[发明专利]涂布用混合料的球形颗粒

说明书

                      发明背景

发明领域

本发明涉及一种生产含有共聚物和一种或多种涂料添加剂和/或交联剂的球形颗粒的方法，所述颗粒用于涂布基材；还涉及颗粒本身。

技术状况

本发明是美国专利4,056,653和美国专利3,933,954所述方法的改进。所进行的改进包括，形成基本上呈球形的颗粒，所述颗粒含有涂料共聚物和通常用于这种共聚物涂料中的其他添加剂。该改进了的方法所解决的问题是，如何生产除了含有比所列举的专利提出的范围更广的共聚物之外还含有各种组分的球形颗粒。将这类颗粒涂布到基材(例如，在流化床中)上所产生的涂层，通过公认的技术方法易于交联成牢固的、耐化学浸蚀和抗脱层的、在美学上合意的表面的涂层。迄今，诸如上述的球形颗粒尚属未知。仔细选择颗粒组分和在颗粒形成期间使用的时间/温度分布，能够保证，在单一流化床浸渍步骤中，易于将所有必要的涂布组分，从含有这些组分的球形颗粒母体，涂布到基材上。

                      发明概述

本发明涉及一种生产基本上呈球形的共聚物颗粒的改进方法，该方法包括以下步骤：

i)在加压和高温下，使表面活性剂和可交联的共聚物组分经受剪切，形成均匀的颗粒水淤浆；

ii)在加压下、在高于共聚物熔点的温度下，将淤浆进行搅拌，使颗粒基本上呈球形；

iii)使淤浆冷却并进行搅拌，直到温度低于共聚物熔点为止；

其中改进之处包括：

a)将至少一种选自涂料添加剂和交联剂的物质加入到步骤i的组分中；

b)在颗粒形成期间，使用步骤i和ii中的时间/温度分布，以防交联度过大；

c)任选地在步骤i中加入额外的表面活性剂，其量应能足以形成含有共聚物、涂料添加剂和交联剂的可交联组合物的基本上呈球形的颗粒。

所谓“基本上呈球形”意指颗粒具有均匀而平滑的曲率半径。所谓“时间/温度分布”意指，在下文讨论的整个温度范围和时间中，在较长的时间内可以采用较低的温度，而在较短的时间内可以采用较高的温度。这种时间/温度的平衡对于避免在需要交联之前交联剂与共聚物的显著反应(比如说，约10％以上)是重要的，这种交联是在将颗粒涂布到待涂布的基材上之后才需要的。然而，在某些条件下，可允许最多40％交联剂进行反应。最优选的是，不大于约5％必须进行反应。

本发明的一个优选方法使用烯类不饱和化合物与羧酸的共聚物作为涂料聚合物。另一实施方案包括，在步骤i中加入一种或多种选自颜料、抗腐蚀剂、催化剂、紫外光稳定剂、抗氧剂、流动促进剂和匀涂剂等添加剂。

另一实施方案包括在步骤c中使用一种表面活性剂，它选自离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂中的至少一种。优选的离子型表面活性剂是由氢氧化铵、三乙醇胺、吗啉和二甲基乙醇胺等化合物中的一种或多种与结合到共聚物中的羧基官能基反应而就地形成的。优选的非离子表面活性剂是聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物、硫代烷基酚盐、和环氧乙烷-丙二醇聚合物。也可以使用其他离子型和非离子型表面活性剂，对于本领域的技术人员来说，有了本公开作为指南，这是容易想到的。

在其组成方面，本发明涉及基本上呈球颗粒的涂布组合物，其中包含共聚物和至少一种选自颜料、交联剂、表面活性剂、催化剂、紫外线稳定剂、抗氧剂、流动促进剂和匀涂剂等的物质。优选的交联剂是蜜胺和诸如双酚A二环氧化物(嵌段或非嵌段)和三缩水甘油基异氰酸酯之类的含有环氧化物官能基的化合物。

优选的共聚物选自未官能化的或羟基官能化的聚(乙烯/甲基丙烯酸)和聚(乙烯/丙烯酸)。

一般地说，相对于基本树脂中的酸基而言，所使用的交联剂化学计量范围是1∶0.05至1∶1.5。优选，该范围是1∶0.1至1∶1。在交联之前，基本树脂中酸的范围是乙烯(重量)的约1～30％。优选，该范围是4～20％。在交联之前，在基本树脂中羟基官能基是乙烯(重量)的约0～30％。优选，该范围是2～10％。

离子型表面活性剂是树脂(重量)的约0～15％，优选为约0.01～5％。另外，非离子型表面活性剂为树脂(重量)的0～25％。优选，该范围为约0.1～10％。

时间和温度的关系对于保证树脂不过早地反应/交联是重要的。温度范围维持在约60～180℃，优选90～150℃。在该温度下维持的时间是另一个变量，它取决于交联剂。对于优选的交联剂来说，在该温度范围下维持的时间为10秒至1小时；优选为1分钟至30分钟。最优选，该时间为2～15分钟。最少需要约2分钟，以便保证氢氧化铵或其他能形成离子型表面活性剂的组分与含有酸基的共聚物反应。