粉末涂料组合物，中等光泽范围涂层，相关方法和基材

摘要

公开了包括成膜树脂组合物的可固化粉末涂料组合物，该成膜树脂组合物包含(a)第一成膜树脂，(b)与第一成膜树脂不同和不相容的第二成膜树脂，和(c)包含与第一成膜树脂相容的第一部分和与第二成膜树脂相容的第二部分的相容剂。该相容剂以足以得到下述涂料组合物的量存在于该组合物中，当沉积到基材的至少一部分上并固化时该涂料组合物生产出中等光泽涂层。

权利要求

1.包含成膜树脂组合物的可固化粉末涂料组合物，该成膜树脂组合物包括：(a)第一成膜树脂，其选自含酸基团的丙烯酸系树脂，

(b)与第一成膜树脂不同和不相容的第二成膜树脂，其选自多环氧树脂、环氧-聚酯杂混树脂、或它们的混合物，和(c)包含与第一成膜树脂相容的第一部分和与第二成膜树脂相容的第二部分的相容剂，其选自选自环氧-胺加合物、脂肪酸、脂肪醇酯，或它们的混合物，其中该相容剂以足以得到下述涂料组合物的量存在于该组合物中，当沉积到基材的至少一部分上并固化时该涂料组合物生产出中等光泽涂层。

2.权利要求1的涂料组合物，其中组合物是在80℃到150℃的温度下固化的组合物。

3.权利要求1的涂料组合物，其中含酸基团的丙烯酸系树脂选自具有至少两个羧酸基团的丙烯酸系树脂。

4.权利要求1的涂料组合物，其中该含酸基团的丙烯酸系树脂具有1500到20,000的数均分子量。

5.权利要求1的涂料组合物，其中第一成膜树脂以1-30wt％的量存在于涂料组合物中，基于在组合物中的树脂固体的总重量。

6.权利要求1的涂料组合物，其中在第一成膜树脂的溶解度参数和第二成膜树脂的溶解度参数之间的差异是至少1。

7.权利要求6的涂料组合物，其中在第一成膜树脂的溶解度参数和第二成膜树脂的溶解度参数之间的差异是至少1.5。

8.权利要求1的涂料组合物，其中第二成膜树脂以70-96wt％的量存在于涂料组合物中，基于组合物中树脂固体的总重量。

9.权利要求1的涂料组合物，其中多环氧树脂选自由表卤代醇与多酚在碱存在下进行反应获得的环氧基醚类、多元醇的聚缩水甘油基醚、多羧酸的聚缩水甘油基酯、由烯属不饱和脂环族化合物的环氧化衍 生的多环氧树脂、通过表卤代醇与醛和一元或多元酚的缩合物进行反应获得的环氧酚醛清漆树脂。

10.权利要求1的涂料组合物，其中该脂肪酸包括具有以下结构式的物质CH3(CH2)nCOOH

其中n表示14到22的整数。

11.至少部分地涂覆基材的方法，包括在基材上施涂权利要求1-10中任一项的涂料组合物并固化该涂料组合物。

12.由权利要求11的方法至少部分地涂覆的基材。

13.生产适合于制备中等光泽涂层的低温可固化粉末涂料组合物的方法，其中组合物包括成膜树脂组合物，该成膜树脂组合物包括：(a)第一成膜树脂，其选自含酸基团的丙烯酸系树脂，和(b)与第一成膜树脂不相容的第二成膜树脂，其选自多环氧树脂、环氧-聚酯杂混树脂、或它们的混合物，该方法包括：在涂料组合物中包括含有与第一成膜树脂相容的第一部分和与第二成膜树脂相容的第二部分的相容剂，其选自环氧-胺加合物、脂肪酸、脂肪醇酯，或它们的混合物，其中该相容剂在该组合物中的存在量足以得到能够生产出中等光泽涂层的涂料组合物。

14.权利要求13的方法，其中：

(i)含酸基团的丙烯酸系树脂选自具有至少两个羧酸基团的丙烯酸系树脂，(ii)多环氧树脂选自由表卤代醇与多酚在碱存在下进行反应获得的环氧基醚类、多元醇的聚缩水甘油基醚、多羧酸的聚缩水甘油基酯、由烯属不饱和脂环族化合物的环氧化衍生的多环氧树脂、通过表卤代醇与醛和一元或多元酚的缩合物进行反应获得的环氧酚醛清漆树脂。

