熱固性粉末涂料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及熱固性粉末涂料。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，由于在涂覆步驟中排放出少量的揮發(fā)性有機(jī)化合物（V0C)，并且在涂覆后 未附著至待涂覆材料的粉末涂料可以回收和再利用，因此從全球環(huán)境的角度考慮，利用粉 末涂料的粉末涂覆技術(shù)引人注目。因此，已經(jīng)對各種粉末涂料進(jìn)行了研究。
[0003] 例如，專利文獻(xiàn)1公開了"一種粉末涂料，其由平均粒徑彼此不同的樹脂顆粒（A) 和⑶構(gòu)成，其中（A)的平均粒徑DAS 25 μ m至80 μ m，⑶的平均粒徑D B為3 μ m至25 μ m， 并且平均粒徑KDA/DB為至少3/1，（Α)和（Β)的重量比為1/0. 1至1/0. 9"。
[0004] 專利文獻(xiàn)2公開了"一種用于粉末涂料的樹脂顆粒（D)的制造方法，包括以下步 驟：將包含由第一樹脂（a)構(gòu)成的樹脂顆粒（Α)和凝集劑（Ε)的水性分散液（W)與第二樹 脂（b)或其有機(jī)溶劑溶液混合，或與樹脂（b)的前體（b0)或其有機(jī)溶劑溶液（0)混合，使 得（〇)分散在（W)中，在使用（b0)或其有機(jī)溶劑溶液的情況下使得（b0)進(jìn)一步反應(yīng)，在其 中由樹脂顆粒（A)或樹脂（a)構(gòu)成的被膜（P)附著到樹脂顆粒（B)(其通過在（W)中形成 由（b)構(gòu)成的樹脂顆粒（B)而獲得）的表面上的樹脂顆粒（C)的水性分散體（XI)中，分離 除去和/或溶解除去樹脂顆粒（C)的表面上的（A)和（P)的至少一部分，獲得由（B)構(gòu)成 的或其中（B)的表面的一部分被（A)或（P)包覆的樹脂顆粒（D)的水性分散體（X2)，并從 (X2)中除去水性介質(zhì)"。
[0005] 此外，專利文獻(xiàn)3公開了"一種芯-殼型樹脂顆粒（E)，其由被膜狀的兩層殼層（P) 和一層芯層（Q)構(gòu)成，（P)與（Q)的重量比為（0. 1:99.9)至（70:30)。在該樹脂顆粒中， (P)由中間層（P1)和最外表面層（P2)構(gòu)成，中間層（P1)包含含有20重量％至80重量％ 的醋酸乙烯酯的第一樹脂（a)，最外表面層（P2)包含不同于（a)的第二樹脂（b)作為構(gòu)成 單元。此外，（Q)包含第三樹脂（c)"。
[0006] [專利文獻(xiàn) 1] JP-A-2004-162021
[0007] [專利文獻(xiàn) 2] JP-A-2009-057487
[0008] [專利文獻(xiàn) 3] JP-A_2〇l〇-〇9〇355

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是提供一種熱固性粉末涂料，其形成平滑性優(yōu)異的涂覆膜。
[0010] 上述目的由以下構(gòu)成實(shí)現(xiàn)。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種熱固性粉末涂料，包括：
[0012] 具有芯和樹脂包覆部分的粉末顆粒，所述芯具有由島部分和海部分構(gòu)成的海島結(jié) 構(gòu)，所述島部分包含表面調(diào)節(jié)劑，所述海部分包含熱固性樹脂和熱固化劑，所述樹脂包覆部 分包覆所述芯的表面。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在根據(jù)第一方面所述的熱固性粉末涂料中，所述表面調(diào) 節(jié)劑選自由聚硅氧烷化合物和蠟組成的組。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在根據(jù)第二方面所述的熱固性粉末涂料中，所述聚硅氧 烷化合物選自由硅油和改性硅油組成的組。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的第四方面，在根據(jù)第二方面所述的熱固性粉末涂料中，所述聚硅氧 烷化合物為非反應(yīng)性硅油。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的第五方面，在根據(jù)第二方面所述的熱固性粉末涂料中，所述聚硅氧 烷化合物為包含長鏈烷基的硅油。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的第六方面，在根據(jù)第二方面所述的熱固性粉末涂料中，所述蠟為烴 錯。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的第七方面，在根據(jù)第一方面所述的熱固性粉末涂料中，所述熱固性 樹脂的SP值與所述表面調(diào)節(jié)劑的SP值之間的差值的絕對值等于或大于3. 0。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的第八方面，在根據(jù)第一方面所述的熱固性粉末涂料中，相對于所述 粉末顆粒整體而言，所述芯中的表面調(diào)節(jié)劑的含量為0.01重量％至10. 0重量％。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的第九方面，在根據(jù)第一方面所述的熱固性粉末涂料中，所述熱固性 樹脂為選自由熱固性（甲基）丙烯酸樹脂和熱固性聚酯樹脂組成的組中的至少一種。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的第十方面，在根據(jù)第九方面所述的熱固性粉末涂料中，所述熱固性 (甲基）丙烯酸樹脂包含選自由環(huán)氧基、羧基和羥基組成的組中的至少一種基團(tuán)。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，在根據(jù)第九方面所述的熱固性粉末涂料中，所述熱固 性（甲基）丙烯酸樹脂的數(shù)均分子量為1，〇〇〇至20, 000。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，在根據(jù)第十方面所述的熱固性粉末涂料中，所述熱固 性聚酯樹脂的酸值和羥基值之和為l〇mg KOH/g至250mg KOH/g，并且所述熱固性聚酯樹脂 的數(shù)均分子量為1，〇〇〇至100, 〇〇〇。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的第十三方面，在根據(jù)第一方面所述的熱固性粉末涂料中，所述熱固 化劑包含選自由環(huán)氧基、羧基、羥基和封端異氰酸酯基組成的組中的至少一種官能團(tuán)。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的第十四方面，在根據(jù)第十三方面所述的熱固性粉末涂料中，所述熱 固化劑包含十二烷二酸。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的第十五方面，在根據(jù)第一方面所述的熱固性粉末涂料中，相對于所 述熱固性樹脂，所述熱固化劑的含量為1重量％至30重量％。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的第十六方面，在根據(jù)第一方面所述的熱固性粉末涂料中，所述樹脂 包覆部分的包覆率為30%至100%。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的第十七方面，在根據(jù)第一方面所述的熱固性粉末涂料中，還包含：相 對于所述粉末顆粒整體而言，含量為〇. 002重量％至0. 2重量％的二價(jià)或更高價(jià)的金屬離 子。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的第十八方面，在根據(jù)第一方面所述的熱固性粉末涂料中，相對于所 述粉末顆粒，所述粉末顆粒的表面包含量為〇. 01重量％至5重量％的外部添加劑。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的第十九方面，在根據(jù)第一方面所述的熱固性粉末涂料中，所述粉末 顆粒的體積平均粒徑分布指數(shù)GSDv等于或小于1. 50。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的第二十方面，在根據(jù)第一方面所述的熱固性粉末涂料中，所述粉末 顆粒的所述芯中的包含所述表面調(diào)節(jié)劑的所述島部分的直徑為〇. 001 μ m至0. 5 μ m。