用于制备低光泽涂料的热固性粉末组合物制造技术

本发明专利技术涉及热固性粉末涂料组合物，其中包含（ａ）富含间苯二甲酸和新戊二醇的含羧基非晶态聚酯，其视具体情况而定用含有至少３个官能团的多羧酸和多元醇支化；（ｂ）由一种或多种直链饱和脂族二羧酸，和直链或环状链视具体情况而定用含有至少３个官能团的多羧酸或多元醇支化的饱和脂族二醇制得的含羧基半晶态聚酯，其熔点（Ｔ↓［ｍ］）至少为４０℃，酸值为５－５０ｍｇＫＯＨ／ｇ；和（ｃ）交联剂。该组合物用于制备可提供优异性能的涂料的粉末油漆和清漆，按照ＡＳＴＭＤ５２３标准以６０°角测试的该涂料的光泽度通常小于５０％，其为锻光或无光涂料。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
用于制备低光泽涂料的热固性粉末组合物本专利技术涉及热固性粉末组合物，其中包括作为粘合剂的由非晶态聚酯、半晶态聚酯和交联剂形成的共混物，该组合物通过固化形成低光泽涂料，特别是无光涂料。本专利技术也涉及这些组合物在制备能够形成低光泽涂料的粉末油漆和清漆中的用途，以及由这些组合物获得的低光泽涂料。目前，热固性粉末涂料组合物被广泛地用作油漆和清漆，以便在各种不同物体上形成耐久性保护性涂料。相对于在有机溶剂中呈溶液形式的涂料组合物，粉末涂料组合物具有许多优点：一方面，由溶剂造成的安全和环境问题被完全克服，另一方面，与溶剂基涂料组合物具有仅能够被部分使用-在某些类型的应用中，仅有60％或更少的所用涂料组合物与基质接触，而不与基质接触的那部分不能回收-这一缺点相对照，粉末涂料组合物能够被100％使用，由于只有与基质直接接触的粉末被基质保留，所以过量的粉末一般可完全回收并被再利用。这就是相对于在有机溶剂中呈溶液形式的涂料组合物这些粉末组合物被优选的原因。粉末涂料组合物一般含有热固性有机粘合剂和视具体情况而存在的填料、颜料、催化剂和使其性能适应其用途的各种添加剂。这些热固性粉末以下述方式制备。聚酯、交联剂、任选的催化剂、颜料、填料和其它添加剂按照所需比例在室温下干混，以获得粉末油漆或清漆。将由此获得的共混物放入挤出机中以便在通常为80～150℃的温度下产生熔融均化作用。将出自挤出机的共混物冷却，然后研磨并过筛，以获得具有介于10～150微米之间的所需粒径的粉末。以本身已知的方式通过静电或摩擦起电喷枪或使用流化床沉积技术，将由此获得的粉末油漆和清漆施加于要涂敷的物体上。然后将由此涂敷的物体在烘箱中加热，在烘箱中在高温下完成粘合剂的熔融和-->交联。由热固性粉末涂料组合物获得的固化涂层必须具有平滑、均匀和无缺陷外观，且特别是不存在任何“桔皮皱纹”；它们必须具有良好的机械和化学性能和良好的耐候性。另外，必要的是，在生产和包装之后粉末涂料组合物在足够长时间内保持自由流动粉末形式，而在运输和贮存过程中不会再附聚。常用且可由市场得到的热固性粉末涂料组合物含有作为粘合剂的由含有羧基或羟基并且其玻璃化转变温度(Tg)为45～80℃的非晶态聚酯与具有能够与聚酯的羧基或羟基反应的官能团的交联剂形成的共混物。这些组合物中所用的非晶态聚酯是由芳香二羧酸例如对苯二甲酸或间苯二甲酸和视具体情况而定地由脂族二羧酸例如己二酸和各种多元醇例如新戊二醇、乙二醇、三羟甲基丙烷等获得的那些。这些非晶态聚酯基组合物是贮存稳定的，并产生具有优异质量尤其是没有任何可见缺陷的表面和良好机械性能的涂料。在这些组合物中，富含间苯二甲酸的非晶态聚酯基组合物形成在室外暴露中其优异性能得到很高评价的涂料。然而，在固化后，这些非晶态聚酯基组合物形成具有非常高光泽度的涂料。按照ASTM D 523标准以60°角测试的光泽度通常大于90％。人们也曾提出一种粉末涂料组合物，其中粘合剂含有半晶态聚酯。因此，在欧洲专利EP 521，992中，提出的粘合剂由至少一种半晶态聚酯(具有酸值为10～70mgKOH／g)和至少一种非晶态聚酯(具有玻璃化转变温度(Tg)为至少30℃和酸值为15～90mgKOH／g)与交联剂(可以是环氧化物，含有活化的硫醇或羟基的化合物或噁唑啉)的共混物构成。