專利名稱：耐磨性得到改進(jìn)的蠟-改性涂料組合物的制作方法
包含精細(xì)分散懸浮聚酰胺的基于羥基官能粘結(jié)劑和多異氰酸酯或聚酯-蜜胺樹脂體系的可固化涂料組合物是已知的(EP B 0 047 508)。此類涂料組合物固化后生成具有良好可機(jī)械變形性、良好耐磨和良好耐化學(xué)侵蝕、耐天候老化和光穩(wěn)定的涂層。
目前，主要基于聚酰胺11和聚酰胺12的聚酰胺細(xì)粉末被用在聚氨酯-和聚酯基涂料中作為凸紋劑和性能改進(jìn)劑。還可想出其他粘結(jié)劑體系。
此種體系主要應(yīng)用在卷材涂裝工業(yè)，但也用于木材涂裝行業(yè)并且，日益廣泛地用于一般工業(yè)部門。例子包括地面覆蓋物或廚房家具用耐磨木材涂料。
在當(dāng)今的諸領(lǐng)域中，人們利用聚酰胺粉末非常好的耐磨，特別是作為凸紋劑，來延長涂層體系的壽命，例如用于防曬保護(hù)系統(tǒng)(卷簾門窗)。在卷材涂布過程中，該涂料體系施涂到鋁片材和鋼片材上，隨后切割和成形為要求的零部件。
目前開發(fā)出的涂料組合物，例如是在烘爐內(nèi)反應(yīng)并固化的活性體系，其例子是，異氰酸酯在高于160℃溫度的脫端基封堵，隨后與聚酯的羥端基起反應(yīng)。
以聚酰胺11粉末和/或聚酰胺12粉末為凸紋劑改進(jìn)聚氨酯和/或聚酯涂料體系的基礎(chǔ)是可證明地存在于聚酰胺中的游離活性端基基團(tuán)，主要是端羧基基團(tuán)和端氨基基團(tuán)，與在烘爐內(nèi)生成的活性組分之間的反應(yīng)。伴隨這，在烘爐內(nèi)還發(fā)生聚酰胺化學(xué)地結(jié)合到形成的涂料膜中的過程。
影響涂層膜表面質(zhì)量和耐磨的另一個合適的組分是蠟，特別是微粉化聚乙烯蠟。然而從性能的觀點(diǎn)，高濃度蠟對涂層膜具有不利影響。這樣的涂層常常表現(xiàn)出對指印的高度敏感。滲出現(xiàn)象也會在表面發(fā)生，這將降低涂層的光亮程度，或甚至導(dǎo)致涂層乳狀渾濁。還觀察到，高比例聚乙烯蠟在涂料中分散得不完全。不均勻分布的結(jié)果是最終涂層膜具有斑點(diǎn)組織。
因此，目的是提供一種涂料組合物，它不具有所描述的缺點(diǎn)，即便在高比例蠟的情況下也是如此。這一目的已按照本文的權(quán)利要求達(dá)到。
令人驚奇的是現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，采用包含聚酰胺粉末的上述涂料組合物，涂層膜耐磨性取得相當(dāng)大的改進(jìn)，尤其當(dāng)按照本發(fā)明聚酰胺粉末預(yù)先涂以蠟時。
在這方面，現(xiàn)已驚奇地發(fā)現(xiàn)，若采用一種涂蠟的聚酰胺粉末，則涂層膜耐磨性最高，并且高于蠟和聚酰胺粉末按傳統(tǒng)方式分別加入到涂料組合物時的耐磨性。
另外，采用本發(fā)明涂料體系還可能避免或大大減少上面提到的由高蠟濃度引起的缺陷，例如，指印敏感性、表面滲出和/或乳狀渾濁。
認(rèn)為聚酰胺粉末在涂層膜中的化學(xué)固著將由于涂蠟而大大受阻并從而令聚酰胺顆粒容易從涂層膜中被磨擦跑出這樣的假設(shè)是錯誤的。相反，令人驚奇的是，據(jù)發(fā)現(xiàn)盡管有這一涂層，聚酰胺端基在烘爐內(nèi)仍然能較好地化學(xué)固著在端基封堵的活性體系上。
適合本發(fā)明涂料組合物的蠟包括所有烯烴類和/或Fischer-Tropsch(費(fèi)-托合成)蠟。這些蠟還可以改性形式使用。改性蠟的例子是含聚四氟乙烯的聚乙烯蠟。此種蠟有利地具有90℃～160℃的熔點(diǎn)。
下面的內(nèi)容旨在舉例說明本發(fā)明的產(chǎn)品及其制備。
本發(fā)明涂料組合物包含涂布的聚酰胺粉末。它們由聚酰胺粉末組成，優(yōu)選包含聚酰胺11和/或聚酰胺12。可使用的聚酰胺粉末包括研磨粉末，即通過研磨聚酰胺粒料制備的，以及沉淀粉末。特別優(yōu)選采用按DE 29 06 647 B1(Huls公司)的沉淀法制備的聚酰胺12粉末，因?yàn)榇朔N粉末具有非常均一的顆粒形態(tài)和多孔表面。
在涂料行業(yè)使用的聚酰胺粉末的情況下，平均顆粒形態(tài)d50優(yōu)選介于5～60μm，盡管某些領(lǐng)域，大到約150μm的d50的較大顆粒也可使用。
該聚酰胺粉末涂有蠟。在此種情況下，通常施涂0.5份～10份微粉化的蠟每100份聚酰胺粉末。
蠟施涂到聚酰胺上既可以在干摻混中的冷混合物形式，也可以借助粘結(jié)或其他已知熱混合方法來實(shí)現(xiàn)，但須保證混合機(jī)中最高溫度維持在低于聚酰胺粉末熔融溫度的水平，以便使聚酰胺粉末不發(fā)生燒結(jié)或粘連在一起形成較大顆粒，同時使混合機(jī)不致被涂上熔融聚酰胺。
