[发明专利]流动性粉末淤浆涂料组合物的生产方法

说明书

本发明涉及粉末淤浆涂料组合物。更具体地说，本发明涉及在粉末淤浆涂料组合物中减少起泡而形成一种平滑、流动性粉末淤浆涂料组合物。

特别感兴趣的是在汽车涂装中使用粉末淤浆涂料组合物。这些涂料是非常需要的，因为此类淤浆使用粉末涂料，使液体涂料获得良好的施工性能，同时具有十分低的VOC含量。工业上需要具有较低VOC含量的涂料，以符合有关环境法规。目前，已开发出多种粉末基透明涂料组合物，用作汽车涂装的粉末淤浆涂料。

在配制粉末淤浆涂料组合物时常遇到的问题是，在粉末涂料与水混合形成淤浆时粉末淤浆会起泡。起泡的原因与用于淤浆的聚合物树脂或树脂的合成方法、用于淤浆的聚合物树脂的配方或用于淤浆的粉末涂料的粉末粒度有关。有人认为起泡与在水和用于粉末涂料的树脂之间的氢键有因果关系。某些树脂配方趋向于形成较多的氢键。例如，一种含羟基官能团和不含酸官能团的丙烯酸树脂会引起淤浆起泡，而同样的丙烯酸树脂，只是包含酸官能团，却不引起淤浆起泡。

通过真空或其它机械方法无法除去泡沫。试图通过抽真空除去泡沫，结果加剧了泡沫的形成。同样，使用消泡剂并不能减少起泡。

因此，本发明针对一种通过在淤浆组合物中减少或消除泡沫的形成，制成平滑性粉末淤浆涂料配制物的方法。

在粉末淤浆组合物中减少或消除泡沫的方法包括以下步骤：

a)制成粉末淤浆涂料组合物，和

b)向该粉末淤浆涂料中添加一种选自水溶性酸和具有酸官能团的水溶性化合物的化合物。

本发明是在粉末淤浆涂料组合物中大大减少或消除泡沫形成的方法。该方法包括首先形成粉末淤浆涂料组合物的步骤，随后，向该粉末淤浆涂料组合物中添加水溶性酸或含有酸官能团的其它水溶性化合物，以减少泡沫形成。

通过让粉末涂料组合物与水和表面活性剂混合，制成粉末淤浆。粉末涂料组合物可包括任何合适的聚合物树脂。这些树脂包括但不限于此：丙烯酸树脂、环氧树脂、胺改性树脂、酚醛树脂、饱和和不饱和聚酯树脂、尿素树脂、聚氨酸树脂、嵌段的异氰酸酯树脂及其混合物。就本发明而言，减少泡沫的方法对于含有丙烯酸共聚物树脂的淤浆涂料是特别有用的，该树脂含有活性官能团：羟基、羧基、异氰酸酯基、环氧基、胺基或酸酐或它们的混合物。

同样优选的是包括一种含有0.5-50％(重量)的缩水甘油基的单体和至少一种选自二元酸、多元酸和酸酐的单元的丙烯酸系共聚物的组合物。

对于本发明还优选的是具有羧基官能团的聚酯树脂。

为了制成粉末淤浆，从树脂制得粉末涂料，该树脂是从上述共聚物制得的并被挤出加工成片材。该片材被冷却，然后通过破碎机制成涂粉碎屑。碎屑由现有技术中已知的任何合适装置研磨到所需要的粉末尺寸，这些装置包括锤式磨、风力分级磨(ACM)或射流磨，按照在1993年11月9日申请的美国专利申请流水号08/149,425所讲述的方式研磨，该文献引入本文供参考。在一个实施方案中，平均粒径在3-5微米、最大粒径为10微米的粉末涂料包含在汾末淤浆中。

在本发明的方法中，粉末涂料组合物的添加量为至多40％(重量)，一般以在5.0％-40.0％(重量)之间的用量添加，以总涂料组合物重量为基础。    

研磨包含粉末、表面活性剂和水的粉末涂粒制成淤浆。加入表面活性剂是为了减少水的表面张力，获得最佳颗粒润湿效果。合适表面活性剂的例子是联合碳化物(Union Carbide)公司(纽约)的Tergitol^TMN-6。表面活性剂的优选含量占总淤浆涂料重的0.05-4.0％(重量)。

在向水中加入粉末涂料之后，加入分散剂以防止润湿的粉末聚集。合适的分散剂包括阴离子型丙烯酸聚合物分散剂，如Tamol^731或Tamol^850(罗姆和哈斯公司的商品名，费城，宾夕法尼亚州)。分散剂加入量占总淤浆涂料重量的0.5-10.0％(重量)

在该淤浆中还可包括其它物质，如酸官能团树脂(例如，由乳液聚合或悬浮聚合得到的那些树脂)，在这种情况下，任何所存在的表面活性剂是非离子型较合适。

当上述成分进行混合时，通常在制备粉末淤浆的这一阶段形成泡沫。加入脱泡剂不能有效地减少所有泡沫的形成。脱泡剂一般减少起泡程度至多50％。最大程度减少泡沫形成的其它尝试，如使用真空，会加剧泡沫形成。