Композиция термоотверждаемого порошкового покрытия

Изобретение относится к термоотверждаемому порошковому покрытию, способу его получения, использованию композиции порошкового покрытия для нанесения ее на подложку, подложке, покрытой композицией порошкового покрытия, и способу нанесения покрытия на подложку с использованием композиции порошкового покрытия. Композиция порошкового покрытия содержит смолу с реакционноспособной ненасыщенностью, в которой вся указанная ненасыщенность является двойными связями углерод-углерод, непосредственно соединенными с электроноакцепторной группой, систему термического инициирования, содержащую катализатор на основе переходного металла и пероксид, и совместный сшивающий агент. Причем пероксид выбран из пероксиэфиров, монопероксикарбонатов и их смесей, а совместный сшивающий агент выбран из простых виниловых эфиров, сложных виниловых эфиров, виниламидов, итаконатов, енаминов и их смесей. Количество термической системы инициирования выбрано так, чтобы при нанесении композиции порошкового покрытия на подложку и отверждении при температуре 130°C в течение 20 минут получалось покрытие со стойкостью к ацетону, равной, по меньшей мере, 50 двойных шагов при истирании. Результатом является создание однокомпонентной термоотверждаемой композиции порошкового покрытия, которая легко перерабатывается в экструдере и которая может быть отверждена до приемлемой степени при отверждении при низких температурах. 5 н. и 36 з.п. ф-лы, 8 табл., 4 пр.

 

Изобретение относится к термоотверждаемому порошковому покрытию, способу его получения, использованию композиции порошкового покрытия для нанесения ее на подложку, подложке, покрытой композицией порошкового покрытия, и способу нанесения покрытия на подложку с использованием композиции порошкового покрытия.

EP 0844286 A1 раскрывает композицию порошкового покрытия двойного отверждения термического и ультрафиолетом, которая является композицией твердых частиц, содержащей смесь из:

a) пленкообразующей смолы;

b) второй смолы, сополимеризуемой с указанной основной смолой;

c) фотоинициатора; и

d) термоинициатора.

JP 55 027423 А раскрывает композицию, содержащую (а) 100 частей масс. ненасыщенных сложных полиэфиров, твердых при комнатной температуре; (b) <1 части масс. по металлу Pb (соединение) или Mn (соединение); и (c) <5 частей масс. радикального инициатора.

EP 0957141 A1 раскрывает низкотемпературную смесь порошка (A) и порошка (B), в которой, по меньшей мере, порошок (A) содержит ненасыщенную полиэфирную смолу и инициатор свободнорадикальной полимеризации для инициирования полимеризации ненасыщенных полиэфирных смол в композициях порошковых покрытий, и порошок (B) содержит ускоритель полимеризации.

Как показано в статье "Краткий обзор мирового рынка порошковых покрытий (Overview of the powder coatinogs market worldwide)" G. Maggiore in Pitture e Vernice Europe 1/92, стр. 15-22 и лекции D. Richart "Порошковое Покрытие: Развитие сегодня, будущие тенденции" (Waterborae, High-Solids and Powder Coatings Symposium, February 22-24, 1995), все еще продолжается поиск композиций порошковых покрытий, которые могут быть отверждены с небольшим термическим напряжением в подложке и которые, следовательно, являются подходящими для использования на термочувствительных подложках, таких как, например, древесина и пластмасса.

Помимо потребности в композиции порошкового покрытия, которое может быть отверждено при низкой температуре, также существует потребность в том, чтобы такая композиция порошкового покрытия еще могла быть переработана в экструдере.

Поэтому есть потребность в композиции порошкового покрытия, которая совмещает способность отверждаться в приемлемой степени при отверждении при низкой температуре, например не более 130°C с хорошей перерабатываемостью в экструдере. Такие композиции порошкового покрытия были бы весьма подходящими не только при использовании для теплостойких подложек, но и в особенности также для термочувствительных подложек

Кроме того, существует потребность в однокомпонентной композиции порошкового покрытия в противоположность двухкомпонентной композиции порошкового покрытия, поскольку однокомпонентная композиция порошкового покрытия может обеспечить покрытия с лучшими свойствами, такими как, например, внешний вид, стойкость к ацетону, ударная прочность и т.д.

Поэтому целью настоящего изобретения является создание однокомпонентной термоотверждаемой композиции порошкового покрытия, которая легко перерабатывается в экструдере и которая может быть отверждена до приемлемой степени при отверждении при низких температурах, например менее 130°C.

Эта цель достигается однокомпонентной термоотверждаемой композицией порошкового покрытия, содержащей смолу, содержащую реакционноспособную ненасыщенность, и в которой вся указанная реакционноспособная ненасыщенность является двойными связями углерод-углерод, соединенными непосредственно с электроноакцепторной группой, систему термического инициирования, содержащую катализатор на основе переходного металла и пероксид, причем пероксид выбран из группы пероксиэфиров, монопероксикарбонатов и их смесей, и совместный сшивающий агент, выбранный из группы простых виниловых эфиров, сложных виниловых эфиров, виниламидов, итаконатов, енаминов и их смесей.

Дополнительным преимуществом композиции настоящего изобретения может быть приемлемая текучесть.

Реологические характеристики (текучесть) композиций порошковых покрытий на подложке могут быть определены сравнением текучести покрытия на PCI панелях для определения текучести порошковых покрытий (ACT Test Panels Inc) с толщиной покрытия около 60 мкм. Текучесть оценивается от 1 до 10, где 1 представляет самое грубое покрытие и 10 представляет покрытие с лучшей текучестью.

Легкая перерабатываемость в экструдере означает, что композиция порошкового покрытия может быть экструдирована с формированием экструдата, без образования гелевых частиц, предпочтительно без образования геля.

Отверждение до приемлемой степени' означается, что порошковое покрытие при отверждении при температуре не более 130°C, например не более 20, предпочтительно в течение не более 15 минут, выдерживает, по меньшей мере, 50 двойных шагов при истирании в ацетоне (ADR).

В целях изобретения под стойкостью к ацетону с двойным шагом при испытании на истирание (ADR) понимается одно движение вперед и назад по поверхности покрытия, с толщиной около 60 мкм с использованием хлопковой ткани, пропитанной в ацетоне, причем хлопковая ткань покрывает головку молотка весом 980 граммов, и с площадью поверхности контакта с покрытием 2 см2. Каждые 20 шагов ткань пропитывают в ацетоне. Измерение продолжают до удаления покрытия (и регистрируют полученное число ADR) или до достижения 100 ADR.

Предпочтительно, покрытие, полученное из композиции порошкового покрытия настоящего изобретения, выдерживает, по меньшей мере, 60 ADR, например, по меньшей мере, 70 ADR, по меньшей мере, 80 ADR, по меньшей мере, 90 ADR или, по меньшей мере, 100 ADR, когда композиция покрытия нанесена на подложку, например, на алюминиевую подложку (панель ALQ) и отверждена при температуре не более 130°C в течение не более 20, более предпочтительно не более 15 минут.

Термоотверждаемость в рамках настоящего изобретения означает, что отверждение композиции порошкового покрытия может быть произведено нагревом. Система термического инициирования присутствует в композиции настоящего изобретения, чтобы сделать это термоотверждение возможным. Преимущество термоотверждения в том, что за одну стадию процесса нагревания композиция порошкового покрытия без использования дополнительного оборудования, например оборудования, генерирующего УФ свет или ускоренные электроны, порошковое покрытие может быть расплавлено и отверждено на подложке, тогда как при радиационном отверждении композиции порошкового покрытия на подложке необходимы две стадии, чтобы расплавить и отвердить порошковое покрытие на подложке. В таких двух стадиях радиационного отверждения сначала композиция порошкового покрытия расплавляется на подложке с использованием нагрева, после чего ее отверждают с использованием облучения УФ или электронным пучком. Термоотверждение особенно желательно для покрытия трехмерных объектов.

Предпочтительно композицию порошкового покрытия настоящего изобретения отверждают при температуре 60-130°C. Более предпочтительно, температура отверждения составляет, по меньшей мере, 65°C, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 70°C, например, по меньшей мере, 75°C, например, по меньшей мере, 80°C. Более предпочтительно температура отверждения составляет не более 125°C, еще более предпочтительно не более 120°C, в частности не более 115°C, в особенности, не более 110°C, например, не более 105°C или, например, не более 100°C. В особых случаях, например для подложек, которые более термочувствительны, может быть предпочтительным отверждать композицию порошкового покрытия при еще более низкой температуре, например при температуре менее 100°С, менее 95°C, менее 90°C или даже менее 85°C.

“Композиция порошкового покрытия” означает композицию, которая может быть нанесена на подложку в виде сухого (без растворителя или другого носителя) тонкоизмельченного твердого вещества, которое при расплавлении и растекании образует непрерывную пленку, которая адгезионно присоединяется к подложке.

Количество катализатора и пероксидов вычисляют на основе количества смолы и совместного сшивающего агента (система смолы) в композиции порошкового покрытия. Другими словами, для вычисления количества пероксида, система смолы определена как смола, содержащая реакционноспособную ненасыщенность плюс совместный сшивающий агент, исключая обычные добавки композиций порошковых покрытий, подобные пигментам, наполнителям и т.д.

Смола содержит реакционноспособную ненасыщенность, в которой вся указанная реакционноспособная ненасыщенность является двойными связями углерод-углерод, соединенными непосредственно с электроноакцепторной группой. Реакционноспособная ненасыщенность означает, что двойные связи углерод-углерод, соединенные непосредственно с электроноакцепторной группой, являются реакционноспособными по отношению к радикалам, образованным термоинициатором. Для избежания неправильного толкования реакционноспособная ненасыщенность не включает ароматические кольца.

Примеры подходящих смол включают сложные полиэфиры, полиакрилаты (=акриловые смолы), полиуретаны, эпоксидные смолы, полиамиды, полиэфирамиды, поликарбонаты, полимочевины и т.д., так же? как их смеси. Предпочтительно смола является сложным полиэфиром.

Реакционноспособная ненасыщенность (двойные связи углерод-углерод, соединенные непосредственно с электроноакцепторной группой) может находиться в основной цепи смолы, боковой цепи (основной цепи) смолы, в качестве концевой группы смолы или в комбинации этих положений.

В композиции порошкового покрытия настоящего изобретения используются предпочтительно смолы с реакционноспособной ненасыщенностью на основе фумаровой кислоты, малеиновой кислоты, итаконовой кислоты, акриловой кислоты и/или метакриловой кислоты, более предпочтительно смолы с реакционноспособной ненасыщенностью на основе фумаровой и/или малеиновой кислот. Примеры того, как ввести реакционноспособную ненасыщенность в смолу, описаны далее.

Сложные полиэфиры обычно являются продуктами поликонденсации полиспиртов и поликарбоновых кислот.

