KR102190168B1 - 분말 코팅의 적용 첨가제 - Google Patents

분말 코팅의 적용 첨가제 Download PDF

Info

Publication number
KR102190168B1
KR102190168B1 KR1020147025854A KR20147025854A KR102190168B1 KR 102190168 B1 KR102190168 B1 KR 102190168B1 KR 1020147025854 A KR1020147025854 A KR 1020147025854A KR 20147025854 A KR20147025854 A KR 20147025854A KR 102190168 B1 KR102190168 B1 KR 102190168B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
powder coating
coating composition
powder
coating
application
Prior art date
Application number
KR1020147025854A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140146072A (ko
Inventor
토마스 리노
로버트 브라이츠맨
Original Assignee
에스더블유아이엠씨 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=52100952&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR102190168(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 에스더블유아이엠씨 엘엘씨 filed Critical 에스더블유아이엠씨 엘엘씨
Publication of KR20140146072A publication Critical patent/KR20140146072A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102190168B1 publication Critical patent/KR102190168B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/03—Powdery paints
    • C09D5/033—Powdery paints characterised by the additives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
    • B05D1/04—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying involving the use of an electrostatic field
    • B05D1/06—Applying particulate materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B05D7/52—Two layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/66—Additives characterised by particle size
    • C09D7/69—Particle size larger than 1000 nm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2202/00—Metallic substrate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2202/00—Metallic substrate
    • B05D2202/10—Metallic substrate based on Fe
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2451/00—Type of carrier, type of coating (Multilayers)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/88—Adding charges, i.e. additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17—Amines; Quaternary ammonium compounds
    • C08K5/19—Quaternary ammonium compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

금속 기재를 코팅하기 위한 방법 및 시스템이 제공된다. 본 방법 및 시스템은 적용 첨가제 및 중합체성 바인더(binder)를 포함하는 분말 코팅 조성물을 포함한다. 적용 첨가제는 적어도 하나의 정전기 방지 성분 및 적어도 하나의 사후-블렌딩 성분을 포함한다. 적용 첨가제의 사용은 정전기적 적용 동안 역전리(back ionization) 및 패러데이 케이지 효과를 감소시킨다. 기재된 방법은 최적의 표면 평활도 및 모서리 커버리지(coverage)를 갖는 코팅을 제공한다.