说明书

粉末涂料组合物，中等光泽范围涂层， 相关方法和基材

发明领域

[0001] 本发明涉及可固化粉末涂料组合物。更具体地说，本发明涉及包括成膜树脂组合物的可固化粉末涂料组合物，该成膜树脂组合物包含(a)第一成膜树脂，(B)与第一成膜树脂不同和不相容的第二成膜树脂，和(c)包含与第一成膜树脂相容的第一部分和与第二种成膜树脂相容的第二部分的相容剂。

[0002] 发明背景

[0003] 用于涂覆各种类型的基材的粉末涂料组合物常常是希望的。此类涂料组合物能够大大地减少，或甚至省去通常用于液体涂料组合物中的有机溶剂的使用。当粉末涂料组合物通过加热来固化时，几乎没有挥发性物质散发到周围环境中。这与液体涂料组合物相比是一个重要的优势，对于液体涂料组合物来说当该涂料组合物由加热固化时有机溶剂会挥发到周围的大气中。

[0004] 在许多应用中，如许多户外应用，产生具有降低光泽度的涂层的粉末涂料组合物是希望的。低光泽涂层能够通过产生微观尺度上粗糙由此让入射光在微结构表面上散射、同时保持光滑的宏观外观的表面来获得。

[0005] 在液体涂料组合物中，光泽降低常常通过高体积的颜料和/或填料粒子的使用来实现。尽管这一措施有时用于粉末涂料组合物中，但是常常需要使用大量的填料在粉末涂料应用中达到所需的光泽水平，这归因于在固化过程中没有膜收缩。随着在粉末涂料组合物中此类填料的量的增加，常常发生固化涂层的机械性能的较大损失。当需要低温固化(＜300 )时，从粉末涂料组合物获得低光泽涂层的困难加剧。

[0006] 在一些情况下，已经从包含不相容组分如彼此不相容的成膜树脂 的粉末涂料组合物生产低光泽涂层。然而，对于这一机理所经历的一个困难是，难以(倘若不是不可能的话)由此类涂料获得一致稳定的光泽值。在不相容的组分之间的在烘箱温度和反应速率上的差异能够使得在所得涂层的光泽的变化难以(如果不是不可能的话)得到控制。结果难以从粉末涂料组合物生产出稳定的中等光泽范围涂层。

[0007] 因此，希望提供能够生产出中等光泽涂层的粉末涂料组合物。还希望提供由粉末涂料组合物生产中等光泽涂层的方法。

[0008] 发明概述

[0009] 在某些方面，本发明涉及可固化粉末涂料组合物。这些粉末涂料组合物包括成膜树脂组合物，该成膜树脂组合物包含：(a)第一成膜树脂，(b)与第一成膜树脂不同和不相容的第二成膜树脂，和(c)包含与第一成膜树脂相容的第一部分和与第二成膜树脂相容的第二部分的相容剂。该相容剂以足以得到下述涂料组合物的量存在于该组合物中，当沉积到基材的至少一部分上并固化时该涂料组合物生产出中等光泽涂层。

[0010] 在其它方面，本发明涉及生产适合于制备中等光泽涂层的低温可固化粉末涂料组合物的方法，其中组合物包括成膜树脂组合物，该成膜树脂组合物包括：(a)第一成膜树脂，和(b)与第一成膜树脂不相容的第二成膜树脂。这些方法包括在涂料组合物中还包含含有与第一成膜树脂相容的第一部分和与第二成膜树脂相容的第二部分的相容剂，其中相容剂在该组合物中的存在量足以得到能够生产出中等光泽涂层的涂料组合物。 [0011] 本发明还涉及至少部分地涂有由包含成膜树脂组合物的可固化粉末涂料组合物沉积的中等光泽涂层的基材，该成膜树脂组合物包含：(a)第一成膜树脂，(B)与第一成膜树脂不相容的第二成膜树脂，和(c)包含与第一成膜树脂相容的第一部分和与第二成膜树脂相容的第二部分的相容剂。

