[发明专利]粉末涂料及其用途

说明书

本发明涉及一种粘结剂组合物用于改善涂层耐腐蚀性的用途。本发明 的粘结剂包括支化的酸官能聚酯和交联剂。本发明进一步涉及支化聚酯、 含有所述粘结剂组合物的粉末涂料组合物、采用所述粉末涂料组合物涂布 的基材以及固化的涂层。

随着对挥发性有机化合物(VOC)规定的执行越来越严格，对于具有 低VOC的涂料组合物，诸如粉末涂料组合物，的需求不断增长。然而， 目前粉末涂料体系特别在被涂敷到金属基材上时面临诸多缺陷。

纯环氧粉末体系具有防护性质以及优异的耐化学性和耐腐蚀性。不幸 的是，它们也具有耐候性差和在UV光暴露下变色的缺点。TGIC/聚酯涂 层非常流行，因为它们具有全面良好的性能，即使它们的柔韧性和防腐蚀 性没有环氧体系优良。然而，TGIC是诱变剂，而双酚-A环氧被怀疑是致 癌物质。因此，涂料制造商和消费者都在寻找替代方案以替代粉末涂料中 这种类型的组分。

一种替代方案主要用于室外应用，其为β-羟基-烷基酰胺(Primid类)体系。β-羟基-烷基酰胺体系具有良好的耐候性，但与含环氧的粉末涂 料相比耐腐蚀性和耐化学性、脱气极限(degassing limit)、发白、湿度和 耐沸水性受到损害。由于这种涂料具有低脱气极限，因此这种涂料通常不 能以厚层(大于100μm)涂敷。而且，由于缺乏已知的固化催化剂，所以 不能通过给定的固化温度很好地控制固化速率(防滴性)。

可以通过改变固化催化剂的用量来控制环氧粉末涂料的反应速度。最 常用的催化剂是季铵盐(QAS)和季鏻盐(QPS)。固化工艺完成后，固 化催化剂仍保留在涂层中。不幸的是，诸如QAS和QPS的离子性水溶化 合物在潮湿环境中会参与电化学反应和离子交换反应。因此，它们的存在 可能会增强导致基材腐蚀的过程，并且会损害涂层的防护性质。

本发明的目的在于提供一种粘结剂，其适于用在粉末涂料组合物中， 其中，所述粘结剂为涂层提供了改善的耐腐蚀性。

本发明的第一实施方式提供了一种粘结剂，所述粘结剂包括交联剂和 支化的、部分去官能化的酸官能聚酯，所述聚酯基于：

a.至少一种多官能组分；

b.至少一种双官能组分，其对多官能组分的官能团具有反应性；

c.至少一种单官能组分；

其中，所述所述聚酯具有40℃或更高的玻璃化转变温度。优选地，所述单 官能组分包括脂肪酸。优选地，聚酯的各组分中的至少一种包括仲反应性 基团或叔反应性基团。

本发明的另一实施方式包括支化的、部分去官能化的酸官能聚酯，所 述聚酯基于：

a.至少一种多官能组分，其具有羧基官能团、羟基官能团或羧基和羟 基官能团；

b.至少一种双官能组分，其对多官能组分的官能团具有反应性；

c.至少一种脂肪酸；

其中，所述聚酯具有40℃或更高的玻璃化转变温度。

本发明的另一实施方式包括支化的、部分去官能化的酸官能聚酯，所 述聚酯基于：

a.至少一种多官能组分，其具有羧酸官能团、羟基官能团或羧基和羟 基官能团；

b.至少一种双官能组分，其对多官能组分的官能团具有反应性；

c.至少一种单官能组分；

其中，所述聚酯具有40℃或更高的玻璃化转变温度，并且聚酯的各组分中 的至少一种包括仲反应性基团或叔反应性基团。

优选地，在本文聚酯中的至少50mol％的酸衍生基团源自芳族酸。

本文中所用术语“粘结剂”指树脂和单独的交联剂的组合。“单独的 交联剂”意指，交联剂在化学上不同于树脂。在粘结剂中使用一种以上的 树脂和/或一种以上的交联剂落在本发明的范围内。优选地，至少一种交联 剂与酸官能聚酯具有反应性。“多官能组分”意指，具有3个或更多个官 能度的组分。

当本发明的粘结剂用在粉末涂料中时，发现这种粘结剂在所述涂层的 耐腐蚀性质方面提供了惊人的改善。

令人惊讶地发现，使用脂肪酸作为单官能组分是有利的，因为它增强 了涂层的疏水性和阻挡性。其它优点包括，由于经脂肪酸改性的聚酯具有 较低的表面张力，因而改善了对基材的润湿性和粘附性。