Description

분말 코팅의 적용 첨가제{APPLICATION ADDITIVE FOR POWDER COATING}
관련 출원(들)의 상호 참조
본 출원은 2012년 10월 10일자로 출원된 미국 가출원 제61/712,110호, 2012년 3월 21일자로 출원된 미국 가출원 제61/613,647호, 및 2012년 5월 4일자로 출원된 미국 가출원 제61/642,578호의 이익을 청구한다.
분말 코팅은 전통적인 액체 코팅 및 페인트에 대한 저 VOC 및 저 비용 대안으로서 사용되어 왔던 무용매, 100% 고형물 코팅 시스템이다.
금속 부품의 분말 코팅이 일반적인 관행이다. 그러나, 예를 들어 전형적인 분말 코팅 공정을 이용하여 균일한 코팅을 수득하도록 에지(edge) 및 모서리(corner)를 비롯한 금속 기재의 소정 부분을 코팅하는 것은 어려우며, 에지 부식은 일반적인 문제이다. 전형적으로, 분말 코팅이 금속 부품에 적용될 때, 분말 입자는 모서리 내로, 에지 위로, 또는 다른 함입 영역 내로 유동하지 않으며, 이는 패러데이 케이지 효과(faraday cage effect)로 인한 것이다. 게다가, 분말 코팅 조성물이 미경화 또는 비-겔화 분말로 이미 코팅된 표면에 적용될 때, 표면 전하는 표면 상에서 증가하는 경향이 있으며, 이는 유의한 역전리(back ionization)에 이르게 된다. 이는 코팅 중 층들의 바람직하지 않은 정전기적 혼합, 및 그 결과에 따른 평활도 및 광택도의 감소로 이어질 수 있다. 패러데이 케이지 효과 및 역전리 문제를 극복하려고 시도하는 종래의 시스템은 전형적으로 라인 변경(line modification), 스프레이 장치의 변경 또는 분말 조성물 그 자체의 물리적 특성의 변화를 필요로 한다. 그러나, 전형적으로 이러한 방법은 공정의 비효율성, 증가된 비용 및 지연에 이르게 된다.
상기로부터, 금속 부품의 효과적인 분말 코팅에 대한 필요성이 있음을 알게 될 것인데, 여기서 패러데이 케이지 효과 및 역전리가 제거되고, 상기 코팅은 탁월한 성능 특성, 예를 들어 에지를 비롯한 곳에서의 탁월한 방식성, 및 최적의 표면 평활도 또는 광택도를 나타내고, 이는 상당한 장비 또는 라인 변경 없이 그러하다.
본 명세서에 기술된 본 발명은 하나 이상의 분말 조성물을 이용하여 금속 기재를 코팅하기 위한 방법 및 시스템을 포함한다. 소정 실시 형태에서, 본 방법은 금속 기재를 제공하는 단계 및 상기 기재 상에 제1 분말 코팅을 적용하는 단계를 포함한다. 그 후, 제2 분말 코팅을 제1 분말 코팅 상에 적용하며, 여기서 제2 분말 코팅은 적어도 하나의 중합체성 바인더(binder) 수지 및 적용 첨가제(application additive)를 포함한다. 그 후, 상기 두 코팅은 동시에 경화되어 모서리, 에지 및 다른 함입 영역을 비롯한 곳에서의 우수한 방식성을 갖고 최적 표면 평활도 또는 광택도를 갖는 코팅을 생성한다.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 금속 기재 코팅용 시스템을 포함한다. 본 시스템은 적용 첨가제(application additive)를 포함하는 적어도 하나의 분말 조성물을 포함한다. 분말 조성물이 기재 상의 비-겔화 분말 코팅 위에 정전기적으로 적용될 때, 생성된 코팅은 최적의 방식성 및 표면 평활도 또는 광택도를 갖는다.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 금속 기재의 코팅 방법을 포함하며, 여기서 본 방법은 적어도 하나의 중합체성 바인더 수지를 제공하는 단계, 적용 첨가제를 첨가하여 혼합물을 형성하는 단계, 및 상기 혼합물을 압출하는 단계를 포함한다. 본 방법은 상기 혼합물을 미분화하여 분말 코팅 조성물을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
또 다른 실시 형태에서, 본 발명은 금속 기재를 코팅하기 위한 방법 및 시스템을 포함하며, 여기서 본 방법 및 시스템은 적어도 제1 분말 조성물 - 이는 적용 첨가제를 포함함 - 을 제공하는 것을 포함한다. 적용 첨가제는 정전기 방지 성분 및 고도 분산 성분을 포함한다.
본 발명의 하나 이상의 실시 형태 및 태양의 상세 사항은 하기에 기술되어 있다. 본 발명의 다른 특징, 목적 및 이점이 상세한 설명 및 특허청구범위로부터 명백하게 될 것이다.
선택된 정의
달리 지정되지 않는다면, 본 명세서에 사용된 하기의 용어는 이하에 제공되는 의미를 갖는다.
표면 또는 기재에 적용된 코팅과 관련하여 사용될 때, 용어 "~에 적용된"은 표면 또는 기재에 직접적으로 또는 간접적으로 적용된 코팅 둘 모두를 포함한다. 따라서, 예를 들어, 기재 위에 놓인 프라이머 층에 적용된 코팅은 기재 상에 적용된 코팅이 된다. 추가로, 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "금속 기재"는 비처리되거나, 비프라이밍되거나(unprimed) 또는 클린-블라스트된(clean-blasted) 기재, 및 또한 당업자에게 공지된 다양한 방법에 의해 프라이밍되거나 또는 전처리된 표면을 말한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "평활도"는 분말-코팅된 표면으로부터의 경면 광택도 또는 광 반사율을 말한다. 전형적으로 이것은 코팅된 샘플로부터의 경면 반사율을 검은 유리 표준물로부터의 경면 반사율과 비교함으로써 수득된다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 평활도는 분말 코팅 연구소(Powder Coating Institute)에 의해 개발된 시각적 표준을 비롯하여 분말 코팅 분야의 숙련자에게 공지된 임의의 수단에 의해 표현될 수 있다. 이러한 표준 하에서, 1 (높은 조도/오렌지 필(orange peel)) 내지 10 (매우 평활한 고 광택도 피니시(finish))으로 등급화되는 10개의 분말-코팅 패널의 시각적 척도(visual scale)가 사용된다. 상대적인 평활도를 결정하기 위하여, 분말-코팅 샘플은 표준 패널과 시각적으로 비교되고, 평활도 등급은 어느 표준 패널이 샘플과 가장 가까운지를 판단함으로써 할당된다. 대안에 있어서, 표면 평활도는 ASTM 방법 D523을 사용하여 측정된 20도 또는 60도 광택도로서 표현될 수 있다. 추가로, 평활도는 예를 들어 영상 구별성(distinctness of the image; DOI)의 모니터링을 비롯하여 본 기술 분야에 공지된 다른 방법에 의해 평가될 수 있으며, 여기서 10개의 PCI 시험 패널 각각에 있어서의 분말-코팅 샘플의 상은 사진 촬영되고 표면으로부터 반사된 광의 빔의 속도는 특수 기기에 의해 측정된다. 영상을 완벽하게 반사하는 표면은 100의 DOI를 갖는 반면, 영상 선명도가 거의 없거나 또는 전혀 없는 표면은 0의 DOI를 갖는다. 전형적으로, 평활도를 결정하는 데 사용되는 방법은 분말-코팅 기재의 궁극적인 최종 용도에 따라 달라질 것이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "패러데이 케이지 효과"는 분말 코팅의 정전기적 적용 동안 관찰되는 현상을 말한다. 구체적으로, 패러데이 케이지는 스프레이 장치 상의 전극과 연마된 기재 사이에 생성되는 전자기장 선(field line)의 패턴에서 생기는 정전기적 인클로저(electrostatic enclosure)이다. 상기 두 표면 사이의 전압 차이는 스프레이 장치와 기재 사이에서 강한 전기장을 유도한다. 그 결과, 하전된 분말 입자는 생성된 전자기장 선을 따르며, 모서리, 에지 및 다른 함입 영역을 덮지 않는다. 패러데이 케이지 투과는 소정의 분말 입자가 정전기적 인클로저 또는 패러데이 케이지 내의 홀(hole)을 통해 이동하여 기재를 코팅할 수 있는 것을 말한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "역전리"는 분말 코팅이 비-겔화 표면, 전형적으로, 완전히 경화되지 않은 제1 분말 코팅 위에 적용될 때 일어나는 현상을 말한다. 더 많은 분말이 적용됨에 따라, 표면은 전하로 포화되게 되고, 분말 입자는 상기 표면으로부터 반발되며, 이때, 생성된 분말 층들의 정전기적 혼합은 불균일한 코팅 및 필름 빌드(build)에 이르게 된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "전달 효율"은 스프레이 장치를 떠난 분말 입자 또는 코팅 고형물로서, 기재 상에 실제로 침착된, 분말 입자 또는 코팅 고형물의 백분율을 말한다. 역전리 및 패러데이 케이지 효과는 전체 전달 효율을 감소시킨다.
달리 나타내지 않는다면, 용어 "중합체"는 감광성 중합체(photopolymer) 및 공중합체(즉, 둘 이상의 상이한 단량체들의 중합체) 둘 모두를 포함한다.
용어 "포함하다" 및 그 변형은 이들 용어가 상세한 설명 및 특허청구범위에 나타날 경우 한정적인 의미를 갖지 않는다.
용어 "바람직한" 및 "바람직하게는"은 소정의 상황 하에서 소정의 이익을 줄 수 있는 본 발명의 실시 형태를 말한다. 그러나, 동일하거나 다른 상황에서, 다른 실시 형태가 또한 바람직할 수 있다. 게다가, 하나 이상의 바람직한 실시 형태의 언급은 다른 실시 형태가 유용하지 않음을 의미하는 것이 아니며, 본 발명의 범주로부터 다른 실시 형태를 배제하고자 의도된 것이 아니다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 단수형("a", "an", "the"), "적어도 하나" 및 "하나 이상"은 서로 바꾸어서 사용될 수 있다. 따라서, 예를 들어, "하나의" 첨가제를 포함하는 코팅 조성물은 이 코팅 조성물이 "하나 이상의" 첨가제를 포함함을 의미하는 것으로 해석될 수 있다.
또한, 본 명세서에서, 종점(endpoint)에 의한 수치 범위의 언급은 그 범위 내에 포함되는 모든 수를 포함한다 (예를 들어, 1 내지 5는 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4, 5 등을 포함함). 게다가, 범위의 개시는 더 넓은 범위 내에 포함되는 모든 하위 범위의 개시를 포함한다 (예를 들어, 1 내지 5는 1 내지 4, 1.5 내지 4.5, 1 내지 2 등을 개시함).
본 명세서에 기술된 본 발명의 실시 형태는 모서리, 에지 및 다른 함입 영역을 비롯한 곳에서의 금속 기재를 분말 코팅하기 위한 방법 및 시스템을 포함한다. 본 방법은 적어도 하나의 분말 조성물을 기재에 적용하는 단계를 포함하며, 여기서 적용 첨가제는 패러데이 케이지 효과 및 역전리를 감소시키고, 분말 코팅이 비-겔화 표면 또는 분말 위에 정전기적으로 적용될 때 전달 효율을 증가시킨다.
따라서, 일부 실시 형태에서, 본 발명은 역전리를 제한하면서 패러데이 케이지 투과를 증가시키기 위하여 적용 첨가제를 사용하는 공정을 이용하여, 모서리, 에지 또는 다른 함입 영역을 비롯한 곳에서의 기재를 코팅하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다. 따라서, 본 명세서에 기술된 방법은 패러데이 케이지 효과 또는 역전리를 감소시키기 위하여 스프레이 장비 또는 스프레이 라인을 변경시킬 필요를 제거한다. 게다가, 본 명세서에 기술된 방법이 기재의 모서리, 에지 및 다른 함입 영역에 대하여 최적 커버리지(coverage)를 제공하기 때문에, 분말 코팅을 적용하기 이전에 모서리 또는 에지를 코팅하는 대안적인 기계적 방법은 더 이상 필요하지 않다. 따라서, 본 명세서에 기술된 방법은, 코팅의 방식성 또는 표면 평활도를 손상시키지 않고서 에지에서의 것을 비롯한 기재를 분말 코팅하는 시간, 에너지 및 비용을 감소시킨다.
소정 실시 형태에서, 본 명세서에 기술된 방법은 적어도 제1 분말 조성물을 기재에 적용하는 단계를 포함한다. 분말 조성물은 열의 인가 시에 용융되어 코팅 필름을 형성하는 융해성 조성물이다. 분말은 예를 들어 정전기적 스프레이법과 같은 당업자에게 공지된 방법을 이용하여 약 25 내지 약 75 마이크로미터, 바람직하게는 35 내지 65 마이크로미터의 필름 두께로 적용된다. 소정 태양에서, 분말 조성물은 금속 기재의 클린한(즉, 비프라이밍된) 또는 전처리된 표면에 적용되며, 즉 분말 조성물은 비프라이밍되거나, 클린-블라스트되거나 또는 e-코팅된 금속 표면, 또는 당업자에게 공지된 다양한 방법에 의해 전처리된 표면에 적용될 수 있다. 바람직한 태양에서, 분말 조성물은 경화되지 않았거나 또는 단지 부분적으로 경화된 제1 분말 조성물, 즉 비-겔화 분말 코팅 위에 적용된다.
소정 실시 형태에서, 본 명세서에 기술된 방법은 적어도 제1 분말 조성물이 적용된 후, 적어도 제2 분말 조성물을 기재에 적용하는 단계를 포함한다. 소정 태양에서, 제2 분말 조성물은 제1 조성물과 동일한 화학 조성을 가질 수 있거나, 또는 이것은 상이할 수 있다. 제1 및 제2 분말 조성물은 상용성이거나 또는 불상용성일 수 있다. 제2 분말 조성물은 예를 들어 정전기적 스프레이법과 같은 당업자에게 공지된 방법을 이용하여 적용된다. 제2 분말 조성물은 감소된 필름 빌드로 적용될 수 있으며, 그 이유는 이것이 바람직하게는 비-겔화 또는 미경화 또는 부분적 경화 제1 분말 조성물 코팅 위에 20 내지 40 마이크로미터, 바람직하게는 25 내지 100 마이크로미터, 더 바람직하게는 50 내지 75 마이크로미터의 필름 빌드로 적용되기 때문이다. 분말 조성물에 의해, 또는 제1 및 제2 분말 조성물에 의해 형성된 필름의 최적 총 두께는 약 50 내지 175 마이크로미터, 바람직하게는 85 내지 135 마이크로미터 (대략 3.5 내지 5.5 mil)일 수 있다.
소정 실시 형태에서, 본 명세서에 기술된 방법은 적어도 제1 분말 조성물을 금속 기재 상에 적용한 후 적어도 제2 분말 조성물을 적용하는 단계를 포함한다. 분말 조성물들은 전형적으로 정전기적 스프레이법에 의해 적용되며, 여기서 분말 조성물의 입자는 대전되고 기재는 연마되거나 또는 접지된다. 분말 입자는 입자와 이온화된 공기 (즉 코로나-대전됨)의 상호작용에 의해 또는 마찰 (즉, 마찰-대전됨)에 의해 대전된다. 적용-관련된 문제가 정전기적 스프레이 동안 생길 수 있으며, 필름 빌드 및 전달 효율은 스프레이 건과 기재 사이의 전자기장 선에 의해, 즉 패러데이 케이지 효과에 의해 영향을 받는다. 이들 문제는 기재 코팅을 위한 유동층법을 이용함으로써 극복될 수 있지만, 이들 방법은 실질적으로 더욱 두꺼운 코팅을 생성하며, 다양한 최종 용도에 대하여 실현 가능하지 않다.
비-겔화 분말로 코팅된 표면 상에 적용되거나 또는 스프레이된 분말 조성물은 금속 표면 상에 직접적으로 스프레이된 분말 조성물과 유사한 또는 그와 등가인 광택도 또는 표면 평활도를 생성할 가능성이 없다. 이론에 한정됨이 없이, 제2 분말 조성물이 제1 비-겔화 분말 위에 적용될 때, 표면 상에서의 대전된 분말 입자의 증가는 역전리에 이르게 되며, 분말 입자는 표면에서 들어올려지기 시작하여 불균일한 필름 빌드를 생성하는 것으로 믿어진다. 게다가, 패러데이 케이지 형성은 전형적이며, 기재의 에지, 모서리 또는 다른 함입 영역에서 코팅을 저해하여, 불균일 필름 및/또는 감소된 표면 평활도에 이르게 된다. 이론에 한정됨이 없이, 모서리, 에지, 예리한 표면 또는 다른 함입형 또는 비평면형의 기하학적 형상(geometry)을 갖는 표면에 분말 코팅을 정전기적으로 적용할 때 패러데이 케이지 효과를 극복하기 위하여, 패러데이 케이지 형성을 감소시키거나 또는 패러데이 케이지를 통과할 수 있는 입자의 수를 증가시키는 것이 필요하다.
통상적으로, 패러데이 케이지 효과는 적용 도구, 예를 들어 스프레이 건의 출력을 감소시켜, 예를 들어 더 많은 분말 입자가 패러데이 케이지를 투과하여 침착되게 하도록 패러데이 케이지 내의 홀을 증가시킴으로써 감소된다. 그러나, 이러한 방법은 라인 속도의 감소 및 전달 효율의 전반적인 감소를 필요로 한다. 대안적으로, 패러데이 케이지 투과는 예를 들어 미국 특허 제6,130,281호에 기재된 바와 같이, 분말 입자의 특성을 변경시킴으로써 증가될 수 있다. 일반적으로, 더 작은 입자는 최상의 투과성을 갖지만, 더욱 낮은 전달 효율을 나타낸다. 따라서, 에지, 모서리 또는 다른 함입 영역에서의 것을 비롯한, 최적 필름 빌드 및 평활도를 갖는 물품 또는 기재를 코팅하기 위하여, 코팅 조성물의 적용 특성을 변경하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 명세서에 기술된 방법 및 시스템은 분말 코팅 조성물 및 적용 첨가제를 포함한다. 본 명세서에 기술된 적용 첨가제는 분말 특성 또는 적용 장비의 유의한 변경 없이 패러데이 케이지 효과 및 역전리를 감소시키는 것을 돕는다. 본 명세서에 기술된 적용 첨가제는 비-겔화 분말 조성물로 이미 코팅된 물품 또는 기재가 제2 분말 조성물로 최적 필름 두께로 스프레이되거나 또는 코팅되게 하며, 당 업계에서의 예상과는 대조적으로, 금속에 직접적으로 적용된 분말 코팅과 적어도 등가인 표면 평활도 또는 광택도를 제공한다.
소정 태양에서, 본 명세서에 기술된 방법은 최적의 표면 평활도를 생성한다. 본 명세서에 기술된 방법은 4 이상, 바람직하게는 5 이상의 PCI 척도의 표면 평활도를 생성한다. 20도 광택도 또는 60도 광택도로 측정할 경우, 본 명세서에 기술된 방법은 약 25 내지 90%, 바람직하게는 60% 초과, 더 바람직하게는 80% 초과의 상대적인 표면 평활도를 생성한다. 전형적으로 그리고 바람직하게는, 표면의 평활도는 분말-코팅된 금속 기재에 있어서의 원하는 최종 용도에 의해 결정될 것이다.
소정 실시 형태에서, 분말 조성물은 적어도 하나의 중합체성 바인더를 포함한다. 본 분말 조성물은 하나 이상의 안료, 불투명화제 또는 다른 첨가제를 또한 선택적으로 포함할 수 있다.
적합한 중합체성 바인더는 일반적으로 필름 형성 수지 및 선택적으로, 상기 수지를 위한 경화제를 포함한다. 바인더는 원하는 필름 특성을 제공하는 임의의 수지 또는 수지들의 배합물로부터 선택될 수 있다. 중합체성 바인더의 적합한 예에는 열경화성 및/또는 열가소성 재료가 포함되며, 에폭시, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 아크릴, 폴리비닐클로라이드, 나일론, 플루오로중합체, 실리콘, 다른 수지 또는 이들의 배합물로 만들어질 수 있다. 열경화성 재료는 분말 코팅 응용에 있어서 중합체성 바인더로 사용하기에 바람직하며, 에폭시, 폴리에스테르 및 아크릴이 특히 바람직하다. 원할 경우, 탄성중합체성 수지가 소정 응용에 사용될 수 있다. 소정 태양에서, 분말-코팅된 기재의 원하는 최종 용도에 따라 특정한 중합체성 바인더 또는 수지가 본 명세서에 기술된 분말 조성물 중에 포함된다. 예를 들어, 소정의 고분자량 폴리에스테르는 탁월한 방식성을 나타내며 내부 및 외부 응용에 사용되는 기재에 사용하기에 적합하다. 바람직한 태양에서, 중합체성 바인더는 폴리에스테르, 바람직하게는 트라이글리시딜 아이소시아누레이트 (TGIC)와 가교결합된 아이소프탈산-기재의 폴리에스테르이다.
