布单元30的个数。
[0089] 第一和第二电压施加装置50A和50B各自被构造为(例如)各种类型的电源。另 夕F,在第一和第二电压施加装置50A和50B中,例如,具有一种极性的端子电连接到第一和 第二涂布单元30A和30B的涂布漉31A和31B (其导电漉34A和34B)、W及供应漉33A和 33B(其导电套筒38A和38B),具有另一种极性的端子则接地。另外,第一和第二电压施加装 置50A和50B连接到部件上W施加电压,使得(例如)供应漉33A和33B (其导电套筒38A 和38B)的电势(绝对值)高于涂布漉31A和31B (其导电漉34A和34B)的电势。
[0090] 在此,在本示例性实施方案中,示例性示出了运样的形式,其中,由第一和第二电 压施加装置50A、50B对涂布漉31A和31B (其导电漉34A和34B) W及供应漉33A和33B (其 导电套筒38A和38B)施加负电压。
[0091] W下,在描述第一和第二电压施加装置50A和50B时,例如,W电压施加装置50 W 及类似的表述来指代,有可能在某些情况中省略参考标号中的"A"和"B"。 阳〇9引(控制装置)
[0093] 控制装置60被构造为控制整个设备并进行各种操作的计算机。具体而言,如图3 所示,控制装置60包括(例如):中央处理单元(CPU)SOA ;只读存储器(ROM) 60B,其存储各 种程序;随机存取存储器(RAM)60C,其在执行程序的过程中作为工作区;非易失性存储器 60D,其存储各种类型的信息;W及输入/输出接口(I/〇)60E。CPU 60A、R0M 60B、RAM 60C 和非易失性存储器60D、W及I/O 60E通过总线60F互相连接。
[0094] 另外,涂敷单元61、操作显示单元62、存储单元63、W及通信单元64分别连接到控 制装置60的I/O 60E。控制装置60分别向操作显示单元62、存储单元63、通信单元64发 送信息并接收来自于操作显示单元62、存储单元63、通信单元64的信息,W控制各个单元。
[0095] 涂敷单元61被称为粉末涂敷设备101的主要构件。目P,涂敷单元61与粉末涂布 所需的其他装置中的每一个均相连(图中未示出),所述其他装置例如为传送装置20、涂布 单元30的各个部件(或其驱动部分)、W及加热装置40。控制装置60向各个装置发送信 息并接收来自于各个装置的信息,W控制各个装置。
[0096] 操作显示单元62包括(例如):各种按钮,如开始按钮和数字小键盘;触摸面板, 用于显示各种画面,如警告画面和设定画面,等等。操作显示单元62通过上述构造来接收 用户的操作并且为用户显示各种类型的信息。
[0097] 存储单元63包括(例如)存储装置,如硬盘。存储单元63存储(例如)各种类 型的数据(如日志数据)W及各种程序。
[0098] 通信单元64例如为经由有线或无线通信线路与外部装置65通信的接口。例如, 通信单元64从外部装置65获取涂布指示或涂布信息。
[0099] 另外,例如,各种类型的驱动也可与控制装置60相连。各种类型的驱动例如为从 计算机可读的便携式记录介质(如软盘、磁光盘、CD-ROM、DVD-ROM或USB存储器)读出数 据的装置或在记录介质上写入数据的装置。在包括所述各种类型的装置的情况中,可将控 制程序记录在便携式记录介质上,并且可由相应的装置进行读取W执行该程序。
[0100](粉末涂敷设备的运行) 阳101] 接下来,将对运行本示例性实施方案的粉末涂敷设备101的一个实例进行说明。 另外,粉末涂敷设备101的运行是根据由控制装置60执行的各种程序来实施的。 阳102] 在粉末涂敷设备101例如经由操作显示单元62或通信单元64从外部装置65接 收到涂布指示等的时候,粉末涂敷设备101获取与涂布指示一起接收到的涂布信息。所获 取的涂布信息例如被存储在RAM 60C中。 阳103] 接下来,根据所获取的涂布信息,传送装置20传送待涂物体10。具体而言,例如, 在传送装置20中,由驱动部分(图中未示出)驱动成对的送料漉21来传送待涂物体10。
[0104] 接下来,例如,通过第一和第二涂布单元30A和30B分别将带电的粉末涂料11涂 布到待涂物体10的待涂表面IOA上。目P,在通过第一涂布单元30A将带电的粉末涂料11 涂布到待涂物体10的待涂表面IOA上之后,为了覆盖该粉末涂料11的粉末颗粒层11A,进 一步通过第二涂布单元30B将带电的粉末涂料11涂布到通过第一涂布单元30A形成的粉 末涂料11的粉末颗粒层IlA上。在此,在本示例性实施方案中,通过第二涂布单元30B将 带电的粉末涂料11涂布到固化后的粉末颗粒层IlA上。 阳1化]具体而言,例如,通过第一和第二电压施加装置50A、50B对第一和第二涂布单元 30A和30B的涂布漉31A和31B (其导电漉34A和34B)、W及供应漉33A和33B (其导电套 筒38A和38B)施加电压(负电压)。在运种状态下,在第一和第二涂布单元30A、30B中,驱 动部分(图中未示出)驱动供应漉33A和33B W与待涂物体10的传送方向相同的方向旋 转。另外,驱动部分(图中未示出)驱动供应漉33A和33B W与涂布漉3IA和3IB的旋转 方向相同的方向旋转。或者,也可驱动供应漉33A和33B W与涂布漉31A和31B的旋转方 向相反的方向旋转。 阳106] 运时,通过施加到供应漉33A和33B表面上的导电套筒38A和38B的电压、W及供 应漉33A和33B中的磁体漉37A和37B的磁力,多个磁性载体W毛刺儿的形式化ristled 化rm)成排地保持在供应漉33A和33B的表面上。另外,粉末涂料11(例如,带负电)附着 于磁性载体的表面。在运种状态下,通过供应漉33A和33B的旋转,所述W毛刺儿的形式成 排保持的多个磁性载体移动到与涂布漉31A和31B的导电漉34A和34B相对的位置。由于 涂布漉31A和31B的导电漉34A和34B各自被施加了电势低于供应漉33A和33B的电压 (负电压),所W设置在导电漉34A和34B的外周面上的电阻层35A和35B的外周面各自具 有比供应漉33A和33B偏正的电势。因此,当磁性载体移动到与涂布漉31A和31B的导电 漉34A和34B的表面相对的位置时,附着于所述W毛刺儿的形式成排保持的多个磁性载体 的表面上的粉末涂料11转移到导电漉34A和34B(涂布漉3IA和31B)的表面。 阳107]另外,粉末涂料11从供应漉33供应到涂布漉31的供应操作是在涂布漉31的轴 向上的一端到另一端的整个表面上进行的。 阳108] 另一方面,待涂物体10接地。因此,藉由供应漉33A和33B与待涂物体10的待涂 表面IOA之间的电势差,附着于供应漉33A和33B各自表面上的粉末涂料11被转移到待涂 物体10的待涂表面IOA上。因此,附着于供应漉33A和33B各自表面上的粉末涂料11被 涂布到待涂物体10的待涂表面IOA上。 阳109] 根据所获取的涂布信息,有可能在某些情况中仅通过第一涂布单元30A将带电的 粉末涂料11涂布到待涂物体10的待涂表面IOA上。
[0110] 接下来,通过第一涂布单元30A涂布到待涂物体10的待涂表面IOA上的粉末颗粒 层IlA被第一加热装置40A加热W被热固化。另外,通过第二涂布单元30B涂布到待涂物 体10的待涂表面IOA上的粉末颗粒层IlA被第二加热装置40B加热W被热固化。 阳111]另外,当粉末颗粒的热固性树脂为可固化的聚醋树脂时,粉末颗粒层IlA的加热 溫度(烘烤溫度)优选为90-250°C,更优选为100-220°C,甚至更优选为120-200°C。所述 加热溫度(烘烤溫度)的溫度范围根据热固性树脂的固化溫度特性来改变。
[0112] 在上述过程中,W在待涂物体10的涂布表面上形成涂膜12的方式来涂布粉末涂 料11。
[0113] 在此,通过粉末颗粒层IlA的厚度来调节所要形成的涂膜12的厚度。另外,通过 涂布单元30所涂布的粉末涂料11的量来调节粉末颗粒层IlA的厚度。但是,粉末涂料11 从涂布单元30的涂布漉31转移到待涂物体10的待涂表面IOA上是通过提供电势差在放 电的过程中实现的。当提高电势差W增加粉末涂料11的涂布量时,粉末颗粒层IlA可能会 由于放电而散开。因此,会出现难W通过调节电势差来调节粉末颗粒层IlA的厚度W形成 具有所需厚度的涂膜12的情况。
[0114] 在此,在根据本示例性实施方案的粉末涂敷设备101中,通过控制装置60来控制 待涂物体10的传送速度与涂布漉31的旋转速度之间的速度比(下文也简称为"速度比"), 使得通过涂布单元30涂布到待涂物体10的待涂表面IOA上的粉末颗粒层IlA的厚度变为 预定的厚度。目P,通过控制装置60来控制传送装置20(其驱动部分)与涂布漉31(其驱动 部分),W达到使粉末颗粒层IlA的厚度变为预定厚度运样的速度比。
[0115] 下面对此进行具体描述。
[0116] 图4是示出由根据本示例性实施方案的粉末涂敷设备101的控制装置60所实施 的工艺的流程图。由本示例性实施方案的粉末涂敷设备101的控制装置60实施的工艺为 控制粉末颗粒层IlA的厚度的工艺。
[0117] 在此,例如从ROM 60B读取控制程序"控制粉末颗粒层1IA的厚度的工艺"并由CPU 60A执行该程序。在(例如)经由通信单元64从操作显示单元62或外部装置65接收到涂 布指示等的时候,启动控制程序"控制粉末颗粒层IlA的厚度的工艺"。另外,工艺过程中获 取的信息被存储在例如RAM 60C(为工作区)中备用。但是,运仅仅是一个例子,该工艺不 限于此。
[0118] 如图4所示,首先,在步骤200中,获取涂布信息,其包括所要形成的涂膜12的厚 度信息等。
[0119] 接下来,在步骤202中,从涂布信息中提取出涂膜12的厚度信息。
[0120] 接下来,在步骤204中,基于涂膜12的厚度信息读取传送装置20和涂布单元30 的驱动信息表,该工艺进入步骤206。 阳121]另外,在步骤206中,基于涂膜12的厚度信息从驱动信息表获取传送装置20和涂 布单元30的驱动信息。
[0122] 在此,传送装置20和涂布单元30的驱动信息表(下文也称为"驱动信息表")例 如被预先存储在ROM 60B、非易失性存储器60D或存储单元63中。
[0123] 驱动信息表例如为运样的表,其中涂膜12的厚度信息与传送装置20 W及涂布单 元30的驱动条件相关联。具体而言,驱动信息表例如为运样的表,其中,根据涂膜12的厚 度设定传送装置20中的待涂物体10的传送速度、涂布单元30中的涂布漉31的旋转速度、 供应漉33的驱动次数、涂布单元30的驱动次数、电压施加装置50施加于供应漉33 (其导 电漉34)的电压。目P,驱动信息表为运样的表,其中,根据涂膜12的厚度设定待涂物体10 的传送速度与涂布漉31的旋转速度之间的速度比、供应漉33的驱动次数、涂布单元30的 驱动次数、供应漉33与待涂物体10的待涂表面IOA之间的电势差。
[0124] 例如,基于如下检查来生成驱动信息表,其中,根据所要形成的涂膜12的厚度,预 先改变待涂物体10的传送速度与涂布漉31的旋转速度之间的速度比、供应漉33的驱动次 数、涂布单元30的驱动次数、W及供应漉33与待涂物体10的待涂表面IOA之间的电势差, 并检查随着所述改变而相应形成的涂膜12的厚度(即,粉末颗粒层IlA的厚度)。
[01巧]另外,驱动信息表为运样的表,其中,根据涂膜12的厚度设定待涂物体10的传送 速度与涂布漉31的旋转速度之间的速度比;并且,驱动信息表也可W为运样的表,其中,除 上述条件W外,其他条件不改变。此外,驱动信息表为运样的表,其中,根据所要形成的涂膜 12的厚度设定W下条件中的至少一者:待涂物体10的传送速度与涂布漉31的旋转速度之 间的速度比、供应漉33的驱动次数、涂布单元30的驱动次数;并且,驱动信息表也可W为运 样的表,其中,除上述条件W外,其他条件不改变。
[01%] 基于如上生成的驱动信息表,至少设定待涂物体10的传送速度与涂布漉31的旋 转速度之间的速度比。另外,还设定供应漉33的驱动次数、涂布单元30的驱动次数、W及 供应漉33与待涂物体10的待涂表面IOA之间的电势差。 阳127] 接下来,在步骤208中,通过基于所获取的传送装置20和涂布单元30的驱动信息 来控制传送装置20和涂布单元30 (即,至少控制待涂物体10的传送速度与涂布漉31的旋 转速度之间的速度比),由此进行粉末涂布处理,然后该程序结束。
[0128] 在此,"粉末涂布处理"是实施粉末涂料11的涂布过程、W及加热过程的粉末涂布 工序,其中,粉末涂料11的涂布过程是通过涂布单元30将粉末涂料11涂布到待涂物体10 的待涂表面IOA上;加热过程是对涂布到待涂物体10的待涂表面IOA上的粉末颗粒层IlA 进行加热,W使其热固化。
[0129] 另外,通过控制待涂物体10的传送速度与涂布漉31的旋转速度之间的速度比来 进行粉末涂布工序,从而使得通过涂布单元30涂布到待涂物体10的待涂表面IOA上的粉 末颗粒层IlA的厚度变为预定的厚度。
[0130] 在本示例性实施方案中,还通过控制供应漉33的驱动次数、涂布单元30的驱动次 数、W及供应漉33与待涂物体10的待涂表面IOA之间的电势差来进行粉末涂布工序。 阳131] 在上述的本示例性实施方案的粉末涂敷设备101中,通过控制装置60来控制待涂 物体10的传送速度与涂布漉31的旋转速度之间的速度比(下文也简称为"速度比"),从 而使得通过涂布单元30涂布到待涂物体10的待涂表面IOA上的粉末颗粒层IlA的厚度变 为预定的厚度。目P,通过控制装置60来控制传送装置20(其驱动部分)和涂布漉31(其驱 动部分),使其达到粉末颗粒层IlA的厚度变为预定厚度时的速度比。
