[發明專利]用于制備導電性聚合物表面的組合物和方法

有效

• 申請號: 200980137117.1
• 申請日: 2009-09-22
• 公開（公告）號: CN102159329A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: S.李;W.S.古托夫斯基;W.D.楊;A.S.哈斯廷斯;M.斯皮瑟;C.菲利波
• 申請（專利權）人: 聯邦科學及工業研究組織
• 主分類號: B05D1/04
• 分類號: B05D1/04;B05D7/02;C09D5/44;B05D7/04;C09D5/46;B05D3/10;B05D7/06;C09D163/00;B05D5/12;C09D5/24;C09D201/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 呂彩霞;艾尼瓦爾

技術領域

本發明涉及一種用于靜電涂覆的組合物和方法，例如聚合物表面的靜電粉末涂覆和用于提高靜電施涂的涂層的粘合性，例如粉末涂料對聚合物基底的粘合性。

背景技術

粉末涂覆是提供極高固體涂覆效率的方法。歸因于這種屬性，粉末涂料具有避免目前使用的濕涂漆方法(在這里存在著高達70%的油漆損失，這取決于涂漆組分的復雜性)中所產生的固體廢物和揮發性有機載體(VOC)廢物的可能性。

粉末涂料被廣泛用于金屬涂層中，這歸因于它們固有的電導率，這對于產生粉末或者濕涂料在表面上的靜電沉積所需的條件來說是必需的，并且高溫容易施涂到任何的金屬部件上，而沒有高焙烤溫度(典型的超過180℃)的不利作用的危險。帶靜電的粉末樹脂能夠通過使用施加到金屬基底和涂料粒子上的相反電荷，而容易的沉積到金屬表面上。作為上述的結果，在金屬表面上形成了平坦的合適的涂層。

粉末涂覆工藝也被用來為木基產品例如顆粒板或者MDF板提供期望的表面保護和裝飾修整。可用程度的表面電導率典型的是如下來實現的：通過快速預熱木基基底，導致表面層水分濃度升高(和因此電導率升高)來控制表面含水量而實現，或者作為另外一種選擇，通過在板配方中的導電添加劑(例如鹽)來實現。木基板對于較高焙烤溫度(典型的接近140℃)相對高的容忍度也有利于將粉末涂覆工藝用于這類材料。

這里存在著幾個技術上的挑戰，其構成了將粉末涂覆工藝應用于聚合物，特別是應用于化學惰性聚合物(該聚合物是市售的塑料部件的基礎，特別是由聚烯烴基共混物制成的這些部件的基礎)上的主要障礙。

聚合物材料，特別是非極性聚合物材料例如聚烯烴通常是優異的絕緣體，這歸因于它們的表面電阻率(典型的高于10¹⁶Ω/平方的聚合物)和它們不添加導電填料的共混配制。因此，它們不適于靜電涂覆例如粉末涂覆，其中帶電的樹脂粉末需要導電性或者半導電性基底來便于產生帶有相反電荷的表面，這對于將粉末樹脂靜電轉移和沉積到導電基底上來說是重要的。

還需要一種粉末涂覆方法，其可以使用對于涂覆聚烯烴基塑料來說可在110-140℃、小于20-40分鐘的時間內固化的低焙烤溫度℃樹脂，這歸因于這組聚合物較低的熱變形溫度。低于110℃的較低的固化溫度要求聚合物表現出低于110℃的熱變形溫度，例如ABS和其他聚合物。這歸因于這樣的事實，即，許多聚烯烴例如聚丙烯具有低的熱穩定性，并且當其暴露于對完成樹脂固化而言所必需的較高的焙烤溫度和較長時間(>20分鐘)時，遇到熱變形問題。

但是，對粉末涂料固化溫度的這種限制可以通過使用另外的物理場例如UV或者電子束(EB)來緩解，這樣固化溫度能夠降低，同時還能夠保持涂層性質和性能。這樣的涂料被稱作可UV固化的或者可EB固化的粉末狀涂料。

使用濕漆或者涂料的靜電涂漆也需要導電性表面來使得帶電的濕漆滴沉積到接地的導電性表面上。同樣該方法還包括了使用有機溶劑，并且不能完成消除VOC的排放，該靜電涂漆方法明顯提高了沉積效率，帶來了漆或者涂料的用量降低和不可再循環的廢漆的減少。

包括在本說明書中的對于文獻、行為、材料、裝置、制品等的討論僅僅是出于提供本發明上下文的目的。并沒有暗示或者表示因為它存在于該申請的每個權利要求的優選權日之前，因此任何或者全部的這些事物構成了現有技術基礎的一部分或者是本發明相關領域的公知常識。

發明內容

在一方面，本發明提供了一種靜電涂覆，優選靜電粉末涂覆聚合物表面的方法，其包括：

(i)對至少部分的該聚合物表面進行氧化；

(ii)將該氧化的聚合物表面用(a)多胺化合物和(b)與該多胺起反應的電導率改性劑進行處理，來提高該聚合物表面的電導率，該電導率改性劑選自包含1-12個碳原子(優選1-8個碳原子)的單羧酸；和

(iii)將涂料，優選粉末涂料靜電施涂到該處理過的聚合物表面上，來將該涂料組合物粘合到其上。

在另一方面，本發明提供一種提高根據本發明靜電沉積到聚合物表面上的粉末涂料的粘合性的方法。

在另一方面，本發明還提供一種由多胺和電導率改性劑組成的組合物，用于提高聚合物的表面電導率。

在另一方面，本發明提供一種提高聚合物表面電導率的方法，用于使用濕漆或者涂料進行靜電涂漆。

具體實施方式