半晶态聚酯的特征在于一个或多个玻璃化转变温度(Tg)不超过55℃，且明确熔点是50～200℃。按照该专利，半晶态聚酯与非晶态聚酯的不同点在于：半晶态聚-->酯具有多相形态(它们含有相的混合物)，在室温下是不透明和白色的，具有低的熔体粘度，更难溶于有机溶剂且具有非常高的结构有规性。该专利的实施例中描述并使用的半晶态聚酯是由含有芳香或脂族环的二羧酸(例如对苯二甲酸和1，4-环己烷二羧酸)与具有直链的饱和脂族二醇(例如1，6-己二醇和1，10-癸二醇)经缩聚反应获得的那些；另外，人们向其中加入具有直链的脂族二羧酸例如己二酸、丁二酸或1，12-十二烷二酸。所用的非晶态聚酯是常用于粉末油漆和清漆中的含有羧基的聚酯；这些聚酯可以富含间苯二甲酸，以便获得具有良好耐候性的室外用涂料。按照该专利，粘合剂中半晶态聚酯的存在产生了具有优异总体外观、没有“桔皮皱纹”和具有提高的机械性能的涂料。然而，如该专利说明书最后部分处的表Ⅰ所示，由这些组合物获得的涂料都具有非常高的光泽度；按照ASTM D 523标准以60°角测试的光泽度介于82～87％。美国专利US 5，373，084提出了热固性粉末涂料组合物，其中包含作为粘合剂的由特定半晶态聚酯、非晶态聚酯和交联剂形成的共混物。该专利中提出的特定半晶态聚酯是通过具有直链的饱和脂族二羧酸(主要是1，12-十二烷二酸)与具有直链饱和脂族二醇(主要是1，6-己二醇)的酯化反应、和通过视具体情况而定引入三官能多元醇(例如三羟甲基丙烷或甘油)或用于产生支化聚酯的三官能多羧酸(例如偏苯三酸)而获得的那些。这些半晶态聚酯的酸值或羟值大约是20～120、优选大约30～80mgKOH／g，熔点是40～200℃、优选60～150℃。所用的非晶态聚酯是含有通常的羟基或羧基的非晶态聚酯；这些聚酯的玻璃化转变温度(Tg)优选为至少50℃，酸值或羟值大约是25～80mgKOH／g。然而，应该注意该专利中所述并使用的唯一的非晶态聚酯是富含对苯二甲酸的非晶态聚酯，其中酸组分含有至少50mol％对苯二甲酸，且其中醇组分含有至少50mol％新戊二醇和至多10mol％三羟甲基丙烷；另一方面，在该专利中没有提到富含间苯二甲酸的非晶态聚酯。-->该专利中提出的特定半晶态聚酯尤其是起着活性增塑剂的作用。实施例表明，当粉末组合物含有少量增塑半晶态聚酯(以非晶态和半晶态聚酯总重为基准计至多10wt％)时，组合物形成具有改善性能(在此情况下，呈现带有很少“桔皮皱纹”的平滑外观、按照ASTMD523标准以60°角测试的光泽度介于96～97％、良好的铅笔硬度和优异的机械性能)的涂料。然而，正如上述欧洲专利EP 521，992一样，美国专利US 5，373，084没有公开获得低光泽度涂料例如按照ASTMD523标准以60°角测试的光泽度小于50％的涂料的可能性。然而，人们越来越迫切地希望能够获得形成低光泽度涂料如缎光或半光泽涂料或无光涂料、尤其适用于汽车工业中某些零部件例如轮辋、缓冲器等的涂布或适用于建筑业中所用的金属梁和板的涂布的热固性粉末油漆和清漆。已经提出用于获得可形成低光泽涂料的粉末油漆和清漆的各种方法。然而经验表明，难以生产在常规挤出和固化条件下能够完全可靠和可重复地呈现无光或缎光光泽的油漆或清漆。按照这些方法之一，除了粘合剂和惯用颜料之外，一种或多种特定的消光剂例如硅石、滑石、白垩和金属盐被引入到粉末组合物中。然而，光泽度的降低通常是不充分的，并观察到油漆涂料性能明显劣化，例如缺乏与金属基质的粘合力。为了弥补这些缺陷，欧洲专利EP 165，207提出将蜡(例如聚烯烃蜡)和金属盐(例如2-苯并噻唑硫羟酸锌)引入到基于被羧基封端的聚酯和基于环氧化物(例如异氰脲酸三缩水甘油酯)的热固性粉末组合物中。而且，美国专利US 4，242，253提出使用碳酸钙和细碎的聚丙烯颗粒作为添加剂以便形成低光泽涂料。该体系的缺点是通常被大量引入的无机填本文档来自技高网...

