CN100439456C - 粉末涂料前体及其在粉末涂料组合物中的用途 - Google Patents

Abstract

将一种片状颜料用作粉末涂料组合物用颜料，所述片状颜料具有水解的硅烷偶联剂处理的表面。通过将颜料与粉末状成膜聚合物混合生产可通过静电涂布施涂的成膜组合物。在将均化剂添加到硅烷处理的产品中的情况下，提高了效果颜料的喷涂性能。本发明的产品可用于各种机动车和工业用涂料应用。

Description

粉末涂料前体及其在粉末涂料组合物中的用途

本专利申请要求了2003年7月18日提交的未决US60/488366的优先权。

发明背景

在各种基底上施涂彩色涂层的静电涂布方法是众所周知的。在所述方法中使用一种组合物，所述组合物是成膜聚合物和具有所需颜色的颜料的可带电粉末混合物。遗憾的是，在过去，用粉末喷涂器施涂的这种粉末涂料组合物的制备带来了与片状颜料有关的问题。

珠光颜料或珍珠状颜料模拟了天然珍珠的效果并且由在光谱的可见区域内透明的片晶构成。片晶非常光滑并且使部分照射片晶的光反射且部分通过片晶透射。随后使部分透射的光通过其它片晶的层反射。结果从许多层发生多次反射，而这由于眼睛不能集中在一个特定的层上导致光泽加深。

由于入射角等于反射角，所发生的反射是镜面的。在非镜面角度下反射光的量小并且随镜面角度的消逝反射光的量快速减少。结果是珠光颜料对视角极其敏感。为了反射最大量的光，片晶必须极其光滑。任何表面粗糙性导致光以非镜面的方式被散射并且减少了光泽效果。

片晶必须彼此平行排列并且平行于基底以得到最大反射率。如果不这样排列，光将随机地反射并且再次使光泽减少。反射光的量取决于折射指数，随着折射指数增加，反射光的量增加。

金属材料的片状颜料依赖于其获得最好的外观效果的层状结构。所述薄片包括例如金属片例如铝、青铜和不锈钢片以及天然或合成的珠光颜料，例如天然珍珠粉或涂布有金属氧化物的基底例如涂布有二氧化钛的云母、涂布有氧化铁的云母、涂布有二氧化钛的玻璃、涂布有氧化铁的玻璃和涂布有铁的铝薄片。所述金属颜料或珠光颜料的层状结构在制造粉末涂料组合物中使用的挤压或研磨过程中遭到破坏，结果获得的涂层外观显示出降低的光泽效果。

工业上已尝试通过将颜料和聚合物粉末干混即将聚合物载体与颜料机械混合来避免上述问题。遗憾的是，颜料和粉末颗粒通常产生不同的电荷量，这在将粉末涂料组合物静电喷涂到基底上时产生施涂问题和颜色变化。另外，颜料趋于从聚合物粉末中分离出来，其原因在于未粘附到基底上且随后被回收的粉末喷涂组合物的体积。结果，回收的过量喷涂的材料难以再利用。

为了克服由于干混法导致的问题，如美国专利5,187,220中所述，研发了一种干混法，其中将粉末基底和颜料混合，然后将其加热至足以使粉末颗粒的表面软化的温度以便将颜料粘合到所述颗粒的表面上。尽管该方法很好地适用于电晕静电装料(corona electrostatic charging)并且减轻了再利用过量喷涂的粉末的问题，但它是一种较贵的方法。

技术上的一项显著的改进描述于美国专利5,824,144中，在此将其内容引入以作参考。向所述含金属的片晶颜料提供有聚合物或其它粘性液体材料的粘性表面层。但将处理过的颜料与粉末涂料组合物混合时，粉末粘附到颜料的表面上，从而使颜色分离最小化。颜料还可用粉末包胶，从而提供单表面。还可实现那些不粘附到粉末材料的颜料颗粒的更好装料。

与在粉末涂料组合物中使用含金属的片晶颜料有关的重要问题在于，限制了可加入的颜料的浓度。尽管在单次施涂的环境中或在实验室中可使用的颜料量最高达约10％或更高，但是当如工业所需要的，进行较大规模的操作时，浓度限制在约3％。在高于约3％的水平下，产生许多问题。这些问题包括喷枪堵塞和喷嘴堆积、有斑点的板外观和彩色分离。

已发现，在粉末涂料的范围方面一种处理方法提供了优良性能，所述处理方法在以前已研发出来用于外部使用珠光颜料以提供改进的耐湿性和整体耐候性并且用于液体涂料体系例如由溶剂或水携带的机动车涂料体系(例如着色底漆和透明面漆)。令人惊奇的是，当将其加入到粉末涂料中时，外部使用颜料处理改进了颜料的施涂性能。所述改进包括颜料在静电喷枪的端口处较少的堆积、改进的经进料管线的输送、改进的颜料输送效率和更均匀的涂层外观。授权给同一专利权人的美国专利6,524,661教导了一种改进的珠光颜料粉末涂料组合物，所述组合物包含颗粒树脂载体和颗粒颜料的混合物，其中颜料是层状含金属颜料，其具有水合氧化铝或水合氧化铈和氧化铝的第一涂层和水解硅烷偶联剂或与第一涂层混合的涂层。所述产品的扫描电子成像显微镜(SEM)的图像示于图4。SEM图像表示在放大率为5,500x和33,000x下采用硅烷表面处理的氧化钛涂布的云母片晶。包含外部处理的颜料的粉末涂料混合物具有在喷枪喷嘴处使颜料分离最小化的优点，但一旦粉末固化会影响涂布部分的膜的质量。我们相信，在硅烷涂层的外表面上不存在氢氧化铝。还参见美国专利6,176,918。因此，由于硅烷涂布的珠光颜料与树脂之间的表面能的差，固化的粉末涂布膜具有网纹外观或桔皮状的外观。

工业上已知通过将氧化铝与树脂预混，然后将预混物与珠光颜料混合，或类似地将氧化铝、树脂和珠光颜料同时混合在一起而将氧化铝加入到粉末涂料组合物中。参见Nargiello，Fumed Metallic Oxides ImprovePowder Processing and Application，卷4(3)第16至20页(1993年6月)。如下面比较例5所示，将同时制备的混合物喷涂到板材上未提供任何外观改进。

发明概述

本发明涉及一种改进的珠光颜料粉末涂料组合物和粉末涂布方法。

更具体地说，本发明涉及一种粉末涂料组合物，所述粉末涂料组合物包含颗粒树脂载体；颗粒颜料；和均化剂的混合物，在所述颗粒颜料中颜料为层状含金属颜料，其含有水解硅烷偶联剂。使用这种粉末涂料组合物通过在粉末喷出过程中消除了颜料分离问题和显著改进粉末固化时的面板外观而提供了一种改进的粉末涂料施涂法。将氧化铝加入到硅烷涂布的珠光颜料的表面上改变了颜料的表面能并且在固化过程中提供了与粉末树脂体系较好的相容性。

因此，本发明涉及一种粉末涂料前体，所述前体包含：(a)涂布有至少一种硅烷偶联剂的珠光颜料；和(b)存在于硅烷涂布的珠光颜料(a)的外表面上的均化剂。

本发明还提供了一种粉末涂料组合物的制备方法，所述方法包括如下步骤：(a)将(i)涂布有至少一种硅烷偶联剂的珠光颜料和(ii)均化剂混合以形成粉末涂料前体，其中均化剂存在于硅烷涂布的珠光颜料的外表面上；和(b)将树脂加入到所述粉末涂料前体(a)中。

附图简述

图1显示了一种珠光颜料。

图2显示了硅烷涂布的珠光颜料的一种类型。

图3显示了本发明的粉末涂料前体的一个实施方案。

图4为现有技术的产品的SEM。

图5为本发明的粉末涂料前体的一个实施方案的SEM。

发明描述

本发明的粉末涂料组合物是得自干混的用于静电施涂的常规粉末涂料组合物，其中颜料已如下所述进行处理。因此，迄今所使用的任何已知颗粒树脂载体还可用于本发明的组合物和方法中。由于在本发明中利用的改进的颜料，颜料浓度通常可最高达总粉末的约15％。通常，根据所需要的效果，颜料可构成组合物的约1至8％。

珠光颜料：

本发明的颜料为层状基底，即它为片晶状颜料。片晶可由呈薄片形式的反射性金属如铝、青铜或不锈钢制成或者还可以是任一种天然或合成珠光颜料。其它有用的基底材料包括天然云母、合成云母、氧化铝、氯氧化铋、氮化硼、二氧化硅、铜薄片、铜合金薄片、锌薄片、锌合金薄片、搪瓷、陶土和陶瓷。有用的玻璃薄片公开于授权给同一专利权人的美国专利6,045,914中，在此将其引入以作参考。玻璃薄片有弹性并且任选还有吸引力。有用的玻璃薄片公开于授权给同一专利权人的美国专利6,045,914中，在此将其引入以作参考。有用的合成云母基底公开于美国专利5,741,355中，在此将其引入以作参考。优选基底长度为约2.5微米至约200微米且厚度为约0.05微米至约5微米。

还可以使用基底的混合物。在基底混合物中，本发明中使用的不同材料和/或基底可具有任何形态，包括片晶、球形、立方体、针状、须状或纤维状。有用的片状材料的实例包括片状氧化铝、片状玻璃、铝、云母、氯氧化铋、片状氧化铁、片状石墨、片状二氧化硅、青铜、不锈钢、天然珍珠、氮化硼、二氧化硅、铜薄片、铜合金薄片、锌薄片、锌合金薄片、氧化锌、搪瓷、陶土和陶瓷等等。可以使用前述片状材料的任意组合或至少一种前述片状材料和至少一种非片状材料的任意组合。

有用的金属氧化物的实例包括但不限于二氧化钛(包括锐钛矿和金红石形式)、氧化铁(Fe₂O₃和Fe₃O₄)、二氧化硅、氧化锌和氧化锆。可以使用不同金属氧化物的多个涂层。

天然珠光颜料包括天然珍珠且合成颜料包括金属氧化物涂布的云母颜料、金属氧化物涂布的玻璃薄片、铁涂布的铝薄片和还原的钛涂布的云母。片状颜料例如公开于普通授权美国专利4,192,691或5,611,691中的片状二氧化钛也可用于本发明中。在图1中，珠光颜料10包含涂布有金属氧化物14的基底12。

本发明的珠光颜料另外采用水解硅烷偶联剂或这些试剂的混合物处理。已知这些偶联剂是用作有机材料与无机材料之间的界面以增强两者之间的亲合力的化合物。因此，硅烷偶联剂通常含有有机官能团和直接或间接键接到硅上的硅官能团。硅官能团通常为烷氧基，且优选C_1-4烷氧基。特别有用的有机官能团是环氧基和氨基烷基。

可用于本发明的硅烷偶联剂的实例是γ-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-(2-氨基乙基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、三甲基氯硅烷、γ-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷等等。

应该对硅烷偶联剂进行选择以便适用于与所用颜料结合的任何有机材料。

颜料通过干式或湿式混合采用硅烷偶联剂处理。例如，可将在水或水与有机溶剂的混合物中的试剂的水溶液加入到颜料的含水淤浆中。优选将硅烷例如通过将偶联剂在水中搅拌适当时间预先水解。还可以在混合时实现水解。通常，基于100重量份待处理的颜料，使用约0.1至10重量％，优选约0.25至5重量％硅烷偶联剂。偶联剂与颜料结合足以发生反应的时间，该时间通常可持续几分钟至几小时或更多，优选约3至24小时。然后，可采用常规方式例如通过过滤、离心分离等等将颜料回收并干燥。如果需要，还可以偶联剂处理与铝/铈处理相结合。还参见授权给同一专利权人的美国专利5,759,255，在此将其引入以作参考。

术语“硅烷涂布的珠光颜料”意思是硅烷在珠光颜料周围形成至少部分涂层并因此，珠光颜料可部分或完全被硅烷涂布。作为实例，在图2中，来自图1的珠光颜料10完全采用硅烷16涂布形成硅烷涂布的珠光颜料18。此处不与珠光颜料接触的硅烷表面称作“外表面”。外表面17示于附图2中。

采用含水氧化铝涂布金属氧化物涂布的云母颜料本身是已知的并且任选可在采用硅烷涂布之前在珠光颜料上使用。其描述于例如授权给同一专利权人的美国专利5,091,011中，在此将其全文引入以作参考。简而言之，将颜料通过搅拌分散在水中，然后将铝化合物例如氯化铝、硫酸铝或硫酸铝钾和中和剂例如氢氧化钠、氢氧化钾、氨和脲同时作为水溶液加入。由此引起的水解导致含水氧化物沉积到基底上。如该文所述，铝化合物必须足够缓慢地加入以在片晶上形成光滑连续的涂层并且速度应该落入约0.03至0.1mg Al/min/g颜料，优选约0.005至0.07mg Al/min/g颜料的范围以内。使用一定量的铝化合物溶液以便生产基于颜料的总量，含有约0.05至1.2％铝，且优选约0.1至0.8％铝的含水氧化铝涂层。其中铝浓度为约1.2％的颜料在稳定性方面不如含有较低浓度的铝的颜料有效。在沉积涂层之后，可以将产品过滤、用水洗涤并在任何方便的温度下干燥。应该避免使用足以煅烧含水氧化铝的温度。然后如上所述将如上所述的硅烷涂布到氢氧化铝涂布的珠光颜料上。

采用主要由水合氧化铈和氧化铝的组合物构成的涂料涂布颜料本身也是已知的并且可任选在采用硅烷涂布之前在珠光颜料上使用。其描述于例如授权给同一专利权人的美国专利5,423,912中，在此将其全文引入以作参考。简而言之，将颜料分散在液体中，从该液体中铈和铝可以容易地沉淀到颜料的表面上。该液体方便地且优选为水分散体。在分散体中，固体颜料通常占约5至30％，优选约10至20％；并且铈和铝均以可溶于液体介质中的盐的形式加入到分散体中。尽管可以使用其它盐，但优选硝酸盐。还优选沉积约0.1至1.5％，更优选0.2至0.6％的氢氧化铈(以铈重量百分比计)和约0.1至1％，更优选0.2至0.6％的氢氧化铝(以铝重量百分比计)，基于颜料的重量。可将盐以任意顺序单独添加到淤浆中并使其沉淀或优选同时添加并使其沉淀。通过将pH提高至大于约5的值，优选约5.5至7.5的值来控制沉淀。在沉淀步骤完成之后，将处理的产品通过任意方便的方法例如过滤、离心分离或沉降从分散体中分离出来，洗涤并干燥。然后如上所述将如上所述的硅烷涂布到氢氧化铈和氢氧化铝涂布的珠光颜料上。

有用的优选珠光颜料可商购自Engelhard Corporation并且描述如下：

均化剂

特别地，均化剂选自氧化铝、碳纳米管、氧化钛、氧化锌和氧化锆。

均化剂与硅烷涂布的珠光颜料物理混合。作为实例，前述混合物可置于具有挡板的涂料罐内并且使其在涂料振动器上摇动直至氧化铝很好地分散。结果得到在硅烷的外表面上含有均化剂的硅烷涂布的珠光颜料。基于物理混合，均化剂在硅烷外表面上可呈海岛或附聚物的形式。本发明的结果与工业实践相反，在所述工业实践中通过使氧化铝与树脂预混，然后将预混物与珠光颜料混合或同时将氧化铝、树脂和珠光颜料混合在一起将氧化铝加入到粉末涂料组合物中。我们相信，所述工业实践并未导致在硅烷的外表面上均化剂象本发明一样的程度存在。在此将在硅烷的外表面上含有均化剂本发明的硅烷涂布的珠光颜料称作“粉末涂料前体”。作为非限定性实例，在图3中，图2的硅烷涂布的珠光颜料18在硅烷外表面上含有均化剂20以形成粉末涂料前体22。图5是由下面本发明的实施例2得到的本发明的产品的SEM。图5表示采用硅烷处理，随后添加氧化铝的氧化钛云母片晶。与不存在簇的区域相比，在存在于颜料表面上的簇上使用能量色散光谱(EDS)技术的X-射线元素分析表明铝含量的增加。上述分析清楚地表明在颜料的表面上存在氧化铝。两张显微照片的立体电子显微检测表明一些氧化铝颗粒可包埋在氧化钛颗粒中。

优选，火成氧化铝以前述处理的颜料的约0.5至约2.5重量％存在。本发明中的氧化铝具有的初级粒度为13nm且表面积为100±15米²/克。另外，本发明中还可使用表面积为55米²/克的氧化铝颗粒。

碳纳米管是直径为纳米级的微观纤维管。碳纳米管包括围绕管的中心轴柱状弯曲的单轴或同轴的单原子片和由片围成的圆柱形中心空间或圆柱形空心。单原子片包括石墨碳单原子片。所述碳管是直径为纳米级的极薄的碳纤维。将单个单原子片同轴排列以径向间隔一定距离。现有技术中微米级碳纤维已是公知的。纳米级碳纤维首次报道于Natrue，1991年卷354第56至68页中。碳纳米管涂料可在其输送到喷枪中的过程中使颜料上积累的电荷消散。纳米颗粒通过改变颜料的表面能可具有用作均化剂的附加优点。

树脂：

将前述混合物置于具有挡板的涂料罐内并且在涂料振动器上摇动直至氧化铝很好地分散。氧化铝还可使用能产生剪切的混合器例如Patterson-Kally或Littleford Day混合器分散。然后将所得到的分散体或粉末涂料前体与粉末涂料用树脂配制并摇动5至10分钟。有用的粉末涂料用树脂包括聚酯TGIC-聚酯TGIC-free，和聚氨酯。通常，粉末混合物中含有约1至约8重量％本发明的树脂产品。粉末使用Gema台式电晕喷枪或重力送料式喷枪喷出并且使所得到的喷涂板在约400°F下固化。

用途：

本发明的组合物可用于迄今已使用珠光颜料的任何应用中。因此，本发明的产品在各种机动车和工业用涂料施涂中，特别是在需要深的色彩强度的有机彩色涂料和油墨中具有无限用途。例如，这些颜料可用于主色中或用作花样试剂(styling agent)以给各种机动车和非机动车喷漆。类似地，它们可在所有粘土/胶木/木材/玻璃/搪瓷/陶瓷和非多孔或多孔表面上使用。

分析测试方法：

扫描电子成像显微镜(SEM)：用于获得SEM图像的仪器是具有ASID4D扫描附件的JEOL 100CXII并且工作电压为100KV。将样品粉末分散在水中，手动搅拌，用滴管将其施涂到具有支撑膜的栅格上，并风干。

能量色散光谱(EDS)：EDS使用具有角度在30度下的超薄窗口的Kevex Sigma 2获得。获取相同区域的视角差为10度的两个显微照片的立体电子显微照片并且使用由Alan Gordon Enterprises，Inc制造的F-71型反光立体镜获得立体效果。

为了进一步解释说明本发明，以下给出了各种非限定性实施例。在这些实施例中，如果不另外指出，在整个说明书和权利要求书中，所有的份数和百分率均以重量计并且所有的温度均以℃计。

比较例1

使用由Engelhard Corporation供应的Exterior MEARLIN

MAGNAPEARL

1109产品(含有云母(64至77重量％)、TiO₂(22至34重量％)、Cr(OH)₃(0.5至1重量％)和SnO₂(0.2至1.0重量％))作为珠光颜料；所述珠光颜料不含有硅烷偶联剂。我们未将氧化铝加入到珠光颜料中。使用聚酯TGIC树脂；该树脂不含有氧化铝。珠光颜料在聚酯TGIC树脂体系中于8％加载量下使用，导致在喷涂过程中在喷枪喷嘴处产生颜料分离。然后，在喷嘴处堆积的颜料喷射到粉末涂布部分，这产生有缺陷的部件。随后添加氧化铝无助于颜料分离问题。

比较例2

使用根据授权给同一专利权人的美国专利6,245,323的具有由氢氧化铝、苯基丙氨酸和月桂酸构成的表面处理的二氧化钛涂布云母作为珠光颜料。该珠光颜料不含有硅烷涂层。将珠光颜料在8％下与聚酯TGIC-free干混，在喷涂过程中在喷枪喷嘴处仍具有颜料堆积问题。树脂不含有氧化铝。添加氧化铝无助于喷涂问题。

比较例3

在聚酯TGIC-free树脂体系中采用硅烷处理的商购颜料在8％下未很好地进行喷涂。该树脂不含有氧化铝。在添加或不添加氧化铝的情况下的产品在喷枪喷嘴处均具有颜料分离。

比较例4

具有硅烷处理的商购珠光颜料具有的平均粒度为约20微米。我们未将氧化铝加入到所述珠光颜料中。该珠光颜料在8％加载量下与聚酯树脂混合并且粉末喷到板上。所述树脂不含有任何氧化铝。在粉末喷出的过程中，在喷枪的喷嘴处观察到珠光颜料的堆积并且在固化之后，喷涂板具有类似“桔皮”的外观。当将珠光颜料首先与2％氧化铝混合，然后与聚酯树脂混合时，观察到粉末涂布的板的外观有显著改进。

比较例5

将具有由氢氧化铈/聚合物网络构成的表面处理的二氧化钛涂布云母与氧化铝和聚酯TGIC-free树脂体系混合在一起。3-组份混合物的粉末喷涂显示固化之后涂布的板没有改进。所有的3个组份混合在一起时粉末涂布表面缺乏改进证明必须在添加树脂体系之前对颜料表面进行改性。仅氧化铝的存在不能引起粉末涂布的板的改进。

发明实施例1

选择197克由Engelhard Corporation供应的EXTERIOR CFSMEARLIN

MAGNAPEARL

1103产品(含有云母片晶(61至77重量％)，其涂布有二氧化钛(22至34重量％)、涂布有氢氧化铈/聚合物网络(1至4重量％)和氧化锡(少于1重量％))作为硅烷涂布的珠光颜料。硅烷涂层由具有不同有机官能团的两种硅烷构成。将硅烷涂布的珠光颜料与3克初级粒度为13nm且表面积为100米²/克的火成氧化铝在5夸脱具有挡板的涂料罐中混合20分钟以形成粉末涂料前体。所得到产品的平均粒度为17至20μm。

使用以下树脂：聚酯TGIC、聚酯TGIC-free和聚氨酯。这些树脂不含有氧化铝。将在每一种前述树脂体系中在8％加载量下的粉末涂料前体使用电晕喷枪喷到板上。未发生粉末涂料前体分离并且板的外观总体而言良好。

发明实施例2

选择197克由Engelhard Corporation供应的Exterior CFSMEARLIN

MAGNAPEARL

2103产品(含有云母片晶(50至66重量％)，其涂布有二氧化钛(33至45重量％)、涂布有氢氧化铈/聚合物网络(1至4重量％)和氧化锡(少于1重量％))作为硅烷涂布的珠光颜料。硅烷涂层由具有不同有机官能团的两种硅烷构成。将硅烷涂布的珠光颜料与3克初级粒度为13nm且表面积为100米²/克的火成氧化铝混合以形成粉末涂料前体。所得到产品的平均粒度为8至10μm。在发明实施例1中所列树脂中在8％粉末涂料前体加载量下喷涂的粉末涂料前体在喷枪喷嘴处未显示出粉末涂料前体的分离或堆积。固化之后板的外观是光滑的并且具有高质量。

发明实施例3

使用197克由Engelhard Corporation供应的Exterior CFSMEARLIN

MAGNAPEARL

3103产品(含有云母片晶(43至58重量％)，其涂布有二氧化钛(41至51重量％)、氢氧化铈/聚合物网络(1至4重量％)和氧化锡(0.3至0.8重量％))作为硅烷涂布的珠光颜料。硅烷涂层由具有不同有机官能团的两种硅烷构成。将硅烷涂布的珠光颜料与3克初级粒度为13nm且表面积为100米²/克的火成氧化铝混合以形成粉末涂料前体。所得到产品的平均粒度为3.5至6.5μm。在以上发明实施例1中所列树脂中在8％粉末涂料前体加载量下喷涂的粉末涂料前体在喷枪喷嘴处未显示出粉末涂料前体的分离或堆积。固化之后板的外观是光滑的并且具有类似金属漆的外观的高质量。

发明实施例4

使用197克由Engelhard Corporation供应的Exterior LUMINA

Turquoise

T303D产品(含有云母片晶(28.3至40.3重量％)，其涂布有二氧化钛(58.7至66.7重量％)、涂布有氢氧化铈/聚合物网络(1至4重量％)和氧化锡(0.3至0.8重量％))作为硅烷涂布的珠光颜料。硅烷涂层由具有不同有机官能团的两种硅烷构成。将硅烷涂布的珠光颜料与3克初级粒度为13nm且表面积为100米²/克的火成氧化铝混合以形成粉末涂料前体。所述粉末涂料前体具有的平均粒度为16.5μm。

使用以下树脂：聚酯TGIC-free和聚氨酯。这些树脂不含有氧化铝。在每一种前述树脂体系中在8％粉末涂料前体加载量下喷涂粉末涂料前体。在喷枪喷嘴处不存在粉末涂料前体的堆积并且板外观具有良好的质量。添加氧化铝产生具有较高色度的明亮的粉末涂布的板。涂布有粉末涂料前体的板在测量角为110°下在色度方面增加12％并且在亮度方面增加21％。在邻近的反射角下，亮度增加20％且色度增加12％。

发明实施例5

使用197克由Engelhard Corporation供应的Exterior CFSMEARLIN

Super Copper 3503Z产品(云母片晶(46至65重量％)，其涂布有氧化铁(34至50重量％)并涂布有氢氧化铈/聚合物网络(1至4重量％))作为硅烷涂布的珠光颜料。硅烷涂层由具有不同有机官能团的两种硅烷构成。将硅烷涂布的珠光颜料与3克初级粒度为13nm且表面积为100米²/克的火成氧化铝混合以形成粉末涂料前体。所述粉末涂料前体具有的平均粒度为16.4至19.4μm。

使用以下树脂：聚酯TGIC-free和聚氨酯。这些树脂不含有氧化铝。在每一种前述树脂体系中在8％粉末涂料前体加载量下喷涂的粉末涂料前体在喷枪喷嘴处未显示出堆积并且板的外观具有良好质量。

发明实施例6

使用197克由Engelhard Corporation供应的Exterior CFSMEARLIN

Fine Pearl 1303V产品(云母片晶(53至64重量％)，其涂布有二氧化钛(34至41重量％)、涂布有氢氧化铈/聚合物网络(1至4重量％)和氧化锡(少于1重量％))作为硅烷涂布的珠光颜料。硅烷涂层由具有不同有机官能团的两种硅烷构成。将硅烷涂布的珠光颜料与3克初级粒度为13nm且表面积为100米²/克的火成氧化铝混合以形成粉末涂料前体。所述粉末涂料前体具有的平均粒度为9.4至12.4μm。

所用树脂为聚酯TGIC-free并且不含有氧化铝。聚酯TGIC-free树脂体系中进行喷涂的粉末涂料前体显示出在喷枪喷嘴处没有粉末涂料前体的堆积并且板的外观具有良好的质量。

发明实施例7

使用197克由Engelhard Corporation供应的Exterior CFSMEARLINBright Silver 1303Z产品(云母片晶(65至75重量％)，其涂布有二氧化钛(24至30重量％)、涂布有氢氧化铈/聚合物网络(1至4重量％)和氧化锡(少于1重量％))作为硅烷涂布的珠光颜料。硅烷涂层由具有不同有机官能团的两种硅烷构成。将硅烷涂布的珠光颜料与3克初级粒度为13nm且表面积为100米²/克的火成氧化铝混合以形成粉末涂料前体。所述粉末涂料前体具有的平均粒度为17.3至20.3μm。

使用以下树脂：聚酯TGIC-free和聚氨酯。这些树脂不含有氧化铝。在每一种前述树脂体系中在8％粉末涂料前体加载量下喷涂的粉末涂料前体显示出在喷枪喷嘴处没有粉末涂料前体的堆积和良好质量的板外观。

发明实施例8

使用197克由Engelhard Corporation供应的Exterior CFSMEARLIN

Super Red 4303Z产品(云母片晶(43至57重量％)，其涂布有二氧化钛(42至52重量％)、涂布有氢氧化铈/聚合物网络(1至4重量％)和氧化锡(少于1重量％))作为硅烷涂布的珠光颜料。硅烷涂层由具有不同有机官能团的两种硅烷构成。将硅烷涂布的珠光颜料与3克初级粒度为13nm且表面积为100米²/克的火成氧化铝混合以形成粉末涂料前体。粉末涂料前体的平均粒度为15.3至20.3μm。

所用树脂为聚酯TGIC-free并且不含有氧化铝。在聚酯TGIC-free树脂体系中在8％粉末涂料前体下喷涂的粉末涂料前体显示出非常好的喷涂性能。在喷枪喷嘴处不存在粉末涂料前体的堆积并且整个板外观具有良好的质量。

比较例6和发明实施例9

将400克MAGNAPEARL

2100颜料(56.5至64.5重量％云母、35.5至41.5重量％金红石二氧化钛和0.2至2.0重量％氧化锡)平均粒度为7.8至10.9微米的反射白色的钛涂布云母分散在2.6升蒸馏水中并加热至78℃。将浆料的pH调节至6.5，随后在0.15ml/min下添加具有不同有机官能团的两种硅烷。然后将产物过滤、洗涤并在120℃下干燥2小时以形成硅烷涂布的珠光颜料。将2克氧化铝与100克硅烷涂布的珠光颜料混合以形成粉末涂料前体。

所用树脂为聚酯TGIC-free并且不含有氧化铝。制备在聚酯TGIC-free树脂中8％的粉末涂料前体的粉末配制剂。喷出评价的粉末在喷枪处未显示出粉末涂料前体的堆积。将在氧化铝的存在或不存在下硅烷处理的钛涂布的云母的粉末涂布的板进行比较。添加氧化铝在板的外观方面提供了显著的改进。

发明实施例10

将100克MAGNAPEARL

2100颜料(56.5至64.5重量％云母、35.5至41.5重量％金红石二氧化钛和0.2至2.0重量％氧化锡)用作珠光颜料并与4％的以下物质的每一种混合：2-氨基乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷和异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷。在120℃下将三种混合物的每一种干燥并通过325筛目的筛子(在40微米以下)分级。将部分分级的粉末与2.0％氧化铝混合并将另一部分用于比较目的。在聚酯TGIC树脂体系中在8％加载量下对在氧化铝存在和不存在下的每一种硅烷涂布的珠光颜料进行评价。在硅烷涂布的MAGNAPEARL

2100上具有氧化铝的粉末涂布的板显示出板外观的改进。

在本发明的方法和产品中可进行各种改变和改进，而不偏离其精神和范围。本文已描述的用于解释说明本发明的各种实施方案并不意指对其进行限定。

Claims (10)

1、一种粉末涂料前体，所述前体包含：

(a)涂布有至少一种硅烷偶联剂的珠光颜料；和(b)存在于所述硅烷涂布的珠光颜料(a)的外表面上的均化剂。

2、权利要求1的粉末涂料前体，其中所述珠光颜料(a)是金属氧化物涂布的基底。

3、权利要求1的粉末涂料前体，其中所述均化剂(b)为氧化铝。

4、权利要求1的粉末涂料前体，其中，基于所述硅烷涂布的珠光颜料(a)，所述均化剂(b)以1.5至2.5重量％存在。

5、权利要求3的粉末涂料前体，其中所述氧化铝的表面积为50米2/克至120米²/克。

6、权利要求1的粉末涂料前体，所述前体另外包含(c)聚合物。

7、一种粉末涂料组合物的制备方法，包括如下步骤：

(a)将以下物质混合

(i)涂布有至少一种硅烷偶联剂的珠光颜料；和

(ii)均化剂，

以形成粉末涂料前体，其中所述均化剂存在于所述硅烷涂布的珠光颜料的外表面上；和

(b)将树脂加入所述粉末涂料前体(a)中。

8、权利要求7的方法，其中所述均化剂是氧化铝。

9、权利要求7的方法，其中，基于所述硅烷涂布的珠光颜料，所述均化剂以1.5至2.5重量％的量存在。

10、权利要求8的方法，其中所述氧化铝的表面积为50米²/克至120米²/克。

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