粉末涂敷設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及粉末涂敷設(shè)備領(lǐng)域。本發(fā)明的粉末涂敷設(shè)備包括涂布裝置、調(diào)節(jié)裝置和加熱裝置,所述涂布裝置具有使熱固性粉末涂料帶電和流動(dòng)化的充電流化單元,并且該涂布裝置在使所述熱固性粉末涂料帶電和流動(dòng)化的同時(shí),將所述粉末涂料涂布到待涂物體的待涂表面上;所述調(diào)節(jié)裝置對(duì)被涂布到待涂物體的待涂表面上的粉末涂料的顆粒層的厚度進(jìn)行調(diào)節(jié);所述加熱裝置對(duì)所述粉末涂料的顆粒層進(jìn)行加熱以使所述顆粒層熱固化。本發(fā)明的粉末涂敷設(shè)備能高生產(chǎn)率地控制涂膜的厚度。
【專利說明】
粉末涂敷設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及粉末涂敷設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來,使用粉末涂料的粉末涂布技術(shù)由于在涂布過程中釋放出的揮發(fā)性有機(jī)化 合物(VOC)的量小,并且未附著于被涂物體上的粉末涂料可在涂布過程之后加W收集W便 再回收利用,因此,該技術(shù)在全球環(huán)境方面引人注目。
[0003] 專利文獻(xiàn)1公開了一種方法,其中聚醋樹脂粉末被涂布到銅板上,通過電磁誘導(dǎo) 加熱法對(duì)該粉末樹脂進(jìn)行加熱并使之固化。
[0004] 專利文獻(xiàn)2公開了一種作為電子照相式顯影法的方法,其中通過調(diào)節(jié)漉對(duì)顯影劑 供給漉上的顯影劑層厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)。 陽(yáng)0化]專利文獻(xiàn)3公開了一種方法,其中通過使調(diào)色劑穿過被振動(dòng)的導(dǎo)電篩網(wǎng)而使調(diào)色 劑帶電。
[0006] [專利文獻(xiàn) 1] JP-A-63-44962
[0007] [專利文獻(xiàn) 2] JP-A-11-73013
[0008] [專利文獻(xiàn) 3] JP-A-02-74971
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009] 本發(fā)明的目的在于提供一種能夠高生產(chǎn)率地控制涂膜厚度的粉末涂敷設(shè)備。
[0010] 本發(fā)明的上述目的通過下列構(gòu)造即可實(shí)現(xiàn)。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了運(yùn)樣一種粉末涂敷設(shè)備,其包括:
[0012] 涂布裝置,該涂布裝置具有使熱固性粉末涂料帶電和流動(dòng)化的充電流化單元,并 且該涂布裝置在使所述熱固性粉末涂料帶電和流動(dòng)化的同時(shí),將所述粉末涂料涂布到待涂 物體的待涂表面上;
[0013] 調(diào)節(jié)裝置,該調(diào)節(jié)裝置對(duì)被涂布到所述待涂物體的待涂表面上的粉末涂料的顆粒 層的厚度進(jìn)行調(diào)節(jié);W及
[0014] 加熱裝置,該加熱裝置對(duì)所述粉末涂料的顆粒層進(jìn)行加熱W使所述顆粒層熱固 化。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面,在根據(jù)本發(fā)明第一方面的所述粉末涂敷設(shè)備中,所述調(diào) 節(jié)裝置包括與所述粉末涂料的顆粒層接觸的圓筒狀部件或圓柱狀部件,W調(diào)節(jié)粉末涂料的 顆粒層的厚度。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的第=方面,在根據(jù)本發(fā)明第二方面的所述粉末涂敷設(shè)備中,所述圓 筒狀部件或圓柱狀部件是運(yùn)樣一種構(gòu)件,其在被旋轉(zhuǎn)的同時(shí)對(duì)所述粉末涂料的顆粒層的厚 度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的第四方面,在根據(jù)本發(fā)明第二方面的所述粉末涂敷設(shè)備中,在所述 圓筒狀部件或圓柱狀部件的內(nèi)部設(shè)置有:聚焦激光束的透鏡部件、位于所述圓筒狀部件或 圓柱狀部件的內(nèi)周面和所述透鏡部件之間的滑動(dòng)部件、W及用于向所述圓筒狀部件或圓柱 狀部件的內(nèi)周面供給潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑劑供給部件。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的第五方面,在根據(jù)本發(fā)明第一方面的所述粉末涂敷設(shè)備中,所述涂 布裝置包括作為所述充電流化單元的氣體流入部和振動(dòng)賦予單元,所述氣體流入部能使氣 體流向所述粉末涂料,所述振動(dòng)賦予單元使所述粉末涂料產(chǎn)生振動(dòng)。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的第六方面,在根據(jù)本發(fā)明第五方面的所述粉末涂敷設(shè)備中,在所述 氣體流入部,在累的作用下,所述氣體經(jīng)由氣體流入管和氣體流入通路從氣體流入口流向 涂布單元中的所述粉末涂料。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的第屯方面,在根據(jù)本發(fā)明第一方面的所述粉末涂敷設(shè)備中,所述加 熱裝置包括光照射單元,在所述調(diào)節(jié)裝置對(duì)所述粉末涂料的顆粒層厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)的時(shí)侯, 所述光照射單元用光對(duì)所述粉末涂料的顆粒層進(jìn)行照射從而將該粉末涂料的顆粒層加熱。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的第八方面,在根據(jù)本發(fā)明第屯方面的所述粉末涂敷設(shè)備中,所述光 照射單元包括能發(fā)出激光束的光源。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的第九方面,在根據(jù)本發(fā)明第八方面的所述粉末涂敷設(shè)備中,所述激 光束的波長(zhǎng)為760皿到 900皿。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的第十方面,在根據(jù)本發(fā)明第一方面的所述粉末涂敷設(shè)備中,所述粉 末顆粒的體積粒度分布指數(shù)GSDv為1. 50 W下。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的第十一方面,在根據(jù)本發(fā)明第一方面的所述粉末涂敷設(shè)備中,所述 粉末顆粒的平均圓形度(average cir州Iarity)為0.96 W上。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的第十二方面,在根據(jù)本發(fā)明第一方面的所述粉末涂敷設(shè)備中,所述 粉末顆粒具有核-殼結(jié)構(gòu)。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的第十=方面,在根據(jù)本發(fā)明第十二方面的所述粉末涂敷設(shè)備中,所 述粉末顆粒的核包括熱固性樹脂和熱固化劑。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的第十四方面,在根據(jù)本發(fā)明第十=方面的所述粉末涂敷設(shè)備中,所 述熱固性樹脂是熱固性的(甲基)丙締酸系樹脂。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的第十五方面,在根據(jù)本發(fā)明第十=方面的所述粉末涂敷設(shè)備中,所 述熱固性的(甲基)丙締酸系樹脂的數(shù)均分子量為1000到20000。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的第十六方面,在根據(jù)本發(fā)明第十=方面的所述粉末涂敷設(shè)備中,所 述熱固性樹脂是熱固性的聚醋樹脂。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的第十屯方面,在根據(jù)本發(fā)明第十六方面的所述粉末涂敷設(shè)備中,所 述熱固性的聚醋樹脂的酸值和徑值的總和為IOm巧OH/g到250mg KOH/g。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的第十八方面,在根據(jù)本發(fā)明第十=方面的所述粉末涂敷設(shè)備中,相 對(duì)于所有的粉末顆粒,所述熱固性樹脂的量為20重量%到99重量%。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的第十九方面,在根據(jù)本發(fā)明第一方面的所述粉末涂敷設(shè)備中,所述 粉末涂料包含二價(jià)到四價(jià)金屬離子。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明的第二十方面,在根據(jù)本發(fā)明第一方面的所述粉末涂敷設(shè)備中,所述 粉末涂料在其表面上包含無機(jī)顆粒。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的第一 W及第十至第二十方面,提供了運(yùn)樣一種粉末涂敷設(shè)備,與那 些粉末涂敷設(shè)備具有將粉末涂料涂布到待涂物體的待涂表面上的涂布裝置但沒有使所述 粉末涂料流化的情況相比,本發(fā)明的粉末涂敷設(shè)備能高生產(chǎn)率地控制涂膜的厚度。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的第二W及第四方面,提供了運(yùn)樣一種粉末涂敷設(shè)備,與那些包括板 狀部件作為調(diào)節(jié)粉末涂料的粉末顆粒層厚度的部件的情況相比,本發(fā)明的粉末涂敷設(shè)備能 夠形成高度平滑的涂膜。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明的第=方面,提供了運(yùn)樣一種粉末涂敷設(shè)備,與那些圓筒狀部件或圓 柱狀部件沒有被旋轉(zhuǎn)的情況相比,本發(fā)明的粉末涂敷設(shè)備能夠穩(wěn)定地形成高度平滑的涂 膜。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的第五W及第六方面,提供了運(yùn)樣一種粉末涂敷設(shè)備,與那些僅包括 使氣體流向粉末涂料的氣體流入部的情況相比,本發(fā)明的粉末涂敷設(shè)備能高生產(chǎn)率地控制 涂膜的厚度。
[0038] 根據(jù)本發(fā)明的第屯至第九方面,提供了運(yùn)樣一種粉末涂敷設(shè)備,與那些包括光照 射部但其中用調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)粉末涂料的粉末顆粒層厚度,然后用光照射該粉末涂料的粉末 顆粒層,并將該粉末涂料的粉末顆粒層加熱的情況相比,本發(fā)明的粉末涂敷設(shè)備能夠形成 高度平滑的涂膜。
【附圖說明】
[0039] 將基于W下附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地描述,其中:
[0040] 圖1為示出根據(jù)本示例性實(shí)施方式的粉末涂敷設(shè)備的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0041] 圖2為示出根據(jù)本示例性實(shí)施方式的粉末涂敷設(shè)備的局部放大概略結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042] 下面將對(duì)作為本發(fā)明例子的示例性實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0043] 如圖1和圖2所示,根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂敷設(shè)備10包括,例如,涂布裝 置20、調(diào)節(jié)裝置30和加熱裝置40 ;涂布裝置20將熱固性粉末涂料12供給到待涂物體11 的待涂表面上,調(diào)節(jié)裝置30對(duì)被涂布到所述待涂物體11的待涂表面上的粉末涂料12的粉 末顆粒層(在下文中簡(jiǎn)稱為"粉末涂料12的顆粒層")的厚度進(jìn)行調(diào)節(jié),加熱裝置40對(duì)所 述粉末涂料12的顆粒層進(jìn)行加熱并使所述顆粒層熱固化。此外,粉末涂敷設(shè)備10例如還 包括移動(dòng)裝置50,用于移動(dòng)待涂物體11的待涂表面。 W44][待涂物體]
[0045] 待涂物體11的例子包括由金屬、陶瓷或樹脂制備的板狀體等。此外,可W預(yù) 先在待涂物體11的待涂表面上進(jìn)行表面處理,例如底漆處理、電鍛處理、或電沉積涂覆 (electrodeposition coating)。
[0046] 至少自粉末涂料12靜電附著到待涂物體11的附著點(diǎn)開始,待涂表面可具有導(dǎo)電 性。在此,導(dǎo)電性是指體積電阻率等于或小于l〇"Qcm。另外,自粉末涂料12靜電附著到 待涂物體11的附著點(diǎn)開始,可對(duì)待涂物體11施加電壓或者可將待涂物體11接地(通地), 從而使得待涂表面的極性與帶電粉末涂料12的極性相反。
[0047] 另外,在該示例性實(shí)施方案中描述了運(yùn)樣一種情形:用導(dǎo)電鋼板作為待涂物體 11,并且將導(dǎo)電鋼板接地。 W4引[涂布裝置]
[0049] 涂布裝置20例如包括:具有面對(duì)著所述待涂物體11的待涂表面設(shè)置的涂布口 21A的筒狀涂布單元21、與涂布單元21連接并存儲(chǔ)有待供給涂布單元21的粉末涂料12的 儲(chǔ)存部22、W及用于將粉末涂料12從儲(chǔ)存部22輸送到涂布單元21的輸送管23,該輸送 管23將筒狀涂布單元21與儲(chǔ)存部22連接起來。在輸送管23的內(nèi)部設(shè)有攬拌輸送部件 23A (例如,在軸忍具有螺旋獎(jiǎng)片的部件,等等),它邊對(duì)粉末涂料12進(jìn)行攬拌邊傳送粉末涂 料12。
[0050] 在涂布裝置20中還設(shè)置有氣體流入部24 (充電流化單元的一個(gè)實(shí)例),它使氣體 向被供給到涂布單元21的粉末涂料12流動(dòng)。
[0051] 氣體流入部24例如包括:被設(shè)置在涂布單元21中的氣體流入通路24A、用于抽吸 和排放氣體(例如,環(huán)境空氣)的累24B、W及連通氣體流入通路24A和累24B的氣體流入 管 24C。
[0052] 氣體流入通路24A例如由在筒狀涂布單元21的外壁表面和筒狀部24D的內(nèi)壁表 面之間的空間構(gòu)成(筒狀部24D比筒狀涂布單元21稍大一些),氣體流入通路24A的沿著 氣體流入方向的下游端經(jīng)由被設(shè)置在筒狀涂布單元21內(nèi)的氣體流入口 24E與圓筒狀涂布 單元21的內(nèi)部連通。
[0053] 此外,作為累24B,空氣累之類的已知的累24B是適用的。
[0054] 在氣體流入部24中,例如,在累24B的作用下,氣體經(jīng)由氣體流入管24C和氣體流 入通路24A,從氣體流入口 24E流向涂布單元21中的粉末涂料12。相應(yīng)地,粉末涂料12中 的粉末顆粒彼此散開并彼此相互摩擦,由此實(shí)現(xiàn)帶電和流動(dòng)。
[0055] 而且,對(duì)粉末涂料12的氣體流入方向沒有特別的限制,氣體可WW與粉末涂料12 的流動(dòng)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流動(dòng)。通過調(diào)整氣體 流入方向和氣體流入量,粉末涂料12在涂布單元21的內(nèi)部散開并流動(dòng)起來,因此容易摩擦 帶電。
[0056] 另一方面,在涂布單元21中設(shè)置有振動(dòng)賦予單元25 (充電流化單元的一個(gè)實(shí)例), 它使供給到涂布單元21的粉末涂料12產(chǎn)生振動(dòng)。具體而言,振動(dòng)賦予單元25例如被設(shè)置 在涂布單元21的涂布口 21A的邊緣部周圍的內(nèi)壁面。振動(dòng)賦予單元25例如由超聲振蕩器 (例如,一種壓電器件,等等)構(gòu)成。 陽(yáng)057] 振動(dòng)賦予單元25使得涂布單元21中的粉末涂料12產(chǎn)生振動(dòng)。相應(yīng)地,粉末涂料 12中的粉末顆粒彼此散開并彼此相互摩擦,由此實(shí)現(xiàn)帶電和流動(dòng)。具體而言,當(dāng)振動(dòng)被賦予 給在涂布口 21A的邊緣部周圍的粉末涂料12時(shí),帶電并流化的粉末涂料12能容易地、高度 致密地、高度平滑地涂布到待涂物體11的涂覆用表面。
[0058] 擋板26設(shè)置在涂布單元21的涂布口 21A周圍,其在涂布口 21A和調(diào)節(jié)裝置30之 間擋住(damming)被涂布的粉末涂料12。
[0059] [調(diào)節(jié)裝置]
[0060] 調(diào)節(jié)裝置30包括:圓筒狀部件31,用于調(diào)節(jié)涂布到待涂物體11的涂覆用表面上 的粉末涂料12的顆粒層厚度。根據(jù)所述待涂物體11的待涂表面和需要調(diào)節(jié)的粉末涂料12 的顆粒層厚度,在圓筒狀部件31和所述待涂物體11的待涂表面之間設(shè)有一定的間隙。
[0061] 在圓筒狀部件31的內(nèi)部例如設(shè)置有:用于聚焦激光束的透鏡部件32、位于圓筒狀 部件31的內(nèi)周面和透鏡部件32之間的滑動(dòng)部件33、W及用于向所述圓筒狀部件31的內(nèi)周 面供給潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑劑供給部件34。透鏡部件32、滑動(dòng)部件33和潤(rùn)滑劑供給部件34由支 承件35支撐。
[0062] 在由驅(qū)動(dòng)源(未示出)驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)的同時(shí),圓筒狀部件31例如與涂布到待涂物體 11的涂覆用表面上的粉末涂料12的顆粒層相接觸,并由此調(diào)節(jié)粉末涂料12的顆粒層厚度。 圓筒狀部件31的旋轉(zhuǎn)方向可W與所述待涂物體11的待涂表面的移動(dòng)方向一致,也可W與 其移動(dòng)方向相反。也就是說,與所述待涂物體11的待涂表面相面對(duì)的圓筒狀部件31的外 周面的移動(dòng)方向,可W與所述待涂物體11的待涂表面的移動(dòng)方向一致,也可W與其移動(dòng)方 向相反。而且,透鏡部件32、滑動(dòng)部件33和潤(rùn)滑劑供給部件34都不轉(zhuǎn)動(dòng),而是由支承件35 固定。
[0063] 圓筒狀部件31例如由樹脂或玻璃等構(gòu)成。圓筒狀部件31具有透射從下文所述的 加熱裝置40的光照射單元41 (它的光源)發(fā)出的光線(激光束)的性能。具有透射光線 的性能指的是光的透射率大于或等于80% (優(yōu)選大于或等于90%)。下同。
[0064] 透鏡部件32是能聚焦激光束的透鏡,所述激光束來自下文所述的加熱裝置40的 光照射單元41(其光源)。透鏡部件32例如由玻璃或丙締酸系樹脂(PMMA,等等)制成。 [00化]滑動(dòng)部件33被設(shè)置成與透鏡部件32和圓筒狀部件31的彼此面對(duì)的表面相接觸。 滑動(dòng)部件33使圓筒狀部件31的內(nèi)周面和透鏡部件32之間的滑動(dòng)阻力減小,并防止在圓筒 狀部件31的內(nèi)周面和透鏡部件32之間由于直接接觸而發(fā)生的損傷。
[0066] 滑動(dòng)部件33例如由其中分散有潤(rùn)滑性填料的橡膠(聚氨醋橡膠、締控類橡膠,等 等)、纖維(如玻璃纖維,等等)增強(qiáng)的PFA樹脂、或娃橡膠等制成,所述娃橡膠中浸含有娃 油或娃表面活性劑等或者經(jīng)過表面處理?;瑒?dòng)部件33對(duì)來自下文所述加熱裝置40的光源 的激光束也具有透射性能。
[0067] 潤(rùn)滑劑供給部件34被設(shè)置成與圓筒狀部件31的內(nèi)周面相接觸。隨著圓筒狀部件 31的旋轉(zhuǎn),潤(rùn)滑劑則從潤(rùn)滑劑供給部件34供給到圓筒狀部件31的內(nèi)周面。因此,圓筒狀部 件31能潤(rùn)滑地旋轉(zhuǎn)。
[0068] 潤(rùn)滑劑供給部件34例如由潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑劑保持部件構(gòu)成。作為潤(rùn)滑劑的例子包 括:硅油、石蠟油、氣油(fluorine oil)、合成潤(rùn)滑油、蠟,等等。
[0069] 此外,調(diào)節(jié)裝置30并不限于上述的構(gòu)造。例如,當(dāng)下文所述的加熱裝置40的光照 射單元41 (其光源)所輸出的光線量(激光束)能加熱并熱固化粉末涂料12的顆粒層時(shí), 調(diào)節(jié)裝置30也可W具有運(yùn)樣的構(gòu)造:1)其中不設(shè)透鏡部件32,或者設(shè)置透光部件來代替透 鏡部件32 ;或者2)其中不設(shè)透鏡部件32、滑動(dòng)部件33和潤(rùn)滑劑供給部件34,而是僅簡(jiǎn)單 地設(shè)置圓筒狀部件31或圓柱狀部件。
[0070] [加熱裝置]
[0071] 加熱裝置40例如包括光照射單元41。光照射單元41例如由發(fā)射激光束的光源和 其驅(qū)動(dòng)單元(未示出)構(gòu)成。作為該光源,例如,發(fā)射波長(zhǎng)在760nm至900nm的紅外線激光 束的光源(半導(dǎo)體激光器、固態(tài)激光器等等)是適用的。而且,在圖1和圖2中,"I"表示 激光束。
[0072] 在加熱裝置40中,在調(diào)節(jié)裝置30調(diào)節(jié)粉末涂料12的顆粒層厚度的同時(shí),用光照 射粉末涂料12的顆粒層。具體而言,例如,由加熱裝置40的光照射單元41 (其光源)發(fā)出 的激光束被布置在圓筒狀部件31內(nèi)部的透鏡部件32聚焦,然后被施照到粉末涂料12的顆 粒層上。因此,在粉末涂料12的顆粒層的厚度因與圓筒狀部件31相接觸而受到調(diào)節(jié)的狀 態(tài)下,該粉末涂料12的顆粒層被加熱和熱固化。
[0073] 此外,加熱裝置40的構(gòu)造并不限于如上所述的構(gòu)造。加熱裝置40可被設(shè)置在調(diào) 節(jié)裝置30的圓筒狀部件31的內(nèi)部。在運(yùn)種構(gòu)造中,加熱裝置40或者與透鏡部件32 -起 或者代替透鏡部件32而被設(shè)置在調(diào)節(jié)裝置30的圓筒狀部件31的內(nèi)部。
[0074] 另外,加熱裝置40可包括帶有諸如面素加熱器之類熱源的加熱單元來代替帶有 光源的光照射單元41。例如,所述帶有熱源的加熱單元被布置在調(diào)節(jié)裝置30的圓筒狀部件 31的內(nèi)部,在粉末涂料顆粒層的厚度因與圓筒狀部件31相接觸而受到調(diào)節(jié)的狀態(tài)下,該粉 末涂料顆粒層被來自所述熱源的熱量加熱和熱固化。另一方面,所述帶有熱源的加熱單元 可W被布置為對(duì)調(diào)節(jié)裝置30的圓筒狀部件31的內(nèi)周面或者外周面進(jìn)行加熱,可W由該被 加熱的圓筒狀部件31來調(diào)節(jié)粉末涂料12的顆粒層的厚度,并且可W將粉末涂料12的顆粒 層加熱并熱固化。
[00巧]此外,加熱裝置40可W在通過調(diào)節(jié)裝置30來調(diào)節(jié)粉末涂料12的顆粒層厚度之 后,可將粉末涂料12的顆粒層加熱并熱固化。也就是說,在待涂物體11的涂覆用表面的移 動(dòng)方向上,加熱裝置40可W被布置在調(diào)節(jié)裝置30的下游側(cè)。
[0076][移動(dòng)裝置] 陽(yáng)077] 移動(dòng)裝置50例如包括一對(duì)傳送漉51和未示出的漉驅(qū)動(dòng)單元(例如,馬達(dá))??稍O(shè) 置一對(duì)傳送漉51或多對(duì)傳送漉51。移動(dòng)裝置50可包括與一對(duì)傳送漉51 -起設(shè)置的或者 代替該一對(duì)傳送漉51的傳送帶。 W7引[操作]
[0079] 在根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂敷設(shè)備10中,待涂物體11由移動(dòng)裝置50的傳 送漉51輸送,因而,將所述待涂物體11的待涂表面移動(dòng)。
[0080] 另一方面,在涂布裝置20中,儲(chǔ)存在儲(chǔ)存部22中的粉末涂料12經(jīng)由輸送管23由 攬拌輸送部件23A輸送到涂布單元21。接下來,氣體由氣體流入部24流向被輸送到涂布單 元21的粉末涂料12。此外,振動(dòng)賦予單元25使被輸送到涂布單元21的粉末涂料12產(chǎn)生 振動(dòng)。因此,使粉末涂料12帶電并流動(dòng)化。
[0081] 接著,熱固性粉末涂料在帶電并流動(dòng)化的同時(shí),被涂布到移動(dòng)著的所述待涂物體 11的待涂表面上。
[0082] 然后,調(diào)節(jié)裝置30對(duì)被涂布到所述待涂物體11的待涂表面上的粉末涂料12的顆 粒層厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)。具體而言,在調(diào)節(jié)裝置30的圓筒狀部件31處于旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下,隨著待 涂物體11的傳送,調(diào)節(jié)裝置30與粉末涂料12的顆粒層相接觸。與此同時(shí),根據(jù)圓筒狀部 件31和待涂物體11的涂覆用表面之間相隔的距離,通過與圓筒狀部件31的接觸,調(diào)節(jié)裝 置30將粉末涂料12的顆粒層的表層部刮掉,由此調(diào)節(jié)粉末涂料12的顆粒層厚度。
[0083] 另一方面,在加熱裝置40中,從光照射單元41的光源發(fā)射出激光束。該激光束由 調(diào)節(jié)裝置30的透鏡部件32聚焦,并且該聚焦激光束對(duì)粉末涂料12的顆粒層進(jìn)行照射,所 述顆粒層處于其厚度受到圓筒狀部件31調(diào)節(jié)的狀態(tài)下。因此,粉末涂料12的顆粒層被加 熱并熱固化。
[0084] 此外,粉末涂料12的顆粒層的加熱溫度(烘烤溫度)例如優(yōu)選為90°C至250°C, 更優(yōu)選為l〇〇°C至220°C,進(jìn)一步優(yōu)選為120°C至200°C。
[00化]通過下列步驟,待涂物體的涂覆用表面通過用粉末涂料涂布而在其上形成涂膜。
[0086] 此外,根據(jù)應(yīng)用目的而設(shè)定粉末涂料12的涂膜厚度,例如,可W為30 y m至50 y m。
[0087] 在上述根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂敷設(shè)備10中,在帶電并流動(dòng)化的同時(shí),熱 固性粉末涂料12被涂布裝置20涂布到待涂物體11的涂覆用表面上。此后,由調(diào)節(jié)裝置30 來調(diào)節(jié)被涂布到所述待涂物體11的待涂表面上的粉末涂料12的顆粒層厚度,然后粉末涂 料12的顆粒層由加熱裝置40進(jìn)行加熱并熱固化。經(jīng)過運(yùn)一系列的流程,待涂物體的涂覆 用表面被粉末涂料所涂敷而在其上形成涂膜。接著,由調(diào)節(jié)裝置30對(duì)所形成的涂膜進(jìn)行調(diào) 節(jié)控制。
[0088] 因此,在根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂敷設(shè)備10中,涂膜的厚度高生產(chǎn)率地受 到控制。
[0089] 此外,在粉末涂敷設(shè)備10中,當(dāng)涂布帶電并流化的粉末涂料12時(shí),粉末涂料12鋪 展至所述待涂物體11的待涂表面的寬度方向上的邊緣部(與待涂物體11的傳送方向交叉 的方向上的邊緣部),并靜電附著到所述待涂物體11的待涂表面上。因此,所述待涂物體 11的待涂表面上形成粉末涂料12的顆粒層。也就是說,所述待涂物體的待涂表面的全部區(qū) 域被粉末涂料12涂覆。
[0090] 此外,在粉末涂敷設(shè)備10中,通過與粉末涂料12的顆粒層相接觸,調(diào)節(jié)裝置30的 圓筒狀部件31對(duì)粉末涂料12的顆粒層厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)。也就是說,由于與圓筒狀部件31的 外周曲面相接觸,粉末涂料12的顆粒層厚度得W被調(diào)節(jié),因此粉末涂料12的顆粒層的表面 幾乎不會(huì)被擾亂。因此,容易形成高度平滑的涂膜。
[0091] 此外,在粉末涂敷設(shè)備10中,在調(diào)節(jié)裝置30的圓筒狀部件31旋轉(zhuǎn)的同時(shí),通過與 粉末涂料12的顆粒層接觸,使粉末涂料12的顆粒層厚度得W被調(diào)節(jié)。在圓筒狀部件31轉(zhuǎn) 動(dòng)時(shí),僅是將粉末涂料12的顆粒層的表層部容易且穩(wěn)定地刮掉。因此,容易形成高度平滑 的涂膜。
[0092] 此外,在粉末涂敷設(shè)備10中,除了來自氣體流入部24的氣體的流入,由于振動(dòng)賦 予單元25所賦予的振動(dòng),粉末涂料12實(shí)現(xiàn)帶電并流動(dòng)化,并被涂布到待涂物體11的涂覆 用表面。由于氣體的流入W及所賦予的振動(dòng),粉末涂料12能容易在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高度帶電 并流動(dòng)化。接著,當(dāng)處于運(yùn)種狀態(tài)的粉末涂料12被涂布到所述待涂物體11的待涂表面時(shí), 容易形成處于細(xì)密接近狀態(tài)的粉末涂料12的顆粒層。因此,該涂膜的厚度容易得到高生產(chǎn) 率的控制。
[0093] 而且,粉末涂料12是高度帶電并流動(dòng)化的,因此粉末涂料12容易在寬度方向上鋪 展到所述待涂物體11的待涂表面的邊緣部,并容易靜電附著到所述待涂物體11的待涂表 面上。因此,所述待涂物體的待涂表面的全部區(qū)域容易被高度平滑的粉末涂料12涂覆。
[0094] 此外,在粉末涂敷設(shè)備10中,在粉末涂料12的顆粒層厚度被調(diào)節(jié)裝置30調(diào)節(jié)的 同時(shí),粉末涂料12的顆粒層被加熱裝置40 (本示例性實(shí)施方案中為光照射單元)的光線 (在本示例性實(shí)施方案中為激光束)照射,粉末涂料12的顆粒層由此被加熱。也就是說,粉 末涂料12的顆粒層在與調(diào)節(jié)裝置30 (在本示例性實(shí)施方案中為圓筒狀部件31的外周面) 相接觸的狀態(tài)下,粉末涂料12的顆粒層被加熱裝置40加熱并熱固化。因此,容易形成高度 平滑的涂膜。
[00巧]粉末涂敷設(shè)備10并不限于上述的構(gòu)造,并可W具有運(yùn)樣的構(gòu)造:所述待涂物體11 的待涂表面、涂布裝置20、調(diào)節(jié)裝置30、W及加熱裝置40可W相對(duì)移動(dòng)。也就是說,涂布裝 置20、調(diào)節(jié)裝置30、W及加熱裝置40可W相對(duì)于所述待涂物體11的待涂表面而移動(dòng)。
[0096] W下將對(duì)適合用于根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂敷設(shè)備10中的熱固性粉末涂 料12進(jìn)行說明,將其稱為根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂料,而省略其參考標(biāo)號(hào)。
[0097] 根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂料包括運(yùn)樣的粉末顆粒,其具有核和樹脂包覆部 分,所述核含有熱固性樹脂和熱固化劑,所述樹脂包覆部分包覆所述核的表面。
[0098] 另外,粉末顆粒的體積粒度分布指數(shù)GSDv等于或小于1. 50,粉末顆粒的平均圓形 度等于或高于0.96。
[0099] 根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂料可W為粉末顆粒中不含著色劑的透明粉末涂 料(無色的涂料)、或者為粉末顆粒中含有著色劑的有色粉末涂料。
[0100] 根據(jù)上述構(gòu)造,即使是在粉末顆粒直徑減小時(shí),根據(jù)本示例性實(shí)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,并且儲(chǔ)存性能優(yōu)異。雖然其原因尚不清楚,但是 據(jù)推測(cè),可能是W下原因。 陽(yáng)101] 首先,近年來,在涂布粉末涂料的過程中,要求W少量的粉末涂料形成薄涂膜。為 此需要降低粉末涂料的粉末顆粒的直徑。但是,在通過混煉粉碎法等來單純降低粉末顆粒 的直徑時(shí),會(huì)生成細(xì)粉末,運(yùn)樣,粒度分布會(huì)加寬,粗粉末和細(xì)粉末的量增加。另外,粉末顆 粒容易具有不同的形狀。 陽(yáng)102]當(dāng)粉末顆粒中粗粉末的量增加時(shí),涂膜表面上會(huì)由于粗粉末而形成凸凹不平的部 分,運(yùn)樣容易形成平滑性低的涂膜。當(dāng)粉末顆粒中細(xì)粉末的量增加時(shí),則粉末顆粒的流動(dòng)性 降低,并且容易形成粉末顆粒的聚集,因此,容易形成平滑性低的涂膜。當(dāng)粉末顆粒具有不 同的形狀時(shí),則粉末顆粒的流動(dòng)性降低,并且容易形成粉末顆粒的聚集(結(jié)塊),因此,會(huì)形 成平滑性低的涂膜。此外,當(dāng)粉末顆粒具有不同的形狀時(shí),則在粉末顆粒附著于待涂表面之 時(shí),粉末顆粒之間空隙增加,因此,在加熱后,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。 陽(yáng)103] 因此,使得粉末顆粒的體積粒度分布指數(shù)GSDv等于或小于1. 50。目P,粉末顆粒的 粒度分布變窄,粗粉末和細(xì)粉末的量減小。因此,即使是在粉末顆粒的直徑減小的情況下, 也能防止粉末顆粒的流動(dòng)性降低W及形成聚集(結(jié)塊)。
