粉末涂料的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种粉末涂料生产方法，使用了：可固化丙烯酸树脂（Ａ），其数均分子量为２，０００－２０，０００，玻璃化转变温度为３０－９０℃，由以下原料单体聚合得到，所述原料单体含有１５－５０ｍｏｌ％的带有至少一个缩水甘油基和／或甲基缩水甘油基的不饱和化合物，和２０－５０ｍｏｌ％的甲基丙烯酸甲酯；固化剂（Ｂ），它能与构成可固化丙烯酸树脂（Ａ）的缩水甘油基或甲基缩水甘油基发生反应；以及醇类溶剂（Ｃ），其常压下的沸点为７０－１２０℃；该方法包括一个捏合步骤，该步骤是指在不高于１３０℃的温度下连续捏合可固化丙烯酸树脂（Ａ）、固化剂（Ｂ）和醇类溶剂（Ｃ），从而至少使固化剂（Ｂ）溶解在醇类溶剂（Ｃ）中；该方法还包括一个蒸发－去除步骤，该步骤是指在不高于１３０℃的温度下和减压状态下连续地蒸发－去除醇类溶剂（Ｃ）。（*该技术在2022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】粉末涂料的生产方法
本专利技术涉及一种包含可固化丙烯酸树脂的粉末涂料的生产方法。
技术介绍
粉末涂料在烘烤时不产生挥发性有机物，不会引起诸如空气污染之类的环境问题，因此广泛地被用来取代溶液型涂料。作为这种粉末涂料，已知的有丙烯酸类粉末涂料，它包含(例如)带有缩水甘油基的可固化丙烯酸树脂和以脂族二元酸为代表的固化剂。粉末涂料一般是这样制备的：将可固化树脂、固化剂、涂料用添加剂和颜料干混，用熔融捏合机将其捏合并分散，随后进行粉碎和分级。但是，在按照这种方法对可固化树脂和固化剂进行加热和熔融捏合时，必须抑制可固化树脂与固化剂之间的交联反应。因此造成了一些限制，例如，在低于固化剂熔点的温度下进行捏合，造成树脂和固化剂难以均匀分散。另外，这样生产的粉末涂料所形成的膜存在外观方面的问题，尤其是缺乏平滑度。此外，颜料分散不良导致难以获得具有可与溶液型涂料相匹敌的颜色鲜明度的涂膜。为了改善这种问题，已经提出使用以湿法(即在溶剂中)混合可固化树脂和固化剂的方法(日本未审专利公开25531/1979、53729/1998、302567/1999、103866/2000)。但是，即便采用了这种方法，也未必能使可固化树脂和固化剂充分、均匀地分散，而且仍然遗留下一些问题，例如，必须使用用以溶解涂料原料的容器、用以混合所得溶液的混合装置、以及用以蒸发-去除/回收大量溶剂的大型设备。US 6,309,572公开了一种生产粉末涂料的方法，其中，在甲醇中制备可固化的丙烯酸树脂，并将所得的树脂溶液与固化剂湿混。甲醇的沸点低并易于被蒸发-去除。但是，当在生产丙烯酸树脂的过程中和在生产粉末涂料的过程中使用了甲醇时，甲醇与丙烯酸树脂所含的缩水甘油基和/或甲基缩水甘油基在加热过程中长时间接触。结果，缩水甘油基和/或甲基缩水甘油基的环被甲醇打开，因此，所得粉末涂料的防结块性和涂膜的机械性能下降。-->
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种丙烯酸类粉末涂料的生产方法，该方法能以简单的方式均匀地分散可固化树脂和固化剂，并能以较低的成本形成一种具备优异的平滑度和光泽度的涂膜。本专利技术的第一实施方案提供了一种采用以下原料生产粉末涂料的方法：可固化丙烯酸树脂(A)，其数均分子量为2,000-20,000，玻璃化转变温度为30-90℃，由以下原料单体聚合得到，所述原料单体含有15-50mol％的带有至少一个缩水甘油基和/或甲基缩水甘油基的不饱和化合物，和20-50mol％的甲基丙烯酸甲酯；固化剂(B)，它能与构成可固化丙烯酸树脂(A)的缩水甘油基或甲基缩水甘油基发生反应；以及醇类溶剂(C)，其常压下的沸点为70-120℃；该方法包括一个捏合步骤，该步骤是指在不高于130℃的温度下连续捏合可固化丙烯酸树脂(A)、固化剂(B)和醇类溶剂(C)，从而至少使固化剂(B)溶解在醇类溶剂(C)中；该方法还包括一个蒸发-去除步骤，该步骤是指在不高于130℃的温度下和减压状态下连续地蒸发-去除醇类溶剂(C)。