CN108112257A - 粉末涂料和用于制备粉末涂料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种粉末涂料，其包含至少一种基础粉末涂料和至少一种效果粉末涂料，所述至少一种效果粉末涂料具有效果颜料，所述效果颜料分散在由透明效果粉末涂料制成的熔体中。本发明还涉及一种用于制备所述类型的粉末涂料的方法以及含有所述类型的粉末涂料的效果粉末涂料。

Description

粉末涂料和用于制备粉末涂料的方法

技术领域

本发明涉及一种粉末涂料，其包含至少一种基础粉末涂料B和至少一种效果粉末涂料A，所述至少一种效果粉末涂料A包含效果颜料。本发明还涉及通过效果颜料在透明粉末涂料的熔体中效果颜料保护性的分散(例如，借助温和挤出)来制造这种效果粉末涂料。并且，本发明还涉及能够由根据本发明的粉末涂料提供的效果粉末涂料。

背景技术

根据当前技术状况，金属粉末涂料，也称作效果粉末涂料，特别是RAL9006、RAL9007、DB涂料或者铁云母涂料，是使用所谓的粘合法或者干混法生产的。在该方法中，对以粉末形式存在的粉末涂料进行称重，使效果颜料和添加剂具有正确的比例，并在随后的混合过程中进行均质化。特别地，使用基于树脂、聚酯/聚酯/环氧树脂混合物、纯环氧树脂或者聚氨酯树脂的效果基础粉末涂料作为粉末涂料。特别地，基于铝片、天然或者合成云母，或者玻璃的颜料能够用作效果因子。根据相应的要求，这些颜料是单涂层或者多涂层的，从而使其具有耐候性和/或耐化学性。下面给出了一个非详尽的概述：

-铝颜料

-云母颜料(珠光颜料或者干涉颜料)

-金属效果颜料

-发光颜料

-不锈钢颜料

-金青铜颜料

-铜颜料

-玻璃片

-中空玻璃球

混合工艺可以以简单的混合过程在圆周速度低和停留时间短的情况下在混合机中进行，其中，对粘合剂、添加剂等以及金属颜料颗粒进行干混。这里的缺点在于，这些干混物，除了其他因素以外，由于比重和静电放电行为的差异，导致金属颜料和粘合剂在粉末涂覆过程中分离。因此，对于根据此方法生产的粉末涂料，不再给出包含金属颜料的这种粉末涂料的可回收性。

或者，在所谓的粘合法中，通过加热粉末涂料和金属颜料的混合物直至达到粉末涂料的玻璃化转变温度，能够实现金属颜料颗粒与粉末涂料颗粒的物理粘合。因此，通过引入能量，例如借助于外部热源或者高剪切力，以及由此导致的将粉末涂料加热到玻璃化转变点或者更高，粘合法实现金属颜料颗粒对粉末涂料颗粒表面的粘附。

另一种生产工艺，特别是用于获得室内使用的所谓的锤击效应涂料的生产工艺是以如下方式进行的：将粉末涂料原料，特别是树脂、固化剂、颜料、添加剂和填充剂与无尘或者除尘的铝效果颜料混合，随后挤出、冷轧、粉碎和研磨，以最终获得粉末涂料。一般而言，这种方法仅用于生产具有锤击效应和粗糙结构的涂料；仅用一层无法保证所需的耐化学性，以及例如利用立面和高耐候性体系对气候影响的耐受性。因此这些效果只能在内部装饰性应用中使用。

如所解释的，例如，在CN 101 955 720 A中，首先称量用于获得无色粉末涂料的原料混合物，以实现粉末涂料和铝效果颜料的均质化。另外，制备包含粗和细铝颜料颗粒的遮光粉末涂料，将所有混合5至10分钟，然后挤出。在这种情况下，颜料已经包含在预混物中并且受到整个挤出过程的作用。随后，将挤出物轧平、冷却、粉碎，并且最后进行研磨。

CN 103 756 525 A描述了热固性粉末涂料的生产方法。在该方法中，由聚酯树脂、固化剂、添加剂和云母颜料颗粒组成的原料在高速不锈钢混合机中混合，随后在双螺杆挤出机中挤出。随后，对这样获得的产品进行冷轧、粉碎并且研磨。同样，在这种情况下，颜料已经被称量到预混物中，并且在挤出过程开始时就引入了颜料。

EP 2 896 661 A1涉及呈颗粒状和固化形式的包含效果颜料的粉末涂料，并且涉及用于制备包含效果颜料的粉末涂料的方法。在该方法中，借助挤出机，由起始材料(特别包括粘合剂、添加剂、着色剂和/或填充剂)生产成膜的、均质的、热塑性涂料物质，并且在得到的涂料物质离开挤出机之后对其进行研磨，其中，将效果颜料加入到挤出机的端部区域并且使其分散在粘性涂料物质中。效果颜料因此被湿润并且涂覆有成膜涂料物质，其中，效果颜料颗粒的至少50％，特别地至少75％，优选地至少90％的表面被涂料物质湿润。最终的粉末涂料的组成与用于涂覆效果颜料颗粒的粉末涂料的组成相同。

