[发明专利]粉末涂料组合物

说明书

发明领域

本发明涉及粉末涂料组合物及其应用。

粉末涂料成为涂料市场快速发展的一个领域。粉末涂料是固体组合物，一般采用静电喷涂法涂布，其方法是通过喷枪使粉末涂料颗粒带静电，而基体接地。在喷枪中使粉末带电是通过施加的电压或采用摩擦方法(摩擦带电)达到的。涂布的组合物被加热，以便使颗粒熔化或熔融，并使涂层固化。未附着在基体上的粉末涂料颗粒可以回收再用，因此粉末涂料在使用多成分时是经济的。另外，粉末涂料组合物一般没有加入的溶剂，尤其不使用有机溶剂，因此是没有污染的。

粉末涂料组合物一般地含有固体成膜树脂，通常还有一种或多种着色剂，例如颜料，还可含有一种或多种性能添加剂。它们通常是热固性的，例如含成膜聚合物和相应的固化剂(它本身可能是另外一种成膜聚合物)。

粉末涂料组合物一般制备如下：例如在挤出机中，在高于一种或多种成膜聚合物软化点，但低于出现严重预反应的温度下，充分混合这些成分(其中包括着色剂和性能添加剂)。挤出物通常辊成平片料，再例如通过研磨磨碎成所要求的粒度(“微粉化”)。

大多数静电喷涂装置要求的粒度分布是直到120微米，常常是10-120微米，平均粒度为15-75微米，优选地是25-50微米，更优选地是20-45微米。

本发明的技术背景

目前，粉末涂料生产方法允许生产者在商业上提供一套各种颜色的全光泽涂料。但是，在不同面漆中可使用的产品范围是有限的。

通过产生显微级的粗糙表面，可将光泽降低到某一较低水平，例如缎光光泽(55-65％光泽)或无光泽(＜30％光泽)。这种表面粗糙度应该足以降低通过散射入射光从薄膜的镜面反射；但是，如果其光是可见的，在薄膜中就出现了纹理效果。

在液体油漆中，通常通过使用高体积浓度的颜料和/或填料颗粒来减少光泽。但是，由于高含量填料颗粒在固化过程中会导致表面流动性降低得不可接受地低，因此该技术不能用作在粉末涂料中减少光泽的唯一途径。

在粉末涂料中减少光泽和/或纹理，可使用不相容的组分或使用能产生不相容性的组分实现。例如，丙烯酸组分和聚酯、环氧、聚酯-环氧或聚氨酯组分是不相容的，不能掺混得到单一的(稳定的)相。还可通过使用最初为混溶的(相容的)，但在固化过程中变成不相容的组分达到成膜过程中的不相容性。因此，例如，两种具有相似化学性质和大致相同胶凝时间的体系是相容的，但是具有不同胶凝时间的组分最初是充分相容的，由于发生固化(和分子量增加)而变得不相容。在成膜过程中不相容的物质可分离成不同的相范围，它们可能产生不相容性的效果，例如无光泽。除此之外，在薄膜表面和不连续区域/范围中存在两种具有不同表面张力的物质，能够导致表面破裂(纹理)。

实际上，对于减少光泽来说，所使用的方法是在固化薄膜内出现反应，以使在固化基料中达到两种不同的胶凝速率。例如，采用酸官能化聚酯，分开使用具有不同官能度的聚酯可以生产出快速胶凝的(反应的)粉末和缓慢胶凝的粉末，在微粉化阶段之后混合在一起，或者更通常地，这些组分在微粒化之前混合。这些组分应该具有相同的颜色和粒度。较快胶凝范围形成的颗粒中断基料较慢胶凝部分的表面流动。但是，生产小批量的减少光泽涂料组合物是不经济的。为了在微粒化阶段之后混合，经常使用一种称作“光泽消除剂”的产品，这种产品从Tiger公司获得。但是，这种产品，一种具有通常粒度的透明粉末涂料产品，在由薄膜中的透明光泽消除剂粉末颗粒产生的闪光可以检测出光泽消除剂存在之前，只能有限量地加到通常的着色粉末涂料中。因此，该产品限于调整光泽几个百分点。类似地，蜡和各种增量剂能够用于产生缎光面饰，但不提供无光面漆。光泽减少剂还包括第二种催化剂，它给出的胶凝时间比用于固化薄膜的基本催化剂快得多，例如用于聚酯的Ciba-Geigy产品“XG 125”(N-乙基-N-苯基-二硫代氨基甲酸锌)，和“XB 3329”(锌盐加无光蜡，它可能地通过不相容性，进一步减少光泽度)，以及用于纯环氧和环氧-聚酯(混合物)体系，其催化剂具有在固化时造成两种胶凝速率的化学结构，例如在GB 1,545,780中描述的产品，还包括hüls产品B55和B68，它们是1，2，4，5-苯四酸和2-苯基咪唑啉(imidazaline)。