바람직한 바인더의 예에는 하기가 포함된다: 에폭사이드-작용성 화합물 (예를 들어, 트라이글리시딜아이소시아누레이트)로 경화되는 카르복실-작용성 폴리에스테르 수지, 중합체성 에폭시 수지로 경화되는 카르복실-작용성 폴리에스테르 수지, 하이드록시알킬 아미드로 경화되는 카르복실-작용성 폴리에스테르 수지, 차단된 아이소시아네이트 또는 우레트다이온으로 경화되는 하이드록실-작용성 폴리에스테르 수지, 아민 (예를 들어, 다이시안다이아미드)으로 경화되는 에폭시 수지, 페놀-작용성 수지로 경화되는 에폭시 수지, 카르복실-작용성 경화제로 경화되는 에폭시 수지, 중합체성 에폭시 수지로 경화되는 카르복실-작용성 아크릴 수지, 차단된 아이소시아네이트 또는 우레트다이온으로 경화되는 하이드록실-작용성 아크릴 수지, 자유 라디칼 반응을 통하여 경화되는 불포화 수지, 및 유일한 바인더로서 사용되거나 또는 유기 수지와 배합된 형태로 사용되는 실리콘 수지. 선택적 경화 반응은 열적으로 유도되거나 또는 방사선 (예를 들어, UV, UV-가시광, 가시광, IR, 근적외선, 및 e-빔)에의 노출에 의해 유도될 수 있다.
본 명세서에 기술된 방법 및 시스템은 적용 첨가제를 포함하는 적어도 하나의 분말 조성물을 포함한다. 적합한 적용 첨가제는 다양한 성분들의 배합물을 포함하며, 상기 성분들은 바람직하게는 정전기 방지 성분, 고도 분산 성분 등을 포함한다. 정전기 방지 성분은 바람직하게는 압출가능한 성분이며, 고도 분산 성분은 바람직하게는 사후-블렌딩 첨가제 성분이다.
소정 실시 형태에서, 정전기 방지 첨가제는 압출가능한 성분이다. 적합한 압출가능한 정전기 방지 성분은 예를 들어 알칼리 금속 염, 알칼리 토금속 염, 4차 암모늄 염, 중합체성 정전기 방지제, 계면활성제 등을 포함한다. 정전기 방지 성분으로서 사용하기에 적합한 금속 염은 C1-C20 모노카르복실산 또는 C2-C20 다이카르복실산의 염, C1-C20 설폰산의 염, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 유기 산 염, 할로겐화수소산(hydrohalic acid)의 염, 무기 산의 염 등을 포함한다. 예에는, 제한 없이, 카르복실산, 예를 들어 포름산, 아세트산, 프로피온산, 옥살산, 석신산 등의 염, 설폰산, 예를 들어 메탄설폰산, p-톨루엔설폰산 등의 염, 유기 산, 예를 들어 티오시안산 등의 염, 할로겐화수소산, 예를 들어 HCl, HBr 등의 염, 및 무기 산, 예를 들어 HClO4, H2SO4, H3PO4 등의 염이 포함된다. 알칼리 금속의 할라이드 염, 아세트산염 및 과염소산염이 바람직하다.
정전기 방지 성분으로 사용하기에 적합한 4차 암모늄 염은 무기 및 유기 염, 즉 3차 아민 화합물과 무기 또는 유기 산의 반응에 의해 형성된 염을 포함한다. 무기 4차 암모늄 염은 예를 들어 HF, HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO4, H3PO4, H3BO3, HClO4 등과, 이들 산의 혼합물 또는 복합물의 4차 암모늄 염을 포함한다. 유기 4차 암모늄 염은, 제한 없이, 구조 N(R)4 +X-를 갖는 화합물을 포함하며, 여기서 각각의 R은 독립적으로 치환 또는 비치환 C1-C18 알킬 또는 아릴이며, X는 음이온 라디칼이다. 바람직한 유기 4차 암모늄 염은 유기 산의 알킬 암모늄 또는 다이알킬 암모늄 염, 더 바람직하게는 메틸 에틸 암모늄 또는 다이메틸 에틸 암모늄 염, 가장 바람직하게는 라우르산, 미리스트산, 스테아르산, 올레산 등의 메틸 에틸 암모늄 또는 다이메틸 에틸 암모늄 염을 포함한다. 음이온 라디칼은 바람직하게는 C1-C10 알킬 설페이트, 더 바람직하게는 에틸, 프로필 또는 부틸 설페이트, 가장 바람직하게는 에틸 설페이트이다.
적합한 중합체성 정전기 방지제는 정전기 방지 기 또는 블록이 중합체 사슬 내에 혼입된 열가소성 수지, 예를 들어 폴리올레핀, 폴리에테르 에스테르 아미드 등을 포함하는 블록 공중합체를 포함한다. 본 명세서에 기술된 방법에 적합한 블록 공중합체의 예에는, 제한 없이, 2 내지 30개의 탄소 원자, 바람직하게는 2 내지 10개의 탄소 원자, 및 더 바람직하게는 프로필렌 또는 에틸렌 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 올레핀의 중합에 의해 수득되는 공중합체 또는 중합체를 포함한다. 본 명세서에 기술된 방법에 적합한 폴리에테르 에스테르 아미드의 예에는, 제한 없이, 비스페놀 A로 만들어진 폴리에테르 에스테르 아미드가 포함된다.
본 명세서에 기술된 방법에서 사용하기에 적합한 계면활성제는 예를 들어 비이온성, 음이온성, 양이온성 또는 쯔비터이온성 계면활성제를 포함한다. 비이온성 계면활성제의 예에는, 제한 없이, 폴리에틸렌 글리콜계 계면활성제, 다가 알코올계 계면활성제 등이 포함된다. 음이온성 계면활성제는 예를 들어 알칼리 금속, 고급 알코올, 고급 알킬 에테르, 알킬벤젠, 파라핀 등의 탄산염, 황산 에스테르 염, 설폰산염, 인산 에스테르 염을 포함한다. 양이온성 계면활성제의 예에는 4차 암모늄 염, 예를 들어 알킬트라이메틸암모늄 염 등이 포함되며, 이는 상기에 기재된 바와 같다. 쯔비터이온성 계면활성제는, 예를 들어 아미노산계 계면활성제, 베타인계 쯔비터이온성 계면활성제 등을 포함한다. 계면활성제는 단독으로 사용되거나 또는 다른 계면활성제 또는 계면활성제류와 배합되어 사용될 수 있다. 바람직하게는, 계면활성제는 음이온성 계면활성제, 더 바람직하게는 설폰산염, 및 가장 바람직하게는 알킬벤젠 설포네이트, 알킬설포네이트, 파라핀 설포네이트 등이다.
본 명세서에 기술된 방법 및 시스템은 정전기 방지 성분 및 고도 분산 성분을 포함하는 적용 첨가제를 포함한다. 소정 실시 형태에서, 고도 분산 성분은 사후-블렌딩 성분이다. 용어 "사후-블렌딩"은 압출 후, 그러나 미분화 단계 동안 또는 미분화 단계 전에 분말 조성물에 첨가되는 활성 구성성분 또는 성분을 말한다. 본 명세서에 기술된 방법에서 사용하기에 적합한 사후-블렌딩 성분은 예를 들어 왁스, 금속 산화물, 금속 수산화물, 이들의 혼합물 등을 포함한다. 왁스의 예에는 천연 왁스 (카르나우바, 라놀린, 밀랍 등), 석유-기재의 왁스 (파라핀 등), 중합체-기재의 왁스 (폴리에틸렌 왁스, PTFE 왁스, 폴리아미드-개질된 왁스 등), 및 탄화수소 왁스 (장쇄(즉 적어도 C16) 지방산 또는 에스테르-기재의 왁스 등)가 포함된다. 금속 산화물의 예에는 소수성 실리카, 친수성 실리카, 산화알루미늄(즉 알루미나) 등이 포함된다. 금속 수산화물의 예에는 수산화알루미늄 등이 포함된다. 금속 산화물과 금속 수산화물의 혼합물이 적합한 사후-블렌딩 성분이며, 이는 왁스-코팅된 금속 산화물 및 금속 수산화물이 그러한 바와 같다. 바람직하게는, 사후-블렌딩 성분은 고도 분산 퓸드(fumed) 금속 산화물, 더 바람직하게는 퓸드 알루미나이다. 바람직하게는, 사후-블렌딩 성분은 약 6 내지 60 마이크로미터, 바람직하게는 약 10 내지 30 마이크로미터의 D50 입자 크기, 또는 약 1 내지 100 nm, 바람직하게는 5 내지 50 nm의 응집 입자 크기를 갖는 고도 분산 퓸드 금속 산화물이다.
바람직한 실시 형태에서, 본 명세서에 기술된 방법 및 시스템은 정전기 방지 성분 및 고도 분산 퓸드 금속 산화물을 포함하는 적용 첨가제를 포함한다. 정전기 방지 성분은 바람직하게는 압출전(pre-extrusion) 첨가제인 반면, 퓸드 금속 산화물은 바람직하게는 사후-블렌딩 성분이다. 정전기 방지제는 분말 조성물의 총 중량을 기준으로, 바람직하게는 0.1 내지 3%, 더 바람직하게는 0.05 내지 2.5%, 그리고 가장 바람직하게는 0.01 내지 2%의 양으로 존재한다. 퓸드 금속 산화물은 분말 조성물의 총 중량을 기준으로, 바람직하게는 약 2% 이하, 더 바람직하게는 약 0.005 내지 1.5%, 그리고 가장 바람직하게는 약 0.01 내지 1%의 양으로 존재한다.
분말 조성물은 다른 첨가제를 선택적으로 포함할 수 있다. 이들 다른 첨가제는 분말 코팅의 적용, 상기 코팅의 용융 및/또는 경화, 또는 최종 코팅의 성능 또는 외관을 개선시킬 수 있다. 분말에서 유용할 수 있는 선택적 첨가제의 예에는 하기가 포함된다: 경화 촉매, 산화 방지제, 색 안정제, 슬립(slip) 및 손상(mar) 첨가제, UV 흡수제, 장애 아민계 광 안정제, 광개시제, 전도도 첨가제(conductivity additive), 마찰대전성(tribocharging) 첨가제, 부식 방지 첨가제, 충전제, 텍스처 제제(texture agent), 탈기 첨가제, 유동 제어제, 요변성 부여제(thixotrope), 및 에지 커버리지 첨가제.
본 명세서에 기술된 방법에서, 중합체성 바인더 및 정전기 방지제는 바람직하게는 함께, 임의의 선택적 첨가제와 함께 건식 혼합되며, 그 후, 압출기에 통과시킴으로써 용융 블렌딩된다. 생성된 압출물은 냉각에 의해 고형화되며, 사후-블렌딩 성분이 첨가되며, 압출물은 분쇄되거나 또는 미분화되어 분말을 형성한다. 다른 방법이 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나의 대안적인 방법에서는 액체 이산화탄소 중에 용해성인 바인더가 사용된다. 상기 방법에서, 건조 성분들은 액체 이산화탄소 내에 혼합되며, 그 후 스프레이되어 분말 입자를 형성한다. 원할 경우, 분말은 분류되거나 또는 체질되어 원하는 입자 크기 및/또는 입자 크기 분포를 성취할 수 있다. 바람직한 태양에서, 사후-블렌딩 성분은 미분화 단계 동안 첨가된다.
생성된 분말은 적용 공정에 의해 효과적으로 사용될 수 있는 크기의 것이다. 사실상, 크기가 10 마이크로미터 미만인 입자는 통상적인 정전기적 스프레이법을 이용해서는 효과적으로 적용하는 것이 어렵다. 그 결과, 약 25 마이크로미터 미만의 중간 입자 크기를 갖는 분말은 정전기적으로 스프레이하는 것이 어려우며, 그 이유는 전형적으로 상기 분말이 큰 분율의 작은 입자를 갖기 때문이다. 바람직하게는 약 25 내지 150 마이크로미터, 더 바람직하게는 30 내지 70 마이크로미터, 가장 바람직하게는 30 내지 50 마이크로미터의 분말 중간 입자 크기를 성취하도록 분쇄가 조정된다 (또는 체질 또는 분류가 실시된다).
선택적으로, 다른 첨가제가 본 발명의 방법 및 시스템에서 또한 사용될 수 있다. 상기에 논의된 바와 같이, 이들 선택적 첨가제들은 압출 이전에 첨가되어 베이스(base) 분말의 일부가 될 수 있거나 또는 압출 후 및/또는 미분화 동안 첨가될 수 있다. 압출 후 첨가에 적합한 첨가제는 상기 첨가제가 압출 전에 첨가될 경우 잘 기능하지 않는 물질; 압출 장비에서 추가의 마모를 야기하는 물질 또는 다른 첨가제를 포함한다.
추가로, 선택적 첨가제는 압출 공정 동안 첨가하는 것이 실행 가능하지만, 그 후에도 첨가될 수 있는 물질을 포함한다. 상기 첨가제는 단독으로 또는 다른 첨가제와 배합되어 첨가되어 분말 피니시 또는 분말 조성물에 대하여 원하는 효과를 제공할 수 있다. 이들 다른 첨가제는 분말의 적용, 용융 및/또는 경화, 또는 최종 성능 또는 외관을 개선시킬 수 있다. 유용할 수 있는 선택적 첨가제의 예에는 하기가 포함된다: 경화 촉매, 산화 방지제, 색 안정제, 슬립 및 손상 첨가제, UV 흡수제, 장애 아민계 광 안정제, 광개시제, 전도도 첨가제, 마찰대전성 첨가제, 부식 방지 첨가제, 충전제, 텍스처 제제, 탈기 첨가제, 유동 제어제, 요변성 부여제, 및 에지 커버리지 첨가제.
다른 바람직한 첨가제는 성능 첨가제, 예를 들어 고무화제(rubberizer), 마찰 감소제 및 마이크로캡슐(microcapsule)을 포함한다. 추가로, 상기 첨가제는 연마제, 감열성 촉매, 다공성 최종 코팅의 생성을 돕거나 또는 분말의 습윤을 향상시키는 제제일 수 있다.
저 유동 및 고 유동 분말 조성물의 제조 기술은 당업자에게 공지되어 있다. 혼합은 임의의 입수가능한 기계적 혼합기에 의해 또는 수동 혼합에 의해 수행될 수 있다. 가능한 혼합기의 일부 예에는 헨셸(Henschel) 혼합기 (예를 들어, 미국 위스콘신주 그린 베이 소재의 헨셸 믹싱 테크놀로지(Henschel Mixing Technology)), 믹사코(Mixaco) 혼합기 (예를 들어, 미국 사우스캐롤라이나주 그리어 소재의 트라이애드 세일즈(Triad Sales), 또는 독일 네우엔라데 소재의 닥터. 헤르펠드 게엠베하(Dr. Herfeld GmbH)로부터 입수가능함), 마리온(Marion) 혼합기 (예를 들어, 미국 아이오와주 마리온 써드 애비뉴 3575 소재의 마리온 믹서즈, 인크.(Marion Mixers, Inc.)로부터 입수가능함), 가역 혼합기, 리틀포드(Littleford) 혼합기 (리틀포드 데이, 인크.(Littleford Day, Inc.)), 수평축 혼합기 및 볼밀(ball mill)이 포함된다. 바람직한 혼합기는 가장 용이하게 세정되는 것을 포함할 것이다.
코팅은 선택적으로 경화되며, 이러한 경화는 계속된 가열, 후속적인 가열, 또는 기재 내의 잔열을 통하여 일어날 수 있다. 본 발명의 다른 실시 형태에서, 방사선 경화성 분말 코팅 베이스가 선택될 경우, 상기 분말은 상대적으로 짧은 또는 저온의 가열 사이클에 의해 용융될 수 있으며, 그 후 방사선에 노출되어 경화 과정을 개시할 수 있다. 이 실시 형태의 일례로는 UV-경화성 분말이 있다. 방사선 경화의 다른 예에는 UV-가시광, 가시광, 근적외선, IR 및 e-빔의 사용이 포함된다.
본 명세서에 기술된 조성물 및 방법은 매우 다양한 기재에서 사용될 수 있다. 전형적으로 그리고 바람직하게는, 본 명세서에 기술된 분말 코팅 조성물은 제한 없이, 비프라이밍된 금속, 클린-블라스트된 금속, 및 도금된 기재 및 e코트-처리된 금속 기재를 비롯한 전처리된 금속을 포함하는 금속 기재의 코팅에 사용된다. 금속 기재의 전형적인 전처리는 예를 들어 인산철, 인산아연 등을 이용한 처리를 포함한다. 금속 기재는 당 업계에 공지된 다양한 표준 공정을 이용하여 클리닝되고 전처리될 수 있다. 예에는, 제한 없이, 인산철 처리, 인산아연 처리, 나노세라믹 처리, 다양한 주위 온도 전처리, 지르코늄 함유 전처리, 산 세척(acid pickling), 또는 기재 상에 클린한, 오염물질-무함유 표면을 생성하기 위한 본 기술 분야에 공지된 임의의 다른 방법이 포함된다.
본 명세서에 기술된 코팅 조성물 및 방법은 화성 코팅(conversion coating), 즉 부품 또는 표면이 화성 코팅으로 처리되는 것에 한정되지 않는다. 게다가, 본 명세서에 기술된 코팅 조성물은 예를 들어 e코트법, 도금법 등을 비롯하여 당업자에게 공지된 다양한 방법에 의해 이전에 코팅된 기재에 적용될 수 있다. 본 명세서에 기술된 조성물로 코팅될 기재가 항상 무코팅(bare) 또는 비프라이밍 금속 기재일 것이라는 가능성은 없다.
바람직하게는, 코팅된 기재는 예리한 에지의 최적 에지 커버리지 및 표면 평활도를 비롯하여 바람직한 물리적 및 기계적 특성을 갖는다. 전형적으로, 최종 필름 코팅의 두께는 25 내지 200 마이크로미터, 바람직하게는 50 내지 150 마이크로미터, 더 바람직하게는 75 내지 125 마이크로미터일 것이다.
하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되며 본 발명의 범주를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 달리 표시되지 않는다면, 모든 부 및 백분율은 중량 기준이다.
본 명세서에 인용된 모든 특허, 특허 출원 및 간행물, 및 전자적으로 이용가능한 자료의 완전한 개시 내용이 참고로 포함된다. 상기의 상세한 설명 및 실시예는 이해의 명료함을 위해서만 제공되었다. 그로부터의 어떠한 불필요한 제한도 없음이 이해되어야 한다. 본 발명은 도시되고 기술된 정확한 상세 사항으로 한정되지 않는데, 이는 당업자에게 명백한 변형이 특허청구범위에 의해 정의된 본 발명 내에 포함될 것이기 때문이다. 일부 실시 형태에, 본 명세서에 예시적으로 개시된 발명은 본 명세서에 특별히 개시되지 않은 임의의 요소의 부재 하에 적합하게 실시될 수 있다.
실시예
달리 나타내지 않았다면, 하기 실시예(들)에서는 하기의 시험 방법을 이용하였다.
광택도
코팅의 표면 광택도를 ASTM D523 (경면 광택도의 표준 시험 방법(Standard Test Method for Specular Gloss))에 기재된 절차를 이용하여 20도 광택도 또는 60도 광택도로 측정한다.
필름 두께 측정
건조 필름 두께를 디지털 코팅 두께 게이지를 사용하여 측정한다. 자기 금속 표면에서, 디지털 게이지는 전자기 유도를 통하여 작동하며, 비철 금속에서, 와상 전류를 이용하여 필름 두께를 측정한다. 이들 방법은 표준적이고 당업자에게 잘 알려져 있다.
실시예 1
코팅 조성물의 제조
분말 조성물의 대조 제형을 트라이글리시딜 아이소시아누레이트 (TGIC)와 가교결합된 아이소프탈릭-기재의 폴리에스테르를 사용하여 제조하여 비중이 1.34인 조성물을 생성하였다. 변경된 제형 A 및 B를 유사한 방식으로 제조하였으며, 이때 분말 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 0.5%의 정전기 방지제를 압출 전에 첨가하였다. 약 0.2%의 퓸드 산화알루미늄을 대조 제형 및 변경된 제형 A의 미분화 동안 사후-블렌드 성분으로 첨가하였지만, 변경된 제형 B에서는 그렇게 하지 않았다. 제조한 분말 조성물들을 패널 표면 상의 비-겔화 분말의 기존 코팅 위에 냉간-롤링(cold-rolled) 강철 패널에 적용하였다. 20도 광택도 및 60도 광택도로 보고된 평활도를 표 1에 나타낸다. 증가된 표면 광택도는 감소된 역전리 및 증가된 패러데이 케이지 투과를 시사한다.
[표 1A]
Figure 112014087642141-pct00001
[표 1B]
Figure 112014087642141-pct00002
[표 1C]
Figure 112014087642141-pct00003
실시예 2
패러데이 케이지 투과의 함수로서의 코팅 두께
패널들을 실시예 1에서 설명한 바와 같이 제조하고, 패러데이 케이지 내부에서의 최종 경화 필름 두께를 측정하였으며, 이를 표 2에 나타낸다. 경화 필름 두께, 특히 모서리에서의 상기 두께의 증가는 적용 동안 분말 입자에 의한 증가된 패러데이 케이지 투과를 시사한다.
[표 2A]
Figure 112014087642141-pct00004
[표 2B]
Figure 112014087642141-pct00005
[표 2C]
Figure 112014087642141-pct00006