DE 10 200 7006 820 A1涉及具有均匀的合成树脂层的金属效果颜料，其中，所述合成树脂涂料包含聚丙烯酸酯和/或聚甲基丙烯酸酯以及有机官能硅烷。通过原位聚合，将合成树脂层施加到金属效果颜料颗粒上以形成层。

WO2005/063897 A2公开了涂覆有低聚和/或聚合粘合剂的化学上和机械上耐受的金属效果颜料，所述低聚和/或聚合粘合剂能够化学交联和/或在例如紫外或者红外辐射的影响下交联。以这种方式，能够将金属效果颜料嵌入在聚合物膜中。在涂覆金属颜料之后，粘合剂仍然是可固化的或者可聚合的，由于这个原因，所述金属颜料用于粉末涂料中。在涂覆过程或者溶剂蒸发过程中，粘合剂能够轻微接枝，但是它们不会固化。可以用相同的粘合剂体系涂覆金属颜料，金属颜料将会被嵌入并且稍后被加工-例如在粉末涂料中。通过以下方法制造金属效果颜料：在低聚和/或聚合粘合剂在有机溶剂中形成的溶液或者分散体中分散金属颜料颗粒并且随后喷雾，或者将低聚和/或聚合粘合剂在有机溶剂中形成的溶液或者分散体喷雾到在气流中旋转的金属颜料颗粒上，然后在流动的气流中对涂覆有所述粘合剂的金属颜料颗粒进行干燥。

对于发明的要求：

粉末涂料效果(例如，用于涂覆立面或者窗户)预期提供独特的效果(所谓的闪光效果)，这在深色基本色调中尤其明显。由于在较浅的明亮效果颜料和深色基本颜色之间存在高对比度，因此很容易辨别效果浓度方面的最细微的差别，特别是在成品中，尤其是当把多个涂覆组件直接彼此毗邻安装并且头尾毗连排列时。对于较大的组件，在现有技术涂料中已经经常显示出不希望的云或条带(由于局部增大的颜料浓度导致)。另外，在不同的涂料体系上或者使用不同的体系设置和部件几何形状实施的涂层有时会产生不同的涂层结果和色调/效果构成。色调的这些变化是不希望的，并且最有可能受到承包商或者建筑师的抱怨，即使它们仅仅代表光学缺陷并且不会损害粉末涂料的保护作用。

而且，效果粉末涂料中回收粉末的比例非常重要。在涂覆过程中，没有附着到物体上的粉末将被吸滤并传送到旋风分离器。在所述旋风分离器中，精细部分与其余部分分离并且借助旋转和重力被抽离。然后将其余部分收集到计量系统中和/或以规定的量循环到新鲜粉末中，并且由此将其重新引入到涂覆过程中。在借助干混法制备效果粉末涂料的情况下，存在的风险是精细金属效果颜料颗粒将被分离并且通过旋风分离器抽离。这反映在所谓的效果漂移中，使得随着时间的推移，效果粉末涂料的色调的金属质感越来越少。因此，待回收的粉末的比例非常有限。在通过粘合法制备的粉末中，由于颜料通过该方法实际上“粘结”到粉末微粒上并且因此不会在旋风空气流中分离，因此该效果漂移仅仅是略微明显的。尽管如此，常见的做法是，在应用中使用不大于大约30％比例的回收粉末。

发明内容

本发明根本的问题在于制造独特和明亮的效果粉末涂料，其外观或效果特征受枪型、设备设置、回收粉末的比例和部件几何形状的影响仅仅是微不足道的。这些绝对地过程安全的和明显的金属效果具有特殊的深度效果，适用于高耐候性体系。这些效果绝对可以与未干涂料的效果相当。此外，本发明涉及这样的粉末涂料，其含有根据本发明制备的存在于碾磨预混物中的效果颜料。

令人惊讶的是，已经发现碾磨预混物和粉末涂料的组合将作用在效果颜料上的剪切力保持在较低的水平，使得大部分效果颜料将不会发生颗粒尺寸的任何明显减小，所述碾磨预混物包括分散在至少一种透明粉末涂料的熔体中的效果颜料颗粒，所述粉末涂料形成效果涂料的基础。这种效果粉末涂料的特征是：

·针对多种应用参数的高度工艺稳定性

·明显的金属效果，特别是具有以下特征：强的深度效果、明亮效果，尤其是具有所述效果特征而与视角无关。而且，用根据本发明的金属粉末涂料涂覆的基材在限定区域内还显示出明显更少的颜色变化。用根据现有技术的金属粉末涂料仍然不可能实现这些性能。

·由于能够再次用于涂覆的回收粉末的比例增加导致粉末涂料的可回收性得到改善，因此也减少了废弃物的比例。

发明的描述：

上述的本发明的根本问题通过以下方法得以解决：提供包含至少一种基础粉末涂料B和至少一种效果粉末涂料A的粉末涂料，所述至少一种效果粉末涂料A包含效果颜料，其中，存在于效果粉末涂料A中的效果颜料颗粒至少部分地涂覆有透明可固化粉末涂料基体。效果颜料颗粒能够分散在透明且通常无色的效果粉末涂料的熔体中。作为透明且通常无色的粉末涂料，通常使用粉末涂料组合物，所述组合物在大多数情况下仅仅由树脂/固化剂和所需添加剂(例如，用于膜脱气)组成。固化粉末涂层膜具有高的透明度(半透明度)。根据本发明，优选使用透明粉末涂料，其在固化膜的层厚度为15微米的情况下仍然具有足够的透明度以保持下面的涂层或基材可见。