Примеры поликарбоновх кислот, которые могут использоваться при получении сложного полиэфира, включают изофталевую кислоту, терефталевую кислоту, гексагидротерефталевую кислоту, 2,6-нафталиндикарбоновую кислоту и 4,4'-оксибисбензойную кислоту, 3,6-дихлорфталевую кислоту, тетрахлорфталевую кислоту, тетаргидрофталевую кислоту, гексагидротерефталевую кислоту, гексахлорэндометилентетрагидрофталевую кислоту, эндометилентетрагидрофталевую кислоту, фталевую кислоту, азелаиновую кислоту, себациновую кислоту, декандикарбоновую кислоту, адипиновую кислоту, янтарную кислоту и тримеллитовую кислоту. Эти пояснительные кислоты могут быть использованы в форме кислоты или при возможности в форме их ангидридов, ацилхлоридов или эфиров низших алкилов. Также могут быть использованы смеси кислот. Кроме того, могут быть использованы гидроксикарбоновые кислоты и лактоны. Примеры включают гидроксипивалевую кислоту и е-капролактон.

Полиспирты, в частности диолы, могут реагировать с карбоновыми кислотами или их аналогами, как описано выше, чтобы получить сложный полиэфир. Примеры полиспиртов включают алифатические диолы, например этиленгликоль, пропан-1,2-диол, пропан-1,3-диол, бутан-1,2-диол, бутан-1,4-диол, бутан-1,3-диол, 2,2-диметилпропан-1,3-диол (неопентилгликоль), гексан-2,5-диол, гексан-1,6-диол, 2,2-бис-(4-гидроксициклогексил)-пропан (гидрированный бисфенол-А), 1,4-диметилолциклогексан, диэтиленгликоль, дипропиленгликоль и 2,2-бис[4-(2-гидроксиэтокси)-фенил]пропан, гидроксипивалат неопентилгилколя и 4,8-бис-(гидроксиметил)трицикло[5,2,1,0]декан (=трициклодекандиметилол) и 2,3-бутендиол.

Трифункциональные или более функциональные спирты (в общем: полиолы) или кислоты могут быть использованы для получения разветвленных сложных полиэфиров. Примерами подходящих полиолов и поликислот являются глицерин, гексантриол, триметилолэтан, триметилолпропан, пентаэритритол и тримеллитовая кислота.

Монофункциональные кислоты, например пара-трет-бутилбензойная кислота, бензойная кислота, мета-толуиловая кислота, коричная кислота, кротоновая кислота могут быть использованы для блокировки цепи полимера.

Смола в композиции порошкового покрытия настоящего изобретения предпочтительно является сложным полиэфиром, полученным, по меньшей мере, из следующих мономеров: терефталевой кислоты, неопентилгликоля и/или пропиленгликоля. Для разветвления в сложном полиэфире может присутствовать триметилолпропан.

Сложные полиэфиры могут быть получены традиционными, общеизвестными способами полимеризации этерификацией и/или переэтерификацией или этерификацией и/или переэтерификацией с использованием катализатора. Например, при необходимости могут быть использованы традиционные катализаторы этерификации, такие как, например, бутилхлордигидроксид олова, дибутилоловооксид, тетрабутилтитанат или бутилоловянная кислота. Примером количества этих используемых катализаторов этерификации обычно является около 0,1 % масс. по отношению к общей массе сложного полиэфира.

Условия приготовления сложного полиэфира и отношение COOH/OH могут быть выбраны таким образом, чтобы кислотное число или гидроксильное число конечных получаемых продуктов находились в пределах заданного диапазона величин.

Вязкость полиэфирной смолы предпочтительно находится в диапазоне 2-30 Па·с, измеренная при 160°C с использованием способа, описанного в заявке.

Смола также быть может полиакрилатом, также известным как акриловая смола. Обычно акриловая смола основана на алкильных эфирах (мет)акриловой кислоты необязательно в комбинации со стиролом. Эти алкильные эфиры (мет)акриловой кислоты могут быть заменены (мет)акриловой кислотой с гидроксильными или глицидильными функциональными группами. Примеры алкильных эфиров (мет)акриловой кислоты включают, например, этил(мет)акрилат, изопропил(мет)акрилат, n-бутил(мет)акрилат, n-пропил(мет)акрилат, изобутил(мет)акрилат, этилгексилакрилат, циклогексил(мет)акрилат и их смеси.

Для получения акриловой смолы с гидроксильными функциональными группами, акриловая смола содержит (мет)акриловую кислоту с гидроксильными функциональными группами предпочтительно в комбинации с алкильными эфирами (мет)акриловой кислоты. Примеры эфиров (мет)акриловой кислоты с гидроксильными функциональными группами включают гидроксиэтил(мет)акрилат, гидроксипропил(мет)акрилат и т.д.

Для получения акриловой смолы с глицидильными функциональными группами акриловая смола содержит эфиры (мет)акриловой кислоты с глицидильными функциональными группами предпочтительно в комбинации с алкильными эфирами (мет)акриловой кислоты. Примеры эфиров (мет)акриловой кислоты с глицидильными функциональными группами включают глицидилметакрилат и т.д.

Очевидно, что также возможно синтезировать акриловые смолы и с гидроксильными и с глицидильными функциональными группами.

Полиуретаны могут быть получены, например, с использованием традиционной, общеизвестной реакции полиприсоединения (поли)изоцианата с (поли)спиртом в присутствии при необходимости катализатора и других добавок.

Например, при необходимости могут быть использованы традиционные катализаторы, такие как, например, третичные амины или металлоорганические соединения, такие как, например, трис(2-этилгексаноат) монобутилолова, тетрабутилтитанат или дилаурат дибутилолова. Примером количества этих используемых катализаторов обычно является около 0,01% масс. по отношению к общей массе смолы.

Примерами (поли)спиртов, которые могут быть использованы при получении полиуретанов, являются те же, что могут быть использованы при получении сложного полиэфира.

Примеры изоцианатов, которые могут быть использованы при получении полиуретанов, включают, но не ограничены диизоцианатами, например толуол-2,4-диизоцианат, толуол-2,6-диизоцианат, 4,4'-дифенилметандиизоцианат, 2,4'-дифенилметандиизоцианат, 2,2'-дифенилметандиизоцианат, гексаметилендиизоцианат, 5-изоцианато-1-(изоцианатометил)-1,3,3-триметилциклогексан (изофорондиизоцианат), m-тетраметилксилолдиизоцианат, дициклогексилметан-4,4'-диизоцианат, нафталин-1,5-диизоцианат или 1,4-диизоцианатобензол; и триизоцианаты, например трифенилметан-4,4',4''-триизоцианат.

Смола также может быть полиэпоксидом, также известным как эпоксидная смола. Эпоксидные смолы могут быть получены, например, из фенольных соединений в комбинации с эпихлоргидринами, приводящими к эпоксидным смолам, подобным, например, диглицидиловому эфиру бисфенола А, который коммерчески доступен как Epicote™1001 или Novolac epoxide.

Полиамиды могут быть получены, например, реакцией поликонденсации диамина и дикарбоновой кислоты.

Дикарбоновые кислоты могут быть разветвленными, нелинейными или линейными. Примерами подходящих дикарбоновых кислот являются, например, фталевая кислота, изофталевая кислота, терефталевая кислота, 1,4-циклогександикарбоновая кислота, нафталин-2,6-дикарбоновая кислота, циклогександиуксусная кислота, дифенил-4,4'-дикарбоновая кислота, фениленди(оксиуксусная кислота), себациновая кислота, янтарная кислота, адипиновая кислота, глутаровая кислота и/или азелаиновая кислота.

Примеры подходящих алифатических диаминов включают, например, изофорондиамин, 1,2-этилендиамин, 1,3-пропилендиамин, 1,6-гексаметилендиамин, 1,12 додецилендиамин, 1,4-циклогексанбисметиламин, пиперазин, р-ксилилендиамин и/или m-ксилилендиамин. Полиамид также может быть разветвленным с использованием разветвленных компонентов. Подходящие примеры разветвленных компонентов включают амины, например ди-алкилен-триамины, такие как, например, ди-этилен-триамин или ди-гексаметилен-триамин; ди-алкилен-тетрамины или ди-алкилен-пентамины; кислоты, например, 1,3,5-бензолтрикарбоновая кислота, тримеллитовый ангидрид или пиромеллитовый ангидрид; и многофункциональные аминокислоты, такие как, например, аспарагиновая кислота или глутаминовая кислота.

Амиды сложного полиэфира являются смолами, содержащими и сложноэфирные связи (как в сложном полиэфире), и амидные связи (как в полиамиде), и могут быть получены, например, из моно-, ди-, три- или полифункциональных мономеров, таких как мономеры с функциональными группами карбоновых кислот, мономеры с гидроксильными функциональными группами, мономеры с функциональными аминогруппами и/или мономеры с комбинацией любых из этих функциональных групп.

В принципе может быть использован любой твердый поликарбонат с гидроксильными функциональными группами. Гидроксифункциональные поликарбонаты коммерчески доступны из различных источников.

Полимочевины могут быть получены, например, с использованием традиционных, общеизвестных реакций полиприсоединения (поли)изоцианата с (поли)амином в присутствии при необходимости катализатора и других добавок, подобных тем, что описаны выше для полиуретанов. Подходящие (поли)амины для получения полимочевин включают те, что проиллюстрированы выше для полиамидов. Подходящие (поли)изоцианаты для получения полимочевин включают те, что проиллюстрированы выше для полиуретанов.

Реакционноспособная ненасыщенность может быть встроена в основную цепь смолы, например, взаимодействием мономера с гидроксильной функциональной группой (например, полиспирты, упомянутые выше) с ненасыщенной карбоновой кислотой или ангидридом, такими как, например, фумаровая кислота, малеиновая кислота, цитраконовая кислота, итаконовая кислота или мезаконовая кислота.

Смолы, где можно встроить реакционноспособную ненасыщенность в основную цепь, взаимодействием мономера с гидроксильной функциональной группой с ненасыщенной карбоновой кислотой, являются, например, сложными полиэфирами.

Кроме того, реакционноспособная ненасыщенность может быть связана с боковой группой смолы взаимодействием боковой эпоксидной функциональной группы смолы, например акрилата, с глицидильной функциональной группой, с ненасыщенной карбоновой кислотой, такой как, например, метакриловая кислота или акриловая кислота или моноэфиры фумаровой кислоты, малеиновой кислоты, цитраконовой кислоты, итаконовой кислоты или мезаконовой кислоты, предпочтительно с метакриловой или акриловой кислотой.

Кроме того, реакционноспособная ненасыщенность может быть связана с боковой группой смолы, взаимодействием боковой гидроксильной функциональной группы смолы, например, акрилата с гидроксильной функциональной группой, с ненасыщенной карбоновой кислотой, такой как, например, метакриловая кислота или акриловая кислота, или ненасыщенного ангидрида карбоновой кислоты, такого как, например, ангидриды итаконовой кислоты, малеиновой кислоты или цитраконовой кислоты.

Также можно связать реакционноспособную ненасыщенность с концевой (или концевыми) группами смолы, например, взаимодействием с концевыми функциональными гидроксильной, эпоксидной или аминогруппами с ненасыщенной карбоновой кислотой, такой как, например, фумаровая кислота, малеиновая кислота, цитраконовая кислота, итаконовая кислота, мезаконовая кислота или их моноэфиры, метакриловая кислота или акриловая кислота, предпочтительно с метакриловой или акриловой кислотой. Таким образом, смола с гидроксильной, амино или глицидильной концевой группой может реагировать с такими карбоновыми кислотами.

Кроме того, или альтернативно, смолы с гидроксильными или аминофункциональными группами могут быть модифицированы соединениями с гидроксильными функциональными группами, содержащими реакционноспособную ненасыщенность, по реакции с диизоцианатом, образующей уретановую и/или мочевинную связь. Эта модификация может быть проведена и на боковых гидроксильных группах и на концевых гидроксильных группах.

Иногда небольшое количество ингибитора также присутствует в ходе этерификации для предотвращения потери ненасыщенности из-за возможного присутствия пероксидов в гликолях и неустойчивости из-за температур этерификации.

Масса на двойную связь (WPU) смолы, определенная с использованием 1Н-ЯМР обычно составляет менее 7500, предпочтительно менее 1500, например менее 1150, или менее 1100, или менее 1000 г/моль, и/или предпочтительно более 100, более предпочтительно более 250 г/моль, например более 500 г/моль.

WPU может быть определена, например, с использованием 1Н-ЯМР, например, как описано в Journal of Applied Polymer Science, Vol. 23, 1979, pp. 25-38, полное раскрытие которого тем самым включено ссылкой, или способом, представленным в экспериментальной части описания. В способе в экспериментальной части массу на двойную связь (WPU) определяют по 1Н-ЯМР на 300 MHz Varian ЯМР-спектрометре с использованием пиразина в качестве внутреннего стандарта или WPU определяют теоретически делением Мп на количество двойных связей, добавленных во время синтеза смолы и/или совместного сшивающего агента.

В случае аморфной смолы температура стеклования (Tg) смолы составляет предпочтительно, по меньшей мере, 20°C, более предпочтительно, по меньшей мере, 25°C. Предпочтительно смола является сложным полиэфиром с Tg, по меньшей мере, 40, предпочтительно, по меньшей мере, 45°C и/или Tg не более 65°C, предпочтительно не более 60°C, например не более 55°C или не более 50°C.

Количество кислотных групп в смоле определяют титрованием КОН групп кислоты/ангидрида. Количество кислотных групп выражают в виде кислотного числа (AV) в мг KOH/г смолы.

Количество гидроксильных групп в смоле определяют титрованием уксусным ангидридом гидроксильных групп и обратным титрованием КОН. Количество гидроксильных групп выражают в виде гидроксильного числа (OH-число или OHV) в мг КОН, расходуемого на г смолы.

Смолу классифицируют как с кислотными функциональными группами в случае, если гидроксильное число ниже, чем кислотное число. В случае если необходима смола с карбоксильными функциональными группами, гидроксильное число смолы обычно ниже 10 мг КОН на г смолы.

Смолу классифицируют как гидроксифункциональную в случае, если кислотное число ниже, чем гидроксильное число. В случае если необходима смола с гидроксильными функциональными группами, кислотное число смолы обычно ниже 10 мг КОН на г смолы.

Гидроксильное число смолы в композиции порошкового покрытия настоящего изобретения обычно находится в диапазоне 0-70 мг КОН на г смолы.

Желательно получать смолу, предпочтительно сложный полиэфир, с кислотным числом менее 10, предпочтительно менее 5 мг KOH на г смолы в случае, если используется простой виниловый эфир или сложный виниловый эфир как совместный сшивающий агент в композиции порошкового покрытия настоящего изобретения. В случае если используется совместный сшивающий агент, отличный от простого винилового эфира или сложного винилового эфира, кислотное число смолы, предпочтительно сложного полиэфира, может составлять 0-250, например 0-60 мг КОН на г смолы.

Среднечисленная молекулярная масса (Mn) смолы в принципе не критична и может, например, составлять 1000-20000 Да. Предпочтительно Mn смолы составляет, по меньшей мере, 1500 Да, например, по меньшей мере, 2000 Да и/или предпочтительно не более 8000, например не более 4000 Да в случае аморфной смолы и/или предпочтительно не более 15000 Да в случае кристаллической смолы. Смола предпочтительно является сложным полиэфиром, со среднечисленной молекулярной массой (Mn) в диапазоне 1500-8000, например в диапазоне 2100-4000 Да.

В соответствии с использованием в описании термин система термического инициирования означает систему, которая вызывает радикальную полимеризацию.

Отверждение композиции порошкового покрытия согласно изобретению может быть выполнено нагревом; то есть композиция порошкового покрытия является термоотверждаемой. Термоинициатор в системе термического инициирования после нагрева дает (свободные) радикалы, способные начать полимеризацию реакционноспособной ненасыщенности в смоле в комбинации с ненасыщенными группами совместного сшивающего агента или с полимеризацией реакционноспособной ненасыщенности в смолах.

Катализатор на основе переходного металла может быть выбран из группы солей переходного металла, комплексов переходного металла и их смесей. Переходные металлы являются элементами с атомными номерами 21-79. В химии и физике атомны

й номер (также известный как протонное число) является числом протонов, находящихся в ядре атома. Его традиционно представляют символом Z. Атомное число однозначно определяет химический элемент. В атоме с нейтральным зарядом атомное число равно числу электронов. Примерами подходящих катализаторов на основе переходного металла являются соли и комплексы следующих переходных металлов: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, W, и т.д., предпочтительно Mn, Fe, Co или Cu. По экологическим соображениям более предпочтительно использовать Cu, Fe или Mn.

Часть соли или комплекса катализаторов на основе переходного металла предпочтительно является органической, например соли органических кислот переходного металл или их производные, например карбоксилаты переходного металла или ацетилацетонаты переходного металла, например может быть использован этилгексаноат переходного металла. Если используется соединение меди, оно может быть, например, в виде соли меди+ или соли меди2+. Если используется соединение марганца, оно может быть, например, в виде соли марганца2+ или соли марганца3+. Если используется соединение кобальта, оно может быть, например, в форме соли кобальта2+.

Оптимальное количество катализатора на основе переходного металла зависит от выбора переходного металла и пероксиэфира или монопероксикарбоната, но легко может быть определено специалистом в данной области техники обычным экспериментированием. Обычно количество катализатора на основе переходного металла может быть выбрано в диапазоне 0,00001-25 ммоль катализатора на основе переходного металла/кг системы смолы.

Предпочтительно, пероксид представляет собой пероксиэфир или монопероксикарбонат формулы (1)

где R1, R2 и R3 каждый независимо обозначает алкил, и где X обозначает R4 или OR4, где R4 обозначает алкил, арил или олигомер, или полимер.

Предпочтительно, R1, R2 и R3 каждый независимо обозначает алкил с 1-6 С-атомами, более предпочтительно метил или этил. Наиболее предпочтительно, пероксидом является соединение формулы (1), где R1 является метилом, R2 является метилом и R3 является этилом или метилом. Пероксид предпочтительно является t-бутилпероксибензоатом, t-бутилперокси-2-этилгексаноатом, t-амилперокси(2-этил)гексаноатом или t-бутилперокси-2-этилгексилкарбонатом.

Предпочтительно R4 обозначает арил с 6-20 С-атомами, предпочтительно R4 обозначает фенил, или R4 обозначает алкил с 1-20 С-атомами, более предпочтительно алкил с 6-12 С-атомами.

Пероксиэфиры и/или монопероксикарбонаты формулы (1), подходящие для использования в композиции настоящего изобретения, являются пероксидами, которые способны к инициированию реакции радикальной сшивки с реакционноспособной ненасыщенностью в смоле, которая присутствует в композиции порошкового покрытия.

Примеры перэфиров включают трет-бутилпероксибензоат (Trigonox С), трет-бутилпероксиацетат (Trigonox F-C50), трет-амилпероксибензоат (Trigonox 127), трет-амилпероксиацетат (Trigonox 133-СК60), трет-бутил-2-этилгексаноат (Trigonox 2IS), трет-бутилпероксидиэтилацетат (Trigonox 27), ди-трет-бутилпероксипивалат (Trigonox 25-С75), трет-бутилпероксинеогептаноат (Trigonox 257-С75) и кумилпероксинеодеканоат (Trigonox 99-С75). Примеры моноперкарбонатов включают трет-бутилперокси-2-этилгексилкарбонат (Trigonox 117), трет-бутилпероксиизопропилкарбонат (Trigonox BPIC75) и трет-амилперокси-2-этилгексилкарбонат (Trigonox 131). Нужно отметить, что Trigonox является торговой маркой Akzo Nobel.

Конечно, также можно использовать смеси пероксидов формулы (1) в композиции порошкового покрытия изобретения.

Оптимальное количество пероксида формулы (1) зависит от выбора переходного металла и пероксиэфира или монопероксикарбоната, но легко может быть определено специалистом в данной области техники обычным экспериментированием. Обычно, количество пероксида формулы (1) оставляет, по меньшей мере, 1 ммоль пероксида/кг системы смолы, предпочтительно, по меньшей мере, 10, более предпочтительно, по меньшей мере, 25 ммоль пероксида/кг системы смолы. Обычно, количество пероксида формулы (1) составляет не более 1000, предпочтительно не более 500, например не более 250 или не более 200 ммоль пероксида/кг системы смолы.

Количество термической системы инициирования предпочтительно выбрано так, чтобы при нанесении композиции порошкового покрытия на подложку и отверждении при температуре 130°C в течение 20 минут, получаемое покрытие выдерживало, по меньшей мере, 50 двойных шагов при истирании с ацетоном, предпочтительно 70 двойных шагов при истирании с ацетоном. Способ определения стойкости к истиранию в ацетоне описан в заявке.

Композиция настоящего изобретения содержит совместный сшивающий агент, выбранный из группы простых виниловых эфиров, сложных виниловых эфиров, виниламидов, итаконатов, енаминов и их смесей, предпочтительно из группы простых виниловых эфиров, сложных виниловых эфиров и их смесей.

Простой виниловый эфир является мономером, олигомером или полимером, с фрагментами простого винилового эфира (см. формулу (2) в таблице 1). Совместный сшивающий агент в композиции порошкового покрытия настоящего изобретения является, например, простым виниловым эфиром. Примеры жидких простых виниловых эфиров включают простые виниловые эфиры с моно(спиртовой)функциональной группой, например этилвиниловый эфир, 4-гидроксибутилвиниловый эфир, 2-гидроксиэтилвиниловый эфир, моновиниловый эфир диэтиленгликоля или 4-(гидроксиметил)циклогексилметилвиниловый эфир (1,4-циклогександиметанол виниловый эфир); простые виниловые эфиры с двумя спиртовыми функциональными группами, такие как, например, бутандиолдивиниловый эфир, диэтиленгликольдивиниловый эфир, триэтиленгликольдивиниловый эфир, тетраэтиленгликольдивиниловый эфир, поли-THF™ 290-дивиниловый эфир, гександиолдивиниловый эфир, 1,4-циклогександиметанолдивиниловый эфир; простые виниловые эфиры с тремя спиртовыми функциональными группами, например триметилолпропантривиниловый эфир, 1,2,4-тривинилциклогексан; и простые виниловые эфиры с одной функциональной аминогруппой, например 3-аминопропилвиниловый эфир.

Например, простой виниловый эфир может быть получен из диметилового эфира и гидроксифункционального простого винилового эфира при формировании простого-сложного винилового эфира.

Примеры аморфных или полукристаллических простых виниловых эфиров включают простой виниловый эфир уретанов, простой виниловый эфир сложного полиэфира уретанов, простой виниловый эфир мочевины и простой виниловый эфир сложного полиэфира мочевины. Сложная полиэфирная часть винилового эфира уретана обычно является продуктом поликонденсации полиспиртов и поликарбоновых кислот и может иметь те же мономеры и может быть синтезирована аналогично синтезу сложных полиэфиров, как описано выше. Сложная полиэфирная часть винилового эфира уретана может быть насыщенной или ненасыщенной и может быть подобна смоле.

Для получения простого винилового эфира уретана, изоцианат может взаимодействовать с гидроксифункциональным простым виниловым эфиром и/или многоатомным спиртом. Для получения сложного полиэфира простого винилового эфира уретана, изоцианат может взаимодействовать с гидроксифункциональным простым виниловым эфиром и гидроксифункциональным сложным полиэфиром (например, сложным полиэфиром, как описано выше). Эти реакции относятся к типичной, общеизвестной реакции полиприсоединения (поли)изоцианата и (поли)спирта в присутствии при необходимости катализатора и других добавок. Некоторые примеры катализаторов, других добавок, полиспиртов и изоцианатов приведены в описании (см. например, часть, относящуюся к полиуретанам).

Примеры простых виниловых эфиров также включают простой виниловый эфир сложных полиэфиров, который, например, может быть получен из полиэфиров с кислотной функциональной группой (например, как представлены в описании) с гидроксифункциональными простыми виниловыми эфирами (например, как представлены в описании). Конечно, также можно получить простой виниловый эфир сложных полиэфиров переэтерификацией гидроксифункциональных или алкилфункциональных полиэфиров гидроксифункциональными простыми виниловыми эфирами.

Сложный виниловый эфир является мономером, олигомером или полимером с фрагментом сложного винилового эфира (см. формулу (3) в таблице 1). Примеры сложных виниловых эфиров включают монофункциональные сложные виниловые эфиры, например виниловый эфир стеариновой кислоты, виниловый эфир пальмитиновой кислоты, виниловый эфир бензойной кислоты, виниловый эфир лауриновой кислоты, виниловый эфир капроновой кислоты, виниловый эфир пивалевой кислоты, виниловый эфир олеиновой кислоты, виниловый эфир метакриловой кислоты, виниловый эфир каприновой кислоты, виниловый эфир бромуксусной кислоты, виниловый эфир миристиновой кислоты, виниловый эфир валериановой кислоты, виниловый эфир пеларгоновой кислоты, виниловый эфир энантовой кислоты, виниловый эфир фенилуксусной кислоты, (ди)виниловый эфир малеиновой кислоты, виниловый эфир ундекановой кислоты, виниловый эфир йодуксусной кислоты, виниловый эфир 2-нафтойной кислоты, виниловый эфир 3-хлормасляной кислоты, виниловый эфир 4-хлормасляной кислоты и виниловый эфир 2-хлормасляной кислоты; дифункциональные сложные виниловые эфиры, такие как, например, дивиниловый эфир адипиновой кислоты, дивиниловый эфир фумаровой кислоты, дивиниловый эфир себационовой кислоты, дивиниловый эфир фталевой кислоты и дивиниловый эфир терефталевой кислоты; и полифункциональные сложные виниловые эфиры, например тривиниловый эфир тримеллитовой кислоты.

Виниламид является мономером, олигомером или полимером с фрагментом виниламида (см. формулу (4) в таблице 1).

Итаконат является мономером, олигомером или полимером с фрагментом итаконата (см. формулу (5) в таблице 1). Примеры жидких итаконатов включают диэтилитаконат, дибутилитаконат и т.д. Примеры твердых итаконатов включают диметилитаконат. Примеры аморфных итаконатов являются теми, что приведены выше (см., например, часть, относящуюся к смоле, модифицированной моноэфирами итаконовой кислоты или итаконовой кислотой). Так как смолы, содержащие ненасыщенность на основе итаконовой кислоты, способны к гомополимеризации, смола с ненасыщенностью на основе итаконовой кислоты может быть использована в комбинации с олигомером или полимером, содержащими ненасыщенность на основе итаконовой кислоты в качестве совместного сшивающего агента.

Енамин является мономером, олигомером или полимером с фрагментом енамина (см. формулу (6) в таблице 1).

В соответствии с определением в описании Mn мономера менее 500 Да, Mn олигомера менее 1500 Да и Mn полимера составляет, по меньшей мере, 1500 Да.

Таблица 1. Совместный сшивающий агент для использования в композиции настоящего изобретения выбран из группы мономеров, олигомеров или полимеров, включающих один или более следующих фрагментов: сложный виниловый эфир, простой виниловый эфир, виниламид, итаконат и/или енамин. Места присоединения фрагментов обозначены .

Формула структуры Название
простой виниловый эфир
сложный виниловый эфир
виниламид
итаконат
енамин

В случае если двойные связи углерод-углерод, непосредственно соединенные с электроноакцепторной группой в смоле, способны взаимодействовать непосредственно со смолой (то есть смола способна к гомополимеризации), что может иметь место для некоторых смол, содержащих фрагменты итаконата, смола и совместный сшивающий агент могут содержать одни и те же фрагменты, и поэтому в специальном осуществлении присутствие отдельного совместного сшивающего агента не является обязательным, и смола, и совместный сшивающий агент может быть одним и тем же.

В случае если смола неспособна к гомополимеризации, необходимо присутствие отдельного совместного сшивающего агента для осуществления отверждения. Для исключения неправильного понимания, в рамках изобретения смола может гомополимеризоваться, если реакционноспособные двойные связи в смолах способны реагировать друг с другом после радикального инициирования радикальным инициатором.

Отдельный совместный сшивающий агент может быть (полу-)кристаллическим или аморфным. Кроме того, может быть использован жидкий совместный сшивающий агент. Совместный сшивающий агент предпочтительно является нелетучим при температурах и давлениях, используемых при изготовлении, нанесении и хранении композиции порошкового покрытия.

Масса на двойную связь в совместном сшивающем агенте по определению с использованием 1Н ЯМР предпочтительно менее 870 г/моль, например менее 650 г/моль, например менее 630 г/моль, и/или предпочтительно более 70, более предпочтительно более 100, например более 150 г/моль. Mn совместного сшивающего агента не является критичной и может меняться в широких диапазонах, например Mn может составлять 100-20000 Да.

Количество совместного сшивающего агента, используемого в композиции порошкового покрытия, в принципе не критично, особенно если используется смола, способная к гомополимеризации. В случае если смола не способна к гомополимеризации, мольное отношение двойных связей в совместном сшивающем агенте и двойных связей в смоле может составлять, например, 9:1-1:9, предпочтительно 2:1-1:2. Например, может быть использовано количество двойных связей, близкое к эквимолярному, в совместном сшивающем агенте и смоле.

'Однокомпонентная система' в соответствии с использованием в описании, также называемая системой 1К, означает, что все (реакционноспособные) компоненты композиции порошкового покрытия являются частью одного порошка. Это в противоположность двухкомпонентным системам, также называемым системой 2К, в которых композиция порошкового покрытия составлена, по меньшей мере, из двух различных порошков с различным химическим составом, в которых реакционноспособные компоненты хранятся физически разделенными. По меньшей мере, два различных порошка могут быть смешаны в виде физической смеси прежде, чем композиция порошкового покрытия будет помещена в контейнер для хранения, или могут быть смешаны непосредственно перед нанесением системы 2К на подложку, чтобы позволить пройти реакции отверждения. Композиции, по меньшей мере, с двумя различными порошками в системе 2К обычно выбираются таким образом, чтобы каждый порошок содержал компонент, который необходим для отверждения, но отсутствует в другом порошке(ках). Это разделение позволяет получать отдельные порошковые композиции в горячем состоянии (например, смешением в расплаве) без инициирования реакции отверждения.

В зависимости от реакционной способности системы инициирования, помимо пероксида и катализатора на основе переходного металла, в системе инициирования необязательно могут присутствовать один или более ингибиторов и/или один или более соускорителей. В случае если реакционная способность системы инициирования слишком высока, один или более ингибиторов могут быть добавлены к системе инициирования. Альтернативно, ингибитор может быть добавлен к смоле, например во время синтеза смолы. Поэтому изобретение также относится к композиции порошковых покрытий изобретения, дополнительно содержащей ингибитор.

Примеры ингибиторов предпочтительно выбраны из группы фенольных соединений, стабильных радикалов, катехинов, фенотиазинов, гидрохинонов, бензохинонов или их смесей, более предпочтительно из группы стабильных радикалов, катехинов, фенотиазинов, гидрохинонов, бензохинонов и их смесей.

Примеры фенольных соединений включают 2-метоксифенол, 4-метоксифенол, 2,6-ди-t-бутил-4-метилфенол, 2,6-ди-t-бутилфенол, 2,6-ди-6-бутил-4-этилфенол, 2,4,6-триметилфенол, 2,4,6-трис-диметиламинометилфенол, 4,4'-тио-бис(3-метил-6-t-бутилфенол), 4,4'-изопропилидендифенол, 2,4-ди-t-бутилфенол и 6,6'-ди-t-бутил-2,2'-метилен-ди-р-крезол.

Примеры стабильных радикалов включают 1-оксил-2,2,6,6-тетраметилпиперидин, 1-оксил-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-4-ол (соединение также называется TEMPOL), 1-оксил-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-4-он (соединение также называется TEMPON), 1-оксил-2,2,6,6-тетраметил-4-карбоксил-пиперидин (соединение также называется 4-carboxy-TEMPO), 1-оксил-2,2,5,5-тетраметилпирролидин, 1-оксил-2,2,5,5-тетраметил-3-карбоксилпирролидин (также называемый 3-carboxy-PROXYL) и гальвиноксил (2,6-ди-трет-бутил-α-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксо-2,5-циклогексадиен-1 -илиден)-р-толилокси).

Примеры катехинов включают катехин, 4-t-бутилкатехин и 3,5-ди-t-бутилкатехин.

Примеры гидрохинонов включают гидрохинон, 2-метилгидрохинон, 2-t-бутилгидрохинон, 2,5-ди-t-бутилгидрохинон, 2,6-ди-t-бутилгидрохинон, 2,6-диметилгидрохинон и 2,3,5-триметилгидрохинон.

Примеры бензохинонов включают бензохинон, 2,3,5,6-тетрахлор-1,4-бензохинон, метилбензохинон, 2,6-диметилбензохинон и нафтохинон.

Другие подходящие ингибиторы могут быть выбраны, например, из группы алюминий-N-нитрозофенилгидроксиламина, диэтилгидроксиламина и фенотиазина.

Также можно использовать смесь (вышеуказанных) ингибиторов. Предпочтительно в качестве ингибитора используют гидрохиноны или катехины, более предпочтительно гидрохиноны, наиболее предпочтительно 2-метилгидрохинон или 2-t-бутилгидрохинон, в зависимости от выбора (типа и количества) соединения переходного металла.

Примеры подходящих соускорителей включают 1,3-диоксосоединения, основания и тиолсодержащие соединений.

1,3-Диоксосоединения предпочтительно являются 1,3-диоксосоединениями следующей формулы:

где X, Y=Н, С120 алкил, С620 арил, алкиларил, арилалкил, части цепи смолы, OR3, NR3R4; R1, R2, R3 и R4 каждый независимо может представлять водород (Н), или d-С20 алкильную, арильную, алкиларильную или арилалкильную группу, так что каждый необязательно может содержать один или более гетероатомов (например, атомы кислорода, фосфора, азота или серы) и/или заместители; кольцо может присутствовать между R1 и R2, R1 и R3 и/или между R2 и R4; R3 и/или R4 могут быть частью цепи полимера, могут быть присоединены к цепи полимера или могут содержать полимеризуемую группу. Предпочтительно X и/или Y является(ются) C1-C20 алкилом и/или C6-C20 арилом. Более предпочтительно X и/или Y является(ются) метальной группой. Предпочтительно 1,3-диоксосоединением является ацетилацетон. 1,3-диоксосоединение может быть смолой или может быть полимеризуемым.

Другие примеры 1,3-диоксосоединений включают 1,3-дикетоны, 1,3-диальдегиды, 1,3-кетоальдегиды, 1,3-кетоэфиры и 1,3-кетоамиды.

Примерами подходящих основных соускорителей являются органические основания или неорганические основания. Неорганическими основаниями являются, например, соединения щелочных металлов или щелочноземельных металлов. Органическими основаниями являются предпочтительно азотсодержащие соединения, предпочтительно амин.

Примеры подходящих тиолсодержащих соединений, которые могут быть использованы в качестве соускорителя, включают алифатические тиолы, более предпочтительнопервичные алифатические тиолы. Алифатические тиолы предпочтительно являются α-меркаптоацетатом, β-меркаптопропионатом, додецилмеркаптаном или их смесью. Число тиольных функциональных групп тиолсодержащих соединений в композиции порошкового покрытия предпочтительно ≥2, более предпочтительно ≥3.

Получение композиций порошковых покрытий описано в Мисев (Misev) "Порошковые Покрытия, Химия и Технология (Powder Coatings, Chemistry and Technology)" (с. 224-300; 1991, John Wiley), тем самым включенной ссылкой.

Общий способ получения композиции порошкового покрытия состоит в смешивании отдельно взвешенных компонентов в аппарате предварительного смешивания, нагреве полученного премикса (предварительно подготовленной смеси), например, в смесителе, предпочтительно в экструдере, для получения экструдата, охлаждении полученного экструдата до его отверждения и дроблении его на гранулы или чешуйки, которые затем размалывают для уменьшения размера частиц с последующим разделением по крупности для получения композиции порошкового покрытия с необходимым размером частиц. Поэтому изобретение также относится к способу получения композиции порошкового покрытия согласно изобретению, включающему стадии:

a. смешивания компонентов композиции порошкового покрытия для получения премикса,

b. нагревания полученного премикса, предпочтительно в экструдере для получения экструдата,

c. охлаждения полученного экструдата для получения твердого экструдата и

d. дробления полученного твердого экструдата до более мелких частиц для получения композиции порошкового покрытия.

Премикс предпочтительно нагревают до температуры, по меньшей мере, на 5°C, более предпочтительно, по меньшей мере, на 10°C ниже температуры, при которой композиция порошкового покрытия отверждается. Если премикс нагревают в экструдере, предпочтительно использовать контроль температуры, чтобы избежать слишком высоких температур, которые могли бы привести к отверждению композиции порошкового покрытия в экструдере.

В другом аспекте изобретение относится к способу покрытия подложки, включающему следующие стадии:

1) нанесение композиции порошкового покрытия согласно изобретению на подложку (так, чтобы подложка была с частично или полностью нанесенным покрытием);

2) нагревание (полученной с частично или полностью нанесенным покрытием) подложки (в течение такого времени и при такой температуре, чтобы покрытие, по меньшей мере, частично было отверждено).

Композиция порошкового покрытия настоящего изобретения может быть нанесена с использованием способов, известных специалистам в данной области техники, например с использованием электростатического напыления или в электростатическом псевдоожиженном слое.

Нагревание подложки с покрытием может быть выполнено с использованием обычных способов, таких как конвекционная печь и/или (Б)ИК лампа. Даже микроволновое оборудование может быть использовано для нагрева подложки.

Время, в течение которого, по меньшей мере, частично отверждается покрытие, предпочтительно составляет менее 60 минут и обычно более 1 минуты в случае, если для нагрева покрытия используется конвекционная печь. Более предпочтительно, время отверждения составляет менее 40 минут в случае, если для нагрева покрытия используется конвекционная печь.

Температура, при которой отверждается покрытие, предпочтительно составляет менее 130°C и обычно более 60°C. Предпочтительно, температура отверждения составляет менее 120°C, более предпочтительно менее 110°C, наиболее предпочтительно менее 100°C, наиболее предпочтительно менее 95°C. Предпочтительно, температура отверждения составляет, по меньшей мере, 65°C, более предпочтительно 70°C, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 75°C.

Композиция порошкового покрытия настоящего изобретения может необязательно содержать обычные добавки, такие как, например, наполнители/пигменты, дегазаторы, добавки для повышения текучести, или (свето)стабилизаторы. Примеры добавок для повышения текучести включают Byk™361N. Примеры подходящих наполнителей/пигментов включают оксиды, силикаты, карбонаты или сульфаты металлов. Следует отметить, что эти обычные добавки не являются катализаторами на основе переходных металлов. Примеры подходящих стабилизаторов включают УФ стабилизаторы, такие как, например, фосфониты, простые тиоэфиры или HALS (светостабилизаторы из стерически затрудненных аминов). Примеры дегазаторов включают бензоин и циклогександиметанол бисбензоат. Также могут быть добавлены другие добавки, такие как добавки для улучшения трибо-поляризуемости.

В другом аспекте изобретение относится к подложкам, полностью или частично покрытым порошковым покрытием на основе термоотверждаемой композиции порошкового покрытия согласно настоящему изобретению.

В одном осуществлении изобретения подложка не является термочувствительной подложкой, например, представляет стекло, керамику, волокнистые цементные листы или металл, например алюминий, медь или сталь. В другом осуществлении изобретения подложка является термочувствительной подложкой. Поэтому изобретение также относится к использованию композиции порошкового покрытия изобретения для покрытия термочувствительной подложки, предпочтительно древесины.

Термочувствительные подложки включают пластиковые подложки, древесные подложки, например, массивную древесину, такую как, например, древесина твердых пород, древесина хвойных пород, фанера; вагонка, древесно-стружечная плита, волокнистая плита низкой плотности, волокнистая плита средней плотности и фибролит высокой плотности, OSB (ориентированная стружечная плита) древесный слоистый пластик, древесно-стружечная плита и другие подложки, в которых древесина является важным составляющим, такие как, например, древесные подложки, покрытые фольгой, композитные материалы на основе древесины, модифицированная пластиком древесина, пластиковые подложки или композитный деревопласт (WPC); подложки с целлюлозными волокнами, например картонные или бумажные подложки; текстильные и кожаные подложки.

Другие термочувствительные подложки включают объекты, которые являются комбинацией металлической подложки с термочувствительной частью, такие как пластиковая арматура, детали из тяжелого металла, полосы, например алюминиевые конструкции с нагревательными полосами и т.д.

Примеры пластиковых подложек включают композиции на основе ненасыщенного сложного полиэфира, ABS (акрилонитрил стирол бутадиен), меламиноформальдегидные смолы, поликарбонат, полиэтилен, полипропилен, мономер этилен-пропилен-диена (EPDM), термопластический олефин (ТРО), полиуретан (PU), полипропиленоксид (РРО), полиэтиленоксид (РЕО), полиэтилентерефталат и нейлон, например полиамид 6,6 и их комбинации, например поликарбонат-ABS.

Другими, особенно подходящими подложками для нанесения порошкового покрытия изобретения являются те, для которых желательно отверждение при низкой температуре для эффективного производства, такие как детали из тяжелого металла.

В другом аспекте изобретение относится к использованию композиции согласно изобретению для полного или частичного покрытия подложки.

Кроме того, изобретение относится к использованию композиции порошкового покрытия согласно изобретению в качестве краски, верхнего слоя или грунтовки.

Отдельный рынок покрытий для древесины, где может быть использована композиция порошкового покрытия изобретения, включает домашнюю мебель, такую как столы, стулья, шкафы и т.д., мебель для спальни и ванной, мебель для офиса, конторскую мебель, такую как школьная и детская мебель, мебель для больниц, ресторанов и гостиниц, кухонные шкафы и мебель, (плоские) панели для дизайна интерьера, внутренних и внешних окон и дверей, внутренних и внешних оконных и дверных рам, внешнего и внутреннего сайдинга и дощатого пола.

Отдельный рынок покрытий для пластика, где может быть использована композиция порошкового покрытия изобретения, включает применение в автомобиле, такое как внутренние автомобильные детали, колпаки колес, бамперы, детали под капотом и т.д., гибкий настил, спортивные товары, косметика, аудиовизуальные применения, такие как телевизоры, компьютеры, телефоны и т.д., бытовая техника и спутниковые антенны.

В специальном осуществлении изобретение относится к использованию композиции порошкового покрытия изобретения для покрытия термочувствительных подложек, предпочтительно древесины.

Примеры

Изобретение объясняется более подробно со ссылкой на следующие неограничивающие примеры.

Синтез и нанесение порошкового покрытия

Таблица 2
Химикаты
Химическое название Структура Коммерческое название Описание или использование
Пропиленгликоль Мономер
Неопентилгликоль Мономер
Триметилолпропан Мономер
Гидрированный бис-фенол А Мономер
Терефталевая кислота Мономер
Изофталевая кислота Мономер
Фумаровая кислота Мономер
Гидроксибутил виниловый эфир Мономер
Изофорондиизоцианат Мономер
Этиленкарбонат Мономер
2,3-Эпоксипропилнеодеканоат Мономер
Димиристилпероксидикарбонат Perkadox™ 26 от Akzo Nobel Инициатор
Дилауроилпероксид Laurox™ S от Akzo Nobel Инициатор
Дибензоилпероксид
(ВРО)
Luperox™ A75 от Arkema Инициатор
Трет-бутилпероксибензоат Trigonox™ С от Akzo Nobel Инициатор
Трет-бутилперокси-2-этил гексаноат Trigonox™ 21 от AkzoNobel Инициатор
Трет-амилперокси(2-этил)гексаноат Trigonox™ 121 от AkzoNobel Инициатор
Трет-бутилперокси-2-этилгексилкарбонат Peroxan™ ВЕС от Perkan Инициатор
Химическое название Структура Коммерческое название Описание или использование
Дикумилпероксид Perkadox™ BC-FF от AkzoNobel Инициатор
Трет-бутилгидрохинон Ингибитор
(2-Этилгексаноат) кобальта, также известный как октаноат кобальта СОММЕТ™ Кобальт октаноат от De Monchy International B.V. Ускоритель
Octa Soligen™ Марганец 10 от OMG Borchers Ускоритель
Нафтенат меди (HarcatTM) Ускоритель
Ацетат железа Ускоритель
Byk™-361NoT Byk Добавка,
улучшающая
текучесть

Синтез смол: Общая процедура

Химикаты, используемые в следующих примерах, описаны в таблице 2.

Синтез смолы (смола А)

В реакционный сосуд, снабженный термометром, мешалкой и устройством для дистилляции, вносят катализатор на основе олова и мономеры для первой стадии (все (поли)спирты и терефталевую кислоту) как указано в таблице 3. Затем начинают перемешивание и пропускают слабый ток азота над реакционной смесью, при этом температуру повышают до 220°C. Затем для второй стадии добавляют фумаровую кислоту вместе с небольшим количеством радикального ингибитора при температуре 180°C с последующей этерификацией при 220°C. По достижении кислотного числа менее около 15 мг КОН/г смолы реакционную смесь охлаждают до 205°C. Третью стадию получения полиэфира выполняют при пониженном давлении при 205°C, до достижения кислотного числа около 5 мг КОН/г смолы. Кислотное число понижают до менее 5 мг KOH/г смолы взаимодействием остающихся кислотных групп смолы с эпокси- или этиленкарбонатными группами (см. таблицу 3 используемых реактивов). Используемое количество зависит от кислотного числа до добавления.

Синтез смолы (смола B)

В реакционный сосуд, снабженный термометром, мешалкой и устройством для дистилляции, вносят катализатор на основе олова и мономеры для первой стадии (все (поли)спирты и терефталевую кислоту), как указано в таблице 3. Затем начинают перемешивание и пропускают слабый ток азота над реакционной смесью, при этом температуру повышают до 220°C. Затем для второй стадии добавляют фумаровую кислоту вместе с небольшим количеством радикального ингибитора при температуре 180°C с последующей этерификацией при 205°C. По достижении кислотного числа менее около 30 мг КОН/г смолы, третью стадию получения полиэфира выполняют при пониженном давлении при 205°C, до достижения кислотного числа около 5 мг КОН/г смолы. Кислотное число понижают до менее 5 мг КОН/г смолы взаимодействием остающихся кислотных групп смолы с эпоксидом (см. таблицу 3 используемых реактивов). Используемое количество зависит от кислотного числа до добавления.

Анализ смолы и совместного сшивающего агента.

Определение температуры стеклования (Tg) (точка перегиба) и температуры плавления выполняют с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) на Mettler Toledo, ТА DSC821, в атмосфере N2 и со скоростью нагрева 5°C/мин. Измерения вязкости выполняют при 160°C, на приборе Rheometric Scientific СТ 5 (Rm 265) (Mettler Toledo). Используют 30-мм шпиндель. Используемая скорость сдвига составляет 70 с-1. Кислотное и гидроксильное числа определяют титриметрически согласно ISO 2114-2000 и ISO 4629-1978 соответственно.

Массу на двойную связь (WPU) определяют 1Н-ЯМР на 300 MHz Varian ЯМР-спектрометре с использованием пиразина в качестве внутреннего стандарта. Зарегистрированные спектры анализируют полностью с программным обеспечением ACD и вычисляют площади всех пиков.

Число двойных связей на моль вычисляют по следующей формуле:

W P U = [ W p y r W r e s i n 1 M W p y r A c = c / N c = c A p y r / N p y r ] 1

Wpyr и Wresin представляют собой массу пиразина (внутренний стандарт) и смолы соответственно, выраженные в одинаковых единицах. MWpyr является молекулярной массой пиразина (=80 г/моль). АC=C представляет собой площадь пика водородов, связанных с двойной связью углерод-углерод реакционноспособной ненасыщенности (компонент С=С) в смоле; NC=C представляет собой число водородов именно этого компонента С=С. Аpyr представляет собой площадь пика для пиразина и Npyr является числом водородов (=4).

Таблица 3
Синтез и свойства используемых смол
Смола № А В
Мономеры Количество (% мол.) Количество (% мол.)
Пропиленгликоль 34,8
Неопентилгликоль 47,9
Триметилолпропан 3,7 0,5
Терефталевая кислота 37,5 44,4
Фумаровая кислота 10,9 20,2
Этиленкарбонат X
2,3-Эпоксипропилнеодеканоат X
Характеристика смолы
Масса на двойную связь (WPU) (теоретическая) 1028 502
Масса на двойную связь (WPU) (измеренная ЯМР) 1130 536
Mn (теоретическая) 2723 2612
Гидроксильное число (мг КОН/г) 42,7 43,8
Кислотное число (мг КОН/г) 3,1 1,3
Tg (°C) 46,5 48,1
Вязкость при 160°C (Па·с) 21,2 7,6

Синтез совместных сшивающих агентов на основе простого винилового эфира: Общая процедура

Метод определения свободного-NCO.

Спектры FT-IR регистрируют на приборе Varian Excalibur, снабженном дополнительным оборудованием ATR (Golden Gate). Характеристический пик свободного-NCO может быть обнаружен при 2250 см-1. Присутствие пика в этом положении относится к свободным NCO группам.

Синтез совместного сшивающего агента (I)

В реакционный сосуд, снабженный термометром, мешалкой и устройством для дистилляции, вносят катализатор на основе олова и мономеры для первой стадии (все (поли)спирты, изофталевую кислоту), как указано в таблице 4. Затем начинают перемешивание и пропускают слабый ток азота над реакционной смесью, при этом температуру повышают до 220°C. Затем для второй стадии добавляют простой виниловый эфир, как указано в таблице 4, и катализатор на основе олова добавляют при температуре 120°C. Затем дозируют изоцианат, как указано в таблице 4, так чтобы реакционная смесь оставалась при температуре ниже 120°C во время добавления. После добавления всего изоцианата сохраняют или устанавливают температуру 120°C и выдерживают при этой температуре в течение около получаса. Затем добавляют n-бутанол, пока не прореагируют все свободные NCO (определяемые с помощью FT-IR, как описано выше). Поддерживают температуру 120°C и применяют вакуум (0,1 бар) для удаления всех летучих продуктов. После вакуума содержимое сосуда выгружают.

Таблица 4
Синтез и свойства совместного сшивающего агента
Совместный сшивающий агент I
Тип Простой виниловый эфир уретана
Количество (% мол.)
Гидроксибутилвиниловый эфир 28,5
Изофорондиизоцианат 28,5
Гидрированный бисфенол А 14,3
Неопентилгликоль 14,3
Изофталевая кислота 14,3
Характеристика совместного сшивающего агента
Mn (теоретическая) 1152
Масса на двойную связь в г/моль (WPU) (теоретическая) 576
Масса на двойную связь в г/моль (WPU) (определенная с использованием 1Н ЯМР) 623
Фаза Аморфная
Tm или Tg (°C) Tg=41°C
Гидроксильное число (мг КОН/г) 1,0
Кислотное число (мг КОН/г) 0,5
Вязкость при 160°C (Па·с) 3,9

Получение композиции порошкового покрытия, нанесение и анализ:

Составы изученных композиций порошкового покрытия приведены в таблицах ниже. Компоненты экструдируют при 60°C с использованием экструдера Prism Twin Screw (200 об/мин, вращающий момент >90 %). Экструдат размалывают и просеивают; отсеянные фракции менее 90 микрон используют в качестве композиции порошкового покрытия. Композиции порошковых покрытий наносят порошковым распылителем с коронным разрядом на алюминиевые панели ALQ и отверждают при различных температурах в течение 15 минут в конвекционной печи (Heraeus UT 6120). Толщина нанесенного слоя покрытия составляет около 60 мкм.

Стойкость к ацетону при истирании

Стойкость к ацетону при истирании (ADR) выполняют, как описано в заявке, для определения отверждения.

В рамках структуры изобретения приемлемое отверждение определяется как способность композиции порошкового покрытия, отвержденной в течение 15 минут, выдерживать, по меньшей мере, 50 двойных шагов истирания в ацетоне (ADR), более предпочтительно, по меньшей мере, 70 двойных шагов истирания в ацетоне. Температура отверждения (в °C), при которой композиция порошкового покрытия может выдерживать, по меньшей мере, 50 ADR или, по меньшей мере, 70 ADR, определена в описании, как Т>50 ADR, соответственно Т>70 ADR в целях изобретения, эта температура составляет менее 130°C.

Получение композиции порошкового покрытия

Отношение смола:совместный сшивающий агент выбрано равным 3:2 по молям двойных связей. Количество инициатора в термической системе инициирования основано на общей массе системы смолы (например, x молей инициатора на кг системы смолы; система смолы является смолой, содержащей реакционноспособную ненасыщенность плюс совместный сшивающий агент, исключая обычные добавки композиции порошкового покрытия, подобные пигментам, наполнителям и т.д.). Количество ингибитора в системе инициирования основано на общей массе системы смолы. Количество ускорителя в системе инициирования основано на общей массе системы смолы (например, x молей ускорителя на кг системы смолы). Количество добавки, повышающей текучесть, вычисляют в % масс, от общей композиции порошкового покрытия. Во всех композициях порошкового покрытия используют 0,8 % масс. добавки, повышающей текучесть, если не оговорено иное.

Пример 1
Таблица 5
Влияние выбора пероксида на отверждение композиции порошкового покрытия
Пример-# 1.1 1.2 1.3 1.4 Сравнительный пример 1.5 Сравнительный пример 1.6 Сравнительный пример 1.7 Сравнительный пример 1.8
Смола А А А А А А А А
Совместный сшивающий агент I I I I I I I I
Система инициирования
Инициатор Trigonox™ С 92,0 ммоль/кг Trigonox™ 21 92,0 ммоль/кг Trigonox™ 121 92,0 ммоль/кг Регохап™ ВЕС 92,0 ммоль/кг Perkadox™ 26 92,0 ммоль/кг Laurox™ S 92,0 ммоль/кг Luperox™ А75 92,0 ммоль/кг Perkadox™ BC-FF 92,0 ммоль/кг
Химическое название Трет-бутил пероксибензоат Трет-бутил перокси-2-этил гексаноат Трет-амилперокси-2-этил гексаноат Трет-бутилперокси-2-этилгексилкарбонат Димиристилпероксидикарбонат Дилауроилпероксид Дибензоилпероксид Дикумилпероксид
Ингибитор Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ррm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Ускоритель Со 3,0 ммоль/кг Со 3,0 ммоль/кг Со 3,0 ммоль/кг Со 3,0 ммоль/кг Со 3,0 ммоль/кг Со 3,0 ммоль/кг Со 3,0 ммоль/кг Со 3,0 ммоль/кг
Экструзия Хорошо Хорошо Хорошо Хорошо Гель Хорошо Хорошо Хорошо
Т>50 aADR (°C) 100 90 80 120 120°С 120 > 130°С
Т>70 ADR (°C) 100 100 80 120 >130°С 130 >130°С

Как можно видеть из вышеуказанной таблицы 5, использование перэфиров и моноперкарбонатов, предпочтительно перэфиров, приводит к покрытию, которое может быть отверждено до приемлемого уровня, если отверждается в течение 15 минут при относительно низкой температуре (менее 130°C), тогда как использование других пероксидов приводит к покрытиям, которые не могут быть отверждены до приемлемого уровня при этих низких температурах.

Эти эксперименты проводят со смолой с WPU, равной 1130; в случае если используют смолу с более низкой WPU с подобной системой инициирования (пероксид+катализатор на основе переходного металла и необязательно ингибитор), Т>50 ADR будет ниже.

Пример 2. Системы инициирования без кобальта
Таблица 6
Различные системы инициирования без кобальта
Пример-# Сравнительный пример 2.1 Сравнительный пример 2.2 Сравнительный пример 2.3 Сравнительный пример 2.4 Сравнительный пример 2.5 Сравнительный пример 2.6 Сравнительный пример 2.7 Сравнительный пример 2.8
Смола А А А А А А А А
Совместный сшивающий агент I I I I I I I I
Система инициирования
Инициатор Trigonox™ С 92,0 ммоль/кг Trigonox™ 21 92,0 ммоль/кг Trigonox™ 121 92,0 ммоль/кг Регохап™ ВЕС 92,0 ммоль/кг Perkadox™ 26 92,0 ммоль/кг Laurox™ S 92,0 ммоль/кг Luperox™ А75 92,0 ммоль/кг Perkadox™ BC-FF 92,0 ммоль/кг
Химическое название Трет-бутил
пероксибензоат
Трет-бутил перокси-2-этилгексаноат Трет-амилперокси(2-этил)гексаноат Трет-бутилперокси-2-этилгексилкарбонат Димиристилпероксидикарбонат Дилауроилпероксид Дибензоилпероксид Дикумилпероксид
Ингибитор Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Ускоритель - - - - - - - -
Экструзия Хорошо Хорошо Хорошо Хорошо Гель Хорошо Хорошо Хорошо
Т>50 ADR (°C) >130 >130 >130 >130 120 >130 >130
Т>70 ADR (°C) >130 >130 >130 >130 >130 >130 >130

Как можно видеть из результатов, представленных в таблице 6 и таблице 5, сравнением примеров 1.1,1.2, 1.3 и 1.4 соответственно с 2.1, 2.2, 2.3 и 2.4, требуется катализатор на основе переходного металла, например кобальта, для обеспечения достаточного отверждения при температуре менее 130°С в течение 15 минут в случае использования перэфира или моноперкарбоната в композиции порошкового покрытия изобретения

Пример 3. Количество пероксида, необходимое для обеспечения достаточного отверждения.
Таблица 7
Различные количества Trigonox™ С
Пример-# 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8
Смола B В В В В В В В
Совместный сшивающий агент I I I I I I I I
Система инициирования
Инициатор Trigonox™ С 3,8 ммоль/кг Trigonox™ С 9,2 ммоль/кг Trigonox™ С 18,4 ммоль/кг Trigonox™ С 36,8 ммоль/кг Trigonox™ С 55,2 ммоль/кг Trigonox™ С 73,6 ммоль/кг Trigonox™ С 92,0 ммоль/кг Trigonox™ С
184,0
ммоль/кг
Химическое название Трет-бутил пероксибензоат Трет-бутил пероксибензоат Трет-бутил пероксибензоат Трет-бутил пероксибензоат Трет-бутил пероксибензоат Трет-бутил пероксибензоат Трет-бутил пероксибензоат Трет-бутил пероксибензоат
Ингибитор Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-рохин он
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Ускоритель Со 3,0 ммоль/кг Со 3,0 ммоль/кг Со 3,0 ммоль/кг Со 3,0 ммоль/кг Со 3,0 ммоль/кг Со 3,0 ммоль/кг Со 3,0 ммоль/кг Со 3,0 ммоль/кг
Т>50 ADR (°C) >130 >130 110 110 100 90 90 80
T>70 ADR (°C) >130 >130 110 110 100 90 90 90

Как можно видеть из вышеуказанной таблицы 7, оптимальное количество перэфира или моноперкарбоната легко может быть определено специалистом в данной области техники

Пример 4. Количество кобальта, необходимое для обеспечения достаточного отверждения
Таблица 8
Различные количества кобальта
Пример-# 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9
Смола В В В В В В В В В
Совместный сшивающий агент I I I I I I I I I
Система инициирования
Инициатор Trigonox™ С 73,6 ммоль/кг Trigonox™ С 73,6 ммоль/кг Trigonox™ С 73,6 ммоль/кг Trigonox™ С 73,6 ммоль/кг Trigonox™ С 73,6 ммоль/кг Trigonox™ С 73,6 ммоль/кг Trigonox™ С 73,6 ммоль/кг Trigonox™ С 73,6 ммоль/кг Trigonox™ С 73,6 ммоль/кг
Химическое название Трет-бутил пероксибензоат Трет-бутил пероксибензоат Трет-бутил пероксибензоат Трет-бутил пероксибензоат Трет-бутил пероксибензоат Трет-бутилпероксибензоат Трет-бутил пероксибензоат Трет-бутил пероксибензоат Трет-бутил пероксибензоат
Ингибитор Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Трет-бутилгидрохинон
500 ppm
Ускоритель - Со 0,5 ммоль/кг Со 1,0 ммоль/кг Со 1,5 ммоль/кг Со 2,0 ммоль/кг Со 3,0 ммоль/кг Со 4,5 ммоль/кг Со 6,0 ммоль/кг Со 12,0 ммоль/кг
Т>50 ADR (°С) >130 120 100 100 100 90 90 90 90
Т>70 ADR (°С) > 30 120 100 100 100 90 90 90 90

Как можно видеть из вышеуказанной таблицы 8, специалисты в данной области техники легко могут определить обычным экспериментированием оптимальное количество катализатора на основе переходного металла

1. Однокомпонентная термоотверждаемая композиция порошкового покрытия, содержащая
смолу с реакционноспособной ненасыщенностью, в которой вся указанная реакционноспособная ненасыщенность является двойными связями углерод углерод, непосредственно соединенными с электроноакцепторной группой,
систему термического инициирования, содержащую катализатор на основе переходного металла и пероксид, причем пероксид выбран из группы пероксиэфиров, монопероксикарбонатов и их смесей, при этом количество термической системы инициирования выбрано так, чтобы при нанесении композиции порошкового покрытия на подложку и отверждении при температуре 130°С в течение 20 минут, получалось покрытие со стойкостью к ацетону, равной по меньшей мере 50 двойных шагов при истирании, и
совместный сшивающий агент, выбранный из группы простых виниловых эфиров, сложных виниловых эфиров, виниламидов, итаконатов, енаминов и их смесей.

2. Композиция по п.1, в которой пероксид является пероксиэфиром или монопероксикарбонатом формулы (1)

где R1, R2 и R3 каждый независимо обозначает алкил, и где Х обозначает R4 или OR4, где R4 обозначает алкил или арил.

3. Композиция по п.1, в которой полученное покрытие выдерживает 70 двойных шагов при истирании с ацетоном.

4. Композиция по п.1, в которой количество пероксида составляет по меньшей мере 10 ммоль пероксида/кг смолы, содержащей реакционноспособную ненасыщенность и совместный сшивающий агент.

5. Композиция по п.1, в которой количество пероксида составляет по меньшей мере 10 ммоль пероксида/кг смолы, содержащей реакционноспособную ненасыщенность и совместный сшивающий агент, и количество термической системы инициирования выбрано так, чтобы при нанесении композиции порошкового покрытия на подложку и (утверждении при температуре 130°С в течение 20 минут, получалось покрытие со стойкостью к ацетону по меньшей мере равной 50 двойных шагов при истирании.

6. Композиция по п.5, в которой полученное покрытие выдерживает 70 двойных шагов при истирании с ацетоном.

7. Композиция по п.1, в которой в которой смола имеет массу на двойную связь (WPU), определенную с использованием 1Н ЯМР, более чем 250 г/моль и менее чем 1500 г/моль, и совместный сшивающий агент имеет массу на двойную связь (WPU), определенную с использованием 1Н ЯМР, более чем 150 г/моль и менее чем 870 г/моль.

8. Композиция по п.1, в которой смола имеет WPU, определенную с использованием 1Н ЯМР, более чем 250 г/моль и менее чем 1150 г/моль.

9. Композиция по п.1, в которой смола имеет WPU, определенную с использованием 1Н ЯМР, более чем 500 г/моль и менее чем 1500 г/моль.

10. Композиция по п.1, в которой смола имеет WPU, определенную с использованием 1Н ЯМР, более чем 500 г/моль и менее чем 1150 г/моль.

11. Композиция по одному из пп.1-10, в которой совместный сшивающий агент имеет WPU, определенную с использованием 1H ЯМР, более чем 150 г/моль и менее чем 650 г/моль.

12. Композиция по одному из пп.1-10, в которой совместный сшивающий агент имеет WPU, определенную с использованием 1Н ЯМР, более чем 150 г/моль и менее чем 630 г/моль.

13. Композиция по одному из пп.1-10, в которой смола имеет гидроксильное число в диапазоне от 0 до 70 мг КОН на г смолы.

14. Композиция по одному из пп.1-10, в которой реакционноспособная ненасыщенность смолы основана на малеиновой кислоте, фумаровой кислоте, итаконовой кислоте, акриловой кислоте и/или метакриловой кислоте.

15. Композиция по одному из пп.1-10, в которой реакционноспособная ненасыщенность смолы основана на малеиновой кислоте, фумаровой кислоте, цитраконовой кислоте, итаконовой кислоте и/или мезаконовой кислоте.

16. Композиция по одному из пп.1-10, в которой реакционноспособная ненасыщенность смолы основана на фумаровой кислоте и/или малеиновой кислоте.

17. Композиция по одному из пп.1-10, в которой реакционноспособная ненасыщенность смолы основана на фумаровой кислоте.

18. Композиция по одному из п.п.1-10, в которой пероксид является t-бутилпероксибензоатом, 1-бутилперокси-2-этилгексаноат, 1-амилперокси(2-этил)гексаноатом или 1-бутилперокси-2-этилгексилкарбонатом.

19. Композиция по одному из п.п.1-10, в которой катализатор на основе переходного металла является солью или комплексом Mn, Fe, Co или Сu.

20. Композиция по одному из п.п.1-10, в которой совместный сшивающий агент выбран из группы, состоящей из простых виниловых эфиров, сложных виниловых эфиров и их смесей.

21. Композиция по одному из п.п.1-10, в которой совместный сшивающий агент является простым виниловым эфиром.

22. Композиция по п.21, в которой смола имеет кислотное число ниже 10 мг КОН на г смолы.

23. Композиция по п.21, в которой смола имеет кислотное число ниже 5 мг КОН на г смолы.

24. Композиция по одному из п.п.1-10, в которой смола является сложным полиэфиром.

25. Композиция по п.24, в которой катализатор на основе переходного металла является солью или комплексом Mn, Fe, Со или Сu.

26. Композиция по п.25, в которой количество пероксида составляет по меньшей мере 10 ммоль пероксида/кг смолы, содержащей реакционноспособную ненасыщенность и совместный сшивающий агент, и количество термической системы инициирования выбрано так, чтобы при нанесении композиции порошкового покрытия на подложку и отверждении при температуре 130°С в течение 20 минут, получалось покрытие со стойкостью к ацетону равной по меньшей мере 70 двойных шагов при истирании.

27. Композиция по п.26, в которой смола имеет температуру стеклования по меньшей мере 40°С при измерении методом дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) со скоростью нагрева 5°С/мин и среднечисленную молекулярную массу в диапазоне 1500-8000 Да.

28. Композиция по одному из п.п.1-10, в которой композиция дополнительно содержит ингибитор.

29. Композиция по п.28, в которой ингибитор является гидрохиноном или катехином.

30. Композиция по одному из п.п.1-10, в которой смола имеет температуру стеклования по меньшей мере 20°С при измерении методом DSC со скоростью нагрева 5°С/мин.

31. Композиция по одному из пп.1-10, в которой смола имеет температуру стеклования по меньшей мере 40°С при измерении методом DSC со скоростью нагрева 5°С/мин.

32. Композиция по одному из пп.1-10, в которой смола имеет температуру стеклования по меньшей мере 45°С при измерении методом DSC со скоростью нагрева 5°С/мин.

33. Композиция по одному из пп.1-10, в которой смола имеет температуру стеклования по меньшей мере 40°С и не более 65°С при измерении методом DSC со скоростью нагрева 5°С/мин.

34. Композиция по одному из пп.1-10, в которой смола имеет среднечисленную молекулярную массу в диапазоне 1500-8000 Да.

35. Композиция по одному из пп.1-10, в которой смола имеет среднечисленную молекулярную массу в диапазоне 2100-4000 Да.

36. Композиция по одному из пп.1-10, в которой вязкость полиэфирной смолы, измеренная при 160°С с использованием 30 мм шпинделя, находится в диапазоне 2-30 Па.с.

37. Способ получения композиции порошкового покрытия по одному из п.п.1-36, включающий стадии:
а. смешивания компонентов композиции порошкового покрытия для получения премикса,
b. нагревания премикса для получения экструдата,
с. охлаждения экструдата для получения твердого экструдата и
d. дробления твердого экструдата до более мелких частиц для получения композиции порошкового покрытия.

38. Способ покрытия подложки, включающий следующие стадии:
1) нанесение композиции порошкового покрытия по одному из п.п.1-36 на подложку,
2) нагревание подложки в течение такого времени и при такой температуре, чтобы покрытие по меньшей мере частично отверждалось.

39. Подложка, полностью или частично покрытая композицией порошкового покрытия по одному из п.п.1-36.

40. Применение композиции порошкового покрытия по одному из п.п.1-36 для нанесения покрытия на термочувствительную подложку.

41. Применение по п.40, в котором термочувствительную подложку выбирают из группы, состоящей из пластиковой подложки, древесной подложки, массивной древесины, древесины твердых пород, древесины хвойных пород, фанеры, вагонки, древесностружечной плиты, волокнистой плиты низкой плотности, волокнистой плиты средней плотности, фибролита высокой плотности, OSB (ориентированная стружечная плита) древесного слоистого пластика, древесно-стружечной плиты, древесной подложки, покрытой фольгой, композитных материалов на основе древесины, модифицированной пластиком древесины, композитного деревопласта (WPC); подложки с целлюлозными волокнами, картонных подложек, бумажных подложек, текстильных подложек, кожаных подложек, объектов, которые являются комбинацией металлической подложки с пластиковой арматурой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к однокомпонентной термоотверждаемой композиции порошкового покрытия, содержащей смолу с реакционноспособной ненасыщенностью, в которой вся указанная реакционноспособная ненасыщенность является двойными связями углерод-углерод, непосредственно соединенными с электроноакцепторной группой, термическую систему инициирования, содержащую пероксид, выбранный из группы соединений, представленных формулой (1) где R1 и R2, каждый, независимо означает необязательно замещенный алкил с 1-30 С-атомами, в котором 1-30 С-атомов не включают С-атомы заместителей, или необязательно замещенный арил с 6-18 С-атомами, в котором 6-18 С-атомов не включают С-атомы заместителей, и сшивающий агент, выбранный из группы простых виниловых эфиров, простых виниловых эфиров уретанов, сложных виниловых эфиров, виниламидов, итаконатов, енаминов, винилмочевин и их смесей.

Изобретение относится к композиции покрытия. Композиция для покрытий содержит: a) пленкообразующую связующую смолу, и b) сополимер, полученный контролируемой полимеризацией или радикальной полимеризацией, содержащий мономер (М1х), выбранный из ненасыщенных мономеров из группы (мет)акрилатов, стирольных мономеров или (мет)акриламидов, где данный сополимер содержит, по меньшей мере, >30 мас.% (мет)акрилатов; и мономер (M2y), выбранный из 2,2,2-трифторэтил(мет)акрилата, 2,2,3,3,3-пентафторпропил(мет)акрилата и 2,2,3,4,4,4-гексафторбутил(мет)акрилата; х означает общее число мономеров М1 в структурном элементе (М1х):х>5, y означает общее число мономеров М2 в структурном элементе (M2y):y>1.
Изобретение относится к способу получения автомобильного лака, способу получения покрытия с высокой стойкостью к истиранию, к автомобильному лаку и его применению.

Изобретение относится к способу получения композиционных частиц, который заключается в конденсации одного или нескольких соединений кремния общей формулы , в которой R обозначает необязательно замещенный алкильный или арильный остаток с 1-20 атомами углерода или атом водорода, R1 обозначает необязательно замещенный углеводородный остаток или атом водорода и n обозначает число от 1 до 4, или одного или нескольких продуктов его конденсации в присутствии растворителя или смеси растворителей и одного или нескольких растворимых полимеров.
Настоящее изобретение относится к способу получения полиуретдионовой смолы с карбоксильными функциональными группами для применения в порошковых покрывающих композициях, включающий стадии: (a) проведения реакции, по меньшей мере, одного изоцианатного NCO функционального уретдиона с, по меньшей мере, одним спиртом в соотношении свободных NCO групп к гидроксильным группам в диапазоне от 0,5:1 до 0,5:3, и (b) проведения реакции получившегося в результате гидроксил-функционального полиуретдиона с ди- и/или полифункциональной кислотой(кислотами) и/или их ангидридом(ангидридами), где получившаяся в результате полиуретдионовая смола с карбоксильными функциональными группами имеет карбоксильное число в диапазоне от 20 до 300 мг KOH/г, где карбоксильное число определяют согласно DIN EN ISO 2114.

Изобретения относятся к области радиопоглощающих материалов. Способ получения радиопоглощающего покрытия включает послойное нанесение на подложку слоев радиопоглощающего материала, содержащего 20-70 масс.% смеси микрошариков, изготовленных из природного граната по плазменной технологии, и связующего вещества, с закреплением нанесенного покрытия путем термообработки.

Изобретение относится к смешанным композициям фторполимеров, используемым для получения покрытия. В состав композиции входят низкомолекулярный политетрафторэтилен (LPTFE) и фторированный этиленпропилен (FEP), которые находятся в форме жидкой дисперсии частиц со средним размером частиц 1,0 мкм или менее.

Изобретение относится к наплавляемым эпоксидным покрытиям для защиты металлических изделий. .

Изобретение относится к композиции для порошкового покрытия, обеспечивающего особый эффект присутствия металла на поверхности подложки, а также к способу для покрытия подложек для внутреннего и наружного применений в области архитектуры и промышленности.
Изобретение относится к способу нанесения порошкового покрытия на поверхность алюминиевых подложек, предусматривающему создание специального эффекта на поверхности алюминиевой подложки для внутренних и внешних применений в архитектуре и промышленности.
Изобретение относится к отверждаемым ремонтным составам для кузовного ремонта. .

Изобретение относится к способу получения износостойких лакокрасочных покрытий. .
Изобретение относится к водоразбавляемой смеси (мет)акриловых сополимеров, которая используется в качестве связующего при получении пленочных покрытий с хорошим блеском.
Изобретение относится к полимерминеральному раствору для изготовления биостойких строительных материалов и изделий, например матрицы для полимербетонных полов каркасной структуры.

Изобретение относится к радиационноотверждаемым композициям для покрытий на рулоны. .
Изобретение относится к полимеррастворной смеси для изготовления антикоррозионных защитных покрытий по строительным конструкциям, предназначенных для эксплуатации на объектах с химически агрессивными средами.

Изобретение относится к УФ-отверждаемым порошковым композициям для получения гидрофобного лакового покрытия. .

Изобретение относится к области получения антикоррозионных покрытий, перерабатываемых методом кистевого нанесения и распыления. .
Изобретение относится к полимерным строительным материалам и может быть использовано для изготовления гидроизолирующих, герметизирующих и антикоррозионных композиций, перерабатываемых методом заливки и распыления.

Изобретение относится к магнитному тонеру, используемому в процессе записи с использованием электрофотографии, электростатической записи, печати или струйной системы записи с помощью тонера.

Изобретение относится к термоотверждаемому порошковому покрытию, способу его получения, использованию композиции порошкового покрытия для нанесения ее на подложку, подложке, покрытой композицией порошкового покрытия, и способу нанесения покрытия на подложку с использованием композиции порошкового покрытия. Композиция порошкового покрытия содержит смолу с реакционноспособной ненасыщенностью, в которой вся указанная ненасыщенность является двойными связями углерод-углерод, непосредственно соединенными с электроноакцепторной группой, систему термического инициирования, содержащую катализатор на основе переходного металла и пероксид, и совместный сшивающий агент. Причем пероксид выбран из пероксиэфиров, монопероксикарбонатов и их смесей, а совместный сшивающий агент выбран из простых виниловых эфиров, сложных виниловых эфиров, виниламидов, итаконатов, енаминов и их смесей. Количество термической системы инициирования выбрано так, чтобы при нанесении композиции порошкового покрытия на подложку и отверждении при температуре 130°C в течение 20 минут получалось покрытие со стойкостью к ацетону, равной, по меньшей мере, 50 двойных шагов при истирании. Результатом является создание однокомпонентной термоотверждаемой композиции порошкового покрытия, которая легко перерабатывается в экструдере и которая может быть отверждена до приемлемой степени при отверждении при низких температурах. 5 н. и 36 з.п. ф-лы, 8 табл., 4 пр.

Наверх