粉末淤浆组合物制造技术

本发明专利技术提供一种粉末淤浆组合物，该组合物包含分散于交联组分（ｂ）中的第一固体颗粒组分（ａ），交联组分（ｂ）具有至少一种在２０℃时为液体的交联树脂。第一组分（ａ）呈固体颗粒形式，其平均粒径为３－３０微米。组分（ａ）具有化合物（ｉ），该化合物（ｉ）具有Ｔ↓［ｇ］＞４０℃和至少一种氨基甲酸酯或脲官能团、或可转变成附在其上的氨基甲酸酯或脲基团的基团。交联组分（ｂ）具有至少一种在２０℃时为液体的交联树脂（ｉ）。最优选地，交联组分（ｂ）还包括自交联氨基塑料树脂（ｉｉ），该（ｉｉ）具有至少两个氨基塑料基团和至少两个对固体颗粒第一组分（ａ）不反应而对该氨基塑料基团反应的基团。本发明专利技术的粉末淤浆组合物具有小于１．０ｌｂｓ．／ｇａｌ的ＶＯＣ并提供相对于现有技术得到改进的性能和应用。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
粉末淤浆组合物本专利技术涉及粉末淤浆组合物及其使用方法。本专利技术提供了一种改进的粉末淤浆组合物，其中使用第一固体颗粒组分(a)，该组分包含分散于交联组分(b)的氨基甲酸酯或脲官能化合物(i)，交联组分(b)包含至少一种在20℃为液体的交联树脂(i)。更特别地，本专利技术的粉末淤浆组合物使用了还包含自固化氨基塑料树脂(ii)的交联组分(b)，且最优选地，自交联氨基塑料树脂(ii)具有至少两个氨基塑料基团和至少两个可与该氨基塑料基团反应但与颗粒薄膜成形树脂不反应的基团。粉末淤浆组合物一直被用于赋予制品涂层以各种优点。粉末淤浆组合物一般包括呈固体颗粒形式的第一组分和呈液体的第二组分。第一组分分散于第二组分中，得到使用普通喷涂设备和技术而被施用的淤浆。含水粉末淤浆组合物使得粉末涂料组合物具备便于传统溶剂性涂料施加的好处。因此，粉末淤浆组合物具有环境和经济上的优势。然而，粉末淤浆组合物确实在性能和应用方面面临挑战。传统粉末淤浆组合物一般使用环氧酸树脂体系。为了得到可接受的耐水性、抗碎裂性和耐浸蚀性，这样的体系通常牺牲了耐擦伤性。用于粉末淤浆组合物中的粉末涂料组合物的性能要求使用高于粉末树脂的Tg的温度，然后采用足以影响交联的温度。因此，通常需要高级固化方式。施用一般需要使用具有较低Tg树脂的粉末淤浆组合物。较低Tg树脂的使用便于更快速的流动和改进的外观。然而，当使用具有较低Tg树脂的粉末淤浆组合物时，能够发生贮存和生产问题。特别是对于酸环氧树脂体系，生产是特别有挑战性的。在贮存过程中也可能观察到固体颗粒组分的分离、沉淀和/或附聚。-->在固化过程中有时观察到被使用的粉末淤浆薄膜的薄膜粘合较差和/或开裂。较高的成膜厚度和贮存稳定性能够增强这些负面性能特征。最后，由粉末淤浆组合物得到的成品薄膜能够显示较低的光泽度和/或差的性能特征，特别是当平衡耐擦伤性与耐水性、抗碎裂性和耐浸蚀性时尤为如此。通常难以在这些特性之间获得可接受的平衡，对于传统的酸环氧粉末/粉末淤浆树脂体系尤为如此。因此，需要提供改进的粉末淤浆组合物，其中上述缺点或是被去除或是被减少到最小。现有技术在这方面所做的尝试尚未取得成功。本专利技术提供一种包含粉末涂料组合物的粉末淤浆组合物，该粉末涂料组合物包含分散于交联组分(b)中的第一固体颗粒组分(a)，交联组分(b)必须包含至少一种在20℃为液体的交联树脂。第一组分(a)呈固体颗粒形式，其平均粒径为3～30微米。其包含化合物(i)，该化合物(i)具有Tg＞40℃和至少一种氨基甲酸酯或脲官能团、或可转变成附在其上的氨基甲酸酯或脲基团的基团。交联组分(b)包含至少一种在20℃为液体的交联树脂(i)。