[發明專利]粉末涂料

無效

• 申請號: 200680003730.0
• 申請日: 2006-01-31
• 公開（公告）號: CN101111581A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: 杰弗里·亞當布赫;吉豐·丁;江興盛;普瑞絲拉·安珀爾·瑪杰拉·利普斯
• 申請（專利權）人: 帝斯曼知識產權資產管理有限公司
• 主分類號: C09D175/16
• 分類號: C09D175/16;C09D175/04;C08G18/67;C08G18/32;C08G18/34
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 李劍

本發明涉及低聚物和/或聚合物、包含它們的適用于粉末涂料的組合物 及其制備方法。這些低聚物和/或聚合物以及組合物特別適合(但不局限 于)通過輻射和/或加熱來固化。本發明還涉及涂層、被涂覆的基材及其制 備方法。

本發明特別涉及適用于粉末涂料的可在低烘焙溫度下輻射固化和/或熱 固化的低聚物和/或聚合物以及包含它們的組合物，這些物質特別適用于熱 敏性和/或柔性基材。更具體地，本發明涉及晶態或半晶態低聚物或聚合 物，這種低聚物或聚合物在60-180℃、更優選60-140℃的溫度下受熱時熔 化并流動(flow?out)，并隨后在通過輻射和/或熱能以熔融狀態進行固化 時，得到高柔性的涂層，該涂層具有完全非晶態的低玻璃態轉化溫度 (Tg)的聚合基質，或高柔性、低結晶度、低Tg的聚合基質。本發明還 涉及適用于粉末涂料的基于至少一種這樣的晶態或半晶態低聚物和/或聚合 物的組合物。

粉末涂料組合物是在室溫下干燥、能夠自由流動并為精細粉末的固體 涂料組合物。固體涂料組合物的每個顆粒應當盡可能地包含組合物的所有 成分。在由主要成膜組分組成的粘結劑基質中，存在混合良好的次要組 分，例如著色劑、流動劑和交聯劑。一般地，在通常被稱為“烘焙”或 “烘烤”溫度的升高溫度下，將粉末涂料組合物涂覆在基材表面并熔合以 形成連續膜。對于熱固化配方，烘焙溫度范圍通常為160-200℃，但根據 不同情況，該溫度范圍也可以變化。

粉末涂料相對于常規液態體系的獨特優點是(例如，參見Misev，T.A.， “Powder?Coatings”，John?Wiley?and?Sons?Ltd，Chichester(1991)；Howard，J.， Surface?Coating?International(1995)，417)：

1.可在應用過程中使粉末再生，這導致涂料組合物材料幾乎100％利 用；

2.不排放揮發性有機化合物(VOC)；

3.一次噴涂即可得到均勻的涂層，而不需要大量且重復的噴涂；

4.與常規方法相比降低了單位面積的成本。

因此，粉末涂料是經濟、節能和對生態或環境友好的表面涂料技術。 而且，粉末涂料由于是干燥固體形式而潔凈且便于使用。

盡管粉末涂料具有很多優點，但是它們通常用于涂覆金屬，并且一般 不能用于涂覆熱敏性基材，例如皮革、木材和塑料，而這些基材需要優選 低于120℃的較低的烘焙和/或固化溫度。然而，較低的固化溫度對于傳統 的可熱固化粉末是不可行的。這是因為用于低固化溫度的反應性交聯劑會 不利地影響粉末的保存期，并且由于在烘焙和固化過程中粘度快速升高而 不利地影響流動狀況。由于在這些條件下流動不佳，因此不利地影響最終 涂層的光滑度并使其并非最佳。為了改善流動，現有技術描述了使用封閉 交聯劑，例如封閉的異氰酸酯(參見例如DE-2542191，1974)。這些封 閉的異氰酸酯通過提高使異氰酸酯具有化學反應性的溫度閾值來延緩交聯 反應，從而使涂料材料在粘度因交聯反應而變得過高之前有足夠的時間流 動。

可低溫紫外(UV)輻射固化粉末已被提議用于涂覆熱敏性基材(EP 0636669、US4129488、US4163810、US5922473、US6005017、US 6017640、US6106905)。由于交聯反應不是受熱引發而僅通過暴露于UV 輻射而引發，因此加熱后的流動步驟獨立于固化和交聯反應步驟。此外， UV固化速度極快(秒量級)，不需要為了完全固化而延長加熱時間。因 此對于UV固化粉末，在UV固化之前，僅需在大于玻璃態轉化溫度 (Tg)或熔化溫度的溫度下加熱以使粉末充分流動，形成連續、光滑的熔 融薄膜。這使得粉末可以針對低于熱固化體系的烘焙溫度來配制。

目前的粉末涂料是基于非晶態聚合物，或者至少非晶態聚合物作為體 系的基本樹脂。這樣的粉末涂料體系具有兩個缺點。第一個缺點是形成的 薄膜本身堅硬而不具柔性，這是因為，為了使粉末在室溫下保存期間具有 抗結塊的性質(得到自由流動的精細粉末)，需要Tg高(通常大于50 ℃)的聚合物。第二個缺點是流動性質差。