JPS5827295B2 - 粒子状金属を含有する粉体ペイント - Google Patents

粒子状金属を含有する粉体ペイント

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JPS5827295B2
JPS5827295B2 JP49135661A JP13566174A JPS5827295B2 JP S5827295 B2 JPS5827295 B2 JP S5827295B2 JP 49135661 A JP49135661 A JP 49135661A JP 13566174 A JP13566174 A JP 13566174A JP S5827295 B2 JPS5827295 B2 JP S5827295B2
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ジヨン キヤメロン メルビル
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Description

【発明の詳細な説明】 この出願は同じ発明の名称の下に1973年12月6日
に出願された米国特許出願筒422,471号の一部継
続出願(Cont 1nuation−In−Part
)である。
粉体コーティング材料を製造する1つの基本的技術はい
わゆる溶融法である。
これは溶融状態にある無溶剤原材料を、通常ある形態の
押出機を介して混合し、冷却し、粉砕し、サイズ分離−
分級を行なうことを含むものである。
この方法は顔料添加と無関係の多数の欠点を有し、金属
フレークが顔料として使用されるときにはさらに別の欠
点を有する。
混合段階で使用される高に剪断力のために金属フレーク
は変形する。
そのうえ、粉砕段階中に、金属フレークはさらに変形さ
れ、粒度が減小する。
このような粉体から生成されたコーティングは低レベル
の輝度と不十分な多色外観を有することを特徴とする。
粉体コーティング材料を製造する別の基本的技術は1つ
以上の方法で達成できるいわゆる溶液調製、溶剤−分離
法である。
この一般的技術は有機溶剤中でコーティング材料を調製
し、ペイント固形物から溶剤を分離し、サイズ分離分級
を行なうことを含むものである。
また、ある形態の粉砕は関連する溶剤分離法に応じて必
要であることもあり必要でないこともある。
溶剤の分離は通常のスプレィ乾燥技術あるいは熱交換分
離法で行なうことができ、ペイント溶液の成分は揮発性
の大きい溶剤を揮発することおよび揮発した溶剤を揮発
しなかったペイント固形物から重力によって分離するこ
とによって分離される。
金属フレークは粉砕後に添加できるから、溶剤分離法の
いずかを使用するときに粉砕が必要な場合には、溶液−
調製、溶剤−分離技術を使用することによって粉砕時の
金属フレークの損傷は避けられる。
しかしながら、粉体コーティング材料が被覆すべき基体
に適用されるときに、金属フレークの分布と配向に関し
て問題が発生する。
これは適用方法が静電スプレィ法であるときにとくに真
実である。
この方法は自動車および種々の他の金属製品にペイント
の最終コーティングを施すのにもつとも普通に使用され
るものである。
このような場合には、フレークはランダムに配向する傾
向になり、低量のフレークが基体に平行になる。
正味の結果は高度の金属突起であり、金属的輝きはほと
んどなく、光沢要因は低くなる。
かくして、先行技術のプロセスにしたがって金属顔料添
加、粉体ペイントコーティングを生成するために前記方
法のいずれかが使用されるときには、液体ペイントで得
られるのと同程度の輝度と金属的外観を達成するために
、アルミニウム対非金属顔料比は液体ペイントの場合よ
り実質的に高くなる。
さらに、輝度と金属的外観が得られたとしても金属フレ
ーク突起の問題が残る。
液体ペイントにおいては、このようなペイントの静電ス
プレィ効率を向上するために顔料として使用されるアル
ミニウムフレークを部分的に被覆することが知られてい
る。
米国特許第3,575,900号には、アルミニウムフ
レークの上にコロイド形態で溶液コーティングの樹脂を
沈殿する方法が開示されている。
この溶液はついでそのままあるいは別の溶液と混合して
使用される。
この特許権者がとくに指摘しているように、これをカプ
セル化と呼ぶことが便利であるかもしれないが、アルミ
ニウム粒子が完全に包囲されることを意味するものでは
ない。
この目的のために開示された樹脂は。塩化ビニルとモノ
エチレン不飽和上ツマ−のコポリマーであり、約60−
約90重量φの塩化ビニルを含有する。
米国特許第3,532,662号においてもアルミニウ
ムフレークは部分的に被覆される。
この場合には被覆は顔料上に吸着されたメククリル酸メ
チルとメククリル酸のランダムなコポリマーによって行
なわれる。
この方法により、粒子によって吸着されるポリマーと安
定剤を溶解している有機液体からなる液体連続相中に固
定粒子を分散させ、ついで連続相の極性をポリマーがそ
れに不溶になるように変性し、安定剤は、粒子表面上の
吸着ポリマーと関連するようになるアンカー成分と、変
性連続相によって溶媒化され、粒子のまわりに安定化包
囲体を与えるペンダント連鎖状成分とを含有する化合物
である。
これはフィルム形成材料分散型コーティング組成物によ
る処理粒子の「ウエツティングJ (’wetting
’) を改良すると強く主張されている。
粉体ペイントは揮発性溶剤を本質的に含有しないから通
常の液体ペイントよりすぐれたある利点を有するが、液
体ペイントの問題とは異なった問題も提起する。
これらの差異は発色成分としてアルミニウムフレークを
使用することに関連する差異を含む。
たとえば、液体ペイントで樹脂沈殿物によって部分的に
被覆されたフレークが使用されるときには、溶液の有機
溶剤と他の成分が残留し、フレークが大気その他の外部
影響に直接露出されるのを防止する。
さらに、粉体ペイントにおいては、アルミニウムフレー
クが被覆されている場合には、コーティングは比較的乾
燥した固体でなければならず、コーティング組成物の主
要フィルム形成材である粉体で静電的にスプレィされる
とき、有機カプセル材のサイズ、重量および連続性はす
べてこのような粒子の分布に影響を与えるファクターで
ある。
この発明は、金属粒子、とくにアルミニウムフレークと
、はとんどの場合に、少なくとも1つの非金属発色成分
とを含有する粉体ペイントの調製、使用および組成に関
するものである。
「非金属発色成分」は粒子状顔料、染料あるいはティン
ト(tent)であり、有機物、たとえば、カーボンブ
ラック、あるいは無機物、たとえば、金属塩である。
この発明の実施においては、単色あるいは多色仕上げの
金属色成分を与えるために粉体ペイントに入れられる金
属粒子は、熱可塑性、コーティング中にカプセル化され
、このコーティングを通して金属粒子は人の目に見える
好適には透明であるが、半透明でもありうるコーティン
グにより、粉体コーティング材料が通常の静電スプレィ
塗装によって基体に施されたときでも、金属フレークの
実質的分量は基体に平行に配向される。
用語「実質的に透明な」はここでは透明あるいは半透明
でありあるいは部分的に透明でありかつ部分的に半透明
である材料を意味するために使用される。
この発明により、被覆金属は、主要フィルム形成材が粒
子形態になった後コーティング材料の残部と混合、すな
わち、冷間配合される。
非金属発色成分は、被覆金属粒子の添加の前、後あるい
は添加時にフィルム形成粉体と混合できるが、このよう
な成分は好適には被覆金属粒子の前に添加される。
この混合順序によりフィルム形成粉体を調整する各段階
のいずれかにおける金属粒子の劣化は避けられる。
金属発色成分としてもつともしばしば使用される金属粒
子はアルミニウムフレークである。
この発明の記載の不必要な複雑化を避けるために、アル
ミニウムフレークが発明を説明するために使用される。
しかしながら、この方法は粒体コーティング材料中に発
色成分として使用される任意の粒子状金属に適用できる
ことを理解すべきである。
これは金属のみの粒子、金属被覆有機粒子および露出金
属エツジを有するポリマーではさまれた金属粒子を含む
この発明にしたって金属粒子を被覆するのに使用される
フィルム形成材は、粉体コーテイング材材の主要フィル
ム形成材と同じでありあるいは異なっている。
金属粒子を被覆するのに使用されるフィルム形成材は以
下に詳述する有機、ポリマー熱可塑性、フィルム形成材
である。
アルミニウムフレークを被覆する好適な方法は、好適に
はアルミニウムペーストの形態のフレークを、小量の熱
可塑性フィルム形成材およびスプレィ乾燥に適したフィ
ルム形成材用溶剤中に分散させることである。
分散体はついで通常のスプレィ乾燥技術によってスプレ
ィ乾燥される。
金属フレークの量に比較してフィルム形成材の量は少な
いから、正味の結果は熱可塑性フィルム形成材の比較的
薄い、連続したコーティングで被覆された金属フレーク
であり、フィルム形成材の比較的大きい粒子中に埋没さ
れた金属フレークとは異なっている。
さらに詳述すれば、はじめにアルミニウムフレークは、
アルミニウムフレークの実際の重量を基準にした約2−
約200重量部の熱可塑性フィルム形成材、すなわち、
アルミニウムフレーク100重量部当り約2−約200
重量部の熱可塑性フィルム形成材中に分散される。
このようなフレークのコーティングが比較的軽量である
一実施態様においては、アルミニウムフレークは、アル
ミニウムフレークの実際の重量を基準にした約2−約3
0重量部の熱可塑性フィルム形成材、すなわち、アルミ
ニウムフレーク100重量部当り約2−約30重量部の
熱可塑性フィルム形成材中に分散される。
はとんどの場合に、アルミニウムフレーク100重量部
当り10−200.好適には約30−約70重量部の熱
可塑性フィルム形成材を使用することが有利である。
異なった密度の金属粒子が使用されるときには、同一表
面積のアルミニウムフレークの重量を使用して金属粒子
を被覆するのに使用すべきフィルム形成材の量を決定す
ることができる。
約2重量係以下のフィルム形成材が使用されるときには
、金属フレークの完全なカプセル化は得られない。
30重重量風上のフィルム形成材が使用されるときには
、スプレィ乾燥作業のコントロールに注意して、1つよ
り多い金属フレークを含有する過量の球状粒子の形成を
低減するようにしなければならない。
完全被覆の可能性は上記30−70重量多範囲で高い。
キュアされたコーティングに大きな、多フレーク粒子が
含まれると、外観が不規則になる。
粉体ペイントの主要フィルム形成材が液体状態にある間
に、非被覆金属フレークを前記フィルム形成体と混合す
ると、同様な結果が得られる。
アルミニウムペーストは、約60−約70重最多のアル
ミニウムフレークと、小量の、通常は約3〇−約40重
最多の潤滑剤としての役をする液体炭化水素、たとえば
、ミネラルスピリットとの混合物である。
アルミニウムフレークを生成するミリング作業中に小量
の追加の潤滑剤、たとえば、ステアリン酸を添加しても
よい。
EverettJ。Ha I lは、フレークか液体炭
化水素でウェットになっている間に、回転ミル内の研磨
鋼球でアルミニウムを微細なフレークにビートする方法
の創始者と認められている。
米国特許第1,569,484号(1926)を見られ
たい。
アルミニウムペースト、その製造、フレークサイズ、テ
スト、ペイント中の使用などに関する詳細な記載は、米
国ニューヨーク州ニューヨーク、430パーク・アベニ
ュー、Re1nhold PubJ ishing C
orpora−tion出版、Librory of
Congress Cata−1og Card Nu
mber 55−6623 、 J 、D。
EdwardsおよびRobert 1. Wray著
Alu−minum Pa1nt and Powd
ery第3版(1955)に見出される。
アルミニウムフレークを被覆するのに使用される熱可塑
性フィルム形成材は粉体コーティング組成物の主要フィ
ルム形成材と同じでも、異なっていてもよい。
主要フィルム形成材が熱可塑性であるときには、主要フ
ィルム形成材と同じ組成のフィルム形成材を使用してア
ルミニウムフレークを被覆することが好ましい。
本発明者に知られている最良のアクリル、熱可塑性、粉
体コーティングはα−βオレフィン不飽和モノマーのコ
ポリマーである。
これらはアクリルモノマーのみであるいはそれを主成分
として、すなわち、51重量饅以上のアクリルモノマー
で構成され、残部はC8C12モノビニル炭化水素、た
とえば、スチレン、ビニルトルエン、αメチルスチレン
および第三ブチルスチレンで構成される。
これらの実施態様のいずれかで使用されるアクリル酸エ
ステルあるいはメタクリル酸エステルは、好適には、C
1−C8一価アルコールとアクリル酸あるいはメタクリ
ル酸あるいはアクリル酸とメタクリル酸の混合物とのエ
ステルである。
1つのこのようなコポリマーは、約76−約81モル多
のメタクリル酸メチルと、■−3モル咎のアクリル酸あ
るいはメタクリル酸あるいはアクリル酸とメタクリル酸
の混合物と、16−23モルφのメタクリル酸ブチルと
を含有する。
主要フィルム形成材としての使用に好適な1つの熱可塑
性フィルム形成材は、30,000−go、oooの範
囲の分子量(Mn)と60−110℃の範囲のガラス転
移温度を有するアクリルポリマーであり、その例として
は、1971年8月16日に出願された米国特許出願第
172,227号に開示された熱可塑性アクリル粉体コ
ーティング組成物がある。
これらのペイントと共に使用するアルミニウムフレーク
を被覆するための理想的なものは、前記より低い分子量
の同一組成のポリマー混合物である。
この発明にしたがってアルミニウムフレークを被覆する
ために熱可塑性フィルム形成材が選択されるときには、
このような材料は主要フィルム形成材として選択すべき
主要フィルム形成材と作業上融和性のあるものであるべ
きである。
また、溶液被覆およびスプレィ乾燥段階を実施するため
に使用される揮発性溶剤は、コーティング材料の溶解力
とスプレィ乾燥における有効性の観点から選択される。
この既念から出発すれば、与えられたフレークコーティ
ングあるいは与えられた主要フィルム形成材の詳細は、
もちろん、ペイント製造技術の熟練の範囲内にある。
以上のことに留意すれば、アルミニウムフレークをカプ
セル化するのに使用できる他の熱可塑性フィルム形成材
には、例として、下記のものがある。
(1)ビニル炭化水素モノポリマー、たとえば、ポリス
チレン、(2)セルロース誘導体、たとえば、アセチル
セルロース、ブチルセルロース、(3)ポリエステル、
(4)ポリアミド、たとえば、ポリへキサメチレンアジ
ピアミド、ポリへキサメチレンアジピアミド、およびポ
リカプロラクタム熱可塑性粉体コーティング材料、それ
らの調製および使用は米国特許第3,532,530号
に開示されている。
熱可塑性材被覆アルミニウムフレークと配合されるペイ
ントの主要フィルム形成材は熱硬化性フィルム形成材で
もありうる。
この目的の好適なフィルム形成材には下記の熱硬化性コ
ポリマー系がある。
(a)モノビニルモノマーのエポキシ官能性コポリマー
とその架橋剤としてc4C20、飽和直鎖状、脂肪族、
ジカルボン酸架橋剤−たとえば、1971年8月16田
こ出願された米国特許出願第172,236号に記載;
(b)モノビニルモノマーのエポキシ官能性コポリマー
とその架橋剤として、約90−98当量係のC4−C2
o、飽和、直鎖状、脂肪族、ジカルボン酸と約2−約1
0当量φのC1o−C2□、飽和、直鎖状、脂族族、モ
ノカルボン酸との混合物−たとえば、米国特許第3,7
30.930号に記載;(C)モノビニルモノマーのエ
ポキシ官能性コポリマーとその架橋剤として約110=
約550の範囲の分子量を有するジフェノール−たとえ
ば、1971年8月16日に出願された米国特許出願第
172,228号に記載;(d)モノビニルモノマーの
エポキシ官能性コポリマーとその架橋剤としてカルボキ
シ末端基を有するポリマー−たとえば、1971年8月
16日出願された米国特許出願第172,229号に記
載;(e)モノビニルモノマーのエポキシ官能性コポリ
マーとその架橋剤としてフェノールヒドロキシ末端基を
有するポリマー−たとえば、1971年8月16日に出
願された米国特許出願第172,225号に記載;(f
)エチレン不飽和モノマーのエポキシ官能性、カルボキ
シ官能性、自己架橋性コポリマー−たとえば、1971
年8月16B?こ出願された米国特許出願第172,2
38号に記載;(g)モノエチレン不飽和モノマーのヒ
ドロキシ官能性、カルボキシ官能性コポリマー−たとえ
ば、1971年8月16日に出願された米国特許出願第
172,237号に記載;・(h)モノビニルモノマー
のエポキシ官能性コポリマーとその架橋剤としてジカル
ボン酸無水物−たとえば、1971年8月16田こ出願
された米国特許出願第172.224号に記載:(i)
モノエチレン不飽和モノマーのヒドロキシ官能性コポリ
マーとその架橋剤として、ジカルボン酸、メラミンおよ
び酸無水物から選針された化合物−たとえば、1971
年8月16田こ出願された米国特許出願第172,22
3号に記載;(j)モノビニルモノマーのエポキシ官能
性コポリマーとその架橋剤として第三窒素原子を有する
化合物−たとえば、1971年8月16田こ出願された
米国特許出願第172.222号に記載;(k)α−β
不飽和カルボン酸とエチレン不飽和化合物のコポリマー
とその架橋剤として1分子当り2個以上のエポキシ基を
有するエポキシ樹脂−たとえば、1971年8月16田
こ出願された米国特許出願第172,226号に記載;
(1)オレフィン不飽和モノマーの自己架橋性、エポキ
シ官能性、酸無水物官能性コポリマー−たとえば、19
71年8月16日に出願された米国特許出願第172.
235号に記載;輌モノビニルモノマーのエポキシ官能
性コポリマーとその架橋剤としてカルボキシ末端基を有
するポリマ、たとえば、カルボキシ末端基を有するポリ
エステル−たとえば、1972年2月4日に出願された
米国特許出願第223,746号に記載;(n)モノビ
ニルモノマーのエポキシ官能性コポリマーとその架橋剤
としてジカルボン酸−たとえば、1972年2月228
1こ出願された米国特許出願第228、262号に記載
;(0)モノビニルモノマーのエポキシ官能性、ヒドロ
キシ官能性コポリマーとその架橋剤として、C4−C2
o、飽和、直鎖状、脂肪族ジカルボン酸−たとえば、1
973年9月6田こ出願されt−米国特許出願第294
,874号に記載;(p)随意的なヒドロキシおよび/
またはアミド官能性を有するモノビニルモノマーのエポ
キシ官能性コポリマーと、その架橋剤として、(1)c
4C20、飽和、直鎖状、脂肪族ジカルボン酸および(
2)ポリ酸無水物;たとえず1973年9月6田こ出願
された米国特許出願第344,881号に記載p (q
)モノビニルモノマーのエポキシ官能性、アミド官能性
コポリマーとその架橋剤としてジカルボン酸無水物−た
とえば、1973年9月6日に出願された米国特許出願
第394,880号に記載;(r)モノビニルモノマー
のエポキシ官能性、ヒドロキシ官能性コポリマーとその
架橋剤としてジカルボン酸無水物−たとえば、1973
年9月6田こ出願された米国特許出願第394,879
号に記載; (s)モノビニルモノマーのエポキシ官能
性、アミド官能性コポリマーとその架橋剤としてカルボ
キシ末端基を有するポリマー−たとえば、1973年9
月6日に出願された米国特許出願第394,875号に
記載;(t)モノビニルモノマーのエポキシ官能性コポ
リマーとその架橋剤と1.てモノマーあるいはポリマー
酸無水物とヒドロキシカルボン酸−たとえば、1973
年9月6日に出願された米国特許出願第394,878
号に記載;(U)モノビニルモノマーのエポキシ官能性
、アミド官能性コポリマーとその架橋剤としてモノマー
あるいはポリマー酸無水物とヒドロキシカルボン酸−た
とえば、1973年9月6田こ出願された米国特許出願
第394.877号に記載;(V)モノビニルモノマー
のエポキシ官能性、ヒドロキシ官能性コポリマーとその
架橋剤としてモノマーあるいはポリマー酸無水物とヒド
ロキシカルボン酸−たとえば、1973年9月68?こ
出願された米国特許出願第394,876号に記載。
金属顔料がもつとも広く使用される自動車トップコード
として本発明者に知られている好適な熱硬化性粉体ペイ
ントはオレフィン不飽和モノマーのエポキシ官能性コポ
リマーとその架橋剤とから本質的になるものである。
このようなペイントは、顔料のほかに、流れ制御剤、触
媒なども小量含みうる。
前節で述べたコポリマーは約1,500−約15.00
0の範囲の平均分子量(Mn)と約40約90℃の範囲
のガラス転移温度を有する。
エポキシ官能性は、コポリマーの成分モノマーとして、
モノエチレン不飽和カルボン酸のグリシジルエステル、
たとえば、アクリル酸グリシジルあるいはメククリル酸
グリシジルを使用することによって与えられる。
このモノマーは全体の約5−約20重量φを構成すべき
である。
追加の官能性、たとえば、ヒドロキシ官能性あるいはア
ミド官能性もまた、成分モノマー中に、C,−C7ヒド
ロキシアクリル酸塩あるいはメタクリル酸塩、たとえば
、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸
プロピルあるいはメタクリル酸プロピル、あるいはα−
βオレフィン不飽和アミド、たとえば、アクリルアミド
あるいはメタクリルアミドを含有せしめることによって
使用できる。
このような追加官能性が使用されるときには、それを与
えるモノマーは成分モノマーの約2−約10重量饅を構
成する。
コポリマーの残部、すなわち、成分モノマーの約70=
約93重量饅は単官能性、オレフィン不飽和モノマー、
すなわち、単官能性がエチレン不飽和であるモノマーか
ら構成される。
これらの単官能性、オレフィン不飽和モノマーは、少な
くとも過半量、すなわち、成分上ツマ−の50重重量風
上がアクリルモノマーである。