如本领域所熟知的，在包含在如此制备的粉末涂料中的效果颜料颗粒的分散(混合或者挤出)过程中，出现过量的剪切应力通常意味着效果颜料颗粒被破坏并且根本不再能够产生所期望的效果或者仅以显著减少的方式产生所期望的效果。存在许多额外的缺点，例如，上述的缺少可回收性。令人惊讶的是，已经发现，伴随低剪切力进行的将效果颜料颗粒引入熔融的透明粉末涂料中允许效果颜料颗粒非常好的分散/均化到透明粉末涂料的聚合物基体中，同时，获得的光学性能可以与使用借助粘合或者干混(干燥混合)过程而表面粘合到粉末涂料微粒上的效果颜料获得的光学性能相媲美。在这方面令人特别吃惊的是以下的实现：含有至少两种粉末涂料A和B的粉末涂料以完全出乎预料的方式产生突出的效果性能，其中，所述粉末涂料A含有至少部分地被透明粉末涂料基体涂覆的效果颜料颗粒，并且所述粉末涂料B是在本发明范畴内非透明的有色基础粉末涂料，所述突出的效果性能例如是被涂覆基材的均匀颜色和效果外观(没有所谓的云形成)，以及，最重要的，基本上独立于各自视角的效果图像。不仅能够在视觉上而且能够借助测量来确定对视角的这种独立性。使用德国BYK的色度计“BYKmac”分析样品。与此相关的是SI值(闪光强度)和SA值(闪光面积)，SI值和SA值是在三个不同的测量角度下确定的。对使用粘合粉末涂料制备的涂层和使用根据本发明的粉末涂料制备的涂层进行测量。尽管呈现相似的效果图像，但是，如表1中能够看出的，还是存在显著的差异。

测量值显示，在使用根据本发明的粉末涂料制备的涂层上测量到的闪光强度在所有三个测量角度都是非常高的。测量角度之间仅有轻微差异(最多低于最大值30％)。使用粘合粉末涂料时，闪光强度仅在一个角度是高的并且在其他两个角度明显很低。在这种情况下，相比在相同片材上在不同测量角度测量的最高值，最低值低于最高值高达90％。

这种效果也是视觉上可辨别的，如图1至图9所示的。在此，将涂覆有粘合效果涂料的一个金属片材(左侧)和涂覆有根据本发明的粉末涂料的另一个金属片材(右侧)以平面平行的方式彼此毗邻放置，并以不同角度在灯箱中拍摄。

根据发明人的观点——不受特定理论的约束——观察和测量到的效果能够由以下事实来解释：在使用根据本发明的粉末涂料获得的涂层中形成由透明粉末涂料构成的通道。以此方式，不仅位于粉末涂料表面的颜料颗粒，而且位于粉末涂料深处的颗粒，对于观察者而言都是可见的。这一效果一方面产生了上述对视角的独立性，另一方面产生了根据本发明的粉末涂料的可视觉感知的3D或者深度效果。借助干混、粘合或者通过在挤出过程中(无论是在开始时还是经由侧进料器)将效果颜料引入到粉末涂料熔体中制备的现有技术的粉末涂料，都没有表现出这种效果。

使用根据本发明的粉末涂料制备的粉末涂层的抛光横截面的显微照片证实了上述借助透明粉末涂料基体的通道构成的理论。从实例中可以看出，将根据本发明的粉末涂料施用于合适的基材，提供了效果粉末涂料，其中，由效果颜料颗粒与涂层表面之间的透明基体形成的通道具有至少5微米的深度，优选具有至少10微米的深度，特别优选具有至少20微米的深度。从图10至图13与图14至图16的比较中可以明显看出，在现有技术的涂层(图14至图16)中仅可看到直接嵌入在涂层基体表面的效果颜料颗粒，然而在使用根据本发明的粉末涂料获得的涂层(图10至图13)中，嵌入在透明粉末涂层基体中的所有效果颜料颗粒都是可见的，即使它们位于根据本发明的粉末涂层表面以下深处(如已经解释的那样，这些抛光横截面的图像在图10至图16中示出)。没有任何可见颗粒(例如填充剂或者彩色颜料)的深色区域由上述透明粉末涂层基体组成。这些通道延伸到粉末涂层内深度长达60微米，并且使得甚至嵌入到粉末涂层内部深处的那些颜料颗粒可见(在这些照片中，由于照明，效果颜料颗粒表现为明亮区域)。

