热固性粉末涂料和涂装品的制作方法_5

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在室温(例如25°C)添加凝集剂,同时使用 旋转剪切型均化器搅拌混合分散液,并将混合分散液的pH调节为酸性(例如,pH为2~5), 必要时可添加分散稳定剂,并随后可进行加热。
[0199] 凝集剂的实例包括极性与用作分散剂的表面活性剂极性相反的表面活性剂、金属 盐、金属盐聚合物和金属络合物。当使用金属络合物作为凝集剂时,可减少表面活性剂的使 用量,并改进带电特性。
[0200] 在凝集完成后,必要时可以使用用于形成作为凝集剂的金属离子的键和络合物或 类似键合的添加剂。螯合剂适合用作此添加剂。借助于添加此种螯合剂,在过度添加凝集 剂时,可调节粉末颗粒的金属离子含量。
[0201] 此处,可将作为凝集剂的金属盐、金属盐聚合物或金属络合物用作金属离子的供 给源。这些实例如上文所述。
[0202] 使用水溶性螯合剂作为螯合剂。螯合剂的具体实例包括:如酒石酸、柠檬酸和葡糖 酸等氧代羧酸、亚氨基二乙酸(IDA)、次氮基三乙酸(NTA)和乙二胺四乙酸(EDTA)。
[0203] 相对于100重量份树脂颗粒,例如,螯合剂的添加量优选为0. 01重量份~5. 0重 量份,更优选为〇. 1重量份~小于3. 0重量份。
[0204] 第二凝集颗粒形成步骤
[0205] 接下来,将所获得的其中分散有第一凝集颗粒的第一凝集颗粒分散液与第四颗粒 分散液混合在一起。
[0206] 第四颗粒可以是与第一颗粒相同的类型,或者是与其不同的类型。
[0207] 在其中分散有第一凝集颗粒和第四颗粒的混合分散液中,使第四颗粒凝集以附着 至第一凝集颗粒的表面,由此形成其中第四颗粒附着至第一凝集颗粒的表面的第二凝集颗 粒。
[0208] 具体而言,在第一凝集颗粒形成步骤中,例如,当第一凝集颗粒的粒径达到目标粒 径时,使第四颗粒分散液与第一凝集颗粒分散液混合,并将混合分散液加热至等于或低于 第四颗粒的玻璃化转变温度的温度。
[0209] 例如,将混合分散液的pH设定在6. 5~8. 5的范围内,从而停止凝集的进行。
[0210] 由此,可以获得其中第四颗粒附着在第一凝集颗粒的表面上的第二凝集颗粒。
[0211] 合一步骤
[0212] 接下来,将其中分散有第二凝集颗粒的第二凝集颗粒分散液加热至例如等于或高 于第一和第四颗粒的玻璃化转变温度的温度(例如,比第一和第四颗粒的玻璃化转变温度 高10°C~30°C的温度),以使第二凝集颗粒合一并形成粉末颗粒。
[0213] 粉末颗粒通过上述步骤获得。
[0214] 此处,在合一步骤结束后,对分散液中形成的粉末颗粒进行公知的洗涤步骤、固液 分离步骤和干燥步骤,由此获得干燥的粉末颗粒。
[0215] 在洗涤步骤中,考虑到带电性,优选充分进行使用离子交换水的置换洗涤。另外, 固液分离步骤没有特别限制,不过考虑到生产率,优选进行吸滤或压滤等。干燥步骤的方法 也没有特别限制,不过考虑到生产率,优选进行冷冻干燥、气流干燥、流动干燥、振动型流动 干燥等。
[0216] 本示例性实施方式的粉末涂料在必要时通过例如向所获得的干燥粉末颗粒中添 加并混合外添剂而制造。混合优选使用如V形共混器、亨舍尔混合器或L5di即混合器等进 行。另外,必要时,可使用振动筛分器或风力分级器等移除粉末涂料的粗颗粒。
[0217] 涂装品/涂装品的制造方法
[0218] 本示例性实施方式的涂装品是涂覆有本示例性实施方式的粉末涂料的涂装品。作 为本示例性实施方式的涂装品的制造方法,有使用本示例性实施方式的粉末涂料进行涂装 的制造涂装品的方法。
[0219] 具体而言,在使用粉末涂料对被涂装表面进行涂装后,形成通过加热(烘烤)而 固化的具有粉末涂料的涂装膜,由此获得涂装品。可同时进行粉末涂料的涂装和加热(烘 烤)。
[0220] 在使用粉末涂料涂装时,可使用公知的涂装方法,如静电粉末涂装、摩擦生电粉末 涂装或流化浸涂。粉末涂料的涂装膜厚度例如优选为30 μm~50 μm。
[0221] 例如,加热温度(烘烤温度)优选为90°C~250°C,更优选为100°C~220°C,还更 优选为120°C~200°C。加热时间(烘烤时间)可根据加热温度(烘烤温度)调节。
