CN105765004A - 用于高填充粉末涂料的聚酯树脂 - Google Patents

Abstract

本发明提供用粉末涂料涂布金属基材的方法和组合物。所述方法和体系包括：涂覆具有高酸值和低熔融粘度的TGIC反应性羧基官能聚酯树脂，所述树脂用于以高颜料负载配制的粉末涂料中；和任选地，挤出之前，使预混物中包含颜料分散剂。

Description

用于高填充粉末涂料的聚酯树脂

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年11月25日递交的美国临时申请序列No.61/908,451的优先权，该申请通过引用整体并入本文中。

背景

粉末涂料是无溶剂的、100％固体的涂料体系，其已被用作传统液体涂料和油漆的低VOC和低成本替代物。

粉末涂料通常包含一种或多种颜料。降低的原料成本、获得降低的光泽度(如果期望的话)的能力和在降低的膜厚度下增加遮盖力的潜能均是粉末涂料配制物中高颜料负载的诱因。然而，可添加颜料的量倾向于受到限制。在高颜料负载的情况下，组合物的熔融粘度增加，因此粉末涂料的流动性和平整性(leveling)变差。所以，常规粉末涂料通常被配制成含有少于约40重量％的颜料，从而损害涂料的遮盖力和原料成本来提供良好的流动性和平整性。

由前所述，显然需要基于聚酯树脂的粉末涂料，其包含高颜料负载，并且未损害其它涂料性质例如平整性、流动性、平滑度、光泽度等。

概述

本文所述的粉末涂料组合物包含固态的羧基官能聚酯树脂，所述树脂的酸值为约45-60且在160℃下的熔融粘度低于约300泊。此外，所述组合物还包含一种或多种颜料，其中基于所述组合物的总重量，所述颜料的总颜料负载为至少约40重量％；以及异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)固化剂；和任选地，颜料分散剂。

在另一个实施方式中，本说明书提供了制造粉末涂料组合物的方法。所述方法包括：提供羧基官能聚酯树脂；TGIC基固化剂；一种或多种颜料，其中基于所述组合物的总重量，所述颜料的总颜料负载为至少约40重量％；和任选地，颜料分散剂。混合树脂、固化剂、一种或多种颜料和颜料分散剂，以形成预混物，随后挤出预混物并研磨挤出物以形成粉末涂料组合物。

本发明的一个或多个实施方式和方面的细节在下文给出。本发明的其它特征、目标和优点根据说明书和权利要求书将是显而易见的。

选定的定义

除非另外指明，本文中使用的如下术语具有下文提供的含义。

当在涂料涂覆在表面或基材上的语境中使用时，术语“在……上”包括涂料直接或间接涂覆于表面或基材上。因此，例如，涂覆于位于基材上的底漆层的涂料构成涂覆在该基材上的涂料。另外，如本文所用，术语“基材”是指未经处理、未涂底漆或经清洁喷砂的表面，并且还指已涂底漆或已通过本领域技术人员已知的各种方法(例如，电泳涂布处理)进行预处理的表面。

除非另外指明，术语“聚合物”包括均聚物和共聚物(即两个或更多个不同单体的聚合物)。当在本文中使用时，术语“(甲基)丙烯酸酯”包括丙烯酸类单体和甲基丙烯酸类单体二者以及含有所述单体的均聚物和共聚物。

在说明书和权利要求书中出现的术语“包含”及其变型没有限制含义。

术语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些有益效果的本发明的实施方式。然而，在相同情况或其它情况下，其它实施方式也可以是优选的。此外，一个或多个优选实施例的表述并不意味着其它实施方式不可用，并且并非意图将其它实施方式排除在本发明的范围之外。

当在本文中使用时，“一种/个”、“所述”、“至少一种/个”和“一种/个或多种/个”以及不使用数量词的情形可互换使用。因此，例如，包含“一种”添加剂的涂料组合物可理解为是指该涂料组合物包含“一种或多种”添加剂。

