粉末涂敷設備及控制粉末涂敷設備的方法
【專利摘要】本發明涉及粉末涂敷設備及控制粉末涂敷設備的方法。該粉末涂敷設備包括:特定的傳送裝置,其傳送待涂物體;特定的涂布單元;特定的加熱裝置;以及特定的控制裝置;其中所述涂布單元被設置成與被傳送的待涂物體的待涂表面相對,該涂布單元將帶電的熱固性粉末涂料涂布到待涂物體的待涂表面上,并且該涂布單元包括涂布區和供應區,所述加熱裝置加熱所述粉末涂料的粉末顆粒層以使其熱固化,所述控制裝置控制待涂物體的傳送速度與涂布部件的旋轉速度之間的速度比。
【專利說明】
粉末涂敷設備及控制粉末涂敷設備的方法
技術領域
[0001] 本發明設及粉末涂敷設備及控制粉末涂敷設備的方法。
【背景技術】
[0002] 近年來,使用粉末涂料的粉末涂布技術由于在涂布過程中釋放出的揮發性有機化 合物(VOC)的量小,并且未附著于被涂物體上的粉末涂料可在涂布過程之后加W收集W便 再回收利用,因此,該技術在全球環境方面引人注目。
[0003] 關于使用調色劑的電子照相成像設備,已知有多種多樣的顯影裝置。
[0004] 專利文獻1披露了 "一種靜電粉末涂布方法,包括:在感光體上形成靜電潛像的潛 像形成過程;通過使熱固性粉末涂料在靜電力的作用下附著于所述感光體而將所述靜電潛 像顯影的顯影過程;將所述感光體上的粉末涂料轉移到待涂物體的轉移過程;W及使待烘 烤的粉末涂料熱固化于所述待涂物體上的烘烤過程,其中將具有不同色調的多種粉末涂料 通過所述潛像形成過程、顯影過程和轉移過程依次轉移到待涂物體上,之后通過所述烘烤 過程將所述多種粉末涂料烤到所述待涂物體上。" 陽〇化]在使用調色劑的電子照相成像設備中,已知有多種多樣的顯影裝置。
[0006] 專利文獻2披露了 "一種顯影裝置,包括調色劑載體,該調色劑載體包括導體和 位于該導體外側上的外層,并且利用所述載體的外層上所攜帶的摩擦帶電的調色劑而將 潛像載體上形成的靜電潛像顯影成可見的圖像,其中對所述調色劑載體的所述導體施加 一定的電壓,W將所述靜電潛像反轉顯影,并且所述外層的電阻率被設定為等于或高于 TXlO6Q ? cm,從而使得所述調色劑載體上所攜帶的、預先摩擦帶電的帶電調色劑顆粒的極 性在顯影操作中得W保持。"
[0007] 專利文獻3披露了 "一種采用干式顯影裝置的金屬調色劑干式顯影方法,所述干 式顯影裝置依次至少包括筒狀的磁性傳送部件、顯影漉、W及感光鼓,其中通過用絕緣樹脂 包覆金屬顆粒或金屬氧化物顆粒的表面而制備的金屬調色劑(平均粒度在2-20 y m的范圍 內)經歷接觸顯影,所述顯影漉與感光鼓之間的接觸漉隙(contact nip)的寬度在l-6mm 的范圍內。"
[0008] [專利文獻 1] JP-A-10-43670
[0009] [專利文獻 2]JP-A-8-272213
[0010] [專利文獻 3] JP-A-2000-221780
【發明內容】
[0011] 本發明的一個目的是提供運樣的粉末涂敷設備,其能夠實現通過W良好的生產能 力形成具有所需厚度的涂膜的方式來實施粉末涂布。
[0012] 根據本發明的第一個方面,提供了一種粉末涂敷設備,其包括:
[0013] 傳送裝置,其傳送待涂物體;W及
[0014] 涂布單元,加熱裝置,W及控制裝置,
[0015] 其中所述涂布單元被設置成與被傳送的所述待涂物體的待涂表面相對,該涂布單 元將帶電的熱固性粉末涂料涂布到所述待涂物體的待涂表面上,并且該涂布單元包括涂布 區和供應區,所述涂布區具有筒狀或柱狀的涂布部件,所述涂布部件W與所述待涂物體的 傳送方向相同的方向旋轉,并通過所述涂布區和所述待涂物體的所述待涂表面之間的電勢 差使附著于所述涂布區的表面的粉末涂料被轉移和涂布到所述待涂物體的所述待涂表面 上,所述供應區具有筒狀或柱狀的供應部件,所述供應部件將所述粉末涂料供應到所述涂 布部件的表面上,
[0016] 其中所述加熱裝置加熱被涂布到所述待涂物體的所述待涂表面上的粉末涂料的 粉末顆粒層,W使其熱固化,W及
[0017] 其中所述控制裝置控制所述待涂物體的傳送速度與所述涂布部件的旋轉速度之 間的速度比,使得通過所述涂布單元涂布到所述待涂物體的所述待涂表面上的所述粉末涂 料的粉末顆粒層的厚度變為預定的厚度。
[0018] 根據本發明的第二個方面,在根據第一個方面所述的粉末涂敷設備中,所述供應 區包括作為所述供應部件的沿著所述涂布部件的周向布置的多個供應部件。
[0019] 根據本發明的第=個方面,在根據第一個方面所述的粉末涂敷設備中,所述涂布 單元包括被布置在所述待涂物體的傳送方向上的多個涂布單元。
[0020] 根據本發明的第四個方面,在根據第一個方面所述的粉末涂敷設備中,所述涂布 部件包括導電漉和設置在所述導電漉的外周面上的電阻層。
[0021] 根據本發明的第五個方面,在根據第四個方面所述的粉末涂敷設備中,所述電阻 層的體積電阻率為IO5 Q cm至1〇1° Q cm。
[0022] 根據本發明的第六個方面,在根據第四個方面所述的粉末涂敷設備中,所述電阻 層的厚度為20 y m至100, 000 y m。
[0023] 根據本發明的第屯個方面,在根據第=個方面所述的粉末涂敷設備中,在所述多 個涂布單元中,至少有一個涂布單元為用于將顏色與其他涂布單元的粉末涂料的顏色相異 的粉末涂料涂布到所述待涂物體的所述待涂表面上的涂布單元。
[0024] 根據本發明的第八個方面,在根據第=個方面所述的粉末涂敷設備中,提供多個 加熱裝置作為所述加熱裝置,其中各個加熱裝置加熱通過所述多個涂布單元涂布到所述待 涂物體的所述待涂表面上的所述粉末涂料的粉末顆粒層,W使其熱固化。
[0025] 根據本發明的第九個方面,在根據第一個方面所述的粉末涂敷設備中,所述粉末 涂料包括忍和樹脂包覆部分,所述忍含有熱固性樹脂和硬化劑,所述樹脂包覆部分包覆所 述忍的表面。
[00%] 根據本發明的第十個方面,在根據第一個方面所述的粉末涂敷設備中,所述粉末 涂料的體積粒度分布指數GSDv等于或小于1. 50。
[0027] 根據本發明的第十一個方面,在根據第一個方面所述的粉末涂敷設備中,所述粉 末涂料的體積平均粒度D50v為1 Ji m至25 Ji m。
[0028] 根據本發明的第十二個方面,在根據第九個方面所述的粉末涂敷設備中,所述粉 末涂料的所述樹脂包覆部分的包覆率為30%至100%。
[0029] 根據本發明的第十=個方面,在根據第一個方面所述的粉末涂敷設備中,所述粉 末涂料包含具有二價或更高價電荷的金屬。
[0030] 根據本發明的第十四個方面,在根據第十=個方面所述的粉末涂敷設備中,相對 于所述粉末顆粒的總量,所述具有二價或更高價電荷的金屬的含量為0. 002重量%至0. 2 重量%。
[0031] 根據本發明的第十五個方面,提供了一種控制粉末涂敷設備的方法,所述粉末涂 敷設備包括傳送待涂物體的傳送裝置、涂布單元、加熱裝置、W及控制裝置,所述方法包 括:
[0032] 控制所述待涂物體的傳送速度與涂布部件的旋轉速度之間的速度比,使得通過所 述涂布單元涂布到所述待涂物體的待涂表面上的粉末涂料的粉末顆粒層的厚度變為預定 的厚度,
[0033] 其中所述涂布單元被設置成與被傳送的所述待涂物體的待涂表面相對,該涂布單 元將帶電的熱固性粉末涂料涂布到所述待涂物體的所述待涂表面上,并且該涂布單元包括 涂布區和供應區,所述涂布區具有筒狀或柱狀的涂布部件,所述涂布部件W與所述待涂物 體的傳送方向相同的方向旋轉,并通過所述涂布區和所述待涂物體的所述待涂表面之間的 電勢差使附著于所述涂布區的表面的粉末涂料被轉移和涂布到所述待涂物體的所述待涂 表面上,所述供應區具有筒狀或柱狀的供應部件,所述供應部件將所述粉末涂料供應到所 述涂布部件的表面上,
[0034] 其中所述加熱裝置加熱被涂布到所述待涂物體的所述待涂表面上的粉末涂料的 所述粉末顆粒層,W使其熱固化,W及
[0035] 其中所述控制裝置控制所述待涂物體的所述傳送速度與所述涂布部件的所述旋 轉速度之間的速度比,使得通過所述涂布單元涂布到所述待涂物體的所述待涂表面上的所 述粉末涂料的粉末顆粒層的厚度變為預定的厚度。
[0036] 根據本發明的第一、第四至第六、第九至第十四個方面,提供了運樣的粉末涂敷設 備,其實現了通過W良好的生產能力形成具有所需厚度的涂膜的方式來實施粉末涂布。
[0037] 根據本發明的第二個方面,提供了運樣的粉末涂敷設備,與涂布單元的供應區只 有單獨一個供應部件的情況相比,所要形成的涂膜的厚度自由度得到提升。
[0038] 根據本發明的第=個方面,提供了運樣的粉末涂敷設備,與只提供單獨一個涂布 單元的情況相比,所要形成的涂膜的厚度自由度得到提升。
[0039] 根據本發明的第屯個方面,提供了運樣的粉末涂敷設備,其實現了 W形成具有所 需顏色的涂膜的方式來實施粉末涂布。
[0040] 根據本發明的第八個方面,提供了運樣的粉末涂敷設備,與只提供單獨一個加熱 裝置的情況相比,所要形成的涂膜的厚度自由度得到提升。
[0041] 根據本發明的第十五個方面,提供了運樣的方法,其實現了通過W良好的生產能 力形成具有所需厚度的涂膜的方式來實施粉末涂布。
【附圖說明】
[0042] 下面將基于附圖對本發明的示例性實施方案進行詳細描述,其中:
[0043] 圖1是示出根據示例性實施方案的粉末涂敷設備的構造實例的示意圖;
[0044] 圖2是示出根據該示例性實施方案的粉末涂敷設備的涂布單元的周邊的放大示 意圖;
[0045] 圖3是示出根據該示例性實施方案的粉末涂敷設備的控制系統的構造實例的框 圖;
[0046] 圖4是示出由根據該示例性實施方案的粉末涂敷設備的控制裝置所實施的工藝 實例的流程圖;
[0047] 圖5是示出待涂物體的傳送速度與涂布漉的旋轉速度運兩者的速度比(涂布漉的 旋轉速度/待涂物體的傳送速度)與從涂布漉轉移到待涂物體的待涂表面的粉末涂料的轉 移量之間的關系的圖;
[0048] 圖6是示出粉末涂料的帶電量與從涂布漉轉移到待涂物體的待涂表面的粉末涂 料11的轉移量之間的關系的圖;
[0049] 圖7是示出單獨一個供應漉所重復進行的供應操作的次數與從供應漉供應到涂 布漉的粉末涂料的供應量之間的關系的圖。
【具體實施方式】
[0050] W下將參照附圖對作為本發明的一個實例的示例性實施方案進行詳細描述。
[0051] 圖1是示出根據該示例性實施方案的粉末涂敷設備的構造實例的示意圖。
[0052] 根據該示例性實施方案的粉末涂敷設備101包括(例如):如圖1所示,傳送裝置 20,其傳送待涂物體10 ;涂布單元30,該涂布單元被設置成與被傳送的所述待涂物體10的 待涂表面IOA相對,并且將帶電的熱固性粉末涂料11涂布到所述待涂物體10的待涂表面 IOA上;W及加熱裝置40,其加熱被涂布到所述待涂物體10的所述待涂表面IOA上的粉末 涂料11的粉末顆粒層11A( W下也簡稱為"粉末顆粒層11A"),W使其熱固化。另外,粉末 涂敷設備101中還包括電壓施加裝置50,其對各部件施加電壓W形成電壓差。
[0053] 另外,粉末涂敷設備101中還包括控制裝置60,其與粉末涂敷設備101中的各裝置 和各部件相連,W控制各裝置和各部件的運行。
[0054] (待涂物體)
[0055] 待涂物體10的例子包括由金屬、陶瓷或樹脂制備的板狀物體。此外,可W預先 在待涂物體10的待涂表面IOA上進行表面處理,例如底漆處理、電鍛處理、或電泳涂覆 (electrophoretic coating)。
[0056] 使粉末涂料11靜電附著到待涂物體10,運樣其待涂表面可至少具有導電性。在 此,導電性是指體積電阻率等于或小于l〇"Qcm。另外,由于使粉末涂料11靜電附著到待 涂物體10,因此可對待涂物體10施加電壓,從而使得待涂物體10或其待涂表面的極性與帶 電粉末涂料11的極性相反,或者可將待涂物體10接地(通地)。
[0057] 另外,在該示例性實施方案中,用導電鋼板作為待涂物體10,并且示例性地示出了 導電鋼板接地的形式。 陽0郎](傳送裝置)
[0059] 傳送裝置20包括例如一對送料漉21、W及漉驅動部分(例如電動機)(圖中未示 出)。提供一對或多對送料漉21。傳送裝置20可包括傳送帶,作為成對的送料漉21 W外 的附加物、或者作為成對的送料漉21的替代物。 W60](涂布單元)
[0061] 如圖1和2所示,涂布單元30由第一涂布單元30A和第二涂布單元30B構成,第二 涂布單元30B被設置為比第一涂布單元30A更靠近待涂物體10的傳送方向的下游側。涂 布單元30可W由單獨一個涂布單元30構成,也可W由多個涂布單元(例如,=個或更多個 涂布單元30)構成。
[0062] 在涂布單元30中,第一涂布單元30A和第二涂布單元30B為將顏色互異的粉末涂 料11涂布到待涂物體10的待涂表面IOA上的涂布單兀。
[0063] 在此,在涂布單元30由多個涂布單元(例如,=個或更多個涂布單元)構成的情 況中,所述多個涂布單元中的至少一個涂布單元30可W為用于將顏色與其他涂布單元30 的粉末涂料的顏色相異的粉末涂料11涂布到待涂物體10的待涂表面IOA上的涂布單元。 根據所要形成的涂膜12的顏色來選擇粉末涂料11的顏色。另外,所述多個涂布單元也可 W為將顏色相同的粉末涂料11涂布到待涂物體10的待涂表面IOA上的涂布單元30。
[0064] 第一和第二涂布單元30A和30B各自W與待涂物體10的傳送方向相同的方向旋 轉,并且分別包括涂布區39A和39B、W及供應區32A和32B,所述涂布區39A和39B具有筒 狀或柱狀的涂布漉31A和31B (其為涂布部件的一個例子),其通過涂布漉31A、31B與待涂 物體10的待涂表面IOA之間的電勢差使附著于所述涂布漉的表面的粉末涂料11被轉移和 涂布到待涂物體10的待涂表面IOA上,所述供應區32A和32B具有筒狀或柱狀的供應漉 33A和33B (其為供應部件的一個例子),其將粉末涂料11供應到涂布漉31A和31B的表面 上。
[0065] 盡管圖中未示出,但是第一和第二涂布單元30A和30B各自可具有:例如,驅動涂 布漉31A和31B旋轉的驅動部分(例如電動機)W及驅動供應漉33的驅動部分(例如電 動機)。
[0066] 涂布漉31A和31B分別由(例如)筒狀或柱狀的導電漉34A和34B、W及設置在導 電漉34A和34B的外周面上的電阻層35A和35B構成。另外,作為涂布漉31A和31B的替 代物,還可W采用涂布帶作為涂布部件。
[0067] 導電漉34A和34B各自可W被構造為(例如)包括金屬(侶、銅、鋒、銘、儀、鋼、饑、 銅、金、銷等)或合金(不誘鋼、侶合金等)的金屬部件。或者,導電漉34A和34B各自也可 W被構造為(例如)在其外周面上設置有金屬層或合金層的樹脂部件。
[0068] 電阻層35A和35B各自包含(例如)橡膠或樹脂、W及導電材料。橡膠的實例包括 公知的橡膠,如異戊二締橡膠、氯下橡膠、表氯醇橡膠。樹脂的實例包括公知的樹脂,例如聚 酷胺樹脂、聚醋樹脂、和聚酷亞胺樹脂。導電材料的實例包括公知的導電材料,包括:炭黑, 如科琴炭黑化etjen black)和乙烘黑;金屬或合金,如侶和銅;金屬氧化物,如氧化錫和氧 化銅。 W例另外,電阻層35A和35B各自的體積電阻率例如為IO5Qcm至l〇i°Qcm,優選為 1〇6 Q cm 至 1〇8 Q cm。
[0070] 電阻層35A和35B的厚度例如為20 y m至100, 000 y m。
[0071] 供應區32A和32B各自包括(例如)殼體36A和36B、W及供應漉33A和33B,殼 體36A、36B分別具有位于與涂布漉31A和31B相對的那側上的開口,供應漉33A、33B被設 置成與位于殼體36A和36B的開口處的涂布漉31A和31B相對。
[0072] 供應漉33A和33B被構造為運樣的漉部件,其分別包括(例如)筒狀或柱狀的磁 體漉37A和37B、W及導電套筒38A和38B,其中,磁體漉37A、37B的磁極交替切換,導電套 筒38A、38B被同屯、地布置在磁體漉37A和37B的外側。 陽〇7引 供應漉33A和33B分別由第一供應漉33A-1和33B-1、第二供應漉33A-2和33B-2、 W及第S供應漉33A-3和33B-3構成。第一供應漉33A-1和33B-1、第二供應漉33A-2和 33B-2、W及第S供應漉33A-3和33B-3 W從涂布漉31A和31B的旋轉方向的上游側到下游 側的順序配置。
