專利名稱：包含結晶聚酯樹脂、無定形樹脂和過氧化物的可低溫熱固化的粉末涂料組合物的制作方法
包含結晶聚酯樹脂、無定形樹脂和過氧化物的可低溫熱固化的粉末涂料組合物本發(fā)明涉及一種可熱固化的粉末涂料組合物、其制備方法、用所述組合物涂布基材的方法、用所述組合物涂布的基材和/或所述可熱固化的粉末涂料組合物的用途。近年來，與液體涂料組合物相比，在室溫和大氣壓下為干燥、細散、自由流動的固體材料的粉末涂料組合物(通常被稱為“粉末”)由于一些原因獲得相當高的人氣。一種原因是，粉末涂料是使用者和環(huán)境友好的材料，因為它們實際上不含有液體涂料組合物中通常存在的有害的揮發(fā)性有機溶劑載體。因此，固化時粉末涂料向環(huán)境放出很少的(如果有的話)揮發(fā)性物質。這消除了與液體涂料組合物有關的溶劑排放問題(例如空氣污染和對涂布操作中所雇用的工人的健康危害)。粉末涂料組合物還是清潔的并且便于使用，由于它們是干燥的固體形式所以其以清潔的方式涂覆到基材上。如果溢出，粉末易于清理，并且與液體涂料組合物相比，不需要特別的清潔和泄露控制措施。因而改善了工作衛(wèi)生狀況。此 夕卜，粉末涂料組合物基本上是100%可循環(huán)再用的，因為噴涂的粉末可以完合回收并與新鮮的粉末原料重新混合。涂覆期間液體涂料的再循環(huán)通常無法進行，這導致廢棄物和廢棄物處理成本的增加。此外，粉末涂料組合物便于使用，即，不需要變稀或稀釋。粉末涂料組合物通常通過靜電噴涂法涂覆到基材上；將粉末涂料組合物分散在氣流中，然后經過電暈放電電場，顆粒從其中獲得靜電荷。帶電的顆粒被吸弓I并沉積到要涂布的接地的制品上。然后將通常處于室溫的制品置于烘箱中，粉末在其中熔融并形成粉末涂層。已發(fā)展出基于高壓靜電充電和流化床涂覆技術的組合(靜電流化床)的混合方法，以及摩擦充電噴涂法。粉末涂料組合物及其涂覆方法是優(yōu)選的涂料組合物和用于涂布多種熟悉的物品(例如草坪和園藝作業(yè)機具、露臺和其他金屬家具、電氣柜、照明設備、棚架和商店裝置、以及多種汽車部件)的方法。如今，粉末涂料組合物被廣泛接受，在原始設備制造商(OEMS)的工廠和定制涂裝車間中具有數(shù)千個裝置。粉末涂料組合物可以是熱固性的或熱塑性的。本發(fā)明涉及熱固性粉末涂料組合物領域?！盁峁绦苑勰┩苛辖M合物”在本文中是指多個組分的混合物，該組合物具有固化(優(yōu)選熱固化)之后形成不可逆的交聯(lián)網絡(所謂的‘固化形式’)的能力。Misev在“PowderCoatings, Chemistry andTechnology”(pp. 224-300 ; 1991, John Wiley)中描述了熱固性粉末涂料組合物的制備。如G. Maggiore 在 Pitture e Vernice Europe 1/92, pp. 15-22 的文章“Overviewof the powder coatings market worldwide” 以及 D. Richart 的 艮告“Powder Coating Current Developments,Future Trends，，(Waterborne,High-Solids and Powder CoatingsSymposium, 1995年2月22-24)所示，人們一直在持續(xù)研究可以在基材熱應力很小的情況下固化以及因而適用于熱敏性基材(例如木材和塑料)的粉末涂料組合物?？梢允褂每奢椛涔袒耐苛辖M合物(如EP 0636669中所述的)來涂布熱敏性基材。然而，使用高度著色的粉末涂料組合物時，輻射有可能無法穿透粉末涂料組合物，導致固化不均勻的粉末涂層。而且，使用輻射來固化復雜的三維物體上的粉末涂料組合物時，輻射可能無法達到物體的每個角落，同樣導致固化不均勻的涂層。