另外在本文，通过端点表述的数值范围包括该范围内的所有数值(例如，1-5包含1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。此外，一个范围的公开包括较宽范围内包括的所有子范围的公开(例如1至5公开了1至4、1.5至4.5、1至2等)。

发明详述

本文所述发明的实施方式包括用于粉末涂布基材的组合物和方法。本文所述组合物包含羧基官能树脂和TGIC固化剂，连同一种或多种颜料，其中基于所述组合物的总重量，所述颜料的总颜料负载为至少约40重量％。还包含颜料分散剂。所述方法包括以下步骤：提供羧基官能树脂和TGIC固化剂，连同一种或多种颜料，和颜料分散剂。将这些物质共混成预混物，接下来的步骤是挤出和研磨以形成粉末涂料组合物。本文还提供用本文所述的组合物涂布的制品和制造涂布制品的方法。

在实施方式中，本文所述的粉末组合物包含聚合物粘结剂体系，所述粘结剂体系包含至少一种聚合物树脂和至少一种固化剂。粉末组合物还包含颜料、分散剂、遮光剂和/或其它添加剂。

合适的聚合物粘结剂通常包括成膜树脂和用于该树脂的固化剂。成膜树脂可选自提供所需膜性质的任何树脂或树脂的组合。聚合物树脂的合适实例包括无定形的和结晶的热固性和/或热塑性材料，并且可用环氧树脂、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯、尼龙、含氟聚合物、硅酮、其它树脂或它们的组合来制备。热固性材料优选用作粉末涂料应用中的树脂，并且环氧树脂、聚酯和丙烯酸类树脂是特别优选的。如果需要，弹性体树脂可用于某些应用中。在一个方面，根据经粉末涂布的基材的所需最终用途，在本文所述的粉末组合物中包含特定的聚合物粘结剂或树脂。例如，某些高分子量的聚酯表现出优异的耐腐蚀性并且适于在用于内部和外部应用的基材上使用。类似地，无定形聚酯可用在期望清晰、色彩和耐化学性的应用中。

粉末涂料有时被配制成环氧-聚酯混杂树脂体系。这类体系展示出良好的流动性和平整性。不限于理论，可以认为这是由于环氧组分相对低的熔融粘度。然而，由于环氧树脂组分，这些混杂体系通常不显示出最佳的外部耐候性或耐气候性。因此，为了获得令人满意的外部耐气候性，必须避免环氧树脂(例如基于双酚A的树脂)被掺入聚酯基粉末组合物中。

因此，在实施方式中，本文所述的聚合物粘结剂体系中所使用的成膜树脂是羧基官能树脂。所述树脂与固化剂的组合产生了本文所述的粘结剂体系。合适的粘结剂体系的实例包括以下：羧基官能聚酯树脂、用环氧官能化合物(例如，异氰尿酸三缩水甘油酯或TGIC)固化的羧基官能聚酯树脂、用缩水甘油基官能丙烯酸类树脂固化的羧基官能聚酯树脂、用聚合物型环氧树脂固化的羧基官能丙烯酸类树脂。优选热诱发固化反应。在一种优选的实施方式中，粘结剂体系包含羧基官能聚酯树脂和TGIC，以使得树脂通过与TGIC的反应而被固化。

在实施方式中，粉末组合物的聚合物粘结剂是羧基官能聚酯树脂、优选地是适用于含有环氧官能化合物的热固性粉末组合物中的树脂。按照惯例，具有低酸值(即，低于约40)的树脂是优选的，因为这些树脂能够产生平滑、有光泽的涂层，所述涂层具有良好的机械性能和降低的对环氧官能固化剂(例如，TGIC)的需要。具有高酸值(即，高于约40)的树脂需要提高水平的固化剂，这传统上趋向于降低粉末涂料的Tg，从而导致储存期间结块的倾向较大。令人惊讶地，本文所述的羧基官能聚酯树脂的酸值为优选地最低约40、更优选地约45-60，并且还展示出用于储存期间的良好抗结块性的高Tg(如伴随低酸值树脂所看到的)，同时维持卓越的平滑度和光泽度以及最佳的性能特征。