[0074] 供應漉33A或33B可W被構造為單獨一個供應漉33A或33B,兩個供應漉33A或 33B,或多個供應漉,例如,四個或更多個供應漉33A或33B。
[0075] 供應區32A和32B(殼體36A和36B的內部)各自容納有(例如)粉末涂料11和 用于使粉末涂料11帶電的磁性載體(圖中未示出)。在供應區32A和32B的殼體36A和 36B內,提供了攬拌部件(例如,螺旋輸送機)(圖中未示出)。此外,當粉末涂料11和磁性 載體被該攬拌部件攬拌時,粉末涂料11被充電。在本實施方案中,示例性給出了使粉末涂 料11帶負電的例子。
[0076] 在此,為了使粉末涂料11帶電,作為磁性載體,例如,采用諸如鐵氧體顆粒之類的 磁性材料顆粒或表面上具有樹脂涂層的磁性材料顆粒。
[0077] W下,在描述第一和第二涂布單元30A和30B及其構成部件時,例如,采用涂布單 元30 W及類似的表述來指代,有可能在某些情況中省略參考標號中的"A"和"B"。 陽〇7引(加熱裝置) 陽079] 加熱裝置40例如由第一加熱裝置40A、W及第二加熱裝置40B構成,第一加熱裝置 40A加熱由第一涂布單元30A涂布到待涂物體10的待涂表面IOA上的粉末顆粒層IlA W使 其熱固化,第二加熱裝置40B加熱由第二涂布單元30B涂布到待涂物體10的待涂表面IOA 上的粉末顆粒層IlA W使其熱固化。
[0080] 加熱裝置40也可W由單獨一個加熱裝置、或多個加熱裝置(例如=個或更多個加 熱裝置40)構成,運取決于涂布單元30的個數。所述多個加熱裝置40分別加熱由多個涂 布單元30涂布到待涂物體10的待涂表面IOA上的粉末顆粒層IlA W使其熱固化。
[0081] 但是,即使是在設置了多個涂布單元30的情況中,加熱裝置40也可W被構造為單 獨一個加熱裝置40。在運種情況中,所述單獨一個加熱裝置40被設置為比所述多個涂布單 元30中的最靠近待涂物體10的傳送方向的下游側設置的那個涂布單元30還要更靠近待 涂物體10的傳送方向的下游側。另外,所述單獨一個加熱裝置40對由多個涂布單元30涂 布到待涂物體10的待涂表面IOA上的所有的粉末顆粒層IlA集中進行加熱W使其熱固化。
[0082] 此外,各自包括多個涂布單元30和單獨一個加熱裝置40的若干個單元可W進一 步被布置在待涂物體10的傳送方向上。
[0083] 第一和第二加熱裝置40A和40B各自包括(例如)熱源,但圖中未示出。熱源被 設置成與被傳送的待涂物體10的待涂表面IOA上所形成的粉末顆粒層IlA相對。熱源的 例子包括面素燈、陶瓷加熱器和紅外線燈。
[0084] 第一和第二加熱裝置40A、40B可為激光照射裝置,其發射紅外激光來加熱粉末顆 粒層IlA。
[0085] W下,在描述第一和第二加熱裝置40A和40B時,例如,采用加熱裝置40 W及類似 的表述來指代,有可能在某些情況中省略參考標號中的"A"和"B"。
[0086] (電壓施加裝置)
[0087] 電壓施加裝置50由第一電壓施加裝置50A和第二電壓施加裝置50B構成,第一電 壓施加裝置50A電連接到第一涂布單元30A的涂布漉31A (其導電漉34A)和供應漉33A (其 導電套筒38A),第二電壓施加裝置50B電連接到第二涂布單元30B的涂布漉3IB (其導電漉 34B)和供應漉33B (其導電套筒38B)。
[0088] 電壓施加裝置50也可W由單獨一個或多個電壓施加裝置(例如=個或更多個電 壓施加裝置50)構成,運取決于涂布單元30的個數。
[0089] 第一和第二電壓施加裝置50A和50B各自被構造為(例如)各種類型的電源。另 夕F,在第一和第二電壓施加裝置50A和50B中,例如,具有一種極性的端子電連接到第一和 第二涂布單元30A和30B的涂布漉31A和31B (其導電漉34A和34B)、W及供應漉33A和 33B(其導電套筒38A和38B),具有另一種極性的端子則接地。另外,第一和第二電壓施加裝 置50A和50B連接到部件上W施加電壓,使得(例如)供應漉33A和33B (其導電套筒38A 和38B)的電勢(絕對值)高于涂布漉31A和31B (其導電漉34A和34B)的電勢。
[0090] 在此,在本示例性實施方案中,示例性示出了運樣的形式,其中,由第一和第二電 壓施加裝置50A、50B對涂布漉31A和31B (其導電漉34A和34B) W及供應漉33A和33B (其 導電套筒38A和38B)施加負電壓。
[0091] W下,在描述第一和第二電壓施加裝置50A和50B時,例如,W電壓施加裝置50 W 及類似的表述來指代,有可能在某些情況中省略參考標號中的"A"和"B"。 陽〇9引(控制裝置)
[0093] 控制裝置60被構造為控制整個設備并進行各種操作的計算機。具體而言,如圖3 所示,控制裝置60包括(例如):中央處理單元(CPU)SOA ;只讀存儲器(ROM) 60B,其存儲各 種程序;隨機存取存儲器(RAM)60C,其在執行程序的過程中作為工作區;非易失性存儲器 60D,其存儲各種類型的信息;W及輸入/輸出接口(I/〇)60E。CPU 60A、R0M 60B、RAM 60C 和非易失性存儲器60D、W及I/O 60E通過總線60F互相連接。
[0094] 另外,涂敷單元61、操作顯示單元62、存儲單元63、W及通信單元64分別連接到控 制裝置60的I/O 60E。控制裝置60分別向操作顯示單元62、存儲單元63、通信單元64發 送信息并接收來自于操作顯示單元62、存儲單元63、通信單元64的信息,W控制各個單元。
[0095] 涂敷單元61被稱為粉末涂敷設備101的主要構件。目P,涂敷單元61與粉末涂布 所需的其他裝置中的每一個均相連(圖中未示出),所述其他裝置例如為傳送裝置20、涂布 單元30的各個部件(或其驅動部分)、W及加熱裝置40。控制裝置60向各個裝置發送信 息并接收來自于各個裝置的信息,W控制各個裝置。
[0096] 操作顯示單元62包括(例如):各種按鈕,如開始按鈕和數字小鍵盤;觸摸面板, 用于顯示各種畫面,如警告畫面和設定畫面,等等。操作顯示單元62通過上述構造來接收 用戶的操作并且為用戶顯示各種類型的信息。
[0097] 存儲單元63包括(例如)存儲裝置,如硬盤。存儲單元63存儲(例如)各種類 型的數據(如日志數據)W及各種程序。
[0098] 通信單元64例如為經由有線或無線通信線路與外部裝置65通信的接口。例如, 通信單元64從外部裝置65獲取涂布指示或涂布信息。
[0099] 另外,例如,各種類型的驅動也可與控制裝置60相連。各種類型的驅動例如為從 計算機可讀的便攜式記錄介質(如軟盤、磁光盤、CD-ROM、DVD-ROM或USB存儲器)讀出數 據的裝置或在記錄介質上寫入數據的裝置。在包括所述各種類型的裝置的情況中,可將控 制程序記錄在便攜式記錄介質上,并且可由相應的裝置進行讀取W執行該程序。
[0100](粉末涂敷設備的運行) 陽101] 接下來,將對運行本示例性實施方案的粉末涂敷設備101的一個實例進行說明。 另外,粉末涂敷設備101的運行是根據由控制裝置60執行的各種程序來實施的。 陽102] 在粉末涂敷設備101例如經由操作顯示單元62或通信單元64從外部裝置65接 收到涂布指示等的時候,粉末涂敷設備101獲取與涂布指示一起接收到的涂布信息。所獲 取的涂布信息例如被存儲在RAM 60C中。 陽103] 接下來,根據所獲取的涂布信息,傳送裝置20傳送待涂物體10。具體而言,例如, 在傳送裝置20中,由驅動部分(圖中未示出)驅動成對的送料漉21來傳送待涂物體10。
[0104] 接下來,例如,通過第一和第二涂布單元30A和30B分別將帶電的粉末涂料11涂 布到待涂物體10的待涂表面IOA上。目P,在通過第一涂布單元30A將帶電的粉末涂料11 涂布到待涂物體10的待涂表面IOA上之后,為了覆蓋該粉末涂料11的粉末顆粒層11A,進 一步通過第二涂布單元30B將帶電的粉末涂料11涂布到通過第一涂布單元30A形成的粉 末涂料11的粉末顆粒層IlA上。在此,在本示例性實施方案中,通過第二涂布單元30B將 帶電的粉末涂料11涂布到固化后的粉末顆粒層IlA上。 陽1化]具體而言,例如,通過第一和第二電壓施加裝置50A、50B對第一和第二涂布單元 30A和30B的涂布漉31A和31B (其導電漉34A和34B)、W及供應漉33A和33B (其導電套 筒38A和38B)施加電壓(負電壓)。在運種狀態下,在第一和第二涂布單元30A、30B中,驅 動部分(圖中未示出)驅動供應漉33A和33B W與待涂物體10的傳送方向相同的方向旋 轉。另外,驅動部分(圖中未示出)驅動供應漉33A和33B W與涂布漉3IA和3IB的旋轉 方向相同的方向旋轉。或者,也可驅動供應漉33A和33B W與涂布漉31A和31B的旋轉方 向相反的方向旋轉。 陽106] 運時,通過施加到供應漉33A和33B表面上的導電套筒38A和38B的電壓、W及供 應漉33A和33B中的磁體漉37A和37B的磁力,多個磁性載體W毛刺兒的形式化ristled 化rm)成排地保持在供應漉33A和33B的表面上。另外,粉末涂料11(例如,帶負電)附著 于磁性載體的表面。在運種狀態下,通過供應漉33A和33B的旋轉,所述W毛刺兒的形式成 排保持的多個磁性載體移動到與涂布漉31A和31B的導電漉34A和34B相對的位置。由于 涂布漉31A和31B的導電漉34A和34B各自被施加了電勢低于供應漉33A和33B的電壓 (負電壓),所W設置在導電漉34A和34B的外周面上的電阻層35A和35B的外周面各自具 有比供應漉33A和33B偏正的電勢。因此,當磁性載體移動到與涂布漉31A和31B的導電 漉34A和34B的表面相對的位置時,附著于所述W毛刺兒的形式成排保持的多個磁性載體 的表面上的粉末涂料11轉移到導電漉34A和34B(涂布漉3IA和31B)的表面。 陽107]另外,粉末涂料11從供應漉33供應到涂布漉31的供應操作是在涂布漉31的軸 向上的一端到另一端的整個表面上進行的。 陽108] 另一方面,待涂物體10接地。因此,藉由供應漉33A和33B與待涂物體10的待涂 表面IOA之間的電勢差,附著于供應漉33A和33B各自表面上的粉末涂料11被轉移到待涂 物體10的待涂表面IOA上。因此,附著于供應漉33A和33B各自表面上的粉末涂料11被 涂布到待涂物體10的待涂表面IOA上。 陽109] 根據所獲取的涂布信息,有可能在某些情況中僅通過第一涂布單元30A將帶電的 粉末涂料11涂布到待涂物體10的待涂表面IOA上。
[0110] 接下來,通過第一涂布單元30A涂布到待涂物體10的待涂表面IOA上的粉末顆粒 層IlA被第一加熱裝置40A加熱W被熱固化。另外,通過第二涂布單元30B涂布到待涂物 體10的待涂表面IOA上的粉末顆粒層IlA被第二加熱裝置40B加熱W被熱固化。 陽111]另外,當粉末顆粒的熱固性樹脂為可固化的聚醋樹脂時,粉末顆粒層IlA的加熱 溫度(烘烤溫度)優選為90-250°C,更優選為100-220°C,甚至更優選為120-200°C。所述 加熱溫度(烘烤溫度)的溫度范圍根據熱固性樹脂的固化溫度特性來改變。
[0112] 在上述過程中,W在待涂物體10的涂布表面上形成涂膜12的方式來涂布粉末涂 料11。
[0113] 在此,通過粉末顆粒層IlA的厚度來調節所要形成的涂膜12的厚度。另外,通過 涂布單元30所涂布的粉末涂料11的量來調節粉末顆粒層IlA的厚度。但是,粉末涂料11 從涂布單元30的涂布漉31轉移到待涂物體10的待涂表面IOA上是通過提供電勢差在放 電的過程中實現的。當提高電勢差W增加粉末涂料11的涂布量時,粉末顆粒層IlA可能會 由于放電而散開。因此,會出現難W通過調節電勢差來調節粉末顆粒層IlA的厚度W形成 具有所需厚度的涂膜12的情況。
[0114] 在此,在根據本示例性實施方案的粉末涂敷設備101中,通過控制裝置60來控制 待涂物體10的傳送速度與涂布漉31的旋轉速度之間的速度比(下文也簡稱為"速度比"), 使得通過涂布單元30涂布到待涂物體10的待涂表面IOA上的粉末顆粒層IlA的厚度變為 預定的厚度。目P,通過控制裝置60來控制傳送裝置20(其驅動部分)與涂布漉31(其驅動 部分),W達到使粉末顆粒層IlA的厚度變為預定厚度運樣的速度比。
[0115] 下面對此進行具體描述。
[0116] 圖4是示出由根據本示例性實施方案的粉末涂敷設備101的控制裝置60所實施 的工藝的流程圖。由本示例性實施方案的粉末涂敷設備101的控制裝置60實施的工藝為 控制粉末顆粒層IlA的厚度的工藝。
[0117] 在此,例如從ROM 60B讀取控制程序"控制粉末顆粒層1IA的厚度的工藝"并由CPU 60A執行該程序。在(例如)經由通信單元64從操作顯示單元62或外部裝置65接收到涂 布指示等的時候,啟動控制程序"控制粉末顆粒層IlA的厚度的工藝"。另外,工藝過程中獲 取的信息被存儲在例如RAM 60C(為工作區)中備用。但是,運僅僅是一個例子,該工藝不 限于此。
[0118] 如圖4所示,首先,在步驟200中,獲取涂布信息,其包括所要形成的涂膜12的厚 度信息等。
[0119] 接下來,在步驟202中,從涂布信息中提取出涂膜12的厚度信息。
[0120] 接下來,在步驟204中,基于涂膜12的厚度信息讀取傳送裝置20和涂布單元30 的驅動信息表,該工藝進入步驟206。 陽121]另外,在步驟206中,基于涂膜12的厚度信息從驅動信息表獲取傳送裝置20和涂 布單元30的驅動信息。
[0122] 在此,傳送裝置20和涂布單元30的驅動信息表(下文也稱為"驅動信息表")例 如被預先存儲在ROM 60B、非易失性存儲器60D或存儲單元63中。
[0123] 驅動信息表例如為運樣的表,其中涂膜12的厚度信息與傳送裝置20 W及涂布單 元30的驅動條件相關聯。具體而言,驅動信息表例如為運樣的表,其中,根據涂膜12的厚 度設定傳送裝置20中的待涂物體10的傳送速度、涂布單元30中的涂布漉31的旋轉速度、 供應漉33的驅動次數、涂布單元30的驅動次數、電壓施加裝置50施加于供應漉33 (其導 電漉34)的電壓。目P,驅動信息表為運樣的表,其中,根據涂膜12的厚度設定待涂物體10 的傳送速度與涂布漉31的旋轉速度之間的速度比、供應漉33的驅動次數、涂布單元30的 驅動次數、供應漉33與待涂物體10的待涂表面IOA之間的電勢差。
[0124] 例如,基于如下檢查來生成驅動信息表,其中,根據所要形成的涂膜12的厚度,預 先改變待涂物體10的傳送速度與涂布漉31的旋轉速度之間的速度比、供應漉33的驅動次 數、涂布單元30的驅動次數、W及供應漉33與待涂物體10的待涂表面IOA之間的電勢差, 并檢查隨著所述改變而相應形成的涂膜12的厚度(即,粉末顆粒層IlA的厚度)。
[01巧]另外,驅動信息表為運樣的表,其中,根據涂膜12的厚度設定待涂物體10的傳送 速度與涂布漉31的旋轉速度之間的速度比;并且,驅動信息表也可W為運樣的表,其中,除 上述條件W外,其他條件不改變。此外,驅動信息表為運樣的表,其中,根據所要形成的涂膜 12的厚度設定W下條件中的至少一者:待涂物體10的傳送速度與涂布漉31的旋轉速度之 間的速度比、供應漉33的驅動次數、涂布單元30的驅動次數;并且,驅動信息表也可W為運 樣的表,其中,除上述條件W外,其他條件不改變。
[01%] 基于如上生成的驅動信息表,至少設定待涂物體10的傳送速度與涂布漉31的旋 轉速度之間的速度比。另外,還設定供應漉33的驅動次數、涂布單元30的驅動次數、W及 供應漉33與待涂物體10的待涂表面IOA之間的電勢差。 陽127] 接下來,在步驟208中,通過基于所獲取的傳送裝置20和涂布單元30的驅動信息 來控制傳送裝置20和涂布單元30 (即,至少控制待涂物體10的傳送速度與涂布漉31的旋 轉速度之間的速度比),由此進行粉末涂布處理,然后該程序結束。
[0128] 在此,"粉末涂布處理"是實施粉末涂料11的涂布過程、W及加熱過程的粉末涂布 工序,其中,粉末涂料11的涂布過程是通過涂布單元30將粉末涂料11涂布到待涂物體10 的待涂表面IOA上;加熱過程是對涂布到待涂物體10的待涂表面IOA上的粉末顆粒層IlA 進行加熱,W使其熱固化。
[0129] 另外,通過控制待涂物體10的傳送速度與涂布漉31的旋轉速度之間的速度比來 進行粉末涂布工序,從而使得通過涂布單元30涂布到待涂物體10的待涂表面IOA上的粉 末顆粒層IlA的厚度變為預定的厚度。