[0132] 在此,图5示出了待涂物体10的传送速度与涂布漉31的旋转速度运两者的速度 比(涂布漉31的旋转速度/待涂物体10的传送速度)与从涂布漉31转移到待涂物体10 的待涂表面IOA的粉末涂料11的转移量之间的关系。该关系为运样的关系,其示出:在3 个颗粒厚的粉末颗粒层IlA附着于涂布漉31表面的状态下,相应于速度比,有多厚的粉末 颗粒层IlA被转移到待涂物体10的待涂表面IOA上。目P,图5所示的图中的纵轴上的数值 表示:有多少个颗粒厚的粉末颗粒层IlA被转移到待涂物体10的待涂表面IOA上。
[0133] 如图5所示,可见,基于待涂物体10的传送速度与涂布漉31的旋转速度之间的速 度比(涂布漉31的旋转速度/待涂物体10的传送速度)为1而言,当速度比提高时(即, 当待涂物体10的传送速度低于涂布漉31的旋转速度时),从涂布漉31转移到待涂物体10 的待涂表面IOA上的粉末涂料11的转移量增加。另一方面,可见,当速度比下降时(即,当 待涂物体10的传送速度高于涂布漉31的旋转速度时),从涂布漉31转移到待涂物体10的 待涂表面IOA上的粉末涂料11的转移量减少。
[0134] 另外,待涂物体10的传送速度与涂布漉31的旋转速度之间的速度比(涂布漉31 的旋转速度/待涂物体10的传送速度)是待涂物体10的与涂布漉31的表面相对的待涂 表面的移动速度和涂布漉31的与待涂物体10的待涂表面IOA相对的表面的移动速度之间 的速度比。
[0135] 如上所述,在粉末涂敷设备101中,通过控制速度比来调节在待涂物体10的待涂 表面IOA上形成的粉末涂料11的粉末颗粒层IlA的厚度。目P,调节所要形成的涂膜12的 厚度。因此,在粉末涂敷设备101中,通过W良好的生产能力形成具有所需厚度的涂膜12 的方式实现了粉末涂布。
[0136] 另外,在粉末涂敷设备101中,由于是通过速度比来调节粉末颗粒层IlA的厚度 的,所W,即使是在供应漉33与待涂物体10的待涂表面IOA之间的电势差被设定得低的情 况下,粉末颗粒层IlA的厚度也能得到提高。当供应漉33与待涂物体10的待涂表面IOA 之间的电势差所产生的电场超过被转移到待涂物体10的涂布表面的粉末颗粒层IlA中的 颗粒之间所产生的帕邢放电场(Paschen discharge field)时,由于帕邢放电场而发生电 离。运时会发生冲击W及电荷密度不均,因此,粉末颗粒层IlA的厚度会变得不均匀。与此 相反,在粉末涂敷设备101中,由于能够将电势差设定得低,所W避免了由于帕邢放电而导 致的厚度不均的问题,即使是在粉末颗粒层IlA的厚度(即,涂膜12的厚度)提高的情况 下也是如此。
[0137] 另外,在粉末涂敷设备101中,由于是通过速度比来调节粉末颗粒层IlA的厚度 的,所W无论待涂物体10的电阻、涂布漉31的电阻层的介电性能、涂布漉31与待涂物体10 的待涂表面IOA之间的电势差等因素如何,涂膜12的厚度控制都能够容易地实现稳定化。
[0138] 另外,在粉末涂敷设备101中,粉末涂料11从供应漉33供应到涂布漉31的供应 操作是在涂布漉31的轴向上的一端到另一端的整个表面上进行的。另外,附着于涂布漉31 的轴向上的一端到另一端的表面上的粉末涂料11被转移和涂布到待涂物体10的待涂表面 IOA上。因此,粉末涂料11被涂布到待涂物体10的待涂表面IOA的宽度方向上的边缘部分 (待涂物体10的与其传送方向交叉的方向上的边缘部分)。目P,实现了待涂物体10的待涂 表面IOA的全部区域都涂有粉末涂料11。
[0139] 另外,在粉末涂敷设备101中,由于粉末涂料11从供应漉33供应到涂布漉31的 供应操作是在涂布漉31的轴向上的一端到另一端的整个表面上进行的,所W实现了粉末 涂料11的带电量减少。
[0140] 在此,图6示出了粉末涂料11的带电量与从涂布漉31转移到待涂物体10的待涂 表面IOA的粉末涂料11的转移量之间的关系。该关系为运样的关系,其指示出:在3个颗 粒厚的粉末颗粒层IlA附着于涂布漉31表面的状态下,相应于粉末涂料11的带电量,有多 厚的粉末颗粒层IlA被转移到待涂物体10的待涂表面IOA上。目P,图6所示的图中的纵轴 上的数值表示有多少个颗粒厚的粉末颗粒层IlA被转移到待涂物体10的待涂表面IOA上。 阳141] 如图6所示,可见,当粉末涂料11的带电量低时,从涂布漉31转移到待涂物体10 的待涂表面IOA上的粉末涂料11的转移量增加。 阳142] 如上所述,在粉末涂敷设备101中,通过提高或降低粉末涂料11的带电量实现了 从涂布漉31转移到待涂物体10的待涂表面IOA上的粉末涂料11的转移量的增加。因此, 在粉末涂敷设备101中,通过W良好的生产能力形成具有所需厚度的涂膜12的方式实现了 粉末涂布。 阳143] 在根据本示例性实施方案的粉末涂敷设备101中,涂布单元30的供应区32包括: 作为供应漉的多个供应漉33 (在本示例性实施方案中,有=个供应漉33,包括第一供应漉 33、第二供应漉33、第=供应漉33),它们沿着涂布漉31的周向布置。
[0144] 在此,图7示出了单独一个供应漉33所重复进行的供应操作的次数与从供应漉33 供应到涂布漉31的粉末涂料11的供应量之间的关系。该关系为运样的关系,其指示出:相 应于重复供应的次数,供应给涂布漉31的粉末涂料的供应量增加多少,其中,重复供应的 次数是W涂布漉31旋转一次就将供应漉33的供应操作定为1次的方式来计数的。另外, 图7示出了针对系列1至系列4测得的关系,在所述系列中,改变了供应漉33与涂布漉31 之间的电势差、供应漉33与涂布漉31的旋转方向、供应漉33与涂布漉31的旋转速度之比 等因素。
[0145] 如图7所示,可见,在任一所述系列中,通过用单独一个供应漉33重复供应粉末涂 料,供应给涂布漉31的粉末涂料的供应量增加。但是,可W看出,当重复供应次数为5次时, 粉末涂料供应量的增长率会降低且饱和。目P,可W看出,通过增加供应漉33的数目,由供应 漉33供应给涂布漉31的粉末涂料11的供应量会得到增加。 阳146] 如上所述,在粉末涂敷设备101中,通过提供多个供应漉33,由供应漉33供应给涂 布漉31的粉末涂料11的供应量会增加。因此,用速度比来调节粉末颗粒层IlA的厚度的 调节范围加大,运样,所要形成的涂膜12的厚度自由度得到提升。
[0147] 另外,如图7所示,就粉末涂料11供应量的增加来说,供应漉33的数目优选为2-5 个,就粉末涂料11供应量的增加W及设备尺寸的小型化来说,更优选为2-3个。
[0148] 此外,通过控制多个供应漉33中由控制装置60驱动的供应漉33的数目,实现了 对附着于涂布漉31本身的粉末涂料11的量的调节,运样,所要形成的涂膜12的厚度自由 度得到提升。
[0149] 在根据本示例性实施方案的粉末涂敷设备101中,包括作为涂布单元30的多个涂 布单元30 (在本示例性实施方案中,有两个涂布单元30,包括第一涂布单元30、第二涂布单 元30),它们布置在待涂物体10的传送方向上。通过形成要被多个涂布单元30加W覆盖的 粉末颗粒层11A,待涂物体10的涂布表面上可形成的粉末颗粒层IlA的厚度增大。因此,所 要形成的涂膜12的厚度自由度得到提升。
[0150] 另外,通过控制多个涂布单元30中由控制装置60驱动的涂布单元30的数目,所 要形成的涂膜12的厚度自由度得到提升。 阳151] 在此,如上所述,在粉末涂料11的带电量低的情况下,从涂布漉31转移到待涂物 体10的待涂表面IOA上的粉末涂料11的转移量增加(参见图6)。但是,如果粉末涂料11 的带电量被过度降低,则会出现粉末涂料11中具有相反极性的带电颗粒的数目增加的趋 势,由此,粉末涂料11难W从涂布漉31转移到待涂物体10的待涂表面IOA上,运样会导致 不稳定。 阳152] 与此相反,即使是在增加粉末涂料11的带电量而使单独一个涂布单元30所能形 成的粉末颗粒层IlA的量降低的情况下,通过形成要被多个涂布单元30加W覆盖的粉末颗 粒层11A,也能够确保待涂物体10的涂布表面上所能形成的粉末颗粒层IlA的厚度。 阳153]因此,在粉末涂敷设备101中,由于提供了多个涂布单元30,所W粉末涂料11可被 涂布的带电量的范围被拓宽了,运样,设备的自由度得到提升。 阳154] 在根据本示例性实施方案的粉末涂敷设备101中,当多个涂布单元30中的至少一 个涂布单元30为用于将颜色与其他涂布单元30的粉末涂料的颜色相异的粉末涂料11涂 布到待涂物体10的待涂表面IOA上的涂布单元时,能够W形成具有所需颜色的涂膜12的 方式实现粉末涂布。 阳155] 在根据本示例性实施方案的粉末涂敷设备101中,包括作为加热装置40的多个加 热装置(在本示例性实施方案中,有两个加热装置40,包括第一加热装置40和第二加热装 置40),它们分别加热由多个涂布单元30涂布到待涂物体10的待涂表面IOA上的粉末颗粒 层IlA W使其热固化。当多个涂布单元30各自形成的粉末颗粒层IlA被热固化时,就无需 考虑固化后的粉末颗粒层IlA的帕邢放电。因此,即使是在涂布单元30的数目增加的情况 下,也能够使所要形成的涂膜12的厚度得到增加,同时避免由于帕邢放电所导致的厚度不 均的问题。运样,所要形成的涂膜12的厚度自由度得到提升。 阳156] W下将对适合用于根据本示例性实施方案的粉末涂敷设备101中的热固性粉末 涂料11进行说明,将其称为根据本示例性实施方案的粉末涂料,而省略其参考标号。
[0157] 根据本示例性实施方案的粉末涂料包括运样的粉末颗粒,其具有忍和树脂包覆部 分,所述忍含有热固性树脂和硬化剂,所述树脂包覆部分包覆所述忍的表面。 阳15引另外,粉末颗粒的体积粒度分布指数GSDv等于或小于1. 50,粉末颗粒的平均圆形 度(average circularity)等于或高于 0.96。
[0159] 根据本示例性实施方案的粉末涂料可W为粉末颗粒中不含着色剂的透明粉末涂 料(无色的涂料)、W及粉末颗粒中含有着色剂的有色粉末涂料中的任意粉末涂料。
[0160] 在上述构造的情况下,即使是在粉末颗粒直径减小时,根据本示例性实施方案的 粉末涂料也能W少量的材料形成平滑性高的涂膜,并且储存性能优异。虽然其原因尚不清 楚,但是据推测,运可能是由W下原因导致的。 阳161] 首先,近年来,在涂布粉末涂料的过程中,要求W少量的粉末涂料形成薄涂膜。为 此需要降低粉末涂料的粉末颗粒的直径。但是,在单纯通过混练粉碎法等来降低粉末颗粒 的直径时,会生成细粉末,运样,粒度分布会加宽,从而导致粗粉末和细粉末的量增加的情 况。另外,粉末颗粒可能会具有不规则的形状。
[0162] 随着粉末颗粒中粗粉末的量增加,涂膜表面上会由于粗粉末而形成不平坦的部 分,运样可能会形成平滑性低的涂膜。如果粉末颗粒中有大量的细粉末,则粉末颗粒的流 动性降低,并且容易形成粉末颗粒的聚集体。因此,可能会形成平滑性低的涂膜。如果粉末 颗粒具有不规则的形状,则粉末颗粒的流动性降低,并且容易形成粉末颗粒的聚集体(结 块)。因此,可能会形成平滑性低的涂膜。此外,如果粉末颗粒具有不规则的形状,则在粉末 颗粒附着于待涂表面期间,粉末颗粒之间更容易产生空隙。结果,在加热后,涂膜表面上形 成不平坦的部分,因此,可能会形成平滑性低的涂膜。 阳163] 在此,使得粉末颗粒的体积粒度分布指数GSDv等于或小于1. 50。目P,通过使粉末 颗粒的粒度分布变窄,达到了粗粉末和细粉末的量小的状态。因此,即使是在粉末颗粒的直 径减小的情况下,也能防止粉末颗粒的流动性降低W及形成聚集体(结块)。
[0164] 另外,使得粉末颗粒的平均圆形度等于或高于0. 96,运样,粉末颗粒的形状近似于 球状。目P,即使是在粉末颗粒的直径减小的情况下,也能防止流动性降低。另外,通过降低 粉末颗粒之间的接触面积,能够在粉末颗粒附着于待涂表面期间达到使粉末颗粒之间的空 隙尺寸减小的状态。
[01化]另一方面,当粉末颗粒的直径减小时,粉末颗粒的内部到表面的距离缩小。因此, 随着时间的推移,可能容易出现粉末颗粒中的内容物(硬化剂,W及除了硬化剂W外按需 加入的添加剂,如着色剂、流平剂和阻燃剂)析出的现象(W下也称为"渗出")。如果发生 渗出,则会形成粉末颗粒的聚集体(结块),运会导致储存性能劣化。
[0166] 在此,作为粉末颗粒,采用W含有热固性树脂和硬化剂的颗粒(即,发挥粉末涂料 功能的颗粒)作为忍、并且在忍表面上形成树脂包覆部分的颗粒。当采用具有所述层构造 的粉末颗粒时,树脂包覆部分起到阻隔的作用,因此,能够防止忍中所包含的内容物(如硬 化剂)渗出到粉末颗粒的表面。
[0167] 由于W上原因,据推测,根据本示例性实施方案的粉末涂料能够W少量的材料形 成平滑性高的涂膜并且储存性能优异,即使是在粉末颗粒的直径减小时也是如此。
[0168] 另外,由于平滑性高的涂膜是用少量的粉末涂料(即使是粉末颗粒的直径减小) 形成的,所W根据本示例性实施方案的粉末涂料还会增强所得涂膜的光泽性。
[0169] 此外,由于根据本示例性实施方案的粉末涂料具有优异的储存性能,所W,即使是 在粉末涂布后重复利用那些没有附着于待涂表面的粉末涂料,同样也能够W少量的材料形 成平滑性高的涂膜。因此,根据本示例性实施方案的粉末涂料还具有优异的耐久性。另外, 由于根据本示例性实施方案的粉末涂料具有高的流动性,所W,传送效率和涂布效率高,并 且涂布加工性能优异。 阳170] 另外,JP-A-2001-106959披露了 "一种球形热固性粉末透明涂料颗粒,其包含丙締 酸系树脂A和丙締酸系树脂B,其中(a)(丙締酸系树脂A的SP值-丙締酸系树脂B的SP 值)为0. 5-1. 5,并且平均粒度与数量平均粒度之比等于或小于2。"但是,该涂料颗粒的表 面部分上并没有明确形成起到阻隔作用的树脂包覆部分,当该涂料颗粒的直径减小时,容 易出现其内容物渗出的现象。 阳171] 另外,JP-A-2005-211900披露了 "一种粉末涂布方法,包括:用粉末涂覆导电表 面或该表面上的层,W在所述表面或所述层上形成涂层的过程,其中所述粉末是通过使水 性分散体中的颗粒聚集和凝结而得到的,并且所述颗粒包含树脂颗粒。"但是,该粉末(颗 粒)的表面部分上并没有明确形成起到阻隔作用的树脂包覆部分,当该涂料粉末的直径减 小时,容易出现其内容物渗出的现象。 阳172] W下将详细描述根据本示例性实施方案的粉末涂料。
[0173] 根据本示例性实施方案的粉末涂料包括粉末颗粒。如有必要,粉末涂料还可W包 括外部添加剂,其附着于粉末颗粒的表面W提高流动性。
[0174] [粉末颗粒]
[01巧]粉末颗粒具有忍、W及附着于忍表面上的树脂包覆部分。目P,粉末颗粒具有核-壳 结构。
[0176] (粉末颗粒的性质)
[0177] 粉末颗粒的体积粒度分布指数GSDv等于或小于1. 50,就涂膜的平滑性和粉末涂 料的储存性能来说,GSDv优选为等于或小于1. 40,甚至更优选为等于或小于1. 30。
[0178] 就使用少量材料形成平滑性高的涂膜来说,粉末颗粒的体积平均粒度D50V优选 为1 Ji m至25 Ji m,更优选为2 Ji m至20 Ji m,甚至更优选为3 Ji m至15 Ji m。
[0179] 粉末颗粒的平均圆形度等于或高于0. 96,就涂膜的平滑性和粉末涂料的储存性能 来说,粉末颗粒的平均圆形度优选为等于或高于0. 97,甚至更优选为等于或高于0. 98。
[0180] 在此,粉末颗粒的体积平均粒度D50V、W及体积粒度分布指数GSDv是采 用 Coulter Multisizer II 度 eckman Coulter, Inc.制造)测量的,其中使用 Isoton II度eckman Coulter, Inc.制造)作为电解液。 阳181] 在测量过程中,向2ml 5%的表面活性剂(作为分散剂,优选为烷基苯横酸钢)水 溶液中添加0. 5mg至50mg的测量样品。将其添加到100mL至150ml的所述电解液中。
[0182] 用超声波分散装置将其中悬浮有样品的电解液分散处理达1分钟,采用Coulter Multisizer II、并且W 100- Jim的小孔作为孔径对2 Jim至60 Jim的颗粒的粒度分布进行 测量。另外,取样颗粒的数目为50, 000个。
[0183] 基于所测的粒度分布从直径较小的一侧开始W划分出的粒度范围(通道)作出体 积累积分布图。累积值达到16 %的粒度被定义为体积粒度D16V,累积值达到50 %的粒度被 定义为体积平均粒度D50V,累积值达到84%的粒度被定义为体积粒度D84v。
[0184] 另外,体积平均粒度分布指数(GSDv)计算如下:值84v/D16v) I/2。 阳1化]粉末颗粒的平均圆形度是采用流式颗粒图像分析仪"FPIA-3000 (Sysmex Co巧oration制造)"测量的。具体而言,将0.1 ml至0. 5ml的表面活性剂(作为分散剂,烧 基苯横酸钢)添加到100mL至150ml的已预先除去固体杂质的水中,然后加入0.1 g至0. 5g 的测量样品。用超声波分散装置将其中分散有测量样品的悬浮液分散处理达1分钟至3分 钟,使得分散液浓度为3000个/ y 1至10, 000个/ y 1。采用流式颗粒图像分析仪对该分散 液进行测量,测得粉末颗粒的平均圆形度。
[0186] 在此,粉末颗粒的平均圆形度是通过W下方式计算得到的值,所述方式为:获取粉 末颗粒中被测的n个颗粒的各自的圆形度(Ci),然后解下面的算式。在此,在下面的算式 中,Ci表示圆形度(=颗粒投影面积的等效圆的周长/颗粒投影图像的周长),fi表示粉 末颗粒的频率(化equency)。 阳187][算式1] 阳18引
阳189](忍)
[0190] 忍包含热固性树脂和硬化剂。忍还可W按需包含其他添加剂,如着色剂。 阳191]-可固化树脂-
[0192] 热固性树脂是具有热固性反应性基团的树脂。作为热固性树脂,可W采用各种类 型的目前用作粉末涂料的粉末颗粒的树脂。 阳193] 热固性树脂可W为非水溶性(疏水性)树脂。当采用非水溶性(疏水性)树脂作 为热固性树脂时,粉末涂料(粉末颗粒)的带电特性对环境的依赖性降低。另外,在粉末颗 粒是通过聚集凝结法(aggregation and coalescence method)制备而成的情况下,就在水 性介质中实现乳化分散运一点来说,热固性树脂可W为非水溶性(疏水性)树脂。非水溶 性(疏水性)是指在25°C下,100重量份的水中溶解的目标物质的量小于5重量份。 阳194] 在热固性树脂中,选自由热固性(甲基)丙締酸系树脂和热固性聚醋树脂组成的 组中的至少一种是优选的。 阳1巧]热固性(甲基)丙締酸系树脂 阳196] 热固性(甲基)丙締酸系树脂是具有热固性反应性基团的(甲基)丙締酸系树脂。 为了向热固性(甲基)丙締酸系树脂中引入热固性反应性基团,可W使用具有热固性反应 性基团的乙締基单体。具有热固性反应性基团的乙締基单体可W为(甲基)丙締酸系单体 (具有(甲基)丙締酷基的单体),也可W是不同于(甲基)丙締酸系单体的乙締基单体。
[0197] 在此,热固性(甲基)丙締酸系树脂的热固性反应性基团的实例包括环氧基、簇 基、径基、酷胺基、氨基、酸酢基团和(封端的)异氯酸醋基团。其中,关于(甲基)丙締酸 系树脂的热固性反应性基团,就易于制备(甲基)丙締酸系树脂运一点来说,选自由环氧基 团、簇基基团和径基基团组成的组中的至少一种是优选的。特别是,就粉末涂料具有优异的 储存稳定性W及涂膜的外形而言,更优选的是,至少一种固化反应性基团是环氧基团。
[0198] 具有环氧基团作为热固性反应性基团的乙締基单体的例子包括:各种类型的含链 式的环氧基的单体,例如,(甲基)丙締酸缩水甘油醋、(甲基)丙締酸P-甲基缩水甘油 醋、缩水甘油基乙締基酸、締丙基缩水甘油基酸;各种类型的含(2-氧代-1,3-二氧杂环戊 烧)基团的乙締基单体((2-OXO-1, 3-〇xolane)group-containing vinyl monomers),例如, (甲基)丙締酸(2-氧代-1,3-二氧杂环戊烧)甲醋;各种类型的含脂环族环氧基的乙締 基单体,例如,(甲基)丙締酸3, 4-环氧基环己基醋、(甲基)丙締酸3, 4-环氧基环己基甲 醋、(甲基)丙締酸3, 4-环氧基环己基乙醋。
[0199] 具有簇基基团作为热固性反应性基团的乙締基单体的例子包括:各种类型的含簇 基基团的单体,例如,(甲基)丙締酸、己豆酸、衣康酸、马来酸、富马酸;由a, 0-不饱和二 元簇酸与具有1至18个碳原子的单径基醇形成的各种类型的单醋,例如,富马酸单甲醋、富 马酸单乙醋、富马酸单下醋、富马酸单异下醋、富马酸单叔下醋、富马酸单己醋、富马酸单辛 醋、富马酸单-2-乙基己基醋、马来酸单甲醋、马来酸单乙醋、马来酸单下醋、马来酸单异下 醋、马来酸单叔下醋、马来酸单己醋、马来酸单辛醋、马来酸单-2-乙基己基醋;衣康酸单烧 基醋,例如,衣康酸单甲醋、衣康酸单乙醋、衣康酸单下醋、衣康酸单异下醋、衣康酸单己醋、 衣康酸单辛醋、衣康酸单-2-乙基己基醋。 阳200] 具有径基基团作为热固性反应性基团的乙締基单体的例子包括:各种类型的含径 基的(甲基)丙締酸醋,例如,(甲基)丙締酸2-径基乙醋、(甲基)丙締酸2-径基丙醋、 (甲基)丙締酸3-径基丙醋、(甲基)丙締酸2-径基下醋、(甲基)丙締酸3-径基下醋、 (甲基)丙締酸4-径基下醋、聚乙二醇单(甲基)丙締酸醋、聚丙二醇单(甲基)丙締酸 醋;上述各种类型的含径基的(甲基)丙締酸醋与e-己内醋的加成反应产物;各种类型 的含径基基团的乙締基酸,例如,2-径乙基乙締基酸、3-径丙基乙締基酸、2-径丙基乙締基 酸、4-径基下基乙締基酸、3-径基下基乙締基酸、2-径基-2-甲基丙基乙締基酸、5-径基戊 基乙締基酸、6-径基己基乙締基酸;上述各种类型的含径基基团的乙締基酸与e -己内醋 的加成反应产物;各种类型的含径基基团的締丙基酸,例如,2-径乙基(甲基)締丙基酸、 3-径丙基(甲基)締丙基酸、2-径丙基(甲基)締丙基酸、4-径基下基(甲基)締丙基酸、 3-径基下基(甲基)締丙基酸、2-径基-2-甲基丙基(甲基)締丙基酸、5-径基戊基(甲 基)締丙基酸、6-径基己基(甲基)締丙基酸;上述各种类型的含径基基团的締丙基酸与 £-己内醋的加成反应产物。 阳2〇1] 热固性(甲基)丙締酸系树脂也可W通过与(甲基)丙締酸系单体W外的、不具 有固化反应性基团的其他乙締基单体共聚而制成。 阳202] 所述乙締基单体的实例包括:各种类型的a -締控,例如,乙締、丙締、1-下締;除 氣締控W外的各种类型的面代締控,例如,氯乙締、偏二氯乙締;各种类型的芳族乙締基单 体,例如,苯乙締、a -甲基苯乙締、乙締基甲苯;不饱和二簇酸与具有1至18个碳原子的单 径基醇形成的各种类型的二醋,例如,富马酸二甲醋、富马酸二乙醋、富马酸二下醋、富马酸 二辛醋、马来酸二甲醋、马来酸二乙醋、马来酸二下醋、马来酸二辛醋、衣康酸二甲醋、衣康 酸二乙醋、衣康酸二下醋、衣康酸二辛醋;各种类型的含酸酢基团的单体,例如,马来酸酢、 衣康酸酢、巧康酸酢、(甲基)丙締酸酢、四氨邻苯二甲酸酢;各种类型的含有憐酸醋基团的 单体,例如,二乙基-2-(甲基)丙締酷氧基乙基憐酸醋、二下基2-(甲基)丙締酷氧基下基 憐酸醋、二辛基-2-(甲基)丙締酷氧基乙基憐酸醋、联苯基-2-(甲基)丙締酷氧基乙基憐 酸醋;各种类型的含有可水解的甲娃烷基的单体,例如,丫-(甲基)丙締酷氧基丙基=甲氧 基硅烷、丫-(甲基)丙締酷氧基丙基=乙氧基硅烷、丫-(甲基)丙締酷氧基丙基甲基二甲 氧基硅烷;各种类型的脂肪族簇酸乙締醋,例如,乙酸乙締醋、丙酸乙締醋、下酸乙締醋、异 下酸乙締醋、己酸乙締醋、辛酸乙締醋、癸酸乙締醋、月桂酸乙締醋、具有9至11个碳原子的 支链脂肪族簇酸乙締醋、硬脂酸乙締醋;各种类型的具有环状结构的簇酸乙締醋,例如,环 己烧簇酸乙締醋、甲基环己烧簇酸乙締醋、苯甲酸乙締醋、对叔下基苯甲酸乙締醋。
[0203] 另外,在热固性(甲基)丙締酸树脂中,如果使用(甲基)丙締酸系单体W外的乙 締基单体作为具有热固性反应性基团的乙締基单体,则采用不具有热固性反应性基团的丙 締酸系单体。
[0204] 不具有热固性反应性基团的丙締酸系单体的例子包括:(甲基)丙締酸烷基醋,例 如,(甲基)丙締酸甲醋、(甲基)丙締酸乙醋、(甲基)丙締酸正丙醋、(甲基)丙締酸异 丙醋、(甲基)丙締酸正下醋、(甲基)丙締酸异下醋、(甲基)丙締酸叔下醋、(甲基)丙 締酸正己醋、(甲基)丙締酸环己醋、(甲基)丙締酸2-乙基己基醋、(甲基)丙締酸正辛 醋、(甲基)丙締酸异辛醋、(甲基)丙締酸2-乙基辛基醋、(甲基)丙締酸十二烷基醋、 (甲基)丙締酸异癸醋、(甲基)丙締酸月桂醋、(甲基)丙締酸硬脂基醋;各种类型的(甲 基)丙締酸芳基醋,例如,(甲基)丙締酸节醋、(甲基)丙締酸苯醋、(甲基)丙締酸苯氧 基乙醋;各种类型的(甲基)丙締酸烷基卡必醇醋,例如,(甲基)丙締酸乙基卡必醇醋;其 他各种类型的(甲基)丙締酸醋,例如,(甲基)丙締酸异冰片醋、(甲基)丙締酸二环戊 醋、(甲基)丙締酸二环戊締基醋、(甲基)丙締酸二环戊締氧基乙醋、(甲基)丙締酸四氨 慷醋;各种类型的含氨基的酷胺类不饱和单体,例如,N-二甲氨基乙基(甲基)丙締酷胺、 N-二乙基氨基乙基(甲基)丙締酷胺、N-二甲基氨基丙基(甲基)丙締酷胺、N-二乙基氨 基丙基(甲基)丙締酷胺;各种类型的二烷基氨基烷基(甲基)丙締酸醋,例如,二甲基氨 基乙基(甲基)丙締酸醋、二乙基氨基乙基(甲基)丙締酸醋;各种类型的含氨基的单体, 例如,叔下基氨基乙基(甲基)丙締酸醋、叔下基氨基丙基(甲基)丙締酸醋、氮丙晚基乙 基(甲基)丙締酸醋、化咯烷基乙基(甲基)丙締酸醋、赃晚基乙基(甲基)丙締酸醋。 阳205] 作为热固性(甲基)丙締酸系树脂,优选具有1000至20,000(优选为1500至 15,000)的数均分子量的丙締酸系树脂。
[0206] 当数均分子量在上述范围内时,易于增强涂膜的平滑性和力学性能。 阳207] 热固性(甲基)丙締酸系树脂的数均分子量是通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定 的。GPC测定分子量是通过如下方式进行的:采用Tosoh Co巧oration生产的化C-8120GPC 系统作为检测仪器,采用Tosoh Co巧oration生产的TSKgel SuperHM-M柱(15cm),并且使 用THF溶剂。采用由单分散的聚苯乙締标准样品得到的分子量校正曲线,由测量结果计算 出重均分子量和数均分子量。 阳20引热固性聚醋树脂 阳209] 热固性聚醋树脂例如为多元酸与多元醇缩聚而成的缩聚物。向热固性聚醋树脂中 引入固化反应性基团是通过调节多元酸和多元醇的用量而实现的。通过所述调节,得到了 具有簇基和径基中的至少一者作为固化反应性基团的热固性聚醋树脂。
[0210] 多元酸的实例包括:对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、甲基对苯二甲酸、偏苯 S酸、均苯四酸、W及运些酸的酸酢;班巧酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、W及运些酸的酸酢; 马来酸、衣康酸、W及运些酸的酸酢;富马酸、四氨邻苯二甲酸、甲基四氨邻苯二甲酸、六氨 邻苯二甲酸、甲基六氨邻苯二甲酸、W及运些酸的酸酢;环己烧二簇酸、2, 6-糞二簇酸。 阳211] 多元醇的实例包括乙二醇、二甘醇、丙二醇、二丙二醇、1,3-下二醇、1,4-下二醇、 1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、=甘醇、对苯二甲酸双径乙基醋、环己烧二甲醇、辛二 醇、二乙基丙二醇、下基乙基丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2, 2, 4- S甲基戊二醇、氨化双 酪A、氨化双酪A的环氧乙烧加成物、氨化双酪A的环氧丙烷加成物、=径甲基乙烧、=径甲 基丙烷、甘油、季戊四醇、=径乙基异氯脈酸醋、径基新戊酷径基新戊酸醋化y化oxypivalyl hydroxypiv曰1曰te)。
[0212] 热固性聚醋树脂也可W经历与多元酸和多元醇W外的其他单体缩聚的反应。 阳213] 所述其他单体的例子包括:分子中含簇基和径基的化合物,例如,二甲醇丙酸 (dimethanol propionic acid)、径基新戊酸醋;单环氧基化合物,例如,支链脂族簇酸的缩 水甘油醋,如"Car化ra ElO (由化ell化emicals公司出品)";各种类型的单径基醇,例如, 甲醇、丙醇、下醇、节醇;各种类型的一元酸,例如,苯甲酸、对叔下基苯甲酸;各种类型的脂 肪酸,例如,藍麻油脂肪酸、挪子油脂肪酸、豆油脂肪酸。
[0214] 热固性聚醋树脂的结构可W是支化结构或线型结构。
[0215] 作为热固性聚醋树脂,优选酸值和径值之和为IOmg KOH/g至250mg KOH/g、数均分 子量为1000-100, 000的聚醋树脂。
[0216] 当酸值和径值之和在上述范围内时,易于增强涂膜的平滑性和力学性能。当数均 分子量在上述范围内时,能够增强涂膜的平滑性和力学性能,并且易于增强粉末涂料的储 存稳定性。
[0217] 热固性聚醋树脂的酸值和径值是基于JIS K 0070:1992测量的。热固性聚醋树脂 的数均分子量是按照与热固性(甲基)丙締酸系树脂的数均分子量的测量方式相同的方式 进行的。
[0218] 热固性树脂可W单独使用,也可W两种或多种组合使用。
[0219] 相对于粉末颗粒的总量,热固性树脂的含量优选为20重量%至99重量%,还优选 为30重量%至95重量%。 阳220]另外,当采用热固性树脂作为树脂包覆部分中的树脂时,热固性树脂的含量是指 忍和树脂包覆部分中的热固性树脂的总含量。 阳221]-硬化剂- 阳222] 根据热固性树脂的固化反应性基团的类型来选择硬化剂。 阳223] 具体而言,在热固性树脂的固化反应性基团为环氧基团的情况下,硬化剂的例子 包括:酸,包括班巧酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烧二酸、二十 烧二酸、马来酸、巧康酸、衣康酸、戊締二酸、邻苯二甲酸、偏苯^酸、均苯四酸、四氨邻苯二 甲酸、六氨邻苯二甲酸、环己締-1,2-二簇酸、偏苯=酸、均苯四酸;运些酸的酸酢;运些酸 的氨基甲酸醋改性材料。其中,关于硬化剂,就涂膜的性质和储存稳定性而言,脂肪族二元 酸是优选的,就涂膜的性质而言,十二烧二酸是特别优选的。 阳224] 在热固性树脂的固化反应性基团为簇基的情况下,硬化剂的例子包括:各种类型 的环氧树脂(例如,双酪A多缩水甘油基酸),含环氧基的丙締酸系树脂(例如,含有缩水 甘油基的丙締酸系树脂),各种类型的多元醇(例如,1,6-己二醇、=径甲基丙烷、=径甲 基乙烧)的多缩水甘油基酸,各种类型的多元簇酸(例如,邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二 甲酸、六氨邻苯二甲酸、甲基六氨邻苯二甲酸、偏苯=酸、均苯四酸)的多缩水甘油醋,各种 类型的含脂环族环氧基的化合物(例如,己二酸双化4-环氧基环己基)甲醋),径基酷胺 (例如,=缩水甘油基异氯脈酸醋、P -径烷基酷胺)。 阳225] 在热固性树脂的固化反应性基团为径基的情况下,硬化剂的例子包括多嵌段异氯 酸醋和氨基塑料。多嵌段多异氯酸醋的例子包括:有机二异氯酸醋,包括各种类型的脂肪 族二异氯酸醋(例如,六亚甲基二异氯酸醋、=甲基六亚甲基二异氯酸醋),各种类型的脂 环族二异氯酸醋(例如,亚二甲苯基二异氯酸醋、异佛尔酬二异氯酸醋),各种类型的芳族 二异氯酸醋(例如,甲苯二异氯酸醋、4, 4'-二苯基甲烧二异氯酸醋);有机二异氯酸醋与 多元醇、低分子量聚醋树脂(例如,聚醋多元醇)、或水的加成物;有机二异氯酸醋的聚合物 (聚合物还包括异氯脈酸醋类的聚异氯酸醋化合物);各种类型的封端聚异氯酸醋化合物, 例如通过公知的封端剂封端的异氯酸醋缩二脈产品;具有脈二酬键(uretdione bond)作 为结构单元的自封端聚异氯酸醋化合物。 阳226] 硬化剂可W单独使用,也可W两种或多种组合使用。 阳227] 相对于热固性树脂的含量,硬化剂的含量优选为1重量%至30重量%,还优选为 3重量%至20重量%。
[0228] 在采用热固性树脂作为树脂包覆部分中的树脂的情况中,硬化剂的含量是相对于 忍和树脂包覆部分中的热固性树脂的总含量而言的。 悦29]-着色剂-
[0230] 着色剂的例子包括颜料。也可W将染料与颜料一起用作着色剂。 阳231] 颜料的例子包括:无机颜料,包括氧化铁(例如,红色髓石)、氧化铁、铁黄、氧化 锋、铅白、硫化锋、锋领白、氧化錬、钻蓝、炭黑;有机颜料,包括哇叮晚酬红、献菁蓝、献菁绿、 永固红、汉撒黄、阴丹±林蓝、耐晒亮红化rilliant化St scarlet)、苯并咪挫酬黄。 阳232] 此外,也可W使用亮色颜料作为颜料。亮色颜料的实例包括:金属粉末,包括珠光 颜料、侣粉、不诱钢粉;金属薄片;玻璃珠;玻璃鱗片;云母;W及薄片状氧化铁(MIO)。 阳233] 着色剂可W单独使用,也可W两种或多种组合使用。 阳234] 根据颜料的类型、W及涂膜所需的颜色、亮度和深度等来选择着色剂的含量。例 如,相对于忍和树脂包覆部分中的树脂的总含量,着色剂的含量优选为1重量%至70重 量%,还优选为2重量%至60重量%。 阳2对-其他添加剂- 阳236] 作为其他添加剂,可W采用粉末涂料中所用的各种类型的添加剂。具体而言,其他 添加剂的实例包括:表面调节剂(硅油,丙締酸系低聚物等),泡沫抑制剂(例如,苯偶姻、 苯偶姻衍生物),固化促进剂(胺化合物、咪挫化合物、阳离子聚合催化剂),增塑剂,电荷控 制剂,抗氧化剂,颜料分散剂,阻燃剂,W及流动性赋予剂。
[0237](树脂包覆部分)
[023引树脂包覆部分含有树脂。树脂包覆部分可W仅由树脂构成,也可W还包含其他添 加剂(针对忍所述的硬化剂、其他添加剂等)。但是,就进一步降低粉末颗粒的渗出运一点 来说,树脂包覆部分可仅由树脂构成。即使是在树脂包覆部分包含其他添加剂的情况中,相 对于树脂包覆部分的总含量,树脂也可占90重量%或更高(优选为95重量%或更高)。
[0239] 树脂包覆部分中的树脂可W为非固化性树脂,或者也可W为热固性树脂。但是,就 增强涂膜的固化密度(交联密度)来说,树脂包覆部分中的树脂可W为热固性树脂。在采 用热固性树脂作为树脂包覆部分中的树脂的情况中,作为热固性树脂,可W使用与忍中的 热固性树脂相同的树脂。特别是,即使在采用热固性树脂作为树脂包覆部分中的树脂的情 况中,热固性树脂也优选为选自由热固性(甲基)丙締酸系树脂和热固性聚醋树脂组成的 组中的至少一种。但是,树脂包覆部分中的热固性树脂可W与忍中的热固性树脂为同一种 类的,或者为不同于忍中的热固性树脂的树脂。
[0240] 在采用非固化性树脂作为树脂包覆部分中的树脂的情况中,作为非固化性树脂, 适合采用选自由丙締酸系树脂和聚醋树脂组成的组中的至少一种。 阳241] 就防止渗出而言,树脂包覆部分的包覆率优选为30%至100%,更优选为50%至 100%。 阳242] 树脂包覆部分的包覆率是通过XPS狂射线光电子能谱法)测量粉末颗粒表面上的 树脂包覆部分的包覆率所得到的值。 阳243] 具体而言,测量是通过W下方式进行的:采用巧化Ltd.生产的JPS-9000MX 分光计作为测量仪器,用1巧a源作为X射线源,并且将发射电流设定为30mA。
[0244] 在上述条件下得到图谱,对源自粉末颗粒表面的忍材料的成分W及源自树脂包覆 部分的材料的成分进行分峰,并确定粉末颗粒表面的树脂包覆部分的包覆率。在分峰过程 中,根据最小二乘法通过曲线拟合将所测的图谱分成各个成分。
[0245] 关于作为分峰基础的成分图谱,采用通过单独测量制备粉末颗粒所用的热固性树 月旨、硬化剂、颜料、添加剂、包覆用树脂而得到的图谱。由源自包覆用树脂的谱强度与由粉末 颗粒得到的全部谱强度的总和之比得到包覆率。 阳246] 就防止渗出而言,树脂包覆部分的厚度优选为0. 2 ym至4 ym,更优选为0. 3 ym至 Sum。 阳247] 树脂包覆部分的厚度是通过W下方法得到的值。将粉末颗粒嵌入环氧树脂等中, 用金刚石刀等切割所得物,由此制成薄片。用透射电子显微镜(TEM)等观察所述薄片,并拍 摄多个粉末颗粒的横截面图像。在粉末颗粒的横截面图像中,测量20个位置的树脂包覆部 分的厚度,并取其平均值。在透明粉末涂料等难W从横截面图像中观察出树脂包覆部分的 情况中,为了观察而进行染色,W便于测量。
[0248] (粉末颗粒的其他成分)
[0249] 粉末颗粒可包含二价或更高价态的金属离子(下文也简称为"金属离子")。金属 离子为粉末颗粒的忍和树脂包覆部分运两部分中的任意部分所包含的成分。当粉末颗粒 中包含二价或更高价态的金属离子时,在粉末颗粒中通过金属离子形成离子交联。例如,在 采用聚醋树脂作为忍中的热固性树脂和树脂包覆部分中的树脂的情况下,聚醋树脂中的簇 基或径基与金属离子相互作用,形成离子交联。由于所述的离子交联,能够防止粉末颗粒发 生渗出,所W容易增强储存性能。另外,在涂布粉末涂料之后进行固化的过程中,离子交联 受热而导致离子交联键断开。因此,粉末涂料的烙融粘度降低,所W容易形成平滑性高的涂 膜。 阳巧0] 金属离子的例子包括二价至四价的金属离子。具体而言,金属离子的例子包括选 自由侣离子、儀离子、铁离子、锋离子、W及巧离子组成的组中的至少一种金属离子。 阳巧1] 金属离子的供应源(作为粉末颗粒中的添加剂而包含的化合物)的例子包括:金 属盐、无机金属盐聚合物、金属络合物。例如,在粉末颗粒是通过聚集凝结法制备而成的情 况中,金属盐和无机金属盐聚合物被添加到粉末颗粒中作为聚集剂。 阳巧2] 金属盐的例子包括硫酸侣、氯化侣、氯化儀、硫酸儀、氯化亚铁、氯化锋、氯化巧、W 及硫酸巧。 阳巧3] 无机金属盐聚合物的例子包括聚氯化侣、聚氨氧化侣、聚硫酸铁、W及多硫化巧。 阳巧4] 金属络合物的例子包括氨基簇酸的金属盐。具体而言,金属络合物的例子包括基 于公知的馨合物的金属盐(例如,巧盐、儀盐、铁盐、侣盐),如乙二胺四乙酸、丙二胺四乙 酸、次氮基=乙酸、=亚乙基四胺六乙酸、二亚乙基=胺五乙酸。 阳巧5] 金属离子的供应源也可W纯粹地作为添加剂而加入,而不是为了用作聚集剂。 阳巧6] 随着金属离子的价态升高,更容易形成网状的离子交联,就涂膜的平滑性和粉末 涂料的储存性能来说,运是优选的。因此,作为金属离子,侣离子是优选的。目P,作为金属 离子的供应源,侣盐(例如,硫酸侣和氯化侣)、侣盐的聚合物(例如,聚氯化侣和聚氨氧化 侣)是优选的。另外,就涂膜的平滑性和粉末涂料的储存性能来说,在金属离子的供应源 中,无机金属盐聚合物比金属盐更为优选,即使是在金属离子的价态相同时也是如此。因 此,作为金属离子的供应源,侣盐的聚合物(例如,聚氯化侣和聚氨氧化侣)是优选的。 阳巧7] 就涂膜的平滑性和粉末涂料的储存性能来说,相对于粉末颗粒的总量,金属离子 的含量优选为0. 002重量%至0. 2重量%,更优选为0. 005重量%至0. 15重量%。 阳巧引当金属离子的含量等于或高于0. 002重量%时,通过金属离子形成适当的离子交 联,因此能够防止粉末颗粒发生渗出。所W,易于增强涂料的储存性能。另一方面,当金属离 子的含量等于或小于0. 2重量%时,能够防止由于金属离子而过度地形成离子交联,因此, 易于增强涂膜的平滑性。 阳259] 在此,在粉末颗粒是通过聚集凝结法制备而成的情况中,作为聚集剂加入的金属 离子的供应源(金属盐、金属盐聚合物)有助于控制粉末颗粒的粒度分布和形状。
[0260] 具体而言,较高价态的金属离子更适合于获得窄的粒度分布。另外,为了获得窄的 粒度分布,金属盐聚合物比金属盐更合适,即使是在金属离子的价态相同时也是如此。因 此,基于上述理由,作为金属离子的供应源,侣盐(例如,硫酸侣和氯化侣)、W及侣盐的聚 合物(例如,聚氯化侣和聚氨氧化侣)是优选的,并且侣盐的聚合物(例如,聚氯化侣和聚 氨氧化侣)是特别优选的。 阳%1] 当加入聚集剂使得金属离子的含量等于或高于0. 002重量%时,水性介质中的树 脂颗粒发生聚集,运有助于实现窄的粒度分布。另外,对于形成忍的聚集颗粒,进行形成树 脂包覆部分的树脂颗粒的聚集,运有助于实现在忍的整个表面上形成树脂包覆部分。另一 方面,当加入聚集剂使得金属离子的含量等于或小于0. 2重量%时,能够防止在聚集颗粒 中过度地形成离子交联。因此,当颗粒融合凝结时,所形成的粉末颗粒的形状有可能成为 球形。所W,基于上述理由,金属离子的含量优选为0. 002重量%至0. 2重量%,更优选为 0. 005重量%至0. 15重量%。 阳%2] 金属离子的含量是通过定量分析粉末颗粒的巧光X射线的强度而测定的。具体而 言,例如,首先,通过混合树脂和金属离子供应源来获得其中的金属离子具有已知浓度的树 脂混合物。将200mg的树脂混合物用直径为13mm的造粒机造粒,由此得到粒料样品。精确 称量粒料样品的质量,对粒料样品进行巧光X射线强度测量,由此得到峰强度。同样,对其 中所添加的金属离子供应源的量发生变化的粒料样品进行测量,并由测量结果建立校正曲 线。通过使用校正曲线,对作为测定对象的粉末颗粒中的金属离子的含量进行定量分析。 阳%3] 调节金属离子含量的方法的例子包括:1)调节所添加的金属离子供应源的量的 方法;2)在粉末颗粒是通过聚集凝结法制备而成的情况下,通过W下方式来调节金属离子 含量的方法:在聚集过程中,添加聚集剂(例如,金属盐或金属盐聚合物)作为金属盐供应 源,然后,在聚集过程结束时,加入馨合剂(例如,EDTA (乙二胺四乙酸)、DTPA (二亚乙基S 胺五乙酸)、NTA(次氮基=乙酸)),使得金属离子在馨合剂的作用下形成络合物,W及在随 后的洗涂过程等步骤中除去所形成的络合物盐。 阳264](外部添加剂)
[02化]外部添加剂防止产生粉末颗粒的聚集体,从而W少量材料形成平滑性高的涂膜。 外部添加剂的具体例子包括无机颗粒。无机颗粒的例子包括诸如Si化、Ti化、Alz化、化0、 化0、Sn〇2、Ce〇2、化2〇3、MgO、BaO、化0、KzO、化2〇、Z;r〇2、CaO ? Si〇2、KzO ? (Ti〇2)。、AI2O3 ? 2Si〇2、 CaC〇3、MgC〇3、BaS〇4、W及 M拆O4等颗粒。 阳266] 可W对作为外部添加剂的无机颗粒的表面进行疏水化处理。例如,疏水化处理可 W通过将无机颗粒浸入疏水化试剂等方式来实施。对疏水化试剂没有特别限定,其例子包 括硅烷偶联剂、硅油、铁酸醋偶联剂和侣偶联剂。该试剂可W单独使用,也可W两种或多种 组合使用。
[0267] 通常,相对于100重量份的无机颗粒,疏水化试剂的量例如为1重量份至10重量 份。
[0268] 相对于粉末颗粒的量,从外部添加的外部添加剂的量例如优选为0.0 l重量%至5 重量%,更优选为0.0 l重量%至2. 0重量%。 阳2例[制备粉末涂料的方法]
[0270] 接下来,将对制备根据本示例性实施方案的粉末涂料的方法进行说明。 阳271] 根据本示例性实施方案的粉末涂料是通过制备粉末颗粒、然后按需从外部向所述 粉末颗粒添加外部添加剂而获得的。 阳272] 粉末颗粒可通过干式制备法(例如,混炼粉碎法)和湿式制备法(例如,聚集凝结 法、悬浮聚合法、W及溶解悬浮法)中的任何方法制备而成。制备粉末颗粒的方法不用特别 局限于上述的制备方法,也可W采用公知的制备方法。 阳273] 在运些方法中,为了容易将体积粒度分布指数GSDv和平均圆形度控制在上文所 述的范围内,可W通过聚集凝结法来获得粉末颗粒。
[0274] 具体而言,可W通过W下工艺来制备粉末颗粒: 阳275] 在其中分散有包含热固性树脂的第一树脂颗粒、W及硬化剂的分散液中,使第一 树脂颗粒和硬化剂聚集,或者在其中分散有包含热固性树脂和硬化剂的复合颗粒的分散液 中,使复合颗粒聚集,从而形成第一聚集颗粒; 阳276]将其中分散有第一聚集颗粒的第一聚集颗粒分散液与其中分散有包含树脂的第 二树脂颗粒的第二树脂颗粒分散液混合,通过聚集使得第二树脂颗粒附着到第一聚集颗粒 的表面上,从而形成其中第二树脂颗粒附着到第一聚集颗粒表面上的第二聚集颗粒;W及 阳277] 加热其中分散有第二聚集颗粒的第二聚集颗粒分散液,使得第二聚集颗粒互相融 合凝结。
[0278] 另外,在通过聚集凝结法制备的粉末颗粒中,第一聚集颗粒融合凝结而成的部分 变成忍,附着到第一聚集颗粒的表面上的第二树脂颗粒融合凝结而成的部分变成树脂包覆 部分。
[0279] W下将对各个过程进行详细描述。 阳280] 在下面的描述中,对包含着色剂的粉末颗粒的制备方法进行说明。但是,着色剂是 按需包含的。 阳281]-制备各分散液的过程- 阳282]首先,制备聚集凝结法中所用的各种分散液。具体而言,制备其中分散有第一树脂 颗粒(其包含忍中的热固性树脂)的第一树脂颗粒分散液、其中分散有硬化剂的硬化剂分 散液、其中分散有着色剂的着色剂分散液、W及其中分散有第二树脂颗粒(其包含树脂包 覆部分中的树脂)的第二树脂颗粒分散液。 阳283]另外,作为第一树脂颗粒分散液和其中分散有硬化剂的硬化剂分散液的替代,审U 备其中分散有复合颗粒的复合颗粒分散液,该复合颗粒包含忍中的热固性树脂、W及硬化 剂。 阳284]另外,在制备各分散液的过程中,第一树脂颗粒、第二树脂颗粒和复合颗粒在描述 时被统称为"树脂颗粒"。 阳285]在此,例如,通过使用表面活性剂将树脂颗粒分散在分散介质中,由此制备得到树 脂颗粒分散。 阳286] 树脂颗粒分散液中所用的分散介质的例子包括水性介质。 阳287] 水性介质的例子包括:水,例如蒸馈水或离子交换水;W及醇。它们可W单独使 用,也可W两种或多种组合使用。 阳28引表面活性剂的例子包括:基于硫酸醋、横酸醋、憐酸醋、皂类等的阴离子表面活性 剂;基于胺、季锭盐等的阳离子表面活性剂;基于聚乙二醇、烷基酪环氧乙烧加成物、多元 醇等的非离子表面活性剂。其中,尤其是采用阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂。非 离子表面活性剂可W与阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂一起使用。 阳289] 表面活性剂可W单独使用,也可W两种或多种组合使用。 阳290] 关于树脂颗粒分散液,将树脂颗粒分散在分散介质中的方法的例子包括一般的分 散方法,例如旋转剪切匀化器、具有介质的球磨机、砂磨机和研磨机(dyno mill)。根据树脂 颗粒的类型,例如,可W使用相反转乳化法使树脂颗粒分散在树脂颗粒分散液中。 阳291] 相反转乳化法是运样的方法:将待分散的树脂溶解在可用来溶解该树脂的疏水性 有机溶剂中,向有机连续相(0相)中加入碱性基团W进行中和,向其中加入水性介质(W 相)使得树脂从W/0转变为0/W(所谓的相反转),从而形成不连续的相,运样,树脂就W颗 粒的形式分散在水性相中。 阳292] 作为制备树脂颗粒分散液的方法,具体而言,例如,在丙締酸系树脂颗粒分散液的 情况中,使原料单体在水性介质的水中乳化,向其中加入水溶性引发剂,在必要时,还加入 用于控制分子量的链转移剂,并且将所得物加热并进行乳液聚合,由此获得其中分散有丙 締酸系树脂颗粒的树脂颗粒分散体。
[0293] 在聚醋树脂颗粒分散液的情况中,将原料单体加热,溶解,并在减压下进行缩聚, 将得到的缩聚物加入到溶剂(例如,乙酸乙醋)中溶解,将得到的溶解物料进行揽拌,并向 其中加入弱碱性水溶液进行相反转乳化,从而获得其中分散有聚醋树脂颗粒的树脂颗粒分 散体。 阳294] 在获得复合颗粒分散液的情况中,将树脂和硬化剂混合并分散于分散介质中(例 如,通过相反转乳化等将其乳化),从而获得相应的复合颗粒分散液。 阳295] 分散于树脂颗粒分散液中的树脂颗粒的体积平均粒度例如可W为等于或小于 1^111,优选为0.01111]1至111111,更优选为0.08 111]1至0.811111,甚至更优选为0.1111]1至 0. 6 ym。 阳296] 关于树脂颗粒的体积平均粒度,基于使用激光衍射式粒度分布测定装置(例如, 册RIBA,Ltd.制造的LA-700)进行测量所得到的粒度分布,从直径较小的一侧开始W划分 出的粒度范围(通道)作出体积累积分布图。相对于全部颗粒,累积值达到50%时的粒度 被定义为体积平均粒径D50V。其他分散液中的颗粒的体积平均粒径按照相同的方式测定。 阳297] 树脂颗粒分散液中的树脂颗粒的含量例如优选为5重量%至50重量%,更优选为 10重量%至40重量%。 阳29引按照与树脂颗粒分散液相同的方式,例如,还制备硬化剂分散液、着色剂分散液、 复合颗粒分散液。目P,按照与树脂颗粒分散液中的体积平均粒度、分散介质、分散方法和树 脂颗粒的含量相同的方式,获得被分散于着色剂分散液中的着色剂颗粒、被分散于硬化剂 分散液中的硬化剂颗粒、W及被分散于复合颗粒分散液中的复合颗粒。 阳299]-形成第一聚集颗粒的过程- 阳300] 接下来,将第一树脂颗粒分散液、硬化剂分散液和着色剂分散液互相混合。 阳301] 在混合的分散液中,通过使第一树脂颗粒、硬化剂和着色剂发生异相聚集 (heteroaggregation),来形成第一聚集颗粒,其包含第一树脂颗粒、硬化剂和着色剂,并且 具有与目标粉末颗粒的直径相近的直径。 阳302] 具体而言,例如,将聚集剂加入混合的分散液中,将混合的分散液的抑调节为酸 性(例如抑为2-5),按需加入分散稳定剂,然后将所得物加热到第一树脂颗粒的玻璃化转 变溫度的溫度(具体而言,例如,低于第一树脂颗粒的玻璃化转变溫度30°C至低于第一树 脂颗粒的玻璃化转变溫度l〇°C ),W使分散在混合的分散液中的颗粒聚集,从而形成第一 聚集颗粒。 阳303] 可供替代的是,在形成第一聚集颗粒的过程中,可W将复合颗粒分散液(其包含 热固性树脂和硬化剂)和着色剂分散液互相混合,W使混合的分散液中的复合颗粒和着色 剂发生异相聚集,从而形成第一聚集颗粒。 阳304] 在形成第一聚集颗粒的过程中,例如,在用旋转剪切匀化器揽拌混合的分散液、在 室溫(例如25°C )下加入聚集剂、将混合的分散液的抑调节为酸性(例如抑为2-5)、W 及按需加入分散稳定剂之后,可进行加热。 阳305] 聚集剂的例子包括:极性与加入混合的分散液中作为分散剂的表面活性剂的极性 相反的表面活性剂,金属盐,金属盐聚合物,W及金属络合物。在使用金属络合物作为聚集 剂的情况中,表面活性剂的用量减少,因此增强了带电特性。 阳306] 在聚集结束后,可按需使用与金属离子形成络合物或类似结合方式的添加剂。作 为添加剂,适合使用馨合剂。在过量加入聚集剂的情况中,通过添加馨合剂能够实现对粉末 颗粒中的金属离子含量的调节。 阳307] 在此,作为聚集剂的金属盐、金属盐聚合物、金属络合物被用作金属离子的供应 源。其例子如上文所述。 阳30引作为馨合剂,可W使用含水的馨合剂。具体而言,馨合剂的实例包括:径基簇酸,如 酒石酸、巧樣酸、W及葡糖酸;亚氨基二乙酸(IDA);次氮基S乙酸(NTA) 及乙二胺四乙 酸巧DTA)。 阳309] 相对于100重量份的树脂颗粒,馨合剂的添加量例如可W为0.0 l重量份至5. 0重 量份,优选为等于或高于0. 1重量份且小于3. 0重量份。
[0310]-形成第二聚集颗粒的过程- 阳311] 接下来,将第一聚集颗粒分散液(其中分散有所得的第一聚集颗粒)与第二树脂 颗粒分散液互相混合。
[0312] 第二树脂颗粒可W与第一树脂颗粒为同样的种类,或者也可W为不同的种类。 阳313]另外,通过聚集使得在混合的分散液(其中分散有第一聚集颗粒和第二树脂颗 粒)中的第二树脂颗粒附着到第一聚集颗粒的表面上,从而形成其中第二树脂颗粒附着到 第一聚集颗粒表面上的第二聚集颗粒。
[0314] 具体而言,例如,在形成第一聚集颗粒的过程中,当第一聚集颗粒达到所需的粒度 时,将第二树脂颗粒分散液与第一聚集颗粒分散液混合,W及在等于或小于第二树脂颗粒 的玻璃化转变溫度的溫度下对混合的分散液进行加热。
[0315]另外,通过将混合的分散液的抑调节到例如6. 5-8. 5的范围内,使得聚集过程停 止。 阳316]由此得到了经过聚集使得第二树脂颗粒附着于第一聚集颗粒的表面上的第二聚 集颗粒。 阳317]-融合凝结过程-
[0318] 接下来,将其中分散有第二聚集颗粒的第二聚集颗粒分散液在等于或高于第一和 第二树脂颗粒的玻璃化转变溫度的溫度(例如等于或高于比第一和第二树脂颗粒的玻璃 化转变溫度高10-30°C的溫度)下加热,使得第二聚集颗粒融合凝结,从而形成粉末颗粒。
[0319] 通过上述过程得到粉末颗粒。 阳320] 在此,在融合凝结过程结束后,使分散液中形成的粉末颗粒经历公知的洗涂过程、 固液分离过程、W及干燥过程,从而得到干燥状态的粉末颗粒。 阳321] 作为洗涂过程,就带电性能而言,可W用离子交换水来充分地进行置换洗涂。此 夕F,虽然对固液分离过程没有特别的限制,但是就生产能力来说,可实施抽吸过滤、加压过 滤等。另外,虽然对干燥过程的方法没有特别的限制,但是就生产能力来说,可实施冷冻干 燥、闪蒸干燥、流化干燥、振动流化干燥等。 阳322] 根据本示例性实施方案的粉末涂料是通过(例如)按需向所得的干燥状态的粉 末颗粒中添加和混合外部添加剂的方式制备而成的。例如,可W通过V型混合机、亨舍尔 化enschel)混合机、罗地格(L6dige)混合机来进行混合。此外,如果需要,可W通过使用 振动筛分机、风力分级器等除去调色剂粗颗粒。 阳323] W下将对试验例进行说明,运些试验例证明了根据本示例性实施方案的粉末涂料 的效果。根据本示例性实施方案的粉末涂料不局限于运些试验例。在下面的描述中,除非 另有说明,否则"份"和"% "都是基于质量而言的。
[0324] <制备着色剂分散液〉
[0325] (制备着色剂分散液(Cl)) 阳326]青色颜料(C. I.颜料蓝 15:3,Dainichiseika Color&Chemicals Mfg. Co. , Ltd.出 品(铜献菁)):100重量份 阳327] 阴离子表面活性剂值ai-ichi Kogyo Seiyaku Co. , Ltd. :Neogen服):15重量份
[0328] 离子交换水:450重量份 阳329] 使用高压冲击式分散机ULTIMIZER(町P30006, Sugino Machine Limited公司出 品)将上述成分混合、溶解、分散达1小时,由此制备得到其中分散有青色颜料的着色剂分 散液。着色剂分散液中的青色颜料的体积平均粒度为0. 13 y m,着色剂分散液的固体含量为 25%。
