[发明专利]包含结晶聚酯树脂、无定形聚酯树脂、交联剂和热自由基引发剂的可低温热固化的粉末涂料组合物

说明书

本发明涉及一种可热固化的粉末涂料组合物、其制备方法、用所述组合物涂布基材的方法、用所述组合物涂布的基材和/或所述可热固化的粉末涂料组合物的用途。

近年来，与液体涂料组合物相比，在室温和大气压下为干燥、细散、自由流动的固体材料的粉末涂料组合物(通常被称为“粉末”)由于一些原因获得相当高的人气。一种原因是，粉末涂料是使用者和环境友好的材料，因为它们实际上不含有液体涂料组合物中通常存在的有害的挥发性有机溶剂载体。因此，固化时粉末涂料向环境放出很少的(如果有的话)挥发性物质。这消除了与液体涂料组合物有关的溶剂排放问题(例如空气污染和对涂布操作中所雇用的工人的健康危害)。粉末涂料组合物还是清洁的并且便于使用，由于它们是干燥的固体形式所以其以清洁的方式涂覆到基材上。如果溢出，粉末易于清理，并且与液体涂料组合物相比，不需要特别的清洁和泄露控制措施。因而改善了工作卫生状况。此外，粉末涂料组合物基本上是100％可循环再用的，因为喷涂的粉末可以完全回收并与新鲜的粉末原料重新混合。涂覆期间液体涂料的再循环通常无法进行，这导致废弃物和废弃物处理成本的增加。此外，粉末涂料组合物便于使用，即，不需要变稀或稀释。

粉末涂料组合物通常通过静电喷涂法涂覆到基材上；将粉末涂料组合物分散在气流中，然后经过电晕放电电场，颗粒从其中获得静电荷。带电的颗粒被吸引并沉积到要涂布的接地的制品上。然后将通常处于室温的制品置于烘箱中，粉末在其中熔融并形成粉末涂层。已发展出基于高压静电充电和流化床涂覆技术的组合(静电流化床)的混合方法，以及摩擦充电喷涂法。粉末涂料组合物及其涂覆方法是优选的涂料组合物和用于涂布多种熟悉的物品(例如草坪和园艺作业机具、露台和其他金属家具、电气柜、照明设备、棚架和商店装置、以及多种汽车部件)的方法。如今，粉末涂料组合物被广泛接受，在原始设备制造商(OEMS)的工厂和定制涂装车间中具有数千个装置。

粉末涂料组合物可以是热固性的或热塑性的。本发明涉及热固性粉末涂料组合物领域。“热固性粉末涂料组合物”在本文中是指多个组分的混合物，该组合物具有固化(优选热固化)之后形成不可逆的交联网络(所谓的‘固化形式’)的能力。Misev在“Powder Coatings，Chemistry andTechnology”(pp.224-300；1991，John Wiley)中描述了热固性粉末涂料组合物的制备

如G.Maggiore在Pitture e Vernice Europe 1/92，pp.15-22的文章“Overview of the powder coatings market worldwide”以及D.Richart的报告“Powder Coating：Current Developments，Future Trends”(Waterborne，High-Solids and Powder Coatings Symposium，1995年2月22-24)所示，人们一直在持续研究可以在基材热应力很小的情况下固化以及因而适用于热敏性基材(例如木材和塑料)的粉末涂料组合物。

可以使用可辐射固化的涂料组合物(如EP 0636669中所述的)来涂布热敏性基材。然而，使用高度着色的粉末涂料组合物时，辐射有可能无法穿透粉末涂料组合物，导致固化不均匀的粉末涂层。同样，使用辐射在复杂的三维物体上固化粉末涂料组合物时，辐射可能无法达到物体的每个角落，同样导致固化不均匀的涂层。因此，仍需要一种不具有上述缺点的替代性的固化体系。这种替代方案可以是能在诸如至多130℃的低温下在至多20分钟内固化至可接受程度的可热固化的粉末涂料组合物。

在本领域中已知包含无定形不饱和聚酯树脂(例如具有二酸基烯属不饱和基团的聚酯树脂)和结晶交联剂(例如低分子量的乙烯基醚，商购自DSM Resins的Uracross^TM P3307)以及热引发剂的可热固化的粉末涂料组合物能在低温下固化至可接受的程度，并且可以提供具有相对好的柔韧性的粉末涂层。然而，当形成可热固化的粉末涂料组合物时，由于多种原因，期望使用分子量远高于Uracross^TM P3307的无定形交联剂；所述多种原因为例如降低末反应的低分子量物种从粉末涂层的渗出，平衡各种性能(例如低温下可接受的固化、良好的柔韧性、良好的平滑性和/或粘附性)。当涂料用于家具(例如木椅和橱柜)时，柔韧性特别重要。没有报导有关该挑战的解决方案。