[发明专利]低光泽度聚氨酯涂料组合物

说明书

本公开描述了一种低光泽度聚氨酯单组分粉末涂料组合物，该组合物包含90‑100重量％包含热固性树脂、用于与热固性树脂反应的异氰酸酯固化剂和聚碳酸酯二醇的树脂体系，其中热固性树脂包含羟基值为200‑250mgKOH/g的第一羟基官能聚酯树脂(i)和羟基值为20‑40mgKOH/g的第二羟基官能聚酯树脂(ii)，(i):(ii)的重量比为15:85‑35:65，异氰酸酯固化剂包括至少一种非封端的脲二酮固化剂，异氰酸酯固化剂的异氰酸酯基团与热固性树脂的羟基的比值为0.8‑1.2，且基于粉末涂料组合物的总重量，粉末涂料组合物中的聚碳酸酯二醇的总重量％为1‑10重量％。

本专利申请涉及低光泽度聚氨酯粉末涂料组合物，该组合物可用于其中透明度、低光泽度和耐久性重要的多种工业粉末涂料市场。

粉末涂料组合物是固体组合物，通常包含固体成膜树脂或不同树脂的混合物，以及通常一种或多种颜料和添加剂如增塑剂、稳定剂、流动助剂和增量剂。树脂可以是热固性树脂，这意指其与交联剂(其本身可为另一树脂)呈反应性。通常树脂的玻璃化转变温度(T_g)在30℃以上。粉末涂料组合物已变得日益重要，因为它们在固化时向环境排放的挥发性物质非常少或没有。通常任何该类排放物限于固化反应的副产物如封端剂或挥发性缩合产物。

已将粉末涂料用于为各种制品提供纹理或消光表面涂层。消光饰面(mattefinish)是指在涂层固化后，涂层的光泽度低。光泽度的概念是由通过光泽计测量的表面评价产生的视觉印象。光泽计的测量结果与来自具有限定折射率的黑色玻璃标准的反射光量有关。平滑和高度抛光的表面会清晰地反射出图像。在粗糙表面上，光线会向各个方向漫散射。光泽度可用60°和85°的光泽头(gloss head)来测量。

工业中存在数种方法来实现消光饰面。常见的是加入消光剂，该消光剂可为一种反应性组分或可为一种惰性组分如白垩或长石。已知颜料有助于消光效果。因此，制备不含颜料的透明涂料本身是困难的。

粉料涂层中的消光饰面可通过用固化剂如多羧酸的单盐或双盐和环状脒交联两种环氧树脂来实现。一种环氧树脂与固化剂的固化比另一种环氧树脂固化更快。在固化过程中，反应性的差异导致成膜中的分离区，这导致在涂层表面中的微纹理，其使线散射，提供低光泽表面。这些基于环氧基树脂的涂层通常不为紫外线耐受性或稳定性的，且因此，当暴露在紫外光时，涂料的各组分降解。

一些商业非着色消光粉末涂料产品基于聚酯-丙烯酸类混合技术。聚酯-丙烯酸类混合技术是指与丙烯酸类固化剂交联的羧基聚酯树脂。它们还包含羟烷基酰胺(HAA)或异氰脲酸三缩水甘油基酯(TGIC)交联剂。虽然这些非着色产品在粘合性、耐揉搓性、耐化学性和耐腐蚀性方面实现了令人满意的性能，但仍需要改善其外观(平滑度、透明度、泛黄度)并进一步降低其光泽度。

其他商业消光粉末涂料采用使用聚酯树脂与作为交联剂的异氰脲酸三缩水甘油基酯(TGIC)。降低光泽度的一种方法是分别挤出和研磨两种不同的聚酯树脂和相应的固化剂，然后将它们干混在一起。聚酯树脂和固化剂是不同的，具有不同的反应性，这在固化过程中会导致成膜中的分离区，降低光泽度。然而，这些双组分聚酯TGIC粉料涂层的光泽度范围仅限于在60°角下低至30个光泽度单位。期望获得透明的(非着色的)消光粉末涂料体系，其产生较低的光泽度范围。

本申请提供了一种粉末涂料组合物，其可形成消光且透明的涂层，其耐久性与市场上领先的商业消光非着色的粉末涂料一样好，不同的是具有改善的外观和甚至较低的光泽度值。

透明涂层是指按照标准方法ASTM D1003在玻璃板上以3.0密耳的干膜厚度测量时，涂层的雾度值小于60％。该方法测量通过经涂覆的玻璃板的透光率。

本公开提供的涂料组合物可形成具有低光泽度粉末的涂层、消光和平光(flatmatt)饰面。低光泽度涂料组合物是指其可形成具有小于90的光泽度值的涂层，消光涂层是指其具有小于40且大于20的光泽度值，而平光涂层是指它具有小于20的光泽度值(当根据标准方法ASTM D-523在铝板(AL-Q)上在60度下测量时)。