可低温热固化的粉末涂料组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种可低温热固化的粉末涂料组合物，其包含：i)至少一种结晶的聚酯树脂，其以至多90wt％的量存在；和ii)至少一种无定形的聚酯树脂；和iii)至少一种交联剂；以及iv)至少一种热自由基引发剂；其中，所述至少一种结晶的聚酯树脂和/或所述至少一种无定形的聚酯树脂具有二酸烯属不饱和基团；所述至少一种交联剂为结晶的或无定形的；所述至少一种交联剂具有能与要交联的所述至少一种结晶的聚酯树脂和/或所述至少一种无定形的聚酯树脂的二酸烯属不饱和基团的烯属不饱和基团反应的反应性不饱和基团，所述交联剂的所述不饱和基团不同于所述至少一种结晶的聚酯树脂和所述至少一种无定形的聚酯树脂的不饱和基团；所述wt％是基于i)+ii)+iii)的总量。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】可低温热固化的粉末涂料组合物 本申请是申请日为2011年5月6日，申请号为201180022834. 7,专利技术名称为"包 含结晶聚酯树脂、无定型聚酯树脂、交联剂和热自由基引发剂的可低温热固化的粉末涂料 组合物"的专利技术专利申请的分案申请。 本专利技术涉及一种可热固化的粉末涂料组合物、其制备方法、用所述组合物涂布基 材的方法、用所述组合物涂布的基材和/或所述可热固化的粉末涂料组合物的用途。 近年来，与液体涂料组合物相比，在室温和大气压下为干燥、细散、自由流动的固 体材料的粉末涂料组合物（通常被称为"粉末"）由于一些原因获得相当高的人气。一种原 因是，粉末涂料是使用者和环境友好的材料，因为它们实际上不含有液体涂料组合物中通 常存在的有害的挥发性有机溶剂载体。因此，固化时粉末涂料向环境放出很少的（如果有 的话）挥发性物质。这消除了与液体涂料组合物有关的溶剂排放问题（例如空气污染和对 涂布操作中所雇用的工人的健康危害）。粉末涂料组合物还是清洁的并且便于使用，由于它 们是干燥的固体形式所以其以清洁的方式涂覆到基材上。如果溢出，粉末易于清理，并且与 液体涂料组合物相比，不需要特别的清洁和泄露控制措施。因而改善了工作卫生状况。此 外，粉末涂料组合物基本上是1〇〇 %可循环再用的，因为喷涂的粉末可以完全回收并与新鲜 的粉末原料重新混合。涂覆期间液体涂料的再循环通常无法进行，这导致废弃物和废弃物 处理成本的增加。此外，粉末涂料组合物便于使用，即，不需要变稀或稀释。 粉末涂料组合物通常通过静电喷涂法涂覆到基材上；将粉末涂料组合物分散在气 流中，然后经过电晕放电电场，颗粒从其中获得静电荷。带电的颗粒被吸引并沉积到要涂布 的接地的制品上。然后将通常处于室温的制品置于烘箱中，粉末在其中熔融并形成粉末涂 层。已发展出基于高压静电充电和流化床涂覆技术的组合（静电流化床）的混合方法，以 及摩擦充电喷涂法。粉末涂料组合物及其涂覆方法是优选的涂料组合物和用于涂布多种熟 悉的物品（例如草坪和园艺作业机具、露台和其他金属家具、电气柜、照明设备、棚架和商 店装置、以及多种汽车部件）的方法。如今，粉末涂料组合物被广泛接受，在原始设备制造 商（OEMS)的工厂和定制涂装车间中具有数千个装置。 粉末涂料组合物可以是热固性的或热塑性的。本专利技术涉及热固性粉末涂料组合物 领域。"热固性粉末涂料组合物"在本文中是指多个组分的混合物，该组合物具有固化（优 选热固化）之后形成不可逆的交联网络（所谓的'固化形式'）的能力。Misev在"Powder Coatings，Chemistry and Technology"（pp. 224-300 ;1991，John Wiley)中描述了热固性 粉末涂料组合物的制备如 G. Maggiore 在 Pitture e Vernice Europe 1/92, pp. 15-22 的文章"Overview of the powder coatings market worldwide" 以及 D. Richart 的报告 "Powder Coating ： Current Developments,Future Trends''(Waterborne，High-Solids and Powder Coatings Symposium，1995年2月22-24)所示，人们一直在持续研宄可以在基材热应力很小的情况下 固化以及因而适用于热敏性基材（例如木材和塑料）的粉末涂料组合物。 可以使用可辐射固化的涂料组合物（如EP 0636669中所述的）来涂布热敏性基 材。然而，使用高度着色的粉末涂料组合物时，辐射有可能无法穿透粉末涂料组合物，导致 固化不均匀的粉末涂层。同样，使用辐射在复杂的三维物体上固化粉末涂料组合物时，辐射 可能无法达到物体的每个角落，同样导致固化不均匀的涂层。因此，仍需要一种不具有上述 缺点的替代性的固化体系。这种替代方案可以是能在诸如至多130°C的低温下在至多20分 钟内固化至可接受程度的可热固化的粉末涂料组合物。 在本领域中已知包含无定形不饱和聚酯树脂（例如具有二酸基烯属不饱和基团 的聚醋树脂）和结晶交联剂（例如低分子量的乙烯基醚，商购自DSM Resins的Uracross? P3307)以及热引发剂的可热固化的粉末涂料组合物能在低温下固化至可接受的程度，并且 可以提供具有相对好的柔韧性的粉末涂层。然而，当形成可热固化的粉末涂料组合物时，由 于多种原因，期望使用分子量远高于Uracross? P3307的无定形交联剂；所述多种原因为 例如降低未反应的低分子量物种从粉末涂层的渗出，平衡各种性能（例如低温下可接受的 固化、良好的柔韧性、良好的平滑性和/或粘附性）。当涂料用于家具（例如木椅和橱柜） 时，柔韧性特别重要。没有报导有关该挑战的解决方案。 除了期望涂料组合物可以在低温下固化之外，还期望该粉末涂料组合物可以磨 碎、过筛、可挤出和/或均匀固化。这对商业上可行的粉末来说很有用，因为所述组合物可 以在已有的粉末涂料加工车间中制备，而不需要在新设备或根本不同的工艺方面进行大的 投资。此外，期望提供可以承受基材应力而不会分层和/或开裂的粉末涂层。当要用粉末 涂布的制品具有复杂的三维形状和/或当涂料用于家具（例如木椅/金属椅和橱柜）时， 这特别有利。此外，当其中的交联剂为无定形的或结晶的时，均期望提供能表现出一系列如 本文所述的平衡性能的粉末涂料组合物 因此，本专利技术的一个目标是解决上面所示出的一些或所有问题。 因此，宽泛地来说，根据本专利技术提供了一种可热固化的粉末涂料组合物，其包含： i)至少一种结晶的聚酯树脂，其以至多90wt %的量存在； ii)至少一种无定形的聚醋树脂； iii)至少一种交联剂；以及 iv)至少一种热自由基引发剂； 其中， -所述至少一种结晶的聚酯树脂和/或所述至少一种无定形的聚酯树脂具有二酸 稀属不饱和基团； -所述至少一种交联剂为结晶的或无定形的； -所述至少一种交联剂具有能与要交联的所述至少一种结晶的聚酯树脂和/或所 述至少一种无定形的聚酯树脂的二酸烯属不饱和基团的烯属不饱和基团反应的反应性不 饱和基团，所述交联剂的所述不饱和基团不同于所述至少一种结晶的聚酯树脂和所述至少 一种无定形的聚酯树脂的不饱和基团； -所述wt%是基于i)+ii)+iii)的总量。 本专利技术的可热固化的粉末涂料组合物可以在诸如至多130°C的低温下固化至多 20分钟而固化至可接受的程度。本专利技术的组合物可以磨碎、过筛并且挤出。组合物热固化 之后可以形成亦能在良好的柔韧性、良好的平滑性和良好的粘附性之间表现出良好的性能 平衡的粉末涂层。还令人惊讶地发现，在交联剂为无定形或结晶的两种情况下，本专利技术的组 合物均能表现出如本文所述的一系列平衡的性能。 本专利技术的组合物可适用于热敏性基材和/或非热敏性基材，即使组合物是高度着 色的或即使所述组合物被用于三维复杂的制品。此外，由于不需要使用大量能量来当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
可热固化的粉末涂料组合物，其包含：i)至少一种结晶的聚酯树脂，其以至多90wt％的量存在；ii)至少一种无定形的聚酯树脂；和iii)至少一种交联剂；以及iv)至少一种热自由基引发剂；其中，‑所述至少一种结晶的聚酯树脂和/或所述至少一种无定形的聚酯树脂具有二酸烯属不饱和基团；‑所述至少一种交联剂为结晶的或无定形的；‑所述至少一种交联剂具有能与要交联的所述至少一种结晶的聚酯树脂和/或所述至少一种无定形的聚酯树脂的二酸烯属不饱和基团的烯属不饱和基团反应的反应性不饱和基团，所述交联剂的所述不饱和基团不同于所述至少一种结晶的聚酯树脂和所述至少一种无定形的聚酯树脂的不饱和基团；‑所述wt％是基于i)+ii)+iii)的总量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：托什科·亚历山大·米舍夫，林德尔特·简·莫霍埃克，约翰·弗朗兹·格拉图斯·安东尼厄斯·詹森，尼克尔·威尔夫·范·德，思范·约翰·威尔伯·特瑞杰玛，简·彼得·德里夫霍特，彼得·威伦伯格，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL