低光泽粉末涂料制造技术

技术编号:1645769 阅读:174 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及粉末涂料组合物,内含5-60重量%的球形或近球形微粒,其中值粒径大于10微米,最优选大于15微米,呈现较低光泽而无不理想的负效应,诸如涂层流动损失及“桔皮”效应产生。(*该技术在2021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】低光泽粉末涂料专利
本专利技术一般涉及粉末涂料和更具体地说涉及显现向涂后制品提供低光泽外观的粉末涂料。专利技术背景粉末涂料广泛用于对底物提供装饰性和/或防护性涂层。这种涂料现正日益流行,因为对它们是以固态或水浆使用。这种应用状态意味着粉末涂料很少用或不用溶剂,这与其常规液体涂料对应物不同。此外,固态使用使粉末可以被收集、提纯和再利用。对于某些应用,需要或最好的是粉末涂层表面外观平滑,且光泽低或光亮弱。这些应用属于那些审美需要低光泽的场合,或涂层表面光泽可对涂层制品安全或适当使用产生干扰的场合,诸如枪炮、光学器械,军事应用和机动车辆、飞机和其它车辆。已有技术试图控制粉末涂层光泽,采取了利用填料、蜡和不均匀固化三种不同方法。已知添加填料可减低粉末涂料的光泽。实际上,光泽减低是添加填料的一种不可避免且通常不理想的负效应。例如,3M公司销售的商标名为ZeeospheresTM的陶瓷微球,用于粉末涂料以控制光泽。一般用于控制光泽的填料是硅灰石,其针形结晶由于降低了涂层微观平滑性而对降低光泽非常有效。其它形状的填料一般也用于降低光泽。用填料控制光泽的缺点是添加它们也降低了涂层流动性,通常增多了所谓“桔皮”波纹或网纹数量。烃类蜡和碳氟蜡被用于降低粉末涂料光泽。当含蜡涂层被烘烤时,蜡会迁移至涂层/空气界面,形成光泽降低的层。这种方法的缺点是,蜡软化了涂层表面,降低了其耐擦伤、耐污染和耐化学侵蚀性。另一种对环氧树脂和环氧树脂/聚酯混杂涂料特别有效的减低光泽的方法,是掺入至少两种固化剂或两种不同结构或不同催化的树脂。在不完全的分子混合后,如一般在粉末涂料挤压机中遇到的情况,这些不同固化体系造成固化过程中涂层表面上不同收缩或不同表面张力区域的发展,产生显现低光泽的显微粗糙层。-->这种方法的各种变异被广泛应用。这种方法的缺点是涂层性能诸如耐受冲击性、挠性或化学耐受性受损。专利技术综述一方面,本专利技术提供一种改进的粉末涂料组合物,其中这种改进包括在组合物中使用平均粒度大于10微米、优选大于15微米及最大粒径约50微米的球形微粒。在另一实施方案中,本专利技术提供了一种降低粉末涂料光泽的方法,这种方法包括在粉末涂料组合物中添加球形微粒,其中所述球形微粒平均粒度大于10微米,优选大于15微米,而且最大粒度为约50微米。进一步阅悉本申请,本专利技术的这些及其它特征都会变得很清楚。实施方案详细说明本专利技术的这种粉末涂料为配制者提供了一种控制最终涂层光泽的机会,同时又使已有技术试图控制光泽的负面影响,即涂层流动损失及产生“桔皮”表面的效应,减至最少或消除。重要的是,要注意本专利技术涂层微观上具有粗糙或网纹的表面,但肉眼观看似乎平滑。本专利技术的这种粉末涂料组合物含一种或以上的热固化或热塑树脂,这些树脂常用于这类涂料中并且是本领域众所周知的。这些树脂包括基于环氧树脂、聚酯树脂、丙烯酸及/或聚氨基甲酸乙酯树脂的那些树脂。这些树脂的实例包括:饱和及不饱和聚酯类、丙烯酸类、丙烯酸酯类、聚酯-氨基甲酸乙酯类、丙烯酸-氨基甲酸乙酯类、环氧树脂、环氧树脂-聚酯、聚酯-丙烯酸类及环氧树脂-丙烯酸类。例如,可用的热塑树脂可包括尼龙、聚氯乙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯及聚丙烯。本专利技术的粉末涂料组合物可以通过静电喷涂、热或火焰喷涂、或流化床涂方法涂布,所有这些均为本领域技术人员所已知的。这种涂料可以涂至金属及/或非金属底物上。在沉积粉末涂层达到所需厚度后,一般对涂后底物加热,使该组合物熔化并引起其流动。在某些应用中,在涂布粉末之前可对待涂部分进行预热,然后在涂布粉末之后对其加热或不加热。煤气炉或电炉常用于各种加热步骤,但其它方法-->(如微波)也是已知的。涂层固化(即交联)可以通过加热或光化学(例如紫外辐射、红外辐射等)方法进行。固化可以采用热传导、对流、辐射或其任一组合的方法完成。本专利技术粉末涂料组合物含有球形微粒。这里所用术语“球形”意味着形状一般呈球形。更具体地说,该术语意味着填料含有25%以下的含锐利或粗糙边缘的微粒附聚物或碎裂微粒。该球形微粒应该是非活性的或惰性的,以便不干扰组合物其他性质。