CN117866477A - 粉体涂料组合物的制造方法、涂膜形成方法和调色方法 - Google Patents
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Abstract
本公开的目的在于提供:一种粉体涂料组合物的制造方法,该粉体涂料组合物可实现显示平滑且均匀的色相的涂膜。本公开的目的还在于提供:使用这样的粉体涂料组合物的涂膜形成方法、以及粉体涂料组合物的调色方法。一种粉体涂料组合物的制造方法,其包括以下工序:准备透明粉体涂料组合物和2种以上的原色粉体涂料组合物的工序;混合上述透明粉体涂料组合物和阳离子性聚合物(D)以得到预混物1的工序;混合上述预混物1和上述2种以上的各原色粉体涂料组合物以得到2种以上的预混物2的工序;以及混合上述2种以上的预混物2以得到粉体涂料组合物的工序。
Description
技术领域
本公开涉及粉体涂料组合物的制造方法、涂膜形成方法和调色方法。
背景技术
近年来,人们降低环境负荷的意识提高,要求置换成环保型商品。其中,粉体涂料组合物因不含有机溶剂、并且涂料回收也容易、环境适应性优异,而广泛用于家电产品、汽车部件、铜制家具等的涂装。粉体涂料组合物通常是组合多种着色粉体涂料组合物以调色成宽范围的色相,使用静电涂装喷枪等涂布于被涂物。
例如,专利文献1中记载了如下的调色方法:从无彩色的原色粉体涂料组和有彩色的原色粉体涂料组中依次选择适合调色成目标色的原色粉体涂料并组合。
专利文献2中记载了:将2种以上的色相不同的粉体涂料混合涂布时,在使质量中位粒径为1~50μm、质量分布变动计数为50%以下的基础上进行调色等。
专利文献3中记载了:将2种以上的色相不同的粉体涂料混合涂布时,在使该2种以上的粉体涂料的带电量之差为5.0μC/g以下的基础上进行调色等。
专利文献4中记载了粉体涂料的调色方法,其包括以下工序:将平均粒径为20μm以下、且不同颜色的2种以上的原色粉体涂料干混以进行配色;以及通过将该共混物在搅拌下加热至其颗粒表面熔融且其颗粒内未熔融的温度进行造粒(制粒)直至适合涂装的范围的粒径。
专利文献5中记载了复合粉体涂料,其是使用液态粘合剂将色相和/或涂膜形成树脂的种类不同的多种原色粉体涂料造粒和干燥而得到的,记载了上述液态粘合剂是将软化温度为20~200℃、且具有与自交联性官能团和/或原色粉体涂料所具有的官能团互补地反应的官能团的粘合剂化合物溶解或分散于原料粉体涂料不溶的溶剂中而得的液态粘合剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-155223号公报;
专利文献2:日本特开平10-219142号公报;
专利文献3:日本特开平10-072557号公报;
专利文献4:日本特开2000-281978号公报;
专利文献5:国际公开第2006/057241号。
发明内容
发明所要解决的课题
根据现有的调色方法,通过混合色相不同的粉体涂料组合物,调制出已调色的粉体涂料组合物(也称为“调色粉体涂料组合物”)。另外,使用静电涂装喷枪等将所得的调色粉体涂料组合物涂布于被涂物进行烧结,从而形成涂膜。
然而,在由这种调色粉体涂料组合物形成涂膜的情况下,可在涂膜上产生凹凸达到即使目视也可识别的程度,另外,还可产生所得涂膜的色相不均匀的问题。而且,需要准备含有对应于所要求的每种色相的该色相的微粒粉体的粉体涂料组合物,其备品数量上升至庞大的数量。因此,将2种以上的色相不同的粉体涂料组合物调色、并由调色后的该粉体涂料组合物得到平滑且色相均匀的涂膜并不容易。
本公开是鉴于这种情况而提出的,目的在于提供一种可实现显示平滑且均匀的色相的涂膜的粉体涂料组合物的制造方法。本公开的目的还在于:提供使用这种粉体涂料组合物的涂膜形成方法和粉体涂料组合物的调色方法。
用于解决课题的手段
本公开包括以下的方案。
[1]粉体涂料组合物的制造方法,其包括以下工序:
准备透明粉体涂料组合物和2种以上的原色粉体涂料组合物的工序;
混合上述透明粉体涂料组合物和阳离子性聚合物(D)以得到预混物1的工序;
混合上述预混物1和上述2种以上的各原色粉体涂料组合物以得到2种以上的预混物2的工序;以及
混合上述2种以上的预混物2以得到粉体涂料组合物的工序。
[2]粉体涂料组合物的制造方法,其包括以下工序:
准备2种以上的原色粉体涂料组合物的工序;
混合上述2种以上的原色粉体涂料组合物中的一部分和阳离子性聚合物(D)以得到预混物的工序;以及
混合上述预混物和上述2种以上的原色粉体涂料组合物的剩余部分以得到粉体涂料组合物的工序。
[3][1]或[2]所述的制造方法,其中,上述2种以上的原色粉体涂料组合物各自具有不同的色相和/或色调。
[4][1]~[3]中任一项所述的制造方法,其中,上述透明粉体涂料组合物和原色粉体涂料组合物的平均粒径(D50)为40μm以下。
[5][1]~[4]中任一项所述的制造方法,其中,上述阳离子性聚合物(D)具有氨基和/或季铵盐基,并且上述阳离子性聚合物(D)的软化点为30℃以上且180℃以下。
[6][1]~[5]中任一项所述的制造方法,其中,上述透明粉体涂料组合物和阳离子性聚合物(D)的混合以湿式实施。
[7][1]所述的制造方法,其中,混合上述透明粉体涂料组合物和阳离子性聚合物(D)以得到预混物1的工序包括:
将阳离子性聚合物(D)与水和/或亲水性溶剂混合,得到阳离子性聚合物溶液;
混合上述透明粉体涂料组合物和上述阳离子性聚合物溶液,得到包含预混物1的混合液;以及
从上述混合液中去除水和/或亲水性溶剂,得到预混物1。
[8][2]所述的制造方法,其中,混合上述2种以上的原色粉体涂料组合物中的一部分和阳离子性聚合物(D)以得到预混物的工序通过以下操作来实施:将阳离子性聚合物(D)与水和/或亲水性溶剂混合,得到阳离子性聚合物溶液;混合上述原色粉体涂料组合物中的一部分和上述阳离子性聚合物溶液,得到包含预混物的混合液;以及从上述混合液中去除水和/或亲水性溶剂,得到预混物。
[9][1]~[8]中任一项所述的制造方法,其中,上述原色粉体涂料组合物通过混合涂膜形成树脂(A)和着色颜料(B1)来准备。
[10][1]~[9]中任一项所述的制造方法,其中,上述透明粉体涂料组合物通过混合涂膜形成树脂(A)和体质颜料(B2)来准备。
[11][1]~[10]中任一项所述的制造方法,其中,上述涂膜形成树脂(A)包含具有选自酸基、羟基和环氧基的至少1种官能团的聚合物。
[12][1]~[11]中任一项所述的制造方法,其中,上述透明涂料组合物和上述原色粉体涂料组合物还包含固化剂(C)。
[13]涂膜形成方法,其包括:将通过[1]~[12]中任一项所述的制造方法得到的粉体涂料组合物涂布于被涂物。
[14]调色方法,其是粉体涂料组合物的调色方法,包括以下工序:
准备透明粉体涂料组合物和2种以上的原色粉体涂料组合物的工序;
混合上述透明粉体涂料组合物和阳离子性聚合物(D)以得到预混物1的工序;
混合上述预混物和上述2种以上的各原色粉体涂料组合物以得到2种以上的预混物2的工序;以及
混合上述2种以上的预混物2以将粉体涂料组合物调色的工序。
[15]调色方法,其是粉体涂料组合物的调色方法,包括以下工序:
制造各自具有不同的色相和/或色调的2种以上的原色粉体涂料组合物的工序;
混合上述2种以上的原色粉体涂料组合物中的至少一部分和阳离子性聚合物(E)以得到预混物的工序;以及
混合上述预混物和上述2种以上的原色粉体涂料组合物的剩余部分以将粉体涂料组合物调色的工序。
发明效果
根据本公开,可提供可实现显示平滑且均匀的色相的涂膜的粉体涂料组合物的制造方法。本公开还可提供使用这种粉体涂料组合物的涂膜形成方法、粉体涂料组合物的调色方法。
具体实施方式
在一个方案中,本公开的粉体涂料组合物的制造方法(以下,也称为“制造方法1”)包括以下工序:
准备透明粉体涂料组合物和2种以上的原色粉体涂料组合物的工序;
混合上述透明粉体涂料组合物和阳离子性聚合物(D)以得到预混物1的工序;
混合上述预混物1和上述2种以上的各原色粉体涂料组合物以得到2种以上的预混物2的工序;以及
混合上述2种以上的预混物2以得到粉体涂料组合物的工序。
在这种方案中,将混合2种以上的预混物2而得到的粉体涂料组合物也称为“调色粉体涂料组合物”。
另外,在相同方案中,将混合上述透明粉体涂料组合物与阳离子性聚合物(D)的工序也称为“第一造粒工序”,将混合上述预混物1与2种以上的各原色粉体涂料组合物的工序也称为“第二造粒工序”,将混合上述2种以上的预混物2的工序也称为“第三造粒工序”。
根据这种粉体涂料组合物的制造方法,可实现显示平滑且均匀的色相的涂膜。而且,即使在具有纵深的被涂物中,也可得到具有均匀色相和均匀光泽的涂膜,所得涂膜可具有高平滑性。本公开不应限定于特定的理论来解释,但认为通过本公开的制造方法得到产生这种效果的原因如下。即,在本公开的制造方法中,使用将透明涂料组合物与阳离子性聚合物预先混合形成预混物并带正电的预混物1。通过混合上述预混物1和原料粉体涂料组合物,带正电颗粒(预混物1)与带负电颗粒(原色粉体涂料组合物)均匀且静电吸引,结果认为可得到电中性的预混物2。认为通过进一步混合这种预混物2的2种以上,由着色颜料的种类等引起的分布偏差得到抑制,不同的颗粒彼此可均匀地混合,可实现具有均匀色相和均匀光泽的涂膜。涂膜的色相均匀性除了根据涂膜表面的花斑感、表面不均、分色等来评价以外,还可根据美妆性、色相、彩度和亮度的均匀性、光泽的均匀性来评价。
此外,由于透明涂料组合物与原色粉体涂料组合物经由阳离子性聚合物进行静电结合,因此调色后的粉体涂料组合物在形成涂膜时可容易地粉碎,涂膜形成性变得良好,结果认为可形成平滑的涂膜,而且,这种涂膜具有所期望的光泽,花斑感变少。
在另一个方案中,本公开的粉体涂料组合物的制造方法(以下,也称为“制造方法2”)包括以下工序:
准备2种以上的原色粉体涂料组合物的工序;
混合上述2种以上的原色粉体涂料组合物中的一部分与阳离子性聚合物(D)以得到预混物的工序;以及
混合上述预混物和上述2种以上的原色粉体涂料组合物的剩余部分以得到粉体涂料组合物的工序。
在这种方案中,将用于与阳离子性聚合物混合以得到预混物的原色粉体涂料组合物也称为“第1原色粉体涂料组合物”,将用于混合预混物以得到粉体涂料组合物的原色粉体涂料组合物的剩余部分也称为“第2原色粉体涂料组合物”。
另外,在相同方案中,将混合上述第1原色粉体涂料组合物与阳离子性聚合物的工序也称为“第四造粒工序”,将混合上述预混物与上述第2原色粉体涂料组合物的工序也称为“第五造粒工序”。
根据本公开的粉体涂料组合物的制造方法,可实现显示平滑且均匀的色相的涂膜。而且,即使在具有纵深的被涂物中,也可得到具有均匀色相和均匀光泽的涂膜,所得涂膜可具有高平滑性。本公开不应限定于特定理论来解释,但认为利用本公开的制造方法产生这种效果的原因如下。即,在本公开的制造方法中,事先混合原色粉体涂料组合物中的1种和阳离子性聚合物以制成预混物,再向该预混物中混合其他原色粉体涂料组合物。与阳离子性聚合物混合的原色粉体涂料组合物的表面带正电,而追加添加的剩余的原色粉体涂料组合物的表面带负电。因此,认为带正电的颗粒和带负电的颗粒静电聚集而造粒。
其结果,不同的颗粒彼此选择性地聚集,并且同色彼此难以聚集,因此即使在各种涂装条件下也可有助于花斑感的最小化,除了可减轻或防止表面不均、分色等问题的效果以外,还可具有可重现美妆性、所要求的均匀色相、均匀彩度和均匀亮度的高色彩重现性。另外,第1原色粉体涂料组合物与第2粉体涂料组合物的聚集经由阳离子性聚合物而静电结合,因此调色粉体涂料组合物在形成涂膜时可容易地粉碎,涂膜形成性变得良好,结果是,认为可形成平滑的涂膜,而且,这样的涂膜具有所期望的光泽,花斑感变少。
另一方面,现有的已调色的粉体涂料组合物的制造方法是以将多种粉体涂料组合物在常温或加热下混合的干混法、或混合多种粉体涂料组合物和粘结材料的粘合法为中心。然而,若使用静电涂装喷枪等涂装通过干混法得到的调色后的粉体涂料组合物并形成涂膜,则由于各粉体涂料组合物的性状(形状、粒径、比重等)的不同或被涂物的形状等涂装条件的不同,有时无法得到目标的色调、光泽。另外,若由通过粘合法得到的调色后的粉体涂料组合物形成涂膜,则因粉体涂料组合物的颗粒彼此粘结,有时无法形成平滑的涂膜表面。
以下,对实施方式进行详细说明。但本发明的范围并不限于这些方案。
在粉体涂料组合物的制造方法1和制造方法2中,首先,准备透明粉体涂料组合物和2种以上的原色粉体涂料组合物。
(准备原色粉体涂料组合物的工序)
上述原色粉体涂料组合物只要是具有均匀的色相、彩度和光泽的粉体涂料组合物即可。
上述2种以上的原色粉体涂料组合物优选为各自具有不同的色相和/或色调。由此,可制造具有不同于原色粉体涂料组合物的色相或色调的调色粉体涂料组合物。原色粉体涂料组合物的种类可以是2种以上,例如可优选为2种以上且10种以下、更优选为2种以上且8种以下。
原色粉体涂料组合物优选至少包含涂膜形成树脂(A),更优选包含涂膜形成树脂(A)和着色颜料(B1)。这种原色粉体涂料组合物并不限于包含1种涂膜形成树脂(A)和/或仅包含1种着色颜料(B1)。
(涂膜形成树脂(A))
上述涂膜形成树脂(A)优选包含具有选自酸基、羟基和环氧基的至少1种固化性官能团的聚合物。由此,认为容易形成涂膜,同时原色粉体涂料组合物可相对带负电。其结果,在制造方法1中,预混物1与2种以上的原色粉体涂料组合物容易按颗粒单元进行相互作用,结果认为所得的调色粉体涂料组合物可形成显示更平滑且均匀的色相的涂膜。另外,在制造方法2中,在上述预混物中,第1粉体涂料组合物的表面可相对带正电,与第2粉体涂料组合物容易按颗粒单元进行相互作用,结果认为所得的调色粉体涂料组合物可形成显示更平滑且均匀的色相的涂膜。作为酸基,可列举:羧基、磺酸基和磷酸基,优选羧基。
上述涂膜形成树脂(A)是涂膜形成成分,例如可使用:聚烯烃树脂(聚乙烯、聚丙烯等)、聚酰胺树脂(尼龙树脂等)、氯乙烯树脂等非反应性树脂;环氧树脂、胺树脂、酸酐系树脂、聚酯树脂、三聚氰胺树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂/环氧树脂、多元酸树脂等反应性树脂。上述涂膜形成树脂(A)优选包含选自丙烯酸树脂、环氧树脂和聚酯树脂的1种或2种以上。例如,从耐候性的观点来看,可使用丙烯酸树脂、聚酯树脂,从涂膜的物理性能的观点来看,可使用聚酯树脂。更详细而言,例如可以是选自上述具有固化性官能团的聚酯树脂、具有固化性官能团的环氧树脂和具有固化性官能团的丙烯酸树脂的1种或更多。
丙烯酸树脂可以是包含(甲基)丙烯酸单体的单体混合物的聚合物。上述单体混合物优选包含具有可与后述的固化剂(C)反应的官能团的单体,优选包含具有可与上述固化剂(C)反应的官能团的单体和可与该单体共聚的其他乙烯基系单体。
作为上述包含可与固化剂(C)反应的官能团的单体,可列举:包含选自环氧基、酸基和羟基的1种或2种以上的单体,可优选列举:包含选自环氧基、羧基和羟基的1种或2种以上的单体。
作为上述具有环氧基的单体,可列举:(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等。
作为上述具有羧基的单体,可列举:(甲基)丙烯酸等。
作为上述具有羟基的单体,可列举:(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-2-甲基丙酯、(甲基)丙烯酸5-羟戊酯、(甲基)丙烯酸6-羟己酯等含羟基的(甲基)丙烯酸酯类;上述含羟基的(甲基)丙烯酸酯类与ε-己内酯的加成反应物等。上述具有官能团的单体可使用1种或组合2种以上进行使用。
在本公开中,(甲基)丙烯酸是指丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
作为可与上述具有官能团的单体共聚的其他乙烯基系单体,可列举:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、异丁酯和叔丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯等(甲基)丙烯酸酯类;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等芳族乙烯基单体。另外,这些乙烯基系单体可使用1种或组合2种以上进行使用。
在涂膜形成树脂(A)的总量100质量份中,涂膜形成树脂(A)中所含的丙烯酸树脂的含量可优选为30质量份以上且100质量份以下。
作为环氧树脂,优选1分子中平均具有1个以上的环氧基的环氧树脂,具体而言,可列举:双酚型环氧树脂(A型、B型、F型等);苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂等酚醛清漆型酚醛树脂;苯酚酚醛清漆或邻甲酚酚醛清漆与双酚型环氧树脂(A型、B型、F型等)与环氧氯丙烷的反应产物;苯酚酚醛清漆或邻甲酚酚醛清漆与双酚型环氧树脂(A型、B型、F型等)的反应产物等。这些环氧树脂可使用1种或组合2种以上进行使用。
在涂膜形成树脂(A)的总量100质量份中,涂膜形成树脂(A)中所含的环氧树脂的含量可优选为30质量份以上且100质量份以下。
聚酯树脂可以是以多元羧酸为主要成分的酸成分与以多元醇为主要成分的醇成分的缩聚物。
作为酸成分,可列举:对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、偏苯三酸、均苯四酸和它们的酸酐;2,6-萘二甲酸、2,7-萘二甲酸等芳族二羧酸类和它们的酸酐;琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二甲酸、1,4-环己烷二甲酸等饱和脂肪族二羧酸类和它们的酸酐;γ-丁内酯、ε-己内酯等内酯类;对羟基乙氧基苯甲酸等芳族氧基单羧酸类;它们所对应的羟基羧酸等,这些之中,优选对苯二甲酸和间苯二甲酸。另外,从耐候性的观点来看,在酸成分中,间苯二甲酸的含量优选60质量%以上、更优选80质量%以上。酸成分可各自单独使用或并用2种以上进行使用。
作为醇成分,可列举:乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,2-戊二醇、1,4-戊二醇、1,5-戊二醇、2,3-戊二醇、1,4-己二醇、1,5-己二醇、1,6-己二醇、2,5-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,12-十二烷二醇、1,8-十八烷二醇、二甘醇、三甘醇、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、双酚A的环氧烷烃加成物、双酚S的环氧烷烃加成物、新戊二醇等直链状或支链状的二醇类、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇等3元以上的多元醇类等,这些之中,优选乙二醇、新戊二醇和1,6-己二醇。醇成分可各自单独使用或并用2种以上进行使用。
在一个方案中,涂膜形成树脂(A)可包含1种聚酯树脂,在另一个方案中,包含2种或更多的聚酯树脂。在涂膜形成树脂(A)包含2种以上的聚酯树脂的情况下,第1聚酯树脂与第2聚酯树脂的含量的质量比可以是3/7~7/3。
在涂膜形成树脂(A)的总量100质量份中,涂膜形成树脂(A)中所含的聚酯树脂的含量可优选为30质量份以上且100质量份以下。
在原色粉体涂料组合物中,涂膜形成树脂(A)可仅使用1种,也可并用2种以上。在一个方案中,涂膜形成树脂(A)可包含聚酯树脂和环氧树脂。在这种方案中,聚酯树脂与环氧树脂的含量的质量比可以是3/7~7/3。
上述涂膜形成树脂(A)的酸值可优选为10mgKOH/g以上且500mgKOH/g以下、更优选为20mgKOH/g以上且400mgKOH/g以下、进一步优选为25mgKOH/g以上且300mgKOH/g以下。在一个方案中,上述涂膜形成树脂(A)的酸值可优选为300mgKOH/g以上。
上述涂膜形成树脂(A)的羟基值可优选为5mgKOH/g以上且200mgKOH/g以下、更优选为10mgKOH/g以上且150mgKOH/g以下、进一步优选为15mgKOH/g以上且100mgKOH/g以下。在一个方案中,上述涂膜形成树脂(A)的羟基值可优选为40mgKOH/g以上、更优选为60mgKOH/g以上。
上述涂膜形成树脂(A)的环氧当量可优选为250g/mol以上且600g/mol以下、更优选为350g/mol以上且500g/mol以下。
需要说明的是,在本公开中,树脂的酸值和羟基值分别是指固体成分酸值和固体成分羟基值,可依据JIS K 0070进行测定。
另外,在本公开中,环氧当量可通过盐酸-吡啶法进行测定。
在涂膜形成树脂(A)包含2种以上的树脂的情况下,上述酸值、羟基值和环氧当量可以是各树脂的酸值、羟基值和环氧当量的平均值。
通过涂膜形成树脂(A)的酸值、羟基值或环氧当量处于上述范围,原色粉体涂料组合物的表面可适度地带负电。由此,认为在制造方法1中,容易将透明粉体涂料组合物和2种以上的原色粉体涂料组合物更均匀地混合、调色和造粒。另外,认为在制造方法2中,容易将第1粉体涂料组合物和第2粉体涂料组合物更均匀地混合、调色和造粒。
在2种以上的原色粉体涂料组合物中,所含的涂膜形成树脂(A)的酸值、羟基值或环氧当量各自可相同也可不同。
上述涂膜形成树脂(A)的重均分子量可优选为5,000以上且500,000以下、更优选为5,000以上且100,000以下、进一步优选为10,000以上且50,000以下。在一个方案中,上述具有环氧基的树脂的重均分子量可优选为5,000以上且100,000以下、更优选为10,000以上且50,000以下。
在本公开中,重均分子量是通过凝胶渗透色谱法得到的聚苯乙烯换算值。
涂膜形成树脂(A)的软化点例如可以是80℃以上且130℃以下,优选为90℃以上且120℃以下。通过处于上述范围内,而具有以下优点:在制造粉体涂料组合物时颜料分散性良好,并且,所得粉体涂料组合物的储存稳定性良好。需要说明的是,本公开中的软化点是指依据JIS K 7206将试验载荷设为10N、升温速度设为50℃/小时而测定的维卡软化温度。
在100质量份的原色粉体涂料组合物中,原色粉体涂料组合物中所含的涂膜形成树脂(A)的含量优选为40质量份以上且70质量份以下、更优选为45质量份以上且70质量份以下。通过原色粉体涂料组合物中的涂膜形成树脂(A)的含量处于上述范围,可得到对基材的密合性、耐水性等各种物性良好、且所期望的色相和亮度的涂膜。
在2种以上的原色粉体涂料组合物中,所含的涂膜形成树脂(A)的组成(种类、量和包含2种以上的涂膜形成树脂(A)的情况下的其比率)各自可相同也可不同。
(着色颜料(B1))
作为上述着色颜料(B1),通常可使用用于粉体涂料的无机系或有机系颜料。着色颜料(B1)可根据涂膜的色相、亮度等适当选择。例如,通过使用有彩色的颜料,可控制涂膜的色相,通过使用无彩色的颜料,可控制涂膜的亮度或彩度。而且,通过着色颜料(B1)的粒径或含量,可控制涂膜的光泽。
作为有彩色的无机系颜料,可列举:氧化铁红、铬钛黄、氧化铁黄等,作为无彩色的无机系颜料,可列举:氧化钛、炭黑等。作为有彩色的有机系颜料,可列举:偶氮系、苝系、缩合偶氮系、硝基系、亚硝基系、酞菁系、蒽醌系、喹吖啶酮系、二烷系等颜料,具体而言,作为偶氮系颜料,可列举:色淀红、坚牢黄、双偶氮黄、永固红等,作为硝基系颜料,可列举:萘酚黄等,作为亚硝基系颜料,可列举:颜料绿B、萘酚绿等,作为酞菁系颜料,可列举:酞菁蓝、酞菁绿等,作为蒽醌系颜料,可列举:阴丹士林蓝、二蒽醌红等,作为喹吖啶酮系颜料,可列举:喹吖啶酮红、喹吖啶酮紫等,作为二/>烷系颜料,可列举:咔唑二/>嗪紫等。
在原色粉体涂料组合物中,相对于上述涂膜形成树脂(A)的总量100质量份,着色颜料(B1)的含量可优选为0.05质量份以上且90质量份以下、更优选为0.1质量份以上且80质量份以下,在一个方案中,例如可以是1质量份以上且75质量份以下、更可以是3质量份以上且70质量份以下。
在原色粉体涂料组合物中,着色颜料(B1)的含量可根据着色颜料(B1)的种类而不同。例如,相对于上述涂膜形成树脂(A)的总量100质量份,无机系着色颜料(B1)的含量可以是0.05质量份以上且90质量份以下、10质量份以上且80质量份以下、更可以是15质量份以上且70质量份以下,相对于上述涂膜形成树脂(A)的总量100质量份,有机系着色颜料(B1)的含量可以是0.05质量份以上且40质量份以下、更可以是0.05质量份以上且30质量份以下。
在2种以上的原色粉体涂料组合物中,所含的着色颜料(B1)的组成(种类、量和包含2种以上的着色颜料(B1)的情况下的其比率)各自可相同也可不同。
(固化剂(C))
本发明中的原色粉体涂料组合物根据需要可包含固化剂(C)。在这种方案中,原色粉体涂料组合物通过混合涂膜形成树脂(A)、着色颜料(B1)和固化剂(C)来制造。对混合的顺序没有特别限定,可将涂膜形成树脂(A)、着色颜料(B1)和固化剂(C)同时混合,也可在预先混合涂膜形成树脂(A)和着色颜料(B1)之后,再将该混合物与固化剂(C)混合。
对上述固化剂(C)没有特别限定,可使用用于粉体涂料的已知固化剂(C)。作为上述固化剂(C),可列举:多元羧酸化合物、酸酐、含氨基化合物、含环氧基化合物、β-羟烷基酰胺化合物(HAA)、封端异氰酸酯化合物、氨基树脂等。
在一个方案中,在上述涂膜形成树脂(A)包含具有环氧基的聚合物的情况下,作为固化剂(C),优选选自多元羧酸化合物、酸酐和含氨基化合物的1种或2种以上。
在另一个方案中,在上述涂膜形成树脂(A)包含具有酸基的聚合物的情况下,作为固化剂(C),优选选自含环氧基化合物和β-羟烷基酰胺化合物的1种或2种以上。
在又一个方案中,在上述涂膜形成树脂(A)包含具有羟基的聚合物的情况下,作为固化剂(C),优选封端异氰酸酯化合物和氨基树脂。
在考虑消光性的情况下,在原色粉体涂料组合物中,例如优选含有选自β-羟烷基酰胺化合物、封端异氰酸酯和三聚氰胺化合物的至少1种。
作为上述多元羧酸化合物,可列举:例如己二酸、癸二酸、壬二酸、癸烷二甲酸、十六烷二甲酸、二十烷二甲酸、二十四烷二甲酸等脂肪族多元羧酸;例如间苯二甲酸、偏苯三酸等芳族多元羧酸;六氢邻苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸等脂环式多元羧酸等,这些之中,优选癸烷二甲酸。这些可各自单独使用或并用2种以上进行使用。
作为上述酸酐,可列举:下述的脂肪族、脂环式或芳族的酸酐。
作为脂肪族酸酐,可列举:琥珀酸酐、马来酸酐、柠康酸酐、聚己二酸酐、聚壬二酸酐、聚癸二酸酐;室温(例如20~25℃、特别是20℃)下为液态的十二烯基琥珀酸酐、聚(乙基十八烷二酸)酐、聚(苯基十六烷二酸)酐等。
作为脂环式酸酐,可列举:六氢邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、甲基环己烯二甲酸酐、氯桥酸酐、纳迪克酸酐、甲基环己烯三甲酸酐;室温(例如20~25℃、特别是20℃)下为液态的甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐等。
作为芳族酸酐,可列举:邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四酸酐、四溴邻苯二甲酸酐、四氯邻苯二甲酸酐、二苯甲酮四甲酸酐、双(偏苯三酸酐)乙二醇酯、三(偏苯三酸酐)甘油酯等。
作为上述含氨基化合物,例如可列举:双氰胺、多元胺化合物、咪唑等。作为多元胺化合物,例如可列举:己二酸二酰肼、癸二酸二酰肼等多酰肼化合物。另外,作为咪唑,例如可列举:2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-十七烷基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-十一烷基咪唑等含有烷基或取代烷基作为取代基的咪唑化合物、1-[2-(4,6-二氨基-1,3,5-三嗪-2-基)乙基]-2-甲基咪唑、1-[2-(4,6-二氨基-1,3,5-三嗪-2-基)乙基]-2-乙基-4-甲基咪唑等含有氨基三嗪环的咪唑化合物、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑与偏苯三酸的盐或1-氰基乙基-2-甲基咪唑与偏苯三酸的盐等咪唑与羧酸的盐。
多元羧酸化合物、酸酐和含氨基化合物通过与已知的固化促进剂并用,可调节固化速度。对固化促进剂没有特别限定,例如可列举:三乙胺、苄基二甲胺等叔胺类;2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑等咪唑类和作为它们的前体的咪唑啉系化合物、四甲基溴化铵、苄基三甲基溴化铵等季铵盐类、三苯基膦、正丁基三苯基等的膦类和盐类。
上述含环氧基化合物是指1分子中具有1个以上的环氧基的化合物,例如可列举:三缩水甘油基异氰脲酸酯、上述环氧树脂、含环氧基的丙烯酸树脂等。
上述β-羟烷基酰胺化合物(HAA)可以是以下的式(I)所示的化合物:
[化学式1]
(式中,R1表示氢原子或碳数为1~5的烷基,R2表示碳数为1~12的亚烷基)。
作为这样的化合物,作为市售品,例如可列举:Primid XL-552。
上述封端异氰酸酯化合物是指,通过用封端剂将异氰酸酯基封端使在一定温度以下不显示活性的封端异氰酸酯类、以及通过使异氰酸酯基彼此反应形成脲二酮环而不显示活性的脲二酮类。
封端异氰酸酯化合物是将聚异氰酸酯化合物的异氰酸酯基用封端剂封端而得到的物质。
作为聚异氰酸酯化合物,例如可列举:六亚甲基二异氰酸酯、三亚甲基二异氰酸酯、1,4-四亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、1,3-亚丁基二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯化合物;异佛尔酮二异氰酸酯、4,4’-亚甲基双(环己基异氰酸酯)、甲基环己烷-2,4-(或-2,6-)二异氰酸酯、1,3-(或1,4-)二(异氰酸基甲基)环己烷、1,4-环己烷二异氰酸酯、1,3-环戊烷二异氰酸酯、1,2-环己烷二异氰酸酯等脂环式二异氰酸酯化合物;苯二甲基二异氰酸酯、间苯二甲基二异氰酸酯、四甲基苯二甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、(间或对)苯二异氰酸酯等芳族二异氰酸酯化合物;三苯基甲烷-4,4’,4”-三异氰酸酯等具有3个以上的异氰酸酯基的聚异氰酸酯化合物;使聚异氰酸酯化合物以异氰酸酯基相对于乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、聚亚烷基二醇、三羟甲基丙烷、己三醇等多元醇的羟基为过剩量的量反应而形成的加成物;六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4’-亚甲基双(环己基异氰酸酯)等缩二脲型加成物和异氰脲酸环型加成物等。
作为用于将聚异氰酸酯化合物封端的封端剂,例如可列举:酚系、内酰胺系、肟系、吡唑系、三唑系等封端剂。作为这些封端剂的具体例子,例如,作为酚系封端剂,可列举:苯酚、甲酚、二甲苯酚、硝基苯酚、氯苯酚、乙基苯酚、羟基联苯、叔丁基苯酚、羟基苯甲酸甲酯等;作为内酰胺系封端剂,可列举:ε-己内酰胺、δ-戊内酰胺、γ-丁内酰胺、β-丙内酰胺等;作为肟系封端剂,可列举:乙酰胺肟、甲酰胺肟、丙酮肟、甲基乙基酮肟、丁酮肟、甲基异丁基酮肟、甲基戊基酮肟、二乙酰单肟、二苯甲酮肟、环己酮肟、甲基己酮肟等;作为吡唑系,可列举:1,2-吡唑、3,5-二甲基吡唑等;作为三唑系,可列举:1H-1,2,4-三唑、1H-1,2,3-三唑、1H-1,2,4-三唑-3-硫醇、1H-1,2,3-三唑并[4,5-b]吡啶等。
作为上述氨基树脂,可列举:三聚氰胺树脂、尿素树脂、苯并胍胺树脂等。上述氨基树脂通过使氨基化合物与醛化合物缩合,再用低级1元醇进行醚化而得到。作为上述氨基树脂,可列举:三聚氰胺、尿素、苯并胍胺;作为醛化合物,可列举:甲醛、乙醛等;作为上述低级1元醇,可列举:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等。
作为上述固化剂(C),可包含其他固化剂(C)。作为这种固化剂(C),可列举:三(2,3-环氧基丙基)异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯等聚异氰酸酯化合物、或将其预聚物所持有的分子末端异氰酸酯基用内酰胺化合物、肟化合物等惯用的封端剂封端的封端异氰酸酯系固化剂;双酚A型二缩水甘油基醚等环氧系固化剂;甲氧基硅氧烷低聚物、乙氧基硅烷低聚物等烷氧基硅烷系固化剂;己二酸二酰肼、琥珀酸二酰肼等聚氮丙啶系固化剂;1,4-双(2-唑啉基-2)-苯、1,2,4-三(2-/>唑啉基-2)-苯等/>唑啉系固化剂等。
在一个方案中,原色粉体涂料组合物包含具有羟基的聚酯或丙烯酸树脂作为涂膜形成树脂(A),可包含用选自肟系、吡唑系和三唑系的封端剂的至少1种封端剂封端的封端异氰酸酯作为固化剂(C)。
在这种方案中,从消光效果的观点来看,上述具有羟基的聚酯或丙烯酸树脂的羟基值的平均值优选40mgKOH/g以上、更优选60mgKOH/g以上。
另外,作为上述封端异氰酸酯,更优选用选自甲基异丁基酮肟、甲基乙基酮肟、1,2-吡唑、3,5-二甲基吡唑、1H-1,2,4-三唑、1H-1,2,3-三唑、1H-1,2,4-三唑-3-硫醇和1H-1,2,3-三唑并[4,5-b]吡啶的至少1种封端剂封端的封端异氰酸酯。为了得到充分的消光效果,这样的封端异氰酸酯优选封端剂或脲二酮环的解离温度为160℃以下、更优选140℃以下。
原色粉体涂料组合物中的固化剂(C)的量根据涂膜形成树脂(A)和固化剂(C)的种类而不同,可适当设定。例如,相对于涂膜形成树脂(A)的总量100质量份,固化剂(C)可优选为1质量份以上且200质量份以下、更优选为5质量份以上且100质量份以下。
在一个方案中,在使用具有羟基的涂膜形成树脂(A)作为原色粉体涂料组合物的涂膜形成树脂(A)的情况下,优选使用上述封端异氰酸酯作为固化剂(C),相对于100质量份的具有羟基的涂膜形成树脂(A),该封端异氰酸酯的含量可优选为10质量份以上且80质量份以下、更优选为15质量份以上且60质量份以下。
另外,本公开中的固化剂(C)优选以涂膜形成树脂(A)中所含的酸基、羟基和环氧基的总计与固化剂(C)中所含的可与酸基、羟基和环氧基反应的基团(例如,酸基、羟基、氨基和异氰酸酯基)的总计的当量比(以下,也称为“反应性基团的当量比”)例如达到优选0.1以上且3以下、更优选0.8以上且1.2以下的量使用。
在一个方案中,原色粉体涂料组合物包含具有羟基的树脂和具有环氧基的树脂作为涂膜形成树脂(A),可包含含羧基化合物和封端异氰酸酯作为固化剂(C)。通过使用这样的原色粉体涂料组合物,可得到更高的消光效果,同时可防止起泡和透明。
这里,起泡是指在涂布粉体涂料组合物时产生的涂膜表面或内部的发泡所形成的涂膜异常。另外,透明是指被涂装物没有被涂膜充分遮蔽,从涂膜上也可透视看到被涂装物的表面。
在相同方案中,上述具有环氧基的树脂可以是具有环氧基的丙烯酸树脂和/或环氧树脂,从消光效果的观点来看,优选为具有环氧基的丙烯酸树脂。
另外,在相同方案中,作为封端异氰酸酯,可使用上述封端异氰酸酯的任一种,优选包含用ε-己内酰胺封端的封端异氰酸酯。在封端异氰酸酯的总量100质量%中,用ε-己内酰胺封端的封端异氰酸酯的含量可优选为20质量%以上、更优选为50质量%以上。通过上述含量处于上述范围,可抑制发泡。
相对于具有羟基的树脂、具有环氧基的树脂和含羧基化合物的总量100质量份,上述封端异氰酸酯的含量可优选为15质量份以上且60质量份以下、更优选为20质量份以上且60质量份以下。通过封端异氰酸酯的含量处于上述范围,消光效果良好,涂膜表面或内部的发泡可得到抑制。
而且,在相同方案中,原色粉体涂料组合物中所含的环氧基与羧基的摩尔比(环氧基/羧基)可优选为0.5以上且2.0以下、更优选为0.8以上且1.2以下。通过上述比处于上述范围,可使所得涂膜的消光性和耐水性良好。
在2种以上的原色粉体涂料组合物中,可包含的固化剂(C)的组成(种类、量和包含2种以上的固化剂(C)的情况下的其比率)各自可相同也可不同。
在相同方案中,涂膜形成树脂(A)与固化剂(C)的组合优选:涂膜形成树脂(A)包含具有羟基的聚酯树脂和/或具有羟基的丙烯酸树脂,且固化剂(C)包含用选自肟系、吡唑系和三唑系封端剂的至少1种封端剂封端的封端异氰酸酯的组合;或者,涂膜形成树脂(A)包含具有羟基的树脂和具有环氧基的树脂,且固化剂(C)包含含羧基化合物和封端异氰酸酯的组合。在上述2个组合中,涂膜形成树脂(A)中所含的羟基与封端异氰酸酯的摩尔比(羟基/封端异氰酸酯)可优选为0.5以上且2.0以下、更优选为0.8以上且1.2以下。通过上述比处于上述范围,所得涂膜的消光效果和涂膜物性良好。
(固化催化剂)