[0330](制备着色剂分散液(Ml)) 阳331] 按照与着色剂分散液(Cl)相同的方法制备着色剂分散液(M1),不同之处在 于将青色颜料换成品红颜料(哇日丫晚酬颜料:化romofine品红6887,化inichise化a Color&Chemicals Mfg. Co. ,Ltd.出品)。着色剂分散液中的品红颜料的体积平均粒度为 0. 14 ym,着色剂分散液的固体含量为25%。 阳332](制备着色剂分散液(M2)) 阳333] 按照与着色剂分散液(Cl)相同的方法制备着色剂分散液(M2),不同之处在于将 青色颜料换成品红颜料(Fastogen Super Red7100Y-E,DIC Coloration出品)。着色剂 分散液中的品红颜料的体积平均粒度为0. Hy m,着色剂分散液的固体含量为25%。
[0334] (制备着色剂分散液灯1))
[0335] 按照与着色剂分散液(Cl)相同的方法制备着色剂分散液(Yl),不同之处在于将 青色颜料换成黄色颜料(Paliotol Yellow D 1155,BASF Company Ltd.出品)。着色剂分 散液中的黄色颜料的体积平均粒度为0. 13 ym,着色剂分散液的固体含量为25%。
[0336] (制备着色剂分散液化1)) 阳337] 按照与着色剂分散液(Cl)相同的方法制备着色剂分散液化1),不同之处在于将 青色颜料换成黑色颜料巧eagal 330,C油Ot Co巧oration出品)。着色剂分散液中的黑色 颜料的体积平均粒度为0. 11 ym,着色剂分散液的固体含量为25%。 阳扣引(制备着色剂分散液(Wl))
[0339] 氧化铁(A-220, Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.出品):100 重量份
[0340] 阴离子表面活性剂值ai-ichi Kogyo Seiyaku Co. , Ltd.公司:Neogen 服):15 重 量份 阳341] 离子交换水:400重量份 阳34引 使用高压冲击式分散机ULTIMIZER(町P30006, Sugino Machine Limited公司出 品)将上述成分混合、溶解、分散达3小时,由此制备得到其中分散有氧化铁的着色剂分散 液。通过使用激光衍射式粒度测量仪进行测定,着色剂分散液中的氧化铁的体积平均粒度 为0. 25 ym,着色剂分散液的固体含量为25%。
[0343] <试验例1 :由丙締酸系树脂制备的透明的粉末涂料(PCAl)〉
[0344] (制备热固性丙締酸系树脂颗粒分散液(Al)) 阳345] 苯乙締:160重量份
[0346] 甲基丙締酸甲醋:200重量份
[0347] 丙締酸正下醋:140重量份 阳348] 丙締酸:12重量份 阳349] 甲基丙締酸缩水甘油醋:100重量份 阳350] 十二烧硫醇:12重量份 阳35U 将上述成分混合、溶解,制得单体溶液A。 阳352] 另一方面,将12重量份的阴离子表面活性剂值0WFAX,Dow化emical Company出 品)溶解于280重量份的离子交换水中,将单体溶液A加入其中,将所得物在烧瓶中分散和 乳化,由此得到溶液(单体乳化液A)。 阳353] 接下来,将1重量份的阴离子表面活性剂值0WFAX,Dow化emical Company出品) 溶解于555重量份的离子交换水中,将所得物置于聚合烧瓶中。之后,将聚合烧瓶气密性密 封,提供回流管,并向其中注入氮气。在缓慢揽拌所得物的同时,通过水浴将聚合烧瓶加热 到75 °C并保持在该溫度。 阳354] 在运种状态下,用计量累滴加将9重量份的过硫酸锭溶于43重量份的离子交换水 所得的溶液20分钟,再将单体乳化液A通过计量累滴加200分钟。在滴加结束后,将聚合 烧瓶在75°C下保持3小时,同时缓慢揽拌所得物,聚合反应结束,得到了阴离子型热固性丙 締酸系树脂颗粒分散液(Al),其固含量为42%。 阳355]阴离子型热固性丙締酸系树脂颗粒分散液(Al)中所含有的热固性丙締酸系树脂 颗粒的体积平均粒度为220nm,其玻璃化转变溫度为55°C,其重均分子量为24, 000。
[0356](制备硬化剂分散液值1)) 阳357] 十二烧二酸:50重量份 阳娜]苯偶姻:1重量份 阳359] 丙締酸系低聚物(Acronal 4F,BASF Company Ltd.公司):1重量份 阳36〇] 阴离子表面活性剂值0WFAX,Dow Qiemical Company出品):5重量份 阳361 ] 离子交换水:200重量份 阳362] 将上述成分置于压力容器中在140°C下加热,并使用均化器扣LTRA-TURRAX巧0, IKA Coloration出品)进行分散,然后通过Manton-Gaulin高压均化器(Manton-Gaulin Manufac化ring Co.,Inc.公司)对所得物进行分散处理,制备得到其中分散有硬化剂和其 他添加剂的硬化剂分散液值1)(硬化剂浓度为23% ),硬化剂的平均粒度为0. 24 ym。 阳363](制备透明的粉末涂料(PCAl)) 阳364]-聚集过程" 阳3化]热固性丙締酸系树脂颗粒分散液(Al) :200重量份(树脂含量为84重量份)
[0366] 硬化剂分散液值1) :91重量份(硬化剂含量为21重量份)
[0367] 10 %的聚氯化侣:1重量份
[0368] 在不诱钢圆底烧瓶中,用均化器扣LTRA-TURRAX巧0, IKA Co巧oration出品)将 上述成分充分混合、分散,在加热油浴中、在对烧瓶进行揽拌的条件下将其加热到48°C,并 在48°C下保持60分钟。之后,加入68重量份(树脂含量为28. 56重量份)的热固性丙締 酸系树脂颗粒分散液(Al),并缓慢揽拌所得物。 阳369]-融合凝结过程-
[0370] 之后,使用0. 5mol/L的氨氧化钢水溶液将烧瓶中的溶液的抑调节到5. 0,然后在 持续揽拌的条件下将所得的液体加热到95°C。在最终将烧瓶中的溶液加热到85°C后,在该 状态下保持4小时。在溫度保持为85°C时,溶液的抑约为4. 0。 阳371]-过滤、洗涂、W及干燥过程- 阳372] 在反应结束后,将烧瓶中的溶液冷却、过滤,得到固体。接下来,用离子交换水充分 洗涂所得的固体,然后通过吸滤器吸滤(Nutsche suction filtration)进行固液分离,从 而再次得到固体。 阳373] 接下来,将所得固体再分散于3升4(TC的离子交换水中,并W 3(K)rpm的转速揽拌 和洗涂15分钟。将该洗涂操作重复5次,并将通过吸滤器吸滤进行固液分离所得的固体真 空干燥12小时。之后,将0. 5重量份的疏水性二氧化娃颗粒(一次粒度为16nm)添加到 100重量份的所述固体中作为外部添加剂,由此得到由丙締酸系树脂制备的透明的粉末涂 料(PCAl)。 阳374] 透明粉末涂料的粉末颗粒的体积平均粒度D50V为5. 9 y m,体积平均粒度分布指 数GSDv为1.20,平均圆形度为0.99。
[03巧]将透明的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割所得物,并且用透射电子 显微镜观察颗粒的横截面图像。结果确认,粉末颗粒的表面被树脂包覆部分所覆盖。
[0376] 另外,透明粉末涂料的粉末颗粒中的侣离子含量为0. 08重量%。 阳377] <试验例2 :由聚醋树脂制备的着色的粉末涂料(PCEl)〉
[0378](制备热固性聚醋树脂(PESl)) 阳379] 将具有下列组成的原料加入装有揽拌器、溫度计、氮气入口和精馈器的反应容器 中,通过在氮气气氛下揽拌原料、同时将原料的溫度升高到240°C,从而进行缩聚反应。 阳38〇] 对苯二甲酸:742重量份(IOOmol % ) 阳381] 新戊二醇:312重量份(62mol% ) 阳382] 乙二醇:59. 4重量份(20mol % ) 阳38引甘油:90重量份(18mol% ) 阳384] 二正下基氧化锡:0. 5重量份
[0385] 在所得的热固性聚醋树脂中,玻璃化转变溫度为55。酸值(Av)为Smg KOH/g,径 值(OHv)为70mg KOH/g,重均分子量为26, 000,数均分子量为8000。
[0386] (制备复合颗粒分散液巧1)) 阳387] 在水循环恒溫浴中,将带夹套的3升反应容器度J-30N,Tokyo化kakikai Co. ,Ltd.出品)保持在40°C,该反应容器配置有冷凝器、溫度计、水滴加装置和错式揽拌 奖,将由180重量份乙酸乙醋和80重量份异丙醇形成的混合溶剂加入到反应容器中,并将 如下组成的物料加入所得物中。
[0388] 热固性聚醋树脂(PESl) :240重量份 阳389] 封端的异氯酸醋硬化剂VESTAG0N B 1530巧vonik Japan Co. , Ltd.出品):60重 量份 阳390] 苯偶姻:3重量份 阳3W] 丙締酸系低聚物(Acronal 4F,BASF Company Ltd.公司):3重量份 阳392] 在加入物料后,使用S合一电动机(t虹ee-one motor) W 15化pm的转速将所得物 揽拌溶解,从而获得油相。向被揽拌的油相中滴加1重量份的10重量%的氨水溶液和47 重量份的5重量%的氨氧化钢水溶液,滴加5分钟,并混合10分钟。然后,W每分钟5重量 份的速度滴加900重量份的离子交换水W发生相反转,从而获得乳化液。 阳393] 将800重量份所得的乳化液和700重量份的离子交换水加入2升的茄形烧瓶中, 并将所得物置于蒸发器(Tokyo R化aldkai Co. ,Ltd.出品)中,该蒸发器配置有经由球形 集液器(trap balls)相连的真空控制单元。在旋转该茄形烧瓶的同时,将所得物用热水浴 在60°C下加热并减压至7kPa,当屯、爆沸,由此从该所得物中除去溶剂。当溶剂收集量变为 1100重量份时,将压力恢复到常压,并将茄形烧瓶进行水冷却,从而获得分散液。在所获得 的分散液中没有溶剂的气味。在该分散液中,含有热固性聚醋树脂和硬化剂的复合颗粒的 体积平均粒度为150纳米。 阳394] 然后,相对于分散液中的树脂成分,加入2重量% ( W有效成分计)的阴离子表面 活性剂值OWFAX 2A1,Dow化emical Company出品,有效成分的量为45重量% )并混合,添 加离子交换水将其固体浓度调节至20重量%。将所得物作为含有聚醋树脂和硬化剂的复 合颗粒分散液巧1)使用。
[0395] (制备热固性聚醋树脂颗粒分散液巧2))
[0396] 在与制备复合颗粒分散液巧1)相同的条件下制备得到热固性聚醋树脂颗粒分散 液巧2),不同之处在于,使用了 300重量份的热固性聚醋树脂(PESl),并且没有添加封端的 异氯酸醋硬化剂、苯偶姻、和丙締酸系低聚物。
[0397](制备着色的粉末涂料(PCEl)) 阳39引-聚集过程-
[0399] 复合颗粒分散液巧1) :325重量份(固体含量为65重量份)
[0400] 着色剂分散液(Cl) :3重量份(固体含量为0. 75重量份)
[0401] 着色剂分散液(Wl) : 150重量份(固体含量为37. 5重量份)
[0402] 在不诱钢圆底烧瓶中,用均化器扣LTRA-TURRAX巧0, IKA Co巧oration出品)将 上述成分充分混合、分散。接下来,使用1.0%的硝酸水溶液将所得物的抑调节到2.5。将 0. 50重量份的10 %的聚氯化侣水溶液添加到其中,并用化TRA-TURRAX继续进行分散操作。
[0403] 安装揽拌器和加热罩,将所得物的溫度升到50°C,同时适当地调节揽拌器的旋转 频率,W便充分地揽拌浆液。在将所得物于50°C下保持15分钟后,缓慢加入100重量份的 热固性聚醋树脂分散液巧2),所得物的体积平均粒度变为5. 5 ym。
[0404] -融合凝结过程-
[0405] 在加完物料后,将所得物保持30分钟,并使用5 %的氨氧化钢水溶液将其抑调节 至6.0。之后,将其溫度升到85°C并保持2小时。通过光学显微镜观察到大体上为球形化 的颗粒。
[0406] -过滤、洗涂、W及干燥过程-
[0407] 在反应结束后,将烧瓶中的溶液冷却、过滤,得到固体。接下来,用离子交换水充分 洗涂所得的固体,然后通过吸滤器吸滤进行固液分离,从而再次得到固体。
[040引接下来,将所得固体再分散于3升4(TC的离子交换水中,并W 3(K)rpm的转速揽拌 和洗涂15分钟。将该洗涂操作重复5次,并将通过吸滤器吸滤进行固液分离所得的固体 真空干燥12小时。之后,将0. 5重量份的疏水性二氧化娃颗粒(一次粒度为16nm)添加 到 100重量份的所述固体中作为外部添加剂,由此得到由聚醋树脂制备的着色的粉末涂料 (PCEl)。
[0409] 着色的粉末涂料的粉末颗粒的体积平均粒度D50V为6. 5 y m,体积平均粒度分布 指数GSDv为1. 24,平均圆形度为0. 98。
[0410] 将着色的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割所得物,并且用透射电子 显微镜观察颗粒的横截面图像。结果确认,粉末颗粒的表面被树脂包覆部分所覆盖。
[0411] 另外,着色的粉末涂料(其粉末颗粒)中的侣离子含量为0. 1重量%。 阳41引 < 试验例3 :由聚醋制备的着色的粉末涂料(PCE。〉
[0413] 在与试验例2相同的条件下得到由聚醋树脂制备的着色的粉末涂料(PCE2),不同 之处在于,在加入100重量份的热固性聚醋树脂颗粒分散液巧2)之后,加入40重量份的 10%NTA(次氮基S乙酸)金属盐水溶液(CHELEST 70,Chelest Co. ,Ltd.出品),然后用 5 %的氨氧化钢水溶液将其pH调节到6. 0。
[0414] 着色的粉末涂料的粉末颗粒的体积平均粒度D50V为6. 8 ym,体积平均粒度分布 指数GSDv为1. 22,平均圆形度为0. 99。
[0415] 将着色的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割所得物,并且用透射电子 显微镜观察颗粒的横截面图像。结果确认,粉末颗粒的表面被树脂包覆部分所覆盖。
[0416] 着色的粉末涂料(其粉末颗粒)中的侣离子含量为0.005重量%。
[0417] <试验例4 :由丙締酸系树脂制备的透明的粉末涂料(PCA。〉
[0418] 在与试验例1相同的条件下得到由丙締酸系树脂制备的透明的粉末涂料(PCA2), 不同之处在于,在聚集过程中,将1重量份的10%的聚氯化侣换成4重量份的5%的氯化 儀。
[0419] 透明粉末涂料的粉末颗粒的体积平均粒度D50V为7. 0 ym,体积平均粒度分布指 数GSDv为1.35,平均圆形度为0.97。
[0420] 将透明的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割所得物,并且用透射电子 显微镜观察颗粒的横截面图像。结果确认,粉末颗粒的表面被树脂包覆部分所覆盖。
[0421] 透明的粉末涂料(其粉末颗粒)中的儀离子含量为0. 17重量%。 阳42引 < 试验例5 :由丙締酸系树脂制备的着色的粉末涂料(PCA3)〉
[0423] (制备热固性丙締酸系树脂颗粒分散液(A2))
[0424] 苯乙締 :60重量份
[0425] 甲基丙締酸甲醋:240重量份
[0426] 甲基丙締酸径乙醋:50重量份
[0427] 丙締酸簇乙醋:18重量份
[0428] 甲基丙締酸缩水甘油醋:260重量份
[0429] 十二烧硫醇:8重量份
[0430] 将上述成分混合、溶解,制得单体溶液A。
[0431] 另一方面,将12重量份的阴离子表面活性剂值0WFAX,Dow化emical Company出 品)溶解于280重量份的离子交换水中,将单体溶液A加入其中,将所得物在烧瓶中分散和 乳化,由此得到溶液(单体乳化液A)。
[0432] 接下来,将1重量份的阴离子表面活性剂值0WFAX,Dow化emical Company出品) 溶解于555重量份的离子交换水中,将所得物置于聚合烧瓶中。之后,将聚合烧瓶气密性密 封,提供回流管,并向其中注入氮气。在缓慢揽拌所得物的同时,通过水浴将聚合烧瓶加热 到75 °C并保持在该溫度。
[0433] 在运种状态下,用计量累滴加将9重量份的过硫酸锭溶于43重量份的离子交换水 所得的溶液20分钟,再将单体乳化液A通过计量累滴加200分钟。在滴加结束后,将聚合 烧瓶在75°C下保持3小时,同时缓慢揽拌所得物,聚合反应结束,得到了阴离子型热固性丙 締酸系树脂颗粒分散液(A2),其固含量为42%。
[0434] 阴离子型热固性丙締酸系树脂颗粒分散液(A2)中所含的热固性丙締酸系树脂颗 粒的体积平均粒度为200nm,玻璃化转变溫度为65°C,重均分子量为31,000。
[0435] (制备着色的粉末涂料(PCA3))
[0436] -聚集过程-
[0437] 热固性丙締酸系树脂颗粒分散液(粉末涂料):155重量份(固体含量为65重量 份)
[0438] 着色剂分散液(Cl) :3重量份(固体含量为0. 75重量份)
[0439] 着色剂分散液(Wl) : 150重量份(固体含量为37. 5重量份)
[0440] 在不诱钢圆底烧瓶中,用均化器扣LTRA-TURRAX巧0, IKA Co巧oration出品)将 上述成分充分混合、分散。接下来,使用1.0%的硝酸水溶液将所得物的抑调节到2.5。将 0. 70重量份的10 %的聚氯化侣水溶液添加到其中,并用化TRA-TURRAX继续进行分散操作。 [0441] 安装揽拌器和加热罩,将所得物的溫度升到60°C,同时适当地调节揽拌器的旋转 频率,W便充分地揽拌浆液。在将所得物于6(TC下保持15分钟后,缓慢加入100重量份的 热固性丙締酸系树脂分散液(A2),所得物的体积平均粒度变为9. 5 ym。 阳44引-融合凝结过程-
[0443] 在加完物料后,将所得物保持30分钟,并使用5 %的氨氧化钢水溶液将其抑调节 至5.0。之后,将其溫度升到90°C并保持2小时。通过光学显微镜观察到大体上为球形化 的颗粒。
[0444] -过滤、洗涂、W及干燥过程-
[0445] 在反应结束后,将烧瓶中的溶液冷却、过滤,得到固体。接下来,用离子交换水充分 洗涂所得的固体,然后通过吸滤器吸滤进行固液分离,从而再次得到固体。
[0446] 接下来,将所得固体再分散于3升4(TC的离子交换水中,并W 3(K)rpm的转速揽拌 和洗涂15分钟。将该洗涂操作重复5次,并将通过吸滤器吸滤进行固液分离所得的固体真 空干燥12小时。之后,将0. 5重量份的疏水性二氧化娃(一次粒度为16nm)添加到100重 量份的所述固体中,由此得到由丙締酸系树脂制备的着色的粉末涂料(PCA3)。
[0447] 着色的粉末涂料的粉末颗粒的体积平均粒度D50v为13. 5 y m,体积平均粒度分布 指数GSDv为1. 23,平均圆形度为0. 98。
[0448] 将着色的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割所得物,并且用透射电子 显微镜观察颗粒的横截面图像。结果确认,粉末颗粒的表面被树脂包覆部分所覆盖。
[0449] 另外,着色的粉末涂料(其粉末颗粒)中的侣离子含量为0.03重量%。
[0450] <试验例6 :由聚醋树脂制备的着色的粉末涂料(PCE^〉 阳4川(制备热固性聚醋树脂(PES2))
[0452] 将具有下列组成的原料加入装有揽拌器、溫度计、氮气入口和精馈器的反应容器 中,通过在氮气气氛下揽拌原料、同时将原料的溫度升高到240°C,从而进行缩聚反应。
[0453] 对苯二甲酸:伯4重量份(7〇mo 1 % )
[0454] 间苯二甲酸:212重量份(3〇mo 1 % )
[0455] 新戊二醇:421 重量份(88mol% )
[0456] 乙二醇:28 重量份(lOmol % )
[0457] S径甲基乙烧:11重量份(2mol% ) 阳45引二正下基氧化锡:0. 5重量份
[0459] 在所得的热固性聚醋树脂中,玻璃化转变溫度为60°C,酸值(Av)为7mg KOH/g,径 值(OHv)为35mg KOH/g,重均分子量为22, 000,数均分子量为7000。
[0460] (制备复合颗粒分散液巧3))
[0461] 在水循环恒溫浴中,将带夹套的3升反应容器度J-30N,Tokyo化kakikai Co. ,Ltd.出品)保持在40°C,该反应容器配置有冷凝器、溫度计、水滴加装置和错式揽拌 奖,将由180重量份乙酸乙醋和80重量份异丙醇形成的混合溶剂加入到反应容器中,并将 如下组成的物料加入所得物中。
[0462] 热固性聚醋树脂(PES2) :240重量份
[0463] 封端的异氯酸醋硬化剂VESTAGON B 1530巧vonik Japan Co. , Ltd.出品):60重 量份 阳464] 苯偶姻:3重量份 阳4化]丙締酸系低聚物(Acronal 4F,BASF Company Ltd.公司):3重量份
[0466] 在加入物料后,使用S合一电动机W 15化pm的转速将所得物揽拌溶解,从而获得 油相。向被揽拌的油相中滴加1重量份的10重量%的氨水溶液和47重量份的5重量%的 氨氧化钢水溶液,滴加5分钟,并混合10分钟。然后,W每分钟5重量份的速度滴加900重 量份的离子交换水W发生相反转,从而获得乳化液。
[0467] 将800重量份所得的乳化液和700重量份的离子交换水加入2升的茄形烧瓶中, 并将所得物置于蒸发器(Tokyo R化aldkai Co. ,Ltd.出品)中,该蒸发器配置有经由球形 集液器相连的真空控制单元。在旋转该茄形烧瓶的同时,将所得物用热水浴在60°C下加热 并减压至7kPa,当屯、爆沸,由此从该所得物中除去溶剂。当溶剂收集量变为1100重量份时, 将压力恢复到常压,并将茄形烧瓶进行水冷却,从而获得分散液。在所获得的分散液中没有 溶剂的气味。在该分散液中,含有热固性聚醋树脂和硬化剂的复合颗粒的体积平均粒度为 160纳米。
[0468] 然后,相对于分散液中的树脂成分,加入2重量% ( W有效成分计)的阴离子表面 活性剂值OWFAX 2A1,Dow化emical Company出品,有效成分的量为45重量% )并混合, 添加离子交换水将其固体浓度调节至20重量%。将所得物作为含有聚醋树脂和硬化剂的 复合颗粒分散液巧3)使用。
[04例(制备热固性聚醋树脂颗粒分散液巧。)
[0470] 在与制备复合颗粒分散液巧1)相同的条件下制备得到热固性聚醋树脂颗粒分散 液巧4),不同之处在于,使用300重量份的热固性聚醋树脂(PES2),并且没有添加封端的异 氯酸醋硬化剂、苯偶姻、丙締酸系低聚物。
[0471] (制备着色的粉末涂料(PCE3)) 阳47引-聚集过程-
[0473] 复合颗粒分散液巧3) :325重量份(固体含量为65重量份)
[0474] 着色剂分散液(Cl) :3重量份(固体含量为0. 75重量份) 阳4巧]着色剂分散液(Wl) : 150重量份(固体含量为37. 5重量份)
[0476] 在不诱钢圆底烧瓶中,用均化器扣LTRA-TURRAX巧0, IKA Co巧oration出品)将 上述成分充分混合、分散。接下来,使用1.0%的硝酸水溶液将所得物的抑调节到2.5。将 0. 50重量份的10%的聚氯化侣水溶液添加到其中,并用化TRA-TURRAX继续进行分散操作。
[0477] 安装揽拌器和加热罩,将所得物的溫度升到4(TC,同时适当地调节揽拌器的旋转 频率,W便充分地揽拌浆液。在将所得物于40°C下保持15分钟后,缓慢加入100重量份的 热固性聚醋树脂分散液巧4),所得物的体积平均粒度变为3. 5 ym。
[0478] -融合凝结过程-
[0479] 在加完物料后,将所得物保持30分钟,并使用5 %的氨氧化钢水溶液将其抑调节 至6.0。之后,将其溫度升到85°C并保持2小时。通过光学显微镜观察到大体上为球形化 的颗粒。
[0480] -过滤、洗涂、W及干燥过程-
[0481] 在反应结束后,将烧瓶中的溶液冷却、过滤,得到固体。接下来,用离子交换水充分 洗涂所得的固体,然后通过吸滤器吸滤进行固液分离,从而再次得到固体。
[0482] 接下来,将所得固体再分散于3升4(TC的离子交换水中,并W 3(K)rpm的转速揽拌 和洗涂15分钟。将该洗涂操作重复5次,并将通过吸滤器吸滤进行固液分离所得的固体真 空干燥12小时。之后,将0. 5重量份的疏水性二氧化娃(一次粒度为16nm)添加到100重 量份的所述固体中,由此得到由聚醋树脂制备的着色的粉末涂料(PCE3)。
[0483] 着色的粉末涂料的粉末颗粒的体积平均粒度D50v为4. 5 y m,体积平均粒度分布 指数GSDv为1. 23,平均圆形度为0. 99。
[0484] 将着色的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割所得物,并且用透射电子 显微镜观察颗粒的横截面图像。结果确认,粉末颗粒的表面被树脂包覆部分所覆盖。
[0485] 另外,着色的粉末涂料(其粉末颗粒)中的侣离子含量为0.02重量%。
[0486] <对比试验例1 :由聚醋树脂制备的着色的粉末涂料(PCEXl)〉
[0487] 在与试验例2相同的条件下得到由聚醋树脂制备的着色的粉末涂料(PCEX1),不 同之处在于,使用了 400重量份的复合颗粒分散液巧1),并且不添加100重量份的热固性聚 醋树脂颗粒分散液巧2)。 阳48引着色的粉末涂料的粉末颗粒的体积平均粒度D50V为7. 5 y m,体积平均粒度分布 指数GSDv为1. 40,平均圆形度为0. 98。
[0489] 将着色的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割所得物,并且用透射电子 显微镜观察颗粒的横截面图像。结果确认,粉末颗粒的表面未覆盖树脂包覆部分,而是添加 剂(认为是硬化剂)暴露在粉末颗粒的表面上。
[0490] 着色的粉末涂料(其粉末颗粒)中的侣离子含量为0.07重量%。
[0491] <对比试验例2 :由丙締酸系树脂制备的透明的粉末涂料(PCAXl)〉
[0492] 在与试验例1相同的条件下得到由丙締酸系树脂制备的透明的粉末涂料 (PCAXl),不同之处在于,将聚氯化侣的含量减为0. 1重量份,在融合凝结过程中加入40重 量份的10% NTA(次氮基S乙酸)金属盐水溶液(CHELEST 70, Chelest Co.,Ltd.出品), 然后用5 %的氨氧化钢水溶液将其抑调节到6. 0。
[0493] 透明粉末涂料的粉末颗粒的体积平均粒度D50v为9. 0 y m,体积平均粒度分布指 数GSDv为1.53,平均圆形度为0.99。
[0494] 将透明的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割所得物,并且用透射电子 显微镜观察颗粒的横截面图像。结果确认,粉末颗粒的表面被树脂包覆部分所覆盖。
[0495] 另外,透明粉末涂料的粉末颗粒中的侣离子含量为0.0 Ol重量%。
[0496] <对比试验例3 :由丙締酸系树脂制备的透明的粉末涂料(PCAX2)〉
