[发明专利]环氧树脂粉末涂料组合物

说明书

本发明涉及一种能产生无光面层的热固性环氧树脂粉末涂料组合物。无水面层在本说明书中是指固化膜的无光或半无光外表。按照ASTM  D  523试验方法在60℃下测定，无光面层膜的光泽度小于30%，半无光面层膜的光泽度则为30-55%。

涂料工业对使用粉末涂料组合物越来越感兴趣，这是因为这样做在环境保护和经济方面会产生积极的效果。粉末涂料组合物是含有热固性化合物（一般为环氧树脂）、交联剂和添加剂（如颜料、染料、填料和均化剂）的粒状组合物。通常用于环氧树脂粉末涂料组合物的固化剂为胺、酸酐、三氟化硼络合物、聚氨基酰胺、双氰胺或含取代基的用酸终止的聚酯。这类粉末涂料组合物通常产生光泽涂层或半光泽涂层。

但是，对有些应用来说，例如在很大的表面上涂布，希望采用能产生无光面层或半无光面层的涂料，以避免产生不希望有的或不适当的光反射。

美国专利U.S.3，947，384和4，007，299公开了在能产生无光面层的环氧树脂粉末涂料组合物中使用含有由一种含有三个或三个以上羧基的聚羧酸（如1，2，4-苯三酸酐或1，2，4，5-苯四酸）与一种咪唑啉衍生物（如2-苯基咪唑啉）生成的盐的固化剂。该类盐的制备方法是先将聚羧酸溶于一种极性非质子传递溶剂（如二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮）中，然后在室温至100℃之间的温度和搅拌条件下将所需摩尔比的咪唑啉化合物加入（可以单独加入，也可以将其在上述溶剂中溶解或悬浮后加入）。据报道，为生成盐的反应需要1小时才能完成。

日本专利申请JP  61，218，578涉及用一种咪唑啉-异氰脲酸加合物作环氧树脂粉末涂料中的固化剂。它公开的由异氰脲酸与2-十一烷基咪唑啉生成的盐的制备方法是将该两组分按1∶1的摩尔比在水中煮沸5分钟，然后收回生成的加合物。据报道，该固化剂能使该种配方的粉末涂料具有原来所缺乏的自熄性能。

然而，人们还在不断地对涂料组合物在固化树脂的低光泽度与高反应性（即在相同的或更低的温度下固化得更快）相结合方面提出更高的性能要求。

因此，本发明的目的就是提供这样一种环氧树脂粉末涂料组合物，该组合物能在较低的温度下很快固化并产生极好的无光或半无光面层，同时仍保留其他良好特性，如流动性好、储藏稳定性好、耐冲击性好、耐热性好和不会变黄。

本发明提供一种含有下列组分的环氧树脂粉末涂料组合物：

a，一种每分子至少含有一个1，2-环氧基的环氧树脂，

b，异氰脲酸，和

c，2-苯基咪唑啉。

我们出乎意料之外地发现，将b、c这两种组分以独立的化合物形式一起用作本发明的环氧树脂粉末涂料组合物中的固化剂，而不是将两者制成盐或加合物使用，能使固化时间缩短，并使涂料的光泽度降低。

本发明的组合物即使在不进一步使用（微）硅酸和滑石粉之类消光剂的情况下也能使涂料的光泽度降低。

我们还发现，本发明的环氧树脂粉末涂料组合物的光泽度和反应性不仅取决于组合物中b、c这两种化合物的相对用量，而且尤其取决于这两种化合物的总用量。

当组合物中组分c的用量占b、c这两种组分总用量的5-55%（重量）〔最好为20-35%（重）〕、且b、c这两种组分的总重为组分a的重量的2-10%，所得的效果最好。并发现用2-苯基咪唑那样的咪唑化合物代替2-苯基咪唑啉时会使固化涂料的光泽度显著地提高，这证明本发明的涂料组合物的性能是优越的。

技术上已知可用于环氧树脂粉末涂料组合物的任何一种每分子至少含有一个1，2-环氧基的环氧树脂基本上均可用于本发明的可固化环氧树脂粉末涂料组合物。

但是，最好使用在40℃以上开始熔化的1，2-环氧化合物，这包括分子量较高的1，2-环氧化合物（所谓固体树脂）和那些由于具有对称的结构或由于与1，2-环氧基相结合的碳系的大小而成为固体的1，2-环氧化合物，也包括那些由每分子数量的伯胺或仲胺进行反应而制得的所谓加合酸化剂的环氧化合物（伯胺或仲胺的用量应使所得的加合物的每个分子平均至少含有一个以上1，2-环氧基）。

1，2-环氧化合物可以是饱和的或不饱和的，可以是脂族的、环脂族的、芳香族的或杂环族的。它们还可以含有在混合物状态下或固化时不会产生不希望有的副反应的那类取代基，例如烷基或芳基取代基、羟基和醚基。