CN1334296A - 生产粉末涂料的方法、粉末涂料及随角异色效应颜料的用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制备粉末涂料的方法,其中一种包含粘合剂、颜料以及合适的话还有填料、添加剂和交联剂的混合物被挤出然后被研磨。该混合物中的颜料成分至少部分地包含涂有低分子量聚乙烯或聚丙烯的经表面改性的随角异色效应颜料。本发明还涉及用这种方法制备的粉末涂料以及将涂有低分子量聚乙烯或聚丙烯的随角异色效应颜料用来制备粉末涂料的用途。

Description

生产粉末涂料的方法、粉末涂 料及随角异色效应颜料的用途

本发明涉及一种生产粉末涂料的方法，该方法中，粘合剂和颜料以及合适的话还有填料、添加剂和交联剂，合适的话在预混后，在挤出机中被加工成熔体以得到一种均匀混合物，挤出物在冷却后被研磨以得到粉末涂料成品。

作为无溶剂和不污染环境的涂料体系，粉末涂料具备相当的重要性，而且在众多的应用领域中优于溶剂型涂料。粉末涂料一般由粘合剂、颜料、填料以及合适的话还有添加剂和交联剂组成。粉末涂料呈微粒状，通常被静电涂覆到众多不同的被涂物上，并在被涂物上借助烘烤或辐射能而固化。

在流化床烧结法中，粉末在流化箱中借助空气保持悬浮。当加热了的被涂物被浸入到悬浮的粉末中时，聚合物粉末熔化在工件上。当将目前所知的流化-烧结粉末用于生产随角异色效应涂料时，在流化处理过程中会出现随角异色效应颜料与聚合物分离的问题。

原则上，粉末涂料可以用所有已知的颜料着色，这些颜料包括已知的随角异色效应颜料，后者又包括基于云母的珠光颜料。

珠光颜料是涂有金属氧化物的云母片，可用于众多的技术领域。这些珠光颜料例如可从Merck以商品名称Iriodin^得到。这些颜料例如在以下德国专利和专利申请中阐述过：14 67 468、19 59 998、2009 566、22 14 545、22 15 191、22 44 298、23 13 331、25 22 572、31 37 808、31 37 809、31 51 343、31 51356、31 51 355、32 11 602、32 35 017、33 34 598和35 28 256。

粉末涂料通常是这样制备的：将上述成分混合，并在挤出机中将混合物均化成熔融态。将挤出的粉末涂料的固体料团传送到磨机中。在这里，粉末涂料被研磨成涂覆所需的粒径。

然而，如果用片状随角异色效应颜料给粉末涂料着色则会出现特殊的问题。由于在粉末涂料的制备过程中采用了研磨法，大多数颜料片被破坏，导致光泽效果下降。因此目前还不能按照与其它颜料相同的方式将随角异色效应颜料混入制备粉末涂料用的原料中，然后在挤出后研磨该混合物。

为了防止随角异色效应颜料片被破坏，可以在研磨后再将其混入粉末涂料中(干混)。这样做时，会在被涂物表面上发现颜料聚集或缺乏的缺陷。这一现象的原因在于粉末涂料颗粒和随角异色效应颜料颗粒的不同起电行为。这种分离问题只能通过诸如粘合法的极昂贵方法来至少部分地解决，例如这样的粘合法：通过静电力使混入的颜料均匀地粘合到粉末涂料颗粒的表面上。

DE 24 34 855阐述了一种制备金属色粉末涂料的方法，该方法采用刷涂法将颜料片固定在粉末涂料颗粒的表面上。粉末涂料与随角异色效应颜料的结合是通过引入机械能并且可能的话还引入热能来实现的。

实施上述方法所需的设备是非常复杂的，某些则会导致用有光泽颜料着色的粉末涂料的生产成本升高。另外，这样获得的粉末涂料其光泽经常是不足的。

本发明的目的是避免现有技术中的上述缺点，并给出一种可用来获得下述粉末涂料的粉末涂料制备方法，所述的粉末涂料中，随角异色效应颜料颗粒是粉末涂料颗粒的一部分。其用意在于避免以上所述的颜料在被涂物表面上聚集或缺乏的现象，而且仍将获得具有杰出的光泽的涂料。

出乎意料地发现，如果使用涂有低分子量聚乙烯或聚丙烯的经表面改性的随角异色效应颜料，就不会发生以上所述的随角异色效应颜料片在研磨过程中被破坏的现象。

涂有聚合物的经表面改性的珠光颜料是已知的，尤其是源自德国专利申请公开DE-A 43 17 019的说明书。该专利申请中所述的颜料包括涂有聚乙烯蜡的珠光颜料。尽管该专利申请在其引言中说明经表面涂覆和改性的颜料既可用来给清漆、粉末涂料、油漆、印刷油墨、塑料等着色，又可用在化妆品制剂中，但却没有指出使经涂覆的颜料经受研磨处理的可能性。反之，本领域的普通技术人员应当了解，“用在粉末涂料中”这一引证从当时的现有技术状况来看，意味着该颜料必须后加入到粉末涂料中，正如以上所述的那样。实际上无法预料到带有聚乙烯蜡或聚丙烯蜡的随角异色效应颜料片的薄涂层会将颜料的机械稳定性改进到如此的程度；尽管经受了研磨处理也不会发生光泽受损的情况。

因此本发明提供了一种制备上述粉末涂料的方法，该方法中，粒合剂和颜料以及合适的话还有填料、添加剂和交联剂，合适的话在预混后，在挤出机中被加工成熔体以得到一种均匀混合物，挤出物在冷却后被研磨成粉末涂料成品，其中至少部分颜料成分包含涂有低分子量聚乙烯或聚丙烯的经表面改性的随角异色效应颜料。

本发明粉末涂料的制备实际上简单且易于操作，它与惯用的粉末涂料制备方法相一致。例如采用叶片式混合器或转筒混合器将粘合剂组分和可以包含经涂覆的随角异色效应颜料和其它标准颜料的颜料组分以及合适的话还有填料、添加剂和交联剂充分地混合。在该操作过程中，各组分可以同时地或依次地混入粘合制组分中。该混合物在挤出机中被均化成熔融态，并在离开挤出机时被冷却和粗略地分级。在一个磨机中被研磨成最终的粉末涂料粒度。

用本发明方法得到的粉末涂料表现出优于现有技术的显著优点；由于无分离现象，应用可靠性增加。由于无需粘合处理或类似的复杂处理，生产成本得以降低。还能够制备出可进行摩擦静电涂覆的粉末涂料，这是迄今为止所不能的。另外，用本发明方法还可制备含有随角异色效应颜料的粉末涂料母料。

本发明还提供了一种包含粘合剂、颜料以及合适的话还有填料、添加剂和交联剂的粉末涂料，其中至少部分颜料成分包含涂有低分子量聚乙烯或聚丙烯的经表面改性的随角异色效应颜料。

随角异色效应颜料有益地是用金属氧化物涂覆了一遍或多遍的云母颜料(珠光颜料)。采用这些颜料在光泽和效果方面取得了最佳结果。然而也可以使用其它随角异色效应颜料，包括经涂覆的Al₂O₃片，氯氧化铋(BiOCl)，铝片，得自BASF的Variocrom^或Paliocron^颜料，LCP颜料(液晶聚合物颜料)，经涂覆的玻璃片，或具有3-9层、优选具有3、5或7层的多层颜料。

同样优选使用的随角异色效应光泽颜料是这样制备的：在气相进行化学沉积或物理沉积(CVD，即化学蒸气沉积法，或PVD，即物理蒸气沉积法)，或者在水溶液中进行沉积。

以所有成分之和计，随角异色效应颜料的含量为0.1-50％(重量)。含量过低，则效果不能充分地显现，含量过高同样导致效果受损。以粉末涂料的总重量计，随角异色效应颜料的含量优选为0.5-30％(重量)，特别优选为0.5-10％(重量)，更优选为1-7％(重量)。

就本发明的粉末涂料而言，可以使用所有市场上常见的粉末涂料，它们通常基于反应型环氧化物、聚酯、聚丙烯酸酯或聚氨酯，也可基于其它聚合物，所述的其它聚合物可以是反应型的而且是热塑性的。特别优选的是聚酯粉末涂料、聚丙烯酸酯粉末涂料、聚氨酯粉末涂料、环氧粉末涂料或聚酯-环氧粉末涂料。

随角异色效应颜料有益地是涂有15-50％(重量)、更优选15-40％(重量)、特别优选15-35％(重量)的聚乙烯或聚丙烯，上述百分比是基于随角异色效应颜料和聚乙烯的总重量或是基于随角异色效应颜料和聚丙烯的总重量。

所用的低分子量聚乙烯或聚丙烯有益地是分子量为1000-20000道尔顿的聚乙烯或聚丙烯。

随角异色效应颜料有益地具有5-200μm的粒径，当随角异色效应颜料是珠光颜料时，其粒径为5-100μm，优选为10-60μm。

本发明的粉末涂料可以涂覆到任何想涂的被涂物材料上，其实例有诸如铁、钢、铝、铜、青铜、黄铜和金属箔的金属，还有玻璃、陶瓷和混凝土等的经导电改性的表面，以及诸如木材(如家具)、玻璃、陶瓷、塑料、无机建筑材料或以装饰和/或保护为目的的其它材料的不导电表面。

为了改进表面质量，还可以向粉末涂层上涂覆一层或几层透明涂层、这样涂覆的效果通常不仅是改善了外观，而且改善了全部涂层的耐久性。然而，透明面涂层不是绝对必要的。

本发明还提供了将涂有低分子量聚乙烯或聚丙烯的经表面改性的随角异色效应颜料用来制备粉末涂料的用途，所述的粉末涂料包含一种由粒合制和颜料以及合适的话还有填料、添加剂和固化剂的经过挤出和研磨的混合物。

下文中，参照实施例和对比例对本发明进行说明。

实施例

将5％的涂有低分子量PE的Iriodin^163与所有所需的其它原料一起引入到粉末涂料的生产流程中，预混、挤出并研磨。然后用静电法进行常规涂覆。对比例

将5％的Iriodin^163与所有所需的其它原料一起引入到粉末涂料的生产流程中，预混、挤出并研磨。然后用静电法进行常规涂覆。

对实施例中和对比例中涂覆的金属样板进行目视对比，结果表明，实施例的光泽和闪光效果为良好至极好，而来自对比例的样板实际上表现为无珠光或闪光效果。

Claims (9)

1、制备粉末涂料的方法，其中粘合剂和颜料以及合适的话还有填料、添加剂和交联剂，合适的话在预混后，在挤出机中被加工成熔体以得到一种均匀混合物，挤出物在冷却后被研磨成粉末涂料成品，其特征在于至少部分颜料成分包含涂有低分子量聚乙烯或聚丙烯的经表面改性的片状随角异色效应颜料。

2、权利要求1的方法，其特征在于被用作随角异色效应颜料的是涂有氧化铁和/或二氧化钛的云母颜料、经涂覆的SiO₂片、涂覆一次或多次的金属氧化物片、氯氧化铋片、铝片、LCP颜料片、经涂覆的玻璃片和/或多层颜料。

3、权利要求1或2的方法，其特征在于以所有成分之和计，随角异色效应颜料的含量为0.1-50％(重量)。

4、权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于粘合剂是聚酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、环氧化物或聚酯-环氧化物。

5、权利要求1至4中任一项的方法，其特征在于随角异色效应颜料涂有以随角异色效应颜料的重量计为15-50％(重量)的聚乙烯或聚丙烯。

6、权利要求1至5中任一项的方法，其特征在于聚乙烯或聚丙烯的分子量为1000-20000道尔顿。

7、权利要求1至6中任一项的方法，其特征在于随角异色效应颜料的粒径为5-200μm。

8、粉末涂料，含有一种挤出的并在挤出后研磨过的混合物，这种混合物包含粘合剂和颜料以及合适的话还有填料、添加剂和交联剂，其特征在于至少部分颜料成分包含涂有低分子量聚乙烯或聚丙烯的经表面改性的随角异色效应颜料。

9、将涂有低分子量聚乙烯或聚丙烯的经表面改性的随角异色效应颜料用来制备粉末涂料的用途，所述的粉末涂料含有一种挤出并研磨过的混合物，这种混合物包含粘合剂和颜料以及合适的话还有填料、添加剂和固化剂。