[0104] 另外,使得粉末顆粒的平均圓形度等于或高于0. 96,運(yùn)樣粉末顆粒的形狀近似于 球狀。目P,即使是在粉末顆粒的直徑減小的情況下,也能防止流動(dòng)性降低。另外,粉末顆粒 之間的接觸面積減小,在粉末顆粒附著于待涂表面之時(shí),粉末顆粒之間的空隙減小。
[01化]另一方面,當(dāng)粉末顆粒的直徑減小時(shí),粉末顆粒的內(nèi)部到表面的距離縮小,因此, 隨著時(shí)間的推移,容易出現(xiàn)粉末顆粒中的內(nèi)容物(熱固化劑,W及除了熱固化劑W外按需 加入的添加劑,如著色劑、流平劑和阻燃劑)析出的現(xiàn)象(W下稱為"滲出")。當(dāng)發(fā)生滲出 時(shí),則會(huì)形成粉末顆粒的聚集(結(jié)塊),因此導(dǎo)致儲(chǔ)存性能劣化。
[0106] 因此,作為所述粉末顆粒,采用含有如下顆粒(即,發(fā)揮粉末涂料功能的顆粒)的 粒子,所述顆粒W熱固性樹脂和熱固化劑作為核、并且在核表面上形成樹脂包覆部分。當(dāng)采 用具有運(yùn)種層構(gòu)造的粉末顆粒時(shí),樹脂包覆部分起到阻隔壁的作用,因此,能夠防止核中所 包含的內(nèi)容物(如熱固化劑)滲出到粉末顆粒的表面。
[0107] 如上所述,據(jù)推測(cè),即使是在粉末顆粒的直徑減小時(shí),根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉 末涂料也能夠W少量的材料形成平滑性高的涂膜,并且儲(chǔ)存性能優(yōu)異。
[0108] 另外,根據(jù)本示例性實(shí)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 (即使是粉末顆粒的直徑減?。?,所W還會(huì)增強(qiáng)所得涂膜的光澤性。
[0109] 此外,根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂料具有優(yōu)異的儲(chǔ)存性能,所W,即使是在粉 末涂布后重復(fù)利用那些沒有附著于待涂表面的粉末涂料,同樣也能夠W少量的材料形成平 滑性高的涂膜。因此,根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂料還具有強(qiáng)的耐久性。另外,由于根 據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂料具有高的流動(dòng)性,所W,傳送效率和涂布效率高,并且涂布 加工性能優(yōu)異。
[0110] 另外,JP-A-2001-106959披露了 "一種球形熱固性粉末透明涂料顆粒,其包含丙 締酸系樹脂A和丙締酸系樹脂B,其中(a)(丙締酸系樹脂A的SP值-丙締酸系樹脂B的 SP值)為0. 5-1. 5,并且平均粒度與數(shù)量平均粒度之比等于或小于2。"但是,該涂料顆粒的 表層部上并沒有明確形成起到阻隔壁作用的樹脂包覆部分,因此當(dāng)該涂料粉末的直徑減小 時(shí),其內(nèi)容物容易滲出。另外,JP-A-2005-211900披露了 "一種粉末涂布方法,包括:用粉 末涂覆導(dǎo)電表面或該表面上的層,W在所述表面或所述層上形成涂層的過程,其中所述粉 末是通過使水性分散材料中的顆粒聚集和凝結(jié)而得到的,并且所述顆粒包含樹脂顆粒。"但 是,該粉末(顆粒)的表層部并沒有形成起到阻隔壁作用的樹脂包覆部分,因此,當(dāng)該涂料 粉末的直徑減小時(shí),其內(nèi)容物容易滲出。因此,根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂料在運(yùn)一點(diǎn) 是優(yōu)選的。 陽(yáng)111 ] W下將詳細(xì)描述根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂料。
[0112] 根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂料包括粉末顆粒。如有必要,該粉末涂料還可W 包括外部添加劑,其附著于粉末顆粒的表面W提高流動(dòng)性。
[011引[粉末顆粒]
[0114] 該粉末顆粒具有核、W及附著于核表面上的樹脂包覆部分。目P,粉末顆粒是具有 核-殼結(jié)構(gòu)的顆粒。 陽(yáng)115](粉末顆粒的性質(zhì))
[0116] 該粉末顆粒的體積粒度分布指數(shù)GSDv等于或小于1.50,就涂膜的平滑性和粉末 涂料的儲(chǔ)存性能來說,GSDv優(yōu)選為等于或小于1. 40,甚至更優(yōu)選為等于或小于1. 30。
[0117] 就使用少量材料形成平滑性高的涂膜來說,粉末顆粒的體積平均粒度D50V優(yōu)選 為1 Ji m至25 Ji m,更優(yōu)選為2 Ji m至20 Ji m,甚至更優(yōu)選為3 Ji m至15 Ji m。
[0118] 粉末顆粒的平均圓形度等于或高于0. 96,就涂膜的平滑性和粉末涂料的儲(chǔ)存性能 來說,粉末顆粒的平均圓形度優(yōu)選為等于或高于0. 97,甚至更優(yōu)選為等于或高于0. 98。
[0119] 在此,粉末顆粒的體積平均粒度D50V、W及體積粒度分布指數(shù)GSDv是采 用 Coulter Multisizer II 度eckman-Coulter,Inc.制造)測(cè)量的,并使用 ISOTON II度eckman-Coulter,Inc.制造)作為電解液。
[0120] 在測(cè)量過程中,向2ml 5%的表面活性劑(作為分散劑,優(yōu)選為烷基苯橫酸鋼)水 溶液中添加0. 5mg至50mg的測(cè)量樣品。將其添加到100mL至150ml的所述電解液中。 陽(yáng)121] 用超聲波分散裝置將其中懸浮有樣品的電解液分散處理達(dá)1分鐘,采用Coulter Multisizer II、并且W 100 Jim的小孔作為孔徑,對(duì)具有2 Jim至60 Jim的粒徑的顆粒的粒 度分布進(jìn)行測(cè)量。另外,取樣顆粒的數(shù)目為50000個(gè)。
[0122] 基于所測(cè)的粒度分布劃分出的粒度范圍(通道),從直徑較小的一側(cè)開始,作出體 積累積分布圖。累積值達(dá)到16%的粒度被定義為體積粒度D16V,累積值達(dá)到50%的粒度被 定義為體積平均粒度D50V,累積值達(dá)到84%的粒度被定義為體積粒度D84v。
[0123] 另外,體積平均粒度分布指數(shù)(GSDv)計(jì)算如下:值84v/D16v) I/2。
[0124] 粉末顆粒的平均圓形度是采用流式顆粒圖像分析儀"FPIA-3000 (Sysmex Co巧oration制造)"測(cè)量的。具體而言,將0.1 ml至0. 5ml的表面活性劑(作為分散劑,燒 基苯橫酸鋼)添加到100mL至150ml的已預(yù)先除去固體雜質(zhì)的水中,然后加入0.1 g至0. 5g 的測(cè)量樣品。用超聲波分散裝置將其中分散有測(cè)量樣品的懸浮液分散處理達(dá)1分鐘至3分 鐘,使得分散液濃度為3000個(gè)樣品/ y 1至10000個(gè)樣品/ y 1。采用流式顆粒圖像分析儀 進(jìn)行測(cè)量,測(cè)得該分散液中的粉末顆粒的平均圓形度。
[01巧]在此,粉末顆粒的平均圓形度是如下計(jì)算得到的值:獲取粉末顆粒中被測(cè)的n個(gè) 顆粒的各自的圓形度(Ci),然后按下面的算式計(jì)算。在此,在下面的算式中,Ci表示圓形度 (=顆粒投影面積的等效圓的周長(zhǎng)/顆粒投影圖像的周長(zhǎng)),fi表示粉末顆粒的頻率。 陽(yáng)126][算式1] 陽(yáng) 127]
陽(yáng)12引(核)
[0129] 核包含熱固性樹脂和熱固化劑。該核還可W按需包含其他添加劑,如著色劑。
[0130] -可固化樹脂- 陽(yáng)131] 熱固性樹脂是具有熱固性反應(yīng)性基團(tuán)的樹脂。作為熱固性樹脂,包括各種類型的 在相關(guān)領(lǐng)域中用于粉末涂料的粉末顆粒的樹脂。
[0132] 熱固性樹脂可W為非溶性(疏水性)樹脂。當(dāng)采用非溶性(疏水性)樹脂作為熱 固性樹脂時(shí),粉末涂料(粉末顆粒)的帶電特性對(duì)環(huán)境的依賴性降低。另外,在粉末顆粒是 通過聚集凝結(jié)法(aggregation and coalescence method)制備而成的情況下,就在水性介 質(zhì)中實(shí)現(xiàn)乳化分散來說,熱固性樹脂可W為非溶性(疏水性)樹脂。非溶性(疏水性)是 指在25°C下,100重量份的水中溶解的目標(biāo)物質(zhì)的量小于5重量份。 陽(yáng)133] 在熱固性樹脂中,選自由熱固性(甲基)丙締酸系樹脂和熱固性聚醋樹脂組成的 組中的至少一種是優(yōu)選的。 陽(yáng)134]-熱固性(甲基)丙締酸系樹脂-
[0135] 熱固性(甲基)丙締酸系樹脂是具有熱固性反應(yīng)性基團(tuán)的(甲基)丙締酸系樹脂。 為了向熱固性(甲基)丙締酸系樹脂中引入熱固性反應(yīng)性基團(tuán),可W使用具有熱固性反應(yīng) 性基團(tuán)的乙締基單體。具有熱固性反應(yīng)性基團(tuán)的乙締基單體可W為(甲基)丙締酸系單體 (具有(甲基)丙締酷基的單體),也可W是不同于(甲基)丙締酸系單體的乙締基單體。 陽(yáng)136] 在此,熱固性(甲基)丙締酸系樹脂的熱固性反應(yīng)性基團(tuán)的實(shí)例包括環(huán)氧基、簇 基、徑基、酷胺基、氨基、酸酢基團(tuán)和(封端的)異氯酸醋基團(tuán),等等。其中,關(guān)于(甲基)丙 締酸系樹脂的熱固性反應(yīng)性基團(tuán),就易于制備(甲基)丙締酸系樹脂運(yùn)一點(diǎn)來說,選自由環(huán) 氧基團(tuán)、簇基基團(tuán)和徑基基團(tuán)組成的組中的至少一種是優(yōu)選的。特別是,就粉末涂料具有優(yōu) 異的儲(chǔ)存穩(wěn)定性W及優(yōu)異的涂膜外形而言,更優(yōu)選的是,至少一種固化反應(yīng)性基團(tuán)是環(huán)氧 基團(tuán)。
[0137] 具有環(huán)氧基團(tuán)作為熱固性反應(yīng)性基團(tuán)的乙締基單體的例子包括:各種類型的含鏈 式的環(huán)氧基的單體,例如,(甲基)丙締酸縮水甘油醋、(甲基)丙締酸0-甲基縮水甘油 醋、縮水甘油基乙締基酸、締丙基縮水甘油基酸,等等;各種類型的含(2-氧代-1,3-二氧雜 環(huán)戊燒)基團(tuán)的乙締基單體,例如,(甲基)丙締酸(2-氧代-1,3-二氧雜環(huán)戊燒)甲醋, 等等;各種類型的含脂環(huán)族環(huán)氧基的乙締基單體,例如,(甲基)丙締酸3, 4-環(huán)氧基環(huán)己基 醋、(甲基)丙締酸3, 4-環(huán)氧基環(huán)己基甲醋、(甲基)丙締酸3, 4-環(huán)氧基環(huán)己基乙醋,等 等。
[0138] 具有簇基基團(tuán)作為熱固性反應(yīng)性基團(tuán)的乙締基單體的例子包括:各種類型的含簇 基基團(tuán)的單體,例如,(甲基)丙締酸、己豆酸、衣康酸、馬來酸、富馬酸,等等;由a, 0-不 飽和二元簇酸與具有1至18個(gè)碳原子的一元醇形成的各種類型的單醋,例如,富馬酸單甲 醋、富馬酸單乙醋、富馬酸單下醋、富馬酸單異下醋、富馬酸單叔下醋、富馬酸單己醋、富馬 酸單辛醋、富馬酸單-2-乙基己醋、馬來酸單甲醋、馬來酸單乙醋、馬來酸單下醋、馬來酸單 異下醋、馬來酸單叔下醋、馬來酸單己醋、馬來酸單辛醋、馬來酸單-2-乙基己醋,等等;衣 康酸單烷基醋,例如,衣康酸單甲醋、衣康酸單乙醋、衣康酸單下醋、衣康酸單異下醋、衣康 酸單己醋、衣康酸單辛醋、衣康酸單-2-乙基己醋,等等。
[0139] 具有徑基基團(tuán)作為熱固性反應(yīng)性基團(tuán)的乙締基單體的例子包括:各種類型的含徑 基的(甲基)丙締酸醋,例如,(甲基)丙締酸2-徑基乙醋、(甲基)丙締酸2-徑基丙醋、 (甲基)丙締酸3-徑基丙醋、(甲基)丙締酸2-徑基下醋、(甲基)丙締酸3-徑基下醋、 (甲基)丙締酸4-徑基下醋、聚乙二醇單(甲基)丙締酸醋、聚丙二醇單(甲基)丙締酸醋, 等等;上述各種類型的含徑基的(甲基)丙締酸醋與e-己內(nèi)醋的加成反應(yīng)產(chǎn)物;各種類型 的含徑基基團(tuán)的乙締基酸,例如,2-徑乙基乙締基酸、3-徑丙基乙締基酸、2-徑丙基乙締基 酸、4-徑基下基乙締基酸、3-徑基下基乙締基酸、2-徑基-2-甲基丙基乙締基酸、5-徑基戊 基乙締基酸、6-徑基己基乙締基酸,等等;上述各種類型的含徑基基團(tuán)的乙締基酸與e -己 內(nèi)醋的加成反應(yīng)產(chǎn)物;各種類型的含徑基基團(tuán)的締丙基酸,例如,2-徑乙基(甲基)締丙基 酸、3-徑丙基(甲基)締丙基酸、2-徑丙基(甲基)締丙基酸、4-徑基下基(甲基)締丙基 酸、3-徑基下基(甲基)締丙基酸、2-徑基-2-甲基丙基(甲基)締丙基酸、5-徑基戊基 (甲基)締丙基酸、6-徑基己基(甲基)締丙基酸,等等;上述各種類型的含徑基基團(tuán)的締 丙基酸與e-己內(nèi)醋的加成反應(yīng)產(chǎn)物,等等。
[0140] 對(duì)于所述熱固性(甲基)丙締酸系樹脂,(甲基)丙締酸系單體W外的、不具有固 化反應(yīng)性基團(tuán)的其他乙締基單體也可W參與共聚。 陽(yáng)141] 作為所述的其他乙締基單體包括:各種類型的a-締控,例如,乙締、丙締、1-下 締,等等;除氣締控W外的各種類型的面代締控,例如,氯乙締、偏二氯乙締,等等;各種類 型的芳族乙締基單體,例如,苯乙締、a-甲基苯乙締、乙締基甲苯,等等;不飽和二簇酸與 具有1至18個(gè)碳原子的一元醇形成的各種類型的二醋,例如,富馬酸二甲醋、富馬酸二乙 醋、富馬酸二下醋、富馬酸二辛醋、馬來酸二甲醋、馬來酸二乙醋、馬來酸二下醋、馬來酸二 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;各種類型的含酸 酢基團(tuán)的單體,例如,馬來酸酢、衣康酸酢、巧康酸酢、(甲基)丙締酸酢、四氨鄰苯二甲酸 酢,等等;各種類型的含有憐酸醋基團(tuán)的單體,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、聯(lián)苯基-2-(甲基)丙締酷氧基乙基憐酸醋,等等;各種類型的含有可水解的甲娃烷基 的單體,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;各種類型的脂肪族簇酸 乙締醋,例如,乙酸乙締醋、丙酸乙締醋、下酸乙締醋、異下酸乙締醋、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個(gè)碳原子的支鏈脂肪族簇酸乙締醋、硬脂酸乙 締醋,等等;各種類型的具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的簇酸乙締醋,例如,環(huán)己燒簇酸乙締醋、甲基環(huán)己燒 簇酸乙締醋、苯甲酸乙締醋、對(duì)叔下基苯甲酸乙締醋,等等。
[0142] 另外,在熱固性(甲基)丙締酸樹脂中,如果使用(甲基)丙締酸系單體W外的乙 締基單體作為具有熱固性反應(yīng)性基團(tuán)的乙締基單體,則采用不具有熱固性反應(yīng)性基團(tuán)的丙 締酸系單體。
[0143] 作為不具有熱固性反應(yīng)性基團(tuán)的丙締酸系單體,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)丙締酸異 丙醋、(甲基)丙締酸正下醋、(甲基)丙締酸異下醋、(甲基)丙締酸叔下醋、(甲基)丙 締酸正己醋、(甲基)丙締酸環(huán)己醋、(甲基)丙締酸2-乙基己醋、(甲基)丙締酸正辛醋、 (甲基)丙締酸異辛醋、(甲基)丙締酸2-乙基辛醋、(甲基)丙締酸十二烷基醋、(甲基) 丙締酸異癸醋、(甲基)丙締酸月桂醋、(甲基)丙締酸硬脂基醋,等等;各種類型的(甲基) 丙締酸芳基醋,例如,(甲基)丙締酸節(jié)醋、(甲基)丙締酸苯醋、(甲基)丙締酸苯氧基乙 醋,等等;各種類型的(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;其他各種類型的(甲基)丙締酸醋,例如,(甲基)丙締酸異冰片醋、(甲基)丙締酸 二環(huán)戊醋、(甲基)丙締酸二環(huán)戊締基醋、(甲基)丙締酸二環(huán)戊締氧基乙醋、(甲基)丙 締酸四氨慷醋,等等;各種類型的含氨基的酷胺類不飽和單體,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;各種類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; 各種類型的含氨基的單體,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、贓晚基 乙基(甲基)丙締酸醋,等等。