[0012] 本发明实施方案的详细说明

[0013] 为了下列详细说明，可以理解的是本发明可以假设各种备选的变 化形式和步骤顺序，除非明确有相反的规定。而且，除了在任何操作实施例中、或另外指明时，否则用于表达例如在说明书和权利要求书中使用的成分的量的全部数值应理解为在一切情况下被术语“约”修饰。因此，除非有相反指示，否则在下面的说明书和所附权利要求书中给出的数值参数是根据本发明所获得的所需性能来变化的近似。至少，并且不试图将等同原则的应用限于权利要求的范围，各数值参数应该至少按照报道的有效数字的数值并采用寻常的舍入技术来解释。

[0014] 尽管表达本发明的宽范围的数值范围和参数是近似的，但是在特定实施例中给出的数值尽可能准确地报道。然而，任何数值固有地含有从在它们各自的试验测量中发现的标准偏差所产生的某些误差。

[0015] 同样，应该理解的是，在这里列出的任何数值范围包括包含在其中的全部子范围。例如，“1-10”的范围是指在所列举的最小值1与所列举的最大值10之间(并包括1和10两者)的全部子范围，即，具有等于或大于1的最小值和等于或低于10的最大值。 [0016] 在本申请中，单数的使用包括复数且复数包括单数，除非另外具体地说明。例如和没有限制，本申请指包括“相容剂”的涂料组合物。对于“相容剂”的提及在意义上包括了包含一种相容剂的涂料组合物以及包含一种以上相容剂的涂料组合物，如包含两种不同的相容剂的涂料组合物。另外，在本申请中，“或”的使用是指“和/或”，除非另外具体地说明，即使“和/或”可以明确地在某些情况下使用。

[0017] 如前面所述，在某些实施方案中，本发明涉及可固化粉末涂料组合物。在这里使用的术语“可固化”指具有初始粉末状态(其中组合物能够方便地施涂于表面上)和最终状态(其中它已经通过化学反应、热或两者转化成更连续、聚结状态)的组合物。在某些实施方案中，该化学反应涉及具有反应活性基团的成膜树脂和交联单体或低聚物，即固化剂。在某些实施方案中，催化剂用来让交联反应在较低温度下进行。在某些实施方案中，树脂体系可以是自交联的，在这种情况下单独的固化剂是不需要的。在这里使用的“可固化”用来还包括热塑性地附着于复合结构上的那些树脂体系，在这种情况下“固化”将使树脂加 热到至少它的变形温度，但不涉及到任何必要的化学反应。

[0018] 在某些实施方案中，本发明的可固化粉末涂料组合物在低温下是可固化的，即，它们是“低温固化”组合物。在这里使用的术语“低温固化”组合物指在80℃到150℃的温度下，如80℃到125℃的温度下固化的组合物。因此，在某些实施方案中，本发明的涂料组合物能够在不适宜暴露于高于125℃的温度的基材上使用。此类材料的例子包括，但不限于，塑料，如热固性和热塑性塑料组合物，和木材。也合适的是包括各种基材的制品，如含有金属和橡胶组分两者的马达。

[0019] 在这里使用的术语“粉末涂料组合物”指呈现固体颗粒的形式的涂料组合物，与处于液态的涂料组合物相反。此类组合物可具有小的粒度(低于10微米)或可以具有更大的粒度，如微粒和其它颗粒状物质。在某些实施方案中，本发明的粉末涂料组合物是具有从0.3到300微米，如1到100微米的粒度的固体颗粒形式。

[0020] 本发明的粉末涂料组合物包括成膜树脂组合物。在这里使用的术语“成膜树脂组合物”在意义上包括下述组合物，该组合物包含能够形成膜的聚合物(即成膜树脂)、固化剂(如果有的话)、以及可以包括来促进在成膜树脂和固化剂之间的反应的催化剂或促进剂(如果有的话)。

[0021] 在某些实施方案中，包括在本发明的涂料组合物之中的成膜树脂组合物包含第一成膜树脂。在某些实施方案中，第一成膜树脂包括含酸基团的丙烯酸系树脂。在这里使用的术语“含酸基团的丙烯酸系树脂”在意义上包括具有至少两个羧酸基团的丙烯酸系树脂。在某些实施方案中，此类树脂通过可聚合的α，β-烯属不饱和的羧酸与另一种α，β-烯属不饱和单体，例如乙烯基单体，如乙烯基芳族单体和α，β-烯属不饱和羧酸的酯进行反应来形成。合适的含羧酸基团的单体、乙烯基芳族化合物、和α，β-烯属不饱和酸的酯的非限制性例子，和它们的各自量已公开在美国专利No.4,921,913，第2栏，第33到68行，所引用的部分在这里引入供参考。适合于制备此类树脂的其它单体和适合于制备此类树脂的程序已公开于美国专利No.4,921,913， 第3栏，第1到38行，所引用部分被引入在这里供参考。

[0022] 在某些实施方案中，包括在本发明的涂料组合物之中的含酸基的丙烯酸系树脂具有1500到40,000，如2000到40,000的数均分子量，由凝胶渗透色谱法(GPC)使用聚苯乙烯标准物来测定。在某些实施方案中，包括在本发明的涂料组合物之中的含酸基的丙烯酸系树脂具有40℃到150℃，如50℃到80℃的玻璃化转变温度(Tg)，通过使用差示扫描量热法(DSC)(10℃/分钟的加热速率，Tg，在第一个拐点取得)测量。

[0023] 在某些实施方案中，第一成膜树脂以1-30wt％，如4-10wt％的量存在于涂料组合物，以组合物中的树脂固体的总重量为基础。

[0024] 在某些实施方案中，本发明的涂料组合物包括与第一成膜树脂不同和不相容的第二成膜树脂。在这里使用的，当述及“第二成膜树脂与第一成膜树脂不相容”是指第一和第二成膜树脂的混合自由能(ΔG，其中ΔG＝ΔH-TΔS，其中G是吉布自由能，H是焓，S是熵，和T是温度)是正值。

[0025] 在某些实施方案中，第一成膜树脂和第二成膜树脂的热力学相互作用参数，有时在这里称作“χ”，是至少0.5。根据本领域技术人员所理解，热力学相互作用参数是表征在聚合物分子和溶剂或另一种聚合物分子之间的相互作用能的无量纲值。(Flory，Principles ofPolymer Chemistry(聚合物化学原理)，Cornell University Press(1953)第507-511和541-545页)。热力学相互作用参数能够通过小角度中子散射法测量(Lohse，Polymer Preprints，(2001)，42(1)，第259页)。

[0026] 另外，在材料之间的热力学相互作用参数，χ，有时根据下列方程式，参考这些材料的溶解度参数δ的差异来定义：

[0027] χ＝Vm(δ1-δ2)2/RT

[0028] 其中δ指希尔德布兰德溶解度参数(它有时称为聚合物体系中的内聚参数)。有多种测定聚合物体系的溶解度参数的方法。例如，溶解度参数能够由基团加合性方法，如Van Krevelen(“VK”)法和Fedors法，赋值给聚合物体系，按照在“Prediction of Polymer Properties(聚合物性能预测)”，第三版，Bicerano(2002)Marcel Dekker，Inc.，N.Y.，它的相关部分被引入这里供参考。在这里报导的溶解度参数值是由此类方法测定的并且在这里分别称作“VK溶解度参数”和“Fedors溶解度参数”。溶解度参数用焦耳每立方厘米((J/3 1/2
cm) )的平方根表示。在某些实施方案中，第一成膜树脂的溶解度参数(VK或Fedors)，δ1，和第二成膜树脂的溶解度参数(VK或Fedors)，δ2，之间的差异(δ1-δ2)是至少1，如至少1.5，或在一些情况下至少2。

[0029] 在某些实施方案中，第二成膜树脂包括多环氧树脂。在这里使用的术语“多环氧树脂”指包括至少两个环氧基/分子的树脂，如包含至少两个1，2-环氧基/分子的那些树脂。在某些实施方案中，此类树脂的环氧当量是180到4000，基于多环氧树脂的固体，如在500和1000之间。多环氧树脂可以是饱和或不饱和的，并且可以是脂族、脂环族、芳族、或杂环的。它们可以包含取代基如卤素、羟基、和醚基团。

[0030] 合适类型的多环氧树脂包括，没有限制，由表卤代醇如表氯醇与多酚在碱存在下进行反应获得的环氧基醚类。合适的多酚包括，没有限制，间苯二酚、儿茶酚、氢醌、双(4-羟苯基)-2，2-丙烷(双酚A)、双(4-羟苯基)-1，1-异丁烷、双(4-羟苯基)-1，1-乙烷、双(2-羟苯基)-甲烷、4，4-二羟基二苯甲酮、和1，5-二羟基萘。

[0031] 其它合适的多环氧树脂包括多元醇的聚缩水甘油基醚。这些化合物可以衍生自多元醇，例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、二甘醇、甘油、三羟甲基丙烷、和季戊四醇。这些化合物也可以衍生自聚合物多元醇如聚丙二醇。

[0032] 其它合适的多环氧树脂的例子包括多羧酸的聚缩水甘油基酯。这些化合物可以通过表氯醇或另一环氧材料与脂族或芳族多羧酸进行反应来形成，例如琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、马来酸、2，6-萘二甲酸、富马酸、邻苯二甲酸、四氢化邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、和/或偏苯三酸。含有约36个碳原子的二聚不饱和脂肪酸(二聚酸)和聚合多羧酸，如羧基终端的丙烯腈-丁二烯橡胶也可以在多羧酸的这些聚缩水甘油基酯的形成中使用。 [0033] 由烯属不饱和脂环族化合物的环氧化衍生的多环氧树脂也适合用于本发明的涂料组合物中。这些多环氧树脂是非酚类型的并且通过脂环族烯烃与例如氧、过苯甲酸、酸-醛合单过氧乙酸酯，或过乙酸的环氧化来获得。此类多环氧树脂包括本领域已知的环氧基脂环族醚和酯。

[0034] 其它合适的多环氧树脂包括环氧酚醛清漆树脂，它通过表卤代醇与醛和一元或多元酚的缩合物进行反应来获得。典型的实例是表氯醇与苯酚甲醛树脂缩合物的反应产物。 [0035] 本发明的涂料组合物可以含有一种多环氧树脂或两种或多种不同的多环氧树脂的混合物。

[0036] 在某些实施方案中，第二成膜树脂包括环氧-聚酯杂混树脂。在此类实施方案中，该杂混物的环氧组分能够是例如具有例如730到820的环氧当量的双酚A型环氧树脂，如平均具有3-3.5个羟基取代的丙氧基双酚A单元(n＝3-3.5)的“3-3.5型”树脂： [0037]

[0038] 这一环氧树脂可从Dow Chemical Company以商品名“D.E.R. 663U”商购。在这一环氧-聚酯杂混物中的聚酯树脂据认为是饱和的羧酸化(即羧基官能化)的聚酯树脂，具有70到85的酸值，和56℃的玻璃化转变温度。这一聚酯树脂可从DSM Resins BV以商品名“ P5127”商购。这一环氧-聚酯杂混物的固化反应据认为涉及环氧-羧基反应，其中该羧基终端的聚酯固化该环氧树脂。在环氧基和羧酸基团之间的反应容易在升温下进行，产生酯和羟基官能团。这一反应有时利用合适的催化剂，例如苄基三甲基氯化铵和2-甲基咪唑。

[0039] 在某些实施方案中，与第一成膜树脂不同和不相容的第二成膜树脂以50-99wt％，如70-96wt％的量存在于涂料组合物中，基于在组合物中的树脂固体的总重量。 [0040] 在某些实施方案中，包括在本发明的涂料组合物之中的成膜树脂组合物还包含相容剂。用作相容剂的确切材料不是关键的，在本发明的某些实施方案中，只要该材料包括与第一成膜树脂相容的第一部分和与第二成膜树脂相容的第二部分就行。在这里使用的，当述及相容剂的一部分与在涂料组合物中所含的成膜树脂是“相容”的时，这指的是相容剂的一部分和与其对比的成膜树脂的混合自由能(ΔG，如以上所述)是负值。在某些实施方案中，相容剂的该部分和所讨论的成膜树脂的热力学相互作用参数“χ”低于0.5。在某些实施方案中，在所讨论的相容剂的该部分的溶解度参数(VK或Fedors)δa和与其对比的成膜树脂的溶解度参数(VK或Fedors)δb之间的差异(δa-δb)是低于2，如低于1.5。 [0041] 在某些实施方案中，如当第一成膜树脂包括含酸基团的丙烯酸系树脂(如前面所描述)，和第二成膜树脂包括多环氧树脂和/或环氧-聚酯杂混树脂(如前面所述)时，该相容剂可以包括环氧-胺加合物。此类加合物可以通过封端来形成，即让多环氧树脂如前面早已描述的多环氧树脂的环氧端基与酮亚胺、仲胺和/或伯胺进行反应。

