[发明专利]用于制备导电性聚合物表面的组合物和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于静电涂覆的组合物和方法，例如聚合物表面的静电粉末涂覆和用于提高静电施涂的涂层的粘合性，例如粉末涂料对聚合物基底的粘合性。

背景技术

粉末涂覆是提供极高固体涂覆效率的方法。归因于这种属性，粉末涂料具有避免目前使用的湿涂漆方法(在这里存在着高达70%的油漆损失，这取决于涂漆组分的复杂性)中所产生的固体废物和挥发性有机载体(VOC)废物的可能性。

粉末涂料被广泛用于金属涂层中，这归因于它们固有的电导率，这对于产生粉末或者湿涂料在表面上的静电沉积所需的条件来说是必需的，并且高温容易施涂到任何的金属部件上，而没有高焙烤温度(典型的超过180℃)的不利作用的危险。带静电的粉末树脂能够通过使用施加到金属基底和涂料粒子上的相反电荷，而容易的沉积到金属表面上。作为上述的结果，在金属表面上形成了平坦的合适的涂层。

粉末涂覆工艺也被用来为木基产品例如颗粒板或者MDF板提供期望的表面保护和装饰修整。可用程度的表面电导率典型的是如下来实现的：通过快速预热木基基底，导致表面层水分浓度升高(和因此电导率升高)来控制表面含水量而实现，或者作为另外一种选择，通过在板配方中的导电添加剂(例如盐)来实现。木基板对于较高焙烤温度(典型的接近140℃)相对高的容忍度也有利于将粉末涂覆工艺用于这类材料。

这里存在着几个技术上的挑战，其构成了将粉末涂覆工艺应用于聚合物，特别是应用于化学惰性聚合物(该聚合物是市售的塑料部件的基础，特别是由聚烯烃基共混物制成的这些部件的基础)上的主要障碍。

聚合物材料，特别是非极性聚合物材料例如聚烯烃通常是优异的绝缘体，这归因于它们的表面电阻率(典型的高于10¹⁶Ω/平方的聚合物)和它们不添加导电填料的共混配制。因此，它们不适于静电涂覆例如粉末涂覆，其中带电的树脂粉末需要导电性或者半导电性基底来便于产生带有相反电荷的表面，这对于将粉末树脂静电转移和沉积到导电基底上来说是重要的。

还需要一种粉末涂覆方法，其可以使用对于涂覆聚烯烃基塑料来说可在110-140℃、小于20-40分钟的时间内固化的低焙烤温度℃树脂，这归因于这组聚合物较低的热变形温度。低于110℃的较低的固化温度要求聚合物表现出低于110℃的热变形温度，例如ABS和其他聚合物。这归因于这样的事实，即，许多聚烯烃例如聚丙烯具有低的热稳定性，并且当其暴露于对完成树脂固化而言所必需的较高的焙烤温度和较长时间(>20分钟)时，遇到热变形问题。

但是，对粉末涂料固化温度的这种限制可以通过使用另外的物理场例如UV或者电子束(EB)来缓解，这样固化温度能够降低，同时还能够保持涂层性质和性能。这样的涂料被称作可UV固化的或者可EB固化的粉末状涂料。

使用湿漆或者涂料的静电涂漆也需要导电性表面来使得带电的湿漆滴沉积到接地的导电性表面上。同样该方法还包括了使用有机溶剂，并且不能完成消除VOC的排放，该静电涂漆方法明显提高了沉积效率，带来了漆或者涂料的用量降低和不可再循环的废漆的减少。

包括在本说明书中的对于文献、行为、材料、装置、制品等的讨论仅仅是出于提供本发明上下文的目的。并没有暗示或者表示因为它存在于该申请的每个权利要求的优选权日之前，因此任何或者全部的这些事物构成了现有技术基础的一部分或者是本发明相关领域的公知常识。

发明内容

在一方面，本发明提供了一种静电涂覆，优选静电粉末涂覆聚合物表面的方法，其包括：

(i)对至少部分的该聚合物表面进行氧化；

(ii)将该氧化的聚合物表面用(a)多胺化合物和(b)与该多胺起反应的电导率改性剂进行处理，来提高该聚合物表面的电导率，该电导率改性剂选自包含1-12个碳原子(优选1-8个碳原子)的单羧酸；和

(iii)将涂料，优选粉末涂料静电施涂到该处理过的聚合物表面上，来将该涂料组合物粘合到其上。

在另一方面，本发明提供一种提高根据本发明静电沉积到聚合物表面上的粉末涂料的粘合性的方法。

在另一方面，本发明还提供一种由多胺和电导率改性剂组成的组合物，用于提高聚合物的表面电导率。

在另一方面，本发明提供一种提高聚合物表面电导率的方法，用于使用湿漆或者涂料进行静电涂漆。

具体实施方式