粉末涂敷设备的制造方法

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粉末涂敷设备的制造方法
【专利摘要】本发明涉及粉末涂敷设备领域。本发明的粉末涂敷设备包括涂布装置、调节装置和加热装置,所述涂布装置具有使热固性粉末涂料带电和流动化的充电流化单元,并且该涂布装置在使所述热固性粉末涂料带电和流动化的同时,将所述粉末涂料涂布到待涂物体的待涂表面上;所述调节装置对被涂布到待涂物体的待涂表面上的粉末涂料的颗粒层的厚度进行调节;所述加热装置对所述粉末涂料的颗粒层进行加热以使所述颗粒层热固化。本发明的粉末涂敷设备能高生产率地控制涂膜的厚度。
【专利说明】
粉末涂敷设备
技术领域
[0001] 本发明设及粉末涂敷设备。
【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] 专利文献1公开了一种方法,其中聚醋树脂粉末被涂布到铜板上,通过电磁诱导 加热法对该粉末树脂进行加热并使之固化。
[0004] 专利文献2公开了一种作为电子照相式显影法的方法,其中通过调节漉对显影剂 供给漉上的显影剂层厚度进行调节。 阳0化]专利文献3公开了一种方法,其中通过使调色剂穿过被振动的导电筛网而使调色 剂带电。
[0006] [专利文献 1] JP-A-63-44962
[0007] [专利文献 2] JP-A-11-73013
[0008] [专利文献 3] JP-A-02-74971

【发明内容】

[0009] 本发明的目的在于提供一种能够高生产率地控制涂膜厚度的粉末涂敷设备。
[0010] 本发明的上述目的通过下列构造即可实现。
[0011] 根据本发明的第一方面,提供了运样一种粉末涂敷设备,其包括:
[0012] 涂布装置,该涂布装置具有使热固性粉末涂料带电和流动化的充电流化单元,并 且该涂布装置在使所述热固性粉末涂料带电和流动化的同时,将所述粉末涂料涂布到待涂 物体的待涂表面上;
[0013] 调节装置,该调节装置对被涂布到所述待涂物体的待涂表面上的粉末涂料的颗粒 层的厚度进行调节;W及
[0014] 加热装置,该加热装置对所述粉末涂料的颗粒层进行加热W使所述颗粒层热固 化。
[0015] 根据本发明的第二方面,在根据本发明第一方面的所述粉末涂敷设备中,所述调 节装置包括与所述粉末涂料的颗粒层接触的圆筒状部件或圆柱状部件,W调节粉末涂料的 颗粒层的厚度。
[0016] 根据本发明的第=方面,在根据本发明第二方面的所述粉末涂敷设备中,所述圆 筒状部件或圆柱状部件是运样一种构件,其在被旋转的同时对所述粉末涂料的颗粒层的厚 度进行调节。
[0017] 根据本发明的第四方面,在根据本发明第二方面的所述粉末涂敷设备中,在所述 圆筒状部件或圆柱状部件的内部设置有:聚焦激光束的透镜部件、位于所述圆筒状部件或 圆柱状部件的内周面和所述透镜部件之间的滑动部件、W及用于向所述圆筒状部件或圆柱 状部件的内周面供给润滑剂的润滑剂供给部件。
[0018] 根据本发明的第五方面,在根据本发明第一方面的所述粉末涂敷设备中,所述涂 布装置包括作为所述充电流化单元的气体流入部和振动赋予单元,所述气体流入部能使气 体流向所述粉末涂料,所述振动赋予单元使所述粉末涂料产生振动。
[0019] 根据本发明的第六方面,在根据本发明第五方面的所述粉末涂敷设备中,在所述 气体流入部,在累的作用下,所述气体经由气体流入管和气体流入通路从气体流入口流向 涂布单元中的所述粉末涂料。
[0020] 根据本发明的第屯方面,在根据本发明第一方面的所述粉末涂敷设备中,所述加 热装置包括光照射单元,在所述调节装置对所述粉末涂料的颗粒层厚度进行调节的时侯, 所述光照射单元用光对所述粉末涂料的颗粒层进行照射从而将该粉末涂料的颗粒层加热。
[0021] 根据本发明的第八方面,在根据本发明第屯方面的所述粉末涂敷设备中,所述光 照射单元包括能发出激光束的光源。
[0022] 根据本发明的第九方面,在根据本发明第八方面的所述粉末涂敷设备中,所述激 光束的波长为760皿到 900皿。
[0023] 根据本发明的第十方面,在根据本发明第一方面的所述粉末涂敷设备中,所述粉 末颗粒的体积粒度分布指数GSDv为1. 50 W下。
[0024] 根据本发明的第十一方面,在根据本发明第一方面的所述粉末涂敷设备中,所述 粉末颗粒的平均圆形度(average cir州Iarity)为0.96 W上。
[0025] 根据本发明的第十二方面,在根据本发明第一方面的所述粉末涂敷设备中,所述 粉末颗粒具有核-壳结构。
[0026] 根据本发明的第十=方面,在根据本发明第十二方面的所述粉末涂敷设备中,所 述粉末颗粒的核包括热固性树脂和热固化剂。
[0027] 根据本发明的第十四方面,在根据本发明第十=方面的所述粉末涂敷设备中,所 述热固性树脂是热固性的(甲基)丙締酸系树脂。
[0028] 根据本发明的第十五方面,在根据本发明第十=方面的所述粉末涂敷设备中,所 述热固性的(甲基)丙締酸系树脂的数均分子量为1000到20000。
[0029] 根据本发明的第十六方面,在根据本发明第十=方面的所述粉末涂敷设备中,所 述热固性树脂是热固性的聚醋树脂。
[0030] 根据本发明的第十屯方面,在根据本发明第十六方面的所述粉末涂敷设备中,所 述热固性的聚醋树脂的酸值和径值的总和为IOm巧OH/g到250mg KOH/g。
[0031] 根据本发明的第十八方面,在根据本发明第十=方面的所述粉末涂敷设备中,相 对于所有的粉末颗粒,所述热固性树脂的量为20重量%到99重量%。
[0032] 根据本发明的第十九方面,在根据本发明第一方面的所述粉末涂敷设备中,所述 粉末涂料包含二价到四价金属离子。
[0033] 根据本发明的第二十方面,在根据本发明第一方面的所述粉末涂敷设备中,所述 粉末涂料在其表面上包含无机颗粒。
[0034] 根据本发明的第一 W及第十至第二十方面,提供了运样一种粉末涂敷设备,与那 些粉末涂敷设备具有将粉末涂料涂布到待涂物体的待涂表面上的涂布装置但没有使所述 粉末涂料流化的情况相比,本发明的粉末涂敷设备能高生产率地控制涂膜的厚度。
[0035] 根据本发明的第二W及第四方面,提供了运样一种粉末涂敷设备,与那些包括板 状部件作为调节粉末涂料的粉末颗粒层厚度的部件的情况相比,本发明的粉末涂敷设备能 够形成高度平滑的涂膜。
[0036] 根据本发明的第=方面,提供了运样一种粉末涂敷设备,与那些圆筒状部件或圆 柱状部件没有被旋转的情况相比,本发明的粉末涂敷设备能够稳定地形成高度平滑的涂 膜。
[0037] 根据本发明的第五W及第六方面,提供了运样一种粉末涂敷设备,与那些仅包括 使气体流向粉末涂料的气体流入部的情况相比,本发明的粉末涂敷设备能高生产率地控制 涂膜的厚度。
[0038] 根据本发明的第屯至第九方面,提供了运样一种粉末涂敷设备,与那些包括光照 射部但其中用调节装置调节粉末涂料的粉末颗粒层厚度,然后用光照射该粉末涂料的粉末 颗粒层,并将该粉末涂料的粉末颗粒层加热的情况相比,本发明的粉末涂敷设备能够形成 高度平滑的涂膜。
【附图说明】
[0039] 将基于W下附图对本发明的示例性实施方式进行详细地描述,其中:
[0040] 图1为示出根据本示例性实施方式的粉末涂敷设备的概略结构图。
[0041] 图2为示出根据本示例性实施方式的粉末涂敷设备的局部放大概略结构图。
【具体实施方式】
[0042] 下面将对作为本发明例子的示例性实施方案进行详细说明。
[0043] 如图1和图2所示,根据本示例性实施方案的粉末涂敷设备10包括,例如,涂布装 置20、调节装置30和加热装置40 ;涂布装置20将热固性粉末涂料12供给到待涂物体11 的待涂表面上,调节装置30对被涂布到所述待涂物体11的待涂表面上的粉末涂料12的粉 末颗粒层(在下文中简称为"粉末涂料12的颗粒层")的厚度进行调节,加热装置40对所 述粉末涂料12的颗粒层进行加热并使所述颗粒层热固化。此外,粉末涂敷设备10例如还 包括移动装置50,用于移动待涂物体11的待涂表面。 W44][待涂物体]
[0045] 待涂物体11的例子包括由金属、陶瓷或树脂制备的板状体等。此外,可W预 先在待涂物体11的待涂表面上进行表面处理,例如底漆处理、电锻处理、或电沉积涂覆 (electrodeposition coating)。
[0046] 至少自粉末涂料12静电附着到待涂物体11的附着点开始,待涂表面可具有导电 性。在此,导电性是指体积电阻率等于或小于l〇"Qcm。另外,自粉末涂料12静电附着到 待涂物体11的附着点开始,可对待涂物体11施加电压或者可将待涂物体11接地(通地), 从而使得待涂表面的极性与带电粉末涂料12的极性相反。
[0047] 另外,在该示例性实施方案中描述了运样一种情形:用导电钢板作为待涂物体 11,并且将导电钢板接地。 W4引[涂布装置]
[0049] 涂布装置20例如包括:具有面对着所述待涂物体11的待涂表面设置的涂布口 21A的筒状涂布单元21、与涂布单元21连接并存储有待供给涂布单元21的粉末涂料12的 储存部22、W及用于将粉末涂料12从储存部22输送到涂布单元21的输送管23,该输送 管23将筒状涂布单元21与储存部22连接起来。在输送管23的内部设有揽拌输送部件 23A (例如,在轴忍具有螺旋奖片的部件,等等),它边对粉末涂料12进行揽拌边传送粉末涂 料12。
[0050] 在涂布装置20中还设置有气体流入部24 (充电流化单元的一个实例),它使气体 向被供给到涂布单元21的粉末涂料12流动。
[0051] 气体流入部24例如包括:被设置在涂布单元21中的气体流入通路24A、用于抽吸 和排放气体(例如,环境空气)的累24B、W及连通气体流入通路24A和累24B的气体流入 管 24C。
[0052] 气体流入通路24A例如由在筒状涂布单元21的外壁表面和筒状部24D的内壁表 面之间的空间构成(筒状部24D比筒状涂布单元21稍大一些),气体流入通路24A的沿着 气体流入方向的下游端经由被设置在筒状涂布单元21内的气体流入口 24E与圆筒状涂布 单元21的内部连通。
[0053] 此外,作为累24B,空气累之类的已知的累24B是适用的。
[0054] 在气体流入部24中,例如,在累24B的作用下,气体经由气体流入管24C和气体流 入通路24A,从气体流入口 24E流向涂布单元21中的粉末涂料12。相应地,粉末涂料12中 的粉末颗粒彼此散开并彼此相互摩擦,由此实现带电和流动。
[0055] 而且,对粉末涂料12的气体流入方向没有特别的限制,气体可WW与粉末涂料12 的流动方向相同的方向、相交的方向或者相反的方向,向粉末涂料12流动。通过调整气体 流入方向和气体流入量,粉末涂料12在涂布单元21的内部散开并流动起来,因此容易摩擦 带电。
[0056] 另一方面,在涂布单元21中设置有振动赋予单元25 (充电流化单元的一个实例), 它使供给到涂布单元21的粉末涂料12产生振动。具体而言,振动赋予单元25例如被设置 在涂布单元21的涂布口 21A的边缘部周围的内壁面。振动赋予单元25例如由超声振荡器 (例如,一种压电器件,等等)构成。 阳057] 振动赋予单元25使得涂布单元21中的粉末涂料12产生振动。相应地,粉末涂料 12中的粉末颗粒彼此散开并彼此相互摩擦,由此实现带电和流动。具体而言,当振动被赋予 给在涂布口 21A的边缘部周围的粉末涂料12时,带电并流化的粉末涂料12能容易地、高度 致密地、高度平滑地涂布到待涂物体11的涂覆用表面。
[0058] 挡板26设置在涂布单元21的涂布口 21A周围,其在涂布口 21A和调节装置30之 间挡住(damming)被涂布的粉末涂料12。
[0059] [调节装置]
[0060] 调节装置30包括:圆筒状部件31,用于调节涂布到待涂物体11的涂覆用表面上 的粉末涂料12的颗粒层厚度。根据所述待涂物体11的待涂表面和需要调节的粉末涂料12 的颗粒层厚度,在圆筒状部件31和所述待涂物体11的待涂表面之间设有一定的间隙。
[0061] 在圆筒状部件31的内部例如设置有:用于聚焦激光束的透镜部件32、位于圆筒状 部件31的内周面和透镜部件32之间的滑动部件33、W及用于向所述圆筒状部件31的内周 面供给润滑剂的润滑剂供给部件34。透镜部件32、滑动部件33和润滑剂供给部件34由支 承件35支撑。
[0062] 在由驱动源(未示出)驱动而旋转的同时,圆筒状部件31例如与涂布到待涂物体 11的涂覆用表面上的粉末涂料12的颗粒层相接触,并由此调节粉末涂料12的颗粒层厚度。 圆筒状部件31的旋转方向可W与所述待涂物体11的待涂表面的移动方向一致,也可W与 其移动方向相反。也就是说,与所述待涂物体11的待涂表面相面对的圆筒状部件31的外 周面的移动方向,可W与所述待涂物体11的待涂表面的移动方向一致,也可W与其移动方 向相反。而且,透镜部件32、滑动部件33和润滑剂供给部件34都不转动,而是由支承件35 固定。