在根据本发明的粉末涂料中，在生产期间作用于效果粉末涂料A中的效果颜料颗粒上的剪切力如此之低以至于大部分效果颜料颗粒的颗粒尺寸不会大幅度减小。从技术角度来看，这能够通过熔化透明粉末涂料(例如在加热的搅拌反应器中)并且将至少一种效果颜料搅拌到熔体中来实现，其中，通过冷却和后续研磨得到的效果粉末涂料A然后与不透明的，优选有色的基础粉末涂料B共混。在本发明的范围内，其他技术实施方式也是可以设想的。在优选的实施方式中，在挤出过程中，经由至少一个侧进料器将至少一种效果颜料加入到透明粉末涂料的熔体中，其中，效果粉末涂料A随后与基础粉末涂料B混合，所述效果粉末涂料A是由所述粉末涂料熔体借助冷却和后续的研磨获得的。术语“侧进料器”意指在除了挤出机的初始区段(料筒1中的预混物进料器)之外的挤出机工艺区段中的位置处添加物质(根据现有技术，通常是添加剂或者效果颜料，参见例如由挤出机制造商LeistritzExtrusionstechnik GmbH(德国)提供的信息资料"Master_V_07_GB/17.09.13母料)。经由侧进料器，效果颜料被强行侧向传送到挤出机中并与透明粉末涂料预混物成特定比例地并入到熔体中。归因于侧进料器沿着工艺区段的布置和实施的螺杆构造，可以影响作用在挤出机中的颜料颗粒上的剪切力。作用在挤出机内的低剪切力对效果颜料颗粒造成最小的损害。仅用于混合或者输送挤出机熔体的螺杆元件的使用允许将剪切力降低至根据本发明预期的水平，同时提供充分的均质化/分散。已经证明，经由侧进料器，在挤出机的后部，优选在挤出机的工艺区段的最后三分之一处(例如在倒数第二个壳体中)进行添加是特别有利的。从添加颜料的角度出发，借助特殊的螺杆构造，例如单独使用输送元件，保持剪切力尽可能低，以便对一种或者多种颜料仅造成最小的损害(或者破坏)。

如前面已经描述的，对于根据本发明的粉末涂料，能够通过以下方法制备透明效果粉末涂料A：在挤出过程中将至少一种效果颜料经由至少一个侧进料器添加到随后透明固化的粉末涂料的熔体中，并且研磨冷却的熔体，其中，效果粉末涂料A然后与至少一种另外的粉末涂料B(即所谓的基础粉末涂料)混合。而且，将根据本发明的效果粉末涂料A的挤出物碎屑与另一种粉末涂料B的挤出物碎屑在联合研磨过程中进行共同研磨也是可行的。基础粉末涂料B可以是不含效果颜料的单色粉末涂料，或者是含有效果颜料并且已经通过干混、粘合或者挤出制备出的粉末涂料。

如前面已经提到的，效果粉末涂料A能够通过经由侧进料器将效果颜料添加到透明粉末涂料熔体中在挤出机中来制备。侧进料器本身布置在工艺区段的最后三分之一处。在经由侧进料器的添加点的下游，挤出机轴仅施加低剪切力。在挤压过程之后，效果粉末涂料被冷轧、粉碎并研磨。那么，通过制备和称量包括透明效果粉末涂料A和基础粉末涂料B的原料，接着预混、挤出或者混合、冷轧、粉碎和研磨，从而能够生产根据本发明的粉末涂料。然后能够在另外的工艺步骤中用效果颜料额外地精制根据本发明的粉末涂料，所述另外的工艺步骤特别地能够借助粘合法来进行。

在本发明的优选实施方式中，根据本发明的粉末涂料包含效果粉末涂料A与基础粉末涂料B的混合物，其质量比为1至50％的效果粉末涂料A和50至99％的基础粉末涂料B，特别是优选5至30％的效果粉末涂料A和70至95％的基础粉末涂料B。根据本发明的粉末涂料能够通过所谓的干混法或者粘合法来制备。在本发明的范围内，也可以在熔融相阶段将效果粉末涂料A粉末与基础粉末涂料B混合。

在本发明的范围内，能够使用市场上可买到的基本上任何挤出机类型，例如单螺杆挤出机或者多螺杆挤出机，只要其具有侧进料器。根据所使用的粉末涂料体系和待调节的粉末涂料性能，能够以灵活的方式选择待调节的参数，诸如螺杆构造、扭矩和产量，条件是作用在位于效果颜料颗粒经由侧进料器的添加点下游的剪切力保持在相当低的水平。对于经过测试的商业上可获得的挤出机类型，已经证明将用于添加效果颜料的侧进料器布置在挤出机的最后三分之一处是有利的。为清楚起见，应当注意，当然也可以通过一个或者多个侧进料器向粉末涂料(例如添加剂)中供给除了效果颜料以外的物质。

在本发明的范畴内，当然也可以设想其它实施方式，这些实施方式也允许在没有显著剪切力的情况下向熔融相引入。

根据本发明的粉末涂料的制备方法已被证明对于替代根据OFI(奥地利化学和技术研究院)第44号指示表分类为C类的现有技术粉末涂料是特别有利的。特别地，这些粉末涂料表现出非常明显可见的闪光效果。值得注意的是，这种效果能够通过混合具有深色基本颜色的、呈所谓的银元形式的、D50≥35微米的铝效果颜料来实现。所述银元颜料由特殊的铝丸制成并根据相应的尺寸分类进行碾磨。通过这种方式，获得了以圆形到椭圆形形状和光滑表面为特征的颜料。这些颜料通常具有非常高的闪光度，即：颜料表现出低的光散射，但是强的光反射。效果颜料(亮银色)与基本颜色之间的对比度越高，则制造这些效果涂料和由最终用户处理这些效果涂料就越困难。