この目的の好適な単官能性アクリルモノマーは、C4−
C8一価アルコールとアクリル酸あるいはメタクリル酸
のエステル、たとえば、メタクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、メタクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、
メタクリル酸ブチル、アクリル酸ヘキシルおよびアクリ
ル酸2−エチルヘキシルである。
この好適実施態様においては、残部は、もしあるとすれ
ば、コポリマーの重合形成で使用しつくされるオレフィ
ン不飽和官能性も有する前記エポキシ、ヒドロキシおよ
びアミド官能性モノマーのほかに、好適にはC8C12
モノビニル炭化水素、たとえば、スチレン、ビニルトル
エン、αメチルスチレンおよび第三ブチルスチレンで構
成される。
小量、すなわち、成分モノマーの0−30重量最多使用
するのに適した他のビニルモノマーには、塩化ビニル、
アクリロニトリル、メタクリロニトリルおよび酢酸ビニ
ルがある。
前記コポリマーと共に使用される架橋剤はコポリマーの
官能性と反応する官能性を有するものである。
したがって、粉体ペイント特許および特許出願を引用し
て前述した架橋剤の全部、たとえば、c4C20、飽和
、脂肪族ジカルボン酸および同一範囲の炭素数のモノカ
ルボン酸、650−3000の範囲の分子量(Mn)を
有するカルボキシ末端基を有スるコポリマー、モノマー
酸無水物好適には約35−140℃の範囲の融点を有す
るモノマー酸無水物、たとえば、フタル酸無水物、マレ
イン酸無水物、シクロヘキサン1,2−ジカルボン酸無
水物、コハク酸無水物など、モノマー酸無水物のホモポ
リマー、このようら酸無水物と40150℃の範囲の融
点を有するヒドロキシ酸との混合物は、これらのコポリ
マーの架橋剤として使用するのに適している。
一般に、これらの架橋剤は、コポリマーの官能基当り、
約0.3−約1.5個、好適には約0.8−約1.2個
の、コポリマーの官能基と反応可能な官能基を与えるよ
うな量で使用される。
ここで使用される用語「ビニルモノマー」は分H 子構造、。
官能基−サーと一□を有す6エ、−一化合物を意味し、
ここでXは水素原子あるいはメチル基である。
ここで使用される「α−βオレフィン不飽和」は、カル
ボキシル基のような活性基に関してαおよびβ位置にあ
る2個の炭素原子間にあるオレフィン不飽和、たとえば
、マレイン酸無水物のオレフィン不飽和と、脂肪族の炭
素−炭素連鎖の末端に関してαおよびβ位置にある2個
の炭素原子間のオレフィン不飽和、たとえば、アクリル
酸あるいはスチレンのオレフィン不飽和とを含むもので
ある。
被覆金属フレークの調製はフィルム形成材用の溶剤中で
実施され、この溶剤は、効率のよいスプレィ乾燥のため
に十分に揮発性であり、かつ、スプレィ乾燥プロセスを
実施するのに使用される接触暗中に、フィルム形成材あ
るいは金属フレークとそれらの性質と外観をかなり変性
する程度には化学的に反応しないものである。
この目的の好適な溶剤は塩化メチレンである。
使用できる他の溶剤にはトルエン、キシレン、メチルエ
チルケトンメタノール、アセトンおよび低沸点ナフサが
ある。
この発明にしたがってスプレィ乾燥器に供給される原料
の典型的な組成は下記の通りである。
通常の空気噴霧、液体ペイント、スプレィガンの場合の
ようなガスと液体の2流体ノズルアトマイザーを備えた
通常の3フイート直径スプレイ乾燥器の開型的な作動パ
ラメーターは下記の通りである。
空気流量 197立方フイ一ト/分供給流量
380m11分 入口空気温度 180°F 出口空気温度 80°F 生産速度 6ポンド/時 スプレィ乾燥器から受取られた被覆アルミニウムはつい
で所望粒度のスクリーン、たとえば、44ミクロンスク
リーンを通してフルイ分けされ、過大粒子を除去する。
オーバサイズ粒子の形態の生成物のほぼ20φが廃棄さ
れる。
以後「粉体成分」と呼ぶ非金属粉体成分は主要フィルム
形成材と、仕上げが多色であるべき場合には、少なくと
も1つの非金属発色成分とからなる。
この非金属発色成分は粒子状顔料、染料あるいはティン
ト(tint)である。
この発明の目的では、白色および黒色も色とみなされる
というのは、目に1つの色を運ぶ光線を反射しかつ他の
色を吸収する材料が有機フィルム形成材に添加されなけ
ればならないのと同様に、白色あるいは黒色を有する仕
上げを与えるために光反射あるいは光吸収材料が有機フ
ィルム形成材に添加されなければならないからである。
多色仕上げの場合には非金属発色成分を含有する非金属
粉体成分は、金属色成分とともに使用するために選択さ
れた特定の色および使用すべき金属色成分の量を考慮に
入れて調製される。
粉体成分は被覆金属粒子の添加を介して導入される材料
の量を考慮に入れて量的に組成される。
粉体成分の典型的な組成は下記の通りである。
非金属粉体成分を粉体形態にするための調製および処理
は通常の粉体調製技術の1つ、たとえば、押出法、スプ
レィ乾燥法あるいは溶剤押出法によって実施される。
粉砕形態になると、この材料は適当なスクリーン、たと
えば、74ミクロンスクリーンを通してフルイ分けされ
る。
この発明の粉体コーティング材料の調製における最終段
階は2つの主成分、すなわち、熱可塑性有機物被覆金属
粒子成分と非金属粉体成分の配合である。
2成分の正確な割合は、もちろん、特定の組成と必要な
金属の量に依存する。
前記の典型的な例においては、約98.5重量部の非金
属粉体成分と約1.5重量部の被覆アルミニウムを配合
すると、「低金属性」自動車トップコートペイントが得
られる。
この発明の被覆フレークは、もちろん、任意の熱可塑性
あるいは熱硬化性粉体ペイントと共に使用できる。
仕上げコーティングの外観は、もちろん、全粉体ペイン
ト組成物中のアルミニウムフレークの全濃度を選定する
うえでの主要ファクターである。
この濃度は、ある多色仕上げにおける全粉体ペイント組
成物のひじように低い重最多、すなわち、約0.005
重量重量別には0.255重量部上、好適には0.5重
最多以上から、いわゆる「銀白」仕上げにおける全粉体
ペイント組成物のはるかに高い重量宏すなわち、約25
重量φまで変化する。
たとえば、フレーク上のスプレィ乾燥コーティングかフ
レークの約2−約30重量部を構成する場合には、被覆
フレークは全粉体ペイント組成物の約0.005−約3
2.50、有利には約0.25約28.75、好適には
約0.54−約28.255重量部構成する。
この方法は追加の利点を与える。
すなわち、アルミニウムフレーク上の有機コーティング
の薄い層は乾燥アルミニウムフレークの場合に存在する
爆発の危険を低減する。
不活性雰囲気下の通常の乾燥アルミニウムの取扱いはフ
レークが被覆された後には必要でない。
この発明は以下の実施例からさらによく理解される。
実施例 1 (a) 被覆アルミニウムフレークの調製アルミニウ
ムフレークを被覆する熱可塑性コーティング材料は下記
の材料から下記の手順を使用して調製される。
上記成分は双ジェルタンプリングミキサー内で10分間
混合され、ついで15分間190℃でミルロールにかけ
られる。
この配合物は冷却され、200メツシユスクリーンを通
過するように粉砕される。
2重量部の熱可塑性混合物と、30重量部のアルミニウ
ムペースト(355重量部ミネラルスピリットと、32
5メツシユスクリーンを通過しかつ7.5 ml gの