在实施方式中，羧基官能聚酯树脂是在多步骤方法中制造的，所述多步骤方法包括芳族二酸或者芳族二酸和脂族二酸的混合物与羟基官能化合物(即，二醇)的反应。在实施方式中，对于具有最佳性能特征的涂层，主要使用的芳族酸是对苯二甲酸，或者对苯二甲酸与其它二酸的混合物。不限于理论，可以认为，因为某些酸(例如，对苯二甲酸)不易溶于反应介质，所以当羧基官能组合物是期望的终产物时，所述酸不太适合用于单步骤方法中。

因此，在优选的方面，本文所述的组合物和方法中所使用的羧基官能聚酯树脂是来源于二酸或二酸混合物的聚酯树脂。在一个方面，聚酯树脂的酸值为优选地最低约40、更优选地约45-60，且其分子量(Mn)为优选地约1000-10000、更优选地1500-7000和最优选地2000-2600。合适的二酸包括但不限于己二酸、癸二酸、壬二酸、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、二苯甲酮二甲酸、联苯二甲酸、4,4-二羧基二苯基醚、2,5-吡啶二羧酸、2,6-萘二甲酸、4-羟基苯甲酸、偏苯三酸、偏苯三酸酐、及其衍生物或组合。

在实施方式中，聚酯树脂来源于至少约50摩尔％、优选地70-80摩尔％的对苯二甲酸，少于约10摩尔％、优选地不多于约5摩尔％的脂族二羧酸；和少于约40摩尔％、优选地约20-30摩尔％的间苯二甲酸。聚酯树脂可来源于不含任何脂族二酸的二酸混合物。

在实施方式中，本文所述的粉末组合物是包含聚合物粘结剂和固化剂或交联剂的热固性组合物。在一个方面，固化剂包含可被用作用于酸官能聚酯树脂或羧基封端聚酯树脂的交联剂的化合物。这种类型的固化剂或交联剂包括但不限于，环氧官能化合物、酰胺、经取代的烷基酰胺、双酰胺等。在优选的方面，固化剂或交联化合物是环氧官能化合物。典型的环氧官能固化剂是环氧当量为优选地至少约10、更优选地50-500和最优选地约80-300的聚环氧化合物。在一个方面，固化剂被选择为羧基官能聚酯树脂中每当量羧基，具有优选地0.1-5、更优选地0.5-1.5和最优选地0.8-1.2当量环氧基团。环氧官能固化剂包括但不限于，异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)、偏苯三酸三缩水甘油酯、对苯二甲酸二缩水甘油酯、间苯二甲酸二缩水甘油酯、缩水甘油基官能丙烯酸类树脂等。

在优选的实施方式中，粉末组合物的聚合物粘结剂包含TGIC作为环氧官能固化剂或交联剂。本领域中已知TGIC(具有反应性环氧官能团的三嗪化合物)作为用于酸官能树脂(例如，丙烯酸类树脂、聚酯树脂等)的固化剂。已知这些TGIC反应性树脂具有高硬度和良好的耐化学性。基于树脂和交联剂的总重量，粉末组合物的TGIC含量通常在约3-9重量％的范围内。

按照惯例，利用TGIC固化的聚酯树脂被设计为酸值约为35，以降低配制物中所需TGIC的量。不限于理论，因为TGIC倾向于使涂料组合物塑化，所以本领域传统上不赞成较大量的TGIC。此外，还已知TGIC能够降低聚酯-TGIC共混物的Tg，因此共混物通常包含高Tg聚酯树脂以提供适当的储存抗结块性。一般而言，为了提供最佳的流动性和平整性，需要达到尽可能低的熔融粘度。然而，在储存期间维持抗结块性所需的聚酯的高Tg限制了能够达到的熔融粘度。