[0222] 用粉末涂料涂装的目标产品没有特别限制,可使用各种金属部件、陶瓷部件或树 脂部件。这些目标产品可以是尚未成型至如板状产品或线状产品等产品的产品,也可以是 已成型的用于电子部件、道路车辆或建筑物的内外材料的成型产品。另外,目标产品可以是 包含预先进行过底涂处理、镀覆处理或电沉积涂装等表面处理的待涂装表面的产品。
[0223] 实施例
[0224] 下面将使用实施例详细描述本示例性实施方式,不过其不限于这些实施例。
[0225] 粉末涂料的涂装膜样品的制备方法
[0226] 利用电晕枪(Asahi Sunac公司制造)在距正面30cm的距离处上、下、右和左滑动 电晕枪的同时,在尺寸为l〇cm X 10cm的经磷酸锌处理的钢片的正方形测试板上涂布粉末 涂料,从而使涂装膜厚度为30 μ m~50 μ m,并在180°C的条件下烘烤30分钟,制备粉末涂 料的涂装膜样品。
[0227] 附着的粉末涂料的带电量的测定
[0228] 利用UING公司制造的EA02测定涂装的正方形测试板中心的粉末的带电量。测定 吸附的粉末量,并计算单位重量的带电量(μ C/g)。
[0229] 粉末附着效率的评价
[0230] 在距正面30cm的距离处使用电晕枪(Asahi Sunac公司制造)3秒钟,将粉末涂料 涂布到尺寸为30cm X 30cm的经磷酸锌处理的钢片的正方形测试板上后,基于下式由将附 着在板上的粉末去除之前和之后的重量差A和收集到的未附着的粉末的重量B计算附着效 率。
[0231] Α/(Α+Β)χ100(% )
[0232] 粉末涂料的涂装膜的表面平滑度的评价
[0233] 利用表面粗糙度测定装置(Tokyo Seimitsu Co.,Ltd.制造的SURFCOM 1400A)测 定涂装膜样品表面的中心线平均粗糙度(下文中标为"Ra",单位:μπι)。较高的Ra值表明 表面光滑度低。
[0234] 实施例1
[0235] 丙烯酸类树脂类透明粉末涂料(PCA1)的制备
[0236] 树脂颗粒分散液(A1)的制备
[0237] ?苯乙烯:160重量份
[0238] ?甲基丙烯酸甲酯:200重量份
[0239] ?丙烯酸正丁酯:140重量份
[0240] ?丙烯酸:12重量份
[0241] ?甲基丙烯酸缩水甘油酯:100重量份
[0242] ?十二硫醇:12重量份
[0243] 制备其中混合并溶解有上述成分的单体溶液A。
[0244] 同时,将12重量份阴离子型表面活性剂(由Dow Chemical Company制造的 Dowfax)溶解在280重量份离子交换水中,并将单体溶液A添加至其中,在烧瓶中进行分散 乳化,由此获得溶液(单体乳化溶液A)。
[0245] 接下来,将1重量份阴离子型表面活性剂(由Dow Chemical Company制造的 Dowfax)溶解在555重量份离子交换水中,并将其置入聚合用烧瓶中。随后,将聚合用烧瓶 密闭,安装循环管引入氮气,并将聚合用烧瓶在水浴中加热至75°C,同时温和搅拌,并保持 该状态。
[0246] 以此状态,将通过使9重量份过硫酸铝溶解在43重量份离子交换水中而得的溶液 通过计量栗用20分钟逐滴添加至聚合用烧瓶中,然后通过计量栗用200分钟将单体乳化溶 液A逐滴添加至其中。在完成添加后,将聚合用烧瓶在75°C保持3小时,同时持续温和搅拌 以完成聚合,从而获得固体含量为42重量%的树脂颗粒分散液(A1)。
[0247] 关于树脂颗粒分散液(A1)中包含的树脂颗粒,其中值粒径为220nm,玻璃化转变 温度为55°C,重均分子量为24, 000。
[0248] 固化剂分散液(D1)的制备
[0249] ?十二烷二酸:50重量份
[0250] ?安息香:1重量份
[0251] ?丙烯酸类低聚物(由BASF制造的Acronal 4F) :1重量份
[0252] ?二硬脂酸锡:2重量份
[0253] ?阴离子型表面活性剂(由Dow Chemical Company制造的Dowfax) :5重量份
[0254] ?离子交换水:200重量份
[0255] 上述成分在140°C于压力容器中加热,并使用均化器(由IKA Ltd.制造的 ULTRA-TURRAX T50)分散,然后使用 Manton-Gaulin 高压均化器(由 Gaulin Co.,Ltd.制 造)进行分散处理,由此制备出固化剂分散液(D1)(热固化剂的浓度为23% ),其中分散有 平均粒径为0. 24 μ m的固化剂和添加剂。
