[发明专利]聚酯树脂粉末涂料组合物

说明书

本发明涉及聚酯树脂基的粉末涂料组合物，具体地说，涉及用某些有机钛或有机锆化合物固化聚酯树脂粉末涂料组合物。

由热固性粉末组合物组成的涂料组合物在形成高耐用的装饰面漆方面的应用正与日俱增。通常称为粉末涂料组合物的此类组合物经常是聚酯树脂基的，聚酯由多元醇和多元酸反应制得，在该反应中，可调节醇与酸的摩尔比以制备含有羟基比酸基过量的树脂（富羟基树脂）或含有酸基比羟基过量的树脂（富羧基树脂）。

富羧基树脂经常用异氰脲酸酯（例如异氰脲酸三缩水甘油酯（TGIC））交联固化形成耐用的很适于室外使用的涂料。但是现在希望减少异氰脲酸三缩水甘油酯的使用。

由环氧树脂（如双酚A型环氧树脂）交联富羧基树脂得到的树脂经常称为杂化树脂。但是这类树脂并不具有用异氰脲酸三缩水甘油酯交联得到的树脂那样相同的性质或室外耐用性。

具有良好室外耐用性的涂料也可通过用异氰酸酯交联富羟基树脂得到。这些异氰酸酯可（例如）用已内酰胺封端以防止它与聚酯过早反应。但是目前在涂料工业上通常倾向于尽可能避免使用己内酰胺封端的异氰酸酯。

本发明的目的之一是提供另外一种固化聚酯树脂粉末涂料组合物的方法，该方法适用于富羟基和/或富羧基树脂并且固化后的涂料具有所需要的各种性质。

根据本发明，固化粉末涂料组合物的方法包括用式M₃[（OR）₃N]₄、式O[M（OR）₃N]₂或式R¹[OM（OR）₃N]_x的链烷醇胺的有机钛或有机锆衍生物与聚酯树脂反应，在上述各式中，M代表钛或锆，R代表二价脂族基团，x为1至4，R¹为饱和烃基或含有一个或多个醚键的基团。

可以用于本发明方法的聚酯树脂可以是富羟基聚酯树脂或富羧基聚酯树脂。它们可以由多元羧酸或其可酯化的衍生物与多元醇通过任何合适的已知方法制备。

可用于制备聚酯树脂的多元酸包括芳族、脂环族或脂族羧酸，例如对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、偏苯三酸、1，2，4，5-苯四酸、环己烷邻二甲酸、己二酸和癸二酸。这些酸与一元醇所成的酯（如对苯二甲酸二甲酯）或酸酐（如邻苯二甲酸酐）也可取代相应的酸用作制备聚酯的反应物。

合适的多元醇包括1，2-乙二醇（乙二醇）、1，2-丙二醇、三羟甲基丙烷、新戊二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、季戊四醇、丙三醇、三（羟乙基）异氰脲酸酯和乙氧基化双酚A（2，2-双[4，4′-羟乙氧基苯基]丙烷）。

聚酯优选为支化的并具有高熔点。

选择用作聚酯生产的原料的摩尔比以保证羟基过量（富羟基树脂）或羧基过量（富羧基树脂）。通常，市售的富羟基树脂的羟值为20至150mgKOH/g。在本发明的实施中，优选羟值为15至100mgKOH/g，更优选为15至60mgKOH/g。这些树脂的酸值通常为0至15mgKOH/g。一般来说，在本发明方法中所用的市售富羧基树脂的酸值为15至100mgKOH/g，优选15至60mgKOH/g，并且羟值小于30mgKOH/g，优选小于10mgKOH/g。

在本发明的实施中也可用聚酯和另一种聚合物的共聚物树脂，这类共聚物包括含羧基的丙烯酸类聚合物的共聚物。

用于本发明方法的钛或锆化合物均是链烷醇胺类的衍生物，这些化合物的结构式如下所述。

式M₃[（OR）₃N]₄（其中M为Ti或Zr）的化合物通称为三钛酸四（三链烷醇胺）酯或三锆酸四（三链烷醇胺）酯，已建议三钛酸四（三链烷醇胺）酯的结构如（Ⅰ）和（Ⅱ）所示。

式R¹[（OM（OR）₃N]_x的化合物为三链烷醇胺和一元醇、二元醇、三元醇或四元醇的钛或锆的衍生物。下面结构（Ⅲ）所示被认为是一元醇的钛衍生物（x＝1）的一种结构，尽管在这类化合物中某些化合物被认为具有二聚或多聚的结构形式。

由二元、三元或四元醇类衍生的相应化合物（x＝2、3或4）被认为具有更复杂的结构，迄今尚未提出具体的结构式。

式O[Ti（OR）₃N]₂的钛化合物含有钛-氧-钛（Ti-O-Ti）键，如结构（Ⅳ）所示。但是，据信也存在许多其它的含Ti-O-Ti键的分子结构。