[0063] 圆筒状部件31例如由树脂或玻璃等构成。圆筒状部件31具有透射从下文所述的 加热装置40的光照射单元41 (它的光源)发出的光线(激光束)的性能。具有透射光线 的性能指的是光的透射率大于或等于80% (优选大于或等于90%)。下同。
[0064] 透镜部件32是能聚焦激光束的透镜,所述激光束来自下文所述的加热装置40的 光照射单元41(其光源)。透镜部件32例如由玻璃或丙締酸系树脂(PMMA,等等)制成。 [00化]滑动部件33被设置成与透镜部件32和圆筒状部件31的彼此面对的表面相接触。 滑动部件33使圆筒状部件31的内周面和透镜部件32之间的滑动阻力减小,并防止在圆筒 状部件31的内周面和透镜部件32之间由于直接接触而发生的损伤。
[0066] 滑动部件33例如由其中分散有润滑性填料的橡胶(聚氨醋橡胶、締控类橡胶,等 等)、纤维(如玻璃纤维,等等)增强的PFA树脂、或娃橡胶等制成,所述娃橡胶中浸含有娃 油或娃表面活性剂等或者经过表面处理。滑动部件33对来自下文所述加热装置40的光源 的激光束也具有透射性能。
[0067] 润滑剂供给部件34被设置成与圆筒状部件31的内周面相接触。随着圆筒状部件 31的旋转,润滑剂则从润滑剂供给部件34供给到圆筒状部件31的内周面。因此,圆筒状部 件31能润滑地旋转。
[0068] 润滑剂供给部件34例如由润滑剂和润滑剂保持部件构成。作为润滑剂的例子包 括:硅油、石蜡油、氣油(fluorine oil)、合成润滑油、蜡,等等。
[0069] 此外,调节装置30并不限于上述的构造。例如,当下文所述的加热装置40的光照 射单元41 (其光源)所输出的光线量(激光束)能加热并热固化粉末涂料12的颗粒层时, 调节装置30也可W具有运样的构造:1)其中不设透镜部件32,或者设置透光部件来代替透 镜部件32 ;或者2)其中不设透镜部件32、滑动部件33和润滑剂供给部件34,而是仅简单 地设置圆筒状部件31或圆柱状部件。
[0070] [加热装置]
[0071] 加热装置40例如包括光照射单元41。光照射单元41例如由发射激光束的光源和 其驱动单元(未示出)构成。作为该光源,例如,发射波长在760nm至900nm的红外线激光 束的光源(半导体激光器、固态激光器等等)是适用的。而且,在图1和图2中,"I"表示 激光束。
[0072] 在加热装置40中,在调节装置30调节粉末涂料12的颗粒层厚度的同时,用光照 射粉末涂料12的颗粒层。具体而言,例如,由加热装置40的光照射单元41 (其光源)发出 的激光束被布置在圆筒状部件31内部的透镜部件32聚焦,然后被施照到粉末涂料12的颗 粒层上。因此,在粉末涂料12的颗粒层的厚度因与圆筒状部件31相接触而受到调节的状 态下,该粉末涂料12的颗粒层被加热和热固化。
[0073] 此外,加热装置40的构造并不限于如上所述的构造。加热装置40可被设置在调 节装置30的圆筒状部件31的内部。在运种构造中,加热装置40或者与透镜部件32 -起 或者代替透镜部件32而被设置在调节装置30的圆筒状部件31的内部。
[0074] 另外,加热装置40可包括带有诸如面素加热器之类热源的加热单元来代替带有 光源的光照射单元41。例如,所述带有热源的加热单元被布置在调节装置30的圆筒状部件 31的内部,在粉末涂料颗粒层的厚度因与圆筒状部件31相接触而受到调节的状态下,该粉 末涂料颗粒层被来自所述热源的热量加热和热固化。另一方面,所述带有热源的加热单元 可W被布置为对调节装置30的圆筒状部件31的内周面或者外周面进行加热,可W由该被 加热的圆筒状部件31来调节粉末涂料12的颗粒层的厚度,并且可W将粉末涂料12的颗粒 层加热并热固化。
[00巧]此外,加热装置40可W在通过调节装置30来调节粉末涂料12的颗粒层厚度之 后,可将粉末涂料12的颗粒层加热并热固化。也就是说,在待涂物体11的涂覆用表面的移 动方向上,加热装置40可W被布置在调节装置30的下游侧。
[0076][移动装置] 阳077] 移动装置50例如包括一对传送漉51和未示出的漉驱动单元(例如,马达)。可设 置一对传送漉51或多对传送漉51。移动装置50可包括与一对传送漉51 -起设置的或者 代替该一对传送漉51的传送带。 W7引[操作]
[0079] 在根据本示例性实施方案的粉末涂敷设备10中,待涂物体11由移动装置50的传 送漉51输送,因而,将所述待涂物体11的待涂表面移动。
[0080] 另一方面,在涂布装置20中,储存在储存部22中的粉末涂料12经由输送管23由 揽拌输送部件23A输送到涂布单元21。接下来,气体由气体流入部24流向被输送到涂布单 元21的粉末涂料12。此外,振动赋予单元25使被输送到涂布单元21的粉末涂料12产生 振动。因此,使粉末涂料12带电并流动化。
[0081] 接着,热固性粉末涂料在带电并流动化的同时,被涂布到移动着的所述待涂物体 11的待涂表面上。
[0082] 然后,调节装置30对被涂布到所述待涂物体11的待涂表面上的粉末涂料12的颗 粒层厚度进行调节。具体而言,在调节装置30的圆筒状部件31处于旋转的状态下,随着待 涂物体11的传送,调节装置30与粉末涂料12的颗粒层相接触。与此同时,根据圆筒状部 件31和待涂物体11的涂覆用表面之间相隔的距离,通过与圆筒状部件31的接触,调节装 置30将粉末涂料12的颗粒层的表层部刮掉,由此调节粉末涂料12的颗粒层厚度。
[0083] 另一方面,在加热装置40中,从光照射单元41的光源发射出激光束。该激光束由 调节装置30的透镜部件32聚焦,并且该聚焦激光束对粉末涂料12的颗粒层进行照射,所 述颗粒层处于其厚度受到圆筒状部件31调节的状态下。因此,粉末涂料12的颗粒层被加 热并热固化。
[0084] 此外,粉末涂料12的颗粒层的加热溫度(烘烤溫度)例如优选为90°C至250°C, 更优选为l〇〇°C至220°C,进一步优选为120°C至200°C。
[00化]通过下列步骤,待涂物体的涂覆用表面通过用粉末涂料涂布而在其上形成涂膜。
[0086] 此外,根据应用目的而设定粉末涂料12的涂膜厚度,例如,可W为30 y m至50 y m。
[0087] 在上述根据本示例性实施方案的粉末涂敷设备10中,在带电并流动化的同时,热 固性粉末涂料12被涂布装置20涂布到待涂物体11的涂覆用表面上。此后,由调节装置30 来调节被涂布到所述待涂物体11的待涂表面上的粉末涂料12的颗粒层厚度,然后粉末涂 料12的颗粒层由加热装置40进行加热并热固化。经过运一系列的流程,待涂物体的涂覆 用表面被粉末涂料所涂敷而在其上形成涂膜。接着,由调节装置30对所形成的涂膜进行调 节控制。
[0088] 因此,在根据本示例性实施方案的粉末涂敷设备10中,涂膜的厚度高生产率地受 到控制。
[0089] 此外,在粉末涂敷设备10中,当涂布带电并流化的粉末涂料12时,粉末涂料12铺 展至所述待涂物体11的待涂表面的宽度方向上的边缘部(与待涂物体11的传送方向交叉 的方向上的边缘部),并静电附着到所述待涂物体11的待涂表面上。因此,所述待涂物体 11的待涂表面上形成粉末涂料12的颗粒层。也就是说,所述待涂物体的待涂表面的全部区 域被粉末涂料12涂覆。
[0090] 此外,在粉末涂敷设备10中,通过与粉末涂料12的颗粒层相接触,调节装置30的 圆筒状部件31对粉末涂料12的颗粒层厚度进行调节。也就是说,由于与圆筒状部件31的 外周曲面相接触,粉末涂料12的颗粒层厚度得W被调节,因此粉末涂料12的颗粒层的表面 几乎不会被扰乱。因此,容易形成高度平滑的涂膜。
[0091] 此外,在粉末涂敷设备10中,在调节装置30的圆筒状部件31旋转的同时,通过与 粉末涂料12的颗粒层接触,使粉末涂料12的颗粒层厚度得W被调节。在圆筒状部件31转 动时,仅是将粉末涂料12的颗粒层的表层部容易且稳定地刮掉。因此,容易形成高度平滑 的涂膜。
[0092] 此外,在粉末涂敷设备10中,除了来自气体流入部24的气体的流入,由于振动赋 予单元25所赋予的振动,粉末涂料12实现带电并流动化,并被涂布到待涂物体11的涂覆 用表面。由于气体的流入W及所赋予的振动,粉末涂料12能容易在短时间内实现高度带电 并流动化。接着,当处于运种状态的粉末涂料12被涂布到所述待涂物体11的待涂表面时, 容易形成处于细密接近状态的粉末涂料12的颗粒层。因此,该涂膜的厚度容易得到高生产 率的控制。
[0093] 而且,粉末涂料12是高度带电并流动化的,因此粉末涂料12容易在宽度方向上铺 展到所述待涂物体11的待涂表面的边缘部,并容易静电附着到所述待涂物体11的待涂表 面上。因此,所述待涂物体的待涂表面的全部区域容易被高度平滑的粉末涂料12涂覆。
[0094] 此外,在粉末涂敷设备10中,在粉末涂料12的颗粒层厚度被调节装置30调节的 同时,粉末涂料12的颗粒层被加热装置40 (本示例性实施方案中为光照射单元)的光线 (在本示例性实施方案中为激光束)照射,粉末涂料12的颗粒层由此被加热。也就是说,粉 末涂料12的颗粒层在与调节装置30 (在本示例性实施方案中为圆筒状部件31的外周面) 相接触的状态下,粉末涂料12的颗粒层被加热装置40加热并热固化。因此,容易形成高度 平滑的涂膜。
[00巧]粉末涂敷设备10并不限于上述的构造,并可W具有运样的构造:所述待涂物体11 的待涂表面、涂布装置20、调节装置30、W及加热装置40可W相对移动。也就是说,涂布装 置20、调节装置30、W及加热装置40可W相对于所述待涂物体11的待涂表面而移动。
[0096] 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10中的热固性粉末涂 料12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。
[0097] 根据本示例性实施方案的粉末涂料包括运样的粉末颗粒,其具有核和树脂包覆部 分,所述核含有热固性树脂和热固化剂,所述树脂包覆部分包覆所述核的表面。
[0098] 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 度等于或高于0.96。
[0099] 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)、或者为粉末颗粒中含有着色剂的有色粉末涂料。
[0100] 根据上述构造,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,可能是W下原因。 阳101] 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,在通过混炼粉碎法等来单纯降低粉末颗粒 的直径时,会生成细粉末,运样,粒度分布会加宽,粗粉末和细粉末的量增加。另外,粉末颗 粒容易具有不同的形状。 阳102]当粉末颗粒中粗粉末的量增加时,涂膜表面上会由于粗粉末而形成凸凹不平的部 分,运样容易形成平滑性低的涂膜。当粉末颗粒中细粉末的量增加时,则粉末颗粒的流动性 降低,并且容易形成粉末颗粒的聚集,因此,容易形成平滑性低的涂膜。当粉末颗粒具有不 同的形状时,则粉末颗粒的流动性降低,并且容易形成粉末颗粒的聚集(结块),因此,会形 成平滑性低的涂膜。此外,当粉末颗粒具有不同的形状时,则在粉末颗粒附着于待涂表面之 时,粉末颗粒之间空隙增加,因此,在加热后,涂膜表面上形成凸凹不平的部分,因此,容易 形成平滑性低的涂膜。 阳103] 因此,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,粉末颗粒的 粒度分布变窄,粗粉末和细粉末的量减小。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(结块)。
[0104] 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,粉末颗粒 之间的接触面积减小,在粉末颗粒附着于待涂表面之时,粉末颗粒之间的空隙减小。
[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,容易出现粉末颗粒中的内容物(热固化剂,W及除了热固化剂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下称为"渗出")。当发生渗出 时,则会形成粉末颗粒的聚集(结块),因此导致储存性能劣化。
[0106] 因此,作为所述粉末颗粒,采用含有如下颗粒(即,发挥粉末涂料功能的颗粒)的 粒子,所述颗粒W热固性树脂和热固化剂作为核、并且在核表面上形成树脂包覆部分。当采 用具有运种层构造的粉末颗粒时,树脂包覆部分起到阻隔壁的作用,因此,能够防止核中所 包含的内容物(如热固化剂)渗出到粉末颗粒的表面。
