專利名稱：：新型粉末著色體系的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及粉末涂料組合物和它們的制造方法和用途。背景粉末涂料是傳統(tǒng)的液體基涂料和油漆的替代物質(zhì)。液體基體系非常容易染色和著色而產(chǎn)生所需顏色。然而，粉末基體系一般不是這樣，這歸因于粉末的制造方法以及應用方法。通常以多步法制造粉末涂料。將各種成分干共混以形成預混合物，所述各種成分可以包括樹脂、固化劑、顏料、添加劑和填料的。然后將該預混合物加到擠出機中，該擠出機利用熱、壓力和剪切的組合將各成分熔融和徹底地混合。隨著各成分在擠出加工過程中以熔融形式混合在一起，可以將各種顏色的顏料混合在一起以產(chǎn)生均勻的顏色。將該擠出物冷卻然后研磨成粉末。根據(jù)所需涂料最終用途，通常調(diào)節(jié)研磨條件以獲得中值顆粒尺寸大約25-150孩t米的粉末。然后可以通過各種手段，包括使用流化床和噴涂器將最終粉末涂覆到制品上。最常使用靜電噴霧方法，其中使顆粒帶靜電并噴到已經(jīng)被研磨的制品上，使得粉末顆粒被吸引和依附到制品上。在涂覆后，加熱制品。該加熱步驟引起粉末顆粒熔融并一同流動而涂覆制品。任選地，可以使用連續(xù)或額外加熱以固化該涂料。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并可以使用其它的備選方案例如涂料的UV固化。料共混在一起時，所得的成品通常具有斑點的外觀而不是顏色均勻的。例如，如果白色粉末涂料與黑色粉末涂料混合或被黑色粉末涂料污染，然后涂覆，則最終涂層將具有黑白斑點的外觀，而不是具有均勻灰色的漆面。粉末涂料的這種特征在粉末涂料制造的經(jīng)濟性方面具有重要的意義，因為每種粉末組合物必須與其它粉末組合物分離。然而，難以從一種粉末涂料組合物顏色迅速并價廉地改變成另一種。將組合物從一批著色粉末變?yōu)橄乱慌笤谒兄圃祀A段將產(chǎn)品完全分離。至于擠出機，這通常要求裝置的完全清洗，然后加入下一種組合物直到它穩(wěn)定。這費時并產(chǎn)生廢品。至于研磨機，必須清潔整個研磨系統(tǒng)。這通常要求大卸大拆和清潔所有研磨設備及相關管道系統(tǒng)，然后重新裝配，這是時間和勞動密集型工作。不能完全清潔設備將導致第二種粉末著色組合物中具有第一種著色組合物的斑點。從一種顏色的產(chǎn)生轉換到另一種的清潔過程在小批量特殊顏色的產(chǎn)生中是特別麻煩的。對于小批量，清潔過程消耗的時間和勞動比擠出和研磨該批料要求的更多是常見的。當顧客要求定制顏色的粉末涂料時，就產(chǎn)生了相關的問題。如果最初產(chǎn)生的顏色不與要求的顏色匹配，則必須將它與另外的顏料或材料再次裝進擠出機。這要求重復整個過程，包括清洗。或者，可以丟棄該批料并生產(chǎn)全新的批料以達到合適的顏色匹配。由于這些原因，產(chǎn)生少量任何特定的粉末涂料顏色是困難、耗時和昂貴的。以最小的轉變產(chǎn)生大量相同的顏色是非常優(yōu)選的。然而，由于粉末涂料的總體優(yōu)勢，粉末涂料日益被接受。結果是由于應用不斷擴大，又導致需要更多種類的顏色。概要在一方面，本發(fā)明允許快速且費用有效地產(chǎn)生幾乎所有種類的粉末涂料組合物。這通過使顏色混合到粉末上來實現(xiàn)。另一個好處是允許不同的方法步驟最有效率和有效地進行。另一個好處是可以使中間體材料的數(shù)目最小化同時使可獲得的成品的范圍最大化。這提供了使與庫存和清潔有關的成本最小化的有效制造方法。在另一方面，本/>開內(nèi)容涉及一種方法，該方法包括提供至少一種具有至少25微米的中值顆粒尺寸的基礎粉末；提供至少一種未引入的白色顏料；提供至少一種未引入的著色顏料；和將該基礎粉末、未引入的白色顏料和未引入的著色顏料混合以形成著色混化物，其中在該基礎粉末表面上的至少大部分未引入的白色顏料和著色顏料與該基礎粉末松散締合并且能夠在進一步混合時再分布到另一種基礎粉末中，和其中基于該著色混合物的總重量，該著色混合物包括至少lwt。/。未引入的白色顏料。在一個優(yōu)選的實施方案中，該混合物產(chǎn)生自由流動的著色粉末。在又一個方面，本/>開內(nèi)容涉及一種方法，該方法包^":提供至少一種具有至少25微米的中值顆粒尺寸的基礎粉末，其中該基礎粉末是熱固性材料；提供至少一種未引入的白色顏料；提供至少一種未引入的著色顏料；和將該基礎粉末、未引入的白色顏料和未引入的著色顏料混合以形成著色混合物，其中基于該著色混合物的總重量，該著色混合物包括至少lwt。/。未引入的白色顏料。在一個優(yōu)選的實施方案中，該混合物產(chǎn)生自由流動的著色粉末。在又一個方面，本公開內(nèi)容涉及一種組合物，該組合物包括具有至少25^:米的中值顆粒尺寸的基礎粉末顆粒；和該基礎粉末顆粒周圍的至少部分的外殼，其中該外殼包括至少4，500個未引入的白色顏料顆粒和許多未引入的著色顏料顆粒。在又一個方面，提供了其上沉積了本發(fā)明的涂層的制品。本發(fā)明的一個或多個實施方案和方面的細節(jié)在下面給出。本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點由說明書和權利要求書將變得顯而易見。詳細描述在一個實施方案中，本發(fā)明提供樂一種包括以下步驟的方法提供至少一種包含至多大約25wty。