[发明专利]低温固化的粉末涂料组合物

说明书

本发明涉及一种低温固化的粉末涂料组合物，其可用于热敏性基材，且尽管固化温度低仍具有优良的流动性能，并形成具有优良外观、良好机械和耐候性的涂层。本发明还涉及一种有利的制备粉末涂料组合物的方法。所述粉末涂料组合物包含多元酸官能的聚酯组分A、多环氧官能的组分B、多酸酐官能的组分C和热固性固化催化剂D。本发明还涉及一种用于本发明粉末涂料组合物、尤其是用于耐久性粉末涂料的聚酯。

本申请是申请号为201780050697.5申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种可在相当低温度下固化的粉末涂料组合物，一种制备所述组合物的方法，一种在低温下使用本发明的粉末涂料组合物涂布基材的方法，以及表面性能改进的涂布的制品。

干燥、微细、自由流动、在室温为固态材料的粉末涂料近年来比液态涂料更广受欢迎。尽管其有许多优点，但是现今热固性粉末涂料仍通常在至少150℃，典型地约160℃的温度下固化。低于这些推荐温度则涂层外观不良，且物理和化学性能均不良。

此温度限制的结果为粉末涂料通常不用于涂布热敏性基材，如木材(尤其是中密度纤维板(MDF))、塑料和某些低熔金属合金。此外，存在其中常规粉末涂料需要极长的固化时间以将涂层完全固化的重金属片，从能源观点看，这是完全不便的条件。

近来已有大量努力去寻求在低温固化的粉末涂料。因此术语“低温/较低温度”通常意指低于160℃，优选低于155℃，更优选低于150℃，甚至更优选低于145℃，且最优选低于140℃或更低的温度。目前所开发的粉末涂料组合物，不论是为了常规固化或低温而开发，所需的性能组合(如光滑特征和良好的表面硬度)均有缺点或限制。

尤其是酸官能的聚酯/环氧固化体系被用于粉末涂料应用。通常这些粉末涂料在≥160℃的温度固化。现在发展朝向降低固化温度且聚焦在绿色科技和对应压力以降低能量成本且可使用粉末涂料涂布热敏性基材。

通常发现，当在低于160℃且尤其是在或低于140℃的温度下固化时，难以得到足够的膜交联密度，难以维持良好的流动和外观同时得到合适的耐化学性、机械和耐候性能。外观不良预期是由于在低固化温度下流动恶化而造成。另外，聚合物的Tg、和由其配制的所得未施涂的粉末涂料的Tg均必须高到足以确保合适的储存稳定性。

现有在120-130℃的范围的非常低温固化的体系。其往往为环氧固化混合物或异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)固化纯聚酯体系。通常此体系外观不良，且仅用于制备纹理涂层。在混合物的情形，其不适合需要耐候性的室外应用。

甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)丙烯酸被用于丙烯酸粉末涂料，且用酸酐固化。其已知在130℃下固化且具有良好流动性。然而，丙烯酸粉末为利基市场产品。

现在的努力和期望是一方面均衡良好的流动和良好的涂层外观的相互反作用的所需性能，另一方面获得低固化温度、充分良好的耐化学性和机械性能、高固化速度。

背景技术

EP2411459涉及包含交联剂和聚酯的热固性粉末涂料组合物，其中所述聚酯具有可与β-羟烷基酰胺基反应的官能团，其中所述聚酯为包含新戊二醇、新戊二醇以外的二官能的醇、间苯二甲酸、对苯二甲酸、任选的己二酸、以及支化单体的羧酸官能的聚酯，其中该交联剂为具有β-羟烷基酰胺基的化合物。

包含间苯二甲酸与对苯二甲酸的聚酯具有相当低的耐久性。基于主要仅包含间苯二甲酸的聚酯结合羟烷基酰胺交联剂的粉末涂料具有非常良好的耐久性，但缺点为所产生的涂层具有相对低的抗冲击性，且在冲击时易于形成裂纹和碎片。此涂料组合物的另一缺点为其随时间老化，造成机械涂层性能劣化。支化单体可某种程度地增加交联和改善机械性能，但是流动性能受损，导致涂层外观(光滑性、光泽)损失。