[0042] 酮亚胺通过酮与伯胺反应来形成。在反应中形成的水例如通过共沸蒸馏被除去。有用的酮包括，例如，具有3-13个碳原子的二烷基、二芳基、和烷芳基酮类。可用于形成这些酮亚胺的酮的特定例子包括，例如，丙酮、甲基乙基酮、甲基正丁基甲酮、甲基异丁基酮、甲基异戊基酮、甲基芳基酮、乙基异戊基酮、乙基戊基酮、乙酰苯、和二苯甲酮。合适的二胺包括，例如，乙二胺、1，3-二氨基丙烷、1，4-二氨基丁烷、1，6-二氨基己烷、4，9-二氧杂十二烷和1，12-二胺等等。一种典型有用的酮亚胺是二酮亚胺，它是二亚乙基三胺和甲基异丁基酮的酮亚胺。

[0043] 可用于形成环氧-胺加合物的有用的伯和仲胺包括，例如，甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、异丁胺、苄胺等等；和二甲胺、二乙基胺、二丙胺、二异丙基胺、二丁胺等等。链烷醇胺也可使用，如乙醇胺、甲醇胺、丙醇胺等等；和甲基乙醇胺、乙基乙醇胺、苯基乙醇胺、二乙醇 胺等等。能够使用的胺包括在美国专利No.4,419,467，第4栏，第43行到第5栏，第15行中描述的那些，该文献的引用部分被引入在这里供参考。

[0044] 在某些实施方案中，如当第一成膜树脂包括含酸基团的丙烯酸系树脂(如前面所述)和第二成膜树脂包括多环氧树脂和/或环氧-聚酯杂混树脂(如前面所述)时，该相容剂可以包括单羧酸，如脂肪酸和/或脂肪醇酯。合适的脂肪酸包括具有以下结构式的材料：

[0045] CH3(CH2)nCOOH

[0046] 其中n表示4到30范围，或在一些情况下，14到22范围的整数。这些脂肪酸能够是饱和的或不饱和的并且能够是直链或支链的。还包括的是二元酸、三元酸、和其它多元酸。也合适的是这些脂肪酸的盐。合适脂肪酸的非限制性例子包括，没有限制，己酸、辛酸、2-乙基己酸、癸酸、月桂酸、异十三烷酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、异硬脂酸、油酸、反油酸、岩芹酸、亚油酸、亚麻酸、桐酸、花生酸、鳕烯酸、山萮酸和芥酸。 [0047] 在某些实施方案中，该相容剂以足以得到下述涂料组合物的量存在于该组合物中，当沉积到基材的至少一部分上并固化时该涂料组合物生产出中等光泽涂层。在这里使用的术语“中等光泽涂层”是指具有10到80，如20到70，20到60，或在一些情况下30到
60光泽度单位的由如下所述方法测量的60°光泽度的涂层。在某些实施方案中，本发明的涂料组合物当以至多20密耳的厚度沉积到基材的至少一部分上并固化时，生产出中等光泽度涂层。

[0048] 在这里使用的术语“光泽度”指涂层反射光的能力，其中较高的光泽度值对应于较大量的光被反射。本领域技术人员可以理解，光泽度测量能够通过使用从Gardner Instrument Company，Inc商购的BYK/Haze光泽计来进行。在这里使用的术语“60°光泽度”指使用BYK/Haze光泽计在60°角度下测定的涂覆基材的光泽度。

[0049] 在某些实施方案中，包括在本发明的涂料组合物之中的成膜树脂组合物也包括含有下述材料的固化剂，该材料具有可与第一和/或第二 成膜树脂的反应活性基团进行反应的反应活性基团。在这里使用的术语“固化剂”指促进成膜树脂的固化的材料。 [0050] 本领域技术人员已知的各种固化剂中的任何一种都可以使用。例如，作为含羧酸反应活性基团的材料的固化剂的多环氧化物是本领域已知的并且适合用于本发明的粉末涂料组合物。合适的多环氧化物固化剂的例子包括描述在美国专利No.4,681,811，第5栏，第33到58行中的那些，由此被引入这里供参考。作为含有环氧基反应活性基团的材料的固化剂的多元酸是本领域公知的并且适合用于本发明的粉末涂料组合物。合适的多元酸的例子包括描述在美国专利No.4,681,811，第6栏，第45行到第9栏，第54行中的那些，由此被引入这里供参考。当需要时，可以使用固化剂的合适混合物。

[0051] 在某些实施方案中，固化剂以1-50wt％，如5-20wt％的量存在于涂料组合物，以组合物中的树脂固体的总重量为基础。

[0052] 然而，在某些实施方案中，本发明的涂料组合物基本上不含，或在一些情况下完全不含固化剂。在这里使用的，该术语“基本上不含”意指该材料作为附带的杂质存在于组合物中，如果有的话。换句话说，该材料不影响组合物的性能。在这里使用的，该术语“完全不含”意指该材料根本不存在于组合物中。

[0053] 在某些实施方案中，包括在本发明的涂料组合物之中的成膜树脂组合物还包含提高在成膜树脂和固化剂之间的反应速率的催化剂或促进剂。所使用的催化剂取决于所使用的成膜树脂和固化剂。典型的催化剂包括锡催化剂、咪唑、环状脒类、烷基/芳基铵卤化物，和烷基/芳基硫代氨基甲酸锌。在某些实施方案中，该催化剂包括叔氨基脲化合物、叔氨基脲烷化合物、或它们的混合物，如描述在美国专利No.6,737,163第3栏，第3行到第4栏，第55行中的材料，所引用部分被引入这里供参考。

[0054] 在某些实施方案中，该催化剂以0.5到10wt％，如3到5wt％的量存在于涂料组合物中，以组合物的总重量为基础。

[0055] 在某些实施方案中，本发明的涂料组合物还包含其它添加剂，如 改善流动和润湿性的蜡、流动调节剂、聚丙烯酸(2-乙基己基)酯、脱气剂，如苯偶姻和Micro Wax C，改进和优化涂层性能的助剂树脂、抗氧化剂和UV光吸收剂，如从Ciba-Geigy以商标IRGANOX和TINUVTN 商购的那些。这些任选的添加剂当使用时常常以至多20wt％(基于涂料组合物的总重量)的量存在，和如果使用将常常占涂料组合物的总重量的1-5wt％。 [0056] 另外，也能够包含在粉末涂料技术领域中标准使用的各种颜料中的任何一种。在一些情况下，颜料重量能够是整个涂料组合物的重量的至多80％，并且常常是涂料组合物的35wt％左右。

[0057] 本发明的涂料组合物能够进一步包括许多颗粒，如有机或无机颗粒，或它们的混合物，这些可以有助于涂层的耐划痕和/或划伤性。此类颗粒已描述在美国专利申请出版物No.20020137872在[0022]到[0038]，所引用部分被引入在这里供参考。

[0058] 本发明的涂料组合物能够通过本领域已知的标准方法来制备。例如，可以首先彻底地混合这些组分以确保各种成分的空间均匀性。组合物然后可以在挤出机中进行紧密地熔融捏合。在挤出过程中的常见的区段温度是40℃到125℃，如45℃到100℃。引出的挤出物然后可以快速地冷却使聚合反应减到最小。所得切片然后被微粒化得到0.1到300微米，如1到100微米的平均粒度的粉末。破碎能够例如通过空气分选磨机、冲击磨机、球磨机、或其它裂缝-诱导机理来进行。改进粉末物质的流化和/或改进抗冲击熔化性能的后添加剂可以在微粉化之前或之后被引入到最终产品中。

[0059] 本发明的粉末涂料组合物能够按照许多方式，最通常通过静电喷涂方式施涂于基材上。该粉末涂料能够在单次刮涂或在几道涂布中涂覆，得到具有从约1到10密耳(25到250微米)，通常约2到4密耳(50到100微米)的固化后厚度的膜层。涂覆应用的其它标准方法也可以使用。

[0060] 在施涂后，该组合物可以通过加热到80℃到150℃，如80℃到125℃的温度3分钟到30分钟，如从15分钟到20分钟的时间来固化。 加热能够通过本领域已知的任何方法来进行，典型地通过将涂覆基材放置于烘箱中。IR辐射也能够用来热固化该涂覆基材。 [0061] 因此，本发明进一步涉及涂覆基材的方法，该方法包括在基材上施涂一种或多种的在这里描述的涂料组合物，和然后固化该涂料组合物。许多基材适合于根据本发明的方法的涂覆，其中包括塑料，如热固性或热塑性塑料，纸板，纸，木材，金属，碎木板和中密度纤维板或它们的混合物。根据这些方法施涂的基材也在本发明范围内。

[0062] 本发明还涉及生产适合于制备中等光泽涂层的低温可固化粉末涂料组合物的方法，其中组合物包括成膜树脂组合物，该成膜树脂组合物包括：(a)第一成膜树脂，和(b)与第一成膜树脂不相容的第二成膜树脂。这些方法包括在该涂料组合物中还包括含有与第一成膜树脂相容的第一部分和与第二成膜树脂相容的第二部分的相容剂，其中相容剂在该组合物中的存在量足以得到能够生产出中等光泽涂层的涂料组合物。

[0063] 本发明还涉及至少部分地涂有由包含成膜树脂组合物的可固化粉末涂料组合物沉积的中等光泽涂层的基材，该成膜树脂组合物包含：

[0064] (a)第一成膜树脂，(b)与第一成膜树脂不相容的第二成膜树脂，和

[0065] (c)包含与第一成膜树脂相容的第一部分和与第二成膜树脂相容的第二部分的相容剂。

[0066] 下列实施例举例说明本发明，然而它们不应被理解将本发明限制到它们的细节。除非另有说明，在下面实施例中和在整个说明书中的全部份和百分率按重量计。 [0067] 实施例

[0068] 实施例1：环氧-胺加合物的制备

[0069] 在装有加料漏斗、机械搅拌和氮覆盖氛围的玻璃反应容器中制备环氧-胺加合物。将1600重量份的Epon 2002(可从ResolutionPerformance Products获得并具有3 1/2 3 1/2
22.22(J/cm) 的VK溶解度参数(21.92(J/cm) 的Fedors溶解度参数)添加到反应器
3 1/2
中，然后加热到155℃。将154重量份的具有19.22的VK溶解度参数(19.43 (J/cm) 的Fedors溶解度参数)的N-甲基乙醇胺加入到加料漏斗中，然后在加料漏斗中的物质经过1小时滴加到反应器中。在添加结束时反应温度达到164℃，然后反应在温度保持在150℃下的情况下搅拌另外1小时。将深黄色反应产物倾倒在金属盘上实施冷却和凝固。最终产品被破碎成碎片。最终产品通过滴定来分析，然后环氧当量测得是1681克/当量。 [0070] 最终产品具有如以下描述的包含头部基团部分和两个尾部基团部分的结构，其中
3 1/2 3 1/2
头部基团部分(I)具有22.22(J/cm) 的VK溶解度参数(21.92(J/cm) 的Fedors溶解
3 1/2
度参数)和尾部部分(II)具有19.22的VK溶解度参数(19.43(J/cm) 的Fedors溶解度参数)。

[0071]

[0072] 实施例2：涂料组合物的制备

[0073] 组合物A到P通过使用在表1中所示的组分和用量(重量份，克)来制备。通过将各种成分在3500rpm下旋转的三叶片式搅拌器中预混合来制备涂料。预混合物然后在80℃的温度下操作的19mm双螺杆挤出机中被挤出。挤出物快速地冷却并压缩成碎片。碎片通过使用Hosokawa空气分选磨机(ACM)被微粒化而达到35微米的平均粒度。涂料被喷涂到Bonderite 1000钢板上并在137.8℃下固化20分钟。所得涂层的光泽度通过使用从Gardner Instrument Company，Inc商购 的BYK/Haze光泽计在60°下测量。结果列于表
2中。

[0074] 表1

[0075]

[0076] 表1(续)

[0077]

[0078] 表1(续)

[0079]

[0080] 1可从Resolution Performance Products获得并具有22.22(J/cm3)1/2的VK溶3 1/2
解度参数(21.92(J/cm) 的Fedors溶解度参数)的环氧树脂。