因此按照惯例，如果需要良好的流动性和平整性的话，粉末涂料组合物通常包含少量TGIC(即，少于约10重量％)以及具有低酸值和相对低的树脂Tg的树脂，所述树脂。

令人惊讶地，且与本领域的标准实践和常规知识相反，基于树脂和交联剂的总重量，本文所述的组合物包含优选地至少约10重量％、更优选地10-15重量％的TGIC，以及具有高酸值(即，最低约40或者更高)和高树脂Tg(即，最低约50℃或者更高)的树脂。此外，本文所述的组合物展示出低熔融粘度以及最佳的平整性和流动性。

在实施方式中，本文所述的粉末组合物包含一种或多种颜料。颜料(在本文中也称为填料)包含在粉末涂料组合物中以提供特殊的美学要求，包括例如，颜色、遮盖度、光泽度等。合适的颜料包括但不限于，本领域已知的各种有机或无机着色颜料，例如，二氧化碳(TiO₂)、碳酸钙(CaCO₃)、炭黑、红色铁氧化物、黄色铁氧化物、富锰棕土、酞菁蓝、酞菁绿、萘酚红、甲苯胺红、各种有机黄、咔唑紫和喹吖啶酮。如果需要，可使用经加工的染色颜料，例如已涂布有聚合物材料的颜料。

按照惯例，基于组合物的总重量，颜料尚未以高于约40重量％的颜料负载被包含在粉末涂料组合物中。增加组合物中颜料的量能够提高组合物的熔融粘度，同时流动性和平整性相应降低。因此，含有多于约40重量％的颜料的粉末组合物展示出差的美学外观和物理性质，即橘皮皱、光泽度差、平滑度差等，所以高颜料负载不是优选的。

令人惊讶地，基于本文所述组合物的总重量，该组合物具有至少约40重量％、优选地40-50重量％、更优选地50-60重量％的颜料负载。与行业内的预期相反，组合物中的高颜料负载不会减损恰当的流动性和平整性，且固化的涂层具有最佳的物理性质和外观。

在实施方式中，本文所述的组合物任选地包含至少一种颜料分散剂。当在本文中使用时，术语“颜料分散剂”指的是能够提高组合物在另一种介质中的稳定性的添加剂或添加剂混合物，例如粉末组合物中的颜料。分散剂的合适实例包括，例如，具有次膦酸或次膦酸酯基团的化合物、具有磺酸基的化合物、聚酯、丙烯酸酯、氨基甲酸酯等。基于组合物的总重量，包含少量分散剂，优选地至少0.1重量％至约5重量％、更优选地约0.1重量％至2重量％的分散剂。

不限于理论，可以认为，当加入粉末组合物中时，颜料分散剂有助于使颜料稳定。颜料分散剂的添加允许制造具有较高颜料负载(即，高于40重量％)的组合物，同时保留良好的流动性和平整性特征。按照惯例，来源于具有较高颜料负载的组合物的粉末涂料展示出差的流动性、降低的光泽度、差的耐冲击性和不期望的量的雾化(haze)，即便包含颜料分散剂亦是如此。令人惊讶地，本文所述的组合物能够产生具有最佳的流动性、光泽度和耐冲击性的粉末涂料，即便在高颜料负载时亦是如此。不限于理论，可以认为，本发明的树脂所提供的降低的熔融粘度允许涂料实现良好的熔融流动，即便在提高的颜料负载时亦是如此。

本文所述的粉末组合物可包含其它添加剂。这些其它添加剂可改善粉末涂料的涂覆、涂料的熔融和/或固化或最终涂层的性能或外观。可用于粉末的任选添加剂的实例包括：固化催化剂、冲击改性剂、抗氧化剂、颜色稳定剂、爽滑和刮擦添加剂、UV吸收剂、受阻胺光稳定剂、导电性添加剂、摩擦起电添加剂、抗腐蚀添加剂、填料、纹理剂、脱气添加剂、流动控制剂、触变胶和边缘覆盖添加剂。

通常在多步骤方法中制造粉末涂料。将各种成分干混以形成预混物。因此，在实施方式中，如本文所述制造粉末涂料组合物。将聚合物粘结剂(即，羧基官能聚酯树脂和TGIC固化剂)与一种或多种颜料和颜料分散剂干混在一起以形成预混物。然后通过热、压力和剪切的组合在挤出机中将预混物熔融共混。将所产生的挤出物冷却以形成易碎的固体，然后将挤出物研磨或粉碎以形成粉末。取决于期望的涂料最终用途，通常调节研磨条件以达到约25-150μm的粉末中值粒径。

也可使用制造粉末涂料组合物的其它方法。例如，一种替代方法使用液态二氧化碳。在该方法中，将干燥的成分(即，聚酯树脂、TGIC固化剂、一种或多种颜料、和颜料分散剂)混合到液态二氧化碳中，然后进行喷涂以形成粉末颗粒。如果需要，可将粉末分级或筛分以获得所需的粒度和/或粒度分布。

所得粉末具有通过涂覆方法能够有效使用的尺寸。实际上，尺寸小于10微米的颗粒难以使用常规静电喷涂方法进行有效涂覆。因此，中值粒度小于约25微米的粉末难以进行静电喷涂，因为这些粉末通常具有较大比例的小颗粒。优选地，调节研磨(或进行筛分或分级)以达到约25至150微米、更优选30至70微米、最优选30至50微米的粉末中值粒度。

任选地，其它添加剂可用于本发明中。如上所论述，这些任选的添加剂可在挤出之前添加并且为预混物的一部分，或可在挤出后添加。在挤出后添加的合适添加剂包括：如果在挤出之前添加将不能良好地起作用的材料；将引起挤出设备额外磨损的材料，或其它添加剂。

另外，任选的添加剂包括可在挤出过程中添加但也可以之后添加的材料。添加剂可单独添加或与其它添加剂组合添加，以对粉末饰面或粉末组合物提供所需的效果。这些其它添加剂可改善粉末的涂覆、熔融和/或固化，或最终性能或外观。可使用的任选添加剂的实例包括：固化催化剂、抗氧化剂、颜色稳定剂、爽滑和刮擦添加剂、导电性添加剂、摩擦起电添加剂、抗腐蚀添加剂、填料、纹理剂、脱气添加剂、流动控制剂、触变胶和边缘覆盖添加剂。

其它优选的添加剂包括性能添加剂，例如橡胶化剂、降阻剂和微胶嚢。另外，添加剂可为研磨剂、热敏催化剂或有助于产生多孔最终涂层或改善粉末润湿的试剂。

用于制备粉末组合物的技术是本领域的技术人员已知的。混合可通过任何可用的机械混合器或通过人工混合进行。可能的混合器的一些实例包括Henschel混合器(例如可购自威斯康辛州格林湾的HenschelMixingTechnology)、Mixaco混合器(例如可购自德国诺伊恩拉德的TriadSales,Greer,SC或Dr.HerfeldGmbH)、Marion混合器(例如可购自MarionMixers,Inc.,35753rdAvenue,Marion,IA)、可倒转混合器、Littleford混合器(购自LittlefordDay,Inc.)、水平轴混合器和球磨机。优选的混合器将包括最容易清洁的那些。

然后可通过各种方式(包括使用流化床和喷雾涂覆器)将最终粉末涂覆于制品上。最常见的是，采用静电喷涂工艺，其中使颗粒带静电并将其喷涂在已经经过研磨的制品上，以使得粉末颗粒粘附并附着到制品上。涂布后，对制品进行加热。此加热步骤导致粉末颗粒熔融并且一起流动以涂布制品。任选地，可使用连续或额外加热来固化涂料。

任选地固化涂料，并且此类固化可以经由连续加热、后续加热或基材中的余热进行。在实施方式中，通过常规方法加热或烘烤涂覆在基材上的粉末组合物至约204℃(400°F)的温度持续约15分钟。在这些条件下，涂料完全固化，即发生充分交联以提供具有最佳的机械性质和表面平滑度的固化涂层。

本文所述的组合物和方法可与多种基材一起使用。典型地且优选地，本文所述的粉末涂料组合物用于涂布金属基材，包括但不限于未涂底漆的金属、经清洁喷砂的金属和预处理金属，包括电镀基材、电涂布(ecoat)处理的金属基材和与粉末涂料组合物颜色相同的基材。用于金属基材的典型预处理包括例如用磷酸铁、磷酸锌等进行的处理。可使用行业中已知的标准方法对金属基材进行清洁和预处理。实例包括但不限于铁磷化处理、锌磷化处理、纳米陶瓷处理、各种环境温度预处理、含锆预处理、酸渍或本领域中已知的任何其它方法，以在基材上产生清洁无污染表面。

本文所述的涂料组合物和方法不限于转化涂层，即，用转化涂层处理的部件或表面。此外，本文所述的涂料组合物可涂覆于预先通过本领域技术人员已知的多种方法(包括例如电涂布方法、电镀方法等)涂布的基材。本文所述的组合物涂布的基材并非总是露裸的或未涂底漆的金属基材。

优选地，经涂布的基材具有令人满意的物理和机械性能。通常，最终膜涂层的厚度将为25至200微米、优选地为50至150微米、更优选地为50至75微米。

实施例

除非另外指明，以下测试方法用于下文的实施例中。

PCI平滑度

采用粉末涂料协会(PowderCoatingInstitute)制订的视觉标准判定由粉末组合物制成的固化涂层的平滑度。在该标准下，使用等级从1(高粗糙度/橘皮皱)到10(非常平滑，高光泽面漆)的十块经粉末涂布的板的视觉量表。为了判定相对平滑度，将经粉末涂布的样品与标准板进行视觉比较，通过判断哪块标准平板最接近样品来确定平滑度等级。

耐冲击性

采用ASTMD2794中所述的方法(有机涂层抗快速形变作用的标准试验方法)测试由粉末组合物制成的固化涂层的抗反向冲击性和抗直接冲击性。

柔韧性

如ASTMD522中所述(附着有机涂层的芯杆弯曲试验的标准试验方法)，采用芯杆弯曲试验测试由粉末组合物制成的固化涂层的柔韧性。

耐溶剂性

采用ASTMD4752中所述的方法(测量MEK抗性的标准试验方法)测试由粉末组合物制成的固化涂层的耐溶剂性。在1-5的量表上视觉评估结果，其中1代表完全失效(即，100次双重摩擦之后，溶剂渗透到基材)，5代表没有影响(即，100次双重摩擦之后，溶剂没有对涂层产生可视觉检测到的影响)。

粉末Tg

将涂饰粉末样品置于差示扫描量热仪(PerkinElmerModelDSC-7)中并如下所述进行预处理：以20℃/分钟从30℃加热至70℃，以200℃/分钟从70℃冷却至30℃，保持在30℃持续3分钟，然后以20℃/分钟从30℃扫描至260℃。取最后一次扫描拐点处的热容变化的一半作为玻璃化转变温度。

稳定性等级

将小的涂饰粉末样品置于维持在110°F的烘箱中，并于24小时后检验。在1(小块，容易破裂成自由流动的粉末)至5(一个大块，很难破裂)的量表上评价粉末组合物的物理稳定性。