[0107] 如上所述,据推测,即使是在粉末颗粒的直径减小时,根据本示例性实施方案的粉 末涂料也能够W少量的材料形成平滑性高的涂膜,并且储存性能优异。
[0108] 另外,根据本示例性实施方案的粉末涂料是用少量的材料形成的平滑性高的涂膜 (即使是粉末颗粒的直径减小),所W还会增强所得涂膜的光泽性。
[0109] 此外,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强的耐久性。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。
[0110] 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 表层部上并没有明确形成起到阻隔壁作用的树脂包覆部分,因此当该涂料粉末的直径减小 时,其内容物容易渗出。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材料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)的表层部并没有形成起到阻隔壁作用的树脂包覆部分,因此,当该涂料 粉末的直径减小时,其内容物容易渗出。因此,根据本示例性实施方案的粉末涂料在运一点 是优选的。 阳111 ] W下将详细描述根据本示例性实施方案的粉末涂料。
[0112] 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,该粉末涂料还可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。
[011引[粉末颗粒]
[0114] 该粉末颗粒具有核、W及附着于核表面上的树脂包覆部分。目P,粉末颗粒是具有 核-壳结构的颗粒。 阳115](粉末颗粒的性质)
[0116] 该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。
[0117] 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。
[0118] 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。
[0119] 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,并使用 ISOTON II度eckman-Coulter,Inc.制造)作为电解液。
[0120] 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。 阳121] 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,对具有2 Jim至60 Jim的粒径的颗粒的粒 度分布进行测量。另外,取样颗粒的数目为50000个。
[0122] 基于所测的粒度分布划分出的粒度范围(通道),从直径较小的一侧开始,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。
[0123] 另外,体积平均粒度分布指数(GSDv)计算如下:值84v/D16v) I/2。
[0124] 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个样品/ y 1至10000个样品/ y 1。采用流式颗粒图像分析仪 进行测量,测得该分散液中的粉末颗粒的平均圆形度。
[01巧]在此,粉末颗粒的平均圆形度是如下计算得到的值:获取粉末颗粒中被测的n个 颗粒的各自的圆形度(Ci),然后按下面的算式计算。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。 阳126][算式1] 阳 127]
阳12引(核)
[0129] 核包含热固性树脂和热固化剂。该核还可W按需包含其他添加剂,如着色剂。
[0130] -可固化树脂- 阳131] 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,包括各种类型的 在相关领域中用于粉末涂料的粉末颗粒的树脂。
[0132] 热固性树脂可W为非溶性(疏水性)树脂。当采用非溶性(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 质中实现乳化分散来说,热固性树脂可W为非溶性(疏水性)树脂。非溶性(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133] 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134]-热固性(甲基)丙締酸系树脂-
[0135] 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。 阳136] 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,等等。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及优异的涂膜外形而言,更优选的是,至少一种固化反应性基团是环氧 基团。
[0137] 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0-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,等等;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,例如,(甲基)丙締酸(2-氧代-1,3-二氧杂环戊烧)甲醋, 等等;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,等 等。
[0138] 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,等等;由a, 0-不 饱和二元簇酸与具有1至18个碳原子的一元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-乙基己醋,等等;衣 康酸单烷基醋,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-乙基己醋,等等。
[0139] 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, 等等;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,等等;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,等等;上述各种类型的含径基基团的締 丙基酸与e-己内醋的加成反应产物,等等。
[0140] 对于所述热固性(甲基)丙締酸系树脂,(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也可W参与共聚。 阳141] 作为所述的其他乙締基单体包括:各种类型的a-締控,例如,乙締、丙締、1-下 締,等等;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,等等;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,等等;不饱和二簇酸与 具有1至18个碳原子的一元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,等等;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,等等;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,等等;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,等等;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,等等;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,等等。
[0142] 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。
[0143] 作为不具有热固性反应性基团的丙締酸系单体,其包括:(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,等等;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,等等;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, 等等;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,等等;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,等等;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,等等; 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,等等。
[0144] 作为热固性(甲基)丙締酸系树脂,优选具有1000至20000(优选为1500至 15000)的数均分子量的丙締酸系树脂。
[0145] 当数均分子量在上述范围内时,易于改善涂膜的平滑性和机械性能。
[0146] 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。采用Tosoh Co巧oration生产的HLC-8120GPC系统作为检测仪器,采用Tosoh Co巧oration生产的TSK gel Super HM-M柱(15cm)作为柱子,并且在THF溶剂中,通过GPC 来测定分子量。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147]-热固性聚醋树脂-
[0148] 热固性聚醋树脂例如为至少由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。根据运种调节, 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。
[0149] 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,等 等。
[0150] 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 hy化oxypivalate),等等。 阳151] 对于该热固性聚醋树脂,除多元酸和多元醇W外的其他单体也可W参与缩聚。 阳152] 所述其他单体的例子包括:一个分子中既含簇基又含径基的化合物,例如,二甲醇 丙酸(dimethanol propionic acid)、径基新戊酸醋,等等;单环氧基化合物,例如,支链脂 族簇酸的缩水甘油醋,诸如"Car化ra ElO(由化ell Japan Ltd.制造)"之类;各种类型的 一元醇,例如,甲醇、丙醇、下醇、节醇,等等;各种类型的一元酸,例如,苯甲酸、对叔下基苯 甲酸,等等;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,等等。 阳153] 热固性聚醋树脂的结构可W是支化结构或线型结构。
[0154] 热固性聚醋树脂的酸值和径值的总和为IOmg KOH/g至250mg KOH/g,并且数均分 子量为1000-100000的聚醋树脂是优选的。
[0155] 当酸值和径值的总和在上述范围内时,易于改善涂膜的平滑性和机械性能。当数 均分子量在上述范围内时,能够改善涂膜的平滑性和机械性能,并且也易于改善粉末涂料 的储存稳定性。 阳156] 而且,该热固性聚醋树脂的酸值和径值是基于JIS K 0070-1992测量的。此外,该 热固性聚醋树脂的数均分子量的测量方式与热固性(甲基)丙締酸系树脂的数均分子量的 测量方式相同。 阳157] 该热固性树脂可W单独使用,也可W两种或多种组合使用。