当用于制备涂层时，根据本发明的粉末涂料与单色粉末涂料表现类似。大型组件中常见的现象，诸如云或者条带，将不会出现，也不会出现具有不同轮廓和尺寸的边缘的典型增亮，所述增亮是由于在所述边缘处积聚效果颜料而导致的。这带来比现有技术的效果粉末涂料显著的改进。

将要用根据本发明的粉末涂料涂覆的特定基材尤其是预处理的和/或提纯的/脱脂的铝合金或者钢及其合金。

无论根据本发明的粉末涂料的化学组成如何，所述粉末涂料的特征在于，一种或者多种效果颜料已经被加入到熔融相中，而不会由于剪切力而对颜料颗粒造成任何显著的损害。然而，为了更详细的说明，这里描述了典型的粉末涂料体系。更多的信息能够在例如Powder Coatings-Chemistry and Technology(粉末涂料-化学和技术)第三版中找到，作者Emmanouil Spyrou。

粉末涂料：

用于根据本发明的粉末涂料的潜在粘合剂包括饱和体系和不饱和体系。不饱和体系可以交联，尤其是通过UV辐射和/或借助热引发剂(诸如过氧化物)完全地交联。就数量而言，饱和体系目前在使用中占主导地位。在这些粘合剂中，饱和聚酯起着最重要的作用。作为例子，这里提到具有2或者更高官能度的羧基官能聚酯树脂。这些能够与可与聚酯的羧基基团反应产生共价键的有机化合物交联，并且任选地能够与常规颜料、填充剂和添加剂混合在一起。

自20世纪70年代以来，已经公认基于羧基官能聚酯树脂和多官能环氧化合物三缩水甘油基异氰脲酸酯(＝TGIC)的粉末涂料为生产用于立面建筑物、汽车配件和一般工业应用的耐候性涂层的工业标准。

除了其他，作为用于羧基官能聚酯树脂的固化剂的、替代TGIC的可能替代物目前由β-羟烷基酰胺代表，诸如PrimidR XL-552(＝双[N,N'-二(β-羟乙基)]己二酰二胺)或者PrimidR QM-1260(＝双[N,N'-二-(β-羟丙基)]己二酰二胺)，这两种物质均可从瑞士EMSChemie获得。根据目前的知识，这些固化剂的特殊特征是其在毒物学上是无害的。

作为用于羧基官能聚酯树脂的固化剂的、替代TGIC的更多可能替代物是，例如，芳族或脂环族二羧酸的缩水甘油酯；具有类似化学结构的商业上可获得的合适固化剂是，例如，AralditR PT 910(对苯二甲酸三缩水甘油酯/偏苯三酸三缩水甘油酯，约75:25)，可购自德国CIBA·GmbH。与纯二缩水甘油酯相比，在烘焙涂层的交联密度方面，在AralditR PT 910中存在三官能偏苯三酸酯被认为是有利的。

所有上述产品在配制由羧基官能聚酯树脂制成的粉末涂料中越来越重要，然而TGIC仍然能够在众多市场中占上风。用于制备耐候性粉末涂料的聚酯树脂被聚环氧化物和/或β-羟烷基酰胺固化，所述聚酯树脂通常具有在15至70mg KOH/g聚酯范围内的酸值和小于或者等于10mg KOH/g聚酯的羟基数。它们基本上由芳族二羧酸单元组成，诸如对苯二甲酸和间苯二酸，除此之外，任选使用少量的脂族和/或脂环族二羧酸，诸如己二酸和/或环己烷二甲酸，所述聚酯树脂还基本上由脂族二醇(特别优选支化的)组成，所述脂族二醇诸如是新戊二醇，加上少量线性的和/或脂环族的二醇。也可以共同使用羟基羧酸或其官能衍生物，诸如它们的内酯(＝内酯)。还已知通过使用二聚和三聚脂肪酸对这些树脂进行改性。除此之外，也可以使用较少量的三官能或者更高官能化合物和任选的单官能化合物。

这里以举例的方式提到本领域技术人员已知的其它粉末涂料，诸如环氧树脂、杂化物、聚氨酯涂料和丙烯酸酯涂料，作为根据本发明的效果粉末涂料的更多的实施方式。

用于粉末涂料的效果颜料：

作为根据本发明的效果颜料，主要使用两种类型的颜料，即，铝颜料和云母颜料。也能够使用黄铜和铜颜料。

效果颜料可细分为金属效果颜料和特殊效果颜料。

金属效果颜料基于由金属制成的薄片，所述金属特别是铝。光被金属表面反射，这被观察者感知为金属效果。

重要的金属效果颜料是铝、黄铜和铜薄片。

珠光颜料和干涉颜料总称为术语“特殊效果颜料”。珠光颜料是由具有高折射率的透明薄片组成的效果颜料。它们通过多次反射产生珍珠般的效果。干涉颜料是着色效果完全或者主要基于干涉的效果颜料。干涉颜料可以基于透明或者不透明的薄片。工业上最常用的是涂覆有金属氧化物的云母颜料，所述云母颜料根据涂层的类型和厚度被分类为珠光颜料或者干涉颜料。最重要的干涉颜料是薄片状二氧化钛、薄片状有机颜料、金属氧化物云母颜料、氧化铝薄片、钙/铝硼硅酸盐薄片、二氧化硅薄片、涂覆有金属氧化物的金属薄片，或者多层颜料。这些颜料中的许多被额外涂覆有金属氧化物(例如，二氧化钛)。颜色效果能够受到氧化物涂层的厚度的影响。示例性商业名称是或者