适宜球形微粒的实例是玻璃微球、陶瓷微球、天然或合成的球形矿物如方石英、聚合物微球及金属微球。如上所述,这种球状体微粒必须具有大于10微米、优选大于15微米的平均粒度。包括中间范围。在平均粒径减小时,单位重量的表面积增大。表面积增大会导致填料干燥涂层、减低流动和引起涂层粗糙的趋势。如操作实施例中所示,平均直径10微米或以下的球形微粒对光泽控制仅产生勉强效果,而平均直径大于10微米、尤其大于15的球形微粒产生良好效果。球形微粒直径的上限取决于最终涂层的预定厚度,因为其微粒直径必须低于涂层厚度。大多数的粉末涂料,尤其是“装饰”粉末涂料,是被设计用于以约50微米干膜厚度涂覆的。因此,在大多数应用中,这种球形微粒最大直径应该在约50微米以下,优选40微米。在该组合物中这种球形微粒的含量,按粉末涂料组合物总重量计,可为5-60重量%。低于5重量%时,发现对光泽影响极小。60重量%以上时,则会产生不合格的涂层流动损失。显然,这些都是一般原则,而球形微粒准确的重量百分比将取决于球形微粒的比重、所需光泽减少程度及粉末涂料组合物的其它组分。除树脂及球形微粒外,本专利技术粉末涂料组合物还可含有粉末涂料组合物中常用的其它添加剂。这些添加剂的实例包括填料、增量剂、流动添加剂、催化剂、硬化剂及颜料。也可添加具有抗微生物活性的化合物,如US6,093,407提出的,其公开内容整个在此引以参考。制取本专利技术粉末涂料,可采用粉末涂料工业所用常规生产技术。例如,可将粉末涂料中所用的成分,包括球形微粒,混合一起,并加热到一定的温度使混合物熔化,然后加以挤压。接着对挤压后的材料在冷冻辊上进行冷却、破碎,然后使其碾磨成细粉。-->也可按所谓“粘结(bonding)”方法,使球形微粒与成型后的涂料粉末结合一起。在此方法中,将此涂料粉末与待与其“粘结”的材料混合一起,并进行加热及冲击熔合,以结合不同微粒。实施例表1指示若干市售的球形微粒,并表征了其作为粉末涂料组合物中光泽控制剂的适用性。                               表1                          球形光泽控制剂            玻璃微球(Potters Industries,Inc.,Valley Forge,PA)品级    最大直径μm   中值直径μm    光泽降低SpheriglassTM 3000E   90%≤60μm   35    高1SpheriglassTM 3000E,45μm过筛   45   23    高SpheriglassTM 10000E   6   3    低(太细)                  陶瓷微球(3M Corporation,Minneapolis,MN)G200 ZeeospheresTM   12   4    低(太细)G400 ZeeospheresTM   24   5    低(太细)G600 ZeeospheresTM   40   6    低(太细)G610 ZeeospheresTM   40   10   本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低光泽粉末涂料组合物,包括至少一种热固化或热塑性树脂和球形微粒,其中所述球形微粒占该涂料组合物的5-50重量%并且其中所述球形微粒具有大于10微米的中值粒径和约50微米的最大粒径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2000-11-21 09/717,4131.一种低光泽粉末涂料组合物,包括至少一种热固化或热塑性树脂和球形微粒,其中所述球形微粒占该涂料组合物的5-50重量%并且其中所述球形微粒具有大于10微米的中值粒径和约50微米的最大粒径。2.按照权利要求1的涂料组合物,其中该球形微粒中值粒径大于15微米。3.按照权利要求1的涂料组合物,其中球形微粒选自玻璃微球、陶瓷微球、球形矿物、聚合物微球及金属微球。4.按照权利要求1的涂料组合物,其中所述的至少一种热固化或热塑性树脂选自饱和和不饱和聚酯类、丙烯酸类、丙烯酸酯类、聚酯-氨基甲酸乙酯类、丙烯酸-氨基甲酸乙酯类、环氧树脂、环氧树脂-聚酯、聚酯-丙烯酸类、环氧树脂-丙烯酸类、尼龙、聚氯乙烯、聚乙烯、聚对苯二甲...

【专利技术属性】
技术研发人员:OH德克MA斯帕克斯
申请(专利权)人:纳幕尔杜邦公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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