[0158] 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%,更优选 为30重量%至95重量%。
[0159] 另外,当采用热固性树脂作为树脂包覆部分中的树脂时,该热固性树脂的含量是 指核和树脂包覆部分中的热固性树脂的总含量。 阳16〇]-热固化剂- 阳161] 根据热固性树脂的固化反应性基团的类型来选择热固化剂。 阳162] 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,热固化剂的例 子包括:酸,如班巧酸、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;等等。其中,关于热固化剂,就涂膜的物理性质和储存稳定性而言, 脂肪族二元酸是优选的,就涂膜的物理性质而言,十二烧二酸是特别优选的。 阳163] 在热固性树脂的固化反应性基团为簇基的情况下,热固化剂的例子包括:各种类 型的环氧树脂(例如,双酪A多缩水甘油基酸,等),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,等),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,等)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,等)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(3, 4-环氧基环己基)甲 醋,等),W及径基酷胺(例如,=缩水甘油基异氯脈酸醋、P -径烷基酷胺,等)。
[0164] 在热固性树脂的固化反应性基团为径基的情况下,热固化剂的例子包括封端多异 氯酸醋,氨基塑料,等。封端多异氯酸醋的例子包括:有机二异氯酸醋,诸如各种类型的脂肪 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,等),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,等),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,等);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)、或水等的加成物;运些有机二异氯 酸醋的聚合物(一种包括异氯脈酸醋型聚异氯酸醋化合物的聚合物);其中各种类型的聚 异氯酸醋化合物(例如异氯酸醋和二脈材料)通过公知的封端剂封端的材料;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,等。 阳1化]热固化剂可W单独使用,也可W两种或多种组合使用。 阳166] 相对于热固性树脂的量,热固化剂的含量优选为1重量%至30重量%,更优选为 3重量%至20重量%。
[0167] 在采用热固性树脂作为树脂包覆部分中的树脂的情况中,热固化剂的含量指的是 相对于所有热固性树脂的核和树脂包覆部分中的含量。 阳16引-着色剂-
[0169] 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。
[0170] 颜料的例子包括:无机颜料,诸如氧化铁(例如,红色髓石,,等)、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,诸如哇叮晚酬红、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;等。 阳171] 此外,作为颜料,亮色颜料也可W包括在内。亮色颜料的实例包括:珠光颜料、金属 粉末诸如侣粉、不诱钢粉;金属薄片;玻璃珠;玻璃薄片;云母;W及薄片状氧化铁(MIO); 等。
[0172] 着色剂可W单独使用,也可W两种或多种组合使用。
[0173] 根据颜料的类型、W及涂膜所需的色调、亮度和深度等来选择着色剂的含量。例 如,相对于核和树脂包覆部分中的树脂的总量,着色剂的含量优选为1重量%至70重量%, 更优选为2重量%至60重量%。 阳174]-其他添加剂-
[0175] 作为其他添加剂,可W包括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:表面调理剂(硅油,丙締酸系低聚物等),泡沫(发泡)抑制剂(例如, 苯偶姻、苯偶姻衍生物,等),固化促进剂(胺化合物、咪挫化合物、阳离子聚合催化剂,等), 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,等。
[0176] (树脂包覆部分)
[0177] 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(针对核所述的热固化剂、其他添加剂,等)。但是,就进一步减少粉末颗粒的渗出运 一角度来说,树脂包覆部分可仅由树脂构成。此外,在树脂包覆部分包含所述添加剂的情况 中,相对于树脂包覆部分的总量,树脂可占90重量%或更高(优选为95重量%或更高)。
[0178] 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。在此,就 增加涂膜的固化密度(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包括与核中的 热固性树脂相同的树脂。特别是,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。在此,树脂包覆部分中的热固性树脂可W与核中的热固性树脂为同一种类,也可W 为不同于核中的热固性树脂的树脂。
[0179] 而且,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,作为该非固化 性树脂,优选包括选自由丙締酸系树脂和聚醋树脂组成的组中的至少一种。
[0180] 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181 ] 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。
[0182] 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 作为测量仪器,用M巧a射线作为X射线源,并且将加速电压设定为lOkV,将发射电流设定 为 30mA。
[0183] 在上述条件下得到图谱,对源自粉末颗粒表面的核材料的成分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。根据最小二 乘法通过曲线拟合,该分峰过程将所测的图谱分成各个成分。 阳184] 关于作为分峰基础的成分图谱,采用通过独立测量制备粉末颗粒所用的热固性树 月旨、固化剂、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。 阳化5] 就防止渗出而言,树脂包覆部分的厚度优选为0. 2 y m至4 y m,更优选为0. 3 y m至 Sum。 阳186] 树脂包覆部分的厚度是通过W下方法测量得到的值。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,将树脂包覆部分染色而进行观察,因此可W容易地完成该测量。 阳187](粉末颗粒的其他成分) 阳18引粉末颗粒可包含二价或更高价态的金属离子(下文简称为"金属离子")。该金属 离子为粉末颗粒的核和树脂包覆部分运两部分任意一者所包含的成分。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 醋树脂作为核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。该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,在进行热固化的时候,离子交联键受热而断开。 因此,粉末颗粒的烙融粘度降低,所W容易形成平滑性高的涂膜。
[0189] 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。
[0190] 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,等。在粉末颗粒是通过聚集凝结法制备而成的情况 中,金属盐或无机金属盐聚合物,例如,被添加到粉末颗粒中作为聚集剂。 阳191] 金属盐的例子包括硫酸侣、氯化侣、氯化儀、硫酸儀、氯化亚铁(II)、氯化锋、氯化 巧、W及硫酸巧,等。 阳192] 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(II)、W及多硫化 重丐,等。
[0193] 金属络合物的例子包括氨基簇酸的金属盐,等。具体而言,金属络合物的例子包 括:包括公知的馨合物的金属盐(例如,巧盐、儀盐、铁盐、侣盐,等),所述馨合物诸如乙二 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,等。
[0194] 此外,运些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。
[0195] 随着金属离子的价态升高,更容易形成网络结构的离子交联,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,等)、侣盐的聚合物(例如,聚氯化侣和聚氨 氧化侣,等)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,即使是在它们两者彼此的金属离子的价 态相同时也是如此。因此,作为金属离子的供应源,特别是侣盐的聚合物(例如,聚氯化侣 和聚氨氧化侣,等)是优选的。
[0196] 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197] 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。
[0198] 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。
[0199] 具体而言,随着金属离子价态的增高,则能够获得窄的粒度分布,运是优选的。另 夕F,对于获得窄的粒度分布,金属盐聚合物比金属盐更为优选,即使是在它们两者彼此的金 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,等)、W及侣盐的聚合物(例如,聚氯化侣和聚氨氧化侣,等)是优选的,并 且侣盐的聚合物(例如,聚氯化侣和聚氨氧化侣,等)是特别优选的。 阳200] 此外,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,形成树脂包覆部分的树脂颗 粒相对于形成核的聚集颗粒而进行聚集,运有助于实现在核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,当颗粒进行融合凝结时,所形成的粉末颗粒的形状更 容易接近为球形。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201] 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。采用直径为13mm的造粒机(troch化rming machine),由200mg的该树脂混合 物得到粒料样品。精确称量粒料样品的重量,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202] 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)调节所添加的金属离子的量的方法,其中在通过聚集凝结法制备粉末颗粒的时 候,在聚集步骤中,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, 在聚集步骤结束时,加入馨合剂(例如,邸TA(乙二胺四乙酸)、DTPA(二亚乙基S胺五乙 酸)、NTA (次氮基=乙酸),等),使得金属离子在馨合剂的作用下形成络合物,W及在随后 的洗涂等步骤中除去所形成的络合物盐。 阳2〇3](外部添加剂) 阳204] 外部添加剂防止粉末颗粒之间产生聚集,从而可W 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〇2、Ti〇2、Al2〇3Xu〇、 aiO、Sn〇2、Ce〇2、Fe2〇3、MgO、BaO、CaO、K2〇、Na2〇、Z;r〇2、CaO ? Si〇2、K2〇 ? (Ti〇2)n、Al2〇3 ? 2Si〇2、 CaC〇3、MgC〇3、BaS〇4、W及 M拆〇4等颗粒。 阳205] 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,等。运些疏水化试剂可W单独使用,也可W 两种或多种组合使用。 阳206] 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。 阳207] 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%。 悦0引[制备粉末涂料的方法] 阳209] 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。