光泽度

采用ASTMD523中所述的方法(镜面光泽度的标准试验方法)，以-20度光泽度测试由粉末组合物制成的固化涂层的光泽度或表面平滑度。

胶凝时间

如ASTMD4217中所述(热固性涂料粉末的胶凝时间的标准试验方法)在200℃下测量涂饰粉末的胶凝时间。

丸状物(pill)流动

如ASTMD4242中所述(热固性涂料粉末的斜板流动的标准试验方法)测量丸状物流动。

熔融粘度

在温度设为160℃的BrookfieldModelCap2000H粘度仪上测定树脂的熔融粘度，其使用06号锭子在300RPM的旋转速度下操作。

实例1

制备树脂#1

将1434.2份(以重量计)新戊二醇、32.6份三羟甲基丙烷和0.8份亚磷酸芳基酯抗氧化剂填充到反应烧瓶中，所述反应烧瓶装有机械搅拌器、分馏柱、氮气入口和带有温度控制器的热电偶探头。在氮气层下加热混合物直至二醇融化，然后在搅动条件下加入1973.4份(以重量计)对苯二甲酸和8份(以重量计)锡基酯化催化剂。继续加热直至达到185℃的温度。之后，每30分钟将温度增加5℃，直至最高为230℃。通过测量馏出物水的体积来监测酯化反应的进程。当反应的第一阶段变得清澈且塔顶蒸馏温度开始下降时，移除分馏柱并应用真空(-5”Hg到-7”Hg)。第一阶段之后，酸值降至低于7，然后将树脂冷却至200℃并加入第二阶段的酸，即39.5份(以重量计)己二酸和56.7份(以重量计)间苯二甲酸。在接下来的2个小时内，将温度逐渐升高至最高235℃。一旦蒸馏速率变得足够慢至允许馏出物的温度降低时，应用真空(-5”Hg)。在接下来的2个小时内，逐渐提高真空，然后保持在-25”Hg持续2小时直至获得为53.9的最终酸值。将树脂排出到盘子中并允许其冷却至室温。观察到了在160℃下最终熔融粘度为218泊。

实例2

制备树脂#2

如以上的实例1中所述来制备树脂，例外是：在第一阶段加入己二酸连同对苯二甲酸。涂饰树脂的酸值为52.2，在160℃下的熔融粘度为271泊。

实例3

对比例

为了进行对比，使用被制造和出售以供TGIC固化的粉末涂料组合物中使用的可商购聚酯树脂。商业树脂的酸值为约32-38，在160℃下的熔融粘度为约350-550泊。

实例4-6

制备粉末涂料配制物

通过将树脂(来自实例2)连同其它成分以下表1中所示的量预混合来制造粉末涂料配制物，例外是：在最后的研磨步骤中加入煅制氧化硅。在挤出机(Werner-PfleiderrerZSK-30)上、在300RPM以及70℃(区域1)和120℃(区域2)的温度设定值下挤出预混物。然后用表中所示的煅制氧化硅处理挤出的固体，并使用带有0.5mm筛的Brinkman研磨机研磨，接着在140网目下筛选。通过标准静电喷雾方法将粉末组合物喷涂到测试板上并通过在204℃下加热15分钟来固化。评价粉末和板的各种物理性质，结果显示于表4中。

表1.制备粉末涂料配制物

实例7和8

对比例

根据实例4中所述的方法，使用实例3中所述的可商购的树脂和下表2中所示的其它成分，来制备粉末涂料配制物。评价其上涂覆并固化所述配制物的测试板的各种物理性质，结果显示于表4中。

表2.制备粉末涂料配制物

实例9-11

根据实例4中所述的方法，使用实例1中所述的实验树脂(对于实例9和10)或者实例3中所述的可商购的树脂(对于实例11)来制备粉末涂料配制物。如下表3中所示包含其它成分。评价其上涂覆并固化所述配制物的测试板的各种物理性质，结果显示于表4中。

表3.制备粉末涂料配制物

表4.粉末涂料的物理性质的比较

由上表4中的数据可以得到一些结论。首先，相较于对比的商业树脂(实例3)，本发明的树脂(实例1和2)产生显著改善的MEK抗性。此外，基于树脂实例1和2的组合物相较于基于对比例3的对应物虽然具有较短的胶凝时间，但能够产生具有提高的平滑度等级的膜。颜料分散剂的添加也提供了平滑度的改善，但它还降低了粉末Tg和耐结块性。