本专利技术的第二实施方案进一步提供了一种采用以下原料生产粉末涂料的方法：可固化丙烯酸树脂(A)，其数均分子量为2,000-20,000，玻璃化转变温度为30-90℃，由以下原料单体聚合得到，所述原料单体含有15-50mol％的带有至少一个缩水甘油基和/或甲基缩水甘油基的不饱和化合物，和20-50mol％的甲基丙烯酸甲酯；固化剂(B)，它能与构成可固化丙烯酸树脂(A)的缩水甘油基或甲基缩水甘油基发生反应；以及醇类溶剂(D)，其常压下的沸点为64-120℃；其中，醇类溶剂(D)的用量为每100重量份固化剂(B)使用10-200重量份醇类溶剂(D)；(I)将可固化丙烯酸树脂(A)和固化剂(B)连续进料至捏合步骤，同时将醇类溶剂(D)侧面-进料至上述捏合步骤，从而将它们一起在50-130℃的温度下连续捏合，或-->(II)将可固化丙烯酸树脂(A)连续进料至捏合步骤，同时将由固化剂(B)溶解在醇类溶剂(D)中所得到的固化剂溶液侧面-进料至上述捏合步骤，从而将它们在50-130℃的温度下连续捏合；在蒸发-去除步骤中，在50-130℃和减压状态下连续地蒸发-去除醇类溶剂(D)；以及所述的捏合以及所述的醇类溶剂(D)蒸发-去除是以这种速度进行的：可固化丙烯酸树脂(A)与醇类溶剂(D)的平均接触时间不超过5分钟。本专利技术的显著特征在于使用了可固化丙烯酸树脂(A)，它是一种在常温下为固体的可固化树脂，并包含带有缩水甘油基和/或甲基缩水甘油基的不饱和单体作为其结构单元(第一和第二实施方案)，还在于使用了常压下的沸点为70-120℃的醇类溶剂(C)(第一实施方案)或沸点为64-120℃的醇类溶剂(D)(第二实施方案)作为用于湿混的分散介质。也就是说，通过结合使用可固化丙烯酸树脂(A)、固化剂(B)以及醇类溶剂(C)或(D)，就可以均匀地分散并混合树脂(A)和固化剂(B)，并可获得能形成一种具备优异的平滑度和光泽度的涂膜的丙烯酸类粉末涂料。这种结合使得利用在线混合机、小型挤出机或捏合机来进行以均匀分散树脂(A)和固化剂(B)为目的的连续混合以及醇类溶剂的蒸发-去除变得容易。也就是说，丙烯酸类粉末涂料可以不使用大型捏合机或大型溶剂-去除设备来生产，进而在经济方面具有显著的优点。另外，由于诸如颜料等的涂料用添加剂可被均匀分散，于是获得了一种能形成颜色鲜明的涂膜的丙烯酸类粉末涂料。在本专利技术的第一和第二实施方案中，醇类溶剂(尤其是醇类溶剂(C))也可以在生产可固化丙烯酸树脂(A)时被用作聚合溶剂。所得的可固化丙烯酸树脂(A)的醇溶液可以以能够进行湿混的形式使用。另外，可以在捏合固化剂(B)和可固化丙烯酸树脂(A)时，将醇类溶剂侧面-进料。或者，可以在捏合可固化丙烯酸树脂(A)时，将由固化剂(B)溶解在醇类溶剂中所获得的固化剂溶液(醇溶液)侧面-进料。本专利技术中，侧面-进料是指通过一个分离投料口(第二投料口)投入一种有待进入捏合设备捏合的物质，该分离投料口位于一个与主进料线连通的投料口(第一投料口)的下游。醇类溶剂：-->在本专利技术中用于湿混的溶剂是常压下的沸点为70-120℃的醇类溶剂(C)(第一实施方案)或常压下的沸点为64-120℃的醇类溶剂(D)(第二实施方案)。作为醇类溶剂(C)，可列举的有具有2-4个碳原子的醇，如乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇和叔丁醇。作为醇类溶剂(D)，可列举的除了作为醇类溶剂(C)的那些外还有甲醇。这些溶剂可以容易地通过减压而被蒸发-去除，并可以容易地用下文将阐述的挤出机或捏合机进行蒸发-去除。这些醇类溶剂中，本专利技术选择至少能溶解固化剂(B)的那种。可以使用一种醇类溶剂，或者使用两种或两种以上醇类溶剂的混合物。还可以使用少量(例如，每100重量份的醇类溶剂中使用不超过50重量份)的其他溶剂，只要它们不会使均匀分散可固化丙烯酸树脂(A)和固化剂(B)的功能削弱而且可以被蒸发-去除即可。本专利技术(第一和第二实施方案)中，醇类溶剂可以与其他组分一起通过第一投料口进料到捏合设备中。醇类溶剂也可以侧面-进料到捏合设备中。