[0210] 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。 悦11] 粉末颗粒可通过干式制备法(例如,混炼粉碎法,等)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,等)中的任何一种方法制备而成。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采用已知的制备方法。 阳212] 在运些方法中,为了能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。
[0213] 具体而言,优选通过W下步骤来制备粉末颗粒:在其中分散有包含热固性树脂的 第一树脂颗粒W及热固化剂的分散液中,使第一树脂颗粒和热固化剂聚集,或者在其中分 散有包含热固性树脂和热固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;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,使第二树脂颗粒向第一聚集颗粒的表面聚集,通 过使第二树脂颗粒附着到第一聚集颗粒的表面上,从而形成第二聚集颗粒;W及将其中分 散有第二聚集颗粒的第二聚集颗粒分散液加热,使得第二聚集颗粒互相融合凝结。
[0214] 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 成为核,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成为树脂包覆 部分。
[0215] W下将对各个步骤进行详细描述。
[0216] 而且,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217]-制备各分散液的步骤-
[0218] 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(其包含核中的热固性树脂)的第一树脂颗粒分散液、其中分散有热固化剂的热固化 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。
[0219] 另外,作为其中分散有第一树脂颗粒分散液和热固化剂的热固化剂分散液的替 代,制备其中分散有核中的热固性树脂和复合颗粒的复合颗粒分散液,所述复合颗粒包含 热固化剂。 阳220] 另外,在制备各分散液的步骤中,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221 ]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 脂颗粒分散液。 阳222] 树脂颗粒分散液中所用的分散介质的例子包括水性介质。
[0223] 水性介质的例子包括:水,例如蒸馈水或离子交换水;W及醇,等。运些水性介质 可W单独使用,也可W两种或多种组合使用。 阳224] 表面活性剂的例子包括:诸如硫酸醋盐、横酸盐、憐酸醋、皂类之类的阴离子表面 活性剂;诸如胺盐、季锭盐之类的阳离子表面活性剂;诸如聚乙二醇、烷基酪环氧乙烧加成 物、多元醇之类的非离子表面活性剂,等。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。
[02巧]运些表面活性剂可W单独使用,也可W两种或多种组合使用。 阳226] 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)。此外,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227] 而且,相反转乳化法是运样的方法:将待分散的树脂溶解在能溶解该树脂的疏水 性有机溶剂中,向有机连续相(0相)中加入碱W中和该相,然后向其中加入水性介质(W 相),使得树脂从w/0转变为o/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。
[0228] 具体而言,作为制备树脂颗粒分散液的方法,例如,在制备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W及在必要时 加入的用于控制分子量的链转移剂,加热,并且进行乳液聚合,由此获得其中分散有丙締酸 系树脂颗粒的树脂颗粒分散液。
[0229] 此外,在制备聚醋树脂颗粒分散液的情况中,将原料单体加热,烙融,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,等)中溶解,将得到的溶解物料进 行揽拌的同时,向其中加入弱碱性水溶液W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液。 阳230]此外,在获得复合颗粒分散液的情况中,将树脂和热固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),从而获得所述复合颗粒分散液。 阳231] 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 ym,优选为0.0 l Jim至1 Jim,更优选为0. 08 Jim至0. 8 Jim,甚至更优选为0. 1 Jim至 0. 6 U m〇 阳232] 此外,关于树脂颗粒的体积平均粒度,使用激光衍射式粒度分布测定装置(例如, 化riba, Ltd.制造的LA-700)进行测量,基于所得到的粒度分布划分出粒度范围(通道), 从直径较小的一侧开始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 被设定为体积平均粒径D50V。而且,其他分散液中的颗粒的体积平均粒度按照同样的方式 测定。
[0233] 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234] 此外,按照与树脂颗粒分散液同样的方式,例如,制备热固化剂分散液、着色剂分 散液、复合颗粒分散液。目P,树脂颗粒分散液中的树脂颗粒的体积平均粒度、分散介质、分散 方法和树脂颗粒的含量同样适用于被分散于着色剂分散液中的着色剂颗粒、被分散于固化 剂分散液中的固化剂颗粒、W及被分散于复合颗粒分散液中的复合颗粒。
[0235]-形成第一聚集颗粒的步骤- 阳236] 接下来,将第一树脂颗粒分散液、热固化剂分散液和着色剂分散液混合。 阳237] 然后,在混合的分散液中,通过使第一树脂颗粒、热固化剂和着色剂发生异相聚集 (heteroaggregate),来形成第一聚集颗粒,其包含第一树脂颗粒、热固化剂和着色剂,并且 具有与目标粉末颗粒的直径相近的直径。 阳238] 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,然后将该混合分散液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,比第一树脂颗粒的玻璃化转变溫度低30°C至低 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239] 此外,在形成第一聚集颗粒的步骤中,可W将复合颗粒分散液(其包含热固性树 脂和热固化剂)和着色剂分散液混合,W使混合的分散液中的复合颗粒和着色剂可发生异 相聚集,从而可形成第一聚集颗粒。
[0240] 在形成第一聚集颗粒的步骤中,例如,可在用旋转剪切匀化器揽拌混合的分散液 的同时,在室溫(例如25°C)下加入聚集剂,可将混合的分散液的抑调节为酸性(例如抑 为2-5),W及可按需加入分散稳定剂,然后可对该混合的分散液进行加热。 阳241] 聚集剂的例子包括:其极性与所述混合的分散液中所加入的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242] 此外,在聚集结束后,可按需使用与聚集剂的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,优选使用馨合剂。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243] 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。其例子与如上文所述的相同。
[0244] 作为所述馨合剂,包括水溶性的馨合剂。具体而言,馨合剂的实例包括:径基簇酸, 如酒石酸、巧樣酸、化及葡糖酸;亚氨基二乙酸(IDA);次氮基S乙酸(NTA) 及乙二胺四 乙酸巧DTA),等。
[0245] 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0. 1重量份至3. 0重量份。 阳246]-形成第二聚集颗粒的步骤- 阳247]接下来,将所得的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 二树脂颗粒分散液混合。
[0248] 而且,第二树脂颗粒可W与第一树脂颗粒相同,也可W与第一树脂颗粒不同。 阳249]另外,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,使第二树 脂颗粒聚集,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。 阳巧0] 具体而言,例如,在形成第一聚集颗粒的步骤中,当第一聚集颗粒达到目标粒度 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。 阳251] 然后,通过将混合的分散液的抑设定在例如大约6. 5-8. 5的范围内,由此使得聚 集过程停止。 阳巧2]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。 阳巧3]-融合凝结步骤- 阳254]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。 阳巧日]通过上述步骤得到粉末颗粒。 阳256] 在此,在融合凝结步骤结束后,使分散液中形成的粉末颗粒经历公知的洗涂步骤、 固液分离步骤、W及干燥步骤,从而得到干燥状态的粉末颗粒。 阳巧7] 作为洗涂步骤,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,虽然对固液分离步骤没有特别的限制,但是就生产率来说,可实施抽吸过滤、加压过滤 等作为固液分离步骤。另外,虽然对干燥步骤没有特别的限制,但是就生产率来说,可实施 冷冻干燥、气流干燥、流化干燥、振动流化干燥等作为干燥步骤。 悦5引此外,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、罗地格混合机等来进行混合。此外,如果需要,可W通过使用振动 筛、风力筛等除去调色剂粗颗粒。 阳259] W下将对试验例进行说明,运些试验例支持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。此外,在下面的描述中,除 非另有说明,否则"份"和"% "都是基于重量而言的。 阳260] <制备着色剂分散液〉 阳261](制备着色剂分散液(Cl)) 阳26引 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
[0263] 阴离子表面活性剂值ai-Ichi Kogyo Seiyaku Co. , Ltd.出品:Neogen 服):15 重 量份
