[发明专利]含支化聚酯的粉末涂料组合物

说明书

本发明涉及一种含有支化酸官能聚酯的粘结剂组合物。本发明进一步 涉及支化聚酯、含有所述粘结剂组合物的粉末涂料组合物、采用所述粉末 涂料组合物涂布的基材以及固化的涂层。

已知基于聚酯和含环氧的化合物，例如基于异氰尿酸三缩水甘油基酯 (TGIC)和双酚-A环氧的粉末涂料。然而，TGIC是诱变剂，而双酚-A环 氧被怀疑是致癌物质。因此，涂料制造商和消费者都在寻找替代方案以替 代粉末涂料中这种类型的组分。

一种替代方案是聚酯/双酚-A环氧体系，也被称为杂化体系。这些具 有良好的耐化学性，但是价格昂贵且仍含有双酚-A环氧。

另一种替代方案主要用于室外应用，其为β-羟基-烷基酰胺(Primid类)体系。β-羟基-烷基酰胺体系具有良好的耐候性，但与TGIC粉末涂料 相比耐化学性、脱气极限、盐雾、发白、湿度和耐沸水性受到损害。而且 这种体系不允许通过给定的固化温度很好地控制固化速率(板流(pill flow)性能和防滴性能)。

本发明的目的在于提供一种适于用在粉末涂料组合物中的粘结剂，所 述粘结剂具有令人满意的流动性、外观、化学性质和机械性质。

根据本发明的粘结剂包括交联剂和支化的、部分去官能化的酸官能聚 酯，所述聚酯基于：

a.至少一种多官能组分，其具有羧基官能团、羟基官能团或羧基和羟 基官能团；

b.至少一种双官能组分，其对所述多官能组分的官能团具有反应性；

c.至少一种单官能组分，

其中所述交联剂是单独的。“单独的交联剂”意指，交联剂在化学上不同 于树脂。在粘结剂中使用一种以上的树脂和/或一种以上的交联剂落在本发 明的范围内。优选地，至少一种交联剂与酸官能聚酯具有反应性。“多官 能组分”意指，具有3个或更多个官能度的组分。

通常通过如下制备聚酯：使酸或酸的衍生物与醇进行反应。这个反应 也被称为酯化反应。为了获得聚酯链，必须使用至少双官能的起始组分。 双官能酸与双官能醇组合将导致形成线性聚酯。一般而言，当组分中的至 少一种是多官能的时，将获得支化聚酯。

对于本发明的聚酯，必须使用至少一个多官能组分、至少一个双官能 组分和至少一个单官能组分。在某些实施方式中，所述酸被选作多官能组 分，而在其它实施方式中，所述醇被选作多官能组分。本领域技术人员将 理解到，还可以使用多种酸和多种醇的组合。本文中所用“组合”意指， 具有不同化学性质和/或不同官能度的多种物质。因而，例如可以使用具有 相同官能度的两种或多种不同酸或醇的组合。然而，还可以将至少一种双 官能酸或醇与至少一种多官能酸或醇组合。

对起始组分的选择可以决定所得聚酯的性质。被起始组分的选择所影 响的性质的实例包括，机械性质(诸如耐冲击性)、柔韧性、户外耐久 性、耐化学性、耐沸水性、耐盐雾性、玻璃化转变温度和粉末稳定性。酯 化反应中另一个重要的参数是酸或酸衍生物与醇之间的比值。这个比值决 定了聚酯的特性是酸官能还是羟基官能的、聚酯的酸值、分子量和官能 度。

本文中，在“酸”被提及作为酯化反应中的组分的情况下，应当理解 到还可以使用酸衍生物。“酸衍生物”意指，在酯化反应中以与酸相当的 方式进行反应的那些组分。适当的酸衍生物的实例包括酸酐、酰氯、酸的 低级烷基酯。“低级烷基酯”意指C₁-C₆线性或支化烷基酯。优选使用酸 或酸酐。

在制备本发明的支化的、部分去官能化的酸官能聚酯的过程中，至少 50mol％的酸衍生基团源自芳族酸。其余的酸衍生基团源自例如线性或支 化脂族酸或脂环酸。优选至少75mol％、更优选85％、最优选95％的酸衍 生基团源自芳族酸。

本文中所用适当双官能芳族酸的实例包括，邻苯二甲酸、间苯二甲 酸、萘二羧酸、对苯二甲酸、3，6-二氯邻苯二甲酸、四氯邻苯二甲酸及其 组合。优选间苯二甲酸、对苯二甲酸、其酸酐及其组合。

用于制备本发明的聚酯的多官能组分具有羧基官能团、羟基官能团或 羧基和羟基官能团。优选的是，多官能组分中具有一种类型的官能团，因 此仅具有羧基官能团或羟基官能团。适当的多官能芳族酸的实例包括， 1，2，4-苯三酸、1，2，4，5-苯四酸、其酸酐及其组合。