TW548321B - Process for producing a powder coating material; a powder coating material; and the use of effect pigments - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548321 A7 B7 - —-丨— ' 1 —1 1 丨_ I 丨一 五、發明説明（i) 本發明係關於粉末塗料之製法，其中，黏合劑和顏料 及視情況適當而使用的塡料、添加劑和交聯劑事先混合， 視情況適當地以熔融物形式於壓出機中加工而得到均勻混 合物和壓出粒，冷卻之後，經硏磨而得到經修整的粉末塗 料。 作爲無溶劑和對環境友善的塗覆系統，在許多用途上 ，粉末塗料具有重要性且優於含溶劑的塗料。它們通常由 黏合劑、顏料、塡料和視情況適當而使用的添加劑和交聯 劑構成。它們爲細粒形式且通常藉靜電施用於多種不同底 質表面上，其底質表面上藉烘烤或射線能量而固化。 流化床燒結法中，粉末藉空氣懸浮於流化槽中。受熱 底質浸於懸浮的粉末中時，聚合物粉末熔解於工作部件上 。目前已經知道流化燒結粉末用以製造花色效應塗層，此 處會有花色效應顏料和聚合物於流化法期間內分離的問題 Ο 基本上，粉末塗料可以使用所有已知顏料（包括已知 花色效應顏料，此又包括以雲母爲基礎的珠光顏料）著色 0 珠光顏料是經金屬氧化物塗覆的雲母片，其用於多種 技術範圍。它們可得自，如：Merck，註冊名稱是Iriodin® 。這些顏料述於，如，德國專利案和專利申請案 1 4 67 4 6 8^1 9 59 998、 2〇〇 9 566、22 14 545、 22 15 191、22 44 298、 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )以規格（21〇><297公釐） ---------裝·------1T------^—0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -4- 548321 A7 B7 五、發明説明（2 ) 2 3 1 3 3 3 1、 2 5 2 2 5 7 2、 3 1 3 7 8 〇 8、 >3 1 3 7 8 0 9、 3 1 5 1 3 4 3 ; ‘3 1 5 1 3 5 6、 3 1 5 1 3 5 5， ‘3 2 1 1 6 0 2、 3 2 3 5 〇 1 7， 、3 3 3 4 5 9 8和 3 5 2 8 2 5 6 < 粉末塗料通常製自：使前述構份混合及使混合物於壓 出機中以熔融物狀態均質化。經壓出的粉末塗料的固態團 塊通至硏磨機中。粉末塗料於此處硏磨至應用所須顆粒尺 寸。 但在片狀的花色效應顏料用於顏料粉末塗料時會發生 特別的問題。因爲製備粉末塗料期間內使用硏磨法，會摧 毀大部分顏料片，導致光澤效果降低。因此目前無法將花 色效應顏料混入用以製備粉末塗料的起始物中，此與其他 顏料不同，之後壓出並硏磨此混合物。 爲防止花色效應顏料片受損，它們可以在硏磨之後摻 入粉末塗料中（乾式摻合）。此處，觀察到欲在塗覆的物 件表面上之顏料累積或耗盡的缺點。其原因在於：粉末塗 覆顆粒和花色效應顏料顆粒的電荷行爲不同。以花費極高 的方式（如··結合法，如，藉靜電力使得摻合的顏料均勻 站者於粉末塗覆顆粒表面上）僅能解決一部分的分離問題 〇 DE 2 4 3 4 855描述一種用以製備具金屬 著色性的粉末塗料，其中，刷塗法用以使顏料片固定於粉 張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2獻297公楚） --- -5 - ---------裝·1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548321 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（） 3 7 末塗覆顆粒表面上。以機械能量和可能使用的熱能使得粉 末塗料和花色效應顏料結合。 達到此目的所須設備非常複雜，此反映了光澤顏料粉 末塗料的高製造成本。此外，藉此得到的粉末塗料的光澤 通常不足。 本發明的目的是要避免前述以前技藝的缺點及特定提 出用以製備粉末塗料之方法，所製得的粉末塗料中有一部 分是花色效應顏料。其目的在於此可避免前述在欲塗覆的 標的物上之顏料累積或耗盡情況且仍使得塗料具有優異光 澤。 已訝異地發現到：使用經低分子量聚乙烯或聚丙烯塗 覆之經表面修飾的花色效應顏料，不會發生前述在硏磨期 間內遭遇到的花色效應顏料片被破壞的情況。 已經知道經聚合物塗覆之經表面修飾的珠光顏料，特 別是由 German Laid-Open Specification D E — A 4 3 17 0 1 9得知。此申請專利說明書中所描述的 顏料包括經聚乙烯蠟塗覆的珠光顏料。雖然此申請專利說 明書中於前言中陳述：經表面塗覆和修飾的顏料可用於淸 漆、粉末塗料、塗漆、印刷墨水、塑料之類，特別是化粧 品調合物，但未提及將經塗覆的顏料用於硏磨法。此外， 嫻於此技藝者由當時的參考文獻瞭解用於粉末塗料時，顏 料必須順序加至粉末塗料中，此如前述者。事實上，具聚 乙烯蠟或聚丙烯蠘之花色效應顏料片狀物的薄層會改善顏 料的機械安定性，且即使硏磨程序也不會損及光澤。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·· "口 線 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） -6 - 548321 A7 B7 五、發明説明（4) 據此’本發明提出~種用以製備前述粉末塗料的方法 ’其中’黏合劑和顏料及視情況適當而使用的塡料、添加 劑和交聯劑事先混合，視情況適當地以熔融物形式於壓出 機中加工而得到均勻混合物和壓出粒，冷卻之後，經硏磨 而得到經修整的粉末塗料，其中，至少一部分顏料包含經 低分子量聚乙烯或聚丙烯塗覆之經表面修飾的花色效應顏 料。 本發明之粉末塗料之製備簡單且易操作。其與慣用之 製備粉末塗料的方式相當。黏合劑組份和顏料組份（可以 包含經塗覆的花色效應顏料和其他標準顏料）及視情況適 當而使用的塡料、添加劑和固化劑以槳狀混合器或顛動混 合器（例如）混合。此程序期間內，各組份可以同時摻合 或連續摻至黏合劑組份中。此混合物以熔融物形式於壓出 機中均質化，離開壓出機之後冷卻並經約略分離。在硏磨 機中，其硏磨至粉末塗料的最終細度。 相較於以前技藝，本發明之方法得到的粉末塗料提供 顯著優點；因未分離，施用可靠度提高。因爲不須結合法 或類似複合法，製備成本降低。也能夠製備可用於磨擦靜 電的粉末塗料，這在以前是不可能的。此外，含花色效應 顏料的粉末塗料濃縮物亦可藉本發明之方法製得。 本發明另提出一種粉末塗料合物，其包含黏合劑、顏 料及情況適當而使用的塡料、添加劑和交聯劑，其中，至 少一部分顏料包含經低分子量聚乙烯或聚丙烯塗覆之經表 面修飾的花色效應顏料。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ---------^·« (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548321 A7 B7 五、發明説明（） 5 此花色效應顏料以經金屬氧化物塗覆一或多次的雲母 顏料（珠光顏料）爲佳。使用這些顏料達到光澤和花色效 應最佳結果。但其他可使用的花色效應顏料包括經塗覆的 入12〇3片、氯氧化鉍（^1〇（：1)、鋁片、 Variocrom® 或 pa|i〇crom® 顏料（得自 BASF) 、LCp 顏料（液晶聚合物顏料）、經塗覆的玻璃片或具3至9層 (以3、5或7層爲佳）的多層顏料。 花色效應珠光顏料亦可藉化學或物理沉積法於氣相（ CVD (化學蒸鍍）或pvd (物理蒸鍍））中製得，或 者可藉由在水溶液中沉積製得。 以所有構份總量計，花色效應顏料含量由〇 · 1至 5 0重量％。使用較小量，效果未完全展現，較大量會損 及效果。以粉末塗料總重計，此花色效應顏料含量以 ◦ · 5至30重量％爲佳，〇 · 5至1 〇重量％較佳，1 至7重量％極佳。 就本發明之粉末塗料而言，能夠使用所有市售之以反 應性環氧化物、聚酯、聚丙烯酸酯或聚胺基甲酸酯和其他 聚合物（反應性或熱塑性）爲基礎之粉末塗料。特別佳者 是聚酯粉末塗料、聚丙烯酸酯粉末塗料、聚胺基甲酸乙酯 粉末塗料、環氧基粉末塗料或聚酯一環氧基粉末塗料。 以花色效應顏料和聚乙烯或聚丙烯總重計，花色效應 顏料的聚乙烯或聚丙烯塗覆量以1 5至5 0重量％爲佳， 1 5至4 0重量％較佳’ 1 5至3 5重量％特別佳。 所用低分子量聚乙烯或聚丙烯以分子量由1 ，〇 〇 〇 本紙張ϋ適用中國國家標準（CNS ) A4規格（17^x297公楚^ I--------裝·--^---訂------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -8 - 548321 A7 _B7 五、發明説明（7 ) 比較例 5%lriodin®l 6 3與其他所須原料一起引至粉末塗料 製法中，事先混合，壓出和硏磨。之後以靜電裝置便利地 施用。 以肉眼比較經實例和比較例樣品塗覆的金屬樣品板， 前者展現良好至極佳的光澤發光的效果，而得自比較例的 樣品無肉眼可見的珍珠光澤或發光效果。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10-

Claims (1)

1. 548321 丨公告本諮__ 六、申請專利範圍 一 ! 1 · 一種製備粉末塗料之方法，其中，黏合劑和顏料 及視情況適當而使用的塡料、添加劑和交聯劑事先混合， 視情況適當地以熔融物形式於壓出機中加工而得到均句混 合物和壓出粒，冷卻之後，經硏磨而得到經修整的粉末塗 料，其特徵在於至少一部分顏料包含片狀之經低分子量聚 乙烯或聚丙烯塗覆之經表面修飾的花色效應顏料。 2 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中，經氧化鐵 和/或二氧化鈦塗覆的雲母顏料、經塗覆的s i〇2片、經 一或多次塗覆的金屬氧化物片、氯氧化鉍片、鋁片' L C P顏料片、經塗覆的玻璃片和/或多層顏料作爲花色 效應顏料。 3 ·如申請專利範圍第1或2項之方法，其中，以所 有構份總量計，花色效應顏料含量由〇 · 1至5 0重量％ 〇 4 ·如申請專利範圍第1或2項之方法，其中，黏合 劑是聚酯、聚丙烯酸酯 '聚胺基甲酸乙酯、環氧化物或聚 酯-環氧化物。 5 ·如申請專利範圍第1或2項之方法，其中，以花 色效應顏料重量計，花色效應顏料經1 5至5 0重量％聚 乙烯或聚丙烯塗覆。 6 ·如申請專利範圍第1或2項之方法，其中，聚乙 烯或聚丙烯分子量由1 ，000至20，〇〇〇〇道爾吞 〇 7 ·如申請專利範圍第1或2項之方法，其中，花色 1紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -- --------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11、 548321 A8 B8 C8 D8 ___ #、申請專利範圍 - 效應顏料顆粒尺寸由5至2 Ο 〇微米。 8 · —種包含壓出混合物的粉末塗料，其於黏合劑和 顏料及視情況適當而使用的塡料、添加劑和交聯劑壓出後 經硏磨，其特徵在於至少一部分顏料包含經低分子量聚乙 烯或聚丙烯塗覆之經表面修飾的花色效應顏料。 9 · 一種以經低分子量聚乙烯或聚丙烯塗覆之經表面 修飾的花色效應顏料製備粉末塗料之方法，其特徵在於其 包含·壓出及硏磨黏合劑和顏料及視情況適當而使用的塡 料' 添加劑和固化劑之混合物。 ---------^0 — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂 線#丨 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） "12. 548321 92. 2. 1 件2:1 90116657號專利申請案無劃線之中文說明書替換頁 ^ Q9 1 m 民國92年1月3〇曰呈 五、發明説明（6) 至2 0 ’ 〇〇〇道爾吞的聚乙烯或聚丙烯爲佳。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 花色效應顏料顆粒尺寸以5至2 0 0微米爲佳；花色 效應顏料是珠光顏料時，後者的顆粒尺寸由5至1 〇 〇微 米’以10至60微米爲佳。 本發明之粉末塗料可以施用於任何所欲底質材料上， 底質材料的例子有：金屬（如··鐵、鋼、鋁、青銅、黃銅 )和金屬箔片及玻璃、陶瓷和混凝土的導電性經修飾表面 之類，也可以是非導電性表面，如：木材（如：傢倶）、 玻璃、陶瓷、塑膠、無機建材或其他材料，其用於裝飾和 /或保護目的。 欲改善表面品質，也可以在粉末塗料上施用一或多個 透明塗層，此施用效果通常不只是改善外觀且改善塗層的 持久性。但此透明最終塗層並非絕對必要。 本發明亦提出使用經低分子量聚乙烯或聚丙烯塗覆之 經表面修飾的花色效應顏料製備包含黏合劑和顏料及視情 況適當而使用的塡料、添加劑和固化劑之經壓出和硏磨混 合物之粉末塗料。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 下文中，參考補充例和比較例地說明本發明。 實例 5%經低分子量聚乙烯塗覆的Iriodin®l 6 3(分子量 <1 00,000g/mol的聚乙烯蠟；聚乙烯的含量以Iriodin®顏料 計算爲3 0重量％)與以環氧類、丙烯酸酯類或聚酯類爲主的 市售粉末塗料一起引至粉末塗料製法中，事先混合，壓出 和硏磨。之後以靜電裝置便利地施用。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -9-