[0264] 离子交换水:450重量份 阳2化]使用高压冲击式分散机叫timizer(HJP30006, Sugino Machine Limited公司出 品)将上述成分混合、溶解、分散达I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百分含 量为25%。
[0266](制备着色剂分散液(Ml)) 阳%7] 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百分含量为25%。 阳2側(制备着色剂分散液(M2))
[0269] 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0.14 ym,着色剂分散液的固体百分含量为25%。
[0270] (制备着色剂分散液灯1)) 阳271] 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 dll55,BASFLtd.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百分含量为25%。
[0272](制备着色剂分散液化1)) 阳273] 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百分含量为25%。
[0274](制备着色剂分散液(Wl)) 阳八5]氧化铁(A-220, Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.出品):100 重量份 阳276] 阴离子表面活性剂(Neogen服,Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co. , Ltd.公司出品): 15重量份 阳277] 离子交换水:400重量份
[0278] 使用高压冲击式分散机叫timizer (HJP30006,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对所制备的着色剂分散液进行测定,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百分含量为25%。
[0279] <试验例1 :由丙締酸系树脂制备的透明的粉末涂料(PCAl)〉
[0280] (制备热固性丙締酸系树脂颗粒分散液(Al)) 阳281] 苯乙締 :160重量份 阳282] 甲基丙締酸甲醋:200重量份
[0283] 丙締酸正下醋:140重量份
[0284] 丙締酸:12重量份
[0285] 甲基丙締酸缩水甘油醋:100重量份 阳286] 十二烧硫醇:12重量份
[0287] 将上述成分混合、溶解,制得单体溶液A。 阳28引 另一方面,将12重量份的阴离子表面活性剂值OW化X,Dow化emical Company出 品)溶解于280重量份的离子交换水中,将上述单体溶液A加入其中,在烧瓶中分散和乳 化,由此得到溶液(单体乳化液A)。 阳289] 接下来,将1重量份的阴离子表面活性剂值OW化x,Dow化emical Company出品) 溶解于555重量份的离子交换水中,并置于聚合用烧瓶中。之后,将聚合用烧瓶盖紧,安装 回流管,在向其中注入氮气的同时,缓慢揽拌所溶解的材料,通过水浴将聚合用烧瓶加热到 75 °C并保持在该溫度。 阳290] 在运种状态下,用计量累向所述聚合用烧瓶中滴加将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,将聚合用烧瓶在75°C下保持3小时,同时连续揽拌该混合物,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291]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。
[0292](制备热固化剂分散液值1)) 阳293] 十二烧二酸:50重量份 阳294] 苯偶姻:1重量份 阳巧5] 丙締酸系低聚物(Acronal 4F,BASF Ltd.公司出品):1重量份
[0296] 阴离子表面活性剂值owfax,Dow Qiemical Company出品):5重量份 阳297] 离子交换水:200重量份 阳巧8] 将上述成分于压力容器中在140°C下加热,并使用均化器扣Itra-Turrax T50, IKA Japan K. K.出品)进行分散,然后通过Manton Gaulin高压均化器(Gaulin公司出品)进 行分散处理,制备得到其中分散有固化剂和其他添加剂的热固化剂分散液值1)(固化剂浓 度为23% ),固化剂的平均粒度为0. 24 ym。
[0299](制备透明的粉末涂料(PCAl))
[0300]-聚集步骤- 阳301] 热固性丙締酸系树脂颗粒分散液(Al) :200重量份(树脂为84重量份)
[0302] 热固化剂分散液值1) :91重量份(固化剂为21重量份) 阳303] 10%的聚氯化侣:1重量份 阳3〇4] 在不诱钢圆底烧瓶中,用均化器扣Itra-Turrax T50, IKA Japan K. K.出品)将上 述成分充分混合、分散,在加热油浴中、在对混合物进行揽拌的条件下将烧瓶加热到48°C, 并在48°C下保持60分钟。之后,加入68重量份(树脂为28. 56重量份)的热固性丙締酸 系树脂颗粒分散液(Al),并轻轻揽拌。 阳305]-融合凝结步骤-
[0306] 之后,使用0. 5mol/L的氨氧化钢水溶液将烧瓶中的抑调节到5. 0,然后在持续揽 拌的条件下将所述烧瓶加热到95°C。在最终将烧瓶的内容物加热到95°C后,在该状态下持 续保持4小时。在溫度保持为95°C时,溶液的抑约为4. 0。
[0307] -过滤、洗涂、W及干燥步骤- 阳30引在反应结束后,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Nutsche型吸滤进行固液分离,从而再次得到固体。 阳309] 接下来,将所得固体再分散于3升40°C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次并通过Nutsche型吸滤进行固液分离,将所得的固 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)作为 外部添加剂与100重量份的所述固体混合,由此得到由丙締酸系树脂制备的透明的粉末涂 料(PCAl)。
[0310] 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。 阳311] 将透明的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,进行切割W得到薄片,并且用 透射电子显微镜在所得薄片上观察颗粒的横截面图像。由此确认,粉末颗粒的表面被树脂 包覆部分所覆盖。
[0312] 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%。
[031引 < 试验例2 :由聚醋树脂制备的着色的粉末涂料(PCEl)〉
[0314] (制备热固性聚醋树脂(PESl))
[0315] 将具有下列组成的原料在氮气气氛下加入装有揽拌器、溫度计、氮气入口和精馈 器的反应容器中,在揽拌的同时将原料加热到240°C,从而进行缩聚反应。 阳316] 对苯二甲酸:742重量份(IOOmol % )
[0317] 新戊二醇:3。重量份(6加〇1% ) 阳31引 乙二醇:59. 4重量份(20mol% )
[0319] 甘油:90 重量份(18mol% )
[0320] 二正下基氧化锡:0. 5重量份 阳321] 所得的热固性聚醋树脂的玻璃化转变溫度为55°C,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。 阳322](制备复合颗粒分散液巧1)) 阳323] 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混合溶剂中。
[0324] 热固性聚醋树脂(PESl) :240重量份 阳325] 封端的异氯酸醋固化剂VESTAG0NB1530巧VONIK Industries出品):60重量份 阳326] 苯偶姻:3重量份 阳327] 丙締酸系低聚物(Acronal 4F,BASF Ltd.公司):3重量份
[0328] 在向混合溶剂中加入上述组成的物料后,使用S合一电动机(t虹ee-one motor) W 15化pm的转速将所得混合物揽拌溶解,从而获得油相。向被揽拌的油相中滴加由I重量 份的10重量%的氨水溶液和47重量份的5重量%的氨氧化钢水溶液构成的混合液,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,使 该混合物发生相反转,从而获得乳化液。
[0329] 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 ball)的真空控制单元。在旋转该茄形烧瓶的同时,将其用热水浴在60°C下加热并 减压至7kPa,当屯、爆沸,由此除去溶剂。当溶剂收集量变为1100重量份时,将茄形烧瓶恢 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热固化剂的复合颗粒的体积平均粒度为150纳 米。 阳33〇] 然后,将2重量% ( W有效成分计)的阴离子表面活性剂值OW化X2A1,Dow 化emical Company出品,有效成分的量为45重量% )加入分散液中并与分散液中的树脂成 分混合,添加离子交换水将混合物的固体浓度调节至20重量%。由此得到含有聚醋树脂和 固化剂的复合颗粒分散液巧1)。 阳331](制备热固性聚醋树脂颗粒分散液巧2))
[0332] 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 异氯酸醋固化剂、苯偶姻、和丙締酸系低聚物。
[0333] (制备着色的粉末涂料(PCEl))
[0334] -聚集步骤- 阳335] 复合颗粒分散液巧1) :325重量份(固体含量为65重量份) 阳336] 着色剂分散液(Cl) :3重量份(固体含量为0. 75重量份) 阳337] 着色剂分散液(Wl) : 150重量份(固体含量为37. 5重量份)
[0338] 在不诱钢圆底烧瓶中,用均化器扣Itra-Turrax !'50, IKA JapanK. K.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,并用叫tra-化rrax连续进行分散操作。
[0339] 安装揽拌器和加热罩,将浆液加热到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,并在50°C下保持15分钟,然后,在体积平均粒度为5. 5 y m时,向浆液中 缓慢加入100重量份的热固性聚醋树脂分散液巧2)。
[0340] -融合凝结步骤- 阳341] 在将热固性聚醋树脂分散液巧2)加入浆液后,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,将浆液加热到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。 阳342]-过滤、洗涂、W及干燥步骤- 阳343] 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Nutsche型吸滤进行固液分离,从而再次得到固体。
[0344] 接下来,将所得固体再分散于3升40°C的离子交换水中,并W 3(K)rpm揽拌和洗涂 15分钟。将该洗涂操作重复5次并通过Nutsche型吸滤进行固液分离,将所得的固体真空 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)作为外部添 加剂与100重量份的所述固体混合,由此得到由聚醋树脂制备的着色的粉末涂料(PCEl)。
[0345] 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。 阳346] 将着色的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割,并且用透射电子显微镜 观察粉末颗粒的横截面图像。由此确认,粉末颗粒的表面被树脂包覆部分所覆盖。 阳347] 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348] <试验例3 :由聚醋制备的着色的粉末涂料(PCE。〉 阳349] 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,向浆液中加入100重量份的热固性聚醋树脂颗粒分散液巧2),加入40重量份的 10% NTA(次氮基S乙酸)金属盐水溶液(化elest 70,化elest公司出品),然后用5%的 氨氧化钢水溶液将抑调节到6. 0。 阳350] 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1. 22,平均圆形度为0. 99。 阳351] 将着色的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割,并且用透射电子显微镜 观察粉末颗粒的横截面图像。由此确认,粉末颗粒的表面被树脂包覆部分所覆盖。 阳352] 着色的粉末涂料(其粉末颗粒)中的侣离子含量为0.005重量%。 阳353] <试验例4 :由丙締酸系树脂制备的透明的粉末涂料(PCA2)〉
[0354] 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,在聚集步骤中,将1重量份的10%的聚氯化侣换成4重量份的5%的氯化 儀。 阳355] 透明粉末涂料的粉末颗粒的体积平均粒度D50V为7. 0 y m,体积平均粒度分布指 数GSDv为1.35,平均圆形度为0.97。 阳356] 将透明的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割,并且用透射电子显微镜 观察粉末颗粒的横截面图像。由此确认,粉末颗粒的表面被树脂包覆部分所覆盖。 阳357] 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35引 < 试验例5 :由丙締酸系树脂制备的着色的粉末涂料(PCA3)〉 阳359](制备热固性丙締酸系树脂颗粒分散液(A2)) 阳360] 苯乙締:60重量份 阳361] 甲基丙締酸甲醋:240重量份
[0362] 甲基丙締酸径乙醋:50重量份
[0363] 丙締酸簇乙醋:18重量份
[0364] 甲基丙締酸缩水甘油醋:260重量份 阳3化]十二烧硫醇:8重量份 阳366] 将上述成分混合、溶解,制得单体溶液A。 阳367] 另一方面,将12重量份的阴离子表面活性剂值OW化X,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,由此得到在烧瓶中分散和 乳化了的溶液(单体乳化液A)。
[0368] 接下来,将1重量份的阴离子表面活性剂值OW化x,Dow化emical Company出品) 溶解于555重量份的离子交换水中,并将其置于聚合用烧瓶中。之后,将聚合用烧瓶盖紧, 安装回流管,在向其中注入氮气的同时,缓慢揽拌所得的溶解物,通过水浴将聚合用烧瓶加 热到75°C并保持在该溫度。
[0369] 在运种状态下,用计量累向所述聚合用烧瓶中滴加将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,将聚合用烧瓶在75°C下保持3小时,同时持续揽拌所得混合物,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%。
[0370] 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。 阳371](制备着色的粉末涂料(PCA3)) 阳3巧-聚集步骤- 阳373] 热固性丙締酸系树脂颗粒分散液(A2) :155重量份(固体含量为65重量份)
[0374] 着色剂分散液(Cl) :3重量份(固体含量为0. 75重量份) 阳3巧]着色剂分散液(Wl) : 150重量份(固体含量为37. 5重量份) 阳376] 在不诱钢圆底烧瓶中,用均化器扣Itra-Turrax巧0, IKA JapanK. K.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,并用叫tra-化rrax连续进行分散操作。 阳377] 安装揽拌器和加热罩,将浆液加热到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。于60°C下保持15分钟后,在体积平均粒度为9. 5 y m时,向浆液中缓慢 加入100重量份的热固性丙締酸系树脂分散液(A2)。
[0378]-融合凝结步骤- 阳379] 在将热固性聚醋树脂分散液(A2)加入到浆液中后,将所得物保持30分钟,并使用 5%的氨氧化钢水溶液将pH调节至5. 0。之后,将浆液加热到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。
[0380]-过滤、洗涂、W及干燥步骤- 阳381] 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Nutsche型吸滤进行固液分离,从而再次得到固体。 阳382] 接下来,将所得固体再分散于3升40°C的离子交换水中,并W 30化pm揽拌和洗涂 15分钟。将该洗涂操作重复5次并通过Nutsche型吸滤进行固液分离,将所得的固体真空 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)与100重量份的 所述固体混合,由此得到由丙締酸系树脂制备的着色的粉末涂料(PCA3)。 阳383] 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。 阳384] 将着色的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割,并且用透射电子显微镜 观察颗粒的横截面图像。由此确认,粉末颗粒的表面被树脂包覆部分所覆盖。 阳385] 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%。
[0386] <试验例6 :由聚醋树脂制备的着色的粉末涂料(PCE^〉
[0387] (制备热固性聚醋树脂(PES2)) 阳38引在氮气气氛下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,在揽拌的同时将原料加热到240°C,从而进行缩聚反应。 阳389] 对苯二甲酸:494重量份(70mo 1 % )
[0390] 间苯二甲酸:212重量份(30mo 1 % ) 阳391] 新戊二醇:421重量份(88mol% ) 阳392] 乙二醇:28重量份(IOmol % ) 阳393] S径甲基乙烧:11重量份(2mol% ) 阳394] 二正下基氧化锡:0. 5重量份
[0395] 所得的热固性聚醋树脂的玻璃化转变溫度为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。
[0396] (制备复合颗粒分散液巧3)) 阳397] 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其中。
[0398] 热固性聚醋树脂(PES2) :240重量份 阳399] 封端的异氯酸醋固化剂VESTAG0NB1530巧VONIK Industries出品):60重量份
[0400] 苯偶姻:3重量份
[040U 丙締酸系低聚物(Acronal 4F,BASF Ltd.公司):3重量份
[0402] 接下来,在将上述组成的物料加入所述混合溶剂后,使用S合一电动机W 15化pm 将所得混合物揽拌溶解,从而获得油相。向被揽拌的油相中滴加由1重量份的10重量%的 氨水溶液和47重量份的5重量%的氨氧化钢水溶液构成的混合液,滴加5分钟,并混合10 分钟。然后,W每分钟5重量份的速度进一步滴加900重量份的离子交换水,使所述混合物 发生相反转,从而获得乳化液。
[0403] 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的 真空控制单元。在旋转该茄形烧瓶的同时,将其用热水浴在60°C下加热并减压至7kPa,当 屯、爆沸,由此除去溶剂。当溶剂收集量变为1100重量份时,将茄形烧瓶恢复到常压,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热固化剂的复合颗粒的体积平均粒度为160纳米。
[0404] 然后,将2重量% ( W有效成分计)的阴离子表面活性剂值OW化X2A1,Dow 化emical Company出品,有效成分的量为45重量% )加入分散液中并与分散液中的树脂成 分混合,添加离子交换水将混合物的固体浓度调节至20重量%。由此获得含有聚醋树脂和 固化剂的复合颗粒分散液巧3)。
[0405] (制备热固性聚醋树脂颗粒分散液巧4))
[0406] 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 氯酸醋固化剂、苯偶姻、丙締酸系低聚物。
[0407] (制备着色的粉末涂料(PCE3)) 阳40引-聚集步骤-
[0409] 复合颗粒分散液巧3) :325重量份(固体含量为65重量份)
[0410] 着色剂分散液(Cl) :3重量份(固体含量为0. 75重量份)
[0411 ] 着色剂分散液(Wl) : 150重量份(固体含量为37. 5重量份)
[0412] 在不诱钢圆底烧瓶中,用均化器扣Itra-Turrax巧0, IKA JapanK. K.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Ultra-化rrax连续进行分散操作。
[0413] 安装揽拌器和加热罩,将浆液加热到40°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。于40°C下保持15分钟后,当体积平均粒度为3. 5 y m时,向浆液中缓慢 加入100重量份的热固性聚醋树脂分散液巧4)。
[0414] -融合凝结步骤-
[0415] 在向浆液中加入热固性聚醋树脂分散液巧4)后,保持30分钟,并使用5%的氨氧 化钢水溶液将抑调节至6.0。之后,将浆液加热到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。
[0416] -过滤、洗涂、W及干燥步骤-
[0417] 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Nutsche型吸滤进行固液分离,从而再次得到固体。
[0418] 接下来,将所得固体再分散于3升40°C的离子交换水中,并W 30化pm揽拌和洗涂 15分钟。将该洗涂操作重复5次并通过Nutsche型吸滤进行固液分离,将所得的固体真空 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)与100重量 份的所述固体混合,由此得到由聚醋树脂制备的着色的粉末涂料(PCE3)。
[0419] 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。
[0420] 将着色的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割,并且用透射电子显微镜 观察粉末颗粒的横截面图像。由此确认,粉末颗粒的表面被树脂包覆部分所覆盖。
[0421] 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%。
[0422] <对比试验例1 :由聚醋树脂制备的着色的粉末涂料(PCEXl)〉
[0423] 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)。
[0424] 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。
[04巧]将着色的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割,并且用透射电子显微镜 观察粉末颗粒的横截面图像。由此确认,粉末颗粒的表面未被树脂包覆部分所覆盖,而是添 加剂(认为是固化剂)暴露在粉末颗粒的表面上。
[04%] 着色的粉末涂料(其粉末颗粒)中的侣离子含量为0.07重量%。
[0427] <对比试验例2 :由丙締酸系树脂制备的透明的粉末涂料(PCAXl)〉
[0428] 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,将聚氯化侣的量减为0. 1重量份,在融合凝结步骤中加入40重量 份的10% NTA(次氮基S乙酸)金属盐水溶液烟ielest 70,化elest Co巧oration出品), 然后用5 %的氨氧化钢水溶液将其抑调节到6. 0。
[0429] 透明粉末涂料的粉末颗粒的体积平均粒度D50V为9. 0 ym,体积平均粒度分布指 数GSDv为1.53,平均圆形度为0.99。
[0430] 将透明的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割,并且用透射电子显微镜 观察粉末颗粒的横截面图像。由此确认,粉末颗粒的表面被树脂包覆部分所覆盖。
[0431] 透明粉末涂料(其粉末颗粒)中的侣离子含量为0.001重量%。 阳43引 < 对比试验例3 :由丙締酸系树脂制备的透明的粉末涂料(PCAX2)〉
[0433] 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,将聚氯化侣的量提高到3重量份。
[0434] 透明粉末涂料的粉末颗粒的体积平均粒度D50V为8. 2 ym,体积平均粒度分布指 数GSDv为1.30,平均圆形度为0.95。
[0435] 将透明的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割,并且用透射电子显微镜 观察粉末颗粒的横截面图像。由此确认,粉末颗粒的表面被树脂包覆部分所覆盖。
[0436] 透明粉末涂料(其粉末颗粒)中的侣离子含量为0.25重量%。
[0437] <对比试验例4 :由聚醋树脂制备的着色的粉末涂料(PCEX2)〉
[043引在与试验例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,将聚氯化侣的量减到0. 2重量份,在融合凝结步骤中加入40重量份的10% NTA(次氮基S乙酸)金属盐水溶液(化elest 70,化elest Co巧oration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。
[0439] 将透明的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割,并且用透射电子显微镜 观察粉末颗粒的横截面图像。由此确认,粉末颗粒的表面被树脂包覆部分所覆盖。
[0440] 着色的粉末涂料(其粉末颗粒)中的侣离子含量为0.0016重量%。
[0441] <试验例7 :由聚醋树脂制成的着色的粉末涂料(PCE4)〉
[0442] 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。
[0443] 将着色的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割,并且用透射电子显微镜 观察粉末颗粒的横截面图像。由此确认,粉末颗粒的表面被树脂包覆部分所覆盖。
[0444] 着色的粉末涂料(其粉末颗粒)中的侣离子含量为0.22重量%。
[0445] <试验例8 :由聚醋树脂制备的着色的粉末涂料(PMEl)〉
[0446] 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,使用306. 5重量份的复合颗粒分散液巧1),并且使用4. 8重量 份的着色剂分散液(Ml)代替着色剂分散液(Cl)。
[0447] 着色的粉末涂料的粉末颗粒的体积平均粒度D50V为6. 4 ym,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,并且用透射电子显微镜 观察粉末颗粒的横截面图像。由此确认,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. 1重量%。
[0450] <试验例9 :由聚醋树脂制备的着色的粉末涂料(PME。〉
[0451] 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),并且使用6重量份 的着色剂分散液(M2)代替着色剂分散液(Cl)。
[0452] 着色的粉末涂料的粉末颗粒的体积平均粒度D50v为6. 6 y m,体积平均粒度分布 指数GSDv为1. 22,平均圆形度为0. 98。
[0453] 将着色的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割,并且用透射电子显微镜 观察粉末颗粒的横截面图像。由此确认,粉末颗粒的表面被树脂包覆部分所覆盖。
[0454] 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45引 < 试验例10 :由聚醋树脂制备的着色的粉末涂料(PYEl)〉
[0456] 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),并且使用8重量 份的着色剂分散液(Yl)代替着色剂分散液(Cl)。
[0457] 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. 24,平均圆形度为0. 96。
[045引将着色的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割,并且用透射电子显微镜 观察粉末颗粒的横截面图像。由此确认,粉末颗粒的表面被树脂包覆部分所覆盖。
[0459] 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%。
[0460] 〈试验例11 :由聚醋树脂制备的着色的粉末涂料(PKEl)〉
[0461] 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),并且使用2. 8重量 份的着色剂分散液化1)代替着色剂分散液(Cl)。
[0462] 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。
[0463] 将着色的粉末涂料(其粉末颗粒)嵌入环氧树脂中,切割,并且用透射电子显微镜 观察粉末颗粒的横截面图像。由此确认,粉末颗粒的表面被树脂包覆部分所覆盖。
[0464] 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4化] < 评价〉
[0466] (制备粉末涂料的涂膜样品)
[0467] 采用静电涂布方法等,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 Ji m的涂胺样品。 阳4側(评价涂膜的平滑性)
[0469] 用表面粗糖度测量装置(SURFC0M 1400A,Tokyo Seimitsu Co. ,Ltd.公司出品) 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为优选的水平。
[0470] (评价涂膜的光泽度)
[0471] 使用光泽计(Micro-gloss 光泽计,BYK Additives&Instruments 公司出品)测量 涂膜样品表面的60°镜面光泽值(单位:%)。随着该60°镜面光泽值增加,光泽度提高, 90% W上为优选的水平。 阳472](评价抗结块性)
[0473] 将各个例子中得到的粉末涂料储存在溫度和湿度受控的恒溫恒湿箱中,其中的溫 度为50°C,湿度为50RH%,储存17小时,然后采用振动筛,调节200目筛(75微米的网眼尺 寸)的通过量。根据W下标准进行评价。
[0474] Gl (0):通过量在 90 % W上
[0475] NG狂):通过量小于90%
[0476] 各个例子的细节和评价结果列于表1中。 阳477] 表1
[0478]
[0479] 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15ym时,也能得到具有低表面粗糖度和高光泽度的涂膜。此外,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。 阳480]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W少量的材料 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。 [0481] 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,能W高的生产率形成厚度受控的涂膜,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。
[0482] 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: 涂布装置,该涂布装置具有使热固性粉末涂料带电和流动化的充电流化单元,并且该 涂布装置在使所述热固性粉末涂料带电和流动化的同时,将所述粉末涂料涂布到待涂物体 的待涂表面上; 调节装置,该调节装置对被涂布到待涂物体的待涂表面上的粉末涂料的颗粒层的厚度 进行调节;以及 加热装置,该加热装置对所述粉末涂料的颗粒层进行加热以使所述颗粒层热固化。2. 根据权利要求1所述的粉末涂敷设备,其中所述调节装置包括与所述粉末涂料的颗 粒层接触的圆筒状部件或圆柱状部件,以调节所述粉末涂料的颗粒层的厚度。3. 根据权利要求2所述的粉末涂敷设备,其中所述圆筒状部件或圆柱状部件是这样一 种构件,其在被旋转的同时对所述粉末涂料的颗粒层的厚度进行调节。4. 根据权利要求2所述的粉末涂敷设备,其中在所述圆筒状部件或圆柱状部件的内部 设置有:聚焦激光束的透镜部件、位于所述圆筒状部件或圆柱状部件的内周面和所述透镜 部件之间的滑动部件、以及用于向所述圆筒状部件或圆柱状部件的内周面供给润滑剂的润 滑剂供给部件。5. 根据权利要求1所述的粉末涂敷设备,其中所述涂布装置包括作为所述充电流化单 元的气体流入部和振动赋予单元,所述气体流入部能使气体流向所述粉末涂料,所述振动 赋予单元使所述粉末涂料产生振动。6. 根据权利要求5所述的粉末涂敷设备,其中在所述气体流入部,在栗的作用下,所述 气体经由气体流入管和气体流入通路从气体流入口流向涂布单元中的所述粉末涂料。7. 根据权利要求1所述的粉末涂敷设备,其中所述加热装置包括光照射单元,在所述 调节装置对所述粉末涂料的颗粒层厚度进行调节的时侯,所述光照射单元用光对所述粉末 涂料的颗粒层进行照射从而将该粉末涂料的颗粒层加热。8. 根据权利要求7所述的粉末涂敷设备,其中所述光照射单元包括能发出激光束的光 源。9. 根据权利要求8所述的粉末涂敷设备,其中所述激光束的波长为760nm到900nm。10. 根据权利要求1所述的粉末涂敷设备,其中所述粉末颗粒的体积粒度分布指数 GSDv为1. 50以下。11. 根据权利要求1所述的粉末涂敷设备,其中所述粉末颗粒的平均圆形度为〇. 96以 上。12. 根据权利要求1所述的粉末涂敷设备,其中所述粉末颗粒具有核-壳结构。13. 根据权利要求12所述的粉末涂敷设备,其中所述粉末颗粒的核包括热固性树脂和 热固化剂。14. 根据权利要求13所述的粉末涂敷设备,其中所述热固性树脂是热固性的(甲基) 丙稀fe系树脂。15. 根据权利要求13所述的粉末涂敷设备,其中所述热固性的(甲基)丙烯酸系树脂 的数均分子量为1000到20000。16. 根据权利要求13所述的粉末涂敷设备,其中所述热固性树脂是热固性的聚酯树 脂。17. 根据权利要求16所述的粉末涂敷设备,其中所述热固性的聚酯树脂的酸值和羟值 的总和为 l〇mg KOH/g 到 250mg KOH/g。18. 根据权利要求13所述的粉末涂敷设备,其中相对于所有的粉末颗粒,所述热固性 树脂的量为20重量%到99重量%。19. 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二价到四价金属离 子。20. 根据权利要求1所述的粉末涂敷设备,其中所述粉末涂料在其表面上包含无机颗 粒。
【文档编号】B05C19/04GK106031916SQ201510104303
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2015年3月10日
【发明人】冈本英树, 野田明彦, 渡边洋, 渡边洋一
【申请人】富士施乐株式会社
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