新颖的粉末涂料体系制造技术

描述了一种粉末涂料组合物。该组合物包含无机含铋化合物或无机含铋化合物和有机含铋化合物的混合物。所述粉末组合物显示出涂层中高度交联并产生具有最佳交联和耐腐蚀性的固化涂层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】新颖的粉末涂料体系相关申请的交叉引用本国际申请要求2016年2月10日提交的题为“新颖的粉末涂料体系”的美国临时申请序列号62/293,560和2016年8月15日提交的题为“新颖的粉末涂料体系”的美国临时申请序列号62/375,060以及2016年2月10日提交的题为“新颖的电沉积体系”的国际申请序列号PCT/US2016/017323的权益，所述申请均通过引用整体并入本文。
技术介绍
通常将涂料涂覆到基材上以提供保护性和/或装饰性品质。特别地，经常将涂料涂覆到金属表面上以抑制或防止腐蚀。粉末涂料是无溶剂的100％固体涂料体系，其已被用作传统液体涂料和漆料的低VOC且低成本的替代品。粉末涂布方法在本领域中是公知的，并且高度交联的涂层对于耐腐蚀性以及美学吸引力而言是期望的。通常，这样的涂层通过可交联官能团和封闭异氰酸酯基团之间的反应形成。催化剂通常用于促进交联反应。本领域已知多种与粉末涂料组合物一起使用的催化剂。有机锡化合物，例如二丁基氧化锡二月桂酸二丁基锡(DBTDL)，溴化鏻化合物，例如乙基三苯基溴化鏻(ETPPBr)，季铵盐，胺和咪唑是用于粉末涂料组合物中的已知催化剂。然而，这些类型的催化剂中的每一种都展示出某些缺点。例如，对有机锡催化剂如DBTDL的审查越来越严，因为据称这些化合物与人类健康风险和环境问题有关。此外，许多这些催化剂不展示出催化剂所期望的受控的反应性、热稳定性和优异的延时(latency)，并且可能展示出气味、褪色或材料处理危险。某些含铋化合物已被建议作为常规催化剂的替代物，特别是在电涂法中。这些含铋化合物包括有机含铋催化剂，例如羧酸和羟基羧酸的铋盐。然而，许多这些有机含铋化合物是液体并且不能容易地掺入粉末涂料组合物中。由上述可以理解，本领域需要的是用于粉末涂料的有效催化剂，其基本上或者甚至完全不含有机锡化合物，但是能够容易地掺入粉末组合物中而不损失期望的固化膜性质例如耐腐蚀性。本文公开了并要求保护这种催化剂、含有这种催化剂的组合物以及制备和使用催化剂和组合物的方法。附图简介图1是涂有各种粉末组合物并暴露于盐雾的金属板的腐蚀试验的图示。图2是涂有各种粉末组合物并暴露于盐雾的金属板的电化学阻抗谱(EIS)试验的图示。概述本说明书提供了粉末涂料组合物和方法。由本文所述的粉末组合物形成的优选涂层提供最佳的交联和性能特征，包括增强的耐腐蚀性。在一个实施方式中，本说明书提供了包含无机含铋化合物的粉末涂料组合物。在另一个实施方式中，本说明书提供了粉末涂料组合物，其包含粘合剂树脂组分(所述粘合剂树脂组分包含至少一种可交联聚合物树脂组分)、交联组分和至少无机含铋化合物。在另一个实施方式中，本说明书提供了方法，所述方法包括以下步骤：将包含至少一种可交联聚合物树脂的粘合剂树脂组分与封闭异氰酸酯组分和至少无机含铋化合物组合。本专利技术的上述概述并非意图描述本专利技术的每一个公开的实施方式或每一种实施情况。下面的描述更具体地举例说明说明性的实施方式。在整个申请的几个地方，通过实例的列表提供指导，这些实例可以以各种组合方式使用。在每种情况中，所列举的列表仅用作代表性的组，而不应该被解释为穷举性的列表。在如下的附图和说明中阐明了本专利技术的一个或多个实施方式的细节。从说明书和附图以及权利要求出发，本专利技术的其它特征、目的和优点是明显的。选择的定义除另有指明外，本文中使用的下列术语具有下面提供的含义。术语“组分”指的是包含具体特征或结构的任意化合物。组分的实例包括化合物、单体、寡聚物、聚合物以及其中包含的有机基团。术语“交联剂”是指能够在聚合物之间或者在同一聚合物的不同区域之间形成共价链接的分子。该术语与“固化剂”、“交联试剂”或“交联组分”可互换使用。在可分散性聚合物这样的上下文中使用时，术语“分散体”是指可分散性聚合物和载体的混合物。术语“分散体”意欲涵盖术语“溶液”。术语“含锡化合物”在本文中用作对各种锡化合物的提及，包括有机锡化合物例如二丁基氧化锡，例如目前受监管关注、限制或禁止的那些。“不含锡”或“不含标记”在本文中用于表示不含这些化合物的化合物，但锡仍可以其它形式存在。当在涂料涂覆在表面或基材之上的上下文中使用时，术语“在...之上”既包括涂料直接涂覆于表面或基材上，也包括涂料间接涂覆于表面或基材上。因此，例如，涂覆在覆盖基材的底漆层上的涂层构成涂覆在基材上的涂层。在本文中使用时，术语“催化效果”或“催化有效的”是指涂料组合物中的组分促进组合物有效交联的能力。在这种上下文中，当发生固化反应时，存在催化效果。相对于对照催化剂，更好的催化剂提供更快的固化或在更低的固化温度下固化或两者。