包含过氧化二碳酸酯的热固性粉末涂料组合物制造技术

本发明专利技术涉及如本文所公开的热固性粉末涂料组合物，所述组合物包含一种或多种包含烯属不饱和基团的不饱和树脂、一种或多种固化剂以及一种或多种热自由基引发剂，其中至少一种热自由基引发剂是过氧化二碳酸酯‑X。本发明专利技术还涉及用于制备所述热固性粉末涂料组合物的方法和利用所述热固性粉末涂料组合物涂布制品的方法。本发明专利技术还涉及通过固化本发明专利技术的热固性粉末涂料组合物而获得的经固化的热固性粉末涂料组合物。本发明专利技术还涉及其上涂布所述热固性粉末涂料组合物的制品，以及涉及其上涂布并固化所述热固性粉末涂料组合物的制品。本发明专利技术还涉及所述热固性粉末涂料组合物的用途、涉及其上涂布所述热固性粉末涂料组合物的制品的用途，以及涉及其上涂布并固化所述热固性粉末涂料组合物的制品的用途。本发明专利技术还涉及本发明专利技术的热固性粉末涂料组合物、或本发明专利技术的经固化的热固性粉末涂料组合物或本发明专利技术的其上涂布所述热固性粉末涂料组合物的制品，或本发明专利技术的其上涂布并固化所述热固性粉末涂料组合物的制品的各种用途。本发明专利技术还涉及用于使热固性粉末涂料组合物能够在低温下快速热固化的方法。本发明专利技术还涉及用于增强通过在低温下热固化本发明专利技术的热固性粉末涂料组合物而获得的粉末涂层的耐化学性的方法。

Composition of Thermosetting Powder Coatings Containing Dicarbonate Peroxide

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含过氧化二碳酸酯的热固性粉末涂料组合物本专利技术涉及如本文所公开的热固性粉末涂料组合物。本专利技术还涉及用于制备所述热固性粉末涂料组合物的方法和利用所述热固性粉末涂料组合物涂布制品的方法。本专利技术还涉及通过固化本专利技术的热固性粉末涂料组合物而获得的经固化的热固性粉末涂料组合物。本专利技术还涉及其上涂布所述热固性粉末涂料组合物的制品，以及涉及其上涂布并固化所述热固性粉末涂料组合物的制品。本专利技术还涉及所述热固性粉末涂料组合物的用途、涉及其上涂布所述热固性粉末涂料组合物的制品的用途，以及涉及其上涂布并固化所述热固性粉末涂料组合物的制品的用途。本专利技术还涉及本专利技术的热固性粉末涂料组合物、或本专利技术的经固化的热固性粉末涂料组合物或本专利技术的其上涂布所述热固性粉末涂料组合物的制品，或本专利技术的其上涂布并固化所述热固性粉末涂料组合物的制品的各种用途。本专利技术还涉及使热固性粉末涂料组合物能够在低温下快速热固化的方法。本专利技术还涉及用于增强通过在低温下热固化本专利技术的热固性粉末涂料组合物而获得的粉末涂层的耐化学性的方法。粉末涂料组合物(通常称为粉末)在室温和大气压下是干燥、细碎、自由流动的固体材料，近年来由于多种原因而超越液体涂料组合物获得了相当大的普及度。一种原因是粉末涂料是用户和环境友好的材料，因为它们几乎不含通常存在于液体涂料组合物中的有害挥发性有机溶剂载体。因此，粉末涂料在被固化时向环境中释放很少(如果有的话)的挥发性物质。这消除了与液体涂料组合物相关的溶剂排放问题，诸如空气污染，和对在涂布操作中雇佣的工人的健康危害。粉末涂料组合物还是清洁和方便使用的，由于它们是干燥的固体形式所以其以清洁的方式施加到基材上。粉末在溢出的情况下很容易被清扫掉，并且不像液体涂料组合物那样需要特别的清洁和泄露控制措施。因此改善了工作卫生。此外，粉末涂料组合物是基本上100％可回收的，因为喷涂的粉末可以被完全回收并与新鲜粉末进料重新组合。在施加期间液体涂料的再循环通常无法进行，这会导致废弃物和有害废弃物处置成本的增加。此外，粉末涂料组合物是即用型的，即不需要变稀或稀释。粉末涂料组合物通常通过静电喷涂方法施加在基材上；将粉末涂料组合物分散在空气流中并通过电晕放电场，在所述电晕放电场中粒子获取静电荷。将带电粒子吸引并沉积在待涂布的接地制品上。然后将通常处于室温下的制品置于烘箱中，所述粉末在该烘箱中熔化并形成粉末涂层。已经发展出了基于高压静电充电和流化床涂覆技术(静电流化床)的组合的复合方法，以及摩擦电喷涂法。粉末涂料组合物及其涂覆方法是用于涂布许多熟悉物品的优选的涂料组合物和方法，所述许多熟悉物品为诸如草坪和园艺设备、庭院和其他金属家具、电气柜、照明设备、搁架和商店固定装置以及许多汽车部件。如今，粉末涂料组合物被广泛接受，其在原始设备制造商(OEMS)的工厂和定制涂料加工车间中有数千个安装。粉末涂料组合物可以是热固性或热塑性的。本专利技术涉及热固性粉末涂料组合物的领域。Misev在‘PowderCoatings,ChemistryandTechnology’(第224-300页；1991,JohnWiley&SonsLtd.)中描述了热固性粉末涂料组合物的制备。尽管粉末涂料具有许多优点，但它们通常不用于涂布热敏基材，诸如木材和塑料。热敏基材需要在低温下固化，例如在高达130℃的温度下热固化，以避免显著的基材降解和/或变形。例如，当木质复合材料(例如刨花板、纤维板和其他包含大量木材的基材)被加热到传统粉末所需的高固化温度(通常是高于140℃的温度)时，会使木质复合物中存在的用于基材完整性的树脂粘合剂和残留水分不可避免地从基材中释放。在固化过程中挥发物的脱气会导致硬化的膜涂饰面(filmfinish)中的严重鼓泡、凹坑、针孔和其他表面缺陷。此外，过热会导致木质复合物变脆、易碎、烧焦，并且以其他方式在物理和化学性质方面恶化。从膜质量和产品两个角度来看，这是不可接受的。提出了低温紫外线(UV)可固化热固性粉末涂料组合物来用于涂布热敏基材。UV粉末仍然需要暴露于高于玻璃化转变温度(Tg)或熔化温度(Tm)的热量，以使粉末在UV辐射固化之前充分熔化并流出在基材上形成连续熔化膜，所述UV辐射固化是通过将熔化膜暴露于紫外线辐射并且用紫外线辐射而不是热量触发交联反应来完成的。因此，用UV辐射可固化粉末对热敏基材进行粉末涂布需要两步法，所述两步法通常包括以下步骤：i)加热所述粉末涂料组合物以使其熔化和流出到基材上以形成连续膜，以及ii)对所形成的膜进行UV辐射以使其硬化(固化)。原则上，热敏基材的热固化仍然是理想的，并且优于UV固化；原因在于热固化具有的优点是在无需使用附加设备(例如产生UV光或加速电子的设备)的情况下加热粉末涂料组合物的仅一步方法，粉末涂料组合物可以熔化和固化到基材上。热固性粉末涂料组合物的热固化比UV固化更理想，因为当涉及对复杂三维制品进行粉末涂布时UV固化失败，并且热固化是可以完成复杂三维制品的粉末涂布的唯一方式。包含热自由基引发剂和含有基于直接连接到吸电子基团的碳碳双键的不饱和基团的树脂的热固性粉末涂料组合物的缺点在于，由于它们通常具有高反应性，所以它们的贮存物理稳定性相当有限；对于诸如几周的长期储存，这个缺点尤其明显；在例如粉末的海外运输期间通常会遇到长期储存情况；在这些条件下，所述粉末需要储存在通常低于15℃的相当低的温度下；且不说有限/差的物理储存稳定性由于储存的特殊要求而增加使这种粉末商业化的复杂性，涂料制造商和最终用户也通常都不希望这样，因为粉末涂料的有限/差的物理储存稳定性导致在储存期间结块或烧结和/或在固化时产生美学上不希望的橘皮状涂饰面。一旦人们希望还提高低温下热固化的速度，则开发具有高贮存物理稳定性的热固性粉末涂料组合物，同时所述热固性粉末涂料组合物能够在低温下热固化时产生具有增强的、优选显著增强的耐化学性的粉末涂层的任务的复杂性变得更加复杂。热固性粉末涂料组合物在低温下的热固化越快，即热固性粉末涂料组合物在低温下热固化时产生具有可接受的耐化学性的粉末涂层所需的时间越短，则越好。原因是可以在低温下快速热固化的热固性粉末涂料组合物为粉末涂料涂布器提供了快速的周转时间，这是因为以下事实：在涂布制品之后，粉末涂料涂布器能够在相当短的时间内处理经涂布的制品，而不会有损坏所述经涂布的制品的经涂布表面的风险，并且与此同时还为粉末涂料涂布器提供了将热敏制品与非热敏制品分开涂布的机会。一旦人们希望所述热固性粉末涂料组合物能够在低温下快速热固化时产生具有足够光滑度的粉末涂层，则该任务的复杂性就变得更加复杂。光滑度涉及粉末涂层的光洁度，并且经粉末涂布的制品对最终消费者的美学吸引力尤其重要。近年来，在WO2010/052290、WO2010/052291、WO2010/052293、WO2011/138431、WO2011/138432、WO2014/173861和WO2015/075186中提出了可在低温下固化的可热固化的粉末涂料组合物。然而，这些公开中没有一个能够提供能够在低温下快速热固化(如其在本文中所定义)的可热固化的热固性粉末涂料组合物，并且这些公开中没有一个能够提供在低温下热固化时能够产生具有至少良好、优选非常好、更优选优异的耐化学性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热固性粉末涂料组合物，其包含以下组分A至C：A：一种或多种包含烯属不饱和基团的不饱和树脂(UR)，其选自由以下项组成的组：聚酯树脂、丙烯酸类树脂、聚氨酯、环氧树脂、聚酰胺、聚酯酰胺、聚碳酸酯、聚脲以及它们的混合物，和B：一种或多种固化剂，其选自由以下项组成的组：乙烯基聚氨酯、乙烯基官能化聚氨酯树脂以及它们的混合物，其中至少一种固化剂是选自由i)、ii)和iii)组成的组的固化剂A：i)一种或多种结晶VU‑c，其各自为结晶性乙烯基聚氨酯，所述结晶性乙烯基聚氨酯的熔化焓ΔHm≥35J/g，并且具有一个或多个熔化温度(Tm)，其中所述一种或多种结晶VU‑c的任何和所有Tm在从且包括30℃直至且包括80℃的区域中，和ii)一种或多种结晶VFUR‑c，其各自为结晶性乙烯基官能化聚氨酯树脂，所述结晶性乙烯基官能化聚氨酯树脂的熔化焓ΔHm≥35J/g，并且具有一个或多个熔化温度(Tm)，其中所述一种或多种结晶VFUR‑c的任何和所有Tm在从且包括30℃直至且包括80℃的区域中，以及iii)结晶VU‑c和结晶VFUR‑c的混合物，其中所述ΔHm和Tm各自根据说明书通过差示扫描量热法(DSC)测量，和C：一种或多种热自由基引发剂，其中至少一种热自由基引发剂是过氧化二碳酸酯‑X，所述过氧化二碳酸酯‑X以至少26mmol/Kg A+B且至多500mmol/Kg A+B的量存在，并且其中所述过氧化二碳酸酯‑X选自由下式X表示的过氧化二碳酸酯及其混合物组成的组，...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.28 EP 16191173.0;2016.09.28 EP 16191174.8;1.一种热固性粉末涂料组合物，其包含以下组分A至C：A：一种或多种包含烯属不饱和基团的不饱和树脂(UR)，其选自由以下项组成的组：聚酯树脂、丙烯酸类树脂、聚氨酯、环氧树脂、聚酰胺、聚酯酰胺、聚碳酸酯、聚脲以及它们的混合物，和B：一种或多种固化剂，其选自由以下项组成的组：乙烯基聚氨酯、乙烯基官能化聚氨酯树脂以及它们的混合物，其中至少一种固化剂是选自由i)、ii)和iii)组成的组的固化剂A：i)一种或多种结晶VU-c，其各自为结晶性乙烯基聚氨酯，所述结晶性乙烯基聚氨酯的熔化焓ΔHm≥35J/g，并且具有一个或多个熔化温度(Tm)，其中所述一种或多种结晶VU-c的任何和所有Tm在从且包括30℃直至且包括80℃的区域中，和ii)一种或多种结晶VFUR-c，其各自为结晶性乙烯基官能化聚氨酯树脂，所述结晶性乙烯基官能化聚氨酯树脂的熔化焓ΔHm≥35J/g，并且具有一个或多个熔化温度(Tm)，其中所述一种或多种结晶VFUR-c的任何和所有Tm在从且包括30℃直至且包括80℃的区域中，以及iii)结晶VU-c和结晶VFUR-c的混合物，其中所述ΔHm和Tm各自根据说明书通过差示扫描量热法(DSC)测量，和C：一种或多种热自由基引发剂，其中至少一种热自由基引发剂是过氧化二碳酸酯-X，所述过氧化二碳酸酯-X以至少26mmol/KgA+B且至多500mmol/KgA+B的量存在，并且其中所述过氧化二碳酸酯-X选自由下式X表示的过氧化二碳酸酯及其混合物组成的组，其中R1是C9-C22饱和烃基，并且R2是C9-C22饱和烃基。