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的第一、第七至第十二和第十五至第十八方面，提供了一種熱固性粉 末涂料，與其中熱固性樹脂和表面調(diào)節(jié)劑相容的情況相比，使用該熱固性粉末涂料形成了 平滑性優(yōu)異的涂膜。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明的第二和第四至第六方面，提供了一種熱固性粉末涂料，與其中熱固 性樹脂和表面調(diào)節(jié)劑相容的情況相比，即使在表面調(diào)節(jié)劑為選自由聚硅氧烷化合物和蠟組 成的組中的一種的情況下，使用該熱固性粉末涂料仍形成了平滑性優(yōu)異的涂膜。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種熱固性粉末涂料，與使用含有甲基丙烯酸基 的硅油、含有苯基的硅油或二甲基硅油的情況相比，使用該熱固性粉末涂料形成了平滑性 優(yōu)異的涂膜。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供了一種熱固性粉末涂料，與其中粉末顆粒的體積平 均粒徑分布指數(shù)GSDv大于1. 50的情況相比，該熱固性粉末涂料具有高的儲存性并且使用 該熱固性粉末涂料獲得了平滑性優(yōu)異的涂膜。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明的第二十方面，提供了一種熱固性粉末涂料，與其中芯中的含有表面 調(diào)節(jié)劑的島部分的直徑在上述范圍外的情況相比，該熱固性粉末涂料具有高的儲存性并且 使用該熱固性粉末涂料獲得了平滑性優(yōu)異的涂膜。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的第十三和十四方面，提供了一種熱固性粉末涂料，盡管熱固化劑具 有選自由環(huán)氧基、羧基、羥基和封端異氰酸酯基組成的組中的一種官能團(tuán)，即使當(dāng)減小粉末 顆粒的直徑時，使用少量該熱固性粉末涂料仍形成了平滑性優(yōu)異的涂膜。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 以下，將對作為本發(fā)明實(shí)例的示例性實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0039] 熱固性粉末涂料
[0040] 根據(jù)示例性實(shí)施方案的熱固性粉末涂料（下文也稱為"粉末涂料"）包括具有芯和 樹脂包覆部分的粉末顆粒，所述芯具有由島部分和海部分構(gòu)成的海島結(jié)構(gòu)，島部分包含表 面調(diào)節(jié)劑，海部分包含熱固性樹脂和熱固化劑，樹脂包覆部分包覆芯的表面。
[0041] 根據(jù)示例性實(shí)施方案的粉末涂料可以是在粉末顆粒中不包含著色劑的透明粉末 涂料（透明涂料）和在粉末顆粒中包含著色劑的著色粉末涂料中的任一種。
[0042] 根據(jù)示例性實(shí)施方案的粉末涂料由于上述構(gòu)造可以形成平滑性優(yōu)異的涂膜。
[0043] 其原因不太清楚，但據(jù)認(rèn)為如下。
[0044] 在由粉末涂料進(jìn)行的涂覆中，要求形成平滑性優(yōu)異的涂膜。
[0045] 為了形成上述涂膜，有使表面調(diào)節(jié)劑包含在構(gòu)成粉末涂料的粉末顆粒中的方法。
[0046] 然而，當(dāng)粉末顆粒通過捏合粉碎法制備時，需要使用為固體且在捏合時于設(shè)備中 不滑動的表面調(diào)節(jié)劑，因此，難以控制粉末顆粒中表面調(diào)節(jié)劑的形狀。另外，在制備粉末顆 粒后，即使在后面添加表面調(diào)節(jié)劑的情況下，仍難以控制粉末顆粒中表面調(diào)節(jié)劑的形狀。
[0047] 根據(jù)粉末顆粒中表面調(diào)節(jié)劑的形狀，其中表面調(diào)節(jié)劑沉積在粉末顆粒表面上的現(xiàn) 象（下文稱為"滲出（bleed)"。另外，其中粉末顆粒中的內(nèi)含物（熱固化劑、除了熱固化 劑之外根據(jù)需要添加的著色劑或其他添加劑）沉積在粉末顆粒的表面上的現(xiàn)象也稱為"滲 出"）容易出現(xiàn)。另外，在形成涂膜時平滑性受到粉末顆粒中的表面調(diào)節(jié)劑的形狀的影響； 因此，難以制備平滑性優(yōu)異的涂膜。
[0048] 這里，為了獲得平滑性優(yōu)異的涂膜，希望進(jìn)一步改善表面調(diào)節(jié)劑的功能。
[0049] 在根據(jù)示例性實(shí)施方案的粉末涂料中，使用粉末顆粒，其包括芯和樹脂包覆部分， 所述芯具有由島部分和海部分構(gòu)成的海島結(jié)構(gòu)，島部分包含表面調(diào)節(jié)劑，海部分包含熱固 性樹脂和熱固化劑，樹脂包覆部分包覆芯的表面。
[0050] 即，粉末顆粒具有以下結(jié)構(gòu)：表面調(diào)節(jié)劑作為海島結(jié)構(gòu)的島部分存在于芯中，之后 芯的表面被樹脂包覆部分包覆。由于此結(jié)構(gòu)，即使當(dāng)保存該粉末涂料時，由于表面調(diào)節(jié)劑島 部分的形態(tài)難以改變。另外，表面調(diào)節(jié)劑存在于海島結(jié)構(gòu)的島部分中，因而在形成涂膜時， 即，在涂覆并烘烤時，表面調(diào)節(jié)劑在待涂覆材料的表面上擴(kuò)散，熔融的涂料的表面張力極度 降低，從而獲得平滑性優(yōu)異的涂膜。
[0051] JP-A-2009-057487和JP-A-2010-090355還公開了在芯層中包含蠟的芯/殼結(jié)構(gòu) 的樹脂顆粒；然而，不能說在樹脂顆粒中控制了與主樹脂的相容性，并且該樹脂顆粒不具有 本示例性實(shí)施方案的粉末顆粒那樣的海島結(jié)構(gòu)。
[0052] 從上述描述中，推測根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂料形成了平滑性優(yōu)異的涂 膜。
[0053] 由于根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂料形成了平滑性優(yōu)異的涂膜，因此還提高了 所獲得的涂膜的光澤性。
[0054] 另外，由于可以抑制芯中內(nèi)含物的滲出，因而根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂料 具有優(yōu)異的儲存性，在涂覆后，即使當(dāng)沒有附著至待涂覆表面的粉末涂料被再次利用時，仍 以上述相同的方式形成了平滑性優(yōu)異的涂膜。因此，根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂料還 具有尚的耐久性。
[0055] 此外，由于根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂料具有高儲存性，因此獲得了高傳送 效率、高涂覆效率和優(yōu)異的涂覆作業(yè)性。
[0056] 下面，將詳細(xì)描述根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂料。
[0057] 根據(jù)本示例性實(shí)施方案的粉末涂料包括粉末顆粒。
[0058] 根據(jù)需要，為了提高流動性，粉末涂料可以包括附著到粉末顆粒表面的外部添加 劑。
[0059] 粉末顆粒
[0060] 粉末顆粒具有芯和附著到芯的表面的樹脂包覆部分。即，粉末顆粒為具有所謂的 芯/殼結(jié)構(gòu)的顆粒。
[0061] 芯
[0062] 芯被構(gòu)造為包含表面調(diào)節(jié)劑、熱固性樹脂和熱固化劑。根據(jù)需要，芯可以包含諸如 著色劑等其他添加劑。
[0063] 首先，將描述構(gòu)成芯的組分。
[0064] 表面調(diào)節(jié)劑
[0065] 作為表面調(diào)節(jié)劑可以舉出用于粉末涂料的任何已知表面調(diào)節(jié)劑。
[0066] 表面調(diào)節(jié)劑的具體例子包括聚硅氧烷化合物、蠟、丙烯酸低聚物等。
[0067] 特別是，從使用表面調(diào)節(jié)劑改善涂膜平滑性和降低表面張力的方面來看，優(yōu)選的 是表面調(diào)節(jié)劑為選自由聚硅氧烷化合物和蠟組成的組中的一種。
[0068] 此外，從使用表面調(diào)節(jié)劑改善涂膜平滑性和相對于待涂覆材料的潤濕性來看，優(yōu) 選的是表面調(diào)節(jié)劑在室溫（25°C )下為液體。
[0069] ?聚硅氧烷化合物
[0070] 在本示例