当醇类溶剂被侧面-进料时，可以将可固化丙烯酸树脂(A)和/或固化剂(B)溶解在醇类溶剂中以制成醇溶液，并且可以通过将这样制成的醇溶液侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉末涂料生产方法，使用了：可固化丙烯酸树脂（Ａ），其数均分子量为２，０００－２０，０００，玻璃化转变温度为３０－９０℃，由以下原料单体聚合得到，所述原料单体含有１５－５０ｍｏｌ％的带有至少一个缩水甘油基和／或甲基缩水甘油基的不饱和化 合物，和２０－５０ｍｏｌ％的甲基丙烯酸甲酯；固化剂（Ｂ），它能与构成可固化丙烯酸树脂（Ａ）的缩水甘油基或甲基缩水甘油基发生反应；以及醇类溶剂（Ｃ），其常压下的沸点为７０－１２０℃；该方法包括一个捏合步骤，该步骤是指在不高于１３０ ℃的温度下连续捏合可固化丙烯酸树脂（Ａ）、固化剂（Ｂ）和醇类溶剂（Ｃ），从而至少使固化剂（Ｂ）溶解在醇类溶剂（Ｃ）中；该方法还包括一个蒸发－去除步骤，该步骤是指在不高于１３０℃的温度下和减压状态下连续地蒸发－去除醇类溶剂（Ｃ）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2001-3-13 69685/01;JP 2001-4-25 126989/011.一种粉末涂料生产方法，使用了：可固化丙烯酸树脂(A)，其数均分子量为2,000-20,000，玻璃化转变温度为30-90℃，由以下原料单体聚合得到，所述原料单体含有15-50mol％的带有至少一个缩水甘油基和/或甲基缩水甘油基的不饱和化合物，和20-50mol％的甲基丙烯酸甲酯；固化剂(B)，它能与构成可固化丙烯酸树脂(A)的缩水甘油基或甲基缩水甘油基发生反应；以及醇类溶剂(C)，其常压下的沸点为70-120℃；该方法包括一个捏合步骤，该步骤是指在不高于130℃的温度下连续捏合可固化丙烯酸树脂(A)、固化剂(B)和醇类溶剂(C)，从而至少使固化剂(B)溶解在醇类溶剂(C)中；该方法还包括一个蒸发-去除步骤，该步骤是指在不高于130℃的温度下和减压状态下连续地蒸发-去除醇类溶剂(C)。2.权利要求1的粉末涂料生产方法，其中固化剂(B)的用量为，以每当量构成可固化丙烯酸树脂(A)的缩水甘油基和/或甲基缩水甘油基计，固化剂(B)中的官能团为0.7-1.3当量。3.权利要求1的粉末涂料生产方法，其中可固化丙烯酸树脂(A)含有25-45mol％的由带有缩水甘油基和/或甲基缩水甘油基的不饱和化合物产生的结构单元，还含有25-45mol％的由甲基丙烯酸甲酯产生的结构单元，其数均分子量为2,500-10,000，玻璃化转变温度为35-80℃。4.权利要求1的粉末涂料生产方法，其中固化剂(B)是二元酸化合物或其酐、不低于三元酸的多元酸化合物或其酐、二胺化合物、胺化合物、酰胺化合物、三聚氰胺化合物、肼化合物、马来酰亚胺化合物和氰酸酯化合物中的至少一种。5.权利要求1的粉末涂料生产方法，其中醇类溶剂(C)的用量为每100重量份固化剂(B)使用50-1000重量份醇类溶剂(C)。6.权利要求1的粉末涂料生产方法，其中醇类溶剂(C)是具有2-4个碳原子的醇或其混合物。7.权利要求1的粉末涂料生产方法，其中可固化丙烯酸树脂(A)是通过以醇类溶剂(C)为聚合溶剂的聚合反应制备的，将该聚合反应得到的可固化丙烯酸树脂(A)和醇类溶剂(C)的混合物与固化剂(B)一起捏合，或与固化剂(B)和醇类溶剂(C)一起捏合。8.权利要求1的粉末涂料生产方法，其中捏合可固化丙烯酸树脂(A)、固化剂(B)和醇类溶剂(C)的捏合步骤以及除去醇类溶剂(C)的蒸发-去除步骤是用一个捏合/蒸发-去除设备进行的。9.权利要求8的粉末涂料生产方法，其中捏合/蒸发-去除设备是一个单轴或双轴的、带有至少一个蒸发-去除口的挤出机或捏合机。10.权利要求1的粉末涂料生产方法，其中用在捏合可固化丙烯酸树脂(A)、固化剂(B)和醇类溶剂(C)的捏合步骤中的设备与用在除去醇类...

【专利技术属性】
技术研发人员：小池信行，桑原章二郎，
申请(专利权)人：三菱瓦斯化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]