除了期望涂料組合物可以在低溫下固化之外，還期望該粉末涂料組合物可以磨碎、過篩、可擠出和/或均勻固化。這對商業(yè)上可行的粉末來說很有用，因為所述組合物可以在已有的粉末涂料加工車間中制備，而不需要在新設備或根本不同的工藝方面進行大的投資。此外，期望提供可以承受基材應力而不會分層和/或開裂的粉末涂層。當要用粉末涂布的制品具有復雜的三維形狀和/或當涂料用于家具(例如木椅/金屬椅和櫥柜)時，這特別有利。因此，本發(fā)明的一個目標是解決上面所示出的一些或所有問題。因此，寬泛地說，本發(fā)明提供了可熱固化的粉末涂料組合物，其包含i)至少一種結晶的聚酯樹脂，其以至少7. 5wt%的量存在；和ii)至少一種無定形的聚酯樹脂，其以至多92. 5wt%的量存在；以及iii)至少一種過氧化物,其以100份i)+ii)至少O. 65份過氧化物(pph)的量存在，其中，-所述至少一種結晶的聚酯樹脂具有2-丁烯二酸烯屬不飽和基團和/或所述至少一種無定形的聚酯樹脂具有2- 丁烯二酸烯屬不飽和基團；-如果所述至少一種無定形的聚酯樹脂具有2-丁烯二酸烯屬不飽和基團，那么所述至少一種無定形的聚酯樹脂的每單位烯屬不飽和基團的理論重量(WPU)為至多850g/mo I ；-所述wt%是基于i)+ii)的總量；-所述過氧化物選自如下組成的組根據式(I)的過酸酯和單過碳酸酯
權利要求
1.可熱固化的粉末涂料組合物，其包含 i)至少一種結晶的聚酯樹脂，其以至少7. 5wt%的量存在； ii)至少一種無定形的聚酯樹脂，其以至多92. 5wt%的量存在；以及 iii)至少一種過氧化物，其以100份i)+ii)至少O. 65份過氧化物(pph)的量存在， 其中， -所述至少一種結晶的聚酯樹脂具有2-丁烯二酸烯屬不飽和基團和/或所述至少一種無定形的聚酯樹脂具有2- 丁烯二酸烯屬不飽和基團； -如果所述至少一種無定形的聚酯樹脂具有2- 丁烯二酸烯屬不飽和基團，那么所述至少一種無定形的聚酯樹脂每單位烯屬不飽和基團的理論重量(WPU)為至多850g/mol ； -所述wt%是基于i)+ii)的總量； -所述過氧化物選自如下組成的組 根據式(I)的過酸酯和單過碳酸酯
2.如權利要求I所述的組合物，其中，所述至少一種結晶的聚酯樹脂以至多85wt%的量存在，并且其中所述至少一種無定形的聚酯樹脂以至少15wt%的量存在。
3.如權利要求I或2所述的組合物，其中，所述至少一種結晶的聚酯樹脂和所述至少一種無定形的聚酯樹脂均具有至少2200Da且至多8000Da的理論Mn。
4.如權利要求I至3中任意一項所述的組合物，其中，所述至少一種無定形的聚酯樹脂具有2-丁烯二酸烯屬不飽和基團并且每單位烯屬不飽和基團的理論重量(WPU)為至多850g/molο
5.如權利要求I至4中任意一項所述的組合物，其中，所述至少一種結晶的聚酯樹脂和/或所述至少一利無定形的聚酯樹脂還具有除了 2- 丁烯二酸烯屬不飽和基團之外的基于二酸或酸酐單體的其他烯屬不飽和基團。
6.如權利要求5所述的組合物，其中，所述基于二酸或酸酐單體的其他烯屬不飽和基團選自下組衣康酸、檸康酸、中康酸、衣康酸的酸酐、及其混合物。
7.如權利要求I至6中任意一項所述的組合物，其中，所述至少一種結晶的聚酯樹脂和所述至少一種無定形的聚酯樹脂均具有2- 丁烯二酸烯屬不飽和基團。
8.如權利要求7所述的組合物，其中，所述至少一種結晶的聚酯樹脂和所述至少一種無定形的聚酯樹脂均只具有2- 丁烯二酸烯屬不飽和基團。