最优选地，交联组分(b)还包含自交联氨基塑料树脂(ii)，其具有至少两个氨基塑料基团和至少两个对固体颗粒第一组分(a)不反应而对该氨基塑料基团反应的基团。本专利技术的粉末淤浆组合物具有小于1.0lbs./gal的VOC并相对于现有技术在性能和应用方面得到改进。本专利技术的粉末淤浆组合物需要两个组分，即平均粒径为3～30微米的呈固体颗粒形式的第一组分(a)和第二交联组分(b)。第二交联组分(b)必须包含至少一种在20℃为液体的交联树脂(i)以便使第一组分(a)分散于其中。第一组分(a)包含一种化合物(i)，该化合物具有附在其上的至少一种氨基甲酸酯或脲官能团或可转变成氨基甲酸酯或脲基团的基团。化合物(i)可以选自具有附在其上的一个以上氨基甲酸酯基团或脲基团或可转变成氨基甲酸酯或脲基团的基团的低聚物和聚合物。低聚物一般具有数均分子量为148～2000，低聚物优选的数均分-->子量是460～1800，且最优选的数均分子量是900～1300。聚合物一般具有数均分子量为2,000～20,000，聚合物优选的数均分子量是4000～6000。该低聚物和聚合物的混合物可被用作化合物(i)。数均分子量可通过使用聚苯乙烯标准物由GPC法测定。聚合物的氨基甲酸酯或脲含量，以每当量氨基甲酸酯或脲官能度的数均分子量计，一般是120～1200，优选300～800。氨基甲酸酯基团一般可由下式表征其中R是H或烷基，优选1～4个碳原子。优选地，R是H或甲基，且更优选R是H。脲基团一般可由下式表征其中R’和R”每一个独立地表示H或烷基，优选1～4个碳原子，或R’和R”可结合形成杂环结构(例如其中R’和R”形成如亚乙基桥)。能够转变成氨基甲酸酯的基团包括环状碳酸酯基团、环氧基团和不饱和键。环状碳酸酯基团通过与氨或伯胺反应，将环状碳酸酯开环形成β-羟基氨基甲酸酯而能够转变成氨基甲酸酯基团。环氧基团通过与CO2反应首先转变成环状碳酸酯基团而能够转变成氨基甲酸酯基团。这可在以大气压为起点直到超临界CO2压力的任何压力下进行，但是优选在升压(例如60-150psi)下进行。该反应的温度优选是60-150℃。有用的催化剂包括任何能够活化环氧乙烷环的那些，例如叔胺或季盐(例如溴化四甲胺)，卤化有机锡配合物和卤化烷基鏻的混合物(例如，((CH)3SnI，BU4SnI，Bu4PI，和(CH3)4PI))，钾盐(例如K2CO3，KI)，优选与冠醚、辛酸锡、辛酸钙等一起使用。然后如上所述环状碳酸酯基团可转变成氨基甲酸酯基团。任何不饱和键通过首先与过氧化物反应变成环氧基团、再与CO2反应形成环状碳酸酯、接着与氨或伯胺反应形成氨基甲酸酯而能够转变成氨基甲酸酯基团。-->用作化合物(i)并具有多于一个氨基甲酸酯官能团的低聚化合物具有通式其中X是O或NH，R1是H或1～4个碳原子的烷基。用作本专利技术低聚化合物(i)的化合物能够由各种方法制得。氨基甲酸酯可以是NH2基团封端的伯氨基甲酸酯形式，或NHR基团封端的仲氨基甲酸酯形式。在优选实施方案中，氨基甲酸酯是伯氨基甲酸酯形式。制备用作化合物(i)的低聚化合物的一种方法是，使醇(‘醇’这里指的是具有一个或多个OH基团)与脲反应形成具有氨基甲酸酯基团的化合物。通过加热醇与脲的混合物完成该反应。该反应也可在加热下、优选在本领域公知的催化剂存在下进行。另一技术是醇与氰酸反应形成带有伯氨基甲酸酯基团的化合物(即未取代的氨基甲酸酯)。氨基甲酸酯也可由醇与光气或等效物质反应、再与氨反应形成具有伯氨基甲酸酯基团的化合物，或由醇与光气或等效物质反应、再与伯胺反应形成具有仲氨基甲酸酯基团的化合物而制得。又一方法是使异氰酸酯(例如HDI、IPDI)与例如氨基甲酸羟丙基酯的化合物反应形成氨基甲酸酯封端的异氰酸酯衍生物。最后，氨基甲酸酯可通过其中醇与氨基甲酸烷基酯(例如氨基甲酸甲酯、氨基甲酸乙酯、氨基甲酸丁酯)反应形成含有伯氨基甲酸酯基团的化合物的氨基甲酰基转移方法而制得。该反应在加热下、优选在催化剂例如有机金属催化剂(例如二月桂酸二丁基锡)存在下进行。制备氨基甲酸酯的其它技术在本领域也是公知的，并例如在P.Adams & F.Baron，“Esters of Carbamic Acid”，ChemicalReview，v.65，1965中有描述。在用作本专利技术化合物(i)的氨基甲酸酯化合物的制备过程中可以使用各种醇。它们一般具有1～200个碳原子，优选1-60个碳原子，且可以是单官能或多官能(优选官能度是2～3)、脂族、芳族或脂环族醇。它们可仅含有O本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉末淤浆组合物，其特征在于：（ａ）呈固体颗粒形式、具有平均粒径为３～３０微米的第一组分，其中包含（ｉ）一种化合物，其具有附于其上的至少一种氨基甲酸酯或脲官能团、或可转变成氨基甲酸酯或脲基团的基团，该化合物具有Ｔ↓［ｇ］＞４０℃，并分散于（ｂ）一种交联组分，包含：（ｉ）至少一种在２０℃时为液体的交联树脂。

【技术特征摘要】
US 1998-10-1 1651461、一种粉末淤浆组合物，其特征在于：(a)呈固体颗粒形式、具有平均粒径为3～30微米的第一组分，其中包含(i)一种化合物，其具有附于其上的至少一种氨基甲酸酯或脲官能团、或可转变成氨基甲酸酯或脲基团的基团，该化合物具有Tg＞40℃，并分散于(b)一种交联组分，包含：(i)至少一种在20℃时为液体的交联树脂。2、权利要求1的粉末淤浆组合物，其特征在于化合物(i)包含一种化合物，该化合物选自低聚物、聚合物和该聚合物与低聚物的混合物，其中低聚物具有附在其上的多于一个官能团，该官能团选自氨基甲酸酯基团、脲基团和转变成氨基甲酸酯或脲基团的基团，该低聚物具有分子量为148～2000，聚合物具有附在其上的多于一个官能团，该官能团选自氨基甲酸酯基团、脲基团和可转变成氨基甲酸酯或脲基团的官能团，该聚合物具有分子量大于2000。3、权利要求2的粉末淤浆组合物，其特征在于化合物(i)包含氨基甲酸酯或脲官能聚合物，该聚合物选自聚酯、环氧树脂、醇酸、脲烷、丙烯酸、聚酰胺和聚硅烷聚合物及其混合物。4、权利要求1的粉末淤浆组合物，其特征在于化合物(i)包含聚合物骨架，该聚合物骨架具有附在其上的多于一个氨基甲酸酯官能团，该第一组分由下式的无规重复单元表示：其中，R表示H或CH3，R′表示H、烷基或环烷基，L表示二价连接基团，A表示来自于一种或多种烯属不饱和单体的重复单元，x表示10～90wt％，和y表示90～10wt％。5、权利要求4的粉末淤浆组合物，其特征在于A表示来自多于一个烯属不饱和单体的重复单元，多于一个具有附在其上的氨基甲酸酯基团的单体。6、权利要求4的粉末淤浆组合物，其特征在于A表示来自一个或多个烯属不饱和单体的重复单元，该烯属不饱和单体包含一种或多种丙烯酸单体。7、权利要求6的粉末淤浆组合物，其特征在于10-90％该烯属不饱和单体是丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：PJ哈里斯，WH奥鲍姆，JW雷福斯，
申请(专利权)人：巴斯福公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]