[发明专利]用涂料涂覆基底的方法

说明书

本发明涉及用粉末涂料涂覆基底的方法，还涉及可由此方法获得的基 底。

粉末涂料组合物是涂料市场中正在增长的领域。如其名称所示，粉末 涂料组合物是粉末形式的涂料组合物。热固性粉末涂料组合物包含树脂和 固化剂。它们例如经由静电法施用到基底上，在静电法中，在粒子与基底 之间产生电荷差别，以使粒子附着到基底上。可以容易地回收多余涂料， 以得到经济的方法。由于不存在溶剂，其也是环保的方法。使带有该涂料 的基底经受加热步骤，以使粒子熔合在一起以形成涂层，并经受固化步骤， 其中该树脂和固化剂反应形成交联的聚合物网络。如果再次经受加热，已 经固化和交联的热固粉末不会再熔融和流动。

使粉末涂料组合物固化的各种方式是本领域中已知的。在最常见的固 化法中，通过施加热(烘烤法)而使该涂层在基底上固化。固化时间和温 度根据所用组合物配方而相互关联，并且为在大约280℃下10秒至在大约 100℃下40分钟不等。该固化法的缺点在于，对于有效固化法，应该使用 高温，但并非所有基底都能承受这种高温。另外，在传统方法中，使被涂 覆的基底通过炉，这意味着涂层以及基底和其周围的空气都被加热并然后 冷却。即使这不影响基底，基底和空气的不必要的加热和冷却也是对能量 的无效利用。

辐射能，例如红外或紫外线，在粉末涂料固化中的应用也是已知的。

粉末涂料的紫外线固化要求存在光引发剂，应仔细地使光引发剂的性 质与树脂、固化剂和粉末涂料组合物的其它组分(例如颜料)的性质相匹 配。与烘烤相比，用紫外线固化粉末涂料可以显著缩减固化时间。但是， 透明和半透明涂料以外的UV粉末配制物难以一直向下固化到基底处。

粉末涂料的红外线固化可能是有吸引的，因为较少能量浪费在加热基 底或其周围的空气中。此外，从外向内加热涂层，这意味着与使用炉的传 统固化相比，对温度敏感的基底承受较少的热。但是，尤其是在使对温度 敏感的基底上的涂层固化时，难以以在不影响基底的同时将涂层充分加热 以实现完全固化的方式控制该过程。此外，在传统红外线固化中，使用具 有多种波长的红外波，其中一些加热粉末涂料以实现流动和固化，而另一 些被基底吸收并将基底加热，或被空气吸收，以致没有有效利用能量。

使用微波辐射使树脂固化也是本领域已知的。

DE 3511654描述了使用微波固化的含有微波感受体的树脂，该感受体 通过捕捉微波并引发固化反应而被加热。

US 5,234,760描述了用粉末涂料涂覆热敏基底，然后通过电磁辐射使 该涂料成膜。该基底应该最多只能非常轻微地被微波激发。该涂料基于可 微波激发的聚合物。

在这两个参考文献中，必须专门调节粉末涂料以适用于微波固化。在 US 5,234,760中，该涂料必须基于特定类型的聚合物，这造成成本提高。 在DE 3511654中，将电热敏感材料添加到传统聚合物树脂中。这要求必 须重新配制和测试树脂组合物，以确保其性质不受影响。

但是，出于许多原因，粉末涂料的微波固化仍有吸引力。微波的施用 导致粉末涂料的非常迅速的、几乎瞬时的加热，因此非常迅速地获得熔融 和固化条件。该方法可以以受控方式进行，其中防止了基底的不需要的加 热。另外，尽管多数基底以或多或少的量吸收红外波，但较少基底是微波 吸收体。因此，输入该方法的能量会被更有效地利用，因为未用于粉末涂 料的流动和固化的吸收度较少。

因此，需要使用微波(或在更广义方面，电加热)将粉末涂料组合物 固化的方法，其可变通并且可使用任何传统类型的可热固化的粉末涂料组 合物加以利用。本发明提供了这样的方法。

本发明涉及涂覆基底的方面，包括下述步骤：

○提供基底，该基底的外层包含电热敏感材料，

○将粉末涂料组合物施用到所述基底上，

○使用电加热使所述粉末涂料组合物固化。

要指出的是，本领域中已知的是，为不导电的基底提供导电材料，以 便可以经由静电法施用粉末涂料组合物。

参考US 6,296,939，其描述了通过下述步骤将粉末涂料组合物施用到 热敏基底(例如木材)上的方法：通过微波辐射将基底加热，施用粉末涂 料组合物，加热和固化该漆料。对于特别敏感的基底，优选首先用导电水 基漆涂覆基底，该水基漆可以经由微波辐射干燥。提到了使用可辐射固化 的涂料的可能性，例如可经由紫外辐射或电子辐射固化的涂料，但明确提 到，电磁辐射不适用于使粉末漆固化。