上述原色粉体涂料组合物可进一步包含固化催化剂。通过包含固化催化剂,容易调节凝胶化时间(直至涂膜固化为止的时间)。作为上述固化催化剂,可列举:锡系催化剂、咪唑化合物、咪唑啉化合物、咪唑化合物和/或咪唑啉化合物的金属复合物、叔膦化合物、季盐和季铵盐等。
作为上述锡系催化剂,可列举:二月桂酸二丁基锡、二硬脂酸二丁基锡、双(2-乙基己酸)锡、正丁基三(2-乙基己酸)锡、二正丁基双(2-乙基己酸)锡、二正丁基双(2,4-戊二酸)锡、二辛基二月桂基锡、四正丁基锡、四正辛基锡、二乙酸二丁基锡、四丁基二乙酰氧基二锡氧烷、乙酰丙酮锡、二丁基氧化锡、二甲基氧化锡等。
对上述咪唑化合物没有特别限定,例如可列举:2-乙基-4-甲基咪唑、1-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-异丙基咪唑等烷基咪唑类;1-(2-氨基甲酰基乙基)咪唑等氨基甲酰基烷基取代咪唑类;1-氰基乙基-2-甲基咪唑等氰基烷基取代咪唑类;2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑等芳族取代咪唑类;1-乙烯基-2-甲基咪唑等链烯基取代咪唑类;1-烯丙基-2-乙基-4-甲基咪唑等烯丙基取代咪唑类和聚咪唑等,优选列举:烷基咪唑类、芳族取代咪唑类。
对上述咪唑啉化合物没有特别限定,例如可列举:2-苯基咪唑、2-甲基咪唑啉、2-十一烷基咪唑啉、2-十七烷基咪唑啉等。
作为上述咪唑化合物和/或咪唑啉化合物的金属复合物,可示例:上述咪唑化合物或上述咪唑啉化合物通过金属盐复合的产物。对这种金属盐没有特别限定,例如可列举:由铜、镍、钴、钙、锌、锆、银、铬、锰、锡、铁、钛、锑、铝等金属和氯化物、溴化物、氟化物、硫酸盐、硝酸盐、乙酸盐、马来酸盐、硬脂酸盐、苯甲酸盐、甲基丙烯酸盐等盐类构成的物质等。
对上述叔膦化合物没有特别限定,例如可列举:三苯基膦、三甲苯基膦等。
对上述季盐没有特别限定,例如可列举:苄基三苯基氯化/>丁基三苯基溴化乙基三苯基碘化/>乙基三苯基溴化/>等。
对上述季铵盐没有特别限定,例如可列举:四乙基氯化铵、四乙基溴化铵、苄基三甲基溴化铵等。
在100质量份的各原色粉体涂料组合物中,上述固化催化剂例如可以是0.0001质量份以上且10质量份以下。通过固化催化剂含量为上述范围内,可将所得的粉体涂料组合物的凝胶化时间调节至所期望的范围。
(其他添加剂)
上述原色粉体涂料组合物可进一步包含其他添加剂。作为其他添加剂,可使用粉体涂料领域中通常使用的添加剂,例如可列举:热稳定剂、光稳定剂、易滑剂、润滑剂、增塑剂、抗静电剂、成核剂、丙烯酸酯聚合物等流展剂、各种催化剂或有机系锡化合物等交联促进剂、苯偶姻等防针孔剂、体质颜料、改质剂、表面调节剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、防起泡剂等。在包含这些添加剂的情况下,相对于100质量份的涂膜形成树脂(A),其量可分别为0.1质量份以上且5质量份。
通过包含上述体质颜料,原色粉体涂料组合物的比重调节可变得容易,另外,可提高所得涂膜的机械物性。作为体质颜料,可列举:滑石、二氧化硅、碳酸钙、硫酸钡等。
在原色粉体涂料组合物中,相对于涂膜形成树脂(A)的总量100质量份,体质颜料的含量可优选为0质量份以上且小于15质量份、更优选为0质量份以上且小于10质量份、进一步优选为0质量份以上且小于5质量份。
作为上述改质剂,可使用不同于涂膜形成树脂(A)的树脂,例如可列举:聚酯树脂、聚乙烯树脂、改性聚乙烯树脂、环氧树脂、乙烯-乙酸乙烯酯树脂、乙烯-丙烯酸乙酯树脂、乙烯-丙烯酸树脂、尼龙等。这些之中,也优选具有较低软化点的聚乙烯树脂或改性聚乙烯树脂、乙烯-丙烯酸树脂等热塑性树脂。相对于100质量份的涂膜形成树脂(A),改质剂的含量可优选为0.1质量份以上且50质量份以下。
上述表面改质剂可附着于粉体涂料的表面,可控制粉体涂料的流动性和带电性。作为上述表面改质剂,可列举:二氧化硅、铝氧化物(氧化铝)等无机微粒;丙烯酸树脂等有机颗粒。这种表面改质剂的粒径例如可以是1μm以上且50μm以下。在100质量份的各原色粉体涂料组合物中,表面改质剂的含量例如可以是0.01质量份以上且5质量份以下。需要说明的是,在本公开的制造方法中,表面改质剂不是必须的,即使在未添加表面改质剂的情况下,也可制造可实现显示平滑且均匀的色相的涂膜的粉体涂料组合物。
上述原色粉体涂料组合物的平均粒径(D50)可优选为1μm以上且40μm以下、更优选为1μm以上且25μm以下、进一步优选为5μm以上且23μm以下、更进一步优选5μm以上且20μm以下。通过原色粉体涂料组合物的平均粒径(D50)处于上述范围,容易得到显示更平滑且均匀的色相的涂膜。
在本公开中,只要没有特别提及,则平均粒径是指体积平均粒径(D50)。体积平均粒径(D50)例如可使用激光衍射/散射式粒径分布测定装置(日机装公司制造、Microtrac)等粒度测定装置进行测定。
(原色粉体涂料组合物的准备)
原色粉体涂料组合物可通过购入市售品来准备,也可通过制造来准备。上述原色粉体涂料组合物可通过已知的方法制造。例如可通过包括如下工序的制造方法来制造:将上述涂膜形成树脂(A)与根据需要而使用的着色颜料(B1)、固化剂(C)、固化催化剂和其他添加剂混合(混合工序);将所得的混合物熔融混炼(熔融混炼工序);将所得的熔融混炼物冷却(冷却工序);以及进行粉碎(粉碎工序),这种制造方法可进一步包括:将所得的粉碎物分级。
对上述涂膜形成树脂(A)与根据需要而使用的着色颜料(B1)、固化剂(C)、固化催化剂和其他添加剂的混合顺序没有特别限定。在一个方案中,可将涂膜形成树脂(A)和着色颜料(B1)与固化催化剂和其他添加剂混合,再与固化剂(C)混合,但并不限于此。
上述混合可使用超级混合机、螺条混合机(ribbon blender)、滚筒混合机、亨舍尔混合机等实施。上述混合优选在常温下进行,例如可在10~40℃、优选15~35℃的条件下实施。
上述熔融混炼可使用捏合机、挤出机等混炼机来实施。熔融混炼时的加热温度低于烧结固化温度,优选至少一部分原料熔融并可将整体混炼的温度、通常是80~140℃左右。在某个方案中,在80~120℃的温度下混炼。
需要说明的是,在本发明中进行熔融混炼的情况下,混炼温度高于后述的第二、第三、第四、第五造粒工序中的造粒温度,例如在比具有原色粉体涂料组合物中所含的涂膜形成树脂(A)的软化点中的最高软化点的涂膜形成树脂(A)的软化点高的温度下进行。
上述熔融混炼物例如可通过冷却辊、冷却输送带等冷却。所得的固化物的粉碎可经一个阶段进行,也可分为两个阶段以上进行。例如,可在进行粗粉碎后进行微粉碎。粉碎可使用锤磨机、喷射冲击磨机等粉碎装置进行。
通过上述分级,可去除巨大颗粒或微小颗粒,将粒径分布调窄。分级例如可使用空气分级机、振动筛、超声波筛等。可通过分级将所得颗粒的平均粒径调节至15~30μm。
(准备透明粉体涂料组合物的工序)
在制造方法1中,准备透明粉体涂料组合物。上述透明粉体涂料组合物只要其对所得的粉体涂料组合物的色调、彩度和光泽的影响得到抑制即可。上述透明粉体涂料组合物优选至少包含涂膜形成树脂,更优选包含涂膜形成树脂和体质颜料(B2)。这种透明粉体涂料组合物并不限于包含1种涂膜形成树脂和/或仅包含1种体质颜料(B2)。
作为用于上述透明粉体涂料组合物的涂膜形成树脂,可使用作为用于原色粉体涂料组合物的涂膜形成树脂(A)而说明的树脂的任一种。该涂膜形成树脂可仅使用1种,也可并用2种以上。
在用于上述透明粉体涂料组合物的涂膜形成树脂中,在该涂膜形成树脂的总量100质量份中,丙烯酸树脂的含量可优选为30质量份以上且100质量份以下。
在用于上述透明粉体涂料组合物的涂膜形成树脂中,在涂膜形成树脂的总量100质量份中,环氧树脂的含量可优选为30质量份以上且100质量份以下。
用于上述透明粉体涂料组合物的涂膜形成树脂可包含1种上述聚酯树脂,在另一个方案中,包含2种或更多的上述聚酯树脂。在该涂膜形成树脂包含2种以上的聚酯树脂的情况下,第1聚酯树脂与第2聚酯树脂的含量的质量比可以是3/7~7/3。
在用于上述透明粉体涂料组合物的涂膜形成树脂中,在涂膜形成树脂的总量100质量份中,聚酯树脂的含量可优选为30质量份以上且100质量份以下。
用于上述透明粉体涂料组合物的涂膜形成树脂的酸值可优选为10mgKOH/g以上且500mgKOH/g以下、更优选为20mgKOH/g以上且400mgKOH/g以下、进一步优选为25mgKOH/g以上且300mgKOH/g以下。在一个方案中,用于上述透明粉体涂料组合物的涂膜形成树脂的酸值可优选为300mgKOH/g以上。
用于上述透明粉体涂料组合物的涂膜形成树脂的羟基值可优选为5mgKOH/g以上且200mgKOH/g以下、更优选为10mgKOH/g以上且150mgKOH/g以下、进一步优选为15mgKOH/g以上且100mgKOH/g以下。在一个方案中,用于上述透明粉体涂料组合物的涂膜形成树脂的羟基值可优选为40mgKOH/g以上、更优选为60mgKOH/g以上。
用于上述透明粉体涂料组合物的涂膜形成树脂的环氧当量可优选为250g/mol以上且600g/mol以下、更优选为350g/mol以上且500g/mol以下。
通过用于透明粉体涂料组合物的涂膜形成树脂的酸值、羟基值或环氧当量处于上述范围,透明粉体涂料组合物的表面可适度带负电,与后述的阳离子性聚合物(D)的密合性可变得良好。
用于透明粉体涂料组合物的涂膜形成树脂的重均分子量可优选为5,000以上且500,000以下、更优选为5,000以上且100,000以下、进一步优选为10,000以上且50,000以下。在一个方案中,上述具有环氧基的树脂的重均分子量可优选为5,000以上且100,000以下、更优选为10,000以上且50,000以下。
用于透明粉体涂料组合物的涂膜形成树脂的软化点例如可以是80℃以上且130℃以下,优选为90℃以上且120℃以下。通过处于上述范围内而具有以下优点:在制造透明粉体涂料组合物时颜料分散性变得良好,并且所得的透明粉体涂料组合物的储存稳定性变得良好。
在100质量份的透明粉体涂料组合物中,透明粉体涂料组合物中所含的涂膜形成树脂的含量优选为40质量份以上且70质量份以下、更优选为45质量份以上且70质量份以下。通过透明粉体涂料组合物中的涂膜形成树脂的含量处于上述范围,对基材的密合性、耐水性等各种物性可良好。
(体质颜料(B2))
作为上述体质颜料(B2),通常可使用用于粉体涂料的粉体涂料。通过包含该体质颜料(B2),可容易地调节透明粉体涂料组合物的比重,另外,可提高所得涂膜的机械物性。
作为体质颜料(B2),可列举:滑石、粘土、碳酸钙、碳酸镁、硫酸钡、二氧化硅、硅酸、硅酸盐、氧化铝水合物、硫酸钙、石膏、云母、云母状氧化铁(MIO)、玻璃片、Suzolite·Mica、Kuralite·Mica等。
在透明粉体涂料组合物中,相对于涂膜形成树脂的总量100质量份,体质颜料(B2)的含量可优选为5质量份以上且90质量份以下、更优选为10质量份以上且80质量份以下、进一步优选为20质量份以上且70质量份以下。
上述透明粉体涂料组合物根据需要可包含固化剂。作为这种固化剂,可使用作为原色粉体涂料组合物中可包含的固化剂(C)而说明的固化剂的任一种。
在透明粉体涂料组合物中,固化剂的量根据涂膜形成树脂和固化剂的种类而不同,可适当设定。例如,相对于涂膜形成树脂的总量100质量份,固化剂可优选为1质量份以上且200质量份以下、更优选为5质量份以上且100质量份以下。
在一个方案中,在使用具有羟基的涂膜形成树脂作为透明粉体涂料组合物的涂膜形成树脂的情况下,优选使用上述封端异氰酸酯作为固化剂,相对于100质量份的具有羟基的涂膜形成树脂,该封端异氰酸酯的含量可优选为10质量份以上且80质量份以下、更优选为15质量份以上且60质量份以下。
另外,在透明粉体涂料组合物中,固化剂优选以涂膜形成树脂中所含的酸基、羟基和环氧基的总计与固化剂中所含的可与酸基、羟基和环氧基反应的基团(例如,酸基、羟基、氨基和异氰酸酯基)的总计的当量比(以下,也称作“反应性基团的当量比”)例如达到优选0.1以上且3以下、更优选0.8以上且1.2以下的量使用。
在一个方案中,透明粉体涂料组合物包含具有羟基的树脂和具有环氧基的树脂作为涂膜形成树脂,可包含含羧基化合物和封端异氰酸酯作为固化剂。通过使用这样的透明粉体涂料组合物,可得到更高的消光效果,同时可防止起泡和透明。
在相同方案中,上述具有环氧基的树脂可以是具有环氧基的丙烯酸树脂和/或环氧树脂,从消光效果的观点来看,优选为具有环氧基的丙烯酸树脂。
另外,在相同方案中,作为封端异氰酸酯,可使用上述封端异氰酸酯的任一种,优选包含用ε-己内酰胺封端的封端异氰酸酯。在封端异氰酸酯的总量100质量%中,用ε-己内酰胺封端的封端异氰酸酯的含量可优选为20质量%以上、更优选为50质量%以上。通过上述含量处于上述范围,可抑制发泡。
相对于具有羟基的树脂、具有环氧基的树脂和含羧基化合物的总量100质量份,上述封端异氰酸酯的含量可优选为15质量份以上且60质量份以下、更优选为20质量份以上且60质量份以下。通过封端异氰酸酯的含量处于上述范围,消光效果良好,可抑制涂膜表面或内部的发泡。
而且,在相同方案中,透明粉体涂料组合物中所含的环氧基与羧基的摩尔比(环氧基/羧基)可优选为0.5以上且2.0以下、更优选为0.8以上且1.2以下。通过上述比处于上述范围,所得涂膜的消光性和耐水性可变得良好。
在相同方案中,涂膜形成树脂与固化剂的组合优选为:涂膜形成树脂包含具有羟基的聚酯树脂和/或具有羟基的丙烯酸树脂、且固化剂包含用选自肟系、吡唑系和三唑系封端剂的至少1种封端剂封端的封端异氰酸酯的组合;或者,涂膜形成树脂包含具有羟基的树脂和具有环氧基的树脂、且固化剂包含含羧基化合物和封端异氰酸酯的组合。在上述2个组合中,涂膜形成树脂中所含的羟基与封端异氰酸酯的摩尔比(羟基/封端异氰酸酯)可优选为0.5以上且2.0以下、更优选为0.8以上且1.2以下。通过上述比处于上述范围,所得涂膜的消光效果和涂膜物性良好。
(固化催化剂)
上述透明粉体涂料组合物可进一步包含固化催化剂。作为这种固化催化剂,可使用作为原色粉体涂料组合物中可包含的固化催化剂而说明的固化催化剂的任一种。
在100质量份的透明粉体涂料组合物中,上述固化催化剂例如可以是0.0001质量份以上且10质量份以下。通过固化催化剂含量为上述范围内,可将所得的粉体涂料组合物的凝胶化时间调节至所期望的范围。
(其他添加剂)
上述透明粉体涂料组合物可进一步包含其他添加剂。作为其他添加剂,可使用粉体涂料领域中通常使用的添加剂,例如可列举:热稳定剂、光稳定剂、易滑剂、润滑剂、增塑剂、抗静电剂、结晶成核剂、丙烯酸酯聚合物等流展剂、各种催化剂或有机系锡化合物等交联促进剂、苯偶姻等防针孔剂、着色颜料、改质剂、表面调节剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、防起泡剂等。在包含这些添加剂的情况下,相对于100质量份的涂膜形成树脂,其量可分别为0.1质量份以上且5质量份。
在上述透明粉体涂料组合物中,相对于100质量份的涂膜形成树脂,该着色颜料的含量可优选为0质量份以上且小于3质量份、更优选为0质量份以上且小于0.1质量份、进一步优选为0质量份以上且小于0.05质量份。
上述透明粉体涂料组合物的平均粒径(D50)可优选为1μm以上且70μm以下、更优选为3μm以上且60μm以下、进一步优选为5μm以上且50μm以下、更进一步优选为10μm以上且40μm以下。通过透明粉体涂料组合物的平均粒径(D50)处于上述范围,容易得到显示更平滑且均匀的色相的涂膜。
(透明粉体涂料组合物的准备)
透明粉体涂料组合物可通过购入市售品来准备,也可通过制造来准备。上述透明粉体涂料组合物可通过已知方法制造。例如,可通过包括如下工序的制造方法来制造:将上述涂膜形成树脂和根据需要而使用的体质颜料(B2)、固化剂、固化催化剂和其他添加剂混合(混合工序);将所得的混合物熔融混炼(熔融混炼工序);将所得的熔融混炼物冷却(冷却工序);以及进行粉碎(粉碎工序),这种制造方法可进一步包括:将所得的粉碎物分级。
对上述涂膜形成树脂与根据需要而使用的体质颜料(B2)、固化剂、固化催化剂和其他添加剂的混合顺序没有特别限定。在一个方案中,可将涂膜形成树脂和体质颜料(B2)与固化催化剂和其他添加剂混合,再与固化剂混合,但并不限于此。
上述混合可使用超级混合机、螺条混合机、滚筒混合机、亨舍尔混合机等实施。上述混合优选在常温下进行,例如可在10~40℃、优选15~35℃的条件下实施。
上述熔融混炼可使用捏合机、挤出机等混炼机来实施。熔融混炼时的加热温度低于烧结固化温度,优选至少一部分原料熔融并可将整体混炼的温度、通常是80~140℃左右。在某个方案中,在80~120℃的温度下混炼。
需要说明的是,在本发明中进行熔融混炼的情况下,混炼温度高于后述的第二、第三造粒工序中的造粒温度,例如在比具有透明粉体涂料组合物所含的涂膜形成树脂的软化点中的最高软化点的涂膜形成树脂的软化点高的温度下进行。
上述熔融混炼物例如可通过冷却辊、冷却输送带等冷却。所得的固化物的粉碎可经一个阶段进行,也可分为两个阶段以上进行。例如,在进行粗粉碎后,可进行微粉碎。粉碎可使用锤磨机、喷射冲击磨机等粉碎装置进行。
通过上述分级,可去除巨大颗粒或微小颗粒,将粒径分布调窄。分级例如可使用空气分级机、振动筛、超声波筛等。通过分级,可将所得颗粒的平均粒径调节至3~60μm。
(第一造粒工序)
在制造方法1中,接下来混合透明粉体涂料组合物和阳离子性聚合物(D),得到预混物1。由此,上述透明粉体涂料组合物的表面可带正电。
(阳离子性聚合物(D))
在本公开中,上述阳离子性聚合物(D)是指包含胺盐基或季铵盐基的聚合物。
作为可用作上述阳离子性聚合物的化合物,可列举:聚酰胺多胺/环氧氯丙烷缩合物、胺类与环氧氯丙烷的缩合物、聚烯丙基胺盐酸盐、聚乙烯亚胺、聚脒、来自天然的阳离子性聚合物(甲壳质、壳聚糖、淀粉或纤维素的阳离子化物)、具有季铵盐基的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺等的聚合物、共聚物、二烯丙基二甲基氯化铵的聚合物、共聚物、聚(乙烯基苄基三甲基氯化铵)等。
上述阳离子性聚合物(D)的重均分子量可优选为100以上且10,000以下、更优选为200以上且6,000以下、进一步优选为300以上且6,000以下。通过上述阳离子性聚合物(D)的数平均分子量处于上述范围,阳离子性聚合物(D)与上述透明粉体涂料组合物可更均匀地混合,使所得涂膜的色相更均匀,可进一步抑制花斑图案的产生。
上述阳离子性聚合物(D)的胺值超过0mgKOH/g,可优选为1mgKOH/g以上且900mgKOH/g以下、更优选为20mgKOH/g以上且700mgKOH/g以下。通过上述阳离子性聚合物(D)的胺值处于上述范围,阳离子性聚合物(D)与上述透明粉体涂料组合物可更均匀地混合,使所得涂膜的色相更均匀,可进一步抑制花斑图案的产生。
在本公开中,胺值可依据JIS K 7237来测定。
上述阳离子性聚合物(D)优选在室温(20~25℃、特别是20℃)下为固体状态。通过上述阳离子性聚合物(D)在室温(20~25℃、特别是20℃)下为固态,在保管所得的预混物1和调色粉体涂料组合物时可抑制粘连。上述阳离子性聚合物(D)的软化点可优选为30℃以上、更优选为30℃以上且250℃以下、进一步优选为50℃以上且180℃以下、进一步优选为80℃以上且160℃以下。通过上述阳离子性聚合物(D)的软化点处于上述范围,可更均匀地混合阳离子性聚合物(D)和透明粉体涂料组合物,使所得涂膜的色相更均匀,可进一步抑制花斑图案的产生。另外,还具有可进一步提高所得涂膜的平滑性的优点。
在制造方法1中,相对于透明粉体涂料组合物的总计100质量份,上述阳离子性聚合物(D)的含量可优选为0.01质量份以上且10质量份以下、更优选为0.02质量份以上且8质量份以下、进一步优选为0.03质量份以上且6质量份以下。通过阳离子性聚合物(D)的量处于上述范围,可使透明粉体涂料组合物的颗粒表面的电荷适度地为正,使所得涂膜的色相更均匀,可进一步抑制花斑图案的产生。
在制造方法1中,对上述透明粉体涂料组合物与上述阳离子性聚合物(D)的混合没有特别限定,可通过干式或湿式来实施。
在一个方案中,在以干式实施上述混合的情况下,在制造方法1中,可边混合透明粉体涂料组合物边添加固体的阳离子性聚合物(D)。
在另一个方案中,在以湿式实施上述混合的情况下,可事先将阳离子性聚合物(D)溶解于溶剂,制成阳离子性聚合物溶液。接着,在制造方法1中,可边混合上述透明粉体涂料组合物边添加阳离子性聚合物溶液。在这种方案中,在制造方法1中,优选在混合透明粉体涂料组合物和阳离子性聚合物溶液之后去除溶剂。因此,为了去除溶剂,上述混合可持续至上述溶剂蒸发、整体成为粉体。另外,在制造方法1中,可对上述透明粉体涂料组合物与阳离子性聚合物溶液的混合物进行减压处理(优选真空吸引)以去除溶剂。对用于调制上述阳离子性聚合物溶液的溶剂没有特别限定,可列举:甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇等醇溶剂;水;水与醇溶剂的混合物等。
上述混合可使用超级混合机、螺条混合机、滚筒混合机、亨舍尔混合机等混合机来实施。在使用旋转式混合机的情况下,转速可设为3~2,000rpm。
上述混合工序优选在温度为-5~50℃的范围内进行。通过处于上述范围内,可与原色粉体涂料组合物均匀地混合,在所得涂膜中可进一步抑制花斑图案。上述混合工序中的混合时间例如可优选为10分钟以上且2小时以下、更优选为30分钟以上且1小时以下。
(第二造粒工序)
在制造方法1中,在第二造粒工序中将上述预混物1与上述2种以上的各原色粉体涂料组合物混合,得到2种以上的预混物2。
在上述预混物1中,认为在透明粉体涂料组合物的颗粒表面附着有上述阳离子性聚合物的至少一部分。认为通过将这种预混物1与上述2种以上的各原色粉体涂料组合物混合,透明粉体涂料组合物与原色粉体涂料组合物可按颗粒单位结合,可得到电中性的预混物2。
预混物1与各原色粉体涂料组合物的质量比例如可优选为1/50~50/10、更优选为1/20~20/10、进一步优选为1/10~15/10。通过上述质量比处于上述范围,可将预混物1与各原色粉体涂料组合物更均匀地混合,在所得涂膜中可进一步抑制花斑图案的产生。
对预混物1与各原色粉体涂料组合物的混合方法没有特别限定。例如可利用亨舍尔混合机、螺条混合机、滚筒混合机、超级混合机等干式混合机。在使用旋转式混合机的情况下,转速可设为3~2,000rpm。第一造粒工序的混合时的转速与第二造粒工序的混合时的转速之比(第一造粒工序的转速/第二造粒工序的转速)可优选为0.1以上且10以下、更优选为0.2以上且5以下。存在以下倾向:该比越大,则色相的均匀性变得越好;该比越小,则所得涂膜的平滑性变得越好。
预混物1与各原色粉体涂料组合物的混合优选在常温下进行。上述混合温度可优选为10℃以上40℃以下、更优选为15℃以上35℃以下。另外,对混合时间没有特别限定,例如为1分钟~30分钟。根据使用的透明粉体涂料组合物、阳离子性聚合物(D)和原色粉体涂料组合物的种类等,可适当设定混合条件进行混合,使原色粉体涂料组合物更均匀地分散,从而调制预混物2。
(第三造粒工序)
在制造方法1中,在第三造粒工序中混合2种以上的预混物2,得到调色粉体涂料组合物。上述预混物2可以是带正电的透明粉体涂料组合物与原色粉体涂料组合物以颗粒单位进行结合的预混物。认为通过进一步混合这种预混物2的2种以上,可抑制由着色颜料的差异等引起的分布偏差,得到具有均匀的色相、彩度和光泽的调色粉体涂料组合物。
这里,第三造粒工序中得到的调色粉体涂料组合物的颗粒通过强烈地搅拌,可破碎成一次颗粒的状态。
更详细而言,例如若以搅拌叶片的圆周速度10m/秒以上的速度搅拌调色粉体涂料组合物1分钟左右,则上述调色粉体涂料组合物的颗粒中的大部分可恢复至具有与造粒前测定的透明粉体涂料组合物原色粉体涂料组合物的平均粒径同等的平均粒径的一次颗粒的状态。这样,在本公开中,造粒是指通过给予一定的某种冲击可破碎成一次颗粒的状态的颗粒的调制。其结果,在所得涂膜中,可实现表面的平滑化,可有助于花斑感的最小化,除了具有可减少或防止表面不均、分色等问题的效果,还可具有可重现美妆性、所要求的均匀色相、均匀彩度和均匀亮度的高的色彩重现性。
1的预混物2与其他预混物2的质量比例如可优选为1/10~50/10、更优选为2/10~20/10、进一步优选为5/10~15/10。通过上述质量比处于上述范围,可更均匀地混合1的预混物2和其他预混物2,可进一步抑制所得涂膜中的花斑图案的产生。
对2种以上的预混物2的混合方法没有特别限定。例如可利用亨舍尔混合机、螺条混合机、滚筒混合机、超级混合机等干式混合机。在使用旋转式混合机的情况下,转速可设为3~2,000rpm。
2种以上的预混物2的混合优选在常温下进行。上述混合温度可优选为10℃以上且40℃以下、更优选为15℃以上且35℃以下。另外,对混合时间没有特别限定,例如为1分钟~30分钟。根据使用的预混物2的种类等适当设定混合条件进行混合,使2种以上的原色粉体涂料组合物均匀地分散,从而调制调色粉体涂料组合物。
通过本公开的制造方法得到的调色粉体涂料组合物无需进一步分级,但根据需要可进一步分级。
以上对第一造粒工序、第二造粒工序和第三造粒工序进行了说明,这些工序可重复多次。例如,可使用调色粉体涂料组合物作为原色粉体涂料组合物。具体而言,可将第n-1个调色粉体涂料组合物(其中,n表示2以上的整数)和阳离子性聚合物(D)混合,得到第n个预混物2,再将选自第1个~第n个预混物2的2种以上混合,得到第n个调色粉体涂料组合物。
调色粉体涂料组合物中的颜料质量浓度可优选为10质量%以上且50质量%以下、更优选为20质量%以上且40质量%以下。
调色粉体涂料组合物的平均粒径(D50)可优选为10μm以上且50μm以下、更优选为12μm以上且40μm以下、进一步优选为15μm以上且30μm以下。
另外,调色粉体涂料组合物的平均粒径(D50)与原色粉体涂料组合物整体的平均粒径(D50)之比(调色粉体涂料组合物的平均粒径/原色粉体涂料组合物的平均粒径)可优选为1以上且2以下、更优选为1以上且1.5以下、进一步优选为1以上且1.2以下。
根据本公开的制造方法,在所得的调色粉体涂料组合物中,2种以上的原色粉体涂料组合物经由透明粉体涂料组合物和存在于其表面的阳离子性聚合物(D)聚集。因此,在测定平均粒径时,认为可将调色粉体涂料组合物破碎,其粒径范围成为与原色粉体涂料组合物同等的范围。其结果,可提高涂膜形成的产率。而且,认为可使涂覆性均匀,可在很大程度上抑制或防止分色、颜色不均、光泽不均等的发生。
(第四造粒工序)
在制造方法2中,在准备原色粉体涂料组合物的工序之后,将2种以上的原色粉体涂料组合物中的一部分与阳离子性聚合物(D)混合,得到预混物。由此,上述原色粉体涂料组合物的一部分(第1原色粉体涂料组合物)的表面可带正电。
上述2种以上的原色粉体涂料组合物中的一部分是指上述2种以上的原色粉体涂料组合物中作为混合对象的2个以上的部分中的一部分,可以是1种原色粉体涂料组合物的一部分或全部,也可包含2种以上的原色粉体涂料组合物。在优选方案中,上述2种以上的原色粉体涂料组合物中的一部分可以是1种原色粉体涂料组合物的一部分或全部。
作为第四造粒工序中的阳离子性聚合物(D),可使用与上述第一造粒工序中说明的阳离子性聚合物(D)同样的化合物。需要说明的是,在制造方法2中,在混合第1原色粉体涂料组合物和阳离子性聚合物(D)时,通常第1原色粉体涂料组合物的色调或彩度没有变化。
上述阳离子性聚合物(D)的重均分子量可优选为100以上10,000以下、更优选为200以上6,000以下、进一步优选为300以上6,000以下。通过上述阳离子性聚合物(D)的数均分子量处于上述范围,阳离子性聚合物(D)与上述透明粉体涂料组合物可更均匀地混合,使所得涂膜的色相更均匀,可进一步抑制花斑图案的产生。
上述阳离子性聚合物(D)的胺值可超过0mgKOH/g,优选为1mgKOH/g以上且900mgKOH/g以下、更优选为20mgKOH/g以上且700mgKOH/g以下。通过上述阳离子性聚合物(D)的胺值处于上述范围,阳离子性聚合物(D)与上述透明粉体涂料组合物可更均匀地混合,使所得涂膜的色相更均匀,可进一步抑制花斑图案的产生。
在制造方法2中,相对于用于调制调色粉体涂料组合物的原色粉体涂料组合物(第1原色粉体涂料组合物和第2原色粉体涂料组合物)的总计100质量份,上述阳离子性聚合物(D)的含量可优选为0.01质量份以上且2质量份以下、更优选为0.02质量份以上且1质量份以下、进一步优选为0.03质量份以上且0.5质量份以下。通过阳离子性聚合物(D)的量处于上述范围,可使第1原色粉体涂料组合物的颗粒表面的电荷适度为正,使所得涂膜的色相更均匀,可进一步抑制花斑图案的产生。
在制造方法2中,对上述第1原色粉体涂料组合物与上述阳离子性聚合物(D)的混合没有特别限定,可通过干式或湿式来实施。
在一个方案中,在以干式实施上述混合的情况下,在一个方案中,在制造方法2中,可边混合第1原色粉体涂料组合物边添加固体的阳离子性聚合物(D)。
在另一个方案中,在以湿式实施上述混合的情况下,可事先将阳离子性聚合物(D)溶解于溶剂,制成阳离子性聚合物溶液。然后,在制造方法2中,可边混合上述第1原色粉体涂料组合物边添加阳离子性聚合物溶液。在这种方案中,在制造方法2中,优选在混合第1原色粉体涂料组合物和阳离子性聚合物溶液后去除溶剂。因此,为了去除溶剂,上述混合可持续至上述溶剂蒸发、且整体成为粉体。在制造方法2中,可对上述第1原色粉体涂料组合物与阳离子性聚合物溶液的混合物进行减压处理(优选真空吸引)以去除溶剂。对用于调制上述阳离子性聚合物溶液的溶剂没有特别限定,可列举:甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇等醇溶剂;水;水与醇溶剂的混合物等。
第四造粒工序中的混合方法和混合条件可与第二造粒工序中的混合方法和混合条件相同。
(第五造粒工序)
在制造方法2中,在第五造粒工序中,混合上述预混物和上述2种以上的原色粉体涂料组合物的剩余部分,得到粉体涂料组合物。
认为在上述预混物中所含的第1原色粉体涂料组合物的颗粒表面附着有上述阳离子性聚合物,通过混合这种预混物与上述2种以上的原色粉体涂料组合物的剩余部分(第2原色粉体涂料组合物),第1原色粉体涂料组合物和第2原色粉体涂料组合物按颗粒单元结合,在调色的同时被造粒,可得到已调色的粉体涂料组合物。
这里,第五造粒工序中得到的调色粉体涂料组合物的颗粒通过强烈地搅拌,可破碎成一次颗粒的状态。
更详细而言,例如若以搅拌叶片的圆周速度10m/秒以上的速度搅拌调色粉体涂料组合物1分钟左右,则上述调色粉体涂料组合物的颗粒的大部分可恢复至具有与造粒前测定的原色粉体涂料组合物的平均粒径同等的平均粒径的一次颗粒的状态。这样,在本公开中,造粒是指通过给予一定的某种冲击可破碎成一次颗粒的状态的颗粒的调制。其结果,在所得涂膜中,可实现表面的平滑化,可有助于花斑感的最小化,除了具有可减少或防止表面不均、分色等问题的效果,还可具有可重现美妆性、所要求的均匀色相、均匀彩度和均匀亮度的高的色彩重现性。
上述第1原色粉体涂料组合物与上述第2原色粉体涂料组合物的质量比例如可优选为1/10~50/10、更优选为2/10~20/10、进一步优选为5/10~15/10。通过上述质量比处于上述范围,可更均匀地混合第1原色粉体涂料组合物和第2原色粉体涂料组合物,可进一步抑制所得涂膜中的花斑图案的产生。
对预混物与第2原色粉体涂料组合物的混合方法没有特别限定。例如可利用亨舍尔混合机、螺条混合机、滚筒混合机、超级混合机等干式混合机。在使用旋转式混合机的情况下,转速可设为3~2,000rpm。第四造粒工序的混合时的转速与第五造粒工序的混合时的转速之比(第四造粒工序的转速/第五造粒工序的转速)可优选为0.1以上且10以下、更优选为0.2以上且5以下。具有以下倾向:该比越大,则色调的均匀性变得越好;该比越小,则所得涂膜的平滑性变得越好。
混合预混物和第2原色粉体涂料组合物时的混合温度优选在常温下进行。上述混合温度可优选为10℃以上且40℃以下、更优选为15℃以上且35℃以下。另外,对混合时间没有特别限定,例如为1分钟~30分钟。根据使用的原色粉体涂料组合物的种类等,可适当设定混合条件进行混合,使2种以上的原色粉体涂料组合物均匀地分散,从而调制调色粉体涂料组合物。
通过本公开的制造方法得到的调色粉体涂料组合物无需进一步分级,但根据需要可进一步分级。
以上对第四造粒工序和第五造粒工序进行了说明,这些工序可重复多次。即,可使用调色粉体涂料组合物作为第1或第2原色粉体涂料组合物。在一个方案中,可混合第1调色粉体涂料组合物和阳离子性聚合物,得到预混物,混合这种预混物和原色粉体涂料组合物,得到第2调色粉体涂料组合物。另外,可混合原色粉体涂料组合物和阳离子性聚合物而得到预混物,混合这种预混物和第1调色粉体涂料组合物,得到第2调色粉体涂料组合物。可再混合第1调色粉体涂料组合物和阳离子性聚合物而得到预混物,混合这种预混物和第2调色粉体涂料组合物,得到第3调色粉体涂料组合物。
<涂膜形成方法>
本公开还包含涂膜形成方法,该方法包括:将通过上述制造方法得到的调色粉体涂料组合物涂布于被涂物。
对上述被涂物没有特别限定,具体而言,可列举:铁板、铜板、铝板、陶瓷板等和对它们进行表面处理后的板等。可进一步列举:将它们加工成复杂形状而得的构件等。另外,作为被涂物的具体方案,可列举:铜制家具、电子部件、OA设备、家电产品、建筑材料、汽车部件等。
另外,可使用表面处理后的被涂物。在被涂装物上形成涂膜可以是由通过本发明的调色方法得到的调色粉体涂料组合物构成的1层,也可在底涂涂膜上涂布调色粉体涂料组合物作为上涂涂料。作为形成底涂涂膜的底涂涂料,可使用电沉积涂料或底漆等已知的涂料。
对调色粉体涂料组合物的涂装方法没有特别限定,例如可采用喷雾涂装法、静电粉体涂装法、流动浸渍法等本领域技术人员所熟知的方法。从涂覆效率的角度考虑,优选静电粉体涂装法。
关于涂布调色粉体涂料组合物时的涂装膜厚(涂膜的干燥膜厚),从防止涂膜的花斑感和透明、以及防止涂膜表面或内部的泡的产生的观点来看,可优选为20μm以上且100μm以下、更优选为40μm以上且70μm以下。
涂布调色粉体涂料组合物后的烧结的温度和时间根据使用的固化剂(C)的种类或量而不同,但从防止涂膜表面或内部的泡的产生的观点来看,温度优选为120~140℃、更优选为140~220℃、例如为150~200℃,在某个方案中是175~195℃。另外,烧结时间可根据烧结温度而适当设定。
<粉体涂料组合物的调色方法>
本公开的技术范围还包括调色方法,其是粉体涂料组合物的调色方法(以下,也称为“第1调色方法”),包括以下工序:
准备透明粉体涂料组合物和2种以上的原色粉体涂料组合物的工序;
混合上述透明粉体涂料组合物和阳离子性聚合物(D)以得到预混物1的工序;
将上述预混物与上述2种以上的各原色粉体涂料组合物混合以得到2种以上的预混物2的工序;以及
混合上述2种以上的预混物2以将粉体涂料组合物调色的工序。
上述各工序可使用作为上述粉体涂料组合物的制造方法而说明的原料和方法,在上述说明的条件下实施。根据这种调色方法,2种以上的原色粉体涂料组合物可均匀地混合,可得到可实现显示平滑且均匀的色相的涂膜的调色粉体涂料组合物。
本公开的技术范围还包含调色方法,其是粉体涂料组合物的调色方法(以下,也称为“第2调色方法”),包括以下工序:
制造分别具有不同的色相和/或色调的2种以上的原色粉体涂料组合物的工序;
将上述2种以上的原色粉体涂料组合物中的至少一部分与阳离子性聚合物混合以得到预混物的工序;
混合上述预混物和上述2种以上的原色粉体涂料组合物的剩余部分以将粉体涂料组合物调色的工序。
上述各工序可使用作为上述粉体涂料组合物的制造方法而说明的原料和方法,在上述说明的条件下实施。根据这种调色方法,2种以上的原色粉体涂料组合物可均匀地混合,得到可实现显示平滑且均匀的色相的涂膜的调色粉体涂料组合物。
由通过本发明得到的调色粉体涂料组合物形成的涂膜显示平滑且均匀的色相。另外,根据本发明的制造方法,在所得涂膜中2种以上的不同的颜料均匀地分散,因此带来美妆性的提高和花斑感的最小化。而且,带电控制技术也优异,因此可抑制或减少表面不均,也可有助于消除分色。另外,还可控制光泽,因此可使原色数最小化。
实施例
通过以下的实施例,更具体地说明本发明,但本发明并不限定于这些。
(制造例1-1)原色粉体涂料组合物1的制造例
使用超级混合机(川田公司制造)将120.0质量份作为涂膜形成树脂(A)的(A-1)、20.0质量份作为固化剂(C)的(C-1)、80.0质量份作为着色颜料(B1)的(B1-1)、0.6质量份作为表面调节剂的KF-54、1.6质量份作为防起泡剂的苯偶姻和0.6质量份作为固化催化剂的二月桂酸二丁基锡在温度20℃下混合3分钟。通过该工序调制了混合物。
接着,使用Buss Kneader(BUSS公司制造),在温度100℃、转速100rpm下混炼了上述混合物。之后,用装置附带的冷却辊进行轧制、冷却,用粉碎机Pulverizer ACM10A(Hosokawa Micron公司制造)进行粉碎、分级,得到了平均粒径(D50)为20μm的粉体。
用亨舍尔混合机均匀地混合所得的150.0质量份粉体和0.5质量份作为流动性调节剂的AEROSIL R972(日本AEROSIL公司制造),调制了原色粉体涂料组合物1(平均粒径(D50):20μm)。
需要说明的是,在平均粒径(D50)的测定中使用了粒度分析仪Microtrac HRA型号9320-X100(日机装公司制造)。
(制造例1-2~1-15)
除了如表1A和表1B所示变更涂膜形成树脂(A)、着色颜料(B1)和固化剂(C)以外,与制造例1-1同样地操作,调制了原色粉体涂料组合物2~15。各制造例中的原料组成和所得的原色粉体涂料组合物的平均粒径(D50)见表1A和表1B。在表1A和表1B中,“反应性基团的当量比”是指涂膜形成树脂(A)中所含的酸基、羟基和环氧基的总计与固化剂(C)中所含的可与酸基、羟基和环氧基反应的基团(例如,酸基、羟基、氨基和异氰酸酯基)的总计的当量比。
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(制造例1-16)
使用超级混合机(川田公司制造)将120质量份作为涂膜形成树脂(A)的(A-1)、20质量份作为固化剂的(C-1)、80质量份作为着色剂(B)的(B-1)、0.6质量份作为表面调节剂的KF-54、1.6质量份作为防起泡剂的苯偶姻和0.6质量份作为固化催化剂的二月桂酸二丁基锡在温度20℃下混合3分钟。通过该工序,调制了混合物。
接着,使用Buss Kneader(BUSS公司制造),在温度100℃、转速100rpm下混炼了上述混合物。之后,用装置附带的冷却辊进行轧制、冷却,用粉碎机Pulverizer ACM10A(Hosokawa Micron公司制造)进行粉碎、分级,得到了平均粒径(D50)为19μm的粉体。
用亨舍尔混合机均匀地混合150质量份所得的粉体和0.45质量份作为流动性调节剂的AEROSIL R972(日本AEROSIL公司制造),调制了原色粉体涂料组合物16。所得的原色粉体涂料组合物的平均粒径(D50)为19μm。
需要说明的是,在平均粒径(D50)的测定中,使用了粒度分析仪Microtrac HRA型号9320-X100(日机装公司制造)。
(制造例1-17~28)
除了如表1C所示变更涂膜形成树脂(A)、着色剂(B)、固化剂(C)和其他添加剂以外,与制造例1-16同样地操作,调制了原色粉体涂料组合物17~29。各制造例中的原料组成和所得的原色粉体涂料组合物的平均粒径(D50)见表1C和表1D。在表1C和表1D中,“反应性基团的当量比”是指涂膜形成树脂(A)中所含的酸基、羟基和环氧基的总计与固化剂(C)中所含的可与酸基、羟基和环氧基反应的基团(例如,酸基、羟基、氨基和异氰酸酯基)的总计的当量比。
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(制造例2-1)透明粉体涂料组合物1的制造例
使用超级混合机(川田公司制造)将120.0质量份作为涂膜形成树脂(A)的(A-1)、20.0质量份作为固化剂(C)的(C-1)、80.0质量份作为体质颜料(B2)的(B2-1)、0.6质量份作为表面调节剂的KF-54、1.6质量份作为防起泡剂的苯偶姻和0.6质量份作为固化催化剂的二月桂酸二丁基锡在温度20℃下混合3分钟。通过该工序,调制了混合物。
接着,使用Buss Kneader(BUSS公司制造),在温度100℃、转速100rpm下混炼了上述混合物。之后,用装置附带的冷却辊进行轧制、冷却,用粉碎机Pulverizer ACM10A(Hosokawa Micron公司制造)进行粉碎、分级,调制了透明粉体涂料组合物1(平均粒径(D50):20μm)。
(制造例2-2~2-7)
除了如表2所示变更涂膜形成树脂(A)、体质颜料(B2)和固化剂(C)以外,与制造例2-1同样地操作,调制了透明粉体涂料组合物2~7。各制造例中的原料组成和所得的透明粉体涂料组合物的平均粒径(D50)见表2。在表2中,“反应性基团的当量比”是指涂膜形成树脂(A)中所含的酸基、羟基和环氧基的总计与固化剂(C)中所含的可与酸基、羟基和环氧基反应的基团(例如,酸基、羟基、氨基和异氰酸酯基)的总计的当量比。
(粉体涂料组合物1的制造例)
(实施例1)
<第一造粒工序>
(制造例3-1)第一造粒物1的制造例
首先,将2.0质量份作为阳离子性聚合物(D)的硬脂基三甲基氯化铵(D-1)与98.0质量份水混合,搅拌至目视透明,制作了阳离子性聚合物水溶液。
接下来,将100质量份上述透明粉体涂料组合物1装入混合搅拌机5XDMV-Qr(品川工业所公司制造)中,在20rpm下混合,同时用5分钟喷雾25.0质量份(以(D-1)的固体成分计为0.5质量份)上述阳离子性聚合物水溶液1进行添加。之后,在相同条件下继续混合60分钟,得到了第一造粒物1(预混物1)。
<第二造粒工序>
(制造例41-1)第二造粒物1-1的制造例
边在相同条件下搅拌10.0质量份上述第一造粒物1边添加90.0质量份上述原色粉体涂料组合物1,混合5分钟,得到了第二造粒物1-1(预混物21-1)。
(制造例42-1)第二造粒物2的制造例
除了将上述原色粉体涂料组合物1变更为原色粉体涂料组合物2以外,与上述第二造粒工序1同样地操作,得到了第二造粒物2-1(预混物22-1)。
<第三造粒工序>
(制造例5-1)粉体涂料组合物1的制造例
将上述得到的100.0质量份第二造粒物1和100.0质量份第二造粒物2在与上述相同的条件下搅拌、混合5分钟,得到了粉体涂料组合物1(调色粉体涂料组合物1)。需要说明的是,上述的一系列制造均在20℃(室温)下进行。
(涂膜的形成)
作为被涂物,使用0.8×70×150mm的JIS G 3141(SPCC~SD)冷轧铜板,将施行了磷酸锌处理的铜板进行溶剂脱脂后使用。对于该被涂物,使用粉体涂料用静电涂装机OPTI手动喷枪(Graco公司制造),在输出量120g/分钟、设定电压100kV、设定电流70μA、去除自由离子、喷枪距离15cm的条件下涂装上述调制的粉体涂料组合物1,使膜厚为50~60μm,在180℃下进行20分钟的烧结后供于试验。
(实施例2~23、比较例1)
(制造例3-2~3-16)
除了如表3所示变更阳离子性聚合物、原色粉体涂料组合物和造粒条件以外,与实施例1(制造例3-1)同样地操作,调制了第一造粒物2~16。
(制造例41-2~41-19和制造例42-2~42-19)
除了如表4所示变更第一造粒物、原色粉体涂料组合物和造粒条件以外,与实施例1(制造例41-1和42-1)同样地操作,调制了第二造粒物1-2~1-19和第二造粒物2-2~2-19。需要说明的是,在制造例41-19和42-19中,使用透明粉体涂料组合物1来代替第一造粒物。
(制造例5-2~5-23)
除了如表5所示变更第二造粒物1-1、第二造粒物2-1和制造条件以外,与实施例1(制造例5-1)同样地操作,调制了粉体涂料组合物2~23。
除了如表5A和表5B所示变更粉体涂料组合物以外,与实施例1同样地操作,调制了供于试验的涂膜。
需要说明的是,表1A~5所示的掺混量为各自的固体成分量。
(比较例2)
首先,混合2.0质量份其他聚合物(d-1)和98.0质量份甲醇,搅拌至目视透明,制备了聚合物溶液1。
接下来,将100.0质量份上述透明粉体涂料组合物1装入混合搅拌机5XDMV-Qr(品川工业所公司制造)中,边在20rpm下混合边用5分钟喷雾300.0质量份(以(d-1)的固体成分计为6.0质量份)上述聚合物溶液1进行添加。之后,在相同条件下继续混合60分钟,得到了第一造粒物13。
边在相同条件下搅拌10.0质量份上述第一造粒物13边添加90.0质量份上述原色粉体涂料组合物13,混合5分钟,得到了第二造粒物1-15。
另外,除了将上述原色粉体涂料组合物13变更为原色粉体涂料组合物14以外,与上述第二造粒工序1同样地操作,得到了第二造粒物2-15。
再将上述得到的100.0质量份第二造粒物1-15和100.0质量份第二造粒物2-15在与上述相同的条件下搅拌、混合5分钟,得到了粉体涂料组合物25。需要说明的是,上述的一系列制造均在20℃(室温)下进行。
之后,与实施例1同样地操作,得到了供于试验的涂膜。
(比较例3)
首先,混合40.0质量份其他聚合物(d-2)和60.0质量份水,搅拌至目视透明,调制了聚合物溶液2。
接下来,将100.0质量份上述透明粉体涂料组合物1装入混合搅拌机5XDMV-Qr(品川工业所公司制造)中,边在20rpm下混合边用5分钟喷雾300.0质量份(以(d-2)的固体成分计为6.0质量份)上述聚合物溶液2进行添加。之后,在相同条件下继续混合60分钟,得到了第一造粒物14。
边在相同条件下搅拌10.0质量份上述第一造粒物14边添加90.0质量份上述原色粉体涂料组合物14,混合5分钟,得到了第二造粒物1-16。
另外,除了将上述原色粉体涂料组合物14变更为原色粉体涂料组合物15以外,与上述第二造粒工序1同样地操作,得到了第二造粒物2-16。
再将上述得到的100.0质量份第二造粒物1-16和100.0质量份第二造粒物2-16在与上述相同的条件下搅拌、混合5分钟,得到了粉体涂料组合物26。需要说明的是,上述的一系列制造均在20℃(室温)下进行。
之后,与实施例1同样地操作,得到了供于试验的涂膜。
(比较例4)
首先,混合5.0质量份其他聚合物(d-3)和95.0质量份水,搅拌至目视均匀,调制了聚合物分散液3。
接下来,将100.0质量份上述透明粉体涂料组合物1装入混合搅拌机5XDMV-Qr(品川工业所公司制造)中,边在20rpm下混合边用5分钟喷雾300.0质量份(以(d-3)的固体成分计为6.0质量份)上述聚合物分散液3进行添加。之后,在相同条件下继续混合60分钟,得到了第一造粒物15。
边在相同条件下搅拌10.0质量份上述第一造粒物15边添加90.0质量份上述原色粉体涂料组合物13,混合5分钟,得到了第二造粒物1-17。
另外,除了将上述原色粉体涂料组合物13变更为原色粉体涂料组合物15以外,与上述第二造粒工序1同样地操作,得到了第二造粒物2-17。
再将上述得到的100.0质量份第二造粒物1-17和100.0质量份第二造粒物2-17在与上述相同的条件下搅拌、混合5分钟,得到了粉体涂料组合物27。需要说明的是,上述的一系列制造均在20℃(室温)下进行。
之后,与实施例1同样地操作,得到了供于试验的涂膜。
(比较例5)
首先,混合3.0质量份其他聚合物(d-4)和97.0质量份水,搅拌至目视均匀,调制了聚合物分散液4。
接下来,将100.0质量份上述透明粉体涂料组合物6装入混合搅拌机5XDMV-Qr(品川工业所公司制造)中,边在20rpm下混合边用5分钟喷雾300.0质量份(以(d-4)的固体成分计为6.0质量份)上述聚合物分散液4进行添加。之后,在相同条件下继续混合60分钟,得到了第一造粒物16。
边在相同条件下搅拌10.0质量份上述第一造粒物16边添加90.0质量份上述原色粉体涂料组合物3,混合5分钟,得到了第二造粒物1-18。
另外,除了将上述原色粉体涂料组合物3变更为原色粉体涂料组合物4以外,与上述第二造粒工序1同样地操作,得到了第二造粒物2-18。
再将上述得到的100.0质量份第二造粒物1-18和100.0质量份第二造粒物2-18在与上述相同的条件下搅拌、混合5分钟,得到了粉体涂料组合物28。需要说明的是,上述的一系列制造均在20℃(室温)下进行。
之后,与实施例1同样地操作,得到了供于试验的涂膜。
(实施例24)
<第1造粒工序>
(实施例)
首先,将1.0质量份作为阳离子性聚合物(D-1)的硬脂基三甲基氯化铵与100质量份水混合,搅拌至目视透明,制作了阳离子性聚合物水溶液。
将100质量份上述原色粉体涂料组合物1装入混合搅拌机5XDMV-Qr(品川工业所公司制造)中,边在20rpm下混合边用5分钟喷雾16质量份上述阳离子性聚合物水溶液进行添加。之后,在相同条件下继续混合60分钟,得到了第四造粒物。
接下来,边在相同条件下搅拌上述第四造粒物边添加100质量份上述原料粉体涂料组合物2,混合5分钟,得到了粉体涂料组合物。需要说明的是,上述的一系列制造均在20℃(室温)下进行。
(涂膜的形成)
作为被涂物,使用0.8×70×150mm的JIS G 3141(SPCC~SD)冷轧铜板,将施行了磷酸锌处理的铜板进行溶剂脱脂后使用。对于该被涂物,使用粉体涂料用静电涂装机OPTI手动喷枪(Graco公司制造),在输出量120g/分钟、设定电压100kV、设定电流70μA、去除自由离子、喷枪距离15cm的条件下进行涂装,使膜厚为50~60μm,在180℃下进行20分钟的烧结后供于试验。
(实施例25~32、34~39)
除了如表5C、表5D所示变更阳离子性聚合物、原色粉体涂料组合物和造粒条件以外,与实施例24同样地操作,形成了涂膜。需要说明的是,表5C、表5D所示的掺混量是各自的固体成分量。
(实施例33)
在第一造粒工序中,使用超级混合机(川田公司制造)将100质量份原色粉体涂料组合物1和0.2质量份阳离子性聚合物(D-2)以1,200rpm混合3分钟,得到了第四造粒物。接下来,边在相同条件下搅拌上述第四造粒物边添加100质量份上述原料粉体涂料组合物2,混合5分钟,得到了粉体涂料组合物。需要说明的是,一系列的制造均在25℃(室温)下进行。
(比较例6)
将100质量份原色粉体涂料组合物1和100质量份原色粉体涂料组合物2装入混合搅拌机5XDMV-Qr(品川工业所公司制造)中,以20rpm混合5分钟,得到了粉体涂料组合物。需要说明的是,一系列的制造均在25℃(室温)下进行。
(比较例7)
首先,混合2质量份其他聚合物(d-5)和98质量份甲醇,搅拌至目视透明,制备了聚合物溶液。
将100质量份原色粉体涂料组合物1和100质量份原色粉体涂料组合物2装入混合搅拌机5XDMV-Qr(品川工业所公司制造)中,边以20rpm搅拌边用10分钟喷雾100质量份上述聚合物溶液。之后,在相同条件下继续混合60分钟,得到了粉体涂料组合物。
(比较例8)
将100质量份原色粉体涂料组合物1和100质量份原色粉体涂料组合物2装入混合搅拌机5XDMV-Qr(品川工业所公司制造)中,边以20rpm搅拌边用10分钟喷雾4质量份其他聚合物(d-2)。之后,在相同条件下继续混合60分钟,得到了粉体涂料组合物。
(比较例9)
将100质量份原色粉体涂料组合物1和100质量份原色粉体涂料组合物2装入混合搅拌机5XDMV-Qr(品川工业所公司制造)中,边以20rpm搅拌边用10分钟喷雾0.5质量份其他聚合物(d-3)。之后,在相同条件下继续混合60分钟,得到了粉体涂料组合物。
(比较例10)
将100质量份原色粉体涂料组合物1和100质量份原色粉体涂料组合物2装入混合搅拌机5XDMV-Qr(品川工业所公司制造)中,边以20rpm搅拌边用10分钟喷雾3质量份其他聚合物(d-4)。之后,在相同条件下继续混合60分钟,得到了粉体涂料组合物。
需要说明的是,实施例1~23、33和比较例1~6所涉及的一系列制造均在20℃(室温)下进行,另外,实施例24~32、34~39和比较例7~10所涉及的一系列制造均在25℃下进行。
使用的原料的详情如下所示。
涂膜形成树脂(A):
(A-1)Finedic M8020(DIC公司制造、具有羟基的聚酯树脂)、羟基值:30mgKOH/g、软化点:110℃;
(A-2)Finedic M8023(DIC公司制造、具有羟基的聚酯树脂)、羟基值:40mgKOH/g、软化点:106℃;
(A-3)GV-126(日本U-Pica公司制造、具有羧基的聚酯树脂)、酸值:30mgKOH/g、软化点:120℃;
(A-4)A278(DIC公司制造、具有环氧基的丙烯酸树脂)、环氧当量:480g/eq、软化点:103℃;
(A-5)NT-114(日铁Chemical&Material公司制造、环氧树脂)、环氧当量:440g/eq、软化点:96℃;
着色颜料(B1):
(B1-1)Tipaque CR90(石原产业公司制造、氧化钛);
(B1-2)三菱炭黑MA100(三菱化学公司制造、炭黑);
(B1-3)Fastogen Blue NK(DIC公司制造、蓝色系有机颜料);
(B1-4)Pacific Red 2020(长濑产业公司制造、红色系有机颜料);
(B1-5)TAROX合成氧化铁HY-100(钛工业公司制造、黄色系无机颜料);
体质颜料(B2):
(B2-1)沉淀性硫酸钡100(堺化学工业公司制造、硫酸钡);
(B2-2)碳酸钙Super 2000(丸尾钙公司制造、碳酸钙);
(B2-3)滑石MS410(丸尾钙公司制造、滑石);
固化剂(C):
(C-1)VESTAGON B1530(Evonik Industries公司制造、封端异氰酸酯)、NCO当量:280g/eq;
(C-2)Primid XL-552(EMS公司制造、β-羟烷基酰胺(HAA));
(C-3)GV-230(日本U-Pica公司制造、聚酯树脂)、酸值:48mgKOH/g;
(C-4)十二烷二甲酸(DDDA)(东京化成工业公司制造、多元羧酸化合物);
(C-5)双氰胺(东京化成工业公司制造、含氨基化合物);
阳离子性聚合物(D):
(D-1):QUARTAMIN 86P CONC(花王公司制造、硬脂基三甲基氯化铵)、软化点:95~104℃、重均分子量:333、胺值:168mgKOH/g、固体成分浓度:100质量%;
(D-2)西吡氯铵(富士胶片和光纯药公司制造)、软化点:80~84℃、重均分子量:358、胺值:157mgKOH/g、固体成分浓度:100质量%;
(D-3)聚赖氨酸(JNC公司制造)、软化点:172℃、重均分子量:4,700、胺值:600mgKOH/g、固体成分浓度:100质量%;
(D-4)Koyo Chitosan(甲阳化学公司制造、壳聚糖)、软化点:200℃以上、重均分子量:100,000、胺值:298mgKOH/g、固体成分浓度:100质量%;
其他聚合物:
(d-1)酚醛树脂YS Polyster TH130(东振化学公司制造、酚醛树脂)、软化点:125~135℃、胺值:0mgKOH/g、固体成分浓度:100质量%;
(d-2)聚乙二醇4000(东京化成工业公司制造、聚乙二醇)、软化点:54~58℃、重均分子量:2,700~3,400、胺值:0mgKOH/g、固体成分浓度:5质量%(水溶液);
(d-3)EMUSTAR-0136(日本精蜡公司制造、石蜡)、软化点:60℃、平均粒径:0.50μm以下、胺值:0mgKOH/g、固体成分浓度:40质量%(水分散液);
(d-4)A-6001(Regitex公司制造、丙烯酸树脂乳液)、软化点:70~80℃、胺值:0mgKOH/g、固体成分浓度:63~67质量%(水分散液);
(d-5)干燥透明白Lac(日本Shellac工业公司制造、Shellac树脂)、软化点:70~75℃、胺值:0mgKOH/g;
其他添加剂:
表面调节剂:KF-54(信越化学工业公司制造、有机硅系);
防起泡剂:苯偶姻(富士胶片和光纯药公司制造);
流动性调节剂:AEROSIL R972(日本AEROSIL公司制造、二氧化硅)。
/>
对上述实施例1~39和比较例1~10中得到的涂膜进行了下述的评价。所得的评价結果见表5A、表5B、表5C和表5D。
(评价方法)
1)耐分色性
对实施例和比较例中得到的涂膜的花斑感进行目视观察,评价了耐分色性。评价基准如下。△以上为合格。
◎:在从50cm的距离观察的情况下,无法识别色调的花斑图案。
○:在从50cm的距离观察的情况下,可稍微识别色调的花斑图案。
△:在从50cm的距离观察到情况下,可明确地识别色调的花斑图案,但在从80cm的距离观察的情况下,无法识别或可稍微识别。
×:在从80cm的距离观察的情况下,可明确地识别色调的花斑图案。
2)平滑性
依据JIS B 0601,使用表面粗糙度测定机SURFCOM TOUCH50(东京精密公司制造)测定实施例和比较例中得到的涂膜的算术平均波纹度(Wa值),评价了涂膜的平滑性。评价基准如下。需要说明的是,测定条件设为:截断值0.8mm、扫描速度2mm/秒。△以上为合格。
○:Wa小于0.9。
△:Wa为0.9以上且小于1.1。
×:Wa为1.1以上。
/>
/>
/>
实施例1~39是本公开的实施例,所得涂膜显示平滑且均匀的色相。
另一方面,比较例1是不包括上述第一造粒工序的例子,分色未被抑制,可见花斑图案,无法得到显示均匀色相的涂膜。
比较例2~5是未使用阳离子性聚合物的例子,所得涂膜的耐分色性和/或平滑性差。
另外,比较例6是不包括上述第四造粒工序的例子,分色未被抑制,可见花斑图案,无法得到显示均匀色相的涂膜。
比较例7~10是未使用阳离子性聚合物的例子,无法得到平滑的涂膜。
产业实用性
根据本公开的制造方法和涂膜形成方法,可提供显示平滑且均匀的色相的涂膜。因此,本公开的制造方法可适用于家电产品、汽车部件、铜制家具等一般工业用途。
Claims (15)
1.粉体涂料组合物的制造方法,其包括以下工序:
准备透明粉体涂料组合物和2种以上的原色粉体涂料组合物的工序;
混合上述透明粉体涂料组合物和阳离子性聚合物(D)以得到预混物1的工序;
混合上述预混物1和上述2种以上的各原色粉体涂料组合物以得到2种以上的预混物2的工序;以及
混合上述2种以上的预混物2以得到粉体涂料组合物的工序。
2.粉体涂料组合物的制造方法,其包括以下工序:
准备2种以上的原色粉体涂料组合物的工序;
混合上述2种以上的原色粉体涂料组合物中的一部分和阳离子性聚合物(D)以得到预混物的工序;以及
混合上述预混物和上述2种以上的原色粉体涂料组合物的剩余部分以得到粉体涂料组合物的工序。
3.权利要求1或2所述的制造方法,其中,上述2种以上的原色粉体涂料组合物各自具有不同的色相和/或色调。
4.权利要求1~3中任一项所述的制造方法,其中,上述透明粉体涂料组合物和原色粉体涂料组合物的平均粒径(D50)为40μm以下。
5.权利要求1~4中任一项所述的制造方法,其中,上述阳离子性聚合物(D)具有氨基和/或季铵盐基,并且上述阳离子性聚合物(D)的软化点为30℃以上且180℃以下。
6.权利要求1~5中任一项所述的制造方法,其中,上述透明粉体涂料组合物与阳离子性聚合物(D)的混合以湿式实施。
7.权利要求1所述的制造方法,其中,混合上述透明粉体涂料组合物和阳离子性聚合物(D)以得到预混物1的工序包括:
将阳离子性聚合物(D)与水和/或亲水性溶剂混合,得到阳离子性聚合物溶液;
混合上述透明粉体涂料组合物和上述阳离子性聚合物溶液,得到包含预混物1的混合液;以及
从上述混合液中去除水和/或亲水性溶剂,得到预混物1。
8.权利要求2所述的制造方法,其中,混合上述2种以上的原色粉体涂料组合物中的一部分和阳离子性聚合物(D)以得到预混物的工序通过以下操作来实施:将阳离子性聚合物(D)与水和/或亲水性溶剂混合,得到阳离子性聚合物溶液;混合上述原色粉体涂料组合物中的一部分和上述阳离子性聚合物溶液,得到包含预混物的混合液;以及,从上述混合液中去除水和/或亲水性溶剂,得到预混物。
9.权利要求1~8中任一项所述的制造方法,其中,上述原色粉体涂料组合物通过混合涂膜形成树脂(A)和着色颜料(B1)来准备。
10.权利要求1~9中任一项所述的制造方法,其中,上述透明粉体涂料组合物通过混合涂膜形成树脂(A)和体质颜料(B2)来准备。
11.权利要求1~10中任一项所述的制造方法,其中,上述涂膜形成树脂(A)包含具有选自酸基、羟基和环氧基的至少1种官能团的聚合物。
12.权利要求1~11中任一项所述的制造方法,其中,上述透明涂料组合物和上述原色粉体涂料组合物还包含固化剂(C)。
13.涂膜形成方法,该方法包括:将通过权利要求1~12中任一项所述的制造方法得到的粉体涂料组合物涂布于被涂物。
14.调色方法,其是粉体涂料组合物的调色方法,包括以下工序:
准备透明粉体涂料组合物和2种以上的原色粉体涂料组合物的工序;
混合上述透明粉体涂料组合物和阳离子性聚合物(D)以得到预混物1的工序;
混合上述预混物和上述2种以上的各原色粉体涂料组合物以得到2种以上的预混物2的工序;以及
混合上述2种以上的预混物2以将粉体涂料组合物调色的工序。
15.调色方法,其是粉体涂料组合物的调色方法,包括以下工序:
制造各自具有不同的色相和/或色调的2种以上的原色粉体涂料组合物的工序;
混合上述2种以上的原色粉体涂料组合物中的至少一部分和阳离子性聚合物(E)以得到预混物的工序;以及
混合上述预混物和上述2种以上的原色粉体涂料组合物的剩余部分以将粉体涂料组合物调色的工序。
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