基于天然云母的颜料通常是由天然白云母通过研磨、分馏、清洁以及重涂、干燥和煅烧来制备的。

对于金属效果颜料而言，颜料的效果基于规则反射原理，而对于珠光颜料而言，颜料的效果基于规则反射和干涉原理。

所有效果颜料的共同之处在于它们的效果高度依赖于视角。在视觉比较中，通过倾斜被观察样品对此进行模拟。因此，颜色测量仅仅在使用多角度测量装置的情况下是合理的。

在本发明的优选实施方式中，规定：分散在根据本发明的粉末涂料中的效果颜料颗粒的平均直径达到原始效果颜料颗粒的平均直径的至少90％。取决于效果颜料的类型，效果颜料(通常以颜料薄片的形式存在)通常具有大约3-100微米的直径，而每个板片的厚度小于1微米。薄片可以由一层或者多层组成。载体材料可以是晶状的(例如，云母)或者无定形的(玻璃或者二氧化硅薄片)。为了获得良好的效果图像，颗粒必须具有尽可能高的表面平滑度，并且预期会在各自的应用中排列。

金属效果颜料进一步细分为浮型颜料或者非浮型颜料。

作为特殊表面处理的结果，浮型颜料在固化膜中自身朝向表面取向，从而产生强烈的金属光泽。但是，这种效果是不防划或者不防污的，因此在大多数情况下需要具有保护性透明涂层的外涂层。

非浮型颜料在施用后将均匀地分布在薄膜基体中，其中仅仅一部分颜料将朝向表面取向，这部分颜料构成对磨损和化学侵蚀的保护。然而，它们的效果不如用浮型颜料获得的效果那么明亮和有金属光泽。

附图说明

将借助以下例子和附图更详细地解释本发明，但是，本发明并不限于此。

图1：色彩效果约RAL 9007，光滑，倾斜角度约0°

图2：色彩效果约RAL 9007，光滑，倾斜角度约45°

图3：色彩效果约RAL 9007，光滑，倾斜角度约75°

图4：灰色亚光金属光泽，倾斜角度约0°

图5：灰色亚光金属光泽，倾斜角度约45°

图6：灰色亚光金属光泽，倾斜角度约75°

图7：深灰色亚光金属光泽，倾斜角度约0°

图8：深灰色亚光金属光泽，倾斜角度约45°

图9：深灰色亚光金属光泽，倾斜角度约75°

图10：用根据本发明的粉末涂料制备的涂层的抛光横截面；颜料颗粒(亮棒)位于透明、半透明粉末涂料的通道中，因此可以看见不透明的有色粉末涂料。在涂层右侧可以看到基材(轻质铝片)，而在左侧可以看到压制品的深色嵌入材料。

图11：透明涂料的通道在涂层中延伸约60微米深；因此当观察表面时嵌入其中的颜料是可见的。

图12：颜料位于表面下方约10微米处，嵌入在透明粉末涂料中并且是可见的。

图13：颜料嵌入在透明涂料中深达25微米。到处都可以看到不透明的有色涂料。

图14：用粉末涂料制备的样品的抛光横截面，其中，颜料在挤出过程中已经被引入到不透明的有色涂料中。颜料深深地嵌入在涂料基体中并且不可见。

图15：用粉末涂料制备的样品的抛光横截面，其中，颜料已经借助粘合混合到不透明的有色涂料中。颜料深深地嵌入在涂料基体中并且不可见。

图16：用粉末涂料制备的样品的抛光横截面，其中，颜料已经借助粘合混合到不透明的有色涂料中。一部分颜料颗粒存在于表面并且是可见的(效果因子)，而其余的颜料颗粒位于涂料基体中并因此不可见。

图17：带有混合元件的挤出机螺杆

图18：粘合颜料，200倍放大率；颜料略微受损(由于作用在粘合混合机中的剪切力)

图19：铝颜料，引入到挤出过程中，直接与预混物一起添加；大部分颜料颗粒已被破坏

图20：铝颜料，在挤出过程中引入，经由侧进料器添加，如图17所示的具有混合元件的螺杆构造；颜料颗粒仅仅受到轻微剪切

图21：铝颜料，根据干混法混合

图22：铝颜料，在挤出过程中经由侧进料器引入，低剪切力，布置在挤出机最后三分之一中的侧进料器，带有位于侧进料器入口下游的输送元件的螺杆构造

图23：为了与图22比较，颜料干混物，混合的(无剪切力)，100倍放大率；颜料颗粒形状圆形或椭圆形，只有少量小的颜料残片

图24：经由侧进料器在挤出过程中合并的颜料，100倍放大率，大部分颜料仍为圆形/椭圆形，仅有少量残片

图25：在挤出过程开始时引入的颜料，100倍放大率，不规则形状的颜料颗粒，大量小残片

图26：粉末涂料碎屑的图像，经由侧进料器引入的颜料，200倍放大率(在离开挤出机和冷却辊之后立即被评价的粉末涂料碎屑(压入晶片中、冷却并且机械粉碎))