典型的表面積、45ミクロン以下の最大粒子直径および
約7−約15ミクロンの範囲のもつとも普通の粒度分布
を有するアルミニウムフレーク65重量φ)と、200
重量部の塩化メチレンとが低シャーかくはんの下で混合
され、アルミニウムフレークに損傷を与えないで熱可塑
性材料中にアルミニウムを分散させる。
上記分散体が調製された後、分散体は乾燥ポリマーの薄
い、連続したコーティングで被覆された個々のアルミニ
ウムフレークを生成するようにスプレィ乾燥される。
これは向流位置にある2流体ノズルを備えた3フイート
直径スプレイ乾燥器内で下記の条件の下に達成される。
乾燥室内の空気流量 200立方フイ一ト混合物の供
給率 380m11分 入口空気温度 180’F 2流体噴霧空気圧 80ポンド このプロセスから得られた生成物は、約19.5重量部
のアルミニウムと、約20重量部のこの実施例の前記熱
可塑性混合物と、小量の残留溶剤、すなわち、0.05
−0.2重量部のスプレィ乾燥プロセス中に揮発しなか
った溶剤とからなる組成を有する。
この生成物はついで44ミクロンスクリーンを通してフ
ルイ分けされる。
(b) 非金属粉体成分の調製 熱可塑性粉体ペイントは下記の材料から下記の手順と材
料を使用して調製される。
上記成分は双ジェルタンプリングミキサー内で10分間
混合され、ついで15分間190℃でミルロールにかけ
られる。
この配合物は冷却され、200メツシユスクリーンを通
過するように粉砕される。
粉体コーティング組成物の非金属粉体成分は188重量
部のこの熱可塑性材料と下記の材料とを混合することに
よって調製される。
上記混合物をボールミルに2時間かけることによって均
質な混合物が得られる。
この混合物はついでこねまぜ押出機から100℃で押出
される。
かくして得られた固体はインパクトミル、すなわち、空
気分級インパクトミル内で粉砕され、200メツシユス
クリーンを通してフルイ分けされる。
(c) 粉体コーティング材料の調製 この発明による粉体コーティング材料は、1.65重量
部の被覆アルミニウムフレークと、98.35重量部の
非金属粉体成分とを混合することによって生成される。
2成分の均質混合物は、室温条件の下で、すなわち、約
65−75°Pで部分的に充填された容器内で20分間
材料を急速にタンプリングすることによって得られる。
この方法による粉体の調製においては、当業者には明白
であるように、実際の混合時間は容器のサイズと機械的
作用によって多少変化する。
かくして得られた粉体はついで、約50KVの荷電電圧
で作動する通常の静電粉体スプレィガンによって電気的
に接地された鋼基体上にスプレィされる。
スプレィ後、被覆基体は約392’F (200℃)で
20分間加熱される。
かくして得られたコーティングは良好な光沢と金属粒子
配向を有する。
実施例 2 粉体コーティング材料は下記の差異点の下に実施例1の
手順にしたかって調製される。
(1)被覆アルミニウムフレーク調製用の出発材料は下
記の組成を有する。
この材料は実施例1と同様に混合され、 スプ レイ乾燥され、得られた材料においてフレークは実施例
1の被覆フレークより約2.5倍厚いコーティングを有
する。
スプレィ乾燥された生成物の実験的重量組成は下記の通
りである。
(2)アルミニウムフレーク上のコーティングの量はこ
の場合には重要なファクターとなるべきほど大きいから
、非金属粉体成分を組成するときに考慮に入れられる。
この場合には、非金属粉体成分は1.88重量部の実施
例1 (b)の非金属粉体成分と下記の材料とを混合し
て調製される。
非金属粉体成分の後続処理は実施例1と同一である。
(3)被覆金属成分と非金属粉体成分の配合はアルミニ
ウムフレークのコーティングの厚さを考慮して変えられ
る。
この場合の比率は1.93重量部の被覆アルミニウムに
対して9808重量部の非金属粉体成分である。
得られた粉体コーティングは顔料レベルを維持し、下記
の組成を有する。
との材料は実施例1と同様に鋼基体上に静電的にスプレ
ィされ、熱キユアされる。
得られた仕上げコーティングは実施例1で調製されたコ
ーティングに類似した特性を有する。
実施例 3 非金属粉体成分(b)は異なった材料から同一手順で調
製される差異点を除いて、実施例1の手順が反復される
この場合には、熱可塑性フィルム形成材は下記の材料か
ら構成される装 実施例 4 下記の差異点を除いて実施例1の手順が反復される。
(a)におけるアルミニウムフレーク被覆用フィルム形
成材は異なった材料から同一手順で調製されかつ非金属
粉体成分(b)は異なった材料から同一手順で調製され
る。
この実施例でアルミニウムフレーク(a)を被覆するの
に使用されるフィルム形成材は下記の混合物から構成さ
れる。
実施例 4 下記の差異点を除いて実施例1の手順が反復される。
(a)におけるアルミニウムフレーク被覆用フィルム形
成材は異なった材料から同一手順で調製されかつ非金属
粉体成分(b)は異なった材料から同一手順で調製され
る。
この実施例でアルミニウムフレーク(a)を被覆するの
に使用されるフィルム形成材は下記の混合物から構成さ
れる。
この実施例の非金属粉体成分(b)のフィルム形成材は
下記の混合物から構成される。
実施例 5 非金属粉体成分(b)のフィルム形成材が異なった材料
から同一手順で調製される差異点を除いて、実施例1の
手順が反復される。
この場合には、熱可塑性フィルム形成材は下記の材料か
ら構成される。
実施例 6 75部メタクリル酸メチルと25部メタクリル酸ブチル
のコポリマーが60部メタクリル酸メチルと40部メタ
クリル酸ブチル(M’n= 60,000 )のコポリ
マーで置換される差異点だけを除いて、実施例5の手順
が反復される。
実施例 7 7.5部メタクリル酸メチルと25部メタクリル酸ブチ
ルのコポリマーが等量の80部メタクリル酸メチルと2
0部アクリル酸エチル(M n =so、ooo)のコ
ポリマーで置換される差異点だけを除いて、実施例5の
手順が反復される。
実施例 8 75部メタクリル酸メチルと25部メタクリル酸ブチル
のコポリマーが等量の85部スチレンと1.5部アクリ
ル酸ブチルのコポリマーで置換される差異点だけを除い
て、実施例5の手順が反復される。
実施例 9 非金属粉体成分(b)のフィルム形成材が異なった材料
から同一手順で調製される差異点を除いて、実施例1の
手順が反復される。
この場合には、熱可塑性フィルム形成材は下記の材料か
ら構成される。
実施例 10 非金属粉体成分すのフィルム形成材が下記の材料と手順
を使用して調製される差異点の下で、実施例1の手順が
反復される。
ビニルモノマーのエポキシ官能性アクリルコポリマーは
下記のように調節される。
上記成分は混合される。
このモノマー混合物に3重量部の2,2/−アゾビス−
(2−メチルプロピオニI−IJル)−以後AIBNと
略称−が溶解される。
この混合物は窒素雰囲気下ではげしくかくはんされてい
る環流トルエン(100部)にゆつくり添加される。
トルエン容器の頂部にはコンデンサーが備えられ、トル
エン蒸気を凝縮して容器へ戻すようになっている。
モノマー混合物は調節バルブを介して添加され、添加速
度は環流温度(109−112℃)を維持するようにコ
ントロールされ、少量の熱が外部ヒーターから供給され
る。
モノマー混合物の添加が動子した後、還流は外部熱源に
よってさらに3時間続けられる。