2.根据权利要求1所述的热固性粉末涂料组合物，其中所述过氧化二碳酸酯-X以至多400mmol/KgA+B的量存在。3.根据权利要求1所述的热固性粉末涂料组合物，其中所述过氧化二碳酸酯-X以至多350mmol/KgA+B的量存在。4.根据权利要求1所述的热固性粉末涂料组合物，其中所述过氧化二碳酸酯-X以至多300mmol/KgA+B的量存在。5.根据权利要求1至4中任一项所述的热固性粉末涂料组合物，其中所述过氧化二碳酸酯-X以至少30mmol/KgA+B的量存在。6.根据权利要求1至4中任一项所述的热固性粉末涂料组合物，其中所述过氧化二碳酸酯-X以至少40mmol/KgA+B的量存在。7.根据权利要求1至4中任一项所述的热固性粉末涂料组合物，其中所述过氧化二碳酸酯-X以至少45mmol/KgA+B的量存在。8.根据权利要求1至7中任一项所述的热固性粉末涂料组合物，其中所述组分C的总量为至多500mmol/KgA+B。9.根据权利要求2至7中任一项所述的热固性粉末涂料组合物，其中所述组分C的总量为至多400mmol/KgA+B。10.根据权利要求3至7中任一项所述的热固性粉末涂料组合物，其中所述组分C的总量为至多350mmol/KgA+B。11.根据权利要求4至7中任一项所述的热固性粉末涂料组合物，其中所述组分C的总量为至多300mmol/KgA+B。12.根据权利要求1至11中任一项所述的热固性粉末涂料组合物，其中所述过氧化二碳酸酯-X选自由过氧化二碳酸二肉豆蔻酯、过氧化二碳酸二(4-叔丁基环己基)酯、过氧化二碳酸二鲸蜡酯以及它们的混合物组成的组。13.根据权利要求1至12中任一项所述的热固性粉末涂料组合物，其中B以至少15pph且至多55pphA+B的量存在。14.根据权利要求1至13中任一项所述的热固性粉末涂料组合物，其中所述固化剂A以至少70pphB的量存在。15.根据权利要求1至13中任一项所述的热固性粉末涂料组合物，其中所述固化剂A以至少80pphB的量存在。16.根据权利要求1至15中任一项所述的热固性粉末涂料组合物，其中K是A中烯属不饱和基团的总摩尔数除以B中烯属不饱和基团的总摩尔数之比，为至少0.6且至多3。17.根据权利要求1至15中任一项所述的热固性粉末涂料组合物，其中K是A中烯属不饱和基团的总摩尔数除以B中烯属不饱和基团的总摩尔数之比，为至少0.95且至多2.5。18.根据权利要求1至17中的任一项所述的热固性粉末涂料组合物，其中所述固化剂A的结晶温度(Tc)为至少10℃且至多70℃，其中所述Tc是根据说明书通过差示扫描量热法(DSC)测量的。19.根据权利要求1至18中任一项所述的热固性粉末涂料组合物，其中所述热固性粉末涂料组合物还包含组分D，其中D：一种或多种共引发剂，其选自由鎓类化合物、磺基化合物以及它们的混合物组成的组，并且其中所述组分D以至多95mmol/KgA+B的量存在。20.根据权利要求1至18中任一项所述的热固性粉末涂料组合物，其中所述热固...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳斯·赫特鲁迪斯·克里斯蒂安纳斯·邦加茨，德拉科斯·波佩斯库，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL