[发明专利]粉末涂料

说明书

本发明涉及粉末涂料组合物，该组合物是基于具有自由羧基的固体聚(甲基)丙烯酸树脂，即基于通过聚合含丙烯酸单体和/或甲基丙烯酸单体的一些单体而得到的树脂，此外，还涉及该组合物作为汽车用漆的应用。

每当希望使用这种高耐候性和高硬度的粉末涂料组合物，而用其它通常用于粉末涂料的基料体系例如聚酯又不能达到时，常使用基于聚(甲基)丙烯酸树脂的粉末涂料组合物。含有特定连续羧基的聚(甲基)丙烯酸树脂，通常例如以粉末涂料用的基料在市场上销售，该树脂主要是用异氰脲酸三缩水甘油酯固化，且所生产的粉末涂料具有下文所援引的特性(Johnson Wax Speciality Chem-icals Product Application Bulletin，Powder Coatings)。然而，这类粉末涂料只能在高于160℃的温度下使用，因为在低于上述温度下它们的流动性很差，导致产生显著的桔皮效应。虽然它们的耐候性较好，但是却不适于制备汽车用漆，因为在这种情况下，为了不致在涂覆于其上的末道涂料组合物的硬化过程中使底漆的涂层受到有害的影响，该涂料组合物要求在最高140-150℃的温度下固化。

本发明通过提供特制的基于聚(甲基)丙烯酸树脂的粉末涂料，提出了解决上述问题的方法，该粉末涂料在140-150℃的温度下硬化迅速而完全，甚至在这样的较低温度下仍然具有良好的流动性以及优良的耐候性。这是通过使用分子量低于1500的环氧树脂作为基于具有自由羧基的聚(甲基)丙烯酸树脂的粉末涂料的硬化剂而实现的，该环氧树脂含有至少70％(重量)的脂族和/或环脂族的多羧酸多缩水甘油酯。

因此，本发明涉及一种粉末涂料组合物，该组合物包括一种或多种具有自由羧基的聚(甲基)丙烯酸树脂作为基料，以及一种或多种分子量至多为1500的环氧树脂作为聚(甲基)丙烯酸树脂的硬化剂，在该粉末涂料组合物中，环氧树脂含有至少70％(重量)的选自脂族和环脂族多羧酸多缩水甘油酯的缩水甘油酯。

除了它们极好的流动性之外，本发明的粉末涂料组合物在室温或适度的较高温度例如10-40℃下还具有良好的可贮存性，因此，它们也具有良好的反应性/稳定性比率。

具有自由羧基的聚(甲基)丙烯酸树脂可以通过共聚丙烯酸单体和/或甲基丙烯酸单体得到，这些单体是例如，C₁-C₁₂(甲基)丙烯酸烷基酯，通常是(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸(2-乙基己基)酯、(甲基)丙烯酸癸酯以及(甲基)丙烯酸十二酯，C₁-C₄(甲基)丙烯酸烷基酯是优选的，或具有丙烯酸和/或甲基丙烯酸的(甲基)丙烯酰胺，和任选其它另外的乙烯属不饱和共聚单体，通常是乙烯基芳族类，例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯或也可是β-卤化苯乙烯。所述共聚可以根据已知的方法进行，例如通过将单体溶于适宜的有机溶剂中，并在可溶于溶剂的适宜引发剂例如过氧化二枯基以及适宜的链转移反应剂例如巯基乙酸(溶液聚合)的存在下加热使其反应，或通过将单体混合物与有机溶剂中的引发剂在水中一起进行悬浮聚合，或也可以通过用表面活性剂例如十二烷基硫酸钠将该单体混合物在水中乳化，并在水溶性的聚合引发剂例如K₂S₂O₈(乳液聚合)存在下使其反应。然后将制得的呈固体形式的聚(甲基)丙烯酸树脂与溶剂或水分离。例如根据JP-A-SHo53-140395中所述，该反应也可以不采用溶剂或水进行。适宜的聚(甲基)丙烯酸树脂在室温(15-25℃)下是固体的。它们通常具有的分子量为1000-50000(中等分子量M_w)，优选5000-20000。采用DSC(加热速率：10℃/min)测定的聚(甲基)丙烯酸树脂的Tg值(玻璃化温度)优选为40-75℃。该树脂的酸值(以每克聚(甲基)丙烯酸树脂KOH的毫克当量表示)优选为30-160，更优选35-80。