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粉末涂层配方工艺技术配比代下载

技术领域

本技术涉及粉末涂层配方,该配方包括至少一种部分结晶的热塑性不饱和聚酯(A),至少一种可与所述聚酯共聚的热塑性烯丙基预聚物(B),和热引发体系(C)。

粉末涂层2


背景技术

与基于溶剂的涂层相比,粉末涂层是一种非常有利于环境保护的涂层材料。特别是,几乎完全的材料利用度、不含VOC含量和其简单应用导致粉末涂层的市场份额增加。然而,由于通常在150和200℃之间的相对高的烘烤温度,用粉末涂层涂覆热敏基材面临技术挑战。

 迄今为止,加速的环氧/聚酯粉末涂层(混合粉末涂层)通常用于涂覆热敏基材,其特征在于与环氧树脂粉末涂层相比,具有低的烘烤温度和显著改善的抗紫外线性。除了上述混合配方外,目前和过去都采用了自由基固化体系。对于这些体系,在现有技术中仅推荐少量结晶或部分结晶树脂,特别是因为由于熔融粘度明显变化,这种树脂与无定形树脂证实难以均匀混合。另外,由于使用结晶树脂导致粘度剧烈降低和随后的不粘性,边缘覆盖率可能变得不足。

粉末涂层1

有一些文献提出(部分低聚的)乙烯基或烯丙基醚氨基甲酸酯与不饱和聚酯的组合用于以自由基固化粉末涂层涂覆温度敏感的基材,例如EP 2342286 B1、WO 2010/052290 A1、EP 2342287 A1、WO 2014/173861和WO 1993/019132。尽管特别是乙烯基醚氨基甲酸酯的组可以与不饱和聚酯进行非常快速的聚合反应,这使得它非常适用于粉末涂层领域的低温应用,但是该组的高度限制的商业可获得性构成了巨大的缺点。因此,潜在粉末涂层的技术进一步发展受到限制。

体系的现有技术的文献数量有限,包括商业上更广泛可获得和更强烈预聚合的烯丙基预聚物。它们的不利之处在于文献中描述的较高的固化温度。需要这样的温度是因为它们的本质上更高的摩尔质量和与之相关的更高粘度。

粉末涂层


EP 0 309 088 B1描述了一种用于模内工艺的粉末组合物,包括至少一种不饱和聚酯和至少一种可共聚的第二树脂,以及足以交联混合物的量的引发剂,该引发剂又由快速和缓慢引发剂的混合物组成。EP 1 043 138 A1涉及热固性树脂,其用作模具中玻璃纤维增强模塑制品的表面涂层,其中树脂为粉末形式。优选当模具表面足够热以使粉末颗粒熔化并部分固化由此产生的膜时,将粉末施加到模具的表面。此后,用液体填充像这样涂覆的模具,热固化具有或不具有玻璃纤维增强的填充树脂。涂层和填充树脂的组合固化在施加的压力下(在压机中)进行。在这两个公开中描述的体系旨在利用粉末模内涂层(PIMC)工艺。尽管与传统的粉末涂层体系相比,由此可以达到较低的固化温度,但它们仍处于具有约150℃的较低固化温度的温度范围内,这对于热敏基材来说显然太高。另外,流动和流平,即熔融粘度,在PIMC中不发挥作用,导致更高的涂层厚度并且需要在压力下固化,这在粉末涂层中不是这种情况,甚至是不希望的。从现有技术中已知,大气氧可以抑制在自由基固化的涂层的表面处的固化过程,这导致柔软的表面。由于在压机中在压力下固化(封闭系统),在PIMC中这是不相关的,而在粉末涂层中,这一方面产生特别的效果。最终,所获得的涂层的美学特性与在PIMC中不相关。

US 3 331 891描述了粉末形式的组合物,所述组合物包含烯丙基预聚物和不饱和聚酯,进行热固化。因此,烯丙基预聚物的数均摩尔质量最大为25,000g/mol,并且每100份烯丙基预聚物,并且将包括5至50份熔点为35至120°的不饱和聚酯和最多10份的邻苯二甲酸二烯丙酯单体。此外,该组合物包括聚合催化剂。尽管使用这种聚合催化剂,该组合物仍需要150‑160℃的固化温度,以实现该体系的充分交联。该文献中公开的该组合物不能涂覆温度敏感的基材,并且实施例中所述的涂层的高烘烤温度特别是由于基于粘合剂至少为三分之二的高比例的邻苯二甲酸二烯丙酯预聚物以及由此引起的体系中的高粘度。此外,所使用的聚酯并不是聚焦为降低粘度的部分结晶树脂,并且因此,即使加入该组分也不能实现粘度降低。

EP 0 844 286 A1涉及一种具有双重固化机制的粉末涂层组合物,所述组合物包括具有反应性不饱和基团的树脂(例如不饱和聚酯、不饱和聚丙烯酸酯、不饱和聚甲基丙烯酸酯或它们的混合物)、可共聚第二树脂,所述可共聚第二树脂具有乙烯酯基团、丙烯酸酯基团、甲基丙烯酸酯基团、烯丙酯基团或它们的混合物中的一种,以及光引发剂和热引发剂。EP 0 980 901 A2和EP 1 538 186 A1均描述了具有UV引发的自由基固化体系。体系均不适用于三维基材的几何形状,无论是使用双重固化还是使用UV固化。

 EP 0 957 141 B1描述了2K体系,所述2K体系在第一组分中含有不饱和聚酯和自由基引发剂,在第二组分中含有聚合促进剂。然而,在另一文献(WO 2015/158587)中,基于具有用于固化的乙烯基醚氨基甲酸酯交联剂的2K体系,EP 0 957 141 B1中描述的基于烯丙基预聚物的体系的性质被描述为关于储存稳定性、可挤出性和溶胀能力是不足的。

CN 102884132 A和EP 2 566 923 A1描述了可热固化的粉末涂层组合物,所述组合物包括至少一种结晶聚酯树脂和至少一种无定形聚酯树脂,至少一种固化剂和至少一种热自由基引发剂,其中至少一种结晶聚酯树脂和/或至少一种无定形聚酯树脂具有二酸乙烯基不饱和基团,至少一种固化剂是结晶或无定形的,并且至少一种固化剂具有反应性不饱和基团,其可与所述至少一种结晶聚酯树脂和/或所述至少一种无定形聚酯树脂的二酸乙烯基不饱和基团的乙烯双键交联。因此,事实是缺点在于固化剂是分子的或低聚物(低摩尔质量),并且通过扩散,因此可以在膜形成或储存期间并且随后也在其使用期间迁移到表面。在一些实验的范围内,对于许多粉末涂层组合物,可以显示低分子化合物“起霜”的这种效果,并且此外,这种效果构成了现有技术中已知的问题。

本技术的一个目的是克服所述现有技术关于粉末涂层配方的缺点,所述配方包括不饱和聚酯和烯丙基预聚物与热引发剂,所述缺点是关于对于热敏基材过高的烘烤温度、与UV固化或双重固化不充分相关的问题、以及储存稳定性不足、对冷流体的耐受性差或膨胀能力不足。本发明含义内的膨胀能力通过基于IKEA测试标准IOS‑TM‑0022的所谓水膨胀测试而显示。

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