本文中所援引的所有专利、专利申请、出版物和以电子方式可获得的材料的全部公开内容通过引用并入本文。上文详述的说明和实例仅以清楚理解的目的给出。不应由其理解不必要的限制。本发明不限于所展示和描述的精确细节，因为本领域技术人员显而易见的变化将被包括在权利要求所限定的发明中。在一些实施方式中，在缺乏本文中未明确公开的任何要素时，可以适当地实施本文中示例性公开的发明。

Claims (15)

1.粉末涂料组合物，其包含：

固态的羧基官能聚酯树脂，所述树脂的酸值为约45-60且在160℃下的熔融粘度低于约300泊；

异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)固化剂；

一种或多种颜料，其中基于所述组合物的总重量，所述颜料的总颜料负载为至少约40重量％；以及

任选地，颜料分散剂，

其中所述粉末涂料组合物的Tg为最低约42℃。

2.制造粉末涂料组合物的方法，所述方法包括：

提供羧基官能聚酯树脂，所述树脂的酸值为约45-60且在160℃下的熔融粘度低于约300泊；

提供TGIC固化剂；

提供一种或多种颜料，其中基于所述组合物的总重量，所述颜料的总颜料负载为至少约40重量％；

提供颜料分散剂；

混合所述羧基官能聚酯树脂、固化剂、一种或多种颜料、和颜料分散剂以形成预混物；

挤出所述预混物以形成固态组合物；和

研磨以获得粉末涂料组合物。

3.在前权利要求中任一项所述的组合物或方法，其中所述羧基官能聚酯树脂的酸值为约50-55。

4.在前权利要求中任一项所述的组合物或方法，其中所述羧基官能聚酯树脂的Tg为最低约65℃。

5.在前权利要求中任一项所述的组合物或方法，其中所述羧基官能聚酯树脂的Tg为最低约70℃。

6.权利要求1所述的组合物，其中基于所述粘结剂的总重量，所述羧基官能聚酯树脂以约80-90重量％的量存在。

7.在前权利要求中任一项所述的组合物或方法，其中基于所述组合物的总重量，总颜料负载为约50重量％-约80重量％。

8.在前权利要求中任一项所述的组合物或方法，其中所述羧基官能聚酯树脂来源于二羧酸混合物。

9.在前权利要求中任一项所述的组合物或方法，其中所述羧基官能聚酯树脂来源于一种或多种选自以下的二羧酸：己二酸、癸二酸、壬二酸、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、二苯甲酮二甲酸、联苯二甲酸、4,4-二羧基二苯基醚、2,5-吡啶二羧酸、2,6-萘二甲酸、4-羟基苯甲酸、偏苯三酸、偏苯三酸酐、及其组合。

10.在前权利要求中任一项所述的组合物或方法，其中所述羧基官能聚酯树脂来源于二羧酸混合物，所述混合物包含：

至少约50摩尔％的对苯二甲酸；

少于约10摩尔％的脂族二羧酸；和

少于约40摩尔％的间苯二甲酸。

11.权利要求1所述的组合物，其中基于所述组合物的总重量，所述TGIC固化剂以约10-15重量％的量存在。

12.在前权利要求中任一项所述的组合物或方法，其中所述颜料分散剂选自聚酯、丙烯酸酯、氨基甲酸酯及其混合物。

13.在前权利要求中任一项所述的组合物或方法，其中基于所述组合物的总重量，所述颜料分散剂以约0.1-5重量％的量存在。

14.涂布制品的方法，所述方法包括：

提供制品；

在所述制品的至少一个表面上涂覆权利要求1所述的涂料组合物；和

在190-220℃的温度下加热基材约10-15分钟以在所述制品上形成固化涂层。

15.固化制品，所述固化制品包含其上已布置有由权利要求1所述的组合物形成的固化涂层的基材。