この溶液は浅いステンレス鋼トレイに注入される、これ
らのトレイは真空オービン内に置かれ、溶剤が蒸発され
る。
溶剤が除去されるにしたがって、コポリマー溶液は濃縮
される。
真空オーブン温度は約110℃に上げられる。
乾燥はコポリマーの溶剤含量が3φ以下になるまで続け
られる。
トレイは冷却され、コポリマーが収集され、20メツシ
ユスクリーンを通過するように粉砕される。
このコポリマーは53℃のガラス転移温度と4,000
の分子量(Mn)を有する。
100重量部の粉砕コポリマーが下記材料と混合される
これらの材料はボールミル内で2時間混合される。
この混合物は5分間85−90℃でミルロールにかけら
れる。
得られた固体はボールミル内で粉砕され、粉体は140
ミツシユスクリーンでフルイ分けされる。
実施例 11 非金属粉体成分のフィルム形成材が、166重量部の実
施例10の分砕エポキシ官能性コポリマーと、22.6
4重量部のアゼライン酸と、1.33重量部のポリ(ア
クリル酸ラウリル)(Mn−io、ooo)とを使用し
て調製される差異点を除いて、実施例10の手順が反復
される。
実施例 12 下記の差異点を除いて実施例1の手順が反復される。
(1)アルミニウムフレークのコーティングは30重量
部の実施例1のアルミニウムペースト(19,5重量部
アルミニウム)と4,7重量部の熱可塑性コーティング
材料とから調製される。
(2)実施例2の手順にしたがって、非金属粉体成分は
調整され、被覆アルミニウムフレークが実施例1の粉体
コーティング材料の場合と同じレベルの顔料負荷でスプ
レィすべきこのような材料を与えるような量で使用され
る。
得られた粉体コーティング材料は実施例1と同様に鋼基
体上に静電的にスプレィされ、その上で熱キユアされ、
得られた仕上げコーティングは実施例1で得られたもの
に類似した外観を有する。
実施例 13 下記の差異点を除いて実施例1の手順が反復される。
(1)アルミニウムフレークのコーティングは30重量
部の実施例1のアルミニウムペースト(19,5重量部
アルミニウム)と0.98重量部の熱可塑性コーティン
グ材料とか調製される。
(2)実施例2の手順にしたがって、非金属粉体成分は
調整され、被覆アルミニウムフレークが実施例1の粉体
コーティング材料の場合と同じレベルの顔料負荷でスプ
レィすべきこのような材料を与えるような量で使用され
る。
得られた粉体コーティング材料は実施例1と同様に鋼基
体上に静電的にスプレィされ、その上で熱キユアされ、
得られた仕上げコーティングは実施例1で得られたもの
に類似した外観を有する。
実施例 14 下記の差異点を除いて実施例1の手順か反復される。
(1)アルミニウムフレークのコーティングは30重量
部の実施例1のアルミニウムペースト(19,5重量部
アルミニウム)と29.3重量部の熱可塑性コーティン
グ材料とから調製される。
(2)実施例2の手順にしたかつて、非金属粉体成分は
調整され、被覆アルミニウムフレークが実施例1の粉体
コーティング材料の場合と同じレベルの顔料負荷でスプ
レィすべきこのような材料を与えるような量で使用され
る。
得られた粉体コーティング材料は実施例1と同様に鋼基
体上に静電的にスプレィされ、その上で熱キユアされ、
得られた仕上げコーティングは実施例1で得られたもの
に類似した外観を有する。
実施例 15 下記の差異点を除いて実施例1の手順が反復される。
(1)アルミニウムフレークのコーティングは30重量
部の実施例のアルミニウムペースh (19,5重量部
アルミニウム)と1.76重量部の熱可塑性材料とから
調製される。
(2)実施例2の手順にしたがって、非金属粉体成分は
調整され、被覆アルミニウムフレークが実施例1の粉体
コーティング材料の場合と同じレベルの顔料負荷でスプ
レィすべきこのような材料を与えるような量で使用され
る。
得られた粉体コーティング材料は実施例1と同様に金属
基体上に静電的にスプレィされ、その上で熱キユアされ
、得られた仕上げコーティングは実施例1で得られたも
のに類似した外観を有する。
実施例 16 下記の差異点を除いて実施例1の手順が反復される。
(1)アルミニウムフレークのコーティングは30重量
部の実施例1のアルミニウムペースト(19,5重量部
アルミニウム)と2.54重量部の熱可塑性コーティン
グ材料とから調製される。
(2)実施例2の手順にしたがって、非金属粉体成分は
調整され、被覆アルミニウムフレークが実施例1の粉体
コーティング材料の場合と同じレベルの顔料負荷でスプ
レィすべきこのような材料を与えるような量で使用され
る。
得られた粉体コーティング材料は実施例■と同様に金属
基体上に静電的にスプレィされ、その上で熱キユアされ
、得られた仕上げコーティングは実施例1で得られたも
のに類似した外観を有する。
実施例 17 下記の差異点を除いて実施例1の手順が反復される。
(1)アルミニウムフレークのコーティングは30重量
部の実施例1のアルミニウムペースト(19,5重量部
アルミニウム)と0.39重量部の熱可塑性コーティン
グ材料とから調製される。
(2)実施例2の手順にしたがって、非金属粉体成分は
調整され、被覆アルミニウムフレークか実施例1の粉体
コーティング材料と同じレベルの顔料負荷でスプレィす
べきこのような材料を与えるような量で使用される。
実施例 18 非金属粉体成分は下記のようにして調製されるビニルモ
ノマーのエポキシ官能性、ヒドロキシ官能性コポリマー
である差異点を除いて、実施例1の手順が反復される。
上記モノマーは上記割合で混合され、このモノマー混合
物に70.0グラム(反応剤の全重量基準で4.5係)
の2,2′−アゾビス−(2−メチルプロピオニトリル
)−以後AIBNと略称−が添加される。
この溶液は窒素雰囲気下で1oo−tos℃のトルエン
1500mJに3時間にわたって滴加される。
ついで、10m1のアセトンに溶解した0、4グラムの
AIBNが腸時間にわたって添加され、還流はさらに2
時間続けられる。
このトルエン−ポリマー溶液は1500mA!のアセト
ンで希釈され、16リツトルのヘキサンで凝固される。
この白色粉末は55℃の真空オーブン内で24時間乾燥
される。
このコポリマーは分子量−Mw/Mn=6750/34
00を有し、エポキシ基当り分子量は約1068である
熱可塑性材料は166重量部のエポキシ官能性、ヒドロ
キシ官能性コポリマーと、22.65重量部のアゼライ
ン酸と、1.34重量部のポリ(アクリル酸ラウリル)
(Mn=10,000 )とを混合することによって生
成される。
上記混合物をボールミルに2時間かけることによって均
質な混合物が得られる。
この混合物はついでこねまぜ押出機から100℃で押出
される。
かくして得られた固体はインパクトミル、すなわち、空
気分級インパクトミル内で粉砕され、200メツシユス
クリーンを通してフルイ分けされる。
実施例 19 官能的に当量のポリ(アゼライン酸無水物)がアゼライ
ン酸に代用される差異点を除いて、実施例18の手順が
反復される。
実施例 20 約35係のポリ(アゼライン酸無水物)が官能的に当量
の12−ヒドロキシステアリン酸で置換される差異点を
除いて、実施例19の手順が反復される。
実施例 21 下記の差異点の下に実施例18の手順が反復される。
(1)エポキシ官能性、ヒドロキシ官能性コポリマーは
、下記の成分から下記の要領で調製されるエポキシ官能
性、アミド官能性コポリマーで置換される。
上記モノマーは上記割合で混合され、このモノマー混合
物に110グラムの2,2Lアゾビス−(2−メチルプ
ロピオニトリル)−以後AIBNと略称−が添加される
この混合物は窒素雰囲下ではげしくかくはんされている
80−90℃のトルエン200m1にゆっくり添加され
る。
トルエン容器の頂部にはコンデンサーが備えられ、トル
エン蒸気を凝縮し、凝縮トルエンを容器へ戻すようにな
っている。
七ツマー混合物は調節バルブを介して添加され、添加速
度は90−110℃の反応温度を維持するようにコント
ロールされ、熱の残部は外部ヒーターから供給される。
モノマー混合物の添加が完了した後、101rLlのア
セトンに溶解した0、8グラムのAIBNが腸時間にわ
たって添加され。
還流はさらに2時間続けられる。
得られたトルエン−ポリマー溶液は200TILlのア
セトンで希釈され、2リツトルのヘキサンで凝固される
この白色粉末は55℃の真空オーブン内で24時間乾燥
される。
その分子量はMw/Mn = 670073200であ
ることが決定され、WPE(エポキシ基当り分子量)は
約1000である。
(2)アゼライン酸は官能的に当量のカルボキシ末端基
を有するポリマー架橋剤で置換される。
この架橋剤は下記の要領で調製される。
500グラムの市販のエポキシ樹脂、Epon 100
1 (エポキシド当量450−525、融点64−76
℃、平均分子量900)が加熱マントルを有する500
m1ステンレス鋼ビーカーに装入される。
エポキシ樹脂は110℃に加熱される。
エポキシ樹脂をかくはんしながら、194グラムのアゼ
ライン酸が添加される。
30分の反応時間後、均質な混合物が得られる。
半反応状態にあるこの混合物樹脂はアルミニウムパン内
に注出され、冷却される。
この固体混合物はブレンダーを使用して100メツシユ
スクリーンを通過するように粉砕される。
混合物樹脂は完全に反応した場合には粉砕できないから
半反応状態にある。
実施例 22 ポリ(アクリル酸ラウリル)(Mn=10,000)が
当量のポリエチレングリコールペルフルロオクトノエー
ト(Mn=3400)で置換される差異点を除いて、実
施例1の手順が反復される。
実施例 23 被覆アルミニウムフレークが全粉体ペイント組成物の0
.1重最多を構成するような量で主要フィルム形成粉体
と混合される差異点だけを除いて、実施例1の手順が反
復される。
実施例 24 被覆アルミニウムフレークが全粉体ペイント組成物の3
2.50重量φを構成するような量で主要フィルム形成
粉体と混合される差異点だけを除いて、実施例1の手順
が反復される。
実施例 25 被覆アルミニウムフレークが全粉体ペイント組成物の0
.25重量φを構成するような量で主要フィルム形成粉
体と混合される差異点だけを除いて、実施例1の手順が
反復される。
実施例 26 被覆アルミニウムフレークが金粉体ペイント組成物の2
8.75重重量型構成するような量で主要フィルム形成
粉体と混合される差異点だけを除いて、実施例1の手順
が反復される。
実施例 27 被覆アルミニウムフレークが全粉体ペイント組成物の0
.45重重量型構成するような量で主要フィルム形成粉
体と混合される差異点だけを除いて、実施例1の手順が
反復される。
実施例 28 被覆アルミニウムフレークが唯一の使用金属顔料であり
かつ全粉体ペイント組成物の10重重量型構成する差異
点を除いて、実施例1の手順が反復される。
この実施例では、非金属顔料は使用されない。
実施例 29 被覆アルミニウムフレークが唯一の使用金属顔料であり
かつ全粉体ペイント組成物の1重量φを構成する差異点
を除いて、実施例1の手順が反復される。
この実施例では、非金属顔料は全粉体ペイント組成部の
21.9重量幅を構成する。
実施例 30 下記の組成上の差異の下に実施例1の手順が反復される
被覆アルミニウムフレークは全粉体ペイント組放物の3
1.0重量幅を構成するような量で主要フィルム形成粉
体と混合され、主要フィルム形成粉体は、唯一の非金属
顔料として、全粉体ペイント組成物の0.25重重量型
構成するような量でフクログリーン顔料を含有する。
実施例 31 下記の組成上の差異の下で実施例1の手順が反復される
被覆アルミニウムフレークは全粉体ペイント組成物の4
.0重量幅を構成するような量で主要フィルム形成粉体
と混合され、主要フィルム形成粉体は金粉体ペイント組
成物の22重重量型構成するような量で非金属顔料の混
合物を含有する。
非金属顔料の混合物は主としてクロムイエローからなり
、痕跡量から1重量幅以上までのフラブンスロン(fl
oventhron) (黄色有機物、赤色酸化鉄お
よびカーボンブラックを含有する。
実施例 32 アルミニウムフレークはポリアクリロニトリル(Mn=
15,000 )テ被覆され、(ニー(7)コー7/
I’ングはアルミニウムフレークの5重量幅の量である
差異点を除いて、実施例1の手順が反復される。
実施例 33 アルミニウムフレークはポリへキサメチレンアジピアミ
ド(Mn=5.000)で被覆され、このコーティング
はアルミニウムフレークの3重量幅の量である差異点を
除いて、実施例1の手順が反復される。
実施例 34 アルミニウムフレークはブチルセルロース(Mn=10
,000)で被覆され、溶剤ハメタノールであり、この
コーティングはアルミニウムフレークの5重量φの量で
ある差異点を除いて、実施例1の手順が反復される。
スプレィ乾燥器の温度は溶剤の変更を補償するように調
整される。
実施例 35 アルミニウムフレークはポリエステル、すなわち、フク
ル酸グリコール(Mn= 5,000 )で被覆され、
溶剤はアセトンであり、このコーティングはアルミニウ
ムフレークの10重重量幅量である差異点を除いて、実
施例の手順が反復される。
スプレィ乾燥器の温度は溶剤の変更を補償するように調
整される。
実施例 36 アルミニウムフレークは50重重量幅スチレンと50重
重量幅メタクリル酸メチルからなるコポリマー(Mn=
15,000 )で被覆され、溶剤はアセトンであり
、このコーティングはアルミニウムフレークの13重量
最多量である差異点を除いて、実施例1の手順が反復さ
れる。
スプレィ乾燥器の温度は溶剤の変更を補償するように調
整される。
実施例 37 アルミニウムフレークはアセチルセルロース(Mn=
15,000 )テ被覆され、溶剤ハメタノールであり
、このコーティングはアルミニウムフレークの7重量φ
の量である差異点を除いて、実施例1の手順が反復され
る。
実施例 38 アルミニウムフレークはポリスチレンで被覆され、溶剤
はトルエンであり、このコーティングはアルミニウムフ
レークの25重重量幅量である差異点を除いて実施例1
の手順が反復される。
スプレィ乾燥器の温度は溶剤の変更を補償するように調
整される。
実施例 39 一連の粉体ペイン14−Eが下記の材料から下記の要領
で調製され、その後でテスト目的で実施例1と同様に静
電的にスプレィされる。
段階■、下記の材料が十分に混合される。
段階■、この混合物はついで前記各実施例と同様にスプ
レィ乾燥され、熱可塑性コーティング中にカプセル化さ
れたアルミニウムフレークからえ※ なる生成物が得られ、 下記の通りである。
その各成分の相対重量は 段階■、これらのカプセル化アルミニウムフレークは4
4ミクロンスクリーンを通してフルイ分けされる。
スクリーン上に残った全粒子は廃棄される。
段階■、非金属粉体混合物は下記の材料を十分に混合す
ることによって構成され、その後で混合物は粉砕され、
75ミクロンスクリーンを通してフルイ分けされる。
スクリーン上に残った全粒子は廃棄される。
段階■0段階■のカプセル化アルミニウムフレークと段
階■の非金属粉体混合物とから下記の相※※ 対分量で均質に混合された配合物が形成される。
これらの各配合物の成分の相対濃度は下記の通りである
かくして得られた粉体は実施例1と同様に電気的に接地
された基体上にスプレィされ、ベーキングされる。
アルミニウムフレーク上の樹脂カプセル材がアルミニウ
ムの50−70重量φの範囲にあるときにアルミニウム
顔料の間隔と配向はもつともよく、ペイントA(アルミ
ニウムフレークの重量基準で50重量饅カプセル材)で
最良の結果が遠戚される。
実施例 40 塩化メチレン以外の溶剤、すなわち、トルエンキシレン
、アセトン、ヘキサンおよびメチルエチルケトンを使用
してスプレィ乾燥前にフィルム形成材料とアルミニウム
フレークを分散させる差異点を除いて、実施例1の手順
が反復される。
各テストで使用される溶剤の相対揮発性に応じてスプレ
ィ乾燥作業は調整される。
かくして調製されたカプセル化フレークは実施例1の粉
体ペイントに入れられ、実施例1と同様に基体上に静電
的にスプレィされ、基体はベーキングされる。
50−152℃、好適には50−90℃の範囲の沸点を
有する炭化水素、アルコールおよびケトンはこの目的に
使用できる。
使用溶剤の量はアルミニウムフレークとカプセル化に使
用されるフィルム形成材の総合重量より多い。
有利には、使用溶剤の量はフィルム形成材とアルミニウ
ムフレークの総合重量の約3−100倍の範囲内にある
粉体コーティング材料を静電的にスプレィする装置と方
法は米国特許第3,536,514号、第3.593,
678号および第3,598,629号に開示されてい
る。
用語「コポリマー」はここでは2つ以上の異なった七ツ
マ−から形成されたポリマーを意味するために使用され
ている。
この明細書に基いて上記各実施例の多くの改変がなされ
うろことは当業者には明白である。
この発明の範囲に入るこのような改変はすべて特許請求
の範囲および下記の実施態様に含まれるものである。
1974年2月12日に5antokh S、 Iab
−anaらによって出願された’ Powder C
oat−ing Compositions Incl
uding Glyci−dyl Ester−Mod
ified Copolymer’と題する米国特許出
願第442,291号を参考文献としてここに取入れる
以下の各項はこの発明の実施態様の要領を示す。
(1)前記アルミニウムフレークのカプセル化材は、前
記アルミニウムフレーク100重量部当り、約30−約
70重量部の量の前記熱可塑性、有機、フィルム形成材
である、特許請求の範囲1に記載の粉体ペイント。
(2)前記アルミニウムフレークのカプセル化材は、前
記アルミニウムフレーク100重量部当り、約2−約3
0重量部の量の前記熱可塑性、有機、フィルム形成材で
ある、特許請求の範囲1に記載の粉体ペイント。
(3)前記熱可塑性、有機、フィルム形成は約30.0
00−約so、oooの範囲の平均分子量(Mn)と約
60−110℃の範囲のガラス転移温度を有する、特許
請求の範囲1に記載の粉体ペイント。
(4)粒子状、有機、フィルタ形成材と、第一の色顔料
と、金属粒子とから本質的になる粉体ペイントにおいて
、前記金属粒子は、前記粉体ペイントと混合される前に
、アルミニウムフレーク100重量部当り、46−10
000重量部1C8一価アルコールとアクリル酸あるい
はメタクリル酸とのエステルと、〇−約約4里 C8−C12モノビニル炭化水素と、〇−約約5量量係
アクリル酸あるいはメタクリル酸とのポリマーから本質
的になる熱可塑性、有機、フィルム形成材の連続したコ
ーティング約10約200重量部により、個々にカプセ
ル化されたアルミニウムフレークである、ことを特徴と
する前記粉体ペイント。
(5)前記アルミニウムフレークは、100重量部の前
記アルミニウムフレークと約10〜約200重量部の前
記熱可塑性、有機、フィルム形成材を、約40−約15
2℃の範囲の沸点を有する揮発性溶剤中に分散させるこ
とによってカプセル化され、前記溶剤は、前記分散体の
スプレィ乾燥において前記熱可塑性、有機、フィルム形
成材および前記アルミニウムフレークから逃出し、かつ
前記アルミニウムフレークと前記フィルム形成材の全量
より多い量で前記分散体中に存在するようにした、第(
4)項に記載の粉体ペイン ト。
(6)前記100重量部の前記アルミニウムフレークは
、30−70重量部の前記熱可塑性、有機、フィルム形
成材と共に前記溶剤中に分散され、前記溶剤は、塩化メ
チレンおよび約50−約90℃の範囲の沸点を有するア
ルコール、ケトンおよび炭化水素から選択され、かつ前
記アルミニウムフレークと前記フィルム形成材の総合量
の少なくとも3倍の量で前記分散体中に存在するように
した、第(5)項に記載の粉体ペイント。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 既知で任意的な粉体ペイント用添加剤である、触媒
    、静電防止剤、可塑剤及び流動調節剤を別として、アル
    ミニウムフレーク非金属顔料及び粒状有機フィルム形成
    材から本質的になる粉体ペイントにおいて、 A、非金属顔料が前記粉体ペイントのO〜約約2型 B.前記アルミニウムフレークが前記粉体ペイントの約
    01005〜約25重量φを占め、且つ前記粒状有機フ
    ィルム形成材と混合する前に、アルミニウムフレーク1
    00重量部当り約2〜約200重量部の熱可塑性有機フ
    ィルム形成材の連続的被覆でカプセル化されており、然
    も前記熱可塑性有機フィルム形成材は、 ■)約51〜約100重量φがアクリル単量体で、O〜
    約約4垂 であるα−βオレフィン系不飽和単量体の重合体、 2)ポリアミ ド、 3)ポリエステル、 4)モノビニル炭化水素のホモポリマー 5)セルロースアセテート、 6)セルロースブチレート からなる群から選択された熱可塑性有機フィルム形成材
    から本質的になり、 C1前記粒状有機フィルム形成材は、 1)約51〜約100重量饅がアクリル単量体で0〜〜
    49重量饅がC8〜C12モノビニル炭化水素であるα
    −βオレフィン系不飽和単量体のコポリマーである熱可
    塑性粒状フィルム形成材、 2)約1500〜約15000の範囲の平均分子量及び
    約り0℃〜約90℃の範囲のガラス転移温度を有し、ア
    クリル酸又はメタクリル酸のグリジルエステル、C5〜
    C7モノヒドロキシアクリレート、C5〜C7モノヒド
    ロキシメククリレート及びアクリルアミド又はメタクリ
    ルアミドからなる群から選択された成分単量体少な°く
    とも50重重量法り多くと、もしあれば残りの重量φの
    C8〜C1□モノビニル炭化水素から本質的になる、単
    独で架橋可能であるか、或は単量体又は重合体架橋剤と
    共に用いられるコポリマーから本質的になる熱硬化性粒
    状フィルム形成材、 からなる群から選択される、 ことを特徴とする改良粉体ペイント8
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