引入的白色顏料的基礎粉末；提供至少一種未引入的白色顏料；提供至少一種未引入的著色顏料；和將該基礎粉末、白色顏料和著色顏料混合從而將該未引入的顏料和基礎粉末進行分布而形成著色混合物，其中該著色混合物包含至少大約lwt。/。未引入的白色顏料。在一個優(yōu)選的實施方案中，該混合物產(chǎn)生自由流動的著色粉末。用于本發(fā)明的適合的基礎粉末優(yōu)選包括至少一種聚合物粘結劑。它們還可以任選地包括一種或多種引入的顏料、不透明劑或其它添加劑。將這些成分結合和混合然后加到擠出機中。適合的聚合物粘結劑通常包括成膜樹脂和任選的用于該樹脂的固化劑。該粘結劑可以選自提供所需薄膜性能的任何樹脂或樹脂的組合。聚合物粘結劑的適合的實例包括熱固性和/或熱塑性材料，并且可以用環(huán)氧樹脂、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、丙烯酸系樹脂、聚氯乙烯、尼龍、氟聚合物、硅酮、其它樹脂或它們的組合制備。熱固性材料優(yōu)選用作粉末涂料應用中的聚合物粘結劑，并且環(huán)氧樹脂、聚酯和丙烯酸系樹脂是特別優(yōu)選的。如果需要的話，彈性樹脂可以用于某些應用。優(yōu)選的粘結劑的實例包括以下用環(huán)氧化物官能的化合物(例如，三縮水甘油基異氰脲酸酯)固化的羧基官能的聚酯樹脂，用聚合物環(huán)氧樹脂固化的羧基官能的聚酯樹脂，用羥烷基酰胺固化的羧基官能的聚酯樹脂，用封端異氰酸酯或脲二酮固化的羥基官能的聚酯樹脂，用胺(例如，雙氰胺)固化的環(huán)氧樹脂，用酚官能的樹脂固化的環(huán)氧樹脂，用M官能的固化劑固化的環(huán)氧樹脂，用聚合物環(huán)氧樹脂固化的羧基官能的丙烯酸系樹脂，用封端異氰酸酯或脲二酮固化的羥基官能的丙烯酸系樹脂，通過自由基反應固化的不飽和樹脂，和作為單一的粘結劑使用或與有機樹脂結合使用的硅酮樹脂。該任選的固化反應可以熱誘發(fā)，或通過暴露在輻射(例如，UV、UV-Vis(可見光)、可見光、IR、近IR和E-束)下誘發(fā)。最終的基礎粉末可以是透明、半透明或不透明的。對于大多數(shù)產(chǎn)品和顏色，半透明基礎粉末是優(yōu)選的。然而，透明的基礎粉末可用于暗色。為了制造半透明基礎粉末，優(yōu)選將白色顏料(例如，二氧化鈦(Ti02))引入該粉末。如下面所討論，這可以使用擠出加工方便地進行。引入基礎粉末的白色顏料的量通常小于使用常規(guī)擠出方法制造成品著色粉末要求的量。作為對比，使用常規(guī)擠出法制造的典型的粉末漆包含20-35wt。/。分散在該粉末內(nèi)的白色顏料(例如，Ti02)。相反，本發(fā)明的基礎粉末在該基礎粉末內(nèi)通常包含不到25wt。/。，更優(yōu)選不到20wt。/。，最優(yōu)選不到15wt。/。白色顏料(例如，Ti02)。本發(fā)明的基礎粉末可以是透明的沒有任何引入的白色顏料(即，透明基礎粉末)，但是優(yōu)選是半透明的并且在該基礎粉末內(nèi)引入至少3wt。/。，更優(yōu)選至少5wt。/。，最優(yōu)選至少7wt。/。白色顏料(例如，Ti02)。如下面所討論，將另外的白色顏料(例如，Ti02)與基礎粉末，以及一種或多種著色顏料混合。因為當基礎粉末處于其自由流動狀態(tài)時(即，在該粉末轉化成薄膜之前)，這些顏料沒有'，引入"該基礎粉末中，例如經(jīng)由擠出步驟引入，而是位于表面上，所以它們在此稱為"未引入的"。應認識到，一些"未引入的"顏料可以在隨后的成膜步驟過程中變成組合物的密切部分。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，白色顏料的總量(即，在基礎粉末內(nèi)的引入的白色顏料和分布在表面上的未引入部分之和)與僅使用擠出方法制造成品粉末時通常使用的量大致相同。基礎粉末可以任選地被染料或顏料著色，但是這在將基礎粉末用來制造各種最終顏色時的情況下不是優(yōu)選的。著色的基礎粉末包含足夠量的顏料或染料以引起某種色度(以及某種不透明性)，并且可用于其中所要求的著色的相當大部分已經(jīng)包括在基礎粉末中的顏色?；A粉末可以任選地包括其它添加劑。這些其它添加劑可以改進粉末涂料的應用，該涂料的熔融和/或固化，或最終涂層的性能或外觀?？捎糜诨A粉末的任選的添加劑的實例包括固化催化劑，抗氧化劑，顏色穩(wěn)定劑，爽滑和刮擦添加劑，UV吸收劑，受阻胺光穩(wěn)定劑，光引發(fā)劑，導電性添加劑，摩擦起電添加劑，抗腐蝕添加劑，填料，紋理劑，脫氣添加劑，流動控制劑，觸變劑，和邊緣覆蓋添加劑。將聚合物粘結劑與任何任選的添加劑一起干混合，然后通常進料穿過擠出機。然后研磨所得的擠出物以形成粉末。也可以使用其它的方法。例如，一種替代方法使用可溶于液態(tài)二氧化碳的粘結劑。在該方法中，將千成分混入液態(tài)二氧化碳，然后噴涂以形式基礎粉末顆粒。如果需要的話，可以將粉末分級或篩分以獲得所需的顆粒尺寸和/或顆粒尺寸分布。所得的粉末處于可以通過應用方法有效使用的尺寸。實際上，尺寸小于10微米的顆粒非常難以使用常規(guī)的靜電噴霧方法有效地應用。因此，中值顆粒尺寸小于大約25微米的粉末難以靜電噴霧，原因在于那些粉末通常具有較大比例的小顆粒。優(yōu)選地，調(diào)節(jié)研磨(或進行篩分或分級)以達到大約25-150微米，更優(yōu)選30-70微米，最優(yōu)選30-50微米的粉末中值顆粒尺寸。當使用設置在160'C下的ICI錐板式粘度計并使用3，600s"的剪切速率試驗時，所得的粉末優(yōu)選具有至少90Pa.s,更優(yōu)選至少95Pa.s，最優(yōu)選至少100Pa.s的熔體粘度。本發(fā)明還可以用來將由各個供應商，包括Vaispar、AkzoNobel、Rohm&Haas、SherwinWilliams和H.B.Fuller獲得的粉末著色，或調(diào)節(jié)其顏色。基礎粉末任逸地在其內(nèi)包含引入的白色顏料，并且本發(fā)明的組合物包含未引入的白色顏料。用作本發(fā)明中的引入或未引入的白色顏料的適合的白色涂料包括能夠為成品組合物貢獻不透明性(即，遮蓋)的任何白色(或近白色)顏料。適合的引入或未引入白色顏料的實例包括二氧化鈦(鈦酸酐、鈦酸酐(titanicacidanhydride)、氧化鈦、鈦白、二氧化鈦)，HITOX(可商購的不純Ti02材料)，疏化鋅和疏酸鋇的粉末(例如，LITHOPONE)，磷酸鋁納米顆粒(例如，BiPHOR，得自BungeFertilizantesS.A.，巴西圣4呆羅)，氧化鋅或其它白色無機顏料。二氧化鈦一般通過氯化法制備，通過該方法，在大約120(TC下在焦炭存在下使礦物金紅石或精煉礦石與氯氣起反應而形成液體四氯化鈦。蒸餾后，在氣相中將該蒸餾物氧化以產(chǎn)生粗的顏料二氧化鈦。處理后，可以添加有機和無機組分以獲得某些性能。白色顏料的中值顆粒尺寸適當?shù)貫榇蠹s0.01-4.0微米，優(yōu)選大約0.04-1.0微米。二氧化鈦顏料通常具有0.1-0.5微米，更優(yōu)選0.15-0,3微米的中值顆粒尺寸。除了在基礎粉末內(nèi)的任何引入的白色顏料之外，還將足夠量的未引入的白色顏料與該基礎粉末混合，從而使該未引入的顏料進行分布(例如，分布到基礎粉末的表面上)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)未引入的白色顏料在組合物中的存在可以極大地減弱(或功能上消除)由該組合物形成的最終薄膜的斑點外觀。優(yōu)選地，基于粉末混合物的總干重，將至少lwt。/。，更優(yōu)選至少2wt。/。，最優(yōu)選至少3wt。/。，最佳至少4wt。/。的未引入的白色顏料與該基礎粉末混合。雖然可以將大量的未引入白色顏料與_^5出粉末混合，但是應當理解的是，太多可能不利地影響性能例如流動或聚結。因此，基于粉末混合物的總干重，該混合物優(yōu)選包含小于大約10wt%的未引入的白色顏料，更優(yōu)選小于8wt%。各種有機或無機著色顏料可以用于本發(fā)明。在干燥形式中，大多數(shù)顏料是高度附聚的，由通過物理力結合在一起的初級顆粒的簇構成。適合的著色顏料包括炭黑、紅色氧化鐵、黃色氧化鐵、富錳棕土、酞菁藍、酞菁綠、萘酚紅、甲苯胺紅、各種有機黃、呼唑紫和喹吖啶酮。如果需要的話，可以使用經(jīng)加工的著色顏料，例如已涂有聚合物材料的顏料。適合的此類顏料包括得自SunChemical的SURPASS產(chǎn)品。顏料中值顆粒尺寸適當?shù)貫榇蠹s0.01-4.0微米，優(yōu)選大約0.04-1.0微米。有機顏料通常具有小于0,3微米的中值顆粒尺寸。氧化鐵顏料通常具有0.2-0.6微米的中值顆粒尺寸。炭黑具有大約0.07微米的中值顆粒尺寸，而酞菁藍通常具有大約0.05微米的中值顆粒尺寸?；旌系交A粉末上的未引入著色顏料的量將取決于最終產(chǎn)品的所需顏色。用于若千示例性顏色的未引入著色顏料的量在下面實例中進行了舉例說明?？偟膩碚f，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)與當使用常規(guī)擠出法(即，當所有顏料都包含在粉末內(nèi))時需要的相比，使用本發(fā)明的方法產(chǎn)生特定的顏色需要更少的著色顏料。任選地，其它添加劑可以用于本發(fā)明。如上所討論，這些任選的添加劑可以在擠出之前添加和是基礎粉末的一部分，或可以擠出后添加。適合在擠出后添加的添加劑包括如果在擠出之前添加將不能順利操作的材料；將引起擠出設備額外磨損的材料，或其它添加劑。此外，任選的添加劑包括在擠出過程中添加是可行的，但發(fā)現(xiàn)稍后添加是理想的材料。添加劑可以單獨地添加或與其它的添加劑結合地添加以對粉末成品或粉末組合物提供所需效果。這些其它添加劑可以改進粉末的應用，熔融和/或固化，或最終的性能或外觀?？捎玫娜芜x添加劑的實例包括固化催化劑，抗氧化劑，顏色穩(wěn)定劑，爽滑和刮擦添加劑，UV吸收劑，受阻胺光穩(wěn)定劑，光引發(fā)劑，導電性添加劑，摩擦起電添加劑，抗腐蝕添加劑，填料，紋理劑，脫氣添加劑，流動控制劑，觸變劑，和邊緣覆蓋添加劑。其它優(yōu)選的添加劑包括性能添加劑如橡膠化劑、降阻劑和微膠嚢。此外，添加劑可以是磨料、催化劑、熱敏劑，或幫助產(chǎn)生多孔的最終涂層的添加劑。此外，可以添加改進基礎粉末潤濕性的添加劑?；旌峡梢酝ㄟ^任何可獲得的機械混合器或通過人工混合進行?？赡艿幕旌掀鞯囊恍嵗?舌Henschel混合器(例如，可從HenschelMixingTechnology,GreenBay,WI獲得)、Mixaco混合器(例如，可從TriadSales,Greer,SC或Dr'HerfeldGmbH，Neuenrade,Germany獲得)、Marion混合器(侈'H口,可從MarionMixers,Inc.,35753rdAvenue,Marion,IA獲^f尋)、可倒轉混合器、Littleford混合器(得自LittlefordDay,Inc)、水平軸混合器和球磨機。優(yōu)選的混合器將包括最容易清潔的那些。優(yōu)選在低于基礎粉末的玻璃化轉變溫度的溫度下進行混合步驟。更優(yōu)選，在小于40。C的溫度下，更優(yōu)選在小于30。C下，并且在相對溫和的條件下進行混合步驟。通常，在適合的混合器中將各組分一起攪拌l-60分鐘，更優(yōu)選15-30分鐘，以提供必要的混合。理想地，與使用的特定混合設備無關，應該對混合時間和rpm進行選擇，使得顆粒尺寸僅存在最小的變化?；旌喜襟E的目的是均勻地分布基礎粉末顆粒與白色顏料和著色顏料，而不是引起顯著的顆粒尺寸改變。所需的最終產(chǎn)物優(yōu)選是自由流動粉末。如果需要的話，可以將未引入的白色顏料和未引入的著色顏料熔融到基礎粉末中或者它可以與基礎粉末弱締合。優(yōu)選未引入的顏料沒有熔融到基礎粉末中。這使得能夠如下實現(xiàn)彩色校正例如，添加額外的基礎粉末并將該未引入的顏料"再分布"到混合物中存在的所有基礎粉末中。此外，通過不將未引入的顏料熔融到基礎粉末中，可以容易地將未用的著色混合物共混而形成新的顏色，而不存在熔融著色顆粒的共混物可能出現(xiàn)的斑點外觀。在本發(fā)明優(yōu)選的實施方案中，至少大部分未引入的白色和著色顏料與該基礎粉末松散締合并且能夠在進一步混合時再分布到另一種基礎粉末中。在本發(fā)明更優(yōu)選的實施方案中，至少75%(最優(yōu)選至少卯％)的未引入的白色和著色顏料與該基礎粉末松散締合并且能夠在進一步混合時再分布到另一種基礎粉末中。本發(fā)明的一個說明性的方法是選擇一種或多種基礎粉末，一種或多種未引入的白色顏料和一種或多種未引入的著色顏料?？梢酝ㄟ^傾倒，或任何人工、機械或自動的手段將未引入的顏料添加到基礎粉末中?？梢蕴砑悠渌芜x的添加劑。這可以通過任何人工、機械或自動的手段傾倒或添加。這些任選的添加劑可以在添加顏料之前或之后與基礎粉末結合，或可以在添加顏料之前與顏料預混合。將基礎粉末加上任何添加物混合或使其變成均勻分布的。在某些實施方案中，混合可以與任何添加同時進行，這可以雖然不希望受到任何理論束縛，當前可獲得的證據(jù)表明一旦將未引入的顏料添加到^出粉末中，該顏料就在該基礎粉末顆粒的表面上形成涂層(在一個實施方案中，優(yōu)選是弱締合的層)。當前可獲得的證據(jù)表明通常與每個芯基礎顆粒締合的未引入的顏料顆粒的數(shù)目變化取決于基礎顆粒的尺寸，顏料/染料顆粒的尺寸和所使用的顏料/染料的量。這可以從下表中看出，其使用直徑為32微米的基礎粉末顆粒尺寸計算。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>*如前面所提到的，可以將另外的Ti02引入基礎粉末中。這種計算僅考慮未引入的Ti02，而不考慮任何可能在^出粉末之內(nèi)的Ti02。在一個實施方案中，本發(fā)明提供一種包含許多粉末顆粒的粉末涂料組合物，其中該粉末顆粒具有未引入的白色和著色顏料顆粒的至少部分的外殼。優(yōu)選的此種組合物包含中值顆粒尺寸為25-150微米，更優(yōu)選30-70微米，最優(yōu)選30-50微米的基礎粉末顆粒。優(yōu)選的此種組合物包含與其締合或在其表面上的至少4，500個未引入的TiO2顆粒，更優(yōu)選至少9，000個未引入的Ti。2顆粒。在一個實施方案中，通過將至少一種基礎粉末、至少一種未引入的白色顏料和至少一種未引入的著色顏料混合，從而對該未引入的顏料和基礎粉末進行分布來制備著色混合物。然后可以評定該著色混合物的樣品(例如，涂覆到基材上并與目標顏色或目標色值相比)以確保獲得所需的顏色。如果顏色不在規(guī)格內(nèi)，則可以將額外量的基礎粉末、未引入的白色顏料和/或未引入的著色顏料添加到初始的著色混合物中并混合。第二個混合步驟色;昆合物。在另一個實施方案中，可以使用本發(fā)明的方法給傳統(tǒng)制備的粉末漆染色(例如，使用擠出法形成的粉末漆)調(diào)色。即，如下將該粉末漆染成不同的顏色(或不同的色調(diào))將該粉末漆與至少一種未引入的白色顏料和至少一種未引入的著色顏料混合，從而對該未引入的顏料和粉末漆進行分布和改變該粉末漆的顏色?？梢允褂萌魏纬Ｒ?guī)方法，包括噴霧、靜電噴霧、流化床等將本發(fā)明的成品粉末涂覆到基材上。粉末涂覆之后，將基材加熱到足以引起粉末顆粒熔融和流動的溫度?？梢允褂酶鞣N加熱源，包括對流加熱、紅外線加熱、近紅外加熱、感迎加熱或它們的組合。任選地，可以將該粉末涂覆到預加熱的基材上。然后任選地固化該涂層，并且此種固化可以經(jīng)由連續(xù)加熱、后續(xù)加熱或基材中的余熱進行。在本發(fā)明的另一個實施方案中，如果選擇輻射可固化粉末涂料基料，則該粉末可以通過較短或低溫加熱循環(huán)熔融，然后可以暴露于輻射下以引發(fā)固化過程。這一實施方案的一個實例是可uv固化的粉末。輻射固化的其它實例包括使用UV-Vis、可見光、近IR、IR和E-束。優(yōu)選地，涂敷的基材是均勻著色的并具有合乎需要的物理機械性能。所謂的"均勻著色"是指在大約0.3米的距離下憑肉眼看起來該涂敷的基材無斑點(或僅最低程度地起斑)。更優(yōu)選，當在2X放大倍數(shù)下以該距離檢查時，該涂敷的基材是均勻著色的。最終薄膜涂層的厚度取決于基材的所需應用和所選的添加劑。通常，最終薄膜涂層將具有25-200微米的厚度。本發(fā)明的另一個特征是在最終薄膜涂層中產(chǎn)生相同的顏色可以需要更少的著色顏料。這一點可以根據(jù)所使用的顏料改變，但是與如果將著色顏料充分與成膜樹脂混合(例如在擠出機中混合)相比，通常需要少大約25%的著色顏料。此外，在本發(fā)明中，一些白色顏料和一些著色顏料在該顆粒的表面，而不是該遍及粉末顆粒。這允許添加更少顏料而在最終薄膜涂層的表面處有相同量的顏料。示例性地，當切一個非常薄的穿透最終薄膜涂層的切口并在顯樣史鏡下檢查該暴露的切口時，顏料看起來分布在聚結基礎粉末的界面處。令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，對于具有未引入的著色顏料的本發(fā)明粉末，還應該存在至少一部分未引入的白色顏料。雖然不希望受到理論的束縛，當考慮該涂敷的粉末的三維幾何形態(tài)和這些顆粒的薄膜的二維外觀時，申請人相信可以說明這一發(fā)現(xiàn)。特別地，假如未引入的白色顏料和著色顏料相當均勻地分布在基礎粉末的表面上，則該顏料將不是看起來均勻分布的。對這一說明來說，基礎粉末可以大致近似為球體。因而，顏料在粉末的表面上形成外殼或部分的外殼。當觀察者觀察這些粉末的薄膜時，該球體將已聚結并且投影看起來是六邊形。位于該六邊形中心頂部上的顏料將看起來沒有在該六邊形"邊緣"上的顏料密集(因為它僅有一層厚)。這是因為該六邊形的"邊緣"實際上是沿著該三維顆粒的側面的視圖并且眼睛看到了更厚的顏料橫截面。申請人已經(jīng)驚奇地發(fā)現(xiàn)當不將未引入的白色顏料與基礎粉末混合時，該未引入的著色顏料具有"斑點"外觀。當將足夠量的未引入的白色顏料與基礎粉末和著色顏料混合時，最終的薄膜外觀是更均勻的。這種均勻性不能簡單地通過在基礎粉末中引入白色顏料來獲得。這樣做將或許使得整個薄膜更加不透明，但是顏色的外觀將仍然是有斑點的，因為顏料仍將看起來在鄰接粉末的界面處密集。提供下面實施例以幫助理解本發(fā)明并不構成限制本發(fā)明的范圍。除非另有說明，所有的份數(shù)和百分率按重量計算。實施例下面實施例中引用的數(shù)種材料通過工業(yè)中常用的試l^進行評價。這些試驗結果從制造商的文獻獲得。酸值測量的是每克樹脂反應的氫氧化鉀的毫克數(shù)。下面是以下實施例中列出的各種成分的原材料供應商。Crylcoat630和Crylcoat440是CytecSurfaceSpecialties的產(chǎn)品。PF-67是Estron的產(chǎn)品。R國960和R-卯0是DuPont的產(chǎn)品。Raven450是ColumbianCarbon的產(chǎn)品。YZ1688和R2899是Elementis的產(chǎn)品。Crematt8600是Bayer的產(chǎn)品。在實施例中使用以下"均勻性等級評定"。1非常有斑點的；在0.6m的距離下可容易看見斑點。2非常有斑點的；在0.6m的距離下可見斑點。3非常有斑點的；在0.3111的距離下可容易看見斑點。4中等有斑點的；在0.31的距離下可見斑點。5略孩t有斑點的；在0,3m的距離下可見斑點。6非常略孩i有斑點的；在0.3m的距離下斑點可見。7非常略微有斑點的；在0.3111的距離下僅在仔細檢驗時可見斑點。8均勻著色的；肉眼看不見斑點，通過2X放大斑點可容易看見。9均勻著色的；肉目艮看不見斑點，通過2X放大斑點略微可見。10均勻著色的；肉眼或用2X方文大看不見斑點。在上述等級評定下，認為6或以上的均勻性等級對于許多粉末涂料應用來說應該是商業(yè)上可接受的，并且8或以上的等級應該是為幾乎所有顧客和最終用途可接受的。實施例l白色聚酯粉末涂料基料的制備表l<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>將上述成分干共混，然后擠出。將擠出物冷卻，與0.2。/。的DegussaAluminumOxideC千燥流動劑結合，然后在風力分選研磨機上研磨到由MalvernMastersizer2000激光粒度分析器測定的中值顆粒尺寸為33.0微米。所得的白色聚酯粉末涂料基料用于如下所述的后續(xù)共混研究。實施例2灰色聚酯粉末涂料的制備表2<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>將表2所示的成分在實驗室Reos混合器中進行混合，該混合器由驅動攪拌機槳葉的立軸構成，該攪拌機槳葉懸在混合室中并以1725rpm速度的旋轉。用于混合兩種樣品的混合時間是8分鐘。所得的產(chǎn)物都是自由流動粉末，它們視覺上看起來不包含大量附聚物或超大顆粒。在沒有篩分下成功地將兩種樣品靜電噴霧，然后在1卯。C下烘焙20分鐘。樣品2A的固化薄膜用肉眼看顯示不均勻或斑點的外觀，而樣品2B的薄膜均勻得多，用肉眼觀察僅能察覺非微量的起斑。使用上面的均勻性等級評定，樣品2A評為1，樣品2B評為7。此外，樣品2A的薄膜產(chǎn)生顯著的邊緣拉幅效果(edgeframingeffect),涂層板材的邊緣顯著地比板材的中央暗。樣品2B不產(chǎn)生顯著的邊緣拉幅效果。實施例3黃褐色聚酯粉末涂料的制備表3A<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>在配備有冷卻夾套的Littleford混合器ModdFM-50D中將列于表3A中的成分結合。同時使用犁攪拌器和切碎機葉片在27。C的產(chǎn)物溫度下混合該內(nèi)容物，保持20分鐘的混合時間。從該混合器排出產(chǎn)物并通過94T-篩網(wǎng)篩分。最終產(chǎn)物的顆粒尺寸分析顯示它具有33.0微米的中值顆粒尺寸。這一樣品的顆粒尺寸分布數(shù)據(jù)與實施例l的起始材料白色基料的進一步對比表明雖然這兩種樣品的中值顆粒尺寸等同到最接近0.1微米內(nèi)，但是實施例3的樣品顯示痕量的雙峰分布，其中較小峰的中心在大約0.8微米處并且在大約0.2微米-2.2微米之間分布?？傮w分布顯示大約3.5%在0.2微米-2.2微米之間。另一方面，起始材料(實施例l的白色基料)沒有顯示雙峰分布的跡象，并且具有不到1.0%小于2.2微米。兩種樣品的上限尺寸是非常類似的，顯示痕量在105微米，但是沒有大于120微米的。在將實施例3的樣品噴霧并在190。C下固化20分鐘之后，所得的固化薄膜產(chǎn)生85(60度角)和66(20度角)的光澤讀數(shù)。固化薄膜的光滑度評定為與此前已經(jīng)由常規(guī)擠出方法制造的粉末制備的顏色標準類似。固化薄膜的顏色均勻性憑肉眼評為是完全均勻的，并且當借助于2X;^文大鏡評價時，僅可見痕量斑點。使用上面的均勻性等級評定，樣品3A評為9。為了參考和對比目的，表3A中使用的著色顏料組合物在下表3B中示出(基于兩種顏料和基于總配制劑，以wty。給出)，以及商業(yè)上使用將所有成分(包括著色顏料)一起擠出，接著研磨成成品粉末的常規(guī)方法產(chǎn)生相同顏色所使用的著色顏料組合物。表3B<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>在LittlefordFM-50D中使用犁和切碎機葉片將列于表4A中的成分混合20分鐘，夾套溫度為21-22。C，產(chǎn)物溫度為21-23。C。排出產(chǎn)物并通過94T-篩網(wǎng)篩分。發(fā)現(xiàn)中值顆粒尺寸是31.4微米，并且雙峰分布明顯，其中發(fā)現(xiàn)4.5%在0.2微米和2.2微米之間。上限尺寸為105微米。將樣品靜電噴霧并在190。C下烘焙20分鐘。固化薄膜的光澤讀數(shù)是86/63(60度/20度角)。固化薄膜與通過常規(guī)擠出和研磨技術產(chǎn)生的相同顏色的視覺比較表明這兩種樣品在光滑度方面是相當?shù)摹ｎ伾鶆蛐詰{肉眼評為完全均勻的，并且在2Xi文大倍數(shù)下僅可見微量斑點。根據(jù)上面的均勻性等級評定，該固化薄膜評為9。表4B示出了用來制備這一實施例的顏料組合物(基于顏料和基于總配制劑表示為wt。/。)對用于通過常規(guī)擠出方法產(chǎn)生相同顏色的工業(yè)配制劑。表4B<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>通過犁和切碎機混合，在LittlefordFM-50D中將列于表5A中的成分混合20分鐘。維持21。C的夾套溫度，并且在混合循環(huán)期間產(chǎn)物溫度為23。C。排出產(chǎn)物并通過105-T篩網(wǎng)篩分。發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物的中值顆粒尺寸為33.4微米，雙峰分布明顯，并且發(fā)現(xiàn)2.4%在0.3和2.2微米之間。將樣品噴霧并在1卯。C下固化20分鐘。固化的薄膜產(chǎn)生89(60度角)和63(20度角)的光澤讀數(shù)。肉目艮觀察，顏色視覺上看起來是均勻的。在2X放大倍數(shù)下，微量斑點和在板材邊緣可見非常輕微的變暗程度。使用此前描述的評定法評定均勻性等級是7。表5B示出了用來制備這一實施例的顏料組合物(基于顏料和基于總配制劑表示為wt。/。)對用于通過常身見擠出方法產(chǎn)生相同顏色的工業(yè)配制劑。<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>實施例6半光澤白色雜化粉末涂料基料表6<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>將表6的成分干共混，然后擠出。將擠出物冷卻，與0.2。/o的DegussaAluminumOxideC干燥流動劑結合，然后在風力分選研磨機上研磨到中值顆粒尺寸為33.9微米。該樣品顯示不到0.2%小于2.2微米，和上限尺寸為120微米。所得半光澤白色雜化粉末涂料基料用于如下所述的進一步共混研究。實施例7未引入顏料的再分布表7A<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>將列于表7A中的成分加到LittlefordFM-50D中。使用21。C的夾套溫度設定值和25-26。C的產(chǎn)物溫度，采用犁和切碎機將該內(nèi)容物混合20分鐘。取出樣品(確定為樣品7-l)并噴霧，產(chǎn)生均勻的灰色外觀。然后將額外的4540份白色基料添加到該混合器中，并僅使用犁而不運行切碎機將該內(nèi)容物混合五秒鐘。取出樣品(樣品7-2)并噴霧，產(chǎn)生顯著斑點的外觀。用犁繼續(xù)混合另外五分鐘，然后取出另一種樣品并噴霧，仍然產(chǎn)生顯著斑點的外觀。使用表7B所示的混合時間(僅用犁，不用切碎機)重復這一過程。最后，將犁和切碎機同時運行20分鐘的另外的混合循環(huán)(樣品7-7)。表7B所示的外觀等級是三個獨立觀察者給出的等級的數(shù)字平均值(四舍五入到最接近的整數(shù))。表7B<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>實施例8(對比)在不存在未引入顏料的情況下黑色和白色成品粉末的共混以下對比實施例使用實施例7的一般混合技術，但是通過擠出到它們相應的基礎粉末中將所有顏料引入。將11350.0重量份實施例1描述的白色聚酯粉末涂料基料加入到LittlefordFM-50D中，并添加2270.0份工業(yè)的黑色成品粉末涂料(Valspar產(chǎn)品碼116B)。以表7B中所示的相同時間和混合條件混合該內(nèi)容物。在所選的間隔取出樣品，噴霧，在190。C下烘焙15分鐘，并評定為表8中的視覺均勻性。<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>與對于實施例7觀察到的均勻性隨混合時間改進相反，由實施例8(對比〕的才羊品制備的固化薄膜隨混合時間的增加沒有顯示在顏色均勻性方面可辨別的改進。實施例8的所有樣品產(chǎn)生非常不均勻且高度斑點的薄膜。當由三個不同觀察者評定時，樣品8-l和8-7外表上被評為彼此等同。實施例9(對比)黑色和白色粉末與未引入的白色顏料的共混將實施例8制備的最終產(chǎn)物(大約13000重量份)重新裝入LittlefordFM-50D中，并添加1050.0份R-900二氧化鈥。使用21。C的夾套溫度，同時用犁和切碎機將內(nèi)容物混合20分鐘。然后排放產(chǎn)物，并將樣品噴霧和在190。C下固化20分鐘。所得的固化薄膜外觀上是高度斑點的，與由實施例8制備的薄膜相似，并且根據(jù)此前描述的均勾性等級評定將均勻性評為1。實施例IO透明的半光澤雜化粉末涂料基料的制備表IO<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>將表10所示的成分干共混，然后擠出。將擠出物冷卻，與0.2%的DegussaAluminumOxideC干燥流動劑結合，然后在風力分選研磨機上研磨到中值顆粒尺寸為34.1微米。所得的半光澤透明雜化基料用于如下所述的進一步共混研究。實施例ll半光澤的暗灰色雜化粉末涂料的制備表11A<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>使用18°C的夾套溫度設定值，同時用犁和切碎機在LittlefordFM-50D型中將列于表11A中的成分混合30分鐘。在這一混合循環(huán)期間，產(chǎn)物溫度由27。C的初始溫度下降到23。C的最終溫度。取出樣品并噴霧(樣品ll-l)。然后繼續(xù)混合另外30分鐘，這一時間將夾套溫度設定值增加到4rc。在這一第二混合循環(huán)期間產(chǎn)物溫度初始為25°C，并且逐漸增加到40°C的最終溫度。取出樣品并噴霧(樣品ll-2)。樣品ll-l和ll-2的兩種噴出物的對比表明這二者的顏色、均勻性和大致外觀等同。因為這些樣品的顏色與所需的顏色標準不足夠密切地匹配，所以要求增加添加額外的顏料和基料，在每次添加之后使用20-30分鐘的混合循環(huán)，在21。C的夾套溫度設定值下進行混合，直到獲得令人滿意的顏色匹配。在所有添加之后混合物的最終組成在表l1B中示出。由最終產(chǎn)物獲得的固化薄膜得到為62的60度光澤讀數(shù)和10的外觀等級。最終產(chǎn)物的中值顆粒尺寸為35.3微米。<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>表11C示出了用來制備這一實施例的最終顏料組合物(基于顏料和基于總配制劑表示為Wt。/o)對用來通過常規(guī)擠出方法制備相同顏色的工業(yè)配制劑。表11C<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>實施例12半光澤米黃色雜化粉末涂料的制備表12A<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>使用49。C的夾套設定值，同時用犁和切碎機在LittlefordFM-50D型混合器中將列于表12A中的成分結合30分鐘。在這些混合條件下，采用26。C的初始產(chǎn)物溫度，在30分鐘混合循環(huán)結束時，產(chǎn)物溫度已經(jīng)達到46。C的峰值。將所得產(chǎn)物的樣品噴霧并在1卯。C下烘焙20分鐘。固化薄膜具有為63的60度光澤，并且均勻性評為9。發(fā)現(xiàn)中值顆粒尺寸為34.6微米，其中發(fā)現(xiàn)2.2%小于2.2微米，上限尺寸為120微米。表12B示出了用來制備這一實施例的顏料組合物(基于顏料和基于總配制劑表示為wt。/。)對用來通過常規(guī)擠出方法制備相同顏色的工業(yè)配制劑。表12B<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>實施例13在一次性容器中通過球磨制備灰色粉末涂料向直徑125mm高100mm的塑料容器填充大約25n/。滿的17mm直徑的固態(tài)玻璃球體。添加150重量份實施例6描述的白色半光澤雜化粉末涂料基料,接著添加ll,5重量份R-卯0二氧化鈦和0.66重量份Ravei1450炭黑。將該容器蓋上蓋子，然后滾動13.5小時。取出所得粉末的樣品，噴霧并在1卯。C下烘焙20分鐘。固化薄膜產(chǎn)生的均勻性等級為7。本發(fā)明的優(yōu)選實施方案經(jīng)此描述后，本領域的技術人員將容易地領會本文所述的教導可以應用于在所附權利要求書范圍內(nèi)的其它實施方案。所有專利、專利文件和出版物的全部公開內(nèi)容在此引入作為參考，就像單獨引入一樣。權利要求1.一種方法，包括提供至少一種具有至少25微米的中值顆粒尺寸的基礎粉末；提供至少一種未引入的白色顏料；提供至少一種未引入的著色顏料；和將該基礎粉末、未引入的白色顏料和未引入的著色顏料混合以形成著色混合物，其中在該基礎粉末表面上的至少大部分未引入的白色涂料和著色顏料與該基礎粉末松散締合并且能夠在進一步混合時再分布到另一種基礎粉末中，和其中基于該著色混合物的總重量，該著色混合物包含至少1wt％未引入的白色顏料。2.權利要求1的方法，其中基于該基礎粉末的總重量，該基礎粉末包含至多25wt。/。引入的白色顏料。3.權利要求1的方法，其中在小于大約40。C的溫度下進行該混合步驟。4.權利要求1的方法，其中該混合步驟基本上在60分鐘內(nèi)完成。5.權利要求1的方法，其中該混合步驟不顯著地改變該基礎粉末的顆粒尺寸。6.權利要求1的方法，其中該基礎粉末具有30-70微米的中值顆粒尺寸和至少卯Pa.s的在160。C下的熔體粘度。7.權利要求1的方法，其中該基礎粉末是沒有著色的。8.權利要求1的方法，其中該基礎粉末是著色的。9.權利要求1的方法，其中該方法還包括以下步驟測量權利要求1的初始著色混合物的樣品的顏色；將額外量的基礎粉末、未引入的白色顏料和/或未引入的著色顏料添加到該初始著色混合物中；和將該初始著色混合物和額外量的基礎粉末、未引入的白色顏料和/或未引入的著色顏料混合以將該未引入的顏料再分布到整個基礎粉末中以形成經(jīng)調(diào)節(jié)的具有不同顏色的著色混合物。10.權利要求1的方法，其中該著色混合物是自由流動的粉末。11.一種方法，包括提供至少一種具有至少25微米的中值顆粒尺寸的基礎粉末，其中該基礎粉末是熱固性材料；提供至少一種未引入的白色顏料；提供至少一種未引入的著色顏料；和將該基礎粉末、未引入的白色顏料和未引入的著色顏料混合以形成著色混合物，其中基于該著色混合物的總重量，該著色混合物包含至少lwt。/。未引入的白色顏料。12.權利要求11的方法，其中基于該基礎粉末的總重量，該基礎粉末包含至多25wt%引入的白色顏料。13.權利要求11的方法，其中基于該著色混合物的總重量，該著色混合物包含至少2wt。/。未引入的白色顏料。14.權利要求11的方法，其中基于該著色混合物的總重量，該著色混合物包含至少3wt°/。未引入的白色顏料。15.權利要求11的方法，其中基于該基礎粉末的總重量，該基礎粉末包含3-15wt。/o引入的白色顏料，并且基于該著色混合物的總重量，該著色混合物包含2-10wt。/。未引入的白色顏料。16.權利要求11的方法，其中基于該基礎粉末的總重量，該基礎粉末包含7-15wt。/。引入的TK)2，并且基于該著色混合物的總重量，該著色混合物包含4-8wt。/。未引入的Ti02。17.權利要求16的方法，其中該白色顏料選自下組二氧化鈦、HALOX、硫化鋅和硫酸鋇的粉末、磷酸鋁納米顆粒和氧化鋅。18.權利要求11的方法，其中該著色混合物是自由的流動粉末。19.一種組合物，包含具有至少25微米的中值顆粒尺寸的基礎粉末顆粒；和該基礎粉末顆粒周圍的至少部分的外殼，其中該外殼包含至少4，500個未引入的白色顏料顆粒和許多未引入的著色顏料顆粒。20.權利要求19的組合物，其中基于該^i^出粉末的總重量，該基礎粉末包含至多25wt7o引入的白色顏料。21.權利要求19的組合物，其中至少大部分未引入的顆粒與該基礎粉末顆粒松散締合并且能夠在進一步混合時再分布到另一種基礎粉末中。22.—種制品，包括其上具有沉積的涂層的基材，其中該涂層是聚結的粉末涂料，該粉末涂料在聚結之前包含中值顆粒尺寸至少25的基礎粉末顆粒；和該基礎粉末顆粒周圍的至少部分外殼，該外殼包括至少4，500個未引入的白色顏料顆粒和許多未引入的著色顏料顆粒。23.權利要求22的組合物，其中基于該基礎粉末的總重量，該&出粉末顆粒包含至多25wt%引入的白色顏料。全文摘要本發(fā)明提供了用于著色粉末的方法，該方法包括將基礎粉末和未引入的顏料混合。本發(fā)明還提供了著色的粉末組合物，該粉末組合物具有基礎粉末顆粒和該基礎粉末顆粒周圍的至少部分的未引入顏料外殼。還提供了具有該著色粉末組合物涂層的制品。文檔編號C09D5/00GK101291997SQ200680038649公開日2008年10月22日申請日期2006年10月18日優(yōu)先權日2005年10月21日發(fā)明者J·L·布爾多,L·B·布蘭登布格爾,S·D·約翰遜,W·G·奧德爾申請人:威士伯資源公司