[0130] 在本示例性實施方案中,還通過控制供應漉33的驅動次數、涂布單元30的驅動次 數、W及供應漉33與待涂物體10的待涂表面IOA之間的電勢差來進行粉末涂布工序。 陽131] 在上述的本示例性實施方案的粉末涂敷設備101中,通過控制裝置60來控制待涂 物體10的傳送速度與涂布漉31的旋轉速度之間的速度比(下文也簡稱為"速度比"),從 而使得通過涂布單元30涂布到待涂物體10的待涂表面IOA上的粉末顆粒層IlA的厚度變 為預定的厚度。目P,通過控制裝置60來控制傳送裝置20(其驅動部分)和涂布漉31(其驅 動部分),使其達到粉末顆粒層IlA的厚度變為預定厚度時的速度比。
[0132] 在此,圖5示出了待涂物體10的傳送速度與涂布漉31的旋轉速度運兩者的速度 比(涂布漉31的旋轉速度/待涂物體10的傳送速度)與從涂布漉31轉移到待涂物體10 的待涂表面IOA的粉末涂料11的轉移量之間的關系。該關系為運樣的關系,其示出:在3 個顆粒厚的粉末顆粒層IlA附著于涂布漉31表面的狀態下,相應于速度比,有多厚的粉末 顆粒層IlA被轉移到待涂物體10的待涂表面IOA上。目P,圖5所示的圖中的縱軸上的數值 表示:有多少個顆粒厚的粉末顆粒層IlA被轉移到待涂物體10的待涂表面IOA上。
[0133] 如圖5所示,可見,基于待涂物體10的傳送速度與涂布漉31的旋轉速度之間的速 度比(涂布漉31的旋轉速度/待涂物體10的傳送速度)為1而言,當速度比提高時(即, 當待涂物體10的傳送速度低于涂布漉31的旋轉速度時),從涂布漉31轉移到待涂物體10 的待涂表面IOA上的粉末涂料11的轉移量增加。另一方面,可見,當速度比下降時(即,當 待涂物體10的傳送速度高于涂布漉31的旋轉速度時),從涂布漉31轉移到待涂物體10的 待涂表面IOA上的粉末涂料11的轉移量減少。
[0134] 另外,待涂物體10的傳送速度與涂布漉31的旋轉速度之間的速度比(涂布漉31 的旋轉速度/待涂物體10的傳送速度)是待涂物體10的與涂布漉31的表面相對的待涂 表面的移動速度和涂布漉31的與待涂物體10的待涂表面IOA相對的表面的移動速度之間 的速度比。
[0135] 如上所述,在粉末涂敷設備101中,通過控制速度比來調節在待涂物體10的待涂 表面IOA上形成的粉末涂料11的粉末顆粒層IlA的厚度。目P,調節所要形成的涂膜12的 厚度。因此,在粉末涂敷設備101中,通過W良好的生產能力形成具有所需厚度的涂膜12 的方式實現了粉末涂布。
[0136] 另外,在粉末涂敷設備101中,由于是通過速度比來調節粉末顆粒層IlA的厚度 的,所W,即使是在供應漉33與待涂物體10的待涂表面IOA之間的電勢差被設定得低的情 況下,粉末顆粒層IlA的厚度也能得到提高。當供應漉33與待涂物體10的待涂表面IOA 之間的電勢差所產生的電場超過被轉移到待涂物體10的涂布表面的粉末顆粒層IlA中的 顆粒之間所產生的帕邢放電場(Paschen discharge field)時,由于帕邢放電場而發生電 離。運時會發生沖擊W及電荷密度不均,因此,粉末顆粒層IlA的厚度會變得不均勻。與此 相反,在粉末涂敷設備101中,由于能夠將電勢差設定得低,所W避免了由于帕邢放電而導 致的厚度不均的問題,即使是在粉末顆粒層IlA的厚度(即,涂膜12的厚度)提高的情況 下也是如此。
[0137] 另外,在粉末涂敷設備101中,由于是通過速度比來調節粉末顆粒層IlA的厚度 的,所W無論待涂物體10的電阻、涂布漉31的電阻層的介電性能、涂布漉31與待涂物體10 的待涂表面IOA之間的電勢差等因素如何,涂膜12的厚度控制都能夠容易地實現穩定化。
[0138] 另外,在粉末涂敷設備101中,粉末涂料11從供應漉33供應到涂布漉31的供應 操作是在涂布漉31的軸向上的一端到另一端的整個表面上進行的。另外,附著于涂布漉31 的軸向上的一端到另一端的表面上的粉末涂料11被轉移和涂布到待涂物體10的待涂表面 IOA上。因此,粉末涂料11被涂布到待涂物體10的待涂表面IOA的寬度方向上的邊緣部分 (待涂物體10的與其傳送方向交叉的方向上的邊緣部分)。目P,實現了待涂物體10的待涂 表面IOA的全部區域都涂有粉末涂料11。
[0139] 另外,在粉末涂敷設備101中,由于粉末涂料11從供應漉33供應到涂布漉31的 供應操作是在涂布漉31的軸向上的一端到另一端的整個表面上進行的,所W實現了粉末 涂料11的帶電量減少。
[0140] 在此,圖6示出了粉末涂料11的帶電量與從涂布漉31轉移到待涂物體10的待涂 表面IOA的粉末涂料11的轉移量之間的關系。該關系為運樣的關系,其指示出:在3個顆 粒厚的粉末顆粒層IlA附著于涂布漉31表面的狀態下,相應于粉末涂料11的帶電量,有多 厚的粉末顆粒層IlA被轉移到待涂物體10的待涂表面IOA上。目P,圖6所示的圖中的縱軸 上的數值表示有多少個顆粒厚的粉末顆粒層IlA被轉移到待涂物體10的待涂表面IOA上。 陽141] 如圖6所示,可見,當粉末涂料11的帶電量低時,從涂布漉31轉移到待涂物體10 的待涂表面IOA上的粉末涂料11的轉移量增加。 陽142] 如上所述,在粉末涂敷設備101中,通過提高或降低粉末涂料11的帶電量實現了 從涂布漉31轉移到待涂物體10的待涂表面IOA上的粉末涂料11的轉移量的增加。因此, 在粉末涂敷設備101中,通過W良好的生產能力形成具有所需厚度的涂膜12的方式實現了 粉末涂布。 陽143] 在根據本示例性實施方案的粉末涂敷設備101中,涂布單元30的供應區32包括: 作為供應漉的多個供應漉33 (在本示例性實施方案中,有=個供應漉33,包括第一供應漉 33、第二供應漉33、第=供應漉33),它們沿著涂布漉31的周向布置。
[0144] 在此,圖7示出了單獨一個供應漉33所重復進行的供應操作的次數與從供應漉33 供應到涂布漉31的粉末涂料11的供應量之間的關系。該關系為運樣的關系,其指示出:相 應于重復供應的次數,供應給涂布漉31的粉末涂料的供應量增加多少,其中,重復供應的 次數是W涂布漉31旋轉一次就將供應漉33的供應操作定為1次的方式來計數的。另外, 圖7示出了針對系列1至系列4測得的關系,在所述系列中,改變了供應漉33與涂布漉31 之間的電勢差、供應漉33與涂布漉31的旋轉方向、供應漉33與涂布漉31的旋轉速度之比 等因素。
[0145] 如圖7所示,可見,在任一所述系列中,通過用單獨一個供應漉33重復供應粉末涂 料,供應給涂布漉31的粉末涂料的供應量增加。但是,可W看出,當重復供應次數為5次時, 粉末涂料供應量的增長率會降低且飽和。目P,可W看出,通過增加供應漉33的數目,由供應 漉33供應給涂布漉31的粉末涂料11的供應量會得到增加。 陽146] 如上所述,在粉末涂敷設備101中,通過提供多個供應漉33,由供應漉33供應給涂 布漉31的粉末涂料11的供應量會增加。因此,用速度比來調節粉末顆粒層IlA的厚度的 調節范圍加大,運樣,所要形成的涂膜12的厚度自由度得到提升。
[0147] 另外,如圖7所示,就粉末涂料11供應量的增加來說,供應漉33的數目優選為2-5 個,就粉末涂料11供應量的增加W及設備尺寸的小型化來說,更優選為2-3個。
[0148] 此外,通過控制多個供應漉33中由控制裝置60驅動的供應漉33的數目,實現了 對附著于涂布漉31本身的粉末涂料11的量的調節,運樣,所要形成的涂膜12的厚度自由 度得到提升。
[0149] 在根據本示例性實施方案的粉末涂敷設備101中,包括作為涂布單元30的多個涂 布單元30 (在本示例性實施方案中,有兩個涂布單元30,包括第一涂布單元30、第二涂布單 元30),它們布置在待涂物體10的傳送方向上。通過形成要被多個涂布單元30加W覆蓋的 粉末顆粒層11A,待涂物體10的涂布表面上可形成的粉末顆粒層IlA的厚度增大。因此,所 要形成的涂膜12的厚度自由度得到提升。
[0150] 另外,通過控制多個涂布單元30中由控制裝置60驅動的涂布單元30的數目,所 要形成的涂膜12的厚度自由度得到提升。 陽151] 在此,如上所述,在粉末涂料11的帶電量低的情況下,從涂布漉31轉移到待涂物 體10的待涂表面IOA上的粉末涂料11的轉移量增加(參見圖6)。但是,如果粉末涂料11 的帶電量被過度降低,則會出現粉末涂料11中具有相反極性的帶電顆粒的數目增加的趨 勢,由此,粉末涂料11難W從涂布漉31轉移到待涂物體10的待涂表面IOA上,運樣會導致 不穩定。 陽152] 與此相反,即使是在增加粉末涂料11的帶電量而使單獨一個涂布單元30所能形 成的粉末顆粒層IlA的量降低的情況下,通過形成要被多個涂布單元30加W覆蓋的粉末顆 粒層11A,也能夠確保待涂物體10的涂布表面上所能形成的粉末顆粒層IlA的厚度。 陽153]因此,在粉末涂敷設備101中,由于提供了多個涂布單元30,所W粉末涂料11可被 涂布的帶電量的范圍被拓寬了,運樣,設備的自由度得到提升。 陽154] 在根據本示例性實施方案的粉末涂敷設備101中,當多個涂布單元30中的至少一 個涂布單元30為用于將顏色與其他涂布單元30的粉末涂料的顏色相異的粉末涂料11涂 布到待涂物體10的待涂表面IOA上的涂布單元時,能夠W形成具有所需顏色的涂膜12的 方式實現粉末涂布。 陽155] 在根據本示例性實施方案的粉末涂敷設備101中,包括作為加熱裝置40的多個加 熱裝置(在本示例性實施方案中,有兩個加熱裝置40,包括第一加熱裝置40和第二加熱裝 置40),它們分別加熱由多個涂布單元30涂布到待涂物體10的待涂表面IOA上的粉末顆粒 層IlA W使其熱固化。當多個涂布單元30各自形成的粉末顆粒層IlA被熱固化時,就無需 考慮固化后的粉末顆粒層IlA的帕邢放電。因此,即使是在涂布單元30的數目增加的情況 下,也能夠使所要形成的涂膜12的厚度得到增加,同時避免由于帕邢放電所導致的厚度不 均的問題。運樣,所要形成的涂膜12的厚度自由度得到提升。 陽156] W下將對適合用于根據本示例性實施方案的粉末涂敷設備101中的熱固性粉末 涂料11進行說明,將其稱為根據本示例性實施方案的粉末涂料,而省略其參考標號。
[0157] 根據本示例性實施方案的粉末涂料包括運樣的粉末顆粒,其具有忍和樹脂包覆部 分,所述忍含有熱固性樹脂和硬化劑,所述樹脂包覆部分包覆所述忍的表面。 陽15引另外,粉末顆粒的體積粒度分布指數GSDv等于或小于1. 50,粉末顆粒的平均圓形 度(average circularity)等于或高于 0.96。
[0159] 根據本示例性實施方案的粉末涂料可W為粉末顆粒中不含著色劑的透明粉末涂 料(無色的涂料)、W及粉末顆粒中含有著色劑的有色粉末涂料中的任意粉末涂料。
[0160] 在上述構造的情況下,即使是在粉末顆粒直徑減小時,根據本示例性實施方案的 粉末涂料也能W少量的材料形成平滑性高的涂膜,并且儲存性能優異。雖然其原因尚不清 楚,但是據推測,運可能是由W下原因導致的。 陽161] 首先,近年來,在涂布粉末涂料的過程中,要求W少量的粉末涂料形成薄涂膜。為 此需要降低粉末涂料的粉末顆粒的直徑。但是,在單純通過混練粉碎法等來降低粉末顆粒 的直徑時,會生成細粉末,運樣,粒度分布會加寬,從而導致粗粉末和細粉末的量增加的情 況。另外,粉末顆粒可能會具有不規則的形狀。
[0162] 隨著粉末顆粒中粗粉末的量增加,涂膜表面上會由于粗粉末而形成不平坦的部 分,運樣可能會形成平滑性低的涂膜。如果粉末顆粒中有大量的細粉末,則粉末顆粒的流 動性降低,并且容易形成粉末顆粒的聚集體。因此,可能會形成平滑性低的涂膜。如果粉末 顆粒具有不規則的形狀,則粉末顆粒的流動性降低,并且容易形成粉末顆粒的聚集體(結 塊)。因此,可能會形成平滑性低的涂膜。此外,如果粉末顆粒具有不規則的形狀,則在粉末 顆粒附著于待涂表面期間,粉末顆粒之間更容易產生空隙。結果,在加熱后,涂膜表面上形 成不平坦的部分,因此,可能會形成平滑性低的涂膜。 陽163] 在此,使得粉末顆粒的體積粒度分布指數GSDv等于或小于1. 50。目P,通過使粉末 顆粒的粒度分布變窄,達到了粗粉末和細粉末的量小的狀態。因此,即使是在粉末顆粒的直 徑減小的情況下,也能防止粉末顆粒的流動性降低W及形成聚集體(結塊)。
[0164] 另外,使得粉末顆粒的平均圓形度等于或高于0. 96,運樣,粉末顆粒的形狀近似于 球狀。目P,即使是在粉末顆粒的直徑減小的情況下,也能防止流動性降低。另外,通過降低 粉末顆粒之間的接觸面積,能夠在粉末顆粒附著于待涂表面期間達到使粉末顆粒之間的空 隙尺寸減小的狀態。
[01化]另一方面,當粉末顆粒的直徑減小時,粉末顆粒的內部到表面的距離縮小。因此, 隨著時間的推移,可能容易出現粉末顆粒中的內容物(硬化劑,W及除了硬化劑W外按需 加入的添加劑,如著色劑、流平劑和阻燃劑)析出的現象(W下也稱為"滲出")。如果發生 滲出,則會形成粉末顆粒的聚集體(結塊),運會導致儲存性能劣化。
[0166] 在此,作為粉末顆粒,采用W含有熱固性樹脂和硬化劑的顆粒(即,發揮粉末涂料 功能的顆粒)作為忍、并且在忍表面上形成樹脂包覆部分的顆粒。當采用具有所述層構造 的粉末顆粒時,樹脂包覆部分起到阻隔的作用,因此,能夠防止忍中所包含的內容物(如硬 化劑)滲出到粉末顆粒的表面。
[0167] 由于W上原因,據推測,根據本示例性實施方案的粉末涂料能夠W少量的材料形 成平滑性高的涂膜并且儲存性能優異,即使是在粉末顆粒的直徑減小時也是如此。
[0168] 另外,由于平滑性高的涂膜是用少量的粉末涂料(即使是粉末顆粒的直徑減小) 形成的,所W根據本示例性實施方案的粉末涂料還會增強所得涂膜的光澤性。
[0169] 此外,由于根據本示例性實施方案的粉末涂料具有優異的儲存性能,所W,即使是 在粉末涂布后重復利用那些沒有附著于待涂表面的粉末涂料,同樣也能夠W少量的材料形 成平滑性高的涂膜。因此,根據本示例性實施方案的粉末涂料還具有優異的耐久性。另外, 由于根據本示例性實施方案的粉末涂料具有高的流動性,所W,傳送效率和涂布效率高,并 且涂布加工性能優異。 陽170] 另外,JP-A-2001-106959披露了 "一種球形熱固性粉末透明涂料顆粒,其包含丙締 酸系樹脂A和丙締酸系樹脂B,其中(a)(丙締酸系樹脂A的SP值-丙締酸系樹脂B的SP 值)為0. 5-1. 5,并且平均粒度與數量平均粒度之比等于或小于2。"但是,該涂料顆粒的表 面部分上并沒有明確形成起到阻隔作用的樹脂包覆部分,當該涂料顆粒的直徑減小時,容 易出現其內容物滲出的現象。 陽171] 另外,JP-A-2005-211900披露了 "一種粉末涂布方法,包括:用粉末涂覆導電表 面或該表面上的層,W在所述表面或所述層上形成涂層的過程,其中所述粉末是通過使水 性分散體中的顆粒聚集和凝結而得到的,并且所述顆粒包含樹脂顆粒。"但是,該粉末(顆 粒)的表面部分上并沒有明確形成起到阻隔作用的樹脂包覆部分,當該涂料粉末的直徑減 小時,容易出現其內容物滲出的現象。 陽172] W下將詳細描述根據本示例性實施方案的粉末涂料。
[0173] 根據本示例性實施方案的粉末涂料包括粉末顆粒。如有必要,粉末涂料還可W包 括外部添加劑,其附著于粉末顆粒的表面W提高流動性。
[0174] [粉末顆粒]
[01巧]粉末顆粒具有忍、W及附著于忍表面上的樹脂包覆部分。目P,粉末顆粒具有核-殼 結構。
[0176] (粉末顆粒的性質)
[0177] 粉末顆粒的體積粒度分布指數GSDv等于或小于1. 50,就涂膜的平滑性和粉末涂 料的儲存性能來說,GSDv優選為等于或小于1. 40,甚至更優選為等于或小于1. 30。
[0178] 就使用少量材料形成平滑性高的涂膜來說,粉末顆粒的體積平均粒度D50V優選 為1 Ji m至25 Ji m,更優選為2 Ji m至20 Ji m,甚至更優選為3 Ji m至15 Ji m。
[0179] 粉末顆粒的平均圓形度等于或高于0. 96,就涂膜的平滑性和粉末涂料的儲存性能 來說,粉末顆粒的平均圓形度優選為等于或高于0. 97,甚至更優選為等于或高于0. 98。
