专利名称：包含结晶聚酯树脂、无定形树脂和过氧化物的可低温热固化的粉末涂料组合物的制作方法
包含结晶聚酯树脂、无定形树脂和过氧化物的可低温热固化的粉末涂料组合物本发明涉及一种可热固化的粉末涂料组合物、其制备方法、用所述组合物涂布基材的方法、用所述组合物涂布的基材和/或所述可热固化的粉末涂料组合物的用途。近年来，与液体涂料组合物相比，在室温和大气压下为干燥、细散、自由流动的固体材料的粉末涂料组合物(通常被称为“粉末”)由于一些原因获得相当高的人气。一种原因是，粉末涂料是使用者和环境友好的材料，因为它们实际上不含有液体涂料组合物中通常存在的有害的挥发性有机溶剂载体。因此，固化时粉末涂料向环境放出很少的(如果有的话)挥发性物质。这消除了与液体涂料组合物有关的溶剂排放问题(例如空气污染和对涂布操作中所雇用的工人的健康危害)。粉末涂料组合物还是清洁的并且便于使用，由于它们是干燥的固体形式所以其以清洁的方式涂覆到基材上。如果溢出，粉末易于清理，并且与液体涂料组合物相比，不需要特别的清洁和泄露控制措施。因而改善了工作卫生状况。此 夕卜，粉末涂料组合物基本上是100%可循环再用的，因为喷涂的粉末可以完合回收并与新鲜的粉末原料重新混合。涂覆期间液体涂料的再循环通常无法进行，这导致废弃物和废弃物处理成本的增加。此外，粉末涂料组合物便于使用，即，不需要变稀或稀释。粉末涂料组合物通常通过静电喷涂法涂覆到基材上；将粉末涂料组合物分散在气流中，然后经过电晕放电电场，颗粒从其中获得静电荷。带电的颗粒被吸弓I并沉积到要涂布的接地的制品上。然后将通常处于室温的制品置于烘箱中，粉末在其中熔融并形成粉末涂层。已发展出基于高压静电充电和流化床涂覆技术的组合(静电流化床)的混合方法，以及摩擦充电喷涂法。粉末涂料组合物及其涂覆方法是优选的涂料组合物和用于涂布多种熟悉的物品(例如草坪和园艺作业机具、露台和其他金属家具、电气柜、照明设备、棚架和商店装置、以及多种汽车部件)的方法。如今，粉末涂料组合物被广泛接受，在原始设备制造商(OEMS)的工厂和定制涂装车间中具有数千个装置。粉末涂料组合物可以是热固性的或热塑性的。本发明涉及热固性粉末涂料组合物领域。“热固性粉末涂料组合物”在本文中是指多个组分的混合物，该组合物具有固化(优选热固化)之后形成不可逆的交联网络(所谓的‘固化形式’)的能力。Misev在“PowderCoatings, Chemistry andTechnology”(pp. 224-300 ; 1991, John Wiley)中描述了热固性粉末涂料组合物的制备。如G. Maggiore 在 Pitture e Vernice Europe 1/92, pp. 15-22 的文章“Overviewof the powder coatings market worldwide” 以及 D. Richart 的 艮告“Powder Coating Current Developments,Future Trends，，(Waterborne,High-Solids and Powder CoatingsSymposium, 1995年2月22-24)所示，人们一直在持续研究可以在基材热应力很小的情况下固化以及因而适用于热敏性基材(例如木材和塑料)的粉末涂料组合物。可以使用可辐射固化的涂料组合物(如EP 0636669中所述的)来涂布热敏性基材。然而，使用高度着色的粉末涂料组合物时，辐射有可能无法穿透粉末涂料组合物，导致固化不均匀的粉末涂层。而且，使用辐射来固化复杂的三维物体上的粉末涂料组合物时，辐射可能无法达到物体的每个角落，同样导致固化不均匀的涂层。
除了期望涂料组合物可以在低温下固化之外，还期望该粉末涂料组合物可以磨碎、过筛、可挤出和/或均匀固化。这对商业上可行的粉末来说很有用，因为所述组合物可以在已有的粉末涂料加工车间中制备，而不需要在新设备或根本不同的工艺方面进行大的投资。此外，期望提供可以承受基材应力而不会分层和/或开裂的粉末涂层。当要用粉末涂布的制品具有复杂的三维形状和/或当涂料用于家具(例如木椅/金属椅和橱柜)时，这特别有利。因此，本发明的一个目标是解决上面所示出的一些或所有问题。因此，宽泛地说，本发明提供了可热固化的粉末涂料组合物，其包含i)至少一种结晶的聚酯树脂，其以至少7. 5wt%的量存在；和ii)至少一种无定形的聚酯树脂，其以至多92. 5wt%的量存在；以及iii)至少一种过氧化物,其以100份i)+ii)至少O. 65份过氧化物(pph)的量存在，其中，-所述至少一种结晶的聚酯树脂具有2-丁烯二酸烯属不饱和基团和/或所述至少一种无定形的聚酯树脂具有2- 丁烯二酸烯属不饱和基团；-如果所述至少一种无定形的聚酯树脂具有2-丁烯二酸烯属不饱和基团，那么所述至少一种无定形的聚酯树脂的每单位烯属不饱和基团的理论重量(WPU)为至多850g/mo I ；-所述wt%是基于i)+ii)的总量；-所述过氧化物选自如下组成的组根据式(I)的过酸酯和单过碳酸酯
权利要求
1.可热固化的粉末涂料组合物，其包含 i)至少一种结晶的聚酯树脂，其以至少7. 5wt%的量存在； ii)至少一种无定形的聚酯树脂，其以至多92. 5wt%的量存在；以及 iii)至少一种过氧化物，其以100份i)+ii)至少O. 65份过氧化物(pph)的量存在， 其中， -所述至少一种结晶的聚酯树脂具有2-丁烯二酸烯属不饱和基团和/或所述至少一种无定形的聚酯树脂具有2- 丁烯二酸烯属不饱和基团； -如果所述至少一种无定形的聚酯树脂具有2- 丁烯二酸烯属不饱和基团，那么所述至少一种无定形的聚酯树脂每单位烯属不饱和基团的理论重量(WPU)为至多850g/mol ； -所述wt%是基于i)+ii)的总量； -所述过氧化物选自如下组成的组 根据式(I)的过酸酯和单过碳酸酯
2.如权利要求I所述的组合物，其中，所述至少一种结晶的聚酯树脂以至多85wt%的量存在，并且其中所述至少一种无定形的聚酯树脂以至少15wt%的量存在。
3.如权利要求I或2所述的组合物，其中，所述至少一种结晶的聚酯树脂和所述至少一种无定形的聚酯树脂均具有至少2200Da且至多8000Da的理论Mn。
4.如权利要求I至3中任意一项所述的组合物，其中，所述至少一种无定形的聚酯树脂具有2-丁烯二酸烯属不饱和基团并且每单位烯属不饱和基团的理论重量(WPU)为至多850g/molο
5.如权利要求I至4中任意一项所述的组合物，其中，所述至少一种结晶的聚酯树脂和/或所述至少一利无定形的聚酯树脂还具有除了 2- 丁烯二酸烯属不饱和基团之外的基于二酸或酸酐单体的其他烯属不饱和基团。
6.如权利要求5所述的组合物，其中，所述基于二酸或酸酐单体的其他烯属不饱和基团选自下组衣康酸、柠康酸、中康酸、衣康酸的酸酐、及其混合物。
7.如权利要求I至6中任意一项所述的组合物，其中，所述至少一种结晶的聚酯树脂和所述至少一种无定形的聚酯树脂均具有2- 丁烯二酸烯属不饱和基团。
8.如权利要求7所述的组合物，其中，所述至少一种结晶的聚酯树脂和所述至少一种无定形的聚酯树脂均只具有2- 丁烯二酸烯属不饱和基团。
9.如权利要求I至8中任意一项所述的组合物，其中，所述过氧化物以至少O.8pph的量存在。
10.如权利要求I至9中任意一项所述的组合物，其中，所述组合物进一步包含选自下组的过渡金属化合物过渡金属盐、过渡金属络合物、及其混合物，其中过渡金属选自如下组成的组Mn、Fe、Co和Cu。
11.如权利要求I至10中任意一项所述的组合物，其中，R2代表叔丁基。
12.如权利要求I至11中任意一项所述的组合物，其中，R1代表苯基并且R2代表叔丁基。
13.如权利要求I至12中任意一项所述的组合物，其中，R3和R4均代表苯基或均代表十一烷。
14.如权利要求1至13中任意一项所述的组合物，其中，所述组合物进一步包含选自下组的抑制剂酚类化合物、稳定自由基、儿茶酚类、噻吩嗪类、氢醌类、苯醌类或其混合物。
15.如权利要求1至14中任意一项所述的组合物，其中，所述组合物基本上不含交联剂。
16.用于制备如权利要求1至15中任意一项所定义的可热固化的粉末涂料组合物的方法，其包括下列步骤 a.混合所述可热固化的粉末涂料组合物的各组分以得到预混物； b.加热所述预混物，优选在挤出机中，以得到挤出物； c.冷却所述挤出物，以得到凝固的挤出物；并且 d.将所述凝固的挤出物磨碎成更小的颗粒，以得到所述可热固化的粉末涂料组合物。
17.用于涂布基材的方法，其包括下列步骤 .1)将如权利要求I至15中任意一项所定义的可热固化的粉末涂料组合物涂覆在基材上; .2)加热所述基材。
18.基材，其部分或全部用权利要求1至15中任意一项所定义的可热固化的粉末涂料组合物涂布。
19.权利要求I至15中任意一项所定义的可热固化的粉末涂料组合物用于涂布基材或制品的用途。
全文摘要
本发明涉及一种可热固化的粉末涂料组合物，其包含i)至少一种结晶的聚酯树脂，其以至少7.5wt％的量存在；和ii)至少一种无定形的聚酯树脂，其以至多92.5wt％的量存在；以及iii)至少一种过氧化物，其以100份i)+ii)至少0.65份过氧化物(pph)的量存在，其中，所述至少一种结晶的聚酯树脂具有2-丁烯二酸烯属不饱和基团和/或所述至少一种无定形的聚酯树脂具有2-丁烯二酸烯属不饱和基团；其中如果所述至少一种无定形的聚酯树脂具有2-丁烯二酸烯属不饱和基团，那么所述至少一种无定形的聚酯树脂每单位烯属不饱和基团的理论重量(WPU)为至多850g/mol；其中wt％是基于i)+ii)的总量；其中所述过氧化物选自下组根据式R1C(＝O)OOR2(I)的过酸酯和单过碳酸酯、和式R3C(＝O)OOC(＝O)R4(II)的过酸酐、以及根据式(I)和式(II)的过氧化物的任意组合。本发明的组合物可以在诸如至多130℃的低温下固化至多20分钟而固化至可接受的程度，所述组合物可以磨碎、过筛并且可挤出，并且所述组合物热固化之后可以形成亦能表现出增强的柔韧性的粉未涂层。本发明的组合物热固化之后，还可以提供能表现出增强的粘附性的粉末涂层。此外，本发明的组合物可以适用于热敏性和/或非热敏性的基材，即使组合物是高度着色的。
文档编号C08K5/14GK102884146SQ201180022817
公开日2013年1月16日 申请日期2011年5月6日 优先权日2010年5月6日
发明者托什科·亚历山大·米舍夫, 林德尔特·简·莫霍埃克, 约翰·弗朗兹·格拉迪·安东尼厄斯·詹森, 麦特瑟斯·约翰内斯·科尼利厄斯·博斯, 格瑞特·约翰内斯·兰格·德, 戈博特·迪科斯彻 申请人:帝斯曼知识产权资产管理有限公司