[0256] 透明粉末涂料的制备
[0257] 凝集步骤
[0258] ?树脂颗粒分散液(Al) :200重量份(树脂:84重量份)
[0259] ?固化剂分散液(D1) :91重量份(热固化剂:21重量份)
[0260] · 10重量%聚氯化错:1重量份
[0261] 上述成分在圆底不锈钢烧瓶中使用均化器(由IKA Ltd.制造的 ULTRA-TURRAXT50)充分混合并分散,并在加热油浴中于烧瓶中搅拌的同时加热至48°C。所 得材料在48°C保持60分钟后,添加68重量份树脂颗粒分散液(A1)(树脂:28. 56重量份) 并进行温和搅拌。
[0262] 合一步骤
[0263] 随后,使用0. 5摩尔/升的氢氧化钠水溶液将烧瓶中的pH调节为5. 0,然后将溶液 加热至95°C,同时持续搅拌。在将烧瓶中的溶液加热至85°C完成后,将该状态保持4小时。 在温度保持在85 °C时的pH为约4. 0。
[0264] 过滤?清洗?干燥步骤
[0265] 在反应完成后,将烧瓶中的溶液冷却并过滤得到固形物。然后,在使用离子交换水 清洗该固形物后,通过Nutsche型吸滤进行固液分离,并再次获得固形物。
[0266] 接下来,将该固形物再次分散在3升的40°C离子交换水中,在300rpm下搅拌清洗 15分钟。该清洗作业重复5次,并对通过Nutsche型吸滤固液分离获得的固形物进行12小 时真空干燥,从而获得丙烯酸类树脂类透明粉末涂料颗粒。
[0267] 当利用库尔特计数器测定透明粉末涂料颗粒的粒径时,体积平均粒径D50v为 6. 1 μπι,体积平均粒径分布指数GSDv为1. 21。利用Sysmex公司制造的流动型颗粒图像分 析仪"FPIA-1000"测定的平均圆形度为0. 99。
[0268] 实施例2
[0269] 聚酯着色粉末涂料(PCE1)的制备
[0270] 着色剂分散液(C1)的制备
[0271] ?青色颜料(Dainichiseika Color&Chemicals Mfg. Co.,Ltd.制造的 C. I.颜料蓝 15:3(铜酞菁)):100重量份
[0272] ?阴离子表面活性剂(Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.制造的 NE0GEN RK) : 15 重量份
[0273] ?离子交换水:450重量份
[0274] 将以上成分相互混合,并利用高压冲撞型分散机ULHMIZER(Sugino Machine,Ltd.制造的HJP30006)分散1小时从而制备其中分散有着色剂(青色颜料)的着 色剂分散液(C1)。着色剂分散液(C1)中的着色剂(青色颜料)的平均粒径为0. 13 μ m,着 色剂分散液中的固形分比例为25重量%。
[0275] 白色颜料分散液(W1)的制备
[0276] ?氧化钦(Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.制造的 A-220) : 100 重量份
[0277] ?阴离子表面活性剂(Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.制造的 NEOGEN RK) : 15 重量份
[0278] ?离子交换水:400重量份
[0279] 将以上成分相互混合,并利用高压冲撞型分散机ULHMIZER(Sugino Machine,Ltd.制造的HJP30006)分散3小时从而制备其中分散有氧化钛的白色颜料分散液 (W1)。当利用激光衍射型粒径测定装置进行测试时,白色颜料分散液中的氧化钛颜料的平 均粒径为0. 25 μ m,颜料分散液中的固形分比例为25重量%。
[0280] 聚酯树脂?固化剂复合分散液(E1)和聚酯树脂分散液(E0)的制备
[0281] 聚酯树脂(PES1)的制备
[0282] 将具有以下组成的原料投入具有搅拌器、温度计、氮气引入管和蒸馏器的反应器 中,在氮气氛围下搅拌的同时在230°C加热,进行缩聚反应。
[0283] ?对苯二甲
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