[发明专利]一种耐候低光泽粉末涂料

说明书

本发明公开了一种耐候低光泽粉末涂料，其原料包括：同时含羧基和羟基的双官能度聚酯树脂、氨基树脂、含缩水甘油基的丙烯酸树脂、催化剂。本发明是采用一种同时含有羧基和羟基的双官能度聚酯树脂作为成膜物质，以氨基树脂和含缩水甘油基的丙烯酸树脂作为固化剂，在催化剂的作用下，氨基树脂与双官能度聚酯树脂上的羟基部分进行交联，含缩水甘油基的丙烯酸树脂与双官能度聚酯树脂上的羧基部分进行交联，由于两种反应的反应速度不同，从而产生良好的消光效果，制得的粉末涂料具有具有较低光泽、极好的户外耐久性和优异的流平性能，且不采用有毒有害成分。

技术领域

本发明涉及粉末涂料技术领域，尤其涉及一种耐候低光泽粉末涂料。

背景技术

热固性粉末涂料是一种溶剂和挥发物排放量为零或者极少的环保涂料，特别是在VOC(Volatile Organic Compounds，挥发性有机化合物)排放标准日益严格的今天，其意义十分重大，热固性粉末涂料的市场份额正逐年增加。

在某些特殊的涂装领域，例如铝型材、汽车零部件、金属家具、五金、灯具和其他工业领域要求使用具有高户外耐久性、极低光泽和耐擦亮的粉末涂料。为满足上述要求，研究人员提出了多种适配的粉末涂料配方，例如基于含羧基聚酯树脂和含缩水甘油基聚丙烯酸树脂(GMA树脂)和/或TGIC作为固化剂的低光泽粉末涂料组成。Hoebeke等在US5436311和US5525370中公开了一种低光泽的粉末涂料组成，使用的是含高浓度甲基丙烯酸甲酯单体构成的GMA树脂和含羧基的聚酯树脂作为主要的成膜物质，固化后具有非常低的光泽。

众所周知，氨基树脂交联的粉末涂料具有非常优越的技术性能，如更好的耐候、白度和高膜硬度，这是现行的其他配方，例如TGIC、HAA和丙烯酸等无法比拟的。但是上述氨基树脂交联的粉末涂料目前难于提供低光泽，也没有合适的消光剂可供选择。

W.Jacobs等在《Progress in Organic Coatings 29(1996)127-138》上发表论文指出，可以使用环拉酸或Sn(CH₂SO₃)₂作为催化剂来实现有限的消光，光泽范围40-50％(60°测试角)。但是基于我们的测试，对于大多数商购的羟基官能度聚酯树脂而言，环拉酸提供的是纹理的消光表面，而Sn(CH₂SO₃)₂消光效应甚微，最重要的是这两种催化剂都不能实现60°测试角低于10％的光泽。

Nazakl Tokuzo等在EP0520429中公开了一种采用氨基树脂，优选四甲氧基甲基甘脲作为交联剂的低光泽粉末涂料组成，其组分中使用了二种具有不同羟值的聚酯树脂作为成膜物与Powderlink1174一起共挤出实现了消光，最低光泽4％。但是，采用该技术要求两种聚酯树脂具有非常大的羟值差，如高羟基含量的树脂其羟基当量应该在200-1000eq./10⁶g范围内，而另一种低羟基含量的树脂其羟基当量需达到1200-51000eq./10⁶g；若单独采用其中的一种树脂作为标准对胶化时间进行比较，二者的时间差必须大于3min。显然要满足这些技术条件并不是容易的，此外这样的树脂也难于通过商业的途径获得。此外，对于EP0520429中所公开的粉末涂料，同时采用二种具有不同特性的聚酯树脂进行一次挤出用于消光的目的，加工条件对光泽的影响很大，通常光泽会向提高光泽的方向漂移，很难满足“死光，60°测试角低于10％”的要求，且成本较高。

Eric Dumain等在US6310139中公开了一种具有优良的低光泽粉末涂料组成，采用了一种特殊的双官能团聚酯树脂—这种树脂既含有羧基也含有羟基，其羧基可供GMA树脂交联，而羟基使用了IPDI封闭的聚异氰酸酯固化剂进行交联，光泽4％。从技术角度上说，这种方案非常完美，但所用的ε-己内酰胺封闭的异佛尔酮二异氰酸酯(封闭的IPDI)难于从商业的途径获得，且相对于价廉的氨基树脂交联剂，其成本较高。