【技术保护点】
热固性粉末涂料组合物，包含作为粘合剂的由非晶态聚酯、半晶态聚酯和交联剂形成的共混物，其特征在于所述粘合剂包含：（ａ）富含间苯二甲酸的含羧基非晶态聚酯，其由包含５５～１００ｍｏｌ％间苯二甲酸、０～４５ｍｏｌ％除间苯二甲酸外的至少一种二羧酸和０～１０ｍｏｌ％含有至少３个羧基的多羧酸的酸组分，和包含６０～１００ｍｏｌ％新戊二醇、０～４０ｍｏｌ％除新戊二醇外的至少一种二羟基化化合物和０～１０ｍｏｌ％含有至少３个羟基的多羟基化化合物的醇组分制得，该非晶态聚酯的玻璃化转变温度（Ｔ↓［ｇ］）至少为５０℃，酸值为１５～１００ｍｇＫＯＨ／ｇ；（ｂ）由下列物质之一制得的含羧基的半晶态聚酯：（ｂ１）具有４～１６个碳原子的直链饱和脂族二羧酸和具有２～１６个碳原子的直链饱和脂族二醇和视具体情况而存在的含有至少３个羧基的多羧酸或含有至少３个羟基的多元醇，或（ｂ２）以二羧酸总量为基准计４０～１００ｍｏｌ％具有１０～１６个碳原子的直链饱和脂族二羧酸和０～６０ｍｏｌ％具有４～９个碳原子的直链脂族二羧酸，和具有３～１６个碳原子的脂环族二醇以及视具体情况而存在的具有至少３个羧基的多羧酸或具有至少３个羟基的多元醇，该半晶态聚酯的熔点（Ｔ↓［ｍ］）至少为４０℃，酸值为５～５０ｍｇＫＯＨ／ｇ；和（ｃ）交联剂。...

【技术特征摘要】
BE 1997-12-18 97010391、热固性粉末涂料组合物，包含作为粘合剂的由非晶态聚酯、半晶态聚酯和交联剂形成的共混物，其特征在于所述粘合剂包含：(a)富含间苯二甲酸的含羧基非晶态聚酯，其由包含55～100mol％间苯二甲酸、0～45mol％除间苯二甲酸外的至少一种二羧酸和0～10mol％含有至少3个羧基的多羧酸的酸组分，和包含60～100mol％新戊二醇、0～40mol％除新戊二醇外的至少一种二羟基化化合物和0～10mol％含有至少3个羟基的多羟基化化合物的醇组分制得，该非晶态聚酯的玻璃化转变温度(Tg)至少为50℃，酸值为15～100mgKOH／g；(b)由下列物质之一制得的含羧基的半晶态聚酯：(b1)具有4～16个碳原子的直链饱和脂族二羧酸和具有2～16个碳原子的直链饱和脂族二醇和视具体情况而存在的含有至少3个羧基的多羧酸或含有至少3个羟基的多元醇，或(b2)以二羧酸总量为基准计40～100mol％具有10～16个碳原子的直链饱和脂族二羧酸和0～60mol％具有4～9个碳原子的直链脂族二羧酸，和具有3～16个碳原子的脂环族二醇以及视具体情况而存在的具有至少3个羧基的多羧酸或具有至少3个羟基的多元醇，该半晶态聚酯的熔点(TB)至少为40℃，酸值为5～50mgKOH／g；和(c)交联剂。2、权利要求1的组合物，其特征在于非晶态聚酯(a)的玻璃化转变温度为50～80℃，酸值为30～70mgKOH／g。3、权利要求1或2的组合物，其特征在于非晶态聚酯(a)具有下面性能的至少一种：数均分子量介于1100～11，500，200℃时的熔体粘度介于100～15，000mPa·s。4、权利要求1～3中任一项的组合物，其特征在于非晶态聚酯(a)的酸组分含有至多45mol％除间苯二甲酸外的选自下列物质的二羧酸：对苯二甲酸、邻苯二甲酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、富马酸、马来酸、1，3-环己烷二羧酸、1，4-环己烷二羧酸和这些化合物的混合物。5、权利要求1～4中任一项的组合物，其特征在于非晶态聚酯(a)的醇组分含有至多40mol％除新戊二醇外的选自下列物质的二羟基化化合物：乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、1，4-环己烷二甲醇、氢化双酚A、羟基新戊酸新戊二醇酯和这些化合物的混合物。6、权利要求1～5中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：L默恩斯，K拜森斯，D马藤斯，
申请(专利权)人：UCB公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]