[0180] 在此,粉末顆粒的體積平均粒度D50V、W及體積粒度分布指數GSDv是采 用 Coulter Multisizer II 度 eckman Coulter, Inc.制造)測量的,其中使用 Isoton II度eckman Coulter, Inc.制造)作為電解液。 陽181] 在測量過程中,向2ml 5%的表面活性劑(作為分散劑,優選為烷基苯橫酸鋼)水 溶液中添加0. 5mg至50mg的測量樣品。將其添加到100mL至150ml的所述電解液中。
[0182] 用超聲波分散裝置將其中懸浮有樣品的電解液分散處理達1分鐘,采用Coulter Multisizer II、并且W 100- Jim的小孔作為孔徑對2 Jim至60 Jim的顆粒的粒度分布進行 測量。另外,取樣顆粒的數目為50, 000個。
[0183] 基于所測的粒度分布從直徑較小的一側開始W劃分出的粒度范圍(通道)作出體 積累積分布圖。累積值達到16 %的粒度被定義為體積粒度D16V,累積值達到50 %的粒度被 定義為體積平均粒度D50V,累積值達到84%的粒度被定義為體積粒度D84v。
[0184] 另外,體積平均粒度分布指數(GSDv)計算如下:值84v/D16v) I/2。 陽1化]粉末顆粒的平均圓形度是采用流式顆粒圖像分析儀"FPIA-3000 (Sysmex Co巧oration制造)"測量的。具體而言,將0.1 ml至0. 5ml的表面活性劑(作為分散劑,燒 基苯橫酸鋼)添加到100mL至150ml的已預先除去固體雜質的水中,然后加入0.1 g至0. 5g 的測量樣品。用超聲波分散裝置將其中分散有測量樣品的懸浮液分散處理達1分鐘至3分 鐘,使得分散液濃度為3000個/ y 1至10, 000個/ y 1。采用流式顆粒圖像分析儀對該分散 液進行測量,測得粉末顆粒的平均圓形度。
[0186] 在此,粉末顆粒的平均圓形度是通過W下方式計算得到的值,所述方式為:獲取粉 末顆粒中被測的n個顆粒的各自的圓形度(Ci),然后解下面的算式。在此,在下面的算式 中,Ci表示圓形度(=顆粒投影面積的等效圓的周長/顆粒投影圖像的周長),fi表示粉 末顆粒的頻率(化equency)。 陽187][算式1] 陽18引
陽189](忍)
[0190] 忍包含熱固性樹脂和硬化劑。忍還可W按需包含其他添加劑,如著色劑。 陽191]-可固化樹脂-
[0192] 熱固性樹脂是具有熱固性反應性基團的樹脂。作為熱固性樹脂,可W采用各種類 型的目前用作粉末涂料的粉末顆粒的樹脂。 陽193] 熱固性樹脂可W為非水溶性(疏水性)樹脂。當采用非水溶性(疏水性)樹脂作 為熱固性樹脂時,粉末涂料(粉末顆粒)的帶電特性對環境的依賴性降低。另外,在粉末顆 粒是通過聚集凝結法(aggregation and coalescence method)制備而成的情況下,就在水 性介質中實現乳化分散運一點來說,熱固性樹脂可W為非水溶性(疏水性)樹脂。非水溶 性(疏水性)是指在25°C下,100重量份的水中溶解的目標物質的量小于5重量份。 陽194] 在熱固性樹脂中,選自由熱固性(甲基)丙締酸系樹脂和熱固性聚醋樹脂組成的 組中的至少一種是優選的。 陽1巧]熱固性(甲基)丙締酸系樹脂 陽196] 熱固性(甲基)丙締酸系樹脂是具有熱固性反應性基團的(甲基)丙締酸系樹脂。 為了向熱固性(甲基)丙締酸系樹脂中引入熱固性反應性基團,可W使用具有熱固性反應 性基團的乙締基單體。具有熱固性反應性基團的乙締基單體可W為(甲基)丙締酸系單體 (具有(甲基)丙締酷基的單體),也可W是不同于(甲基)丙締酸系單體的乙締基單體。
[0197] 在此,熱固性(甲基)丙締酸系樹脂的熱固性反應性基團的實例包括環氧基、簇 基、徑基、酷胺基、氨基、酸酢基團和(封端的)異氯酸醋基團。其中,關于(甲基)丙締酸 系樹脂的熱固性反應性基團,就易于制備(甲基)丙締酸系樹脂運一點來說,選自由環氧基 團、簇基基團和徑基基團組成的組中的至少一種是優選的。特別是,就粉末涂料具有優異的 儲存穩定性W及涂膜的外形而言,更優選的是,至少一種固化反應性基團是環氧基團。
[0198] 具有環氧基團作為熱固性反應性基團的乙締基單體的例子包括:各種類型的含鏈 式的環氧基的單體,例如,(甲基)丙締酸縮水甘油醋、(甲基)丙締酸P-甲基縮水甘油 醋、縮水甘油基乙締基酸、締丙基縮水甘油基酸;各種類型的含(2-氧代-1,3-二氧雜環戊 燒)基團的乙締基單體((2-OXO-1, 3-〇xolane)group-containing vinyl monomers),例如, (甲基)丙締酸(2-氧代-1,3-二氧雜環戊燒)甲醋;各種類型的含脂環族環氧基的乙締 基單體,例如,(甲基)丙締酸3, 4-環氧基環己基醋、(甲基)丙締酸3, 4-環氧基環己基甲 醋、(甲基)丙締酸3, 4-環氧基環己基乙醋。
[0199] 具有簇基基團作為熱固性反應性基團的乙締基單體的例子包括:各種類型的含簇 基基團的單體,例如,(甲基)丙締酸、己豆酸、衣康酸、馬來酸、富馬酸;由a, 0-不飽和二 元簇酸與具有1至18個碳原子的單徑基醇形成的各種類型的單醋,例如,富馬酸單甲醋、富 馬酸單乙醋、富馬酸單下醋、富馬酸單異下醋、富馬酸單叔下醋、富馬酸單己醋、富馬酸單辛 醋、富馬酸單-2-乙基己基醋、馬來酸單甲醋、馬來酸單乙醋、馬來酸單下醋、馬來酸單異下 醋、馬來酸單叔下醋、馬來酸單己醋、馬來酸單辛醋、馬來酸單-2-乙基己基醋;衣康酸單燒 基醋,例如,衣康酸單甲醋、衣康酸單乙醋、衣康酸單下醋、衣康酸單異下醋、衣康酸單己醋、 衣康酸單辛醋、衣康酸單-2-乙基己基醋。 陽200] 具有徑基基團作為熱固性反應性基團的乙締基單體的例子包括:各種類型的含徑 基的(甲基)丙締酸醋,例如,(甲基)丙締酸2-徑基乙醋、(甲基)丙締酸2-徑基丙醋、 (甲基)丙締酸3-徑基丙醋、(甲基)丙締酸2-徑基下醋、(甲基)丙締酸3-徑基下醋、 (甲基)丙締酸4-徑基下醋、聚乙二醇單(甲基)丙締酸醋、聚丙二醇單(甲基)丙締酸 醋;上述各種類型的含徑基的(甲基)丙締酸醋與e-己內醋的加成反應產物;各種類型 的含徑基基團的乙締基酸,例如,2-徑乙基乙締基酸、3-徑丙基乙締基酸、2-徑丙基乙締基 酸、4-徑基下基乙締基酸、3-徑基下基乙締基酸、2-徑基-2-甲基丙基乙締基酸、5-徑基戊 基乙締基酸、6-徑基己基乙締基酸;上述各種類型的含徑基基團的乙締基酸與e -己內醋 的加成反應產物;各種類型的含徑基基團的締丙基酸,例如,2-徑乙基(甲基)締丙基酸、 3-徑丙基(甲基)締丙基酸、2-徑丙基(甲基)締丙基酸、4-徑基下基(甲基)締丙基酸、 3-徑基下基(甲基)締丙基酸、2-徑基-2-甲基丙基(甲基)締丙基酸、5-徑基戊基(甲 基)締丙基酸、6-徑基己基(甲基)締丙基酸;上述各種類型的含徑基基團的締丙基酸與 £-己內醋的加成反應產物。 陽2〇1] 熱固性(甲基)丙締酸系樹脂也可W通過與(甲基)丙締酸系單體W外的、不具 有固化反應性基團的其他乙締基單體共聚而制成。 陽202] 所述乙締基單體的實例包括:各種類型的a -締控,例如,乙締、丙締、1-下締;除 氣締控W外的各種類型的面代締控,例如,氯乙締、偏二氯乙締;各種類型的芳族乙締基單 體,例如,苯乙締、a -甲基苯乙締、乙締基甲苯;不飽和二簇酸與具有1至18個碳原子的單 徑基醇形成的各種類型的二醋,例如,富馬酸二甲醋、富馬酸二乙醋、富馬酸二下醋、富馬酸 二辛醋、馬來酸二甲醋、馬來酸二乙醋、馬來酸二下醋、馬來酸二辛醋、衣康酸二甲醋、衣康 酸二乙醋、衣康酸二下醋、衣康酸二辛醋;各種類型的含酸酢基團的單體,例如,馬來酸酢、 衣康酸酢、巧康酸酢、(甲基)丙締酸酢、四氨鄰苯二甲酸酢;各種類型的含有憐酸醋基團的 單體,例如,二乙基-2-(甲基)丙締酷氧基乙基憐酸醋、二下基2-(甲基)丙締酷氧基下基 憐酸醋、二辛基-2-(甲基)丙締酷氧基乙基憐酸醋、聯苯基-2-(甲基)丙締酷氧基乙基憐 酸醋;各種類型的含有可水解的甲娃烷基的單體,例如,丫-(甲基)丙締酷氧基丙基=甲氧 基硅烷、丫-(甲基)丙締酷氧基丙基=乙氧基硅烷、丫-(甲基)丙締酷氧基丙基甲基二甲 氧基硅烷;各種類型的脂肪族簇酸乙締醋,例如,乙酸乙締醋、丙酸乙締醋、下酸乙締醋、異 下酸乙締醋、己酸乙締醋、辛酸乙締醋、癸酸乙締醋、月桂酸乙締醋、具有9至11個碳原子的 支鏈脂肪族簇酸乙締醋、硬脂酸乙締醋;各種類型的具有環狀結構的簇酸乙締醋,例如,環 己燒簇酸乙締醋、甲基環己燒簇酸乙締醋、苯甲酸乙締醋、對叔下基苯甲酸乙締醋。
[0203] 另外,在熱固性(甲基)丙締酸樹脂中,如果使用(甲基)丙締酸系單體W外的乙 締基單體作為具有熱固性反應性基團的乙締基單體,則采用不具有熱固性反應性基團的丙 締酸系單體。
[0204] 不具有熱固性反應性基團的丙締酸系單體的例子包括:(甲基)丙締酸烷基醋,例 如,(甲基)丙締酸甲醋、(甲基)丙締酸乙醋、(甲基)丙締酸正丙醋、(甲基)丙締酸異 丙醋、(甲基)丙締酸正下醋、(甲基)丙締酸異下醋、(甲基)丙締酸叔下醋、(甲基)丙 締酸正己醋、(甲基)丙締酸環己醋、(甲基)丙締酸2-乙基己基醋、(甲基)丙締酸正辛 醋、(甲基)丙締酸異辛醋、(甲基)丙締酸2-乙基辛基醋、(甲基)丙締酸十二烷基醋、 (甲基)丙締酸異癸醋、(甲基)丙締酸月桂醋、(甲基)丙締酸硬脂基醋;各種類型的(甲 基)丙締酸芳基醋,例如,(甲基)丙締酸節醋、(甲基)丙締酸苯醋、(甲基)丙締酸苯氧 基乙醋;各種類型的(甲基)丙締酸烷基卡必醇醋,例如,(甲基)丙締酸乙基卡必醇醋;其 他各種類型的(甲基)丙締酸醋,例如,(甲基)丙締酸異冰片醋、(甲基)丙締酸二環戊 醋、(甲基)丙締酸二環戊締基醋、(甲基)丙締酸二環戊締氧基乙醋、(甲基)丙締酸四氨 慷醋;各種類型的含氨基的酷胺類不飽和單體,例如,N-二甲氨基乙基(甲基)丙締酷胺、 N-二乙基氨基乙基(甲基)丙締酷胺、N-二甲基氨基丙基(甲基)丙締酷胺、N-二乙基氨 基丙基(甲基)丙締酷胺;各種類型的二烷基氨基烷基(甲基)丙締酸醋,例如,二甲基氨 基乙基(甲基)丙締酸醋、二乙基氨基乙基(甲基)丙締酸醋;各種類型的含氨基的單體, 例如,叔下基氨基乙基(甲基)丙締酸醋、叔下基氨基丙基(甲基)丙締酸醋、氮丙晚基乙 基(甲基)丙締酸醋、化咯烷基乙基(甲基)丙締酸醋、贓晚基乙基(甲基)丙締酸醋。 陽205] 作為熱固性(甲基)丙締酸系樹脂,優選具有1000至20,000(優選為1500至 15,000)的數均分子量的丙締酸系樹脂。
[0206] 當數均分子量在上述范圍內時,易于增強涂膜的平滑性和力學性能。 陽207] 熱固性(甲基)丙締酸系樹脂的數均分子量是通過凝膠滲透色譜法(GPC)測定 的。GPC測定分子量是通過如下方式進行的:采用Tosoh Co巧oration生產的化C-8120GPC 系統作為檢測儀器,采用Tosoh Co巧oration生產的TSKgel SuperHM-M柱(15cm),并且使 用THF溶劑。采用由單分散的聚苯乙締標準樣品得到的分子量校正曲線,由測量結果計算 出重均分子量和數均分子量。 陽20引熱固性聚醋樹脂 陽209] 熱固性聚醋樹脂例如為多元酸與多元醇縮聚而成的縮聚物。向熱固性聚醋樹脂中 引入固化反應性基團是通過調節多元酸和多元醇的用量而實現的。通過所述調節,得到了 具有簇基和徑基中的至少一者作為固化反應性基團的熱固性聚醋樹脂。
[0210] 多元酸的實例包括:對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、甲基對苯二甲酸、偏苯 S酸、均苯四酸、W及運些酸的酸酢;班巧酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、W及運些酸的酸酢; 馬來酸、衣康酸、W及運些酸的酸酢;富馬酸、四氨鄰苯二甲酸、甲基四氨鄰苯二甲酸、六氨 鄰苯二甲酸、甲基六氨鄰苯二甲酸、W及運些酸的酸酢;環己燒二簇酸、2, 6-糞二簇酸。 陽211] 多元醇的實例包括乙二醇、二甘醇、丙二醇、二丙二醇、1,3-下二醇、1,4-下二醇、 1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、=甘醇、對苯二甲酸雙徑乙基醋、環己燒二甲醇、辛二 醇、二乙基丙二醇、下基乙基丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2, 2, 4- S甲基戊二醇、氨化雙 酪A、氨化雙酪A的環氧乙燒加成物、氨化雙酪A的環氧丙烷加成物、=徑甲基乙燒、=徑甲 基丙烷、甘油、季戊四醇、=徑乙基異氯脈酸醋、徑基新戊酷徑基新戊酸醋化y化oxypivalyl hydroxypiv曰1曰te)。
[0212] 熱固性聚醋樹脂也可W經歷與多元酸和多元醇W外的其他單體縮聚的反應。 陽213] 所述其他單體的例子包括:分子中含簇基和徑基的化合物,例如,二甲醇丙酸 (dimethanol propionic acid)、徑基新戊酸醋;單環氧基化合物,例如,支鏈脂族簇酸的縮 水甘油醋,如"Car化ra ElO (由化ell化emicals公司出品)";各種類型的單徑基醇,例如, 甲醇、丙醇、下醇、節醇;各種類型的一元酸,例如,苯甲酸、對叔下基苯甲酸;各種類型的脂 肪酸,例如,藍麻油脂肪酸、挪子油脂肪酸、豆油脂肪酸。
[0214] 熱固性聚醋樹脂的結構可W是支化結構或線型結構。
[0215] 作為熱固性聚醋樹脂,優選酸值和徑值之和為IOmg KOH/g至250mg KOH/g、數均分 子量為1000-100, 000的聚醋樹脂。
[0216] 當酸值和徑值之和在上述范圍內時,易于增強涂膜的平滑性和力學性能。當數均 分子量在上述范圍內時,能夠增強涂膜的平滑性和力學性能,并且易于增強粉末涂料的儲 存穩定性。
[0217] 熱固性聚醋樹脂的酸值和徑值是基于JIS K 0070:1992測量的。熱固性聚醋樹脂 的數均分子量是按照與熱固性(甲基)丙締酸系樹脂的數均分子量的測量方式相同的方式 進行的。
[0218] 熱固性樹脂可W單獨使用,也可W兩種或多種組合使用。
[0219] 相對于粉末顆粒的總量,熱固性樹脂的含量優選為20重量%至99重量%,還優選 為30重量%至95重量%。 陽220]另外,當采用熱固性樹脂作為樹脂包覆部分中的樹脂時,熱固性樹脂的含量是指 忍和樹脂包覆部分中的熱固性樹脂的總含量。 陽221]-硬化劑- 陽222] 根據熱固性樹脂的固化反應性基團的類型來選擇硬化劑。 陽223] 具體而言,在熱固性樹脂的固化反應性基團為環氧基團的情況下,硬化劑的例子 包括:酸,包括班巧酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二燒二酸、二十 燒二酸、馬來酸、巧康酸、衣康酸、戊締二酸、鄰苯二甲酸、偏苯^酸、均苯四酸、四氨鄰苯二 甲酸、六氨鄰苯二甲酸、環己締-1,2-二簇酸、偏苯=酸、均苯四酸;運些酸的酸酢;運些酸 的氨基甲酸醋改性材料。其中,關于硬化劑,就涂膜的性質和儲存穩定性而言,脂肪族二元 酸是優選的,就涂膜的性質而言,十二燒二酸是特別優選的。 陽224] 在熱固性樹脂的固化反應性基團為簇基的情況下,硬化劑的例子包括:各種類型 的環氧樹脂(例如,雙酪A多縮水甘油基酸),含環氧基的丙締酸系樹脂(例如,含有縮水 甘油基的丙締酸系樹脂),各種類型的多元醇(例如,1,6-己二醇、=徑甲基丙烷、=徑甲 基乙燒)的多縮水甘油基酸,各種類型的多元簇酸(例如,鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、間苯二 甲酸、六氨鄰苯二甲酸、甲基六氨鄰苯二甲酸、偏苯=酸、均苯四酸)的多縮水甘油醋,各種 類型的含脂環族環氧基的化合物(例如,己二酸雙化4-環氧基環己基)甲醋),徑基酷胺 (例如,=縮水甘油基異氯脈酸醋、P -徑烷基酷胺)。 陽225] 在熱固性樹脂的固化反應性基團為徑基的情況下,硬化劑的例子包括多嵌段異氯 酸醋和氨基塑料。多嵌段多異氯酸醋的例子包括:有機二異氯酸醋,包括各種類型的脂肪 族二異氯酸醋(例如,六亞甲基二異氯酸醋、=甲基六亞甲基二異氯酸醋),各種類型的脂 環族二異氯酸醋(例如,亞二甲苯基二異氯酸醋、異佛爾酬二異氯酸醋),各種類型的芳族 二異氯酸醋(例如,甲苯二異氯酸醋、4, 4'-二苯基甲燒二異氯酸醋);有機二異氯酸醋與 多元醇、低分子量聚醋樹脂(例如,聚醋多元醇)、或水的加成物;有機二異氯酸醋的聚合物 (聚合物還包括異氯脈酸醋類的聚異氯酸醋化合物);各種類型的封端聚異氯酸醋化合物, 例如通過公知的封端劑封端的異氯酸醋縮二脈產品;具有脈二酬鍵(uretdione bond)作 為結構單元的自封端聚異氯酸醋化合物。 陽226] 硬化劑可W單獨使用,也可W兩種或多種組合使用。 陽227] 相對于熱固性樹脂的含量,硬化劑的含量優選為1重量%至30重量%,還優選為 3重量%至20重量%。
[0228] 在采用熱固性樹脂作為樹脂包覆部分中的樹脂的情況中,硬化劑的含量是相對于 忍和樹脂包覆部分中的熱固性樹脂的總含量而言的。 悅29]-著色劑-
[0230] 著色劑的例子包括顏料。也可W將染料與顏料一起用作著色劑。 陽231] 顏料的例子包括:無機顏料,包括氧化鐵(例如,紅色髓石)、氧化鐵、鐵黃、氧化 鋒、鉛白、硫化鋒、鋒領白、氧化錬、鉆藍、炭黑;有機顏料,包括哇叮晚酬紅、獻菁藍、獻菁綠、 永固紅、漢撒黃、陰丹±林藍、耐曬亮紅化rilliant化St scarlet)、苯并咪挫酬黃。 陽232] 此外,也可W使用亮色顏料作為顏料。亮色顏料的實例包括:金屬粉末,包括珠光 顏料、侶粉、不誘鋼粉;金屬薄片;玻璃珠;玻璃鱗片;云母;W及薄片狀氧化鐵(MIO)。 陽233] 著色劑可W單獨使用,也可W兩種或多種組合使用。 陽234] 根據顏料的類型、W及涂膜所需的顏色、亮度和深度等來選擇著色劑的含量。例 如,相對于忍和樹脂包覆部分中的樹脂的總含量,著色劑的含量優選為1重量%至70重 量%,還優選為2重量%至60重量%。 陽2對-其他添加劑- 陽236] 作為其他添加劑,可W采用粉末涂料中所用的各種類型的添加劑。具體而言,其他 添加劑的實例包括:表面調節劑(硅油,丙締酸系低聚物等),泡沫抑制劑(例如,苯偶姻、 苯偶姻衍生物),固化促進劑(胺化合物、咪挫化合物、陽離子聚合催化劑),增塑劑,電荷控 制劑,抗氧化劑,顏料分散劑,阻燃劑,W及流動性賦予劑。
[0237](樹脂包覆部分)
[023引樹脂包覆部分含有樹脂。樹脂包覆部分可W僅由樹脂構成,也可W還包含其他添 加劑(針對忍所述的硬化劑、其他添加劑等)。但是,就進一步降低粉末顆粒的滲出運一點 來說,樹脂包覆部分可僅由樹脂構成。即使是在樹脂包覆部分包含其他添加劑的情況中,相 對于樹脂包覆部分的總含量,樹脂也可占90重量%或更高(優選為95重量%或更高)。
[0239] 樹脂包覆部分中的樹脂可W為非固化性樹脂,或者也可W為熱固性樹脂。但是,就 增強涂膜的固化密度(交聯密度)來說,樹脂包覆部分中的樹脂可W為熱固性樹脂。在采 用熱固性樹脂作為樹脂包覆部分中的樹脂的情況中,作為熱固性樹脂,可W使用與忍中的 熱固性樹脂相同的樹脂。特別是,即使在采用熱固性樹脂作為樹脂包覆部分中的樹脂的情 況中,熱固性樹脂也優選為選自由熱固性(甲基)丙締酸系樹脂和熱固性聚醋樹脂組成的 組中的至少一種。但是,樹脂包覆部分中的熱固性樹脂可W與忍中的熱固性樹脂為同一種 類的,或者為不同于忍中的熱固性樹脂的樹脂。
[0240] 在采用非固化性樹脂作為樹脂包覆部分中的樹脂的情況中,作為非固化性樹脂, 適合采用選自由丙締酸系樹脂和聚醋樹脂組成的組中的至少一種。 陽241] 就防止滲出而言,樹脂包覆部分的包覆率優選為30%至100%,更優選為50%至 100%。 陽242] 樹脂包覆部分的包覆率是通過XPS狂射線光電子能譜法)測量粉末顆粒表面上的 樹脂包覆部分的包覆率所得到的值。 陽243] 具體而言,測量是通過W下方式進行的:采用巧化Ltd.生產的JPS-9000MX 分光計作為測量儀器,用1巧a源作為X射線源,并且將發射電流設定為30mA。
[0244] 在上述條件下得到圖譜,對源自粉末顆粒表面的忍材料的成分W及源自樹脂包覆 部分的材料的成分進行分峰,并確定粉末顆粒表面的樹脂包覆部分的包覆率。在分峰過程 中,根據最小二乘法通過曲線擬合將所測的圖譜分成各個成分。
[0245] 關于作為分峰基礎的成分圖譜,采用通過單獨測量制備粉末顆粒所用的熱固性樹 月旨、硬化劑、顏料、添加劑、包覆用樹脂而得到的圖譜。由源自包覆用樹脂的譜強度與由粉末 顆粒得到的全部譜強度的總和之比得到包覆率。 陽246] 就防止滲出而言,樹脂包覆部分的厚度優選為0. 2 ym至4 ym,更優選為0. 3 ym至 Sum。 陽247] 樹脂包覆部分的厚度是通過W下方法得到的值。將粉末顆粒嵌入環氧樹脂等中, 用金剛石刀等切割所得物,由此制成薄片。用透射電子顯微鏡(TEM)等觀察所述薄片,并拍 攝多個粉末顆粒的橫截面圖像。在粉末顆粒的橫截面圖像中,測量20個位置的樹脂包覆部 分的厚度,并取其平均值。在透明粉末涂料等難W從橫截面圖像中觀察出樹脂包覆部分的 情況中,為了觀察而進行染色,W便于測量。
[0248] (粉末顆粒的其他成分)
[0249] 粉末顆粒可包含二價或更高價態的金屬離子(下文也簡稱為"金屬離子")。金屬 離子為粉末顆粒的忍和樹脂包覆部分運兩部分中的任意部分所包含的成分。當粉末顆粒 中包含二價或更高價態的金屬離子時,在粉末顆粒中通過金屬離子形成離子交聯。例如,在 采用聚醋樹脂作為忍中的熱固性樹脂和樹脂包覆部分中的樹脂的情況下,聚醋樹脂中的簇 基或徑基與金屬離子相互作用,形成離子交聯。由于所述的離子交聯,能夠防止粉末顆粒發 生滲出,所W容易增強儲存性能。另外,在涂布粉末涂料之后進行固化的過程中,離子交聯 受熱而導致離子交聯鍵斷開。因此,粉末涂料的烙融粘度降低,所W容易形成平滑性高的涂 膜。 陽巧0] 金屬離子的例子包括二價至四價的金屬離子。具體而言,金屬離子的例子包括選 自由侶離子、儀離子、鐵離子、鋒離子、W及巧離子組成的組中的至少一種金屬離子。 陽巧1] 金屬離子的供應源(作為粉末顆粒中的添加劑而包含的化合物)的例子包括:金 屬鹽、無機金屬鹽聚合物、金屬絡合物。例如,在粉末顆粒是通過聚集凝結法制備而成的情 況中,金屬鹽和無機金屬鹽聚合物被添加到粉末顆粒中作為聚集劑。 陽巧2] 金屬鹽的例子包括硫酸侶、氯化侶、氯化儀、硫酸儀、氯化亞鐵、氯化鋒、氯化巧、W 及硫酸巧。 陽巧3] 無機金屬鹽聚合物的例子包括聚氯化侶、聚氨氧化侶、聚硫酸鐵、W及多硫化巧。 陽巧4] 金屬絡合物的例子包括氨基簇酸的金屬鹽。具體而言,金屬絡合物的例子包括基 于公知的馨合物的金屬鹽(例如,巧鹽、儀鹽、鐵鹽、侶鹽),如乙二胺四乙酸、丙二胺四乙 酸、次氮基=乙酸、=亞乙基四胺六乙酸、二亞乙基=胺五乙酸。 陽巧5] 金屬離子的供應源也可W純粹地作為添加劑而加入,而不是為了用作聚集劑。 陽巧6] 隨著金屬離子的價態升高,更容易形成網狀的離子交聯,就涂膜的平滑性和粉末 涂料的儲存性能來說,運是優選的。因此,作為金屬離子,侶離子是優選的。目P,作為金屬 離子的供應源,侶鹽(例如,硫酸侶和氯化侶)、侶鹽的聚合物(例如,聚氯化侶和聚氨氧化 侶)是優選的。另外,就涂膜的平滑性和粉末涂料的儲存性能來說,在金屬離子的供應源 中,無機金屬鹽聚合物比金屬鹽更為優選,即使是在金屬離子的價態相同時也是如此。因 此,作為金屬離子的供應源,侶鹽的聚合物(例如,聚氯化侶和聚氨氧化侶)是優選的。 陽巧7] 就涂膜的平滑性和粉末涂料的儲存性能來說,相對于粉末顆粒的總量,金屬離子 的含量優選為0. 002重量%至0. 2重量%,更優選為0. 005重量%至0. 15重量%。 陽巧引當金屬離子的含量等于或高于0. 002重量%時,通過金屬離子形成適當的離子交 聯,因此能夠防止粉末顆粒發生滲出。所W,易于增強涂料的儲存性能。另一方面,當金屬離 子的含量等于或小于0. 2重量%時,能夠防止由于金屬離子而過度地形成離子交聯,因此, 易于增強涂膜的平滑性。 陽259] 在此,在粉末顆粒是通過聚集凝結法制備而成的情況中,作為聚集劑加入的金屬 離子的供應源(金屬鹽、金屬鹽聚合物)有助于控制粉末顆粒的粒度分布和形狀。
[0260] 具體而言,較高價態的金屬離子更適合于獲得窄的粒度分布。另外,為了獲得窄的 粒度分布,金屬鹽聚合物比金屬鹽更合適,即使是在金屬離子的價態相同時也是如此。因 此,基于上述理由,作為金屬離子的供應源,侶鹽(例如,硫酸侶和氯化侶)、W及侶鹽的聚 合物(例如,聚氯化侶和聚氨氧化侶)是優選的,并且侶鹽的聚合物(例如,聚氯化侶和聚 氨氧化侶)是特別優選的。 陽%1] 當加入聚集劑使得金屬離子的含量等于或高于0. 002重量%時,水性介質中的樹 脂顆粒發生聚集,運有助于實現窄的粒度分布。另外,對于形成忍的聚集顆粒,進行形成樹 脂包覆部分的樹脂顆粒的聚集,運有助于實現在忍的整個表面上形成樹脂包覆部分。另一 方面,當加入聚集劑使得金屬離子的含量等于或小于0. 2重量%時,能夠防止在聚集顆粒 中過度地形成離子交聯。因此,當顆粒融合凝結時,所形成的粉末顆粒的形狀有可能成為 球形。所W,基于上述理由,金屬離子的含量優選為0. 002重量%至0. 2重量%,更優選為 0. 005重量%至0. 15重量%。 陽%2] 金屬離子的含量是通過定量分析粉末顆粒的巧光X射線的強度而測定的。具體而 言,例如,首先,通過混合樹脂和金屬離子供應源來獲得其中的金屬離子具有已知濃度的樹 脂混合物。將200mg的樹脂混合物用直徑為13mm的造粒機造粒,由此得到粒料樣品。精確 稱量粒料樣品的質量,對粒料樣品進行巧光X射線強度測量,由此得到峰強度。同樣,對其 中所添加的金屬離子供應源的量發生變化的粒料樣品進行測量,并由測量結果建立校正曲 線。通過使用校正曲線,對作為測定對象的粉末顆粒中的金屬離子的含量進行定量分析。 陽%3] 調節金屬離子含量的方法的例子包括:1)調節所添加的金屬離子供應源的量的 方法;2)在粉末顆粒是通過聚集凝結法制備而成的情況下,通過W下方式來調節金屬離子 含量的方法:在聚集過程中,添加聚集劑(例如,金屬鹽或金屬鹽聚合物)作為金屬鹽供應 源,然后,在聚集過程結束時,加入馨合劑(例如,EDTA (乙二胺四乙酸)、DTPA (二亞乙基S 胺五乙酸)、NTA(次氮基=乙酸)),使得金屬離子在馨合劑的作用下形成絡合物,W及在隨 后的洗涂過程等步驟中除去所形成的絡合物鹽。 陽264](外部添加劑)
[02化]外部添加劑防止產生粉末顆粒的聚集體,從而W少量材料形成平滑性高的涂膜。 外部添加劑的具體例子包括無機顆粒。無機顆粒的例子包括諸如Si化、Ti化、Alz化、化0、 化0、Sn〇2、Ce〇2、化2〇3、MgO、BaO、化0、KzO、化2〇、Z;r〇2、CaO ? Si〇2、KzO ? (Ti〇2)。、AI2O3 ? 2Si〇2、 CaC〇3、MgC〇3、BaS〇4、W及 M拆O4等顆粒。 陽266] 可W對作為外部添加劑的無機顆粒的表面進行疏水化處理。例如,疏水化處理可 W通過將無機顆粒浸入疏水化試劑等方式來實施。對疏水化試劑沒有特別限定,其例子包 括硅烷偶聯劑、硅油、鐵酸醋偶聯劑和侶偶聯劑。該試劑可W單獨使用,也可W兩種或多種 組合使用。
[0267] 通常,相對于100重量份的無機顆粒,疏水化試劑的量例如為1重量份至10重量 份。
[0268] 相對于粉末顆粒的量,從外部添加的外部添加劑的量例如優選為0.0 l重量%至5 重量%,更優選為0.0 l重量%至2. 0重量%。 陽2例[制備粉末涂料的方法]
[0270] 接下來,將對制備根據本示例性實施方案的粉末涂料的方法進行說明。 陽271] 根據本示例性實施方案的粉末涂料是通過制備粉末顆粒、然后按需從外部向所述 粉末顆粒添加外部添加劑而獲得的。 陽272] 粉末顆粒可通過干式制備法(例如,混煉粉碎法)和濕式制備法(例如,聚集凝結 法、懸浮聚合法、W及溶解懸浮法)中的任何方法制備而成。制備粉末顆粒的方法不用特別 局限于上述的制備方法,也可W采用公知的制備方法。 陽273] 在運些方法中,為了容易將體積粒度分布指數GSDv和平均圓形度控制在上文所 述的范圍內,可W通過聚集凝結法來獲得粉末顆粒。
[0274] 具體而言,可W通過W下工藝來制備粉末顆粒: 陽275] 在其中分散有包含熱固性樹脂的第一樹脂顆粒、W及硬化劑的分散液中,使第一 樹脂顆粒和硬化劑聚集,或者在其中分散有包含熱固性樹脂和硬化劑的復合顆粒的分散液 中,使復合顆粒聚集,從而形成第一聚集顆粒; 陽276]將其中分散有第一聚集顆粒的第一聚集顆粒分散液與其中分散有包含樹脂的第 二樹脂顆粒的第二樹脂顆粒分散液混合,通過聚集使得第二樹脂顆粒附著到第一聚集顆粒 的表面上,從而形成其中第二樹脂顆粒附著到第一聚集顆粒表面上的第二聚集顆粒;W及 陽277] 加熱其中分散有第二聚集顆粒的第二聚集顆粒分散液,使得第二聚集顆粒互相融 合凝結。
[0278] 另外,在通過聚集凝結法制備的粉末顆粒中,第一聚集顆粒融合凝結而成的部分 變成忍,附著到第一聚集顆粒的表面上的第二樹脂顆粒融合凝結而成的部分變成樹脂包覆 部分。
[0279] W下將對各個過程進行詳細描述。 陽280] 在下面的描述中,對包含著色劑的粉末顆粒的制備方法進行說明。但是,著色劑是 按需包含的。 陽281]-制備各分散液的過程- 陽282]首先,制備聚集凝結法中所用的各種分散液。具體而言,制備其中分散有第一樹脂 顆粒(其包含忍中的熱固性樹脂)的第一樹脂顆粒分散液、其中分散有硬化劑的硬化劑分 散液、其中分散有著色劑的著色劑分散液、W及其中分散有第二樹脂顆粒(其包含樹脂包 覆部分中的樹脂)的第二樹脂顆粒分散液。 陽283]另外,作為第一樹脂顆粒分散液和其中分散有硬化劑的硬化劑分散液的替代,審U 備其中分散有復合顆粒的復合顆粒分散液,該復合顆粒包含忍中的熱固性樹脂、W及硬化 劑。 陽284]另外,在制備各分散液的過程中,第一樹脂顆粒、第二樹脂顆粒和復合顆粒在描述 時被統稱為"樹脂顆粒"。 陽285]在此,例如,通過使用表面活性劑將樹脂顆粒分散在分散介質中,由此制備得到樹 脂顆粒分散。 陽286] 樹脂顆粒分散液中所用的分散介質的例子包括水性介質。 陽287] 水性介質的例子包括:水,例如蒸饋水或離子交換水;W及醇。它們可W單獨使 用,也可W兩種或多種組合使用。 陽28引表面活性劑的例子包括:基于硫酸醋、橫酸醋、憐酸醋、皂類等的陰離子表面活性 劑;基于胺、季錠鹽等的陽離子表面活性劑;基于聚乙二醇、烷基酪環氧乙燒加成物、多元 醇等的非離子表面活性劑。其中,尤其是采用陰離子表面活性劑和陽離子表面活性劑。非 離子表面活性劑可W與陰離子表面活性劑或陽離子表面活性劑一起使用。 陽289] 表面活性劑可W單獨使用,也可W兩種或多種組合使用。 陽290] 關于樹脂顆粒分散液,將樹脂顆粒分散在分散介質中的方法的例子包括一般的分 散方法,例如旋轉剪切勻化器、具有介質的球磨機、砂磨機和研磨機(dyno mill)。根據樹脂 顆粒的類型,例如,可W使用相反轉乳化法使樹脂顆粒分散在樹脂顆粒分散液中。 陽291] 相反轉乳化法是運樣的方法:將待分散的樹脂溶解在可用來溶解該樹脂的疏水性 有機溶劑中,向有機連續相(0相)中加入堿性基團W進行中和,向其中加入水性介質(W 相)使得樹脂從W/0轉變為0/W(所謂的相反轉),從而形成不連續的相,運樣,樹脂就W顆 粒的形式分散在水性相中。 陽292] 作為制備樹脂顆粒分散液的方法,具體而言,例如,在丙締酸系樹脂顆粒分散液的 情況中,使原料單體在水性介質的水中乳化,向其中加入水溶性引發劑,在必要時,還加入 用于控制分子量的鏈轉移劑,并且將所得物加熱并進行乳液聚合,由此獲得其中分散有丙 締酸系樹脂顆粒的樹脂顆粒分散體。
[0293] 在聚醋樹脂顆粒分散液的情況中,將原料單體加熱,溶解,并在減壓下進行縮聚, 將得到的縮聚物加入到溶劑(例如,乙酸乙醋)中溶解,將得到的溶解物料進行攬拌,并向 其中加入弱堿性水溶液進行相反轉乳化,從而獲得其中分散有聚醋樹脂顆粒的樹脂顆粒分 散體。 陽294] 在獲得復合顆粒分散液的情況中,將樹脂和硬化劑混合并分散于分散介質中(例 如,通過相反轉乳化等將其乳化),從而獲得相應的復合顆粒分散液。 陽295] 分散于樹脂顆粒分散液中的樹脂顆粒的體積平均粒度例如可W為等于或小于 1^111,優選為0.01111]1至111111,更優選為0.08 111]1至0.811111,甚至更優選為0.1111]1至 0. 6 ym。 陽296] 關于樹脂顆粒的體積平均粒度,基于使用激光衍射式粒度分布測定裝置(例如, 冊RIBA,Ltd.制造的LA-700)進行測量所得到的粒度分布,從直徑較小的一側開始W劃分 出的粒度范圍(通道)作出體積累積分布圖。相對于全部顆粒,累積值達到50%時的粒度 被定義為體積平均粒徑D50V。其他分散液中的顆粒的體積平均粒徑按照相同的方式測定。 陽297] 樹脂顆粒分散液中的樹脂顆粒的含量例如優選為5重量%至50重量%,更優選為 10重量%至40重量%。 陽29引按照與樹脂顆粒分散液相同的方式,例如,還制備硬化劑分散液、著色劑分散液、 復合顆粒分散液。目P,按照與樹脂顆粒分散液中的體積平均粒度、分散介質、分散方法和樹 脂顆粒的含量相同的方式,獲得被分散于著色劑分散液中的著色劑顆粒、被分散于硬化劑 分散液中的硬化劑顆粒、W及被分散于復合顆粒分散液中的復合顆粒。 陽299]-形成第一聚集顆粒的過程- 陽300] 接下來,將第一樹脂顆粒分散液、硬化劑分散液和著色劑分散液互相混合。 陽301] 在混合的分散液中,通過使第一樹脂顆粒、硬化劑和著色劑發生異相聚集 (heteroaggregation),來形成第一聚集顆粒,其包含第一樹脂顆粒、硬化劑和著色劑,并且 具有與目標粉末顆粒的直徑相近的直徑。 陽302] 具體而言,例如,將聚集劑加入混合的分散液中,將混合的分散液的抑調節為酸 性(例如抑為2-5),按需加入分散穩定劑,然后將所得物加熱到第一樹脂顆粒的玻璃化轉 變溫度的溫度(具體而言,例如,低于第一樹脂顆粒的玻璃化轉變溫度30°C至低于第一樹 脂顆粒的玻璃化轉變溫度l〇°C ),W使分散在混合的分散液中的顆粒聚集,從而形成第一 聚集顆粒。 陽303] 可供替代的是,在形成第一聚集顆粒的過程中,可W將復合顆粒分散液(其包含 熱固性樹脂和硬化劑)和著色劑分散液互相混合,W使混合的分散液中的復合顆粒和著色 劑發生異相聚集,從而形成第一聚集顆粒。 陽304] 在形成第一聚集顆粒的過程中,例如,在用旋轉剪切勻化器攬拌混合的分散液、在 室溫(例如25°C )下加入聚集劑、將混合的分散液的抑調節為酸性(例如抑為2-5)、W 及按需加入分散穩定劑之后,可進行加熱。 陽305] 聚集劑的例子包括:極性與加入混合的分散液中作為分散劑的表面活性劑的極性 相反的表面活性劑,金屬鹽,金屬鹽聚合物,W及金屬絡合物。在使用金屬絡合物作為聚集 劑的情況中,表面活性劑的用量減少,因此增強了帶電特性。 陽306] 在聚集結束后,可按需使用與金屬離子形成絡合物或類似結合方式的添加劑。作 為添加劑,適合使用馨合劑。在過量加入聚集劑的情況中,通過添加馨合劑能夠實現對粉末 顆粒中的金屬離子含量的調節。 陽307] 在此,作為聚集劑的金屬鹽、金屬鹽聚合物、金屬絡合物被用作金屬離子的供應 源。其例子如上文所述。 陽30引作為馨合劑,可W使用含水的馨合劑。具體而言,馨合劑的實例包括:徑基簇酸,如 酒石酸、巧樣酸、W及葡糖酸;亞氨基二乙酸(IDA);次氮基S乙酸(NTA) 及乙二胺四乙 酸巧DTA)。 陽309] 相對于100重量份的樹脂顆粒,馨合劑的添加量例如可W為0.0 l重量份至5. 0重 量份,優選為等于或高于0. 1重量份且小于3. 0重量份。
[0310]-形成第二聚集顆粒的過程- 陽311] 接下來,將第一聚集顆粒分散液(其中分散有所得的第一聚集顆粒)與第二樹脂 顆粒分散液互相混合。
[0312] 第二樹脂顆粒可W與第一樹脂顆粒為同樣的種類,或者也可W為不同的種類。 陽313]另外,通過聚集使得在混合的分散液(其中分散有第一聚集顆粒和第二樹脂顆 粒)中的第二樹脂顆粒附著到第一聚集顆粒的表面上,從而形成其中第二樹脂顆粒附著到 第一聚集顆粒表面上的第二聚集顆粒。
[0314] 具體而言,例如,在形成第一聚集顆粒的過程中,當第一聚集顆粒達到所需的粒度 時,將第二樹脂顆粒分散液與第一聚集顆粒分散液混合,W及在等于或小于第二樹脂顆粒 的玻璃化轉變溫度的溫度下對混合的分散液進行加熱。
[0315]另外,通過將混合的分散液的抑調節到例如6. 5-8. 5的范圍內,使得聚集過程停 止。 陽316]由此得到了經過聚集使得第二樹脂顆粒附著于第一聚集顆粒的表面上的第二聚 集顆粒。 陽317]-融合凝結過程-
[0318] 接下來,將其中分散有第二聚集顆粒的第二聚集顆粒分散液在等于或高于第一和 第二樹脂顆粒的玻璃化轉變溫度的溫度(例如等于或高于比第一和第二樹脂顆粒的玻璃 化轉變溫度高10-30°C的溫度)下加熱,使得第二聚集顆粒融合凝結,從而形成粉末顆粒。
[0319] 通過上述過程得到粉末顆粒。 陽320] 在此,在融合凝結過程結束后,使分散液中形成的粉末顆粒經歷公知的洗涂過程、 固液分離過程、W及干燥過程,從而得到干燥狀態的粉末顆粒。 陽321] 作為洗涂過程,就帶電性能而言,可W用離子交換水來充分地進行置換洗涂。此 夕F,雖然對固液分離過程沒有特別的限制,但是就生產能力來說,可實施抽吸過濾、加壓過 濾等。另外,雖然對干燥過程的方法沒有特別的限制,但是就生產能力來說,可實施冷凍干 燥、閃蒸干燥、流化干燥、振動流化干燥等。 陽322] 根據本示例性實施方案的粉末涂料是通過(例如)按需向所得的干燥狀態的粉 末顆粒中添加和混合外部添加劑的方式制備而成的。例如,可W通過V型混合機、亨舍爾 化enschel)混合機、羅地格(L6dige)混合機來進行混合。此外,如果需要,可W通過使用 振動篩分機、風力分級器等除去調色劑粗顆粒。 陽323] W下將對試驗例進行說明,運些試驗例證明了根據本示例性實施方案的粉末涂料 的效果。根據本示例性實施方案的粉末涂料不局限于運些試驗例。在下面的描述中,除非 另有說明,否則"份"和"% "都是基于質量而言的。
[0324] <制備著色劑分散液〉
[0325] (制備著色劑分散液(Cl)) 陽326]青色顏料(C. I.顏料藍 15:3,Dainichiseika Color&Chemicals Mfg. Co. , Ltd.出 品(銅獻菁)):100重量份 陽327] 陰離子表面活性劑值ai-ichi Kogyo Seiyaku Co. , Ltd. :Neogen服):15重量份
[0328] 離子交換水:450重量份 陽329] 使用高壓沖擊式分散機ULTIMIZER(町P30006, Sugino Machine Limited公司出 品)將上述成分混合、溶解、分散達1小時,由此制備得到其中分散有青色顏料的著色劑分 散液。著色劑分散液中的青色顏料的體積平均粒度為0. 13 y m,著色劑分散液的固體含量為 25%。
[0330](制備著色劑分散液(Ml)) 陽331] 按照與著色劑分散液(Cl)相同的方法制備著色劑分散液(M1),不同之處在 于將青色顏料換成品紅顏料(哇日丫晚酬顏料:化romofine品紅6887,化inichise化a Color&Chemicals Mfg. Co. ,Ltd.出品)。著色劑分散液中的品紅顏料的體積平均粒度為 0. 14 ym,著色劑分散液的固體含量為25%。 陽332](制備著色劑分散液(M2)) 陽333] 按照與著色劑分散液(Cl)相同的方法制備著色劑分散液(M2),不同之處在于將 青色顏料換成品紅顏料(Fastogen Super Red7100Y-E,DIC Coloration出品)。著色劑 分散液中的品紅顏料的體積平均粒度為0. Hy m,著色劑分散液的固體含量為25%。
[0334] (制備著色劑分散液燈1))
[0335] 按照與著色劑分散液(Cl)相同的方法制備著色劑分散液(Yl),不同之處在于將 青色顏料換成黃色顏料(Paliotol Yellow D 1155,BASF Company Ltd.出品)。著色劑分 散液中的黃色顏料的體積平均粒度為0. 13 ym,著色劑分散液的固體含量為25%。
[0336] (制備著色劑分散液化1)) 陽337] 按照與著色劑分散液(Cl)相同的方法制備著色劑分散液化1),不同之處在于將 青色顏料換成黑色顏料巧eagal 330,C油Ot Co巧oration出品)。著色劑分散液中的黑色 顏料的體積平均粒度為0. 11 ym,著色劑分散液的固體含量為25%。 陽扣引(制備著色劑分散液(Wl))
[0339] 氧化鐵(A-220, Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.出品):100 重量份
[0340] 陰離子表面活性劑值ai-ichi Kogyo Seiyaku Co. , Ltd.公司:Neogen 服):15 重 量份 陽341] 離子交換水:400重量份 陽34引 使用高壓沖擊式分散機ULTIMIZER(町P30006, Sugino Machine Limited公司出 品)將上述成分混合、溶解、分散達3小時,由此制備得到其中分散有氧化鐵的著色劑分散 液。通過使用激光衍射式粒度測量儀進行測定,著色劑分散液中的氧化鐵的體積平均粒度 為0. 25 ym,著色劑分散液的固體含量為25%。
[0343] <試驗例1 :由丙締酸系樹脂制備的透明的粉末涂料(PCAl)〉
[0344] (制備熱固性丙締酸系樹脂顆粒分散液(Al)) 陽345] 苯乙締:160重量份
[0346] 甲基丙締酸甲醋:200重量份
[0347] 丙締酸正下醋:140重量份 陽348] 丙締酸:12重量份 陽349] 甲基丙締酸縮水甘油醋:100重量份 陽350] 十二燒硫醇:12重量份 陽35U 將上述成分混合、溶解,制得單體溶液A。 陽352] 另一方面,將12重量份的陰離子表面活性劑值0WFAX,Dow化emical Company出 品)溶解于280重量份的離子交換水中,將單體溶液A加入其中,將所得物在燒瓶中分散和 乳化,由此得到溶液(單體乳化液A)。 陽353] 接下來,將1重量份的陰離子表面活性劑值0WFAX,Dow化emical Company出品) 溶解于555重量份的離子交換水中,將所得物置于聚合燒瓶中。之后,將聚合燒瓶氣密性密 封,提供回流管,并向其中注入氮氣。在緩慢攬拌所得物的同時,通過水浴將聚合燒瓶加熱 到75 °C并保持在該溫度。 陽354] 在運種狀態下,用計量累滴加將9重量份的過硫酸錠溶于43重量份的離子交換水 所得的溶液20分鐘,再將單體乳化液A通過計量累滴加200分鐘。在滴加結束后,將聚合 燒瓶在75°C下保持3小時,同時緩慢攬拌所得物,聚合反應結束,得到了陰離子型熱固性丙 締酸系樹脂顆粒分散液(Al),其固含量為42%。 陽355]陰離子型熱固性丙締酸系樹脂顆粒分散液(Al)中所含有的熱固性丙締酸系樹脂 顆粒的體積平均粒度為220nm,其玻璃化轉變溫度為55°C,其重均分子量為24, 000。
[0356](制備硬化劑分散液值1)) 陽357] 十二燒二酸:50重量份 陽娜]苯偶姻:1重量份 陽359] 丙締酸系低聚物(Acronal 4F,BASF Company Ltd.公司):1重量份 陽36〇] 陰離子表面活性劑值0WFAX,Dow Qiemical Company出品):5重量份 陽361 ] 離子交換水:200重量份 陽362] 將上述成分置于壓力容器中在140°C下加熱,并使用均化器扣LTRA-TURRAX巧0, IKA Coloration出品)進行分散,然后通過Manton-Gaulin高壓均化器(Manton-Gaulin Manufac化ring Co.,Inc.公司)對所得物進行分散處理,制備得到其中分散有硬化劑和其 他添加劑的硬化劑分散液值1)(硬化劑濃度為23% ),硬化劑的平均粒度為0. 24 ym。 陽363](制備透明的粉末涂料(PCAl)) 陽364]-聚集過程" 陽3化]熱固性丙締酸系樹脂顆粒分散液(Al) :200重量份(樹脂含量為84重量份)
[0366] 硬化劑分散液值1) :91重量份(硬化劑含量為21重量份)
[0367] 10 %的聚氯化侶:1重量份
[0368] 在不誘鋼圓底燒瓶中,用均化器扣LTRA-TURRAX巧0, IKA Co巧oration出品)將 上述成分充分混合、分散,在加熱油浴中、在對燒瓶進行攬拌的條件下將其加熱到48°C,并 在48°C下保持60分鐘。之后,加入68重量份(樹脂含量為28. 56重量份)的熱固性丙締 酸系樹脂顆粒分散液(Al),并緩慢攬拌所得物。 陽369]-融合凝結過程-
[0370] 之后,使用0. 5mol/L的氨氧化鋼水溶液將燒瓶中的溶液的抑調節到5. 0,然后在 持續攬拌的條件下將所得的液體加熱到95°C。在最終將燒瓶中的溶液加熱到85°C后,在該 狀態下保持4小時。在溫度保持為85°C時,溶液的抑約為4. 0。 陽371]-過濾、洗涂、W及干燥過程- 陽372] 在反應結束后,將燒瓶中的溶液冷卻、過濾,得到固體。接下來,用離子交換水充分 洗涂所得的固體,然后通過吸濾器吸濾(Nutsche suction filtration)進行固液分離,從 而再次得到固體。 陽373] 接下來,將所得固體再分散于3升4(TC的離子交換水中,并W 3(K)rpm的轉速攬拌 和洗涂15分鐘。將該洗涂操作重復5次,并將通過吸濾器吸濾進行固液分離所得的固體真 空干燥12小時。之后,將0. 5重量份的疏水性二氧化娃顆粒(一次粒度為16nm)添加到 100重量份的所述固體中作為外部添加劑,由此得到由丙締酸系樹脂制備的透明的粉末涂 料(PCAl)。 陽374] 透明粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50V為5. 9 y m,體積平均粒度分布指 數GSDv為1.20,平均圓形度為0.99。
[03巧]將透明的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環氧樹脂中,切割所得物,并且用透射電子 顯微鏡觀察顆粒的橫截面圖像。結果確認,粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。
[0376] 另外,透明粉末涂料的粉末顆粒中的侶離子含量為0. 08重量%。 陽377] <試驗例2 :由聚醋樹脂制備的著色的粉末涂料(PCEl)〉
[0378](制備熱固性聚醋樹脂(PESl)) 陽379] 將具有下列組成的原料加入裝有攬拌器、溫度計、氮氣入口和精饋器的反應容器 中,通過在氮氣氣氛下攬拌原料、同時將原料的溫度升高到240°C,從而進行縮聚反應。 陽38〇] 對苯二甲酸:742重量份(IOOmol % ) 陽381] 新戊二醇:312重量份(62mol% ) 陽382] 乙二醇:59. 4重量份(20mol % ) 陽38引甘油:90重量份(18mol% ) 陽384] 二正下基氧化錫:0. 5重量份
[0385] 在所得的熱固性聚醋樹脂中,玻璃化轉變溫度為55。酸值(Av)為Smg KOH/g,徑 值(OHv)為70mg KOH/g,重均分子量為26, 000,數均分子量為8000。
[0386] (制備復合顆粒分散液巧1)) 陽387] 在水循環恒溫浴中,將帶夾套的3升反應容器度J-30N,Tokyo化kakikai Co. ,Ltd.出品)保持在40°C,該反應容器配置有冷凝器、溫度計、水滴加裝置和錯式攬拌 獎,將由180重量份乙酸乙醋和80重量份異丙醇形成的混合溶劑加入到反應容器中,并將 如下組成的物料加入所得物中。
[0388] 熱固性聚醋樹脂(PESl) :240重量份 陽389] 封端的異氯酸醋硬化劑VESTAG0N B 1530巧vonik Japan Co. , Ltd.出品):60重 量份 陽390] 苯偶姻:3重量份 陽3W] 丙締酸系低聚物(Acronal 4F,BASF Company Ltd.公司):3重量份 陽392] 在加入物料后,使用S合一電動機(t虹ee-one motor) W 15化pm的轉速將所得物 攬拌溶解,從而獲得油相。向被攬拌的油相中滴加1重量份的10重量%的氨水溶液和47 重量份的5重量%的氨氧化鋼水溶液,滴加5分鐘,并混合10分鐘。然后,W每分鐘5重量 份的速度滴加900重量份的離子交換水W發生相反轉,從而獲得乳化液。 陽393] 將800重量份所得的乳化液和700重量份的離子交換水加入2升的茄形燒瓶中, 并將所得物置于蒸發器(Tokyo R化aldkai Co. ,Ltd.出品)中,該蒸發器配置有經由球形 集液器(trap balls)相連的真空控制單元。在旋轉該茄形燒瓶的同時,將所得物用熱水浴 在60°C下加熱并減壓至7kPa,當屯、爆沸,由此從該所得物中除去溶劑。當溶劑收集量變為 1100重量份時,將壓力恢復到常壓,并將茄形燒瓶進行水冷卻,從而獲得分散液。在所獲得 的分散液中沒有溶劑的氣味。在該分散液中,含有熱固性聚醋樹脂和硬化劑的復合顆粒的 體積平均粒度為150納米。 陽394] 然后,相對于分散液中的樹脂成分,加入2重量% ( W有效成分計)的陰離子表面 活性劑值OWFAX 2A1,Dow化emical Company出品,有效成分的量為45重量% )并混合,添 加離子交換水將其固體濃度調節至20重量%。將所得物作為含有聚醋樹脂和硬化劑的復 合顆粒分散液巧1)使用。
[0395] (制備熱固性聚醋樹脂顆粒分散液巧2))
[0396] 在與制備復合顆粒分散液巧1)相同的條件下制備得到熱固性聚醋樹脂顆粒分散 液巧2),不同之處在于,使用了 300重量份的熱固性聚醋樹脂(PESl),并且沒有添加封端的 異氯酸醋硬化劑、苯偶姻、和丙締酸系低聚物。
[0397](制備著色的粉末涂料(PCEl)) 陽39引-聚集過程-
[0399] 復合顆粒分散液巧1) :325重量份(固體含量為65重量份)
[0400] 著色劑分散液(Cl) :3重量份(固體含量為0. 75重量份)
[0401] 著色劑分散液(Wl) : 150重量份(固體含量為37. 5重量份)
[0402] 在不誘鋼圓底燒瓶中,用均化器扣LTRA-TURRAX巧0, IKA Co巧oration出品)將 上述成分充分混合、分散。接下來,使用1.0%的硝酸水溶液將所得物的抑調節到2.5。將 0. 50重量份的10 %的聚氯化侶水溶液添加到其中,并用化TRA-TURRAX繼續進行分散操作。
[0403] 安裝攬拌器和加熱罩,將所得物的溫度升到50°C,同時適當地調節攬拌器的旋轉 頻率,W便充分地攬拌漿液。在將所得物于50°C下保持15分鐘后,緩慢加入100重量份的 熱固性聚醋樹脂分散液巧2),所得物的體積平均粒度變為5. 5 ym。
[0404] -融合凝結過程-
[0405] 在加完物料后,將所得物保持30分鐘,并使用5 %的氨氧化鋼水溶液將其抑調節 至6.0。之后,將其溫度升到85°C并保持2小時。通過光學顯微鏡觀察到大體上為球形化 的顆粒。
[0406] -過濾、洗涂、W及干燥過程-
[0407] 在反應結束后,將燒瓶中的溶液冷卻、過濾,得到固體。接下來,用離子交換水充分 洗涂所得的固體,然后通過吸濾器吸濾進行固液分離,從而再次得到固體。
[040引接下來,將所得固體再分散于3升4(TC的離子交換水中,并W 3(K)rpm的轉速攬拌 和洗涂15分鐘。將該洗涂操作重復5次,并將通過吸濾器吸濾進行固液分離所得的固體 真空干燥12小時。之后,將0. 5重量份的疏水性二氧化娃顆粒(一次粒度為16nm)添加 到 100重量份的所述固體中作為外部添加劑,由此得到由聚醋樹脂制備的著色的粉末涂料 (PCEl)。
[0409] 著色的粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50V為6. 5 y m,體積平均粒度分布 指數GSDv為1. 24,平均圓形度為0. 98。
[0410] 將著色的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環氧樹脂中,切割所得物,并且用透射電子 顯微鏡觀察顆粒的橫截面圖像。結果確認,粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。
[0411] 另外,著色的粉末涂料(其粉末顆粒)中的侶離子含量為0. 1重量%。 陽41引 < 試驗例3 :由聚醋制備的著色的粉末涂料(PCE。〉
[0413] 在與試驗例2相同的條件下得到由聚醋樹脂制備的著色的粉末涂料(PCE2),不同 之處在于,在加入100重量份的熱固性聚醋樹脂顆粒分散液巧2)之后,加入40重量份的 10%NTA(次氮基S乙酸)金屬鹽水溶液(CHELEST 70,Chelest Co. ,Ltd.出品),然后用 5 %的氨氧化鋼水溶液將其pH調節到6. 0。
[0414] 著色的粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50V為6. 8 ym,體積平均粒度分布 指數GSDv為1. 22,平均圓形度為0. 99。
[0415] 將著色的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環氧樹脂中,切割所得物,并且用透射電子 顯微鏡觀察顆粒的橫截面圖像。結果確認,粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。
[0416] 著色的粉末涂料(其粉末顆粒)中的侶離子含量為0.005重量%。
[0417] <試驗例4 :由丙締酸系樹脂制備的透明的粉末涂料(PCA。〉
[0418] 在與試驗例1相同的條件下得到由丙締酸系樹脂制備的透明的粉末涂料(PCA2), 不同之處在于,在聚集過程中,將1重量份的10%的聚氯化侶換成4重量份的5%的氯化 儀。
[0419] 透明粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50V為7. 0 ym,體積平均粒度分布指 數GSDv為1.35,平均圓形度為0.97。
[0420] 將透明的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環氧樹脂中,切割所得物,并且用透射電子 顯微鏡觀察顆粒的橫截面圖像。結果確認,粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。
[0421] 透明的粉末涂料(其粉末顆粒)中的儀離子含量為0. 17重量%。 陽42引 < 試驗例5 :由丙締酸系樹脂制備的著色的粉末涂料(PCA3)〉
[0423] (制備熱固性丙締酸系樹脂顆粒分散液(A2))
[0424] 苯乙締 :60重量份
[0425] 甲基丙締酸甲醋:240重量份
[0426] 甲基丙締酸徑乙醋:50重量份
[0427] 丙締酸簇乙醋:18重量份
[0428] 甲基丙締酸縮水甘油醋:260重量份
[0429] 十二燒硫醇:8重量份
[0430] 將上述成分混合、溶解,制得單體溶液A。
[0431] 另一方面,將12重量份的陰離子表面活性劑值0WFAX,Dow化emical Company出 品)溶解于280重量份的離子交換水中,將單體溶液A加入其中,將所得物在燒瓶中分散和 乳化,由此得到溶液(單體乳化液A)。
[0432] 接下來,將1重量份的陰離子表面活性劑值0WFAX,Dow化emical Company出品) 溶解于555重量份的離子交換水中,將所得物置于聚合燒瓶中。之后,將聚合燒瓶氣密性密 封,提供回流管,并向其中注入氮氣。在緩慢攬拌所得物的同時,通過水浴將聚合燒瓶加熱 到75 °C并保持在該溫度。
[0433] 在運種狀態下,用計量累滴加將9重量份的過硫酸錠溶于43重量份的離子交換水 所得的溶液20分鐘,再將單體乳化液A通過計量累滴加200分鐘。在滴加結束后,將聚合 燒瓶在75°C下保持3小時,同時緩慢攬拌所得物,聚合反應結束,得到了陰離子型熱固性丙 締酸系樹脂顆粒分散液(A2),其固含量為42%。
[0434] 陰離子型熱固性丙締酸系樹脂顆粒分散液(A2)中所含的熱固性丙締酸系樹脂顆 粒的體積平均粒度為200nm,玻璃化轉變溫度為65°C,重均分子量為31,000。
[0435] (制備著色的粉末涂料(PCA3))
[0436] -聚集過程-
[0437] 熱固性丙締酸系樹脂顆粒分散液(粉末涂料):155重量份(固體含量為65重量 份)
[0438] 著色劑分散液(Cl) :3重量份(固體含量為0. 75重量份)
[0439] 著色劑分散液(Wl) : 150重量份(固體含量為37. 5重量份)
[0440] 在不誘鋼圓底燒瓶中,用均化器扣LTRA-TURRAX巧0, IKA Co巧oration出品)將 上述成分充分混合、分散。接下來,使用1.0%的硝酸水溶液將所得物的抑調節到2.5。將 0. 70重量份的10 %的聚氯化侶水溶液添加到其中,并用化TRA-TURRAX繼續進行分散操作。 [0441] 安裝攬拌器和加熱罩,將所得物的溫度升到60°C,同時適當地調節攬拌器的旋轉 頻率,W便充分地攬拌漿液。在將所得物于6(TC下保持15分鐘后,緩慢加入100重量份的 熱固性丙締酸系樹脂分散液(A2),所得物的體積平均粒度變為9. 5 ym。 陽44引-融合凝結過程-
[0443] 在加完物料后,將所得物保持30分鐘,并使用5 %的氨氧化鋼水溶液將其抑調節 至5.0。之后,將其溫度升到90°C并保持2小時。通過光學顯微鏡觀察到大體上為球形化 的顆粒。
[0444] -過濾、洗涂、W及干燥過程-
[0445] 在反應結束后,將燒瓶中的溶液冷卻、過濾,得到固體。接下來,用離子交換水充分 洗涂所得的固體,然后通過吸濾器吸濾進行固液分離,從而再次得到固體。
[0446] 接下來,將所得固體再分散于3升4(TC的離子交換水中,并W 3(K)rpm的轉速攬拌 和洗涂15分鐘。將該洗涂操作重復5次,并將通過吸濾器吸濾進行固液分離所得的固體真 空干燥12小時。之后,將0. 5重量份的疏水性二氧化娃(一次粒度為16nm)添加到100重 量份的所述固體中,由此得到由丙締酸系樹脂制備的著色的粉末涂料(PCA3)。
[0447] 著色的粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50v為13. 5 y m,體積平均粒度分布 指數GSDv為1. 23,平均圓形度為0. 98。
[0448] 將著色的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環氧樹脂中,切割所得物,并且用透射電子 顯微鏡觀察顆粒的橫截面圖像。結果確認,粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。
[0449] 另外,著色的粉末涂料(其粉末顆粒)中的侶離子含量為0.03重量%。
[0450] <試驗例6 :由聚醋樹脂制備的著色的粉末涂料(PCE^〉 陽4川(制備熱固性聚醋樹脂(PES2))
[0452] 將具有下列組成的原料加入裝有攬拌器、溫度計、氮氣入口和精饋器的反應容器 中,通過在氮氣氣氛下攬拌原料、同時將原料的溫度升高到240°C,從而進行縮聚反應。
[0453] 對苯二甲酸:伯4重量份(7〇mo 1 % )
[0454] 間苯二甲酸:212重量份(3〇mo 1 % )
[0455] 新戊二醇:421 重量份(88mol% )
[0456] 乙二醇:28 重量份(lOmol % )
[0457] S徑甲基乙燒:11重量份(2mol% ) 陽45引二正下基氧化錫:0. 5重量份
[0459] 在所得的熱固性聚醋樹脂中,玻璃化轉變溫度為60°C,酸值(Av)為7mg KOH/g,徑 值(OHv)為35mg KOH/g,重均分子量為22, 000,數均分子量為7000。
[0460] (制備復合顆粒分散液巧3))
[0461] 在水循環恒溫浴中,將帶夾套的3升反應容器度J-30N,Tokyo化kakikai Co. ,Ltd.出品)保持在40°C,該反應容器配置有冷凝器、溫度計、水滴加裝置和錯式攬拌 獎,將由180重量份乙酸乙醋和80重量份異丙醇形成的混合溶劑加入到反應容器中,并將 如下組成的物料加入所得物中。
[0462] 熱固性聚醋樹脂(PES2) :240重量份
[0463] 封端的異氯酸醋硬化劑VESTAGON B 1530巧vonik Japan Co. , Ltd.出品):60重 量份 陽464] 苯偶姻:3重量份 陽4化]丙締酸系低聚物(Acronal 4F,BASF Company Ltd.公司):3重量份
[0466] 在加入物料后,使用S合一電動機W 15化pm的轉速將所得物攬拌溶解,從而獲得 油相。向被攬拌的油相中滴加1重量份的10重量%的氨水溶液和47重量份的5重量%的 氨氧化鋼水溶液,滴加5分鐘,并混合10分鐘。然后,W每分鐘5重量份的速度滴加900重 量份的離子交換水W發生相反轉,從而獲得乳化液。
[0467] 將800重量份所得的乳化液和700重量份的離子交換水加入2升的茄形燒瓶中, 并將所得物置于蒸發器(Tokyo R化aldkai Co. ,Ltd.出品)中,該蒸發器配置有經由球形 集液器相連的真空控制單元。在旋轉該茄形燒瓶的同時,將所得物用熱水浴在60°C下加熱 并減壓至7kPa,當屯、爆沸,由此從該所得物中除去溶劑。當溶劑收集量變為1100重量份時, 將壓力恢復到常壓,并將茄形燒瓶進行水冷卻,從而獲得分散液。在所獲得的分散液中沒有 溶劑的氣味。在該分散液中,含有熱固性聚醋樹脂和硬化劑的復合顆粒的體積平均粒度為 160納米。
[0468] 然后,相對于分散液中的樹脂成分,加入2重量% ( W有效成分計)的陰離子表面 活性劑值OWFAX 2A1,Dow化emical Company出品,有效成分的量為45重量% )并混合, 添加離子交換水將其固體濃度調節至20重量%。將所得物作為含有聚醋樹脂和硬化劑的 復合顆粒分散液巧3)使用。
[04例(制備熱固性聚醋樹脂顆粒分散液巧。)
[0470] 在與制備復合顆粒分散液巧1)相同的條件下制備得到熱固性聚醋樹脂顆粒分散 液巧4),不同之處在于,使用300重量份的熱固性聚醋樹脂(PES2),并且沒有添加封端的異 氯酸醋硬化劑、苯偶姻、丙締酸系低聚物。
[0471] (制備著色的粉末涂料(PCE3)) 陽47引-聚集過程-
[0473] 復合顆粒分散液巧3) :325重量份(固體含量為65重量份)
[0474] 著色劑分散液(Cl) :3重量份(固體含量為0. 75重量份) 陽4巧]著色劑分散液(Wl) : 150重量份(固體含量為37. 5重量份)
[0476] 在不誘鋼圓底燒瓶中,用均化器扣LTRA-TURRAX巧0, IKA Co巧oration出品)將 上述成分充分混合、分散。接下來,使用1.0%的硝酸水溶液將所得物的抑調節到2.5。將 0. 50重量份的10%的聚氯化侶水溶液添加到其中,并用化TRA-TURRAX繼續進行分散操作。
[0477] 安裝攬拌器和加熱罩,將所得物的溫度升到4(TC,同時適當地調節攬拌器的旋轉 頻率,W便充分地攬拌漿液。在將所得物于40°C下保持15分鐘后,緩慢加入100重量份的 熱固性聚醋樹脂分散液巧4),所得物的體積平均粒度變為3. 5 ym。
[0478] -融合凝結過程-
[0479] 在加完物料后,將所得物保持30分鐘,并使用5 %的氨氧化鋼水溶液將其抑調節 至6.0。之后,將其溫度升到85°C并保持2小時。通過光學顯微鏡觀察到大體上為球形化 的顆粒。
[0480] -過濾、洗涂、W及干燥過程-
[0481] 在反應結束后,將燒瓶中的溶液冷卻、過濾,得到固體。接下來,用離子交換水充分 洗涂所得的固體,然后通過吸濾器吸濾進行固液分離,從而再次得到固體。
[0482] 接下來,將所得固體再分散于3升4(TC的離子交換水中,并W 3(K)rpm的轉速攬拌 和洗涂15分鐘。將該洗涂操作重復5次,并將通過吸濾器吸濾進行固液分離所得的固體真 空干燥12小時。之后,將0. 5重量份的疏水性二氧化娃(一次粒度為16nm)添加到100重 量份的所述固體中,由此得到由聚醋樹脂制備的著色的粉末涂料(PCE3)。
[0483] 著色的粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50v為4. 5 y m,體積平均粒度分布 指數GSDv為1. 23,平均圓形度為0. 99。
[0484] 將著色的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環氧樹脂中,切割所得物,并且用透射電子 顯微鏡觀察顆粒的橫截面圖像。結果確認,粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。
[0485] 另外,著色的粉末涂料(其粉末顆粒)中的侶離子含量為0.02重量%。
[0486] <對比試驗例1 :由聚醋樹脂制備的著色的粉末涂料(PCEXl)〉
[0487] 在與試驗例2相同的條件下得到由聚醋樹脂制備的著色的粉末涂料(PCEX1),不 同之處在于,使用了 400重量份的復合顆粒分散液巧1),并且不添加100重量份的熱固性聚 醋樹脂顆粒分散液巧2)。 陽48引著色的粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50V為7. 5 y m,體積平均粒度分布 指數GSDv為1. 40,平均圓形度為0. 98。
[0489] 將著色的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環氧樹脂中,切割所得物,并且用透射電子 顯微鏡觀察顆粒的橫截面圖像。結果確認,粉末顆粒的表面未覆蓋樹脂包覆部分,而是添加 劑(認為是硬化劑)暴露在粉末顆粒的表面上。
[0490] 著色的粉末涂料(其粉末顆粒)中的侶離子含量為0.07重量%。
[0491] <對比試驗例2 :由丙締酸系樹脂制備的透明的粉末涂料(PCAXl)〉
[0492] 在與試驗例1相同的條件下得到由丙締酸系樹脂制備的透明的粉末涂料 (PCAXl),不同之處在于,將聚氯化侶的含量減為0. 1重量份,在融合凝結過程中加入40重 量份的10% NTA(次氮基S乙酸)金屬鹽水溶液(CHELEST 70, Chelest Co.,Ltd.出品), 然后用5 %的氨氧化鋼水溶液將其抑調節到6. 0。
[0493] 透明粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50v為9. 0 y m,體積平均粒度分布指 數GSDv為1.53,平均圓形度為0.99。
[0494] 將透明的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環氧樹脂中,切割所得物,并且用透射電子 顯微鏡觀察顆粒的橫截面圖像。結果確認,粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。
[0495] 另外,透明粉末涂料的粉末顆粒中的侶離子含量為0.0 Ol重量%。
[0496] <對比試驗例3 :由丙締酸系樹脂制備的透明的粉末涂料(PCAX2)〉
[0497] 在與試驗例1相同的條件下得到由丙締酸系樹脂制備的透明的粉末涂料 (PCAX2),不同之處在于,將聚氯化侶的含量提高到3重量份。 陽49引透明粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50v為8. 2 y m,體積平均粒度分布指 數GSDv為1.30,平均圓形度為0.95。
[0499] 將透明的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環氧樹脂中,切割所得物,并且用透射電子 顯微鏡觀察顆粒的橫截面圖像。結果確認,粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。
[0500] 另外,透明粉末涂料的粉末顆粒中的侶離子含量為0. 25重量%。 陽加^ <對比試驗例4 :由聚醋樹脂制備的著色的粉末涂料(PCEX。〉
[0502] 在與試驗例6相同的條件下得到由聚醋樹脂制備的著色的粉末涂料(PCEX2),不 同之處在于,將聚氯化侶的含量減到0. 2重量份,在融合凝結過程中加入40重量份的10% NTA(次氮基S乙酸)金屬鹽水溶液(CHELEST 70,Chelest Co. ,Ltd.出品),然后使用5% 的氨氧化鋼水溶液將其抑調節到6. 0。著色的粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50V 為5. 0 y m,體積平均粒度分布指數GSDv為1. 55,平均圓形度為0. 99。 陽503] 將透明的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環氧樹脂中,切割所得物,并且用透射電子 顯微鏡觀察顆粒的橫截面圖像。結果確認,粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。 陽加4] 另外,著色的粉末涂料的粉末顆粒中的侶離子含量為0. 0016重量%。
[050引 < 試驗例7 :由聚醋樹脂制成的透明的粉末涂料(PCAX。〉
[0506] 在與試驗例6相同的條件下得到由聚醋樹脂制成的著色的粉末涂料(PCEX4),不 同之處在于,將聚氯化侶的含量提高到2重量份。著色的粉末涂料的粉末顆粒的體積平均 粒度D50V為5. 5 y m,體積平均粒度分布指數GSDv為1. 30,平均圓形度為0. 97。 陽507] 將著色的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環氧樹脂中,切割所得物,并且用透射電子 顯微鏡觀察顆粒的橫截面圖像。結果確認,粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。 陽加引另外,著色的粉末涂料(其粉末顆粒)中的侶離子含量為0.22重量%。
[0509] <試驗例8 :由聚醋樹脂制備的著色的粉末涂料(PMEl)〉 陽510] 采用與試驗例2的著色的粉末涂料(PCEl)的制備方法相同的方法得到著色的粉 末涂料(PMEl),不同之處在與,使用306. 5重量份的復合顆粒分散液巧1),W及使用4. 8重 量份的著色劑分散液(Ml)代替著色劑分散液(Cl)。 陽511] 著色的粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50v為6. 4 y m,體積平均粒度分布 指數GSDv為1. 23,平均圓形度為0. 98。 陽512]將著色的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環氧樹脂中,切割所得物,并且用透射電子 顯微鏡觀察顆粒的橫截面圖像。結果確認,粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。 陽513] 另外,著色的粉末涂料(其粉末顆粒)中的侶離子含量為0. 1重量%。
[0514] <試驗例9 :由聚醋樹脂制備的著色的粉末涂料(PME。〉 陽515] 按照與試驗例2的著色的粉末涂料(PCEl)的制備方法相同的方法得到著色的粉 末涂料(PME2),不同之處在于,使用305重量份的復合顆粒分散液巧1),W及使用6重量份 的著色劑分散液(M2)代替著色劑分散液(Cl)。 陽516] 著色的粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50V為6. 6 ym,體積平均粒度分布 指數GSDv為1. 22,平均圓形度為0. 98。 陽517] 將著色的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環氧樹脂中,切割所得物,并且用透射電子 顯微鏡觀察顆粒的橫截面圖像。結果確認,粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。 陽5化]另外,著色的粉末涂料(其粉末顆粒)中的侶離子含量為0. 1重量%。
[0519] <試驗例10 :由聚醋樹脂制備的著色的粉末涂料(PYEl)〉
[0520] 按照與試驗例2的著色的粉末涂料(PCEl)的制備方法相同的方法得到著色的粉 末涂料(PYEl),不同之處在于,使用302. 5重量份的復合顆粒分散液巧1),W及使用8重量 份的著色劑分散液(Yl)代替著色劑分散液(Cl)。 陽521] 著色的粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50v為6. 8 y m,體積平均粒度分布 指數GSDv為I. 24,平均圓形度為0. 96。 陽522] 將著色的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環氧樹脂中,切割所得物,并且用透射電子 顯微鏡觀察顆粒的橫截面圖像。結果確認,粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。
[0523] 另外,著色的粉末涂料(其粉末顆粒)中的侶離子含量為0. 12重量%。
[0524] <試驗例11 :由聚醋樹脂制備的著色的粉末涂料(PKEl)〉
[0525] 按照與試驗例2的著色的粉末涂料(PCEl)的制備方法相同的方法得到著色的粉 末涂料(PKEl),不同之處在于,使用309重量份的復合顆粒分散液巧1),W及使用2. 8重量 份的著色劑分散液化1)代替著色劑分散液(Cl)。 陽5%] 著色的粉末涂料的粉末顆粒的體積平均粒度D50v為6. 5 y m,體積平均粒度分布 指數GSDv為1. 22,平均圓形度為0. 98。 陽527]將著色的粉末涂料(其粉末顆粒)嵌入環氧樹脂中,切割所得物,并且用透射電子 顯微鏡觀察顆粒的橫截面圖像。結果確認,粉末顆粒的表面被樹脂包覆部分所覆蓋。 陽52引另外,著色的粉末涂料(其粉末顆粒)中的侶離子含量為0.09重量%。 陽529] <評價〉 陽53日](制備粉末涂料的涂膜樣品)
[0531] 采用靜電涂布方法,用各個例子中得到的粉末涂料來涂覆試驗板(該試驗板是用 憐酸鋒處理過的鋼板),然后將所得物在180°C的加熱溫度下加熱(烘烤),加熱時間為1小 時,得到厚度為30 y m的涂膜樣品。 陽532](評價涂膜的平滑性) 陽533] 用表面輪廓表面粗糖度計(SURFC0M 1400A,Tokyo Seimitsu Co. ,Ltd.公司)測 量涂膜樣品表面的中屯、線平均粗糖度(W下稱為"Ra",單位:ym)。隨著Ra值增加,表面 平滑性降低,0. 5 y m為良好的水平。 陽534](評價涂膜的光澤度)
[0535] 使用光澤計(微TRI光澤計,BYK-Gar化er公司)測量涂膜樣品表面的60°鏡面 光澤值(單位:%)。隨著其值增加,光澤度提高,90%W上為良好的水平。 陽536](評價抗結塊性) 陽537] 將各個例子中得到的粉末涂料儲存在恒溫恒濕槽中,其中的溫度和濕度分別被控 制為50°C和50RH%,儲存17小時,采用振動篩過篩,然后檢查通過200目(75微米的開口) 的粉末涂料量。根據W下標準進行評價。 陽53引 Gl (0):通過量在90 % W上
[0539] NG狂):通過量小于90% 陽540] 各個例子的細節和評價結果列于表1中。 陽541] 表1 陽542]
[i
[0544] 從W上結果可W看出,與對比試驗例相比,在試驗例中,即使是在體積平均粒度降 至等于或小于15 ym時,也能得到具有低表面粗糖度和高光澤度的涂膜。還可W看出,與對 比試驗例相比,在試驗例中,粉末涂料的抗結塊性也優良。
[0545] 因此,可W看出,與對比試驗例的粉末涂料相比,試驗例的粉末涂料形成了平滑性 高的涂膜,并且其儲存性能優異,即使是在粉末顆粒的直徑減小時也是如此。
[0546] 從W上說明可W看出,當將根據本示例性實施方案的粉末涂料應用于根據本示例 性實施方案的粉末涂敷設備時,實現了通過W良好的生產能力形成具有所需厚度的涂膜的 方式來實施粉末涂布,并且W少量材料獲得了平滑性高的涂膜,即使是在粉末顆粒的直徑 減小時也是如此。
[0547] W上出于示例和描述的目的對本發明的示例性實施方案進行了說明。其并非旨在 窮盡地描述或將本發明限制到所公開的精確形式。顯然,多種多樣的修改和變化對于本領 域的技術人員來說將是明顯的。選擇運些實施方案并進行說明是為了最好地解釋本發明的 原理及其實際應用,從而使本領域的其他技術人員能夠理解本發明的各種實施方案、W及 適合于所預期的具體應用的各種調整。本發明的范圍旨在由隨附的權利要求及其等同物來 限定。
【主權項】
1. 一種粉末涂敷設備,包括: 傳送裝置,其傳送待涂物體;以及 涂布單元,加熱裝置,以及控制裝置, 其中所述涂布單元被設置成與被傳送的所述待涂物體的待涂表面相對,該涂布單元將 帶電的熱固性粉末涂料涂布到所述待涂物體的待涂表面上,并且該涂布單元包括涂布區和 供應區,所述涂布區具有筒狀或柱狀的涂布部件,所述涂布部件以與所述待涂物體的傳送 方向相同的方向旋轉,并通過所述涂布區和所述待涂物體的所述待涂表面之間的電勢差使 附著于所述涂布區的表面的粉末涂料被轉移和涂布到所述待涂物體的所述待涂表面上,所 述供應區具有筒狀或柱狀的供應部件,所述供應部件將所述粉末涂料供應到所述涂布部件 的表面上, 其中所述加熱裝置加熱被涂布到所述待涂物體的所述待涂表面上的粉末涂料的粉末 顆粒層,以使其熱固化,以及 其中所述控制裝置控制所述待涂物體的傳送速度與所述涂布部件的旋轉速度之間的 速度比,使得通過所述涂布單元涂布到所述待涂物體的所述待涂表面上的所述粉末涂料的 所述粉末顆粒層的厚度變為預定的厚度。2. 根據權利要求1所述的粉末涂敷設備, 其中所述供應區包括作為所述供應部件的沿著所述涂布部件的周向布置的多個供應 部件。3. 根據權利要求1所述的粉末涂敷設備, 其中所述涂布單元包括被布置在所述待涂物體的傳送方向上的多個涂布單元。4. 根據權利要求1所述的粉末涂敷設備, 其中所述涂布部件包括導電輥和設置在所述導電輥的外周面上的電阻層。5. 根據權利要求4所述的粉末涂敷設備, 其中所述電阻層的體積電阻率為1〇5Ω cm至101° Ω cm。6. 根據權利要求4所述的粉末涂敷設備, 其中所述電阻層的厚度為20 μπι至100, 000 μπι。7. 根據權利要求3所述的粉末涂敷設備, 其中,在所述多個涂布單元中,至少有一個涂布單元為用于將顏色與其他涂布單元的 粉末涂料的顏色相異的粉末涂料涂布到所述待涂物體的所述待涂表面上的涂布單元。8. 根據權利要求3所述的粉末涂敷設備, 其中,提供多個加熱裝置作為所述加熱裝置,其中各個加熱裝置加熱通過所述多個涂 布單元涂布到所述待涂物體的所述待涂表面上的所述粉末涂料的所述粉末顆粒層,以使其 熱固化。9. 根據權利要求1所述的粉末涂敷設備, 其中所述粉末涂料包括芯和樹脂包覆部分,所述芯含有熱固性樹脂和硬化劑,所述樹 脂包覆部分包覆所述芯的表面。10. 根據權利要求1所述的粉末涂敷設備, 其中所述粉末涂料的體積粒度分布指數GSDv等于或小于1. 50。11. 根據權利要求1所述的粉末涂敷設備, 其中所述粉末涂料的體積平均粒度D50v為1 μ m至25 μ m。12. 根據權利要求9所述的粉末涂敷設備, 其中所述粉末涂料的所述樹脂包覆部分的包覆率為30%至100%。13. 根據權利要求1所述的粉末涂敷設備, 其中所述粉末涂料包含具有二價或更高價電荷的金屬。14. 根據權利要求13所述的粉末涂敷設備, 其中,相對于所述粉末顆粒的總量,所述具有二價或更高價電荷的金屬的含量為〇. 002 重量%至〇. 2重量%。15. -種控制粉末涂敷設備的方法,所述粉末涂敷設備包括傳送待涂物體的傳送裝置、 涂布單元、加熱裝置、以及控制裝置,所述方法包括: 控制所述待涂物體的傳送速度與涂布部件的旋轉速度之間的速度比,使得通過所述涂 布單元涂布到所述待涂物體的待涂表面上的粉末涂料的粉末顆粒層的厚度變為預定的厚 度, 其中所述涂布單元被設置成與被傳送的所述待涂物體的待涂表面相對,該涂布單元將 帶電的熱固性粉末涂料涂布到所述待涂物體的所述待涂表面上,并且該涂布單元包括涂布 區和供應區,所述涂布區具有筒狀或柱狀的涂布部件,所述涂布部件以與所述待涂物體的 傳送方向相同的方向旋轉,并通過所述涂布區和所述待涂物體的所述待涂表面之間的電勢 差使附著于所述涂布區的表面的粉末涂料被轉移和涂布到所述待涂物體的所述待涂表面 上,所述供應區具有筒狀或柱狀的供應部件,所述供應部件將所述粉末涂料供應到所述涂 布部件的表面上, 其中所述加熱裝置加熱被涂布到所述待涂物體的所述待涂表面上的粉末涂料的所述 粉末顆粒層,以使其熱固化,以及 其中所述控制裝置控制所述待涂物體的所述傳送速度與所述涂布部件的所述旋轉速 度之間的速度比,使得通過所述涂布單元涂布到所述待涂物體的所述待涂表面上的所述粉 末涂料的所述粉末顆粒層的厚度變為預定的厚度。
【文檔編號】B05C19/00GK106031915SQ201510102781
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月9日
【發明人】野田明彥, 古木真, 三上正人
【申請人】富士施樂株式會社