除另有指明外，术语“聚合物”包括均聚物和共聚物(即两种或更多种不同单体的聚合物)二者。当在说明书和权利要求中出现时，术语“包含”、“包括”及其变体并不具有限制性意义。在本文中使用时，术语“提供”旨在广义地包括可得、供应或获得组分、基材、部件等。该术语可包括制造，以及通过购买获得，通过销售供应，或组分、基材、零件的其他类型的转移等。术语“优选的”和“优选地”指的是在某些情况下可以提供某些优点的本专利技术的实施方式。但是，在相同情况或其他情况下，其他实施方式也可以是优选的。此外，一个或多个优选的实施方式的表述并不意味着其他实施方式不可用，并且并非意图将其他实施例排除在本专利技术的范围外。当在本文中使用时，不使用数量词、“至少一个”、和“一个或多个”可互换使用。因此，例如，包含添加剂的涂料组合物可被解释为表示该涂料组合物包含“一种或多种”添加剂。同样在本文中，以端点描述的数值范围包括该范围内所包含的所有数值(例如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。此外，范围的公开包括在较宽范围内包含的所有子集(例如1至5公开了1至4、1.5至4.5、1至2等)的公开。详细说明本说明书提供了一种粉末涂料组合物，其包含无机含铋化合物。目前认为该组合物可与任何类型的粉末涂料组合物一起使用并可用于涉及粉末涂料的任何方法中。本说明书提供了粉末涂料组合物和方法。所述组合物优选包含粘合剂组分(所述粘合剂组分包含至少一种可交联聚合物树脂组分)，任选的交联组分和至少无机含铋化合物。本文所述的方法优选包括：将粘合剂树脂组分与封闭异氰酸酯组分和至少无机含铋化合物组合以产生粉末涂料组合物。在一个实施方式中，本说明书提供了粉末涂料组合物。所述组合物包含粘合剂组分，所述粘合剂组分包含一种或多种聚合物树脂组分，所述聚合物树脂组分至少包含聚合物粘合剂。合适的聚合物粘合剂通常包括成膜树脂和任选的树脂交联剂或树脂固化剂。粘合剂可选自提供期望膜性质的任何树脂或树脂组合。聚合物粘合剂的合适实例包括热固性材料和/或热塑性材料，并且可以用环氧树脂、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、丙烯酸类、聚氯乙烯、尼龙、含氟聚合物、硅酮、其他树脂或其组合制成。优选热固性材料用作粉末涂料应用中的聚合物粘合剂，特别优选环氧树脂、聚酯和丙烯酸类。如果期望，弹性体树脂可被用于某些应用。在一个方面，根据粉末涂布基材的期望最终用途，本文所述的粉末组合物中包含特定的聚合物粘合剂或树脂。例如，某些高分子量聚酯显示出优异的耐腐蚀性，并且适合用在用于内部和外部应用的基材上。在一个方面，至少一种聚合物树脂组分可以是具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涂料组合物，其包含：含有催化有效量的无机含铋化合物的粉末涂料组合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.10 US PCT/US2016/017323;2016.02.10 US 62/21.一种涂料组合物，其包含：含有催化有效量的无机含铋化合物的粉末涂料组合物。2.一种涂料组合物，其包含：含有足以抑制腐蚀的量的无机含铋化合物的粉末涂料组合物。3.一种粉末组合物，其包含：粘合剂树脂组分，该组分包含至少一种可交联聚合物树脂组分；交联组分；和至少无机含铋化合物。4.一种方法，所述方法包括：提供金属基材；在所述基材上涂覆粉末涂料组合物，所述组合物包含：含有至少一种可交联聚合物树脂组分的粘合剂树脂组分；交联组分；和至少无机含铋化合物；并加热经涂布的基材以产生固化涂层。5.上述权利要求中任一项所述的组合物或方法，其中所述无机含铋化合物选自硅酸铋、硅铝酸铋镁、铝酸铋、硼酸铋、锰酸铋、氢氧化铋、三氧化铋、磷酸铋及其混合物或组合。6.上述权利要求中任一项所述的组合物或方法，其中所述无机含铋化合物是金属含氧阴离子的铋盐。7.上述权利要求中任一项所述的组合物或方法，其中所述无机含铋化合物是铝酸铋或其水合物。8.上述权利要求中任一项所述的组合物或方法，其中所述组合物包含无机含铋化合物和有机含铋化合物的组合。9.上述权利要求中任一项所述的组合物或方法，其中所述组合物包含无机含铋化合物和有机含铋化合物的组合，所述有机含铋化合物选自乙酸铋、碱式乙酸铋、碳酸铋、水杨酸铋、碱式水杨酸铋、碱式碳酸铋、碱式柠檬酸铋、柠檬酸铋、苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉加·K·米斯特里，维多利亚·葛林，贾斯汀·拉洛，尼丁·贾达夫，托马斯·云格鲍尔，
申请(专利权)人：SWIMC有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US