图27：粉末涂料碎屑，在挤出过程开始时引入的颜料，200倍放大率(在离开挤出机和冷却辊之后立即被评价的粉末涂料碎屑(压入晶片中、冷却和机械粉碎))

图28：颜料母料(无色颜料)，经由侧进料器添加，200倍放大率(颜料被挤出到透明粉末涂料中、研磨、涂覆到铝片材上、并且被烘烤)

图29：颜料母料，在挤出过程开始时添加，200倍放大率(颜料被挤出到透明粉末涂料中、研磨、涂覆到铝片材上、并且被烘烤)

具体实施方式

现在将在下面的例子中更详细地解释本发明，但是，本发明并不限于此。

根据本发明的粉末涂料能够例如由两种组分组成，其中，一种组分是透明的效果粉末涂料A，并且，另一种组分是不透明的有色基础粉末涂料B。

例1：

用以下物质制备透明且无色的粉末涂料：900份4642-3或者当量聚酯、47份XL-552、5份626、3份苯偶姻、5份Add 902、5份Licowax CMicropowder PM和2份借助称重进料，将该预混物计量加入到双螺杆挤出机(例如，ZSK 27)中，用适于粉末涂料生产的螺杆构造进行熔融并随后分散。这种构造是本领域技术人员已知的。在挤出机的工艺区段的最后三分之一中，通过双轴侧进料器和称重进料添加5份铝粉PCU 5000。侧进料器下游的螺杆构造示例性地示于图17中。挤出机内部的温度优选保持在低于120℃。接下来，将液体挤出物在冲击式针磨机中冷轧并粉碎，以获得研磨粉末涂料(D50小于80微米)。

颜料的大小(D50或平均值)取决于所需效果并且可以在3微米和130微米之间变化，优选在35微米和90微米之间变化。相对于透明母料中存在的总量，效果颜料的重量比例按重量计算能够达到介于1％和40％之间，特别是介于2％和10％之间。

以与上述相同的方式制备不透明的有色基础粉末涂料B，除了上述原料外，还含有彩色颜料和填充剂，但不含金属颜料/效果颜料。

下面的混合物可以认为是基础粉末涂料B的示例性配方：680份4655-2、36份XL-552、5份Add 902、8份Lanco Wax TF 1890、18份PowderAdd 9083、2份颜料红101、10份颜料棕24、7份颜料黑7、24份钛TS-6200和210份Portaryte B15。

随后，通过干混将两种碾磨组分(效果粉末涂料A和不透明的有色基础粉末涂料B)以20:80的比率混合。在干混混合机或者粘合混合机中进行混合。

图17显示了挤出机螺杆，该挤出机螺杆安装有位于经由侧进料器的添加点下游的混合元件。

在根据本发明的粉末涂料中的颜料薄片仅仅受到轻微剪切、弯曲或者切割，从而保持它们的初始效果(光反射和闪光效果)。以这种方式，例如，可以基于挤出机冷却熔体(含有分散的金属颜料的透明粉末涂料熔体)的显微照片确定加入时间和所使用的螺杆构造的影响。

图2至图6的显微照片显示了使用高剪切力和低剪切力的各种分散过程的效果。为此，通过粘合、干混或者挤出，将具有约55微米的D50的铝颜料引入到深色粉末涂料中(为了更好的视觉表示)。

图18显示了放大200倍的固化粉末涂层膜的入射光显微图像，其中，颜料已经通过粘合被引入到根据本发明的粉末涂料中；由于作用在粘合混合机中的剪切力低，因此颜料只受到轻微损坏。

相比之下，图19显示了同样放大200倍的固化粉末涂层膜的入射光显微图像，其中，颜料已经通过挤出被引入到粉末涂料中；已经直接将颜料与预混物一起进给到挤出机中；大部分颜料被损坏(锤击效应)。

图20也显示了放大200倍的固化粉末涂层膜的入射光显微图像，其中，颜料同样已经通过挤出被引入到粉末涂料中，但是是经由侧进料器添加的。如图1所示布置螺杆构造和混合元件；可以清楚地看到颜料仅仅受到轻微剪切。

图21也显示了放大200倍的固化粉末涂层膜的入射光显微图像，其中，已经借助干混法混合了铝颜料。同样可以清楚地看到颜料仅仅受到轻微剪切。

图22最后显示了放大200倍的固化粉末涂层膜的入射光显微图像，其中，已经在挤出过程中经由布置在挤出机的最后三分之一的侧进料器引入了铝颜料；螺杆构造的特点在于位于侧进料器入口下游的输送元件。同样，可以清楚地看到颜料仅仅受到轻微剪切。

在本发明的范围内，已经发现：通过经由布置在挤出机的工艺区段端部的至少一个侧进料器添加至少一种颜料，可以将剪切力降低至这样的程度，使得颜料仅仅受到微不足道的剪切和粉碎。使用铝银元颜料(Eckart生产，PCU 5000，D50约为55微米)进行的实验表明，与原始颜料(混合成干混物)的平均直径相比，效果颜料的平均直径仅略微改变。为了确定作用程度，拍摄了数张显微照片并测量了颗粒。为了比较和更容易目视评估剪切力对粉末涂料的最终效果的影响，对黑色高光泽粉末涂料进行了试验。在这些试验中，再次将颜料在挤出过程开始时或者在挤出过程期间通过侧进料器加入，于是将熔体冷却、研磨、以粉末涂料的形式施加到金属片材上，并且最后烘烤。为了比较的目的，所获得的结果通过视觉并且还借助入射光显微镜检查进行评估。此外，进行了关于通过挤出引入到透明涂料中的试验，通过挤出引入到透明涂料中至少部分地导致了本发明的目的。在冷轧粉末涂料碎片中进行关于颗粒尺寸的测量，另一方面，对涂覆有所述研磨涂料的样品片材进行测量。

从图25明显可以看出，许多颜料不再具有其原始的圆形形状并且只有其残片可以辨别。显微评估已经显示——在挤出机入口处与所有其他原料一起添加的情况下——在成品挤出物或者固化涂层中，效果颜料或其残片仅仅保留其原始直径的大约50％。如果通过侧进料器对颜料进行计量并随后使其暴露于低剪切力下(参见图17中的螺杆构造)，则平均直径仅仅发生微不足道的变化。测量结果记录在下表中：

图23-29显示了一些记录和测量。从这些图中也可以明显看出，当在挤压过程开始时引入颜料颗粒时，颜料颗粒严重受损。图23-25显示了用成品碾磨粉末涂覆的金属片材。

图23显示了使用粉末涂料制备的涂层的放大100倍的显微照片，其中，已经借助干混(无剪切力)混合了效果颜料。效果颜料颗粒保留了它们原始的圆形或者椭圆形状。

图24显示了使用根据本发明的粉末涂料制备的涂层的放大100倍的显微照片，其中，效果颜料已经在挤出过程中经由侧进料器引入到透明粉末涂料中；大多数颜料颗粒仍然是圆形/椭圆形，只有很少的残片。

图25显示了使用对比粉末涂料制备的涂层的放大100倍的显微照片，其中，效果颜料已经在过程开始时进给到挤出机中并且被共挤出。颗粒形状是不规则的，并且有许多小残片。

图26至图29的照片显示了在离开挤出机和冷却辊之后立即被评估的粉末涂料碎屑(压入晶片、冷却和机械粉碎)。

图26显示了本发明中使用的粉末涂料碎屑的放大200倍的显微照片，其中，通过经由侧进料器进给到挤出机中而混合了效果颜料。

比较而言，图27显示了对比粉末涂料碎屑的放大200倍的显微照片，其中，效果颜料已经在过程开始时进给到挤出机中并且被共挤出。

图28显示了根据本发明的母料效果粉末涂料A(在透明粉末涂料中的颜料)的放大200倍的显微照片，其中，通过经由侧进料器进给到挤出机中而混合了效果颜料。

相比之下，图29显示了对比母料(颜料存在于透明粉末涂料中)的放大200倍的显微照片，其中，效果颜料已经在过程开始时进给到挤出机中并且被共挤出。

例子：

表1：在各种测量角度下获得的SI(闪光强度)值

Claims (8)

1.一种粉末涂料，包含至少一种基础粉末涂料B和至少一种效果粉末涂料A，所述至少一种效果粉末涂料A包含效果颜料，其特征在于，包含在所述效果粉末涂料A中的所述效果颜料至少部分地涂覆有透明固化的粉末涂料基体。

2.根据权利要求1所述的粉末涂料，其特征在于，所述粉末涂料包含所述效果粉末涂料A与所述基础粉末涂料B的混合物，其中质量比为1至50％的效果粉末涂料和50至99％的基础粉末涂料。

3.根据权利要求1或2所述的粉末涂料，其特征在于，所述效果颜料是金属效果颜料。

4.根据权利要求1或2所述的粉末涂料，其特征在于，所述效果颜料是珠光颜料和/或干涉颜料。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的粉末涂料，其特征在于，分散在所述粉末涂料中的所述效果颜料颗粒的平均直径达到初始效果颜料颗粒的平均直径的至少80％，优选至少90％。

6.一种用于制备根据权利要求1至5中任一项所述的粉末涂料的方法，其特征在于，熔化透明粉末涂料并且将至少一种效果颜料搅拌到熔体中，其中，通过冷却和后续研磨得到的效果粉末涂料A随后与基础粉末涂料B混合。

7.根据权利要求6所述的用于制备粉末涂料的方法，其特征在于，在挤出过程中经由至少一个侧进料器将至少一种效果颜料添加到透明固化的粉末涂料熔体中。

8.一种效果粉末涂料，其特征在于，包含在所述涂料中的颜料颗粒至少部分地涂覆有透明基体，并且由所述透明基体形成的至少一个通道从至少一个效果颜料颗粒延伸至所述涂料的表面，其中，所述通道具有至少5微米的深度，优选地具有至少10微米的深度，特别优选地具有至少20微米的深度。