[发明专利]用于热固性粉末涂料组合物的树脂组合物

说明书

本发明涉及树脂组合物，其包含聚酯和与聚酯化学性质不同的有机磷化合物。本发明还涉及热固性粉末涂料组合物，其包含所述树脂组合物和具有能够与聚酯反应的官能基团的交联剂。本发明还涉及由所述热固性粉末组合物所制备的粉末涂层、涂布了所述热固性粉末涂料组合物的基材以及涉及有机磷化合物或聚酯或树脂组合物在热固性粉末涂料组合物中的用途，该热固性粉末组合物储存稳定、能够在低温下固化并且可以提供粉末涂层，该粉末涂层具有无喷霜（blooming）、良好的平滑性、足够的耐反向冲击性（RIR）并且优选地还具有良好的脱气极限（degassing limit）。

粉末涂料组合物在室温和大气压下是干燥的、细碎的、自由流动的固体材料，近年来由于许多原因比液体涂料组合物更受欢迎。其中一个原因是，由于它们几乎不含通常存在于液体涂料组合物中的有害、易挥发有机溶剂载体，粉末涂料是使用者友好和环境友好的材料。因此，在固化时，粉末涂层放出很少（即使有的话）挥发性材料到环境中。这消除了与液体涂料组合物有关的溶剂排放问题诸如空气污染，以及消除对在涂层操作中所雇佣工人的健康的危害。粉末涂料组合物（一般也称为粉末）的使用也是清洁和方便的。因为它们是干燥固体形式，它们以清洁的方式被涂布在基材上。粉末在散落的情况下容易清扫，不像液体涂料那样需要特殊的清洁和散落物防范设施。因此改进了施工卫生条件。此外，粉末涂料组合物基本上是100%可循环的，因为喷过的粉末可以完全回收并重新与新鲜粉末原料结合。液体涂料在应用中通常是不能循环的，这导致废料增加和有害废料处理成本增加。另外，粉末涂料组合物是即时使用的，即不需要淡化或稀释。

在热固性粉末涂料组合物的情况下，粉末涂料组合物通常是聚合物和交联剂的细碎颗粒，通常还包含颜料、填料和其他添加剂。应用于基材后，各个粉末颗粒在烘箱熔化并聚结，以形成连续的膜（通常称为粉末涂层），其具有与传统有机涂层相关的装饰性能和保护性能。应用粉末涂料组合物的方法被认为是熔融涂层工艺；也就是说，在涂覆过程中某个时间时粉末颗粒必须被熔融或熔化。虽然这通常在对流烘箱中进行，也已经使用红外加热、电阻加热和感应加热方法。因此，除少数例外外，在固定的装置中工厂涂覆粉末涂料，这基本上排除了它们在维护应用中的用途。通常通过静电喷涂工艺来将粉末涂料组合物涂覆于基材上；粉末涂料组合物分散在空气流中并穿过电晕放电场，在电晕放电场中颗粒获得静电荷。带电颗粒受待涂布的接地物体吸引并沉积于其上。然后通常在室温下将该物体置于烘箱中。在烘箱中粉末熔化并形成粉末涂层。基于高压静电充电和流化床应用技术（静电液化床）的组合以及摩擦电喷涂方法，已经演变成混合工艺。粉末涂料组合物和它们的应用方法是优选的涂料组合物和用于涂布多种熟悉的物品（例如草坪和园艺装置、露台和其他金属家具、电气柜、照明设备、棚架和储存装置、以及许多汽车组件）的优选的方法。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的领域。Misev在Powder Coatings,Chemistry and Technology(第224-300页;1991,John Wiley)中描述了热固性粉末涂料组合物的制备。

粉末涂料组合物经常被分为装饰级和功能级。装饰级一般在粒度方面更细并且颜色和外观很重要。使用静电技术将它们以相对低的膜厚度（例如20-75μm）涂覆于冷基材。功能级通常使用流化床、植绒、或静电喷涂技术以厚膜（例如200-1000μm）涂覆到经预热的部件上。在功能性涂料中，耐腐蚀性和电气性能、机械性能和其他功能特性更重要。粉末涂料组合物的另一个区别是室内（内部）和室外（外部）等级之间的区别。室外级通常表现出比室内级改善的耐气候性。

室内级粉末涂料组合物的一个主要类别基于酸官能的聚酯树脂和环氧树脂的组合，也常称为“混合型”粉末涂料组合物。“环氧树脂”或常称为“环氧衍生物”或“环氧化合物”，是聚合材料的一个重要类别，其特征为多于一个三元环（也称为“环氧”、“环氧化物”、“环氧乙烷”或“环氧基团”）的存在。术语环“氧化合物”或“环氧树脂”或“环氧衍生物”在本发明的上下文中可以互换使用。环氧树脂是已经作为用于众多涂料应用所选择的材料获得广泛接受的化合物的最通用的类别之一。

由于它们的应用方法涉及在某个时间点在在熔化和固化热固性粉末涂料组合物所需要的温度下加热，基材必须能够承受该温度，这在大多数情况下限制了粉末涂料组合物在金属、陶瓷和玻璃基材的应用。