粉末涂料、其制备方法、使用该涂料的方法及使用该涂料的涂覆制品技术

一种粉末涂料，其特征在于其中的颜料粒子通过紫胶结合到其中的基础涂料粉末上。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】粉末涂料、其制备方法、使用该涂料的方法及使用该涂料的涂覆制品
本专利技术涉及一种有优异外观(尤其是金属和珍珠色外观)吸引性的粉末涂料及其制备方法、使用该粉末涂料形成涂敷膜的方法、制备涂覆制品的方法以及涂覆制品。具体而言，根据本专利技术的粉末涂料具有优异的涂敷效率；提供具有优异外观吸引性和耐水性的均匀涂敷膜；而且还具有优异的生产率和成本效率，因为粉末涂料能够回收和再利用。
技术介绍
迄今，通常用于涂漆的方法是将其中涂料组分溶解在溶剂中的液体涂料涂敷到基材上然后蒸发有机溶剂的方法。然而，该方法带来有害有机溶剂蒸发的问题，因此对人类和环境有不利影响。为了抑制这些挥发性有机物质(VOC)的排放，倾向于使用不使用有机溶剂就可以涂敷的粉末涂料进行代替。此外，粉末涂料具有一些优势，通过从作为涂料粉末主要组分的各种合成树脂中恰当选择的合适树脂而易于对粉末涂料的性质进行改性，而且涂敷膜的厚度可以随意控制，可以涂敷更厚的膜。向这些粉末涂料中，加入具有各种性能的颜料作为改善涂敷膜外观吸引性目的的组分。例如，现在正在开发或生产具有新颖性质的各种粉末涂料，它不仅包含体质颜料和用于提供色彩目的的着色颜料，而且包含光辉性颜料(bright pigments)和磷光颜料。使用将颜料与涂料捏合的方法作为用于制备该粉末涂料的方法，更具体地，使用将含有颜料等的涂料组合物熔融-捏合，随后将所得组合物粉碎的方法(熔融-捏合/粉碎法)。然而，该熔融捏合/粉碎法存在这样的问题：由于组分通过在树脂的熔融温度的剪切力作用下捏合所述的组合物而均匀分散，颜料尤其是光辉性-->颜料会在熔融-捏合过程中破碎，导致涂敷膜的外观吸引性变差。例如，当铝粉末被用作光辉性颜料时，铝粉末在熔融-捏合过程中由于剪切力而破碎并变色成为黑色或灰色。因此，涂敷含有这种破碎铝粉末的光辉性粉末涂料不会再产生具有金属光辉的光辉涂敷膜。为了解决该问题，在该种粉末涂料的制备中，已经采用了其中首先通过熔融-捏合/粉碎法制备基础涂料粉末，然后将光辉性颜料等混合到所得基础涂料粉末(干混方法)中的方法。这种干混法是这样一种方法：其中将含有树脂以及如果需要时的一些包括着色颜料等的添加剂的涂料组合物预先熔融-混合形成颜料粒子，在树脂没有熔融的情况下颜料和这些粒子简单机械混合，得到粉末涂料。因此，该颜料没有经受高温和大的剪切力。结果，可以制备保持颜料原有性质的粉末涂料。然而，通过这种方法(干混法)制备的粉末涂料在涂料粒子和颜料之间具有相对较低的结合力，导致一些与在工业规模涂敷过程中的工作效率和所得涂敷膜的性质有关的问题。即，在涂敷操作中涂料粒子和颜料的分离由于在涂敷膜中出现的颜料减少而影响了外观的吸引性，或者使回收涂料的再利用变得更加困难。例如，当涂敷树脂的铝粉末被用作颜料时，由于在通过使用电晕放电静电喷涂机的涂敷过程中静电性质的差异而导致在粉末涂料中的涂料粒子和铝粉末分离，而且铝粉末粘附到位于电晕放电静电喷涂机的尖端的施加电压的针及其附近上。因此，包含在涂敷膜中的铝粉末的含量变得比在原来粉末涂料中的含量小，且它变得难于获得具有足够金属光辉和优异外观吸引性的涂敷膜。更显著地表现出类似现象的珠光颜料(pearl pigments)只提供外观吸引性较差的涂敷膜。此外，没有粘附到基材上的涂料比原来涂料具有更少量的颜料，且只提供外观吸引性较差的涂敷膜，因此不能回收和再利用，尤其是在大量生产涂敷膜中，需要更大的经济负担。此外，如果粘附到静电喷涂机的针或其附近的颜料块刚好落在基材上，则在涂敷表面上形成突起(凸起)，导致涂敷膜的外观显著破坏的问题。作为制备能够解决与颜料破碎和凸起相关的问题并在外观上提供更有吸引力涂敷膜的粉末涂料的方法，开发了“热混合法”，由此涂料粉末和颜料在温和加热时混合。然而，随着消费者需求的逐步增加，热混合法并不-->能总是提供有足够外观吸引性的涂敷膜，因此对于提供具有更高水平的外观吸引性的涂敷膜有需求。顺便提及，日本未审查专利出版物2002-235039公开了一种分散在非水溶剂中的光辉性粉末涂料组合物，其中该粉末涂料固体树脂粒子和光辉性颜料都分散在非水介质，即用于固体树脂粒子的非溶剂或不良溶剂中。而这种分散在非水溶剂中的光辉性粉末涂料组合物可以通过收集过度喷涂的涂料而回收和再利用。然而，因为粉末涂料固体树脂粒子与光辉性颜料是简单混合，因而在它们之间的结合很差；如果没有粘附到基材上的涂料被回收和再利用，则在回收涂料中的光辉性颜料的含量不可能始终恒定，而且这种回收涂料不可能提供与原有膜的外观吸引性程度相同的涂敷膜。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种在生产率和成本上优越的粉末涂料，其中基础涂料粉末及其颜料粉末粒子几乎不分离，因而涂敷效率高，生产出具有优异外观吸引性和耐水性的涂敷膜，而且回收和再利用没有粘附到基材上的粉末涂料。本专利技术的另一个目的是提供制备该粉末涂料的方法以及使用该粉末涂料的方法。本专利技术人先前设计了一种制备能提供优异外观吸引性涂敷膜的光辉性粉末涂料的方法(日本专利申请2002-271904)。根据该方法，其中涂料粉末和鳞片状颜料粉末彼此均匀并牢固地结合的光辉性粉末涂料可以通过至少包含如下的步骤制备：将涂料粉末和鳞片状颜料(光辉性颜料)混合；使所得混合物与液体结合助剂混合；以及干燥。该粉末涂料具有高涂敷效率，其可以回收和再利用，而且提供外观上有高度吸引性的涂敷膜。在对进一步改善上述方法进行深入研究后，本专利技术人发现使用作为结合助剂的紫胶溶液的使用可以制备涂敷膜，其不均匀性变得更小，而且具有优异的外观吸引性和耐水性，而其有益效果可以用于改善含有除光辉性颜料之外的其它颜料的其它粉末涂料，由此而完成了本专利技术。即，根据本专利技术的粉末涂料的特征在于：粉末涂料具有优异的外观吸引性，而且其中的颜料粒子通过紫胶结合到其中的基础涂料粉末上。根据-->本专利技术的粉末涂料，其中由于上述组分而导致颜料粒子均匀并牢固地结合到基础涂料粉末上，表现出高的涂敷效率、提供具有优异外观吸引性和耐水性的涂敷膜，而且没有粘附到基材上的粉末涂料可以回收和再利用。相对于粉末涂料的总量，在该粉末涂料中紫胶的含量优选为0.01至1质量％。因为紫胶在该范围内存在导致组分的更好分散以及所得涂敷膜有更好的均匀性，而且提供外观吸引性进一步改善的涂敷膜。基础涂料粉末的平均直径优选10至100μm，且颜料粒子的平均直径优选不大于100μm。使用在这些范围的平均直径，颜料粒子和基础涂料粉末之间的结合在紫胶的作用下变得更加均匀，而涂敷表面在外观上变得更有吸引性。颜料粒子的典型实例包括平均直径为2至100μm的光辉性颜料，尤其是厚度为0.01至10μm的薄片形式的光辉性颜料；平均直径为0.01至5.0μm的无机着色颜料；平均直径为0.01至1.0μm的有机着色颜料；以及平均直径为1至100μm的磷光颜料；而且这些颜料粒子可以单独使用或者两种或更多种结合使用。相对于粉末涂料的总量，颜料粒子的含量优选为0.1至50质量％。这是因为在该范围内出现的颜料粒子更有效地增加了外观的吸引性。制备本专利技术粉末涂料的方法的特征在于包括如下步骤：将基础涂料粉末和颜料粒子混合；使所得混合物与在有机溶剂中溶解有紫胶的液体结合助剂混合；以及干燥。上述粉末涂料可以以至少包括这本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种粉末涂料，其特征在于其中的颜料粒子通过紫胶结合到其中的基础涂料粉末上。2.如权利要求1所述的粉末涂料，其中相对于粉末涂料的总量，紫胶含量为0.01至1质量％。3.如权利要求1或2所述的粉末涂料，其中基础涂料粉末的平均直径为10至100μm。4.如权利要求1至3中任一项所述的粉末涂料，其中颜料粒子的平均直径为不大于100μm。5.如权利要求1至4中任一项所述的粉末涂料，其中粉末涂料包含作为颜料粒子的光辉性颜料，并且所述光辉性颜料的平均直径为2至100μm。6.如权利要求5所述的粉末涂料，其中所述光辉性颜料为薄片形状，并且其厚度为0.01至10μm。7.如权利要求1至6中任一项所述的粉末涂料，其中所述粉末涂料包含作为颜料粒子的无机着色颜料，并且所述无机着色颜料的平均直径为0.01至5.0μm。8.如权利要求1至7中任一项所述的粉末涂料，其中所述粉末涂料包含作为颜料粒子的有机着色颜料，并且所述有机着色颜料的平均直径为0.01至1.0μm。9.如权利要求1至8中任一项所述的粉末涂料，其中所述粉末涂料包含作为颜料粒子的磷光颜料，并且所述磷光颜料的平均直径为1至100μm。10.如权利要求1至9中任一项所述的粉末涂料，其中相对于粉末涂料的总量，所述颜料粒子的含量为0.1至50质量％。11.一种制备如权利要求1至10中任一项所述的粉末涂料的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：将基础涂料粉末和颜料粒子混合；将所得混合物与在有机溶剂中溶解有紫胶的液体结合助剂混合；以及干燥。12.如权利要求11所述制备粉末涂料的方法，其中液体结合助剂在混合步骤中使用机械搅拌型混合机混合。13.如权利要求11所述制备粉末涂料的方法，其中液体结合助剂在混合步骤中使用气流流化型混合机混合。14.如权利要求11至13中任一项所述制备粉末涂料的方法，其中液体结合助剂通过喷射或滴加加入。15.如权利要求14所述制备粉末涂料的方法，其中喷射液体结合助剂的步骤与通过供给空气干燥的步骤同时进行。16.如权利要求15所述制备粉末涂料的方法，其中加热空气被用作空气。17.一种形成涂敷膜的方法，其特征在于涂敷膜通过在由金属材料制成的基材上静电粉末涂敷根据权利要求1至10中任一项所述的粉末涂料而形成。18.如权利要求17所述的形成涂敷膜的方法，其中在静电粉末涂敷之前形成底漆层。19.如权利要求18所述的形成涂敷膜的方法，其中所述底漆层用粉末涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：大越利雄，川本酉元，原田雅好，妹背学，
申请(专利权)人：关西油漆株式会社，久保孝涂料株式会社，
类型：发明
国别省市：