9.如權利要求I至8中任意一項所述的組合物，其中，所述過氧化物以至少O.8pph的量存在。
10.如權利要求I至9中任意一項所述的組合物，其中，所述組合物進一步包含選自下組的過渡金屬化合物過渡金屬鹽、過渡金屬絡合物、及其混合物，其中過渡金屬選自如下組成的組Mn、Fe、Co和Cu。
11.如權利要求I至10中任意一項所述的組合物，其中，R2代表叔丁基。
12.如權利要求I至11中任意一項所述的組合物，其中，R1代表苯基并且R2代表叔丁基。
13.如權利要求I至12中任意一項所述的組合物，其中，R3和R4均代表苯基或均代表十一烷。
14.如權利要求1至13中任意一項所述的組合物，其中，所述組合物進一步包含選自下組的抑制劑酚類化合物、穩(wěn)定自由基、兒茶酚類、噻吩嗪類、氫醌類、苯醌類或其混合物。
15.如權利要求1至14中任意一項所述的組合物，其中，所述組合物基本上不含交聯(lián)劑。
16.用于制備如權利要求1至15中任意一項所定義的可熱固化的粉末涂料組合物的方法，其包括下列步驟 a.混合所述可熱固化的粉末涂料組合物的各組分以得到預混物； b.加熱所述預混物，優(yōu)選在擠出機中，以得到擠出物； c.冷卻所述擠出物，以得到凝固的擠出物；并且 d.將所述凝固的擠出物磨碎成更小的顆粒，以得到所述可熱固化的粉末涂料組合物。
17.用于涂布基材的方法，其包括下列步驟 .1)將如權利要求I至15中任意一項所定義的可熱固化的粉末涂料組合物涂覆在基材上; .2)加熱所述基材。
18.基材，其部分或全部用權利要求1至15中任意一項所定義的可熱固化的粉末涂料組合物涂布。
19.權利要求I至15中任意一項所定義的可熱固化的粉末涂料組合物用于涂布基材或制品的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可熱固化的粉末涂料組合物，其包含i)至少一種結晶的聚酯樹脂，其以至少7.5wt％的量存在；和ii)至少一種無定形的聚酯樹脂，其以至多92.5wt％的量存在；以及iii)至少一種過氧化物，其以100份i)+ii)至少0.65份過氧化物(pph)的量存在，其中，所述至少一種結晶的聚酯樹脂具有2-丁烯二酸烯屬不飽和基團和/或所述至少一種無定形的聚酯樹脂具有2-丁烯二酸烯屬不飽和基團；其中如果所述至少一種無定形的聚酯樹脂具有2-丁烯二酸烯屬不飽和基團，那么所述至少一種無定形的聚酯樹脂每單位烯屬不飽和基團的理論重量(WPU)為至多850g/mol；其中wt％是基于i)+ii)的總量；其中所述過氧化物選自下組根據式R1C(＝O)OOR2(I)的過酸酯和單過碳酸酯、和式R3C(＝O)OOC(＝O)R4(II)的過酸酐、以及根據式(I)和式(II)的過氧化物的任意組合。本發(fā)明的組合物可以在諸如至多130℃的低溫下固化至多20分鐘而固化至可接受的程度，所述組合物可以磨碎、過篩并且可擠出，并且所述組合物熱固化之后可以形成亦能表現(xiàn)出增強的柔韌性的粉未涂層。本發(fā)明的組合物熱固化之后，還可以提供能表現(xiàn)出增強的粘附性的粉末涂層。此外，本發(fā)明的組合物可以適用于熱敏性和/或非熱敏性的基材，即使組合物是高度著色的。
文檔編號C08K5/14GK102884146SQ201180022817
公開日2013年1月16日 申請日期2011年5月6日 優(yōu)先權日2010年5月6日
發(fā)明者托什科·亞歷山大·米舍夫, 林德爾特·簡·莫霍?？? 約翰·弗朗茲·格拉迪·安東尼厄斯·詹森, 麥特瑟斯·約翰內斯·科尼利厄斯·博斯, 格瑞特·約翰內斯·蘭格·德, 戈博特·迪科斯徹 申請人:帝斯曼知識產權資產管理有限公司