Claims (10)

  1. 금속 기재를 제공하는 단계;
    제1 분말 코팅 조성물을 적용하는 단계;
    비-겔화된 제1 분말 코팅 조성물 상에 하기를 포함하는 제2 분말 코팅 조성물을 적용하는 단계를 포함하는, 기재를 코팅하기 위한 방법:
    적어도 하나의 중합체성 바인더(binder) 수지; 및
    역전리를 제한하면서 패러데이 케이지 투과를 증가시키기 위하여 사용된 적용 첨가제(application additive), 여기서 상기 적용 첨가제는
    알칼리 금속 염, 알칼리 토금속 염, 4차 암모늄 염, 중합체성 정전기 방지제 및 계면활성제로부터 선택된 압출가능한 정전기 방지 성분; 및
    5 내지 50 nm의 응집 입자 크기를 갖는 사후-블렌딩(post-blended) 고도 분산 퓸드(fumed) 금속 산화물 성분을 포함함.
  2. 제1항에 있어서, 압출가능한 정전기 방지 성분은 4차 암모늄 염인 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 적용 첨가제는
    상기 제1 분말 코팅 조성물 및 제2 분말 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로, 0.1 내지 2 중량%의 압출가능한 정전기 방지 성분; 및
    상기 제1 분말 코팅 조성물 및 제2 분말 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로, 0.01 내지 1 중량%의 고도 분산 퓸드 금속 산화물
    을 포함하는 것인 방법.
  5. 제4항에 있어서, 제1 분말 코팅 조성물 및 제2 분말 코팅 조성물에 의해 형성된 경화된 필름은 적용 첨가제를 포함하지 않는 분말 코팅 조성물에 의해 형성된 경화된 필름에 비하여 향상된 20도 광택도(gloss)를 갖는 것인 방법.
  6. 제1항에 있어서, 제1 분말 코팅 조성물 및 제2 분말 코팅 조성물에 의해 형성된 경화된 필름은 적용 첨가제를 포함하지 않는 분말 코팅 조성물에 의해 형성된 경화된 필름에 비하여 향상된 60도 광택도를 갖는 것인 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
KR1020147025854A 2012-03-21 2013-03-12 분말 코팅의 적용 첨가제 KR102190168B1 (ko)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261613647P 2012-03-21 2012-03-21
US61/613,647 2012-03-21
US201261642578P 2012-05-04 2012-05-04
US61/642,578 2012-05-04
US201261712110P 2012-10-10 2012-10-10
US61/712,110 2012-10-10
PCT/US2013/030506 WO2013142149A1 (en) 2012-03-21 2013-03-12 Application package for powder coating

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140146072A KR20140146072A (ko) 2014-12-24
KR102190168B1 true KR102190168B1 (ko) 2020-12-11

Family

ID=52100952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147025854A KR102190168B1 (ko) 2012-03-21 2013-03-12 분말 코팅의 적용 첨가제

Country Status (9)

Country Link
US (2) US10280314B2 (ko)
EP (1) EP2828008B1 (ko)
KR (1) KR102190168B1 (ko)
CN (1) CN104220179B (ko)
BR (1) BR112014023362B1 (ko)
MX (1) MX369343B (ko)
PL (1) PL2828008T3 (ko)
RU (1) RU2595707C2 (ko)
WO (1) WO2013142149A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL2828418T3 (pl) 2012-03-21 2022-04-04 Swimc Llc Dwupowłokowy jednoutwardzalny lakier proszkowy
US9751107B2 (en) 2012-03-21 2017-09-05 Valspar Sourcing, Inc. Two-coat single cure powder coating
CN104017408B (zh) * 2014-06-24 2016-03-02 玉石塑粉有限公司 一种热固性粉末涂料助剂以及一种包含该助剂的涂料
DE102014115439A1 (de) * 2014-10-23 2016-04-28 Grass Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Möbelteils sowie Möbelteil und Möbel
KR20180094225A (ko) 2017-02-15 2018-08-23 주식회사 도남알루메탈 비철금속 파이프용 코팅액의 조성물 및 그에 대한 코팅방법
CN110027127A (zh) * 2019-04-27 2019-07-19 北京化工大学 聚合物填料微分3d打印层叠混炼加工装备
TWI825904B (zh) * 2022-08-05 2023-12-11 和碩聯合科技股份有限公司 外觀件

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3380135B2 (ja) * 1996-03-12 2003-02-24 日本ペイント株式会社 粉体塗料
JP2003211083A (ja) * 2002-01-25 2003-07-29 Dainippon Toryo Co Ltd 粉体塗料による複層塗膜の形成方法
KR100432703B1 (ko) 1995-12-06 2005-05-19 유씨비 소시에떼아노님 코팅용열경화분말조성물
WO2011134986A1 (en) * 2010-04-29 2011-11-03 Akzo Nobel Coatings International B.V. Method for applying a powder coating

Family Cites Families (74)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB889022A (en) 1957-08-22 1962-02-07 Btr Industries Ltd Improvements in polyvinyl chloride and like compositions
US3919345A (en) * 1974-03-04 1975-11-11 Ford Motor Co Powdered coating composition containing polyanhydride, epoxy and anhydride functional copolymer and flow control agent
JPS51101045A (ja) 1975-03-03 1976-09-07 Nippon Paint Co Ltd Seidenfuntaitosohoho
JPS56152765A (en) 1980-04-30 1981-11-26 Kansai Paint Co Ltd Formation of olefin resin coating film
DE3347704C1 (de) 1983-12-31 1985-04-18 Zipperling Kessler & Co (Gmbh & Co), 2070 Ahrensburg Antistatika enthaltendes Konzentrat auf Basis von Polymeren,Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung
DE3737496A1 (de) 1987-11-05 1989-05-18 Hoechst Ag Verfahren zur erhoehung der elektrostatischen aufladbarkeit von pulverlacken oder pulvern und deren verwendung zur oberflaechenbeschichtung von festen gegenstaenden
US4910287A (en) 1989-01-06 1990-03-20 Ruco Polymer Corporation 1-methyl imidazole catalyzed carboxyl terminated polyester
JPH04161466A (ja) 1990-10-26 1992-06-04 Furukawa Electric Co Ltd:The エポキシ樹脂系粉体塗料の製造方法
JPH04214771A (ja) 1990-12-11 1992-08-05 Nippon Ester Co Ltd 粉体塗料用樹脂組成物
US5212245A (en) 1992-03-04 1993-05-18 Ppg Industries, Inc. Thermosetting powder coating compositions containing flow modifiers
US5380804A (en) * 1993-01-27 1995-01-10 Cytec Technology Corp. 1,3,5-tris-(2-carboxyethyl) isocyanurate crosslinking agent for polyepoxide coatings
JPH06256692A (ja) 1993-03-04 1994-09-13 Kansai Paint Co Ltd 粉体塗膜形成方法
DE4310525A1 (de) * 1993-03-31 1994-10-06 Basf Lacke & Farben Dreilagiges Metallrohrbeschichtungsmittel sowie Verfahren zur Außenbeschichtung von Metallrohren im Dreilagenverfahren
US5747150A (en) * 1993-12-21 1998-05-05 Nippon Paint Co., Ltd. Electrostatic powder coating method
JP3896529B2 (ja) * 1994-07-01 2007-03-22 バンティコ アクチエンゲゼルシャフト エポキシ樹脂注型用組成物
US5585426A (en) * 1994-10-05 1996-12-17 Nexus Corporation Process for imparting an electrostatic charge to powders to render them useful for coating application
JP3391113B2 (ja) 1994-10-07 2003-03-31 豊田合成株式会社 複合めっき方法
JPH08176469A (ja) 1994-12-22 1996-07-09 Tomoegawa Paper Co Ltd 粉体塗料及びそれを使用する塗装方法
JP2949561B2 (ja) 1995-01-25 1999-09-13 株式会社巴川製紙所 粉体塗料及びそれを使用する塗装方法
JP2996604B2 (ja) * 1995-03-17 2000-01-11 株式会社巴川製紙所 粉体塗料
JP3834845B2 (ja) 1995-09-12 2006-10-18 大日本インキ化学工業株式会社 複層塗膜形成方法
WO1997025158A1 (en) 1996-01-11 1997-07-17 Ross Gregory E Perimeter coating alignment
US6075099A (en) 1996-02-06 2000-06-13 Shell Oil Company Epoxidized polyester-based powder coating compositions
DE69717521T2 (de) * 1996-03-12 2003-11-20 Nippon Paint Co Ltd Pulverlack
JP2968745B2 (ja) 1996-05-17 1999-11-02 日本ミニモーター株式会社 回動アクチュエータ
JPH10257727A (ja) 1997-03-13 1998-09-25 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 粉体塗装方法、および電機子コアの製造方法
JP3825128B2 (ja) 1997-03-27 2006-09-20 ソマール株式会社 粉体塗装用エポキシ樹脂組成物
JP3848734B2 (ja) 1997-05-30 2006-11-22 第一高周波工業株式会社 樹脂被覆金属材
US6093774A (en) * 1997-09-26 2000-07-25 Reichhold Chemicals, Inc. Low gloss powder coating composition
JP3992337B2 (ja) 1997-11-25 2007-10-17 大日本塗料株式会社 鉄構造物の粉体塗料による塗装方法
BR9906916A (pt) * 1998-01-16 2001-11-06 Cabot Corp Composição de revestimento em pó
JPH11300271A (ja) 1998-04-24 1999-11-02 Kansai Paint Co Ltd 複層粉体塗膜の形成方法
US6051641A (en) * 1998-05-05 2000-04-18 Teknor Apex Company Articles having reduced pigment swirling
US6184279B1 (en) 1998-06-02 2001-02-06 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating compositions and coated substrates with good appearance properties
EP0994141B1 (en) 1998-10-15 2004-12-22 Morton International, Inc. Corrosion- and chip-resistant coatings for high tensile steel
US6518349B1 (en) * 1999-03-31 2003-02-11 E. I. Du Pont De Nemours And Company Sprayable powder of non-fibrillatable fluoropolymer
US6276400B1 (en) 1999-06-08 2001-08-21 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Corrosion resistant powder coated metal tube and process for making the same
US6238750B1 (en) 1999-10-12 2001-05-29 Rohm And Haas Company Powder coating involving compression of the coating during curing
DE19958485A1 (de) 1999-12-04 2001-06-21 Dupont Performance Coatings Antistatische Pulverlackzusammensetzungen und ihre Verwendung
US6376026B1 (en) * 1999-12-20 2002-04-23 Rohm And Haas Company Method of coating with powders comprising macrocyclic oligomers
GB0002305D0 (en) * 2000-02-01 2000-03-22 Phoqus Limited Power material for electrostatic application
JP3423702B2 (ja) 2000-08-29 2003-07-07 創輝株式会社 金属めっき方法
US20020061963A1 (en) 2000-09-25 2002-05-23 Thames Shelby Freland Polyester triglycidyl isocyanurate resin powder coatings based on 1,3-propanediol
DE10149148B4 (de) 2000-10-11 2006-06-14 Chemetall Gmbh Verfahren zur Beschichtung von metallischen Oberflächen mit einer wässerigen, Polymere enthaltenden Zusammensetzung, die wässerige Zusammensetzung und Verwendung der beschichteten Substrate
GB0113783D0 (en) 2001-06-06 2001-07-25 Int Coatings Ltd Powder coating process
JP4910248B2 (ja) 2001-06-15 2012-04-04 Ｄｉｃ株式会社 熱硬化性粉体塗料及び塗装物
US6548109B1 (en) 2001-07-27 2003-04-15 H.B. Fuller Licensing & Financing Inc. Method of powder coating wood substrate
US6602582B2 (en) 2001-08-01 2003-08-05 Weyerhaeuser Company Colorless edge sealant for wood-based panels
EP1302517B1 (en) * 2001-10-11 2006-06-28 Rohm And Haas Company Powder coating composition, method for the curing thereof, and articles derived therefrom
WO2003033172A1 (en) 2001-10-12 2003-04-24 H.B. Fuller Licensing & Financing, Inc. Powder coating with metallic and chromatic pigments and method for preparing the same
JP2003292881A (ja) 2002-04-04 2003-10-15 Dainippon Ink & Chem Inc 粉体塗料組成物及び塗膜形成方法
CN100427221C (zh) * 2002-12-20 2008-10-22 关西涂料株式会社 铝基材的涂膜形成方法
US20040185259A1 (en) 2003-01-30 2004-09-23 Edward Nicholl Coating powder composition, method of use thereof, and articles formed therefrom
DE10347901A1 (de) * 2003-10-15 2005-05-19 Degussa Ag Polyurethan-Pulverlackbeschichtungen, welche feste uretdiongruppenhaltige Polyadditionsverbindungen enthalten, und ein Verfahren zu ihrer Herstellung
US20050132930A1 (en) 2003-12-23 2005-06-23 Schlegel Grant E. Antique and faux finish powder coatings and powder coating methods
US7276549B2 (en) 2004-01-12 2007-10-02 United States Gypsum Company Surface enhancing coating for gypsum-containing floor underlayments
US7645824B2 (en) 2004-06-24 2010-01-12 Agion Technologies, Inc Color stable antimicrobial coatings
US7507440B2 (en) * 2005-02-23 2009-03-24 Ppg Industries Ohio, Inc. Methods of forming composite coatings
US7595372B2 (en) * 2005-04-07 2009-09-29 Momentive Performance Materials Inc. Epoxy silane oligomer and coating composition containing same
CA2633973A1 (en) * 2005-12-21 2007-07-12 W.R. Grace & Co.-Conn. Electrostatically-applicable, heat-fusable powder coatings and additives
JP2009537673A (ja) 2006-05-19 2009-10-29 ビーエーエスエフ コーティングス アクチェンゲゼルシャフト 高官能性、高分枝または超分枝ポリカーボネートを有する粉末塗料
US9534119B2 (en) * 2006-10-30 2017-01-03 Andrew W. Suman Abradable dry film lubricant and the method for applying same and article made therefrom
US20080171145A1 (en) 2007-01-15 2008-07-17 Basf Corporation Two-tone painting method
US20080289968A1 (en) 2007-05-25 2008-11-27 Basf Corporation Method of coating a substrate including a simultaneous cure
JP5420212B2 (ja) 2007-10-31 2014-02-19 アクゾ ノーベル コーティングス インターナショナル ビー ヴィ スチール用耐薄チップパウダートップコート
US20090130304A1 (en) * 2007-11-15 2009-05-21 General Electric Company Methods of forming composite powder coatings and articles thereof
WO2009092773A1 (en) 2008-01-25 2009-07-30 Akzo Nobel Coatings International B.V. Powder coating compositions having a substantially non-zinc containing primer
EP2085436B1 (en) * 2008-01-29 2010-08-04 Rohm and Haas Company Acrylic coating powders comprising hydrophobic particles and powder coatings therefrom having filliform corrosion resistance
EP2153911A1 (en) 2008-08-05 2010-02-17 Pulverit S.p.A. Painting/coating process using a powder primer with high reactivity, polymerisable in a single step with the finishing coat
US20100227141A1 (en) 2009-03-05 2010-09-09 Gm Global Technology Operations, Inc. Protective coating for industrial parts
US20100266782A1 (en) 2009-04-15 2010-10-21 Robert Langlois Method of powder coating-multiple layer powder applications of thermoset powder in a single booth for conductive and non-conductive substrates
WO2011140370A1 (en) 2010-05-05 2011-11-10 Ideapaint, Inc. Writable-erasable surfaces
US9751107B2 (en) 2012-03-21 2017-09-05 Valspar Sourcing, Inc. Two-coat single cure powder coating
PL2828418T3 (pl) 2012-03-21 2022-04-04 Swimc Llc Dwupowłokowy jednoutwardzalny lakier proszkowy

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100432703B1 (ko) 1995-12-06 2005-05-19 유씨비 소시에떼아노님 코팅용열경화분말조성물
JP3380135B2 (ja) * 1996-03-12 2003-02-24 日本ペイント株式会社 粉体塗料
JP2003211083A (ja) * 2002-01-25 2003-07-29 Dainippon Toryo Co Ltd 粉体塗料による複層塗膜の形成方法
WO2011134986A1 (en) * 2010-04-29 2011-11-03 Akzo Nobel Coatings International B.V. Method for applying a powder coating

Also Published As

Publication number Publication date
BR112014023362A2 (pt) 2019-09-17
EP2828008B1 (en) 2020-06-03
EP2828008A1 (en) 2015-01-28
RU2595707C2 (ru) 2016-08-27
CN104220179B (zh) 2018-07-03
US10793723B2 (en) 2020-10-06
RU2014134550A (ru) 2016-05-10
WO2013142149A1 (en) 2013-09-26
US10280314B2 (en) 2019-05-07
US20190264036A1 (en) 2019-08-29
BR112014023362B1 (pt) 2020-08-11
PL2828008T3 (pl) 2020-11-02
MX369343B (es) 2019-11-06
CN104220179A (zh) 2014-12-17
KR20140146072A (ko) 2014-12-24
MX2014011119A (es) 2014-12-05
EP2828008A4 (en) 2016-04-27
US20150004309A1 (en) 2015-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102190168B1 (ko) 분말 코팅의 적용 첨가제
KR101595669B1 (ko) 수산화 마그네슘을 포함하는 코팅 조성물 및 관련된 코팅된 기재
JP2020512600A (ja) ノンインパクト印刷のための硬化性コーティング材料
EP2828418B1 (en) Two-coat single cure powder coating
JP2006213771A (ja) 粉体塗料組成物及びアルミホイールの塗装方法
KR20030055312A (ko) 저광택 분말 코팅물
US20160168711A1 (en) Method for Coating Metal Surfaces of Substrates and Objects Coated According to Said Method
EP3368620B1 (en) Polyurethane coating composition
WO2012059490A1 (en) Matte textured powder monocoat coating compositions
CZ200417A3 (cs) Způsob výroby povlaků na vodivých substrátech a zařízení k jeho provádění
CN104981519A (zh) 超低固化粉末涂料
CN1964797A (zh) 导电基材的涂覆方法
Golgoon et al. Nanocomposite protective coatings fabricated by electrostatic spray method
KR20040030239A (ko) 박층 유동상 피복을 위한 폴리아미드 유동상 피복 분말
JP2008063521A (ja) 粉体塗料、粉体塗料の製造方法および塗装方法
JP7493955B2 (ja) 二重コーティング単一硬化粉体コーティング
JP2002194297A (ja) プレコート材用意匠性粉体塗料組成物、意匠性塗膜の形成方法および意匠性を有する塗装プレコート材
JP2001311045A (ja) 意匠性粉体塗料組成物、意匠性塗膜の形成方法および意匠性を有する塗装物
CN104884674A (zh) 耐腐蚀tgic底漆涂料
JP2003221549A (ja) 熱硬化型粉体塗料組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant