低光泽度自由基粉末涂料制造技术

本发明专利技术涉及粉末涂料组合物，其在固化时产生低光泽度涂层。该粉末涂料组合物包含一种或多种可交联的基础聚合物、可交联的丙烯酸类聚合物和一种或多种自由基引发剂。通过在该粉末涂料组合物中加入球形颗粒，在改进平滑度的同时，可以获得进一步降低的光泽度。这些组合物非常适合于在金属基材例如汽车车体和非金属基材例如用于书桌或者桌子上部的再造木材基材上产生涂层。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
低光泽度自由基粉末涂料
本专利技术涉及粉末涂料组合物，和更具体地涉及在固化时产生低光泽度涂层的一类粉末涂料组合物，所述涂层优选具有光洁表面。
技术介绍
粉末涂料被广泛用于在基材上提供装饰和/或防护涂层。它们越来越受欢迎，因为它们以固态或者浆液涂覆。不同于常规的液体涂料组合物，粉末涂料组合物使用很少的溶剂或者不使用溶剂。此外，固态涂覆容许对粉末进行收集、纯化和重新使用。UV可固化粉末已经用于粉末涂料组合物。通常，UV可固化粉末由具有低Tg的固态可交联的基础树脂，例如可交联的聚酯；可交联的可共聚合交联剂树脂，例如乙烯基醚；光引发剂；流动和均化剂；和视需要的颜料和填料配制。在涂覆操作期间，UV可固化粉末以通常的方式使用静电喷涂技术被涂覆到基材上。然后，将涂覆的基材加热足够的时间，以排出基材挥发物和将粉末熔融成平滑的熔膜。在融合后，立即将熔膜暴露于UV光，其立刻将所述薄膜固化和硬化成为耐用的、平滑的、美观的涂层。在某些应用中，需要或者希望粉末涂料具有这样的表面，其优选是外观平滑的，但是具有低的光泽度或者光泽。这样的应用包括以下应用，其中低光泽度从美观角度讲是希望的，或者其中来自涂层表面的闪光可能妨碍涂层制品的安全或者适当使用，例如书桌、桌子、柜台上部或者其他水平工作面、光学装置、汽车、飞机和船只。UV可固化粉末的一个缺点是从这样的粉末生产低光泽度(即无光泽)涂层是非常困难的，因为由其得到的涂层倾向于具有光泽。通过引入消光剂、例如填料或者蜡，可以在传统的粉末涂料中获得光泽度降低，这些消光剂在固化期间上升到表面，并且通过破坏涂层的表面而引起消光。然而，由于UV可固化粉末的快速固化速率，常规的填料或者蜡不能足够迅速地絮结到表面以产生低光泽度，它们被截留在涂层内。可以使用较高量的填料或者蜡来克服该问题，但是倾向于引起粉末在常规贮存期间结块或者结团和/或产生具有严重的皱皮的涂层，因-->此限制了可能获得的光泽度降低的量。为了从UV可固化粉末涂料组合物获得低光泽度涂层，美国6,017,593中提出了解决上述问题的一个途径。在美国6,017,593中，通过利用结晶和无定形树脂的混合物，和通过在熔融步骤之后但是在其中结晶树脂重新结晶的光引发固化步骤以前加入冷却步骤，而获得了低光泽度。然而，美国6,017,593中的方法在实际应用中只限于具有均匀加热和冷却性能的基材。因此，当使用不具有均匀加热和冷却性能的基材时，美国6,017,593的方法引起有差别的结晶、不一致的光泽度和斑驳外观，这样的基材包括例如非金属基材或者具有变化的厚度、尖锐边缘和拐角的基材。因此，希望提供用于在具有不均匀加热和冷却性能的基材、例如非金属基材上，从UV可固化粉末涂料组合物生产具有低光泽度外观的涂层的方法。
技术实现思路
本专利技术涉及粉末涂料组合物，其在固化时产生低光泽度涂层，所述组合物包含：选自可交联的聚酯、可交联的聚氯酯、可交联的丙烯酸化聚醚和其混合物的基础聚合物；大约5％到大约60％的可交联的丙烯酸类聚合物；和大约0.1到10％的一种或多种自由基引发剂，所有百分数为基于所述可交联的基础聚合物和丙烯酸类聚合物固体的重量％。本专利技术还涉及用于产生具有低光泽度的涂层的方法，所述方法包括以下步骤：在基材上涂覆低光泽度粉末涂料组合物的层，所述组合物包含选自以下的基础聚合物：可交联的聚酯、可交联的聚氨酯、可交联的丙烯酸化的聚醚和其混合物；大约5％到大约60％的可交联的丙烯酸类聚合物；和大约0.1到10％的一种或多种自由基引发剂，所有百分数为基于所述可交联的基础聚合物和丙烯酸类聚合物固体的总重量的重量％；加热所述层形成薄膜；和固化所述薄膜形成具有低光泽度的涂层。本专利技术进一步涉及用于生产低光泽度粉末涂料组合物的方法，其包括以下步骤：-->将选自可交联的聚酯、可交联的聚氨酯、可交联的丙烯酸化的聚醚和其混合物的基础聚合物与大约5％到大约60％的可交联的丙烯酸类聚合物和大约0.1到10％的一种或多种自由基引发剂混合以形成共混物，所有百分数为基于所述可交联的基础聚合物和丙烯酸类聚合物固体的总重量的重量％；加热所述共混物形成熔融共混物；熔融挤出所述熔融共混物形成熔融挤出物；固化所述熔融挤出物形成固态挤出物；使所述固态挤出物粉碎成碎片；和研磨所述碎片。优选实施方案的详细说明在此进行如下定义：“低光泽度涂层”指光泽度为0.1到80、优选1到50、更优选10到30的涂层，所述光泽度借助于BYK Gardner，Pomano Beach，Florida提供的Micro-Tri-Gloss光泽计在60°的反射角下测量。“平滑涂层”指具有可写的和平滑外观的涂层。如果在直接放置在涂覆表面上的标准复印质量纸上，用细圆珠笔(fine ball point pen)手工画线，如果该线看起来是连续的(不间断的)和整齐的(非摆动的)，则该涂层被认为是书写平滑的。涂层的外观平滑度使用PCI(Powder Coating Institute，Alexandria，Virginia)平滑度标准按1到10的等级确定，1表示严重的桔皮面和10表示最高的光洁度。“可交联的聚合物”指在聚合物主链中、在聚合物主链的侧基中、在聚合物主链的末端或者在多种这些位置上具有一个或多个碳-碳双键的聚合物。在此术语“球形的”指一般球状的形状。更具体地，该术语指这样的填料材料，其包含少于25％的具有尖锐或者粗糙边缘的粒子附聚物或者破碎的粒子。球形颗粒应该是非反应性的或者惰性的，以便不妨碍组合物的其它性能。“再造木材基材”(RWS)指由木材颗粒、纤维、薄片或者切片生产的基材，例如硬板、中密度纤维板、取向线料板，亦称薄片板、刨花板、木屑板和碎木板。这类RWS通常在加热和压力下由颗粒、纤维、薄片或者切片制造。RWS通过用粘结剂处理颗粒、薄片、切片或者纤维，-->然后在干燥或者润湿条件下将这些处理的颗粒、薄片、切片或者纤维排列为板坯的形式来生产。然后，通过施加热和压力，将板坯压制成致密的基材，通常为片材形式。粘结剂将颗粒、薄片、切片或者纤维粘结，并且提高了RWS的结构强度和完整性以及其耐水性。根据需要，RWS可以被模塑成希望的形状或者生产成具有结构化的表面，例如木纹结构。以下进一步定义RWS的某些例子，其包括中密度纤维板、取向线料板、颗粒板、刨花板和衬垫材料。“中密度纤维板”指由木质纤维制成的板，所述纤维借助于良好分散的合成树脂或者类似的粘结剂在加热和压力下被粘接。这类板材被制造成具有0.50到0.88的比重。“取向线料板(OSB)”指由木质纤维线料型薄片制成的板材，所述薄片被有目的地排列在一定方向中，使得到的板材与具有无规薄片取向的板材相比，在排列方向上具有更高的强度、劲度和改进的尺寸性能。OSB亦称为薄片板材。“颗粒板”指由木材颗粒制成的板材，所述颗粒借助于良好分散的合成树脂或者类似的粘结剂在加热和压力下被粘接。这类板材包括常规的挤出和板坯-成型颗粒板。“刨花板”指由木材薄片制成的板材，所述薄片借助于良好分散的合成树脂或者类似的粘结剂在加热和压力下被粘接。“衬垫材料”指平滑的平面RWS，其被用作地板板料，在其上可以粘合弹性地板复盖物。“胶合板”指由较薄层的薄板构成的胶合木板料，其中相邻层的木纹成直角，或者由薄板与木料或者RW本文档来自技高网...

【技术保护点】
在固化时产生低光泽度涂层的粉末涂料组合物，所述组合物包含：　　　　选自可交联的聚酯、可交联的聚氨酯、可交联的丙烯酸化的聚醚和其混合物的基础聚合物；　　　　大约５％到大约６０％的可交联的丙烯酸类聚合物；和　　　　大约０．１到１０％的一种或多种自由基引发剂，所有百分数为基于所述可交联的基础和丙烯酸类聚合物固体总重量的重量百分数。

【技术特征摘要】
US 2001-6-8 60/297,1001.在固化时产生低光泽度涂层的粉末涂料组合物，所述组合物包含：选自可交联的聚酯、可交联的聚氨酯、可交联的丙烯酸化的聚醚和其混合物的基础聚合物；大约5％到大约60％的可交联的丙烯酸类聚合物；和大约0.1到10％的一种或多种自由基引发剂，所有百分数为基于所述可交联的基础和丙烯酸类聚合物固体总重量的重量百分数。2.权利要求1的粉末涂料组合物，其进一步包含大约5％到50％球形颗粒，所有百分数为基于涂料组合物总重量的重量百分数，和其中所述球形颗粒具有大约10微米到大约50微米的中值粒径。3.权利要求2的涂料组合物，其中所述球形颗粒选自玻璃微球体、陶瓷微球体、球形的矿物质、聚合物微球体、金属微球体和其混合物。4.权利要求1的涂料组合物，其中所述可交联的丙烯酸类聚合物具有大约40℃到大约100℃的玻璃化温度。5.权利要求1的涂料组合物，其中所述可交联的丙烯酸类聚合物具有大约1000到大约30,000的GPC重均分子量。6.权利要求1、2、3、4或者5的涂料组合物，其中所述可交联的丙烯酸类聚合物具有占所述可交联的丙烯酸类聚合物的重量为大约0.3到大约10％的可交联基团的浓度。7.权利要求6的涂料组合物，其中所述可交联基团为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、马来酸酯、富马酸酯、衣康酸酯和其混合物。8.权利要求1的涂料组合物，其中所述自由基引发剂包括热引发剂、光引发剂或者其混合物。9.用于生产低光泽度涂层的方法，所述方法包括以下步骤：在基材中涂覆一层低光泽度粉末涂料组合物，其包含：选自可交联的聚酯、可交联的聚氨酯、可交联的丙烯酸化的聚醚和其混合物的基础聚合物；大约5到大约60％的可交联的丙烯酸类聚合物；和大约0.1到10％的一种或多种自由基引发剂，所有百分数为基于所述可交联的基础和丙烯酸类聚合物固体的总重量的重量百分数；加热所述层形成薄膜；和固化所述薄膜形成所述低光泽度涂层。10.权利要求9的方法，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：OH德克，FL拜利，C弗洛斯巴赫，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]