[发明专利]包含得自酸性化合物开环反应的β－羟烷基酰胺的粉末组合物

说明书

技术领域

本发明涉及包含一种或多种聚合物或树脂以及一种或多种β-羟烷基酰胺固化剂的粉末组合物，所述固化剂是由一种或多种环状酸性化合物制得的，所述粉末组合物能够提供具有较少缺陷的涂层和膜。更具体来说，本发明涉及形成涂层的粉末组合物或成膜粉末组合物及其制备和使用方法，所述组合物包含一种或多种β-羟烷基酰胺固化剂，所述固化剂选自一种或多种内酯或交酯与一种或多种链烷醇胺化合物反应制得的β-羟烷基酰胺固化剂，一种或多种芳族酐和脂族酐的混合物与一种或多种链烷醇胺化合物反应得到的低聚β-羟烷基酰胺固化剂，它们的混合物，以及它们与一种或多种四官能β-羟烷基酰胺固化剂的混合物。

背景技术

β-羟烷基酰胺，特别是四官能β-羟烷基酰胺，被广泛地用作固化剂，与羧基官能聚酯树脂结合使用，用来制备装饰性和/或保护性涂层膜。近来，由于对三缩水甘油基异氰脲酸酯之类的聚环氧类固化剂实际的或可能有的可吸入有害物质的规定限制，β-羟烷基酰胺固化剂受到了人们的青睐。

包含羧基的聚合物或树脂和β-羟烷基酰胺的交联反应通常在升高的温度下发生，生成作为反应副产物的水。在升高的温度下形成涂层膜的过程中，交联反应产生的水以水蒸气的形式离开膜表面。特别是对于四官能β-羟烷基酰胺，离开的水蒸气会在所得的漆膜中造成表面缺陷，例如“针孔”和“孔洞”。随着膜厚度的增大，由于固化过程中水分排出造成的表面缺陷通常会变大。不论是喷溅还是静电的影响，包括厚度大于75-1 00微米的涂层的部件区域更容易产生不希望有的表面缺陷。另外，由于难以对复杂形状部件整个表面上厚度等于或小于75-100微米的粉末涂层膜的厚度进行精确控制，所以这种部件上更常出现表面缺陷。另外，这些涂料形成表面缺陷的倾向说明，需要减小涂料粉末中填料的用量，以保持类似的表面平整度和涂层外观。另外，包含某些高吸油性填料的涂料粉末无法提供具有可接受外观或平整度的涂层。因此，使用四官能β-羟烷基酰胺制备的粉末涂料可能比使用其它固化剂制备的相应的涂料价格更高。

Rossi等人在美国专利第6,767,479号中揭示了一种涂料粉末组合物，该组合物具有减少的排气缺陷，而且包含羧基官能聚酯树脂以及双官能β-羟烷基酰胺与四官能β-羟烷基酰胺的混合物。所述混合的固化剂的有效交联官能度为2.1-3.9，而不是像四官能β-羟烷基酰胺那样为4.0。所述混合的固化剂减小的官能度延长了配制的涂料体系的胶凝时间，使得较厚的涂层膜中的排气缺陷较少。Rossi等人的芳族β-羟烷基酰胺固化剂是芳族酸或酰基氯与(二)乙醇胺化合物在溶剂中的反应产物，在制备可用于粉末的产物之前除去溶剂。类似地，所揭示的四官能β-羟烷基酰胺是羧酸二酯与二当量的二乙醇胺的反应产物，然后对该反应混合物进行加热，通过蒸馏或分馏除去甲醇。溶剂和醇的除去成本高，很消耗时间。另外，已经证明四官能β-羟烷基酰胺的制备是很困难的，需要缓慢或逐渐地加入乙醇胺，缓慢而逐渐地加热，或者两种情况皆有，这会由于通过蒸馏除去乙醇胺而造成人们所不希望的二聚体的形成。另外，溶剂和醇包含挥发性有机化合物(VOC)，这些物质对环境和公众健康具有潜在的威胁。

发明内容

本申请人致力于解决以下问题，即提供一种用于涂料粉末的β-羟烷基酰胺固化剂，使得能够稳定地制得不含排气缺陷的涂敷的制品，而且还能够在不包括或不需使用VOC的条件下，通过简单的方法提供β-羟烷基酰胺固化剂。

根据本发明，形成涂层的粉末组合物或成膜粉末组合物包含一种或多种β-羟烷基酰胺固化剂，该固化剂涉及一种或多种环状酸性化合物与包括一种或多种β-氨基醇的链烷醇胺化合物的反应。所述粉末组合物包括选自以下的一种或多种β-羟烷基酰胺固化剂：由一种或多种内酯或交酯与包括一种或多种β-氨基醇的一种或多种链烷醇胺化合物的反应制备的β-羟烷基酰胺固化剂，由一种或多种芳族酐和脂族酐的混合物与一种或多种链烷醇胺化合物的反应制备的低聚β-羟烷基酰胺固化剂，它们的混合物，以及它们与一种或多种四官能β-羟烷基酰胺固化剂的混合物；还包含一种或多种选自以下的成膜聚合物或树脂：酸值为15-100毫克KOH/克的羧基官能聚酯，酸值为15-100毫克KOH/克的羧基官能丙烯酸类聚合物，羧基官能不饱和聚酯，包含氨基甲酸酯的羧基官能聚酯，环氧化合物-聚酯杂化物(epoxy-polyester hybrid)，它们的混合物，以及它们的组合。

具体实施方式