[發明專利]粉末涂料擠出方法

無效

• 申請號: 201080018501.2
• 申請日: 2010-03-10
• 公開（公告）號: CN102414007A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: A·R·摩根
• 申請（專利權）人: 阿克佐諾貝爾國際涂料股份有限公司
• 主分類號: B29C47/10
• 分類號: B29C47/10;B29C47/92;C09D5/03;C08J3/205
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 徐國棟;林柏楠

發明領域

本發明涉及一種制備粉末涂料組合物的方法，更特別地涉及一種粉末涂料擠出方法，其中將顆粒材料在水中的懸浮液或分散體注入擠出裝置中。

發明背景

粉末涂料組合物為通常包含固體成膜樹脂，通常具有一種或多種顏料和任選一種或多種性能添加劑如增塑劑、穩定劑、助流劑和增量劑的固體組合物。通常將樹脂熱固，摻入例如成膜聚合物和相應交聯劑(其本身可以為另一成膜聚合物)。通常，樹脂具有30℃以上的T_g，軟化點或熔點。

通常，粉末涂料通過將組合物的組分一起干混合，然后將共混物在樹脂的軟化點以上，但在其固化溫度以下的溫度下擠出以生產配制成分的熔體混合料。擠出物被立即冷卻并被壓成固體薄片，其中將配制的涂料逐步粗磨并磨碎至明確的粒度分布以通過涂布器噴霧。

對于將含有顏料和添加劑的那些粉末涂料組合物，成膜樹脂與這些組分完全干混合通常使用一系列兩個高強度預混合混合機和低強度最后混合機實現。預混合混合機中高速旋轉的葉片均勻分布少量顏料和添加劑并有助于樹脂的分散。最后混合機-通常含有滾動和切刀葉片-接收來自預混合混合機的產物以及未通過預混合的原料。來自最后混合機或來自中間稱量料斗的干混合材料然后進入擠出機的進料孔中。

盡管使用這類混合機，但對于顏料和添加劑而言仍平常的是無效“潤濕”，以及因此不能均勻地分散在整個混合物和整個粉末基涂料組合物中。通常著色粉末產量的多達25％必須返回通過擠出機再加工以更完全地分散顏色并實現可重現的配色。

如果顏料不充分地分散，則可不發生粉末產物中最大色強度發展或該顏色發展可能是不一致的。這當產生淺粉色或灰色且其中有色顏料的實際使用可以為小于所產生的粉末總重量的1％時尤其真實。因此，為實現合適的色強度-就美學和功能而言-配方設計師通常需要將過量顏料與粉末基基料組合。但該過量顏料的使用可能是非常有問題的。顏料通常是粉末基涂料組合物的最昂貴組分，因此其過量使用抬高了涂料的成本。此外，過量顏料-和實際上其它添加劑-可導致在將粉末基涂料組合物應用于基質上中的困難以及直接導致固化膜的差外觀。例如，太高的著色可導致表面缺陷如針孔和桔皮皺紋。

已開發了某些方法以設法解決顏色控制的問題和粉末涂料中功能添加劑非均勻分布的相關問題。

M.C.Meyer在“Modern?Approach?to?the?Pigmentation?of?Powder?Coatings”(www.sunchemical.com)中描述了預分散顏料濃縮物或母料的開發，其中已將顏料預分散在與粉末涂料相容且通常具有低玻璃化轉變溫度(例如130°F)的樹脂中。將這類顏料分散體以與干顏料相同的方式摻入粉末涂料配制劑中，即通過與樹脂和粉末涂料配制劑的其它成分一起預混合，隨后供入擠出機中。在擠出期間，載體樹脂與其它組分一起熔融，從而分布顏料。

為完全實現顏料初級粒子中固有的峰值色強度，Meyer的方法要求將各個可得到的有色顏料最佳地預分散在固體載體樹脂中。預分散方法包括多個階段且以使用板框式壓濾機過濾并洗滌初級顏料粒子而開始：顏料作為水潤濕的“濾餅”排出，然后將其干燥、粉碎并與載體樹脂混合。

WO?2006/047238(Degussa?Corporation)描述了一種顏料預分散體，其中載體樹脂為液體，該預分散體任選含有有機和無機溶劑、表面活性劑和抗氧化劑。預混合料通過在約1-120分鐘期間將液體樹脂中的顏料分散體加入以約100-6000rpm的速度旋轉的分配器中的其它粉末涂料原料中，然后將預混合料裝入擠出機中而制備。然后在升高的溫度下加工預混合料直至當形成均勻的預混合料熔體時。

WO2005/103170(PPG?Industries)提供一種生產熱固性粉末涂料組合物的方法，其包括以下步驟：A)將原材料由初始位置供入擠出機中；B)在原材料進入擠出機中以后且在它離開擠出機以前，將至少一種難摻的添加劑引入原材料中；和C)使組合的原材料和難摻的添加劑通過擠出機的至少一部分以形成熱固性粉末涂料組合物。在一個實施方案中，難摻的添加劑包含顏料，其優選為超分散的且可將其以液體顏料分散體或干液體顏料分散體的形式加入擠出機中。如該出版物中所用，術語液體顏料分散體意指分散在與原材料相容的加溶樹脂中的顏料。