[0144] 作為熱固性(甲基)丙締酸系樹脂,優(yōu)選具有1000至20000(優(yōu)選為1500至 15000)的數(shù)均分子量的丙締酸系樹脂。
[0145] 當(dāng)數(shù)均分子量在上述范圍內(nèi)時(shí),易于改善涂膜的平滑性和機(jī)械性能。
[0146] 熱固性(甲基)丙締酸系樹脂的數(shù)均分子量是通過凝膠滲透色譜法(GPC)測(cè) 定的。采用Tosoh Co巧oration生產(chǎn)的HLC-8120GPC系統(tǒng)作為檢測(cè)儀器,采用Tosoh Co巧oration生產(chǎn)的TSK gel Super HM-M柱(15cm)作為柱子,并且在THF溶劑中,通過GPC 來測(cè)定分子量。采用由單分散的聚苯乙締標(biāo)準(zhǔn)樣品得到的分子量校正曲線,由測(cè)量結(jié)果計(jì) 算出重均分子量和數(shù)均分子量。 陽(yáng)147]-熱固性聚醋樹脂-
[0148] 熱固性聚醋樹脂例如為至少由多元酸與多元醇縮聚而成的縮聚物。向熱固性聚醋 樹脂中引入固化反應(yīng)性基團(tuán)是通過調(diào)節(jié)多元酸和多元醇的用量而實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)運(yùn)種調(diào)節(jié), 得到了具有簇基和徑基中的至少一者作為固化反應(yīng)性基團(tuán)的熱固性聚醋樹脂。
[0149] 多元酸的實(shí)例包括:對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、甲基對(duì)苯二甲酸、偏苯 S酸、均苯四酸、W及運(yùn)些酸的酸??;班巧酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、W及運(yùn)些酸的酸??; 馬來酸、衣康酸、W及運(yùn)些酸的酸??;富馬酸、四氨鄰苯二甲酸、甲基四氨鄰苯二甲酸、六氨 鄰苯二甲酸、甲基六氨鄰苯二甲酸、W及運(yùn)些酸的酸酢;環(huán)己燒二簇酸、2, 6-糞二簇酸,等 等。
[0150] 多元醇的實(shí)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、對(duì)苯二甲酸雙徑乙基醋、環(huán)己燒二甲醇、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、氨化雙 酪A、氨化雙酪A的環(huán)氧乙燒加成物、氨化雙酪A的環(huán)氧丙烷加成物、=徑甲基乙燒、=徑甲 基丙烷、甘油、季戊四醇、=徑乙基異氯脈酸醋、徑基新戊酷徑基新戊酸醋化y化oxypivalyl hy化oxypivalate),等等。 陽(yáng)151] 對(duì)于該熱固性聚醋樹脂,除多元酸和多元醇W外的其他單體也可W參與縮聚。 陽(yáng)152] 所述其他單體的例子包括:一個(gè)分子中既含簇基又含徑基的化合物,例如,二甲醇 丙酸(dimethanol propionic acid)、徑基新戊酸醋,等等;單環(huán)氧基化合物,例如,支鏈脂 族簇酸的縮水甘油醋,諸如"Car化ra ElO(由化ell Japan Ltd.制造)"之類;各種類型的 一元醇,例如,甲醇、丙醇、下醇、節(jié)醇,等等;各種類型的一元酸,例如,苯甲酸、對(duì)叔下基苯 甲酸,等等;各種類型的脂肪酸,例如,藍(lán)麻油脂肪酸、挪子油脂肪酸、豆油脂肪酸,等等。 陽(yáng)153] 熱固性聚醋樹脂的結(jié)構(gòu)可W是支化結(jié)構(gòu)或線型結(jié)構(gòu)。
[0154] 熱固性聚醋樹脂的酸值和徑值的總和為IOmg KOH/g至250mg KOH/g,并且數(shù)均分 子量為1000-100000的聚醋樹脂是優(yōu)選的。
[0155] 當(dāng)酸值和徑值的總和在上述范圍內(nèi)時(shí),易于改善涂膜的平滑性和機(jī)械性能。當(dāng)數(shù) 均分子量在上述范圍內(nèi)時(shí),能夠改善涂膜的平滑性和機(jī)械性能,并且也易于改善粉末涂料 的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。 陽(yáng)156] 而且,該熱固性聚醋樹脂的酸值和徑值是基于JIS K 0070-1992測(cè)量的。此外,該 熱固性聚醋樹脂的數(shù)均分子量的測(cè)量方式與熱固性(甲基)丙締酸系樹脂的數(shù)均分子量的 測(cè)量方式相同。 陽(yáng)157] 該熱固性樹脂可W單獨(dú)使用,也可W兩種或多種組合使用。
[0158] 相對(duì)于粉末顆粒的總量,熱固性樹脂的含量?jī)?yōu)選為20重量%至99重量%,更優(yōu)選 為30重量%至95重量%。
[0159] 另外,當(dāng)采用熱固性樹脂作為樹脂包覆部分中的樹脂時(shí),該熱固性樹脂的含量是 指核和樹脂包覆部分中的熱固性樹脂的總含量。 陽(yáng)16〇]-熱固化劑- 陽(yáng)161] 根據(jù)熱固性樹脂的固化反應(yīng)性基團(tuán)的類型來選擇熱固化劑。 陽(yáng)162] 具體而言,在熱固性樹脂的固化反應(yīng)性基團(tuán)為環(huán)氧基團(tuán)的情況下,熱固化劑的例 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、十二燒二酸、二十 燒二酸、馬來酸、巧康酸、衣康酸、戊締二酸、鄰苯二甲酸、偏苯^酸、均苯四酸、四氨鄰苯二 甲酸、六氨鄰苯二甲酸、環(huán)己締-1,2-二簇酸、偏苯=酸、均苯四酸;運(yùn)些酸的酸酢;運(yùn)些酸 的氨基甲酸醋改性材料;等等。其中,關(guān)于熱固化劑,就涂膜的物理性質(zhì)和儲(chǔ)存穩(wěn)定性而言, 脂肪族二元酸是優(yōu)選的,就涂膜的物理性質(zhì)而言,十二燒二酸是特別優(yōu)選的。 陽(yáng)163] 在熱固性樹脂的固化反應(yīng)性基團(tuán)為簇基的情況下,熱固化劑的例子包括:各種類 型的環(huán)氧樹脂(例如,雙酪A多縮水甘油基酸,等),含環(huán)氧基的丙締酸系樹脂(例如,含有 縮水甘油基的丙締酸系樹脂,等),各種類型的多元醇(例如,1,6-己二醇、=徑甲基丙烷、 =徑甲基乙燒,等)的多縮水甘油基酸,各種類型的多元簇酸(例如,鄰苯二甲酸、對(duì)苯二甲 酸、間苯二甲酸、六氨鄰苯二甲酸、甲基六氨鄰苯二甲酸、偏苯=酸、均苯四酸,等)的多縮 水甘油醋,各種類型的含脂環(huán)族環(huán)氧基的化合物(例如,己二酸雙(3, 4-環(huán)氧基環(huán)己基)甲 醋,等),W及徑基酷胺(例如,=縮水甘油基異氯脈酸醋、P -徑烷基酷胺,等)。
[0164] 在熱固性樹脂的固化反應(yīng)性基團(tuán)為徑基的情況下,熱固化劑的例子包括封端多異 氯酸醋,氨基塑料,等。封端多異氯酸醋的例子包括:有機(jī)二異氯酸醋,諸如各種類型的脂肪 族二異氯酸醋(例如,六亞甲基二異氯酸醋、=甲基六亞甲基二異氯酸醋,等),各種類型的 脂環(huán)族二異氯酸醋(例如,亞二甲苯基二異氯酸醋、異佛爾酬二異氯酸醋,等),各種類型的 芳族二異氯酸醋(例如,甲苯二異氯酸醋、4, 4'-二苯基甲燒二異氯酸醋,等);有機(jī)二異氯 酸醋與多元醇、低分子量聚醋樹脂(例如,聚醋多元醇)、或水等的加成物;運(yùn)些有機(jī)二異氯 酸醋的聚合物(一種包括異氯脈酸醋型聚異氯酸醋化合物的聚合物);其中各種類型的聚 異氯酸醋化合物(例如異氯酸醋和二脈材料)通過公知的封端劑封端的材料;具有脈二酬 鍵(uretdione bond)作為結(jié)構(gòu)單元的自封端聚異氯酸醋化合物,等。 陽(yáng)1化]熱固化劑可W單獨(dú)使用,也可W兩種或多種組合使用。 陽(yáng)166] 相對(duì)于熱固性樹脂的量,熱固化劑的含量?jī)?yōu)選為1重量%至30重量%,更優(yōu)選為 3重量%至20重量%。
[0167] 在采用熱固性樹脂作為樹脂包覆部分中的樹脂的情況中,熱固化劑的含量指的是 相對(duì)于所有熱固性樹脂的核和樹脂包覆部分中的含量。 陽(yáng)16引-著色劑-
[0169] 著色劑的例子包括顏料。也可W將染料與顏料一起用作著色劑。
[0170] 顏料的例子包括:無機(jī)顏料,諸如氧化鐵(例如,紅色髓石,,等)、氧化鐵、鐵黃、氧 化鋒、鉛白、硫化鋒、鋒領(lǐng)白、氧化錬、鉆藍(lán)、炭黑;有機(jī)顏料,諸如哇叮晚酬紅、獻(xiàn)菁藍(lán)、獻(xiàn)菁 綠、永固紅、漢撒黃、陰丹±林藍(lán)、耐曬亮紅化rilliant化St scarlet)、苯并咪挫酬黃;等。 陽(yáng)171] 此外,作為顏料,亮色顏料也可W包括在內(nèi)。亮色顏料的實(shí)例包括:珠光顏料、金屬 粉末諸如侶粉、不誘鋼粉;金屬薄片;玻璃珠;玻璃薄片;云母;W及薄片狀氧化鐵(MIO); 等。
[0172] 著色劑可W單獨(dú)使用,也可W兩種或多種組合使用。
[0173] 根據(jù)顏料的類型、W及涂膜所需的色調(diào)、亮度和深度等來選擇著色劑的含量。例 如,相對(duì)于核和樹脂包覆部分中的樹脂的總量,著色劑的含量?jī)?yōu)選為1重量%至70重量%, 更優(yōu)選為2重量%至60重量%。 陽(yáng)174]-其他添加劑-
[0175] 作為其他添加劑,可W包括粉末涂料中所用的各種類型的添加劑。具體而言,其他 添加劑的實(shí)例包括:表面調(diào)理劑(硅油,丙締酸系低聚物等),泡沫(發(fā)泡)抑制劑(例如, 苯偶姻、苯偶姻衍生物,等),固化促進(jìn)劑(胺化合物、咪挫化合物、陽(yáng)離子聚合催化劑,等), 增塑劑,電荷控制劑,抗氧化劑,顏料分散劑,阻燃劑,W及流動(dòng)性賦予劑,等。
[0176] (樹脂包覆部分)
[0177] 樹脂包覆部分含有樹脂。樹脂包覆部分可W僅由樹脂構(gòu)成,也可W還包含其他添 加劑(針對(duì)核所述的熱固化劑、其他添加劑,等)。但是,就進(jìn)一步減少粉末顆粒的滲出運(yùn) 一角度來說,樹脂包覆部分可僅由樹脂構(gòu)成。此外,在樹脂包覆部分包含所述添加劑的情況 中,相對(duì)于樹脂包覆部分的總量,樹脂可占90重量%或更高(優(yōu)選為95重量%或更高)。
[0178] 樹脂包覆部分中的樹脂可W為非固化性樹脂,或者也可W為熱固性樹脂。在此,就 增加涂膜的固化密度(交聯(lián)密度)來說,樹脂包覆部分中的樹脂可W為熱固性樹脂。在采 用熱固性樹脂作為樹脂包覆部分中的樹脂的情況中,作為熱固性樹脂,可W包括與核中的 熱固性樹脂相同的樹脂。特別是,在采用熱固性樹脂作為樹脂包覆部分中的樹脂的情況中, 熱固性樹脂優(yōu)選為選自由熱固性(甲基)丙締酸系樹脂和熱固性聚醋樹脂組成的組中的至 少一種。在此,樹脂包覆部分中的熱固性樹脂可W與核中的熱固性樹脂為同一種類,也可W 為不同于核中的熱固性樹脂的樹脂。
[0179] 而且,在采用非固化性樹脂作為樹脂包覆部分中的樹脂的情況中,作為該非固化 性樹脂,優(yōu)選包括選自由丙締酸系樹脂和聚醋樹脂組成的組中的至少一種。
[0180] 就防止?jié)B出而言,樹脂包覆部分的包覆率優(yōu)選為30%至100%,更優(yōu)選為50%至 100%。 陽(yáng)181 ] 樹脂包覆部分的包覆率是通過XPS狂射線光電子能譜法)測(cè)量粉末顆粒表面上的 樹脂包覆部分的包覆率所得到的值。
[0182] 具體而言,測(cè)量是通過W下方式進(jìn)行的:采用巧化Ltd.生產(chǎn)的JPS-9000MX 作為測(cè)量?jī)x器,用M巧a射線作為X射線源,并且將加速電壓設(shè)定為lOkV,將發(fā)射電流設(shè)定 為 30mA。
[0183] 在上述條件下得到圖譜,對(duì)源自粉末顆粒表面的核材料的成分W及源自樹脂包覆 部分的材料的成分進(jìn)行分峰,并確定粉末顆粒表面的樹脂包覆部分的包覆率。根據(jù)最小二 乘法通過曲線擬合,該分峰過程將所測(cè)的圖譜分成各個(gè)成分。 陽(yáng)184] 關(guān)于作為分峰基礎(chǔ)的成分圖譜,采用通過獨(dú)立測(cè)量制備粉末顆粒所用的熱固性樹 月旨、固化劑、顏料、添加劑、包覆用樹脂而得到的圖譜。由源自包覆用樹脂的譜強(qiáng)度與由粉末 顆粒得到的全部譜強(qiáng)度的總和之比得到包覆率。 陽(yáng)化5] 就防止?jié)B出而言,樹脂包覆部分的厚度優(yōu)選為0. 2 y m至4 y m,更優(yōu)選為0. 3 y m至 Sum。 陽(yáng)186] 樹脂包覆部分的厚度是通過W下方法測(cè)量得到的值。將粉末顆粒嵌入環(huán)氧樹脂等 中,用金剛石刀等切割所得物,由此制成薄片。用透射電子顯微鏡(TEM)等觀察所述薄片, 并拍攝多個(gè)粉末顆粒的橫截面圖像。在粉末顆粒的橫截面圖像中,測(cè)量20個(gè)位置的樹脂包 覆部分的厚度,并取其平均值。在透明粉末涂料等難W從橫截面圖像中觀察出樹脂包覆部 分的情況中,將樹脂包覆部分染色而進(jìn)行觀察,因此可W容易地完成該測(cè)量。 陽(yáng)187](粉末顆粒的其他成分) 陽(yáng)18引粉末顆??砂r(jià)或更高價(jià)態(tài)的金屬離子(下文簡(jiǎn)稱為"金屬離子")。該金屬 離子為粉末顆粒的核和樹脂包覆部分運(yùn)兩部分任意一者所包含的成分。當(dāng)粉末顆粒中包含 二價(jià)或更高價(jià)態(tài)的金屬離子時(shí),在粉末顆粒中通過金屬離子形成離子交聯(lián)。例如,在采用聚 醋樹脂作為核中的熱固性樹脂和樹脂包覆部分中的樹脂的情況下,聚醋樹脂中的簇基或徑 基與金屬離子相互作用,形成離子交聯(lián)。該離子交聯(lián)能夠防止粉末顆粒發(fā)生滲出,所W容易 增強(qiáng)儲(chǔ)存性能。另外,在涂布粉末涂料之后,在進(jìn)行熱固化的時(shí)候,離子交聯(lián)鍵受熱而斷開。 因此,粉末顆粒的烙融粘度降低,所W容易形成平滑性高的涂膜。
[0189] 金屬離子的例子包括二價(jià)至四價(jià)的金屬離子。具體而言,金屬離子的例子包括選 自由侶離子、儀離子、鐵離子、鋒離子、W及巧離子組成的組中的至少一種金屬離子。
[0190] 金屬離子的供應(yīng)源(作為粉末顆粒中的添加劑而包含的化合物)的例子包括:金 屬鹽、無機(jī)金屬鹽聚合物、金屬絡(luò)合物,等。在粉末顆粒是通過聚集凝結(jié)法制備而成的情況 中,金屬鹽或無機(jī)金屬鹽聚合物,例如,被添加到粉末顆粒中作為聚集劑。 陽(yáng)191] 金屬鹽的例子包括硫酸侶、氯化侶、氯化儀、硫酸儀、氯化亞鐵(II)、氯化鋒、氯化 巧、W及硫酸巧,等。 陽(yáng)192] 無機(jī)金屬鹽聚合物的例子包括聚氯化侶、聚氨氧化侶、聚硫酸鐵(II)、W及多硫化 重丐,等。
[0193] 金屬絡(luò)合物的例子包括氨基簇酸的金屬鹽,等。具體而言,金屬絡(luò)合物的例子包 括:包括公知的馨合物的金屬鹽(例如,巧鹽、儀鹽、鐵鹽、侶鹽,等),所述馨合物諸如乙二 胺四乙酸、丙二胺四乙酸、次氮基=乙酸、=亞乙基四胺六乙酸、二亞乙基=胺五乙酸,等。
[0194] 此外,運(yùn)些金屬離子的供應(yīng)源也可W純粹地作為添加劑而加入,而不是為了用作 聚集劑。
[0195] 隨著金屬離子的價(jià)態(tài)升高,更容易形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的離子交聯(lián),就涂膜的平滑性和 粉末涂料的儲(chǔ)存性能來說,運(yùn)是優(yōu)選的。因此,作為金屬離子,侶離子是優(yōu)選的。目P,作為金 屬離子的供應(yīng)源,侶鹽(例如,硫酸侶和氯化侶,等)、侶鹽的聚合物(例如,聚氯化侶和聚氨 氧化侶,等)是優(yōu)選的。另外,就涂膜的平滑性和粉末涂料的儲(chǔ)存性能來說,在金屬離子的 供應(yīng)源中,無機(jī)金屬鹽聚合物比金屬鹽更為優(yōu)選,即使是在它們兩者彼此的金屬離子的價(jià) 態(tài)相同時(shí)也是如此。因此,作為金屬離子的供應(yīng)源,特別是侶鹽的聚合物(例如,聚氯化侶 和聚氨氧化侶,等)是優(yōu)選的。
[0196] 就涂膜的平滑性和粉末涂料的儲(chǔ)存性能來說,相對(duì)于粉末顆粒的總量,金屬離子 的含量?jī)?yōu)選為0. 002重量%至0. 2重量%,更優(yōu)選為0. 005重量%至0. 15重量%。 陽(yáng)197] 當(dāng)金屬離子的含量等于或高于0. 002重量%時(shí),通過金屬離子形成適當(dāng)?shù)碾x子交 聯(lián),因此能夠防止粉末顆粒發(fā)生滲出。所W,易于增強(qiáng)涂料的儲(chǔ)存性能。另一方面,當(dāng)金屬離 子的含量等于或小于0. 2重量%時(shí),能夠防止由于金屬離子而過度地形成離子交聯(lián),因此, 易于增強(qiáng)涂膜的平滑性。
[0198] 在此,在粉末顆粒是通過聚集凝結(jié)法制備而成的情況中,作為聚集劑加入的金屬 離子的供應(yīng)源(金屬鹽、金屬鹽聚合物)有助于控制粉末顆粒的粒度分布和形狀。
[0199] 具體而言,隨著金屬離子價(jià)態(tài)的增高,則能夠獲得窄的粒度分布,運(yùn)是優(yōu)選的。另 夕F,對(duì)于獲得窄的粒度分布,金屬鹽聚合物比金屬鹽更為優(yōu)選,即使是在它們兩者彼此的金 屬離子的價(jià)態(tài)相同時(shí)也是如此。因此,基于上述理由,作為金屬離子的供應(yīng)源,侶鹽(例如, 硫酸侶和氯化侶,等)、W及侶鹽的聚合物(例如,聚氯化侶和聚氨氧化侶,等)是優(yōu)選的,并 且侶鹽的聚合物(例如,聚氯化侶和聚氨氧化侶,等)是特別優(yōu)選的。 陽(yáng)200] 此外,當(dāng)加入聚集劑使得金屬離子的含量等于或高于0. 002重量%時(shí),水性介質(zhì) 中的樹脂顆粒發(fā)生聚集,運(yùn)有助于實(shí)現(xiàn)窄的粒度分布。另外,形成樹脂包覆部分的樹脂顆 粒相對(duì)于形成核的聚集顆粒而進(jìn)行聚集,運(yùn)有助于實(shí)現(xiàn)在核的整個(gè)表面上形成樹脂包覆部 分。另一方面,當(dāng)加入聚集劑使得金屬離子的含量等于或小于0. 2重量%時(shí),能夠防止在聚 集顆粒中過度地形成離子交聯(lián)。因此,當(dāng)顆粒進(jìn)行融合凝結(jié)時(shí),所形成的粉末顆粒的形狀更 容易接近為球形。所W,基于上述理由,金屬離子的含量?jī)?yōu)選為0. 002重量%至0. 2重量%, 更優(yōu)選為0. 005重量%至0. 15重量%。 陽(yáng)201] 金屬離子的含量是通過定量分析粉末顆粒的巧光X射線的強(qiáng)度而測(cè)定的。具體而 言,例如,首先,通過混合樹脂和金屬離子供應(yīng)源來獲得其中的金屬離子具有已知濃度的樹 脂混合物。采用直徑為13mm的造粒機(jī)(troch化rming machine),由200mg的該樹脂混合 物得到粒料樣品。精確稱量粒料樣品的重量,對(duì)粒料樣品進(jìn)行巧光X射線強(qiáng)度測(cè)量,由此得 到峰強(qiáng)度。同樣,對(duì)其中所添加的金屬離子供應(yīng)源的量發(fā)生變化的粒料樣品進(jìn)行測(cè)量,并由 測(cè)量結(jié)果建立校正曲線。通過使用校正曲線,對(duì)作為測(cè)定對(duì)象的粉末顆粒中的金屬離子的 含量進(jìn)行定量分析。 陽(yáng)202] 調(diào)節(jié)金屬離子含量的方法的例子包括:1)調(diào)節(jié)所添加的金屬離子供應(yīng)源的量的 方法;2)調(diào)節(jié)所添加的金屬離子的量的方法,其中在通過聚集凝結(jié)法制備粉末顆粒的時(shí) 候,在聚集步驟中,添加聚集劑(例如,金屬鹽或金屬鹽聚合物)作為金屬鹽供應(yīng)源,然后, 在聚集步驟結(jié)束時(shí),加入馨合劑(例如,邸TA(乙二胺四乙酸)、DTPA(二亞乙基S胺五乙 酸)、NTA (次氮基=乙酸),等),使得金屬離子在馨合劑的作用下形成絡(luò)合物,W及在隨后 的洗涂等步驟中除去所形成的絡(luò)合物鹽。 陽(yáng)2〇3](外部添加劑) 陽(yáng)204] 外部添加劑防止粉末顆粒之間產(chǎn)生聚集,從而可W W少量材料形成平滑性高的涂 膜。外部添加劑的具體例子包括無機(jī)顆粒。無機(jī)顆粒的例子包括諸如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等顆粒。 陽(yáng)205] 可W對(duì)作為外部添加劑的無機(jī)顆粒的表面進(jìn)行疏水化處理。例如,疏水化處理可 W通過將無機(jī)顆粒浸入疏水化試劑等方式來實(shí)施。對(duì)疏水化試劑沒有特別限定,其例子包 括硅烷偶聯(lián)劑、硅油、鐵酸醋偶聯(lián)劑和侶偶聯(lián)劑,等。運(yùn)些疏水化試劑可W單獨(dú)使用,也可W 兩種或多種組合使用。 陽(yáng)206] 通常,相對(duì)于100重量份的無機(jī)顆粒,疏水化試劑的量例如為1重量份至10重量 份。 陽(yáng)207] 相對(duì)于粉末顆粒的量,從外部添加的外部添加劑的量例如優(yōu)選為0.0 l重量%至5 重量%,更優(yōu)選為0.0 l重量%至2. 0重量%。 悅0引[制備粉末涂料的方法] 陽(yáng)209] 接下來,將對(duì)制備根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂料的方法進(jìn)行說明。
[0210] 根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂料是通過制備粉末顆粒、然后按需從外部向所述 粉末顆粒添加外部添加劑而獲得的。 悅11] 粉末顆??赏ㄟ^干式制備法(例如,混煉粉碎法,等)和濕式制備法(例如,聚集 凝結(jié)法、懸浮聚合法、W及溶解懸浮法,等)中的任何一種方法制備而成。制備粉末顆粒的 方法不用特別局限于上述的制備方法,也可W采用已知的制備方法。 陽(yáng)212] 在運(yùn)些方法中,為了能容易將體積粒度分布指數(shù)GSDv和平均圓形度控制在上文 所述的范圍內(nèi),可W通過聚集凝結(jié)法來獲得粉末顆粒。
[0213] 具體而言,優(yōu)選通過W下步驟來制備粉末顆粒:在其中分散有包含熱固性樹脂的 第一樹脂顆粒W及熱固化劑的分散液中,使第一樹脂顆粒和熱固化劑聚集,或者在其中分 散有包含熱固性樹脂和熱固化劑的復(fù)合顆粒的分散液中,使復(fù)合顆粒聚集,從而形成第一 聚集顆粒;將其中分散有第一聚集顆粒的第一聚集顆粒分散液與其中分散有包含樹脂的第 二樹脂顆粒的第二樹脂顆粒分散液混合,使第二樹脂顆粒向第一聚集顆粒的表面聚集,通 過使第二樹脂顆粒附著到第一聚集顆粒的表面上,從而形成第二聚集顆粒;W及將其中分 散有第二聚集顆粒的第二聚集顆粒分散液加熱,使得第二聚集顆?;ハ嗳诤夏Y(jié)。
[0214] 另外,在通過聚集凝結(jié)法制備的粉末顆粒中,第一聚集顆粒融合凝結(jié)而成的部分 成為核,附著到第一聚集顆粒的表面上的第二樹脂顆粒融合凝結(jié)而成的部分成為樹脂包覆 部分。
[0215] W下將對(duì)各個(gè)步驟進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0216] 而且,在下面的描述中,對(duì)包含著色劑的粉末顆粒的制備方法進(jìn)行說明,但是,著 色劑是按需包含的。 陽(yáng)217]-制備各分散液的步驟-
[0218] 首先,制備聚集凝結(jié)法中所用的各種分散液。具體而言,制備其中分散有第一樹脂 顆粒(其包含核中的熱固性樹脂)的第一樹脂顆粒分散液、其中分散有熱固化劑的熱固化 劑分散液、其中分散有著色劑的著色劑分散液、W及其中分散有第二樹脂顆粒(其包含樹 脂包覆部分中的樹脂)的第二樹脂顆粒分散液。
[0219] 另外,作為其中分散有第一樹脂顆粒分散液和熱固化劑的熱固化劑分散液的替 代,制備其中分散有核中的熱固性樹脂和復(fù)合顆粒的復(fù)合顆粒分散液,所述復(fù)合顆粒包含 熱固化劑。 陽(yáng)220] 另外,在制備各分散液的步驟中,第一樹脂顆粒、第二樹脂顆粒和復(fù)合顆粒在描述 時(shí)被統(tǒng)稱為"樹脂顆粒"。 陽(yáng)221 ]在此,例如,通過使用表面活性劑將樹脂顆粒分散在分散介質(zhì)中,由此制備得到樹 脂顆粒分散液。 陽(yáng)222] 樹脂顆粒分散液中所用的分散介質(zhì)的例子包括水性介質(zhì)。
[0223] 水性介質(zhì)的例子包括:水,例如蒸饋水或離子交換水;W及醇,等。運(yùn)些水性介質(zhì) 可W單獨(dú)使用,也可W兩種或多種組合使用。 陽(yáng)224] 表面活性劑的例子包括:諸如硫酸醋鹽、橫酸鹽、憐酸醋、皂類之類的陰離子表面 活性劑;諸如胺鹽、季錠鹽之類的陽(yáng)離子表面活性劑;諸如聚乙二醇、烷基酪環(huán)氧乙燒加成 物、多元醇之類的非離子表面活性劑,等。其中,尤其是采用陰離子表面活性劑和陽(yáng)離子表 面活性劑。非離子表面活性劑可W與陰離子表面活性劑或陽(yáng)離子表面活性劑一起使用。
[02巧]運(yùn)些表面活性劑可W單獨(dú)使用,也可W兩種或多種組合使用。 陽(yáng)226] 關(guān)于樹脂顆粒分散液,將樹脂顆粒分散在分散介質(zhì)中的方法的例子包括一般的分 散方法,例如旋轉(zhuǎn)剪切勻化器、具有介質(zhì)的球磨機(jī)、砂磨機(jī)和研磨機(jī)(dyno mill)。此外,根 據(jù)樹脂顆粒的類型,例如,可W使用相反轉(zhuǎn)乳化法使樹脂顆粒分散在樹脂顆粒分散液中。 陽(yáng)227] 而且,相反轉(zhuǎn)乳化法是運(yùn)樣的方法:將待分散的樹脂溶解在能溶解該樹脂的疏水 性有機(jī)溶劑中,向有機(jī)連續(xù)相(0相)中加入堿W中和該相,然后向其中加入水性介質(zhì)(W 相),使得樹脂從w/0轉(zhuǎn)變?yōu)閛/w(所謂的相反轉(zhuǎn)),從而形成不連續(xù)的相,運(yùn)樣,樹脂就W顆 粒的形式分散在水性相中。
[0228] 具體而言,作為制備樹脂顆粒分散液的方法,例如,在制備丙締酸系樹脂顆粒分散 液的情況中,使原料單體在水性介質(zhì)的水中乳化,向其中加入水溶性引發(fā)劑W及在必要時(shí) 加入的用于控制分子量的鏈轉(zhuǎn)移劑,加熱,并且進(jìn)行乳液聚合,由此獲得其中分散有丙締酸 系樹脂顆粒的樹脂顆粒分散液。
[0229] 此外,在制備聚醋樹脂顆粒分散液的情況中,將原料單體加熱,烙融,并在減壓下 進(jìn)行縮聚,將得到的縮聚物加入到溶劑(例如,乙酸乙醋,等)中溶解,將得到的溶解物料進(jìn) 行攬拌的同時(shí),向其中加入弱堿性水溶液W進(jìn)行相反轉(zhuǎn)乳化,從而獲得其中分散有聚醋樹 脂顆粒的樹脂顆粒分散液。 陽(yáng)230]此外,在獲得復(fù)合顆粒分散液的情況中,將樹脂和熱固化劑混合并分散于分散介 質(zhì)中(例如,通過相反轉(zhuǎn)乳化等將其乳化),從而獲得所述復(fù)合顆粒分散液。 陽(yáng)231] 分散于樹脂顆粒分散液中的樹脂顆粒的體積平均粒度例如可W為等于或小于 1 ym,優(yōu)選為0.0 l Jim至1 Jim,更優(yōu)選為0. 08 Jim至0. 8 Jim,甚至更優(yōu)選為0. 1 Jim至 0. 6 U m〇 陽(yáng)232] 此外,關(guān)于樹脂顆粒的體積平均粒度,使用激光衍射式粒度分布測(cè)定裝置(例如, 化riba, Ltd.制造的LA-700)進(jìn)行測(cè)量,基于所得到的粒度分布劃分出粒度范圍(通道), 從直徑較小的一側(cè)開始作出體積累積分布圖。相對(duì)于全部顆粒,累積值達(dá)到50%時(shí)的粒度 被設(shè)定為體積平均粒徑D50V。而且,其他分散液中的顆粒的體積平均粒度按照同樣的方式 測(cè)定。
[0233] 樹脂顆粒分散液中的樹脂顆粒的含量例如優(yōu)選為5重量%至50重量%,更優(yōu)選為 10重量%至40重量%。 陽(yáng)234] 此外,按照與樹脂顆粒分散液同樣的方式,例如,制備熱固化劑分散液、著色劑分 散液、復(fù)合顆粒分散液。目P,樹脂顆粒分散液中的樹脂顆粒的體積平均粒度、分散介質(zhì)、分散 方法和樹脂顆粒的含量同樣適用于被分散于著色劑分散液中的著色劑顆粒、被分散于固化 劑分散液中的固化劑顆粒、W及被分散于復(fù)合顆粒分散液中的復(fù)合顆粒。
[0235]-形成第一聚集顆粒的步驟- 陽(yáng)236] 接下來,將第一樹脂顆粒分散液、熱固化劑分散液和著色劑分散液混合。 陽(yáng)237] 然后,在混合的分散液中,通過使第一樹脂顆粒、熱固化劑和著色劑發(fā)生異相聚集 (heteroaggregate),來形成第一聚集顆粒,其包含第一樹脂顆粒、熱固化劑和著色劑,并且 具有與目標(biāo)粉末顆粒的直徑相近的直徑。 陽(yáng)238] 具體而言,例如,將聚集劑加入混合的分散液中,將混合的分散液的抑調(diào)節(jié)為酸 性(例如抑為2-5),按需加入分散穩(wěn)定劑,然后將該混合分散液加熱到第一樹脂顆粒的 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度(具體而言,例如,比第一樹脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低30°C至低 l〇°C ),W使分散在混合的分散液中的顆粒聚集,從而形成第一聚集顆粒。 陽(yáng)239] 此外,在形成第一聚集顆粒的步驟中,可W將復(fù)合顆粒分散液(其包含熱固性樹 脂和熱固化劑)和著色劑分散液混合,W使混合的分散液中的復(fù)合顆粒和著色劑可發(fā)生異 相聚集,從而可形成第一聚集顆粒。
[0240] 在形成第一聚集顆粒的步驟中,例如,可在用旋轉(zhuǎn)剪切勻化器攬拌混合的分散液 的同時(shí),在室溫(例如25°C)下加入聚集劑,可將混合的分散液的抑調(diào)節(jié)為酸性(例如抑 為2-5),W及可按需加入分散穩(wěn)定劑,然后可對(duì)該混合的分散液進(jìn)行加熱。 陽(yáng)241] 聚集劑的例子包括:其極性與所述混合的分散液中所加入的作為分散劑的表面活 性劑的極性相反的表面活性劑,金屬鹽,金屬鹽聚合物,W及金屬絡(luò)合物。在使用金屬絡(luò)合 物作為聚集劑的情況中,表面活性劑的用量減少,因此增強(qiáng)了帶電特性。 陽(yáng)242] 此外,在聚集結(jié)束后,可按需使用與聚集劑的金屬離子形成絡(luò)合物或類似結(jié)合方 式的添加劑。作為添加劑,優(yōu)選使用馨合劑。在過量加入聚集劑的情況中,通過添加馨合劑 能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)粉末顆粒中的金屬離子含量的調(diào)節(jié)。 陽(yáng)243] 在此,作為聚集劑的金屬鹽、金屬鹽聚合物、金屬絡(luò)合物被用作金屬離子的供應(yīng) 源。其例子與如上文所述的相同。
[0244] 作為所述馨合劑,包括水溶性的馨合劑。具體而言,馨合劑的實(shí)例包括:徑基簇酸, 如酒石酸、巧樣酸、化及葡糖酸;亞氨基二乙酸(IDA);次氮基S乙酸(NTA) 及乙二胺四 乙酸巧DTA),等。
[0245] 相對(duì)于100重量份的樹脂顆粒,馨合劑的添加量例如可W為0.0 l重量份至5. 0重 量份,優(yōu)選為0. 1重量份至3. 0重量份。 陽(yáng)246]-形成第二聚集顆粒的步驟- 陽(yáng)247]接下來,將所得的第一聚集顆粒分散液(其中分散有所得的第一聚集顆粒)與第 二樹脂顆粒分散液混合。
[0248] 而且,第二樹脂顆??蒞與第一樹脂顆粒相同,也可W與第一樹脂顆粒不同。 陽(yáng)249]另外,在混合的分散液(其中分散有第一聚集顆粒和第二樹脂顆粒)中,使第二樹 脂顆粒聚集,使得第二樹脂顆粒附著到第一聚集顆粒的表面上,從而形成其中第二樹脂顆 粒附著到第一聚集顆粒表面上的第二聚集顆粒。 陽(yáng)巧0] 具體而言,例如,在形成第一聚集顆粒的步驟中,當(dāng)?shù)谝痪奂w粒達(dá)到目標(biāo)粒度 時(shí),將第二樹脂顆粒分散液與第一聚集顆粒分散液混合,W及在等于或小于第二樹脂顆粒 的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下對(duì)混合的分散液進(jìn)行加熱。 陽(yáng)251] 然后,通過將混合的分散液的抑設(shè)定在例如大約6. 5-8. 5的范圍內(nèi),由此使得聚 集過程停止。 陽(yáng)巧2]由此得到了經(jīng)過聚集使得第二樹脂顆粒附著于第一聚集顆粒的表面上的第二聚 集顆粒。 陽(yáng)巧3]-融合凝結(jié)步驟- 陽(yáng)254]接下來,將其中分散有第二聚集顆粒的第二聚集顆粒分散液在等于或高于第一和 第二樹脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度(例如等于或比第一和第二樹脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn) 變溫度高10-30°C的溫度)下加熱,使得第二聚集顆粒融合凝結(jié),從而形成粉末顆粒。 陽(yáng)巧日]通過上述步驟得到粉末顆粒。 陽(yáng)256] 在此,在融合凝結(jié)步驟結(jié)束后,使分散液中形成的粉末顆粒經(jīng)歷公知的洗涂步驟、 固液分離步驟、W及干燥步驟,從而得到干燥狀態(tài)的粉末顆粒。 陽(yáng)巧7] 作為洗涂步驟,就帶電性能而言,可W用離子交換水來充分地進(jìn)行置換洗涂。此 夕F,雖然對(duì)固液分離步驟沒有特別的限制,但是就生產(chǎn)率來說,可實(shí)施抽吸過濾、加壓過濾 等作為固液分離步驟。另外,雖然對(duì)干燥步驟沒有特別的限制,但是就生產(chǎn)率來說,可實(shí)施 冷凍干燥、氣流干燥、流化干燥、振動(dòng)流化干燥等作為干燥步驟。 悅5引此外,根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂料是通過(例如)按需向所得的干燥狀態(tài) 的粉末顆粒中添加和混合外部添加劑的方式制備而成的。例如,可W通過V型混合機(jī)、亨舍 爾化enschel)混合機(jī)、羅地格混合機(jī)等來進(jìn)行混合。此外,如果需要,可W通過使用振動(dòng) 篩、風(fēng)力篩等除去調(diào)色劑粗顆粒。 陽(yáng)259] W下將對(duì)試驗(yàn)例進(jìn)行說明,運(yùn)些試驗(yàn)例支持根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂料的 效果。根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂料不局限于運(yùn)些試驗(yàn)例。此外,在下面的描述中,除 非另有說明,否則"份"和"% "都是基于重量而言的。 陽(yáng)260] <制備著色劑分散液〉 陽(yáng)261](制備著色劑分散液(Cl)) 陽(yáng)26引 青色顏料(C. I.顏料藍(lán) 15:3,Dainichiseika Color&Chemicals Mfg. Co. , Ltd.出 品(銅獻(xiàn)菁)):100重量份
[0263] 陰離子表面活性劑值ai-Ichi Kogyo Seiyaku Co. , Ltd.出品:Neogen 服):15 重 量份
[0264] 離子交換水:450重量份 陽(yáng)2化]使用高壓沖擊式分散機(jī)叫timizer(HJP30006, Sugino Machine Limited公司出 品)將上述成分混合、溶解、分散達(dá)I小時(shí),由此制備得到其中分散有青色顏料的著色劑分 散液。著色劑分散液中的青色顏料的體積平均粒度為0. 13 y m,著色劑分散液的固體百分含 量為25%。
[0266](制備著色劑分散液(Ml)) 陽(yáng)%7] 按照與著色劑分散液(Cl)相同的方法制備著色劑分散液(M1),不同之處在 于將青色顏料換成品紅顏料(哇日丫晚酬顏料:化romofine品紅6887,化inichise化a Color&Chemicals Mfg. Co. ,Ltd.出品)。著色劑分散液中的品紅顏料的體積平均粒度為 0. 14 ym,著色劑分散液的固體百分含量為25%。 陽(yáng)2側(cè)(制備著色劑分散液(M2))
[0269] 按照與著色劑分散液(Cl)相同的方法制備著色劑分散液(M2),不同之處在于將 青色顏料換成品紅顏料(Fastogen Super Red7100Y-E,DIC Coloration出品)。著色劑 分散液中的品紅顏料的體積平均粒度為0.14 ym,著色劑分散液的固體百分含量為25%。
[0270] (制備著色劑分散液燈1)) 陽(yáng)271] 按照與著色劑分散液(Cl)相同的方法制備著色劑分散液(Yl),不同之處在于將 青色顏料換成黃色顏料(Paliotol Yellow dll55,BASFLtd.出品)。著色劑分散液中的黃 色顏料的體積平均粒度為0. 13 ym,著色劑分散液的固體百分含量為25%。
[0272](制備著色劑分散液化1)) 陽(yáng)273] 按照與著色劑分散液(Cl)相同的方法制備著色劑分散液化1),不同之處在于將 青色顏料換成黑色顏料巧eagal 330,C油Ot Co巧oration出品)。著色劑分散液中的黑色 顏料的體積平均粒度為0. 11 ym,著色劑分散液的固體百分含量為25%。
[0274](制備著色劑分散液(Wl)) 陽(yáng)八5]氧化鐵(A-220, Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.出品):100 重量份 陽(yáng)276] 陰離子表面活性劑(Neogen服,Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co. , Ltd.公司出品): 15重量份 陽(yáng)277] 離子交換水:400重量份
[0278] 使用高壓沖擊式分散機(jī)叫timizer (HJP30006,Sugino Machine Limited 公司出 品)將上述成分混合、溶解、分散達(dá)3小時(shí),由此制備得到其中分散有氧化鐵的著色劑分散 液。通過使用激光衍射式粒度測(cè)量?jī)x對(duì)所制備的著色劑分散液進(jìn)行測(cè)定,著色劑分散液中 的氧化鐵的體積平均粒度為0. 25 ym,著色劑分散液的固體百分含量為25%。
[0279] <試驗(yàn)例1 :由丙締酸系樹脂制備的透明的粉末涂料(PCAl)〉
[0280] (制備熱固性丙締酸系樹脂顆粒分散液(Al)) 陽(yáng)281] 苯乙締 :160重量份 陽(yáng)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] 甲基丙締酸縮水甘油醋:100重量份 陽(yáng)286] 十二燒硫醇:12重量份
[0287] 將上述成分混合、溶解,制得單體溶液A。 陽(yáng)28引 另一方面,將12重量份的陰離子表面活性劑值OW化X,Dow化emical Company出 品)溶解于280重量份的離子交換水中,將上述單體溶液A加入其中,在燒瓶中分散和乳 化,由此得到溶液(單體乳化液A)。 陽(yáng)289] 接下來,將1重量份的陰離子表面活性劑值OW化x,Dow化emical Company出品) 溶解于555重量份的離子交換水中,并置于聚合用燒瓶中。之后,將聚合用燒瓶蓋緊,安裝 回流管,在向其中注入氮?dú)獾耐瑫r(shí),緩慢攬拌所溶解的材料,通過水浴將聚合用燒瓶加熱到 75 °C并保持在該溫度。 陽(yáng)290] 在運(yùn)種狀態(tài)下,用計(jì)量累向所述聚合用燒瓶中滴加將9重量份的過硫酸錠溶于43 重量份的離子交換水所得的溶液20分鐘,再將單體乳化液A通過計(jì)量累滴加200分鐘。在 滴加結(jié)束后,將聚合用燒瓶在75°C下保持3小時(shí),同時(shí)連續(xù)攬拌該混合物,聚合反應(yīng)結(jié)束, 得到了陰離子型熱固性丙締酸系樹脂顆粒分散液(Al),其固含量為42%。 陽(yáng)291]陰離子型熱固性丙締酸系樹脂顆粒分散液(Al)中所含有的熱固性丙締酸系樹脂 顆粒的體積平均粒度為220nm,其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為55°C,其重均分子量為24, 000。
[0292](制備熱固化劑分散液值1)) 陽(yáng)293] 十二燒二酸:50重量份 陽(yáng)294] 苯偶姻:1重量份 陽(yáng)巧5] 丙締酸系低聚物(Acronal 4F,BASF Ltd.公司出品):1重量份
[0296] 陰離子表面活性劑值owfax,Dow Qiemical Company出品):5重量份 陽(yáng)297] 離子交換水:200重量份 陽(yáng)巧8] 將上述成分于壓力容器中在140°C下加熱,并使用均化器扣Itra-Turrax T50, IKA Japan K. K.出品)進(jìn)行分散,然后通過Manton Gaulin高壓均化器(Gaulin公司出品)進(jìn) 行分散處理,制備得到其中分散有固化劑和其他添加劑的熱固化劑分散液值1)(固化劑濃 度為23% ),固化劑的平均粒度為0. 24 ym。
[0299](制備透明的粉末涂料(PCAl))
[0300]-聚集步驟- 陽(yáng)301] 熱固性丙締酸系樹脂顆粒分散液(Al) :200重量份(樹脂為84重量份)
[0302] 熱固化劑分散液值1) :91重量份(固化劑為21重量份) 陽(yáng)303] 10%的聚氯化侶:1重量份 陽(yáng)3〇4] 在不誘鋼圓底燒瓶中,用均化器扣Itra-Turrax T50, IKA Japan K. K.出品)將上 述成分充分混合、分散,在加熱油浴中、在對(duì)混合物進(jìn)行攬拌的條件下將燒瓶加熱到48°C, 并在48°C下保持60分鐘。之后,加入68重量份(樹脂為28. 56重量份)的熱固性丙締酸 系樹脂顆粒分散液(Al),并輕輕攬拌。 陽(yáng)305]-融合凝結(jié)步驟-
[0306] 之后,使用0. 5mol/L的氨氧化鋼水溶液將燒瓶中的抑調(diào)節(jié)到5. 0,然后在持續(xù)攬 拌的條件下將所述燒瓶加熱到95°C。在最終將燒瓶的內(nèi)容物加熱到95°C后,在該狀態(tài)下持 續(xù)保持4小時(shí)。在溫度保持為95°C時(shí),溶液的抑約為4. 0。
[0307] -過濾、洗涂、W及干燥步驟- 陽(yáng)30引在反應(yīng)結(jié)束后,將燒瓶中的溶液冷卻、過濾,得到固體。接下來,用離子交換水充分 洗涂所得的固體,然后通過Nutsche型吸濾進(jìn)行固液分離,從而再次得到固體。 陽(yáng)309] 接下來,將所得固體再分散于3升40°C的離子交換水中,并W 3(K)rpm的轉(zhuǎn)速攬拌 和洗涂15分鐘。將該洗涂操作重復(fù)5次并通過Nutsche型吸濾進(jìn)行固液分離,將所得的固 體真空干燥12小時(shí)。之后,將0. 5重量份的疏水性二氧化娃顆粒(一次粒度為16nm)作為 外部添加劑與100重量份的所述固體混合,由此得到由丙締酸系樹脂制備的透明的粉末涂 料(PCAl)。
[0310] 透明粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50v為5. 9 y m,體積平均粒度分布指 數(shù)GSDv為1.20,平均圓形度為0.99。 陽(yáng)311] 將透明的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環(huán)氧樹脂中,進(jìn)行切割W得到薄片,并且用 透射電子顯微鏡在所得薄片上觀察顆粒的橫截面圖像。由此確認(rèn),粉末顆粒的表面被樹脂 包覆部分所覆蓋。
[0312] 另外,透明粉末涂料的粉末顆粒中的侶離子含量為0.08重量%。
[031引 < 試驗(yàn)例2 :由聚醋樹脂制備的著色的粉末涂料(PCEl)〉
[0314] (制備熱固性聚醋樹脂(PESl))
[0315] 將具有下列組成的原料在氮?dú)鈿夥障录尤胙b有攬拌器、溫度計(jì)、氮?dú)馊肟诤途?器的反應(yīng)容器中,在攬拌的同時(shí)將原料加熱到240°C,從而進(jìn)行縮聚反應(yīng)。 陽(yáng)316] 對(duì)苯二甲酸:742重量份(IOOmol % )
[0317] 新戊二醇:3。重量份(6加〇1% ) 陽(yáng)31引 乙二醇:59. 4重量份(20mol% )
[0319] 甘油:90 重量份(18mol% )
[0320] 二正下基氧化錫:0. 5重量份 陽(yáng)321] 所得的熱固性聚醋樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為55°C,酸值(Av)為Smg KOH/g,徑值 (OHv)為70mg KOH/g,重均分子量為26, 000,數(shù)均分子量為8000。 陽(yáng)322](制備復(fù)合顆粒分散液巧1)) 陽(yáng)323] 在水循環(huán)恒溫浴中,將帶夾套的3升反應(yīng)容器度J-30N,Tokyo化kakikai Co. ,Ltd.出品)保持在40°C,該反應(yīng)容器配置有冷凝器、溫度計(jì)、水滴加裝置和錯(cuò)式攬拌 獎(jiǎng),將由180重量份乙酸乙醋和80重量份異丙醇形成的混合溶劑加入到反應(yīng)容器中,并將 如下組成的物料加入混合溶劑中。
[0324] 熱固性聚醋樹脂(PESl) :240重量份 陽(yáng)325] 封端的異氯酸醋固化劑VESTAG0NB1530巧VONIK Industries出品):60重量份 陽(yáng)326] 苯偶姻:3重量份 陽(yáng)327] 丙締酸系低聚物(Acronal 4F,BASF Ltd.公司):3重量份
[0328] 在向混合溶劑中加入上述組成的物料后,使用S合一電動(dòng)機(jī)(t虹ee-one motor) W 15化pm的轉(zhuǎn)速將所得混合物攬拌溶解,從而獲得油相。向被攬拌的油相中滴加由I重量 份的10重量%的氨水溶液和47重量份的5重量%的氨氧化鋼水溶液構(gòu)成的混合液,滴加 5分鐘,并混合10分鐘。然后,W每分鐘5重量份的速度滴加900重量份的離子交換水,使 該混合物發(fā)生相反轉(zhuǎn),從而獲得乳化液。
[0329] 將800重量份所得的乳化液和700重量份的離子交換水加入2升的茄形燒瓶中, 并置于蒸發(fā)器(Tokyo R化aldkai Co. ,Ltd.出品)中,該蒸發(fā)器配置有經(jīng)由球形集液器 (trap ball)的真空控制單元。在旋轉(zhuǎn)該茄形燒瓶的同時(shí),將其用熱水浴在60°C下加熱并 減壓至7kPa,當(dāng)屯、爆沸,由此除去溶劑。當(dāng)溶劑收集量變?yōu)?100重量份時(shí),將茄形燒瓶恢 復(fù)到常壓,并將茄形燒瓶進(jìn)行水冷卻,從而獲得分散液。在所獲得的分散液中沒有溶劑的氣 味。在該分散液中,含有熱固性聚醋樹脂和熱固化劑的復(fù)合顆粒的體積平均粒度為150納 米。 陽(yáng)33〇] 然后,將2重量% ( W有效成分計(jì))的陰離子表面活性劑值OW化X2A1,Dow 化emical Company出品,有效成分的量為45重量% )加入分散液中并與分散液中的樹脂成 分混合,添加離子交換水將混合物的固體濃度調(diào)節(jié)至20重量%。由此得到含有聚醋樹脂和 固化劑的復(fù)合顆粒分散液巧1)。 陽(yáng)331](制備熱固性聚醋樹脂顆粒分散液巧2))
[0332] 在與制備復(fù)合顆粒分散液巧1)相同的條件下制備得到熱固性聚醋樹脂顆粒分散 液巧2),不同之處在于,使用了 300重量份的熱固性聚醋樹脂(PESl),并且沒有添加封端的 異氯酸醋固化劑、苯偶姻、和丙締酸系低聚物。
[0333] (制備著色的粉末涂料(PCEl))
[0334] -聚集步驟- 陽(yáng)335] 復(fù)合顆粒分散液巧1) :325重量份(固體含量為65重量份) 陽(yáng)336] 著色劑分散液(Cl) :3重量份(固體含量為0. 75重量份) 陽(yáng)337] 著色劑分散液(Wl) : 150重量份(固體含量為37. 5重量份)
[0338] 在不誘鋼圓底燒瓶中,用均化器扣Itra-Turrax !'50, IKA JapanK. K.出品)將上 述成分充分混合、分散。接下來,使用1.0%的硝酸水溶液將抑調(diào)節(jié)到2. 5。將0.50重量 份的10%的聚氯化侶水溶液添加到其中,并用叫tra-化rrax連續(xù)進(jìn)行分散操作。
[0339] 安裝攬拌器和加熱罩,將漿液加熱到50°C,同時(shí)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)攬拌器的旋轉(zhuǎn)頻率,W 便充分地?cái)埌铦{液,并在50°C下保持15分鐘,然后,在體積平均粒度為5. 5 y m時(shí),向漿液中 緩慢加入100重量份的熱固性聚醋樹脂分散液巧2)。
[0340] -融合凝結(jié)步驟- 陽(yáng)341] 在將熱固性聚醋樹脂分散液巧2)加入漿液后,將所得物保持30分鐘,并使用5% 的氨氧化鋼水溶液將其抑調(diào)節(jié)至6.0。之后,將漿液加熱到85°C并保持2小時(shí)。通過光學(xué) 顯微鏡觀察到大體上為球形化的顆粒。 陽(yáng)342]-過濾、洗涂、W及干燥步驟- 陽(yáng)343] 在反應(yīng)結(jié)束后,將燒瓶中的溶液冷卻、過濾,得到固體。接下來,用離子交換水充分 洗涂所得的固體,然后通過Nutsche型吸濾進(jìn)行固液分離,從而再次得到固體。
[0344] 接下來,將所得固體再分散于3升40°C的離子交換水中,并W 3(K)rpm攬拌和洗涂 15分鐘。將該洗涂操作重復(fù)5次并通過Nutsche型吸濾進(jìn)行固液分離,將所得的固體真空 干燥12小時(shí)。之后,將0. 5重量份的疏水性二氧化娃顆粒(一次粒度為16nm)作為外部添 加劑與100重量份的所述固體混合,由此得到由聚醋樹脂制備的著色的粉末涂料(PCEl)。
[0345] 著色的粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50v為6. 5 y m,體積平均粒度分布 指數(shù)GSDv為1. 24,平均圓形度為0. 98。 陽(yáng)346] 將著色的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環(huán)氧樹脂中,切割,并且用透射電子顯微鏡 觀察粉末顆粒的橫截面圖像。由此確認(rèn),粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。 陽(yáng)347] 另外,著色的粉末涂料(其粉末顆粒)中的侶離子含量為0. 1重量%。 陽(yáng)348] <試驗(yàn)例3 :由聚醋制備的著色的粉末涂料(PCE?!?陽(yáng)349] 在與試驗(yàn)例2相同的條件下得到由聚醋樹脂制備的著色的粉末涂料(PCE2),不同 之處在于,向漿液中加入100重量份的熱固性聚醋樹脂顆粒分散液巧2),加入40重量份的 10% NTA(次氮基S乙酸)金屬鹽水溶液(化elest 70,化elest公司出品),然后用5%的 氨氧化鋼水溶液將抑調(diào)節(jié)到6. 0。 陽(yáng)350] 著色的粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50v為6. 8 y m,體積平均粒度分布 指數(shù)GSDv為1. 22,平均圓形度為0. 99。 陽(yáng)351] 將著色的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環(huán)氧樹脂中,切割,并且用透射電子顯微鏡 觀察粉末顆粒的橫截面圖像。由此確認(rèn),粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。 陽(yáng)352] 著色的粉末涂料(其粉末顆粒)中的侶離子含量為0.005重量%。 陽(yáng)353] <試驗(yàn)例4 :由丙締酸系樹脂制備的透明的粉末涂料(PCA2)〉
[0354] 在與試驗(yàn)例1相同的條件下得到由丙締酸系樹脂制備的透明的粉末涂料(PCA2), 不同之處在于,在聚集步驟中,將1重量份的10%的聚氯化侶換成4重量份的5%的氯化 儀。 陽(yáng)355] 透明粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50V為7. 0 y m,體積平均粒度分布指 數(shù)GSDv為1.35,平均圓形度為0.97。 陽(yáng)356] 將透明的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環(huán)氧樹脂中,切割,并且用透射電子顯微鏡 觀察粉末顆粒的橫截面圖像。由此確認(rèn),粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。 陽(yáng)357] 透明的粉末涂料(其粉末顆粒)中的儀離子含量為0. 17重量%。 陽(yáng)35引 < 試驗(yàn)例5 :由丙締酸系樹脂制備的著色的粉末涂料(PCA3)〉 陽(yáng)359](制備熱固性丙締酸系樹脂顆粒分散液(A2)) 陽(yáng)360] 苯乙締:60重量份 陽(yáng)361] 甲基丙締酸甲醋:240重量份
[0362] 甲基丙締酸徑乙醋:50重量份
[0363] 丙締酸簇乙醋:18重量份
[0364] 甲基丙締酸縮水甘油醋:260重量份 陽(yáng)3化]十二燒硫醇:8重量份 陽(yáng)366] 將上述成分混合、溶解,制得單體溶液A。 陽(yáng)367] 另一方面,將12重量份的陰離子表面活性劑值OW化X,Dow化emical Company出 品)溶解于280重量份的離子交換水中,將單體溶液A加入其中,由此得到在燒瓶中分散和 乳化了的溶液(單體乳化液A)。
[0368] 接下來,將1重量份的陰離子表面活性劑值OW化x,Dow化emical Company出品) 溶解于555重量份的離子交換水中,并將其置于聚合用燒瓶中。之后,將聚合用燒瓶蓋緊, 安裝回流管,在向其中注入氮?dú)獾耐瑫r(shí),緩慢攬拌所得的溶解物,通過水浴將聚合用燒瓶加 熱到75°C并保持在該溫度。
[0369] 在運(yùn)種狀態(tài)下,用計(jì)量累向所述聚合用燒瓶中滴加將9重量份的過硫酸錠溶于43 重量份的離子交換水所得的溶液20分鐘,再將單體乳化液A通過計(jì)量累滴加200分鐘。在 滴加結(jié)束后,將聚合用燒瓶在75°C下保持3小時(shí),同時(shí)持續(xù)攬拌所得混合物,聚合反應(yīng)結(jié) 束,得到了陰離子型熱固性丙締酸系樹脂顆粒分散液(A2),其固含量為42%。
[0370] 陰離子型熱固性丙締酸系樹脂顆粒分散液(A2)中所含的熱固性丙締酸系樹脂顆 粒的體積平均粒度為200nm,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為65°C,重均分子量為31,000。 陽(yáng)371](制備著色的粉末涂料(PCA3)) 陽(yáng)3巧-聚集步驟- 陽(yáng)373] 熱固性丙締酸系樹脂顆粒分散液(A2) :155重量份(固體含量為65重量份)
[0374] 著色劑分散液(Cl) :3重量份(固體含量為0. 75重量份) 陽(yáng)3巧]著色劑分散液(Wl) : 150重量份(固體含量為37. 5重量份) 陽(yáng)376] 在不誘鋼圓底燒瓶中,用均化器扣Itra-Turrax巧0, IKA JapanK. K.出品)將上 述成分充分混合、分散。接下來,使用1.0%的硝酸水溶液將抑調(diào)節(jié)到2. 5。將0.70重量 份的10%的聚氯化侶水溶液添加到其中,并用叫tra-化rrax連續(xù)進(jìn)行分散操作。 陽(yáng)377] 安裝攬拌器和加熱罩,將漿液加熱到60°C,同時(shí)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)攬拌器的旋轉(zhuǎn)頻率,W 便充分地?cái)埌铦{液。于60°C下保持15分鐘后,在體積平均粒度為9. 5 y m時(shí),向漿液中緩慢 加入100重量份的熱固性丙締酸系樹脂分散液(A2)。
[0378]-融合凝結(jié)步驟- 陽(yáng)379] 在將熱固性聚醋樹脂分散液(A2)加入到漿液中后,將所得物保持30分鐘,并使用 5%的氨氧化鋼水溶液將pH調(diào)節(jié)至5. 0。之后,將漿液加熱到90°C并保持2小時(shí)。通過光 學(xué)顯微鏡觀察到大體上為球形化的顆粒。
[0380]-過濾、洗涂、W及干燥步驟- 陽(yáng)381] 在反應(yīng)結(jié)束后,將燒瓶中的溶液冷卻、過濾,得到固體。接下來,用離子交換水充分 洗涂所得的固體,然后通過Nutsche型吸濾進(jìn)行固液分離,從而再次得到固體。 陽(yáng)382] 接下來,將所得固體再分散于3升40°C的離子交換水中,并W 30化pm攬拌和洗涂 15分鐘。將該洗涂操作重復(fù)5次并通過Nutsche型吸濾進(jìn)行固液分離,將所得的固體真空 干燥12小時(shí)。之后,將0. 5重量份的疏水性二氧化娃(一次粒度為16nm)與100重量份的 所述固體混合,由此得到由丙締酸系樹脂制備的著色的粉末涂料(PCA3)。 陽(yáng)383] 著色的粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50v為13. 5 y m,體積平均粒度分布 指數(shù)GSDv為1. 23,平均圓形度為0. 98。 陽(yáng)384] 將著色的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環(huán)氧樹脂中,切割,并且用透射電子顯微鏡 觀察顆粒的橫截面圖像。由此確認(rèn),粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。 陽(yáng)385] 另外,著色的粉末涂料(其粉末顆粒)中的侶離子含量為0.03重量%。
[0386] <試驗(yàn)例6 :由聚醋樹脂制備的著色的粉末涂料(PCE^〉
[0387] (制備熱固性聚醋樹脂(PES2)) 陽(yáng)38引在氮?dú)鈿夥障聦⒕哂邢铝薪M成的原料加入裝有攬拌器、溫度計(jì)、氮?dú)馊肟诤途?器的反應(yīng)容器中,在攬拌的同時(shí)將原料加熱到240°C,從而進(jìn)行縮聚反應(yīng)。 陽(yáng)389] 對(duì)苯二甲酸:494重量份(70mo 1 % )
[0390] 間苯二甲酸:212重量份(30mo 1 % ) 陽(yáng)391] 新戊二醇:421重量份(88mol% ) 陽(yáng)392] 乙二醇:28重量份(IOmol % ) 陽(yáng)393] S徑甲基乙燒:11重量份(2mol% ) 陽(yáng)394] 二正下基氧化錫:0. 5重量份
[0395] 所得的熱固性聚醋樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60°C,酸值(Av)為7mg KOH/g,徑值 (OHv)為35mg KOH/g,重均分子量為22, 000,數(shù)均分子量為7000。
[0396] (制備復(fù)合顆粒分散液巧3)) 陽(yáng)397] 在水循環(huán)恒溫浴中,將帶夾套的3升反應(yīng)容器度J-30N,Tokyo化kakikai Co. ,Ltd.出品)保持在40°C,該反應(yīng)容器配置有冷凝器、溫度計(jì)、水滴加裝置和錯(cuò)式攬拌 獎(jiǎng),將由180重量份乙酸乙醋和80重量份異丙醇形成的混合溶劑加入到反應(yīng)容器中,并將 如下組成的物料加入其中。
[0398] 熱固性聚醋樹脂(PES2) :240重量份 陽(yáng)399] 封端的異氯酸醋固化劑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] 接下來,在將上述組成的物料加入所述混合溶劑后,使用S合一電動(dòng)機(jī)W 15化pm 將所得混合物攬拌溶解,從而獲得油相。向被攬拌的油相中滴加由1重量份的10重量%的 氨水溶液和47重量份的5重量%的氨氧化鋼水溶液構(gòu)成的混合液,滴加5分鐘,并混合10 分鐘。然后,W每分鐘5重量份的速度進(jìn)一步滴加900重量份的離子交換水,使所述混合物 發(fā)生相反轉(zhuǎn),從而獲得乳化液。
[0403] 將800重量份所得的乳化液和700重量份的離子交換水加入2升的茄形燒瓶中, 并置于蒸發(fā)器(Tokyo R化aldkai Co. ,Ltd.出品)中,該蒸發(fā)器配置有經(jīng)由球形集液器的 真空控制單元。在旋轉(zhuǎn)該茄形燒瓶的同時(shí),將其用熱水浴在60°C下加熱并減壓至7kPa,當(dāng) 屯、爆沸,由此除去溶劑。當(dāng)溶劑收集量變?yōu)?100重量份時(shí),將茄形燒瓶恢復(fù)到常壓,并將茄 形燒瓶進(jìn)行水冷卻,從而獲得分散液。在所獲得的分散液中沒有溶劑的氣味。在該分散液 中,含有熱固性聚醋樹脂和熱固化劑的復(fù)合顆粒的體積平均粒度為160納米。
[0404] 然后,將2重量% ( W有效成分計(jì))的陰離子表面活性劑值OW化X2A1,Dow 化emical Company出品,有效成分的量為45重量% )加入分散液中并與分散液中的樹脂成 分混合,添加離子交換水將混合物的固體濃度調(diào)節(jié)至20重量%。由此獲得含有聚醋樹脂和 固化劑的復(fù)合顆粒分散液巧3)。
[0405] (制備熱固性聚醋樹脂顆粒分散液巧4))
[0406] 在與制備復(fù)合顆粒分散液巧1)相同的條件下制備得到熱固性聚醋樹脂顆粒分散 液巧4),不同之處在于,使用300重量份的熱固性聚醋樹脂(PES2),并且沒有添加封端的異 氯酸醋固化劑、苯偶姻、丙締酸系低聚物。
[0407] (制備著色的粉末涂料(PCE3)) 陽(yáng)40引-聚集步驟-
[0409] 復(fù)合顆粒分散液巧3) :325重量份(固體含量為65重量份)
[0410] 著色劑分散液(Cl) :3重量份(固體含量為0. 75重量份)
[0411 ] 著色劑分散液(Wl) : 150重量份(固體含量為37. 5重量份)
[0412] 在不誘鋼圓底燒瓶中,用均化器扣Itra-Turrax巧0, IKA JapanK. K.出品)將上 述成分充分混合、分散。接下來,使用1.0%的硝酸水溶液將抑調(diào)節(jié)到2. 5。將0.50重量 份的10%的聚氯化侶水溶液添加到其中,并用Ultra-化rrax連續(xù)進(jìn)行分散操作。
[0413] 安裝攬拌器和加熱罩,將漿液加熱到40°C,同時(shí)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)攬拌器的旋轉(zhuǎn)頻率,W 便充分地?cái)埌铦{液。于40°C下保持15分鐘后,當(dāng)體積平均粒度為3. 5 y m時(shí),向漿液中緩慢 加入100重量份的熱固性聚醋樹脂分散液巧4)。
[0414] -融合凝結(jié)步驟-
[0415] 在向漿液中加入熱固性聚醋樹脂分散液巧4)后,保持30分鐘,并使用5%的氨氧 化鋼水溶液將抑調(diào)節(jié)至6.0。之后,將漿液加熱到85°C并保持2小時(shí)。通過光學(xué)顯微鏡觀 察到大體上為球形化的顆粒。
[0416] -過濾、洗涂、W及干燥步驟-
[0417] 在反應(yīng)結(jié)束后,將燒瓶中的溶液冷卻、過濾,得到固體。接下來,用離子交換水充分 洗涂所得的固體,然后通過Nutsche型吸濾進(jìn)行固液分離,從而再次得到固體。
[0418] 接下來,將所得固體再分散于3升40°C的離子交換水中,并W 30化pm攬拌和洗涂 15分鐘。將該洗涂操作重復(fù)5次并通過Nutsche型吸濾進(jìn)行固液分離,將所得的固體真空 干燥12小時(shí)。之后,將0. 5重量份的疏水性二氧化娃顆粒(一次粒度為16nm)與100重量 份的所述固體混合,由此得到由聚醋樹脂制備的著色的粉末涂料(PCE3)。
[0419] 著色的粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50v為4. 5 y m,體積平均粒度分布 指數(shù)GSDv為1. 23,平均圓形度為0. 99。
[0420] 將著色的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環(huán)氧樹脂中,切割,并且用透射電子顯微鏡 觀察粉末顆粒的橫截面圖像。由此確認(rèn),粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。
[0421] 另外,著色的粉末涂料(其粉末顆粒)中的侶離子含量為0.02重量%。
[0422] <對(duì)比試驗(yàn)例1 :由聚醋樹脂制備的著色的粉末涂料(PCEXl)〉
[0423] 在與試驗(yàn)例2相同的條件下得到由聚醋樹脂制備的著色的粉末涂料(PCEX1),不 同之處在于,使用了 400重量份的復(fù)合顆粒分散液巧1),并且不添加100重量份的熱固性聚 醋樹脂顆粒分散液巧2)。
[0424] 著色的粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50V為7. 5 y m,體積平均粒度分布 指數(shù)GSDv為1. 40,平均圓形度為0. 98。
[04巧]將著色的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環(huán)氧樹脂中,切割,并且用透射電子顯微鏡 觀察粉末顆粒的橫截面圖像。由此確認(rèn),粉末顆粒的表面未被樹脂包覆部分所覆蓋,而是添 加劑(認(rèn)為是固化劑)暴露在粉末顆粒的表面上。
[04%] 著色的粉末涂料(其粉末顆粒)中的侶離子含量為0.07重量%。
[0427] <對(duì)比試驗(yàn)例2 :由丙締酸系樹脂制備的透明的粉末涂料(PCAXl)〉
[0428] 在與試驗(yàn)例1相同的條件下得到由丙締酸系樹脂制備的透明的粉末涂料 (PCAXl),不同之處在于,將聚氯化侶的量減為0. 1重量份,在融合凝結(jié)步驟中加入40重量 份的10% NTA(次氮基S乙酸)金屬鹽水溶液煙ielest 70,化elest Co巧oration出品), 然后用5 %的氨氧化鋼水溶液將其抑調(diào)節(jié)到6. 0。
[0429] 透明粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50V為9. 0 ym,體積平均粒度分布指 數(shù)GSDv為1.53,平均圓形度為0.99。
[0430] 將透明的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環(huán)氧樹脂中,切割,并且用透射電子顯微鏡 觀察粉末顆粒的橫截面圖像。由此確認(rèn),粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。
[0431] 透明粉末涂料(其粉末顆粒)中的侶離子含量為0.001重量%。 陽(yáng)43引 < 對(duì)比試驗(yàn)例3 :由丙締酸系樹脂制備的透明的粉末涂料(PCAX2)〉
[0433] 在與試驗(yàn)例1相同的條件下得到由丙締酸系樹脂制備的透明的粉末涂料 (PCAX2),不同之處在于,將聚氯化侶的量提高到3重量份。
[0434] 透明粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50V為8. 2 ym,體積平均粒度分布指 數(shù)GSDv為1.30,平均圓形度為0.95。
[0435] 將透明的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環(huán)氧樹脂中,切割,并且用透射電子顯微鏡 觀察粉末顆粒的橫截面圖像。由此確認(rèn),粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。
[0436] 透明粉末涂料(其粉末顆粒)中的侶離子含量為0.25重量%。
[0437] <對(duì)比試驗(yàn)例4 :由聚醋樹脂制備的著色的粉末涂料(PCEX2)〉
[043引在與試驗(yàn)例6相同的條件下得到由聚醋樹脂制備的著色的粉末涂料(PCEX2),不 同之處在于,將聚氯化侶的量減到0. 2重量份,在融合凝結(jié)步驟中加入40重量份的10% NTA(次氮基S乙酸)金屬鹽水溶液(化elest 70,化elest Co巧oration出品),然后使用 5%的氨氧化鋼水溶液將其抑調(diào)節(jié)到6. 0。著色的粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度 D50V為5. 0 y m,體積平均粒度分布指數(shù)GSDv為1. 55,平均圓形度為0. 99。
[0439] 將透明的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環(huán)氧樹脂中,切割,并且用透射電子顯微鏡 觀察粉末顆粒的橫截面圖像。由此確認(rèn),粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。
[0440] 著色的粉末涂料(其粉末顆粒)中的侶離子含量為0.0016重量%。
[0441] <試驗(yàn)例7 :由聚醋樹脂制成的著色的粉末涂料(PCE4)〉
[0442] 在與試驗(yàn)例6相同的條件下得到由聚醋樹脂制成的著色的粉末涂料(PCEX4),不 同之處在于,將聚氯化侶的量提高到2重量份。著色的粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒 度D50V為5. 5 y m,體積平均粒度分布指數(shù)GSDv為1. 30,平均圓形度為0. 97。
[0443] 將著色的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環(huán)氧樹脂中,切割,并且用透射電子顯微鏡 觀察粉末顆粒的橫截面圖像。由此確認(rèn),粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。
[0444] 著色的粉末涂料(其粉末顆粒)中的侶離子含量為0.22重量%。
[0445] <試驗(yàn)例8 :由聚醋樹脂制備的著色的粉末涂料(PMEl)〉
[0446] 采用與試驗(yàn)例2的著色的粉末涂料(PCEl)的制備方法相同的方法得到著色的粉 末涂料(PMEl),不同之處在,使用306. 5重量份的復(fù)合顆粒分散液巧1),并且使用4. 8重量 份的著色劑分散液(Ml)代替著色劑分散液(Cl)。
[0447] 著色的粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50V為6. 4 ym,體積平均粒度分布 指數(shù)GSDv為1. 23,平均圓形度為0. 98。
[0448] 將著色的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環(huán)氧樹脂中,切割,并且用透射電子顯微鏡 觀察粉末顆粒的橫截面圖像。由此確認(rèn),粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。
[0449] 另外,著色的粉末涂料(其粉末顆粒)中的侶離子含量為0. 1重量%。
[0450] <試驗(yàn)例9 :由聚醋樹脂制備的著色的粉末涂料(PME。〉
[0451] 按照與試驗(yàn)例2的著色的粉末涂料(PCEl)的制備方法相同的方法得到著色的粉 末涂料(PME2),不同之處在于,使用305重量份的復(fù)合顆粒分散液巧1),并且使用6重量份 的著色劑分散液(M2)代替著色劑分散液(Cl)。
[0452] 著色的粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50v為6. 6 y m,體積平均粒度分布 指數(shù)GSDv為1. 22,平均圓形度為0. 98。
[0453] 將著色的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環(huán)氧樹脂中,切割,并且用透射電子顯微鏡 觀察粉末顆粒的橫截面圖像。由此確認(rèn),粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。
[0454] 另外,著色的粉末涂料(其粉末顆粒)中的侶離子含量為0. 1重量%。 陽(yáng)45引 < 試驗(yàn)例10 :由聚醋樹脂制備的著色的粉末涂料(PYEl)〉
[0456] 按照與試驗(yàn)例2的著色的粉末涂料(PCEl)的制備方法相同的方法得到著色的粉 末涂料(PYEl),不同之處在于,使用302. 5重量份的復(fù)合顆粒分散液巧1),并且使用8重量 份的著色劑分散液(Yl)代替著色劑分散液(Cl)。
[0457] 著色的粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50V為6. 8 ym,體積平均粒度分布 指數(shù)GSDv為1. 24,平均圓形度為0. 96。
[045引將著色的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環(huán)氧樹脂中,切割,并且用透射電子顯微鏡 觀察粉末顆粒的橫截面圖像。由此確認(rèn),粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。
[0459] 另外,著色的粉末涂料(其粉末顆粒)中的侶離子含量為0. 12重量%。
[0460] 〈試驗(yàn)例11 :由聚醋樹脂制備的著色的粉末涂料(PKEl)〉
[0461] 按照與試驗(yàn)例2的著色的粉末涂料(PCEl)的制備方法相同的方法得到著色的粉 末涂料(PKEl),不同之處在于,使用309重量份的復(fù)合顆粒分散液巧1),并且使用2. 8重量 份的著色劑分散液化1)代替著色劑分散液(Cl)。
[0462] 著色的粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50v為6. 5 y m,體積平均粒度分布 指數(shù)GSDv為1. 22,平均圓形度為0. 98。
[0463] 將著色的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環(huán)氧樹脂中,切割,并且用透射電子顯微鏡 觀察粉末顆粒的橫截面圖像。由此確認(rèn),粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。
[0464] 另外,著色的粉末涂料(其粉末顆粒)中的侶離子含量為0.09重量%。 陽(yáng)4化] < 評(píng)價(jià)〉
[0466] (制備粉末涂料的涂膜樣品)
[0467] 采用靜電涂布方法等,用各個(gè)例子中得到的粉末涂料來涂覆試驗(yàn)板(該試驗(yàn)板是 用憐酸鋒處理過的鋼板),然后在180°C的加熱溫度下加熱(烘烤),加熱時(shí)間為1小時(shí),得 到厚度為30 Ji m的涂胺樣品。 陽(yáng)4側(cè)(評(píng)價(jià)涂膜的平滑性)
[0469] 用表面粗糖度測(cè)量裝置(SURFC0M 1400A,Tokyo Seimitsu Co. ,Ltd.公司出品) 測(cè)量涂膜樣品表面的中屯、線平均粗糖度(W下稱為"Ra",單位:ym)。隨著Ra值增加,表 面平滑性降低,0. 5 y m為優(yōu)選的水平。
[0470] (評(píng)價(jià)涂膜的光澤度)
[0471] 使用光澤計(jì)(Micro-gloss 光澤計(jì),BYK Additives&Instruments 公司出品)測(cè)量 涂膜樣品表面的60°鏡面光澤值(單位:%)。隨著該60°鏡面光澤值增加,光澤度提高, 90% W上為優(yōu)選的水平。 陽(yáng)472](評(píng)價(jià)抗結(jié)塊性)
[0473] 將各個(gè)例子中得到的粉末涂料儲(chǔ)存在溫度和濕度受控的恒溫恒濕箱中,其中的溫 度為50°C,濕度為50RH%,儲(chǔ)存17小時(shí),然后采用振動(dòng)篩,調(diào)節(jié)200目篩(75微米的網(wǎng)眼尺 寸)的通過量。根據(jù)W下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0474] Gl (0):通過量在 90 % W上
[0475] NG狂):通過量小于90%
[0476] 各個(gè)例子的細(xì)節(jié)和評(píng)價(jià)結(jié)果列于表1中。 陽(yáng)477] 表1
[0478]
[0479] 從W上結(jié)果可W看出,與對(duì)比試驗(yàn)例相比,在試驗(yàn)例中,即使是在體積平均粒度降 至等于或小于15ym時(shí),也能得到具有低表面粗糖度和高光澤度的涂膜。此外,還可W看 出,與對(duì)比試驗(yàn)例相比,在試驗(yàn)例中,粉末涂料的抗結(jié)塊性也優(yōu)良。 陽(yáng)480]因此,可W看出,與對(duì)比試驗(yàn)例的粉末涂料相比,試驗(yàn)例的粉末涂料W少量的材料 形成了平滑性高的涂膜,并且其儲(chǔ)存性能優(yōu)異,即使是在粉末顆粒的直徑減小時(shí)也是如此。 [0481] 從W上說明可W看出,當(dāng)將根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂料應(yīng)用于根據(jù)本示例 性實(shí)施方案的粉末涂敷設(shè)備時(shí),能W高的生產(chǎn)率形成厚度受控的涂膜,并且W少量材料獲 得了平滑性高的涂膜,即使是在粉末顆粒的直徑減小時(shí)也是如此。
[0482] W上出于示例和描述的目的對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案進(jìn)行了說明。其并非旨在 窮盡地描述或?qū)⒈景l(fā)明限制到所公開的精確形式。顯然,多種多樣的修改和變化對(duì)于本領(lǐng) 域的技術(shù)人員來說將是明顯的。選擇運(yùn)些實(shí)施方案并進(jìn)行說明是為了最好地解釋本發(fā)明的 原理及其實(shí)際應(yīng)用,從而使本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明的各種實(shí)施方案、W及 適合于所預(yù)期的具體應(yīng)用的各種調(diào)整。本發(fā)明的范圍旨在由隨附的權(quán)利要求及其等同物來 限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種粉末涂敷設(shè)備,包括: 涂布裝置,該涂布裝置具有使熱固性粉末涂料帶電和流動(dòng)化的充電流化單元,并且該 涂布裝置在使所述熱固性粉末涂料帶電和流動(dòng)化的同時(shí),將所述粉末涂料涂布到待涂物體 的待涂表面上; 調(diào)節(jié)裝置,該調(diào)節(jié)裝置對(duì)被涂布到待涂物體的待涂表面上的粉末涂料的顆粒層的厚度 進(jìn)行調(diào)節(jié);以及 加熱裝置,該加熱裝置對(duì)所述粉末涂料的顆粒層進(jìn)行加熱以使所述顆粒層熱固化。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末涂敷設(shè)備,其中所述調(diào)節(jié)裝置包括與所述粉末涂料的顆 粒層接觸的圓筒狀部件或圓柱狀部件,以調(diào)節(jié)所述粉末涂料的顆粒層的厚度。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉末涂敷設(shè)備,其中所述圓筒狀部件或圓柱狀部件是這樣一 種構(gòu)件,其在被旋轉(zhuǎn)的同時(shí)對(duì)所述粉末涂料的顆粒層的厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉末涂敷設(shè)備,其中在所述圓筒狀部件或圓柱狀部件的內(nèi)部 設(shè)置有:聚焦激光束的透鏡部件、位于所述圓筒狀部件或圓柱狀部件的內(nèi)周面和所述透鏡 部件之間的滑動(dòng)部件、以及用于向所述圓筒狀部件或圓柱狀部件的內(nèi)周面供給潤(rùn)滑劑的潤(rùn) 滑劑供給部件。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末涂敷設(shè)備,其中所述涂布裝置包括作為所述充電流化單 元的氣體流入部和振動(dòng)賦予單元,所述氣體流入部能使氣體流向所述粉末涂料,所述振動(dòng) 賦予單元使所述粉末涂料產(chǎn)生振動(dòng)。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的粉末涂敷設(shè)備,其中在所述氣體流入部,在栗的作用下,所述 氣體經(jīng)由氣體流入管和氣體流入通路從氣體流入口流向涂布單元中的所述粉末涂料。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末涂敷設(shè)備,其中所述加熱裝置包括光照射單元,在所述 調(diào)節(jié)裝置對(duì)所述粉末涂料的顆粒層厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)的時(shí)侯,所述光照射單元用光對(duì)所述粉末 涂料的顆粒層進(jìn)行照射從而將該粉末涂料的顆粒層加熱。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的粉末涂敷設(shè)備,其中所述光照射單元包括能發(fā)出激光束的光 源。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的粉末涂敷設(shè)備,其中所述激光束的波長(zhǎng)為760nm到900nm。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末涂敷設(shè)備,其中所述粉末顆粒的體積粒度分布指數(shù) GSDv為1. 50以下。11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末涂敷設(shè)備,其中所述粉末顆粒的平均圓形度為〇. 96以 上。12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末涂敷設(shè)備,其中所述粉末顆粒具有核-殼結(jié)構(gòu)。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的粉末涂敷設(shè)備,其中所述粉末顆粒的核包括熱固性樹脂和 熱固化劑。14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的粉末涂敷設(shè)備,其中所述熱固性樹脂是熱固性的(甲基) 丙稀fe系樹脂。15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的粉末涂敷設(shè)備,其中所述熱固性的(甲基)丙烯酸系樹脂 的數(shù)均分子量為1000到20000。16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的粉末涂敷設(shè)備,其中所述熱固性樹脂是熱固性的聚酯樹 脂。17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的粉末涂敷設(shè)備,其中所述熱固性的聚酯樹脂的酸值和羥值 的總和為 l〇mg KOH/g 到 250mg KOH/g。18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的粉末涂敷設(shè)備,其中相對(duì)于所有的粉末顆粒,所述熱固性 樹脂的量為20重量%到99重量%。19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末涂敷設(shè)備,其中所述粉末涂料包含二價(jià)到四價(jià)金屬離 子。20. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末涂敷設(shè)備,其中所述粉末涂料在其表面上包含無機(jī)顆 粒。
【文檔編號(hào)】B05C19/04GK106031916SQ201510104303
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2015年3月10日
【發(fā)明人】岡本英樹, 野田明彥, 渡邊洋, 渡邊洋一
【申請(qǐng)人】富士施樂株式會(huì)社