粉末涂料组合物的粘结制造技术

含有片状颜色效果颜料颗粒和聚合漆基的涂料组合物的生产方法。该颜料组合物具有含细颗粒的初始尺寸。在混合和加热该颜料组合物至达到第二颗粒尺寸分布的温度后，初始颗粒尺寸分布中的细颗粒被粘结到颜料组合物的较大的颗粒上。可调节粘结该颜料组合物的时间和温度，以考虑该聚合漆基的化学性和所装载的片状颜色效果颜料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】粉末涂料组合物的粘结 专利
本专利技术涉及含有片状颜色效果颜料的粉末涂料组合物的生产方 法，还涉及由此制备的涂料组合物。
技术介绍
用于汽车末道漆或工业油漆的溶剂基涂料组合物 一般包括聚合树 脂基料，在其内分散有片状颜料例如金属片，以在涂料组合物中产生颜 色效果例如金属光泽或因角变色。该金属片倾向于平行于所涂覆的基材 的表面排列，由此展示出平坦的、反射性表面，当涂料干燥或被烘干后， 这赋予涂料所希望的外观。通过粉覆涂料方法能生产坚韧的耐磨涂料。然而，在粉末涂料组合 物中排列片状颜料以达到类似于在溶剂基涂料组合物中所达到的那些 颜色效果是有问题的。粉末涂料组合物通常通过静电喷涂来施涂。在静 电喷涂过程中，将涂料组合物的组分(包括聚合树脂和添加剂)进行研 磨以生产分散于气流中的粉末颗粒。分散的颗粒经过高压电场以使颗粒 在其中获得静电荷。带电荷的颗粒被吸引到带电荷的基材上以在基材上 产生细的粉末层。将该涂覆的基材加热到足以熔化该粉末涂料并使之流 动的温度，并提供光滑的平滑的末道漆。在将各组分熔融混合之前，通过混合金属片和树脂以及流动控制 剤、固化剂、颜料、填料等来将金属片包括在涂料粉末中。然而，在研 摩组合物以生产涂料粉末的过程中，该片经常显著地破碎，且由这样的 涂料粉末得到的末道漆具有黯淡的灰色的外观。增强金属的末道漆的外观的尝试集中在该片状颜料与聚合涂料粉 末微粒的混合方法上。然而，在粉末涂覆工艺中，这类混合经常导致不 一致的涂料。在静电涂覆工艺中，该涂料粉末经过喷枪喷涂，其中用高 压电晕放电来建立电离场。当粉末颗粒通过该电离场时，它们变得带电并被吸引到基材上，基材通常是待涂覆的金属制品。在回收系统中收集 没有沉积到基材上的粉末并返回与新的材料混合用于再次施涂。当金属 片仅与聚合涂料微粒混合时，该片没有带电到相同的程度或以与聚合涂 料粉末微粒相同的速率沉积。经过一段时间(在这段时间内过量的喷涂 被连续回收并与新的材料相混合)，金属片变得更加集中于所喷涂的粉 末中，相对于操作开始阶段喷涂得到的末道漆而言所得到的末道漆的外 观有所改变。最后，增加的金属片的浓度会妨碍充电的机理。如果在电 离场中粉末变得过于导电，静电枪会"短路"或导致爆炸。对于生产含有片状颜料的粉末涂料组合物的这个问题的一种解决 方案是将该片状颜料熔化或粘结到涂料组合物的基料树脂的颗粒上。通 过将该片状颜料附着到树脂微粒上，在过量喷涂的涂料粉末被回收和再 引入的过程中该组合物就时间而言没有显著地改变。相应地，所得到的 末道漆就时间而言更均匀。可通过高剪切混合来将片状颜料粘结在树脂颗粒上。然而，在高剪 切环境下许多片状颜料易于破碎，由此片状形状被破坏或毁坏，以至于 得到的粉末涂料组合物产生低质量的末道漆。已经达到某些商业成功的可供选择的粘结的方法涉及在低的或中 等的剪切混合下对片状颜料和树脂混合物进行受控的加热。才艮据这个方 法，该粉末组合物被加热到刚好足以轻微软化树脂颗粒的程度以使该片 状颜料颗粒能附着于其上。尽管已经证实升高温度增强了片状颜料与树 脂颗粒的粘结，但这一常规颗粒要求粘结温度比基料树脂的L高出不超过2叩。通过控制粘结温度比基料树脂的T。高出最大2°F，据信树脂开始软化但仍保持为微粒(未熔化)，以使得与片状颜料的颗粒的粘结能 发生而不失去树脂的微粒形式。尽管可以使用这种仅仅基于基料树脂的Te的覆盖方法获得一些成 功，但它不能解释在粉末涂料的总组成(即，树脂、片状颜料、填料等) 上的显著的差异。组合物的潜热吸收不仅由基料树脂而且由所有的组分 决定。因此，仅仅基于基料树脂的L的粘合过程的控制不足以适用于所 有的粉末涂料组合物。因此，仍需要下述的涂料粉末的生产方法，当在过量喷涂的颗粒被 回收和返回的工艺中使用各种基料树脂、片状颜料和填料时，该涂料粉 末产生就时间而言一致的有光泽的金属感末道漆。专利技术概述本专利技术的含有片状颜色效果颜料颗粒和聚合漆基(binder)的粉末 涂料组合物的生产方法满足了这种需求。该颜料组合物具有含有细颗粒 的初始颗粒尺寸分布。混合并加热该颜料组合物至达到基本上不含有 细颗粒的第二颗粒尺寸分布的温度。冷却该颜料組合物以生产粉末涂 料组合物。在加热步骤中，将颜料组合物的温度升至比聚合粘合剂的 Tc高出超过2。F。这个增加的温度可以是比聚合漆基的L高出1-15%。 在一个实施方案中，在初始颗粒尺寸分布中，该细颗粒的尺寸最大到 5微米，基于该颜料组合物的总体积，细颗粒在颜料组合物中的存在 量是2-20%或4-8体积％。在另一个实施方案中，当颗粒尺寸分布作为颗粒计数的函数被测 定时，初始颗粒尺寸分布具有单峰(mode)。完成加热和混合步骤后， 颗粒尺寸分布转化成具有双峰的第二颗粒尺寸分布。初始颗粒尺寸分 布的峰位于5-20微米之间，且第二颗粒尺寸分布的双峰位于10-50 微米之间。该颜料组合物可以含有片状颜色效果颜料颗粒和其它在形 状上是非漂浮型的颜料颗粒。该非漂浮型的颜料颗粒可以是有机的着 色颜料或无机的填料颜料，并可以占该颜料组合物的总体积的10-40 体积％ 。该片状颜色效果颜料可以是漂浮型的或非漂浮型的颜料，包括金 属片例如铝或金属氧化物涂覆的云母。聚合漆基可以是热固性的组合 物例如含有环氧基团的材料和固化剂。本专利技术也包括按照这些方法生 产的粉末涂料组合物以及使用本专利技术的方法涂覆的基材。本专利技术特别 适用于涂覆金属的基材例如汽车部件。附图简述 附图说明图1是在升高的温度下处理的实施例1的环氧聚合漆基的体积颗粒尺寸分布图；图2是在不同的持续时间下处理的实施例1的漆基的体积颗粒尺 寸分布图；图3是实施例2的不同的片状颜色效果颜料的体积尺寸分布图； 图4是在不同的持续时间下处理的实施例2的颜料和实施例1的聚合漆基的体积尺寸分布图；图5是实施例3的组合物的总体(populative)颗粒尺寸分布图； 图6是在升高的温度下处理的实施例4的丙烯酸聚氨酯聚合漆基的体积颗粒尺寸分布图；图7是在不同的持续时间下处理的实施例4的聚合漆基的体积尺寸分布；图8是在不同的持续时间下处理的实施例4的聚合漆基的总体颗 粒尺寸分布；图9是根据本专利技术的方法再次粘结的工业粉末涂料(coated)组 合物的体积尺寸分布图；和图10是根据本专利技术的方法再粘结的汽车粉末涂料组合物的体积 尺寸分布图。专利技术详述本专利技术涉及改进外观均匀性和在树脂粉末涂料中的片状颜色效果 颜料的金属感效果的方法，传统上树脂粉末涂料是该片状颜料在粉末涂 料的膜中不恰当取向以及非漂浮型的颜料和其它颜料在涂料中不均匀 分布的产物。特别地，该片状颜色效果颜料(一般为金属)和树脂颗粒 在密度和电导率上都有差异。在密度和电导率上的这些差异导致了其各 自颗粒在常规粉末涂料中的不均勻分布。不仅颗粒的分离在施涂到基材 上的粉末涂料中产生了不均匀的外观，片状颜料(一般是金属的)的单 个离散颗粒的存在也为粉末组合物提供了在将粉末静电喷涂到待涂覆的基材上的过程中产生放电(即火花)的机会。尽管此前将片状颜料粘 结到聚合漆基上以改进得到的涂料的均匀性的尝试已经帮助并维持了 该片状颜料的完整性和外观的均匀性，但这些方法并不足以控制既有金 属颗粒又有树脂颗粒的粉末涂料组合物的组分的颗粒尺寸分布。本专利技术涉及生产本文档来自技高网...

【技术保护点】
粉末涂料组合物的生产方法，包括下述步骤：（ｉ）提供包含片状颜色效果颜料颗粒和聚合漆基的颜料组合物，所述的颜料组合物具有含有细颗粒的初始颗粒尺寸分布；（ｉｉ）混合并加热该颜料组合物至达到基本上不含有细颗粒的第二颗粒尺寸分布的温度；和（ｉｉｉ）冷却来自步骤（ｉｉ）的颜料组合物以生产该粉末涂料组合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JM费伦茨，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：US[]