[0497] 在与试验例1相同的条件下得到由丙締酸系树脂制备的透明的粉末涂料 (PCAX2),不同之处在于,将聚氯化侣的含量提高到3重量份。 阳49引透明粉末涂料的粉末颗粒的体积平均粒度D50v为8. 2 y m,体积平均粒度分布指 数GSDv为1.30,平均圆形度为0.95。
[0499] 将透明的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割所得物,并且用透射电子 显微镜观察颗粒的横截面图像。结果确认,粉末颗粒的表面被树脂包覆部分所覆盖。
[0500] 另外,透明粉末涂料的粉末颗粒中的侣离子含量为0. 25重量%。 阳加^ <对比试验例4 :由聚醋树脂制备的着色的粉末涂料(PCEX。〉
[0502] 在与试验例6相同的条件下得到由聚醋树脂制备的着色的粉末涂料(PCEX2),不 同之处在于,将聚氯化侣的含量减到0. 2重量份,在融合凝结过程中加入40重量份的10% NTA(次氮基S乙酸)金属盐水溶液(CHELEST 70,Chelest Co. ,Ltd.出品),然后使用5% 的氨氧化钢水溶液将其抑调节到6. 0。着色的粉末涂料的粉末颗粒的体积平均粒度D50V 为5. 0 y m,体积平均粒度分布指数GSDv为1. 55,平均圆形度为0. 99。 阳503] 将透明的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割所得物,并且用透射电子 显微镜观察颗粒的横截面图像。结果确认,粉末颗粒的表面被树脂包覆部分所覆盖。 阳加4] 另外,着色的粉末涂料的粉末颗粒中的侣离子含量为0. 0016重量%。
[050引 < 试验例7 :由聚醋树脂制成的透明的粉末涂料(PCAX。〉
[0506] 在与试验例6相同的条件下得到由聚醋树脂制成的着色的粉末涂料(PCEX4),不 同之处在于,将聚氯化侣的含量提高到2重量份。着色的粉末涂料的粉末颗粒的体积平均 粒度D50V为5. 5 y m,体积平均粒度分布指数GSDv为1. 30,平均圆形度为0. 97。 阳507] 将着色的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割所得物,并且用透射电子 显微镜观察颗粒的横截面图像。结果确认,粉末颗粒的表面被树脂包覆部分所覆盖。 阳加引另外,着色的粉末涂料(其粉末颗粒)中的侣离子含量为0.22重量%。
[0509] <试验例8 :由聚醋树脂制备的着色的粉末涂料(PMEl)〉 阳510] 采用与试验例2的着色的粉末涂料(PCEl)的制备方法相同的方法得到着色的粉 末涂料(PMEl),不同之处在与,使用306. 5重量份的复合颗粒分散液巧1),W及使用4. 8重 量份的着色剂分散液(Ml)代替着色剂分散液(Cl)。 阳511] 着色的粉末涂料的粉末颗粒的体积平均粒度D50v为6. 4 y m,体积平均粒度分布 指数GSDv为1. 23,平均圆形度为0. 98。 阳512]将着色的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割所得物,并且用透射电子 显微镜观察颗粒的横截面图像。结果确认,粉末颗粒的表面被树脂包覆部分所覆盖。 阳513] 另外,着色的粉末涂料(其粉末颗粒)中的侣离子含量为0. 1重量%。
[0514] <试验例9 :由聚醋树脂制备的着色的粉末涂料(PME。〉 阳515] 按照与试验例2的着色的粉末涂料(PCEl)的制备方法相同的方法得到着色的粉 末涂料(PME2),不同之处在于,使用305重量份的复合颗粒分散液巧1),W及使用6重量份 的着色剂分散液(M2)代替着色剂分散液(Cl)。 阳516] 着色的粉末涂料的粉末颗粒的体积平均粒度D50V为6. 6 ym,体积平均粒度分布 指数GSDv为1. 22,平均圆形度为0. 98。 阳517] 将着色的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割所得物,并且用透射电子 显微镜观察颗粒的横截面图像。结果确认,粉末颗粒的表面被树脂包覆部分所覆盖。 阳5化]另外,着色的粉末涂料(其粉末颗粒)中的侣离子含量为0. 1重量%。
[0519] <试验例10 :由聚醋树脂制备的着色的粉末涂料(PYEl)〉
[0520] 按照与试验例2的着色的粉末涂料(PCEl)的制备方法相同的方法得到着色的粉 末涂料(PYEl),不同之处在于,使用302. 5重量份的复合颗粒分散液巧1),W及使用8重量 份的着色剂分散液(Yl)代替着色剂分散液(Cl)。 阳521] 着色的粉末涂料的粉末颗粒的体积平均粒度D50v为6. 8 y m,体积平均粒度分布 指数GSDv为I. 24,平均圆形度为0. 96。 阳522] 将着色的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割所得物,并且用透射电子 显微镜观察颗粒的横截面图像。结果确认,粉末颗粒的表面被树脂包覆部分所覆盖。
[0523] 另外,着色的粉末涂料(其粉末颗粒)中的侣离子含量为0. 12重量%。
[0524] <试验例11 :由聚醋树脂制备的着色的粉末涂料(PKEl)〉
[0525] 按照与试验例2的着色的粉末涂料(PCEl)的制备方法相同的方法得到着色的粉 末涂料(PKEl),不同之处在于,使用309重量份的复合颗粒分散液巧1),W及使用2. 8重量 份的着色剂分散液化1)代替着色剂分散液(Cl)。 阳5%] 着色的粉末涂料的粉末颗粒的体积平均粒度D50v为6. 5 y m,体积平均粒度分布 指数GSDv为1. 22,平均圆形度为0. 98。 阳527]将着色的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割所得物,并且用透射电子 显微镜观察颗粒的横截面图像。结果确认,粉末颗粒的表面被树脂包覆部分所覆盖。 阳52引另外,着色的粉末涂料(其粉末颗粒)中的侣离子含量为0.09重量%。 阳529] <评价〉 阳53日](制备粉末涂料的涂膜样品)
[0531] 采用静电涂布方法,用各个例子中得到的粉末涂料来涂覆试验板(该试验板是用 憐酸锋处理过的钢板),然后将所得物在180°C的加热溫度下加热(烘烤),加热时间为1小 时,得到厚度为30 y m的涂膜样品。 阳532](评价涂膜的平滑性) 阳533] 用表面轮廓表面粗糖度计(SURFC0M 1400A,Tokyo Seimitsu Co. ,Ltd.公司)测 量涂膜样品表面的中屯、线平均粗糖度(W下称为"Ra",单位:ym)。随着Ra值增加,表面 平滑性降低,0. 5 y m为良好的水平。 阳534](评价涂膜的光泽度)
[0535] 使用光泽计(微TRI光泽计,BYK-Gar化er公司)测量涂膜样品表面的60°镜面 光泽值(单位:%)。随着其值增加,光泽度提高,90%W上为良好的水平。 阳536](评价抗结块性) 阳537] 将各个例子中得到的粉末涂料储存在恒溫恒湿槽中,其中的溫度和湿度分别被控 制为50°C和50RH%,储存17小时,采用振动筛过筛,然后检查通过200目(75微米的开口) 的粉末涂料量。根据W下标准进行评价。 阳53引 Gl (0):通过量在90 % W上
[0539] NG狂):通过量小于90% 阳540] 各个例子的细节和评价结果列于表1中。 阳541] 表1 阳542]
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[0544] 从W上结果可W看出,与对比试验例相比,在试验例中,即使是在体积平均粒度降 至等于或小于15 ym时,也能得到具有低表面粗糖度和高光泽度的涂膜。还可W看出,与对 比试验例相比,在试验例中,粉末涂料的抗结块性也优良。
[0545] 因此,可W看出,与对比试验例的粉末涂料相比,试验例的粉末涂料形成了平滑性 高的涂膜,并且其储存性能优异,即使是在粉末颗粒的直径减小时也是如此。
[0546] 从W上说明可W看出,当将根据本示例性实施方案的粉末涂料应用于根据本示例 性实施方案的粉末涂敷设备时,实现了通过W良好的生产能力形成具有所需厚度的涂膜的 方式来实施粉末涂布,并且W少量材料获得了平滑性高的涂膜,即使是在粉末颗粒的直径 减小时也是如此。
[0547] W上出于示例和描述的目的对本发明的示例性实施方案进行了说明。其并非旨在 穷尽地描述或将本发明限制到所公开的精确形式。显然,多种多样的修改和变化对于本领 域的技术人员来说将是明显的。选择运些实施方案并进行说明是为了最好地解释本发明的 原理及其实际应用,从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施方案、W及 适合于所预期的具体应用的各种调整。本发明的范围旨在由随附的权利要求及其等同物来 限定。
【主权项】
1. 一种粉末涂敷设备,包括: 传送装置,其传送待涂物体;以及 涂布单元,加热装置,以及控制装置, 其中所述涂布单元被设置成与被传送的所述待涂物体的待涂表面相对,该涂布单元将 带电的热固性粉末涂料涂布到所述待涂物体的待涂表面上,并且该涂布单元包括涂布区和 供应区,所述涂布区具有筒状或柱状的涂布部件,所述涂布部件以与所述待涂物体的传送 方向相同的方向旋转,并通过所述涂布区和所述待涂物体的所述待涂表面之间的电势差使 附着于所述涂布区的表面的粉末涂料被转移和涂布到所述待涂物体的所述待涂表面上,所 述供应区具有筒状或柱状的供应部件,所述供应部件将所述粉末涂料供应到所述涂布部件 的表面上, 其中所述加热装置加热被涂布到所述待涂物体的所述待涂表面上的粉末涂料的粉末 颗粒层,以使其热固化,以及 其中所述控制装置控制所述待涂物体的传送速度与所述涂布部件的旋转速度之间的 速度比,使得通过所述涂布单元涂布到所述待涂物体的所述待涂表面上的所述粉末涂料的 所述粉末颗粒层的厚度变为预定的厚度。2. 根据权利要求1所述的粉末涂敷设备, 其中所述供应区包括作为所述供应部件的沿着所述涂布部件的周向布置的多个供应 部件。3. 根据权利要求1所述的粉末涂敷设备, 其中所述涂布单元包括被布置在所述待涂物体的传送方向上的多个涂布单元。4. 根据权利要求1所述的粉末涂敷设备, 其中所述涂布部件包括导电辊和设置在所述导电辊的外周面上的电阻层。5. 根据权利要求4所述的粉末涂敷设备, 其中所述电阻层的体积电阻率为1〇5Ω cm至101° Ω cm。6. 根据权利要求4所述的粉末涂敷设备, 其中所述电阻层的厚度为20 μπι至100, 000 μπι。7. 根据权利要求3所述的粉末涂敷设备, 其中,在所述多个涂布单元中,至少有一个涂布单元为用于将颜色与其他涂布单元的 粉末涂料的颜色相异的粉末涂料涂布到所述待涂物体的所述待涂表面上的涂布单元。8. 根据权利要求3所述的粉末涂敷设备, 其中,提供多个加热装置作为所述加热装置,其中各个加热装置加热通过所述多个涂 布单元涂布到所述待涂物体的所述待涂表面上的所述粉末涂料的所述粉末颗粒层,以使其 热固化。9. 根据权利要求1所述的粉末涂敷设备, 其中所述粉末涂料包括芯和树脂包覆部分,所述芯含有热固性树脂和硬化剂,所述树 脂包覆部分包覆所述芯的表面。10. 根据权利要求1所述的粉末涂敷设备, 其中所述粉末涂料的体积粒度分布指数GSDv等于或小于1. 50。11. 根据权利要求1所述的粉末涂敷设备, 其中所述粉末涂料的体积平均粒度D50v为1 μ m至25 μ m。12. 根据权利要求9所述的粉末涂敷设备, 其中所述粉末涂料的所述树脂包覆部分的包覆率为30%至100%。13. 根据权利要求1所述的粉末涂敷设备, 其中所述粉末涂料包含具有二价或更高价电荷的金属。14. 根据权利要求13所述的粉末涂敷设备, 其中,相对于所述粉末颗粒的总量,所述具有二价或更高价电荷的金属的含量为〇. 002 重量%至〇. 2重量%。15. -种控制粉末涂敷设备的方法,所述粉末涂敷设备包括传送待涂物体的传送装置、 涂布单元、加热装置、以及控制装置,所述方法包括: 控制所述待涂物体的传送速度与涂布部件的旋转速度之间的速度比,使得通过所述涂 布单元涂布到所述待涂物体的待涂表面上的粉末涂料的粉末颗粒层的厚度变为预定的厚 度, 其中所述涂布单元被设置成与被传送的所述待涂物体的待涂表面相对,该涂布单元将 带电的热固性粉末涂料涂布到所述待涂物体的所述待涂表面上,并且该涂布单元包括涂布 区和供应区,所述涂布区具有筒状或柱状的涂布部件,所述涂布部件以与所述待涂物体的 传送方向相同的方向旋转,并通过所述涂布区和所述待涂物体的所述待涂表面之间的电势 差使附着于所述涂布区的表面的粉末涂料被转移和涂布到所述待涂物体的所述待涂表面 上,所述供应区具有筒状或柱状的供应部件,所述供应部件将所述粉末涂料供应到所述涂 布部件的表面上, 其中所述加热装置加热被涂布到所述待涂物体的所述待涂表面上的粉末涂料的所述 粉末颗粒层,以使其热固化,以及 其中所述控制装置控制所述待涂物体的所述传送速度与所述涂布部件的所述旋转速 度之间的速度比,使得通过所述涂布单元涂布到所述待涂物体的所述待涂表面上的所述粉 末涂料的所述粉末颗粒层的厚度变为预定的厚度。
【文档编号】B05C19/00GK106031915SQ201510102781
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2015年3月9日
【发明人】野田明彦, 古木真, 三上正人
【申请人】富士施乐株式会社
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