在本發(fā)明涂料組合物中，涂布的聚酰胺粉末的用量介于0.1～40wt％，優(yōu)選介于0.5～5wt％，更優(yōu)選1～3wt％。
此種涂料組合物還包含EP 0 047 508 A2中描述的組分。該涂料體系基于與多異氰酸酯的異氰酸酯基團(tuán)起反應(yīng)的羥基官能粘結(jié)劑。其例子是聚酯、多元醇、聚醚、聚氨酯、聚二醇、聚丙烯酸酯、蜜胺樹脂、乙烯基樹脂、環(huán)氧樹脂、酚樹脂、脲樹脂，或者含羥基基團(tuán)的，還有含其他含活性氫官能團(tuán)如胺、多氨基酰胺等的可比聚合物。
本發(fā)明涂料組合物包含10～60wt％，優(yōu)選20～40wt％封堵的多異氰酸酯和含羥基粘結(jié)劑之和，很可能，正如EP 0 047 508所述，這兩種組分之間的比例可在0.5∶1～5∶1之間變化。
該涂料組合物還可進(jìn)一步包含各種各樣溶劑，還有染料、顏料和其他商業(yè)上慣用添加劑，例如，紫外穩(wěn)定劑。對應(yīng)化合物同樣也描述在EP 0 047 508中。
本發(fā)明涂料組合物可按照任何慣用方法施涂到相應(yīng)表面上作為非限制性例子可舉出噴涂方法、輥涂方法、卷材涂布方法、流涂和刮刀涂布方法。
備有該涂料組合物的表面隨后加熱到活性體系能夠與粘結(jié)劑的和聚酰胺粉末的官能團(tuán)起反應(yīng)的溫度。在此加熱期間，涂料組合物流展開來形成涂層膜，并且固化。加熱可在烘爐(強(qiáng)制通風(fēng)烘爐)內(nèi)進(jìn)行或者用熱源輻照或感應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。
下面的例子旨在舉例說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限于這些涂布的范例聚酰胺的制備100份聚酰胺12沉淀粉末，按照DE 29 06 647 B1制備并具有d10＝7μm，d50＝21μm和d90＝38μm的平均粒度分布，與表1所載各種不同蠟在10 L Henschel高速混煉機(jī)中在600rpm條件下劇烈混合，每種情況3min。每種情況的混煉機(jī)功率消耗量為約3.4×104W。
表1透明涂料用聚酰胺粉末
另外，還采用不涂蠟的聚酰胺12沉淀粉末作為對比例，標(biāo)為聚酰胺E。諸聚酰胺粉末按照表2用于生產(chǎn)透明涂料表2透明涂料組成
某些涂料另外還包含1％微粉化蠟(參見表3)。
這些涂料被用于在鋁片材上制備干膜厚20μm的樣品涂層。按照DIN ISO 53754采用泰伯爾耐磨試驗(yàn)機(jī)，2×50g CS 10輥筒，3000轉(zhuǎn)，測定耐磨。耐磨數(shù)值載于表3a和3b。
表3a
表3b
權(quán)利要求
1.一種可固化涂料組合物，基于羥基官能粘結(jié)劑和多異氰酸酯，包含精細(xì)分散的懸浮聚酰胺，其中聚酰胺粉末涂有蠟。
2.權(quán)利要求1的可固化涂料組合物，其中烯烴類和/或Fischer-Tropsch蠟被用作蠟。
3.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的可固化涂料組合物，其中使用熔點(diǎn)介于90～160℃的蠟。
4.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的可固化涂料組合物，其中聚酰胺粉末包含聚酰胺11和/或聚酰胺12。
5.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的可固化涂料組合物，其中聚酰胺粉末包含聚酰胺12沉淀粉末。
6.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的可固化涂料組合物用于涂布鋁卷材和鐵卷材的應(yīng)用。
7.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的可固化涂料組合物用于涂布木材表面的應(yīng)用。
8.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的可固化涂料組合物用于涂布地板表面的應(yīng)用。
9.一種制備包含精細(xì)分散懸浮聚酰胺的基于羥基官能粘結(jié)劑和端基封堵多異氰酸酯的可固化涂料組合物的方法，包括先用蠟涂布聚酰胺粉末，再將它加入到涂料組合物中。
10.一種用于權(quán)利要求1的可固化涂料組合物中的聚酰胺粉末，其中聚酰胺粉末涂有蠟。
11.權(quán)利要求10的聚酰胺粉末，其中烯烴類和/或Fischer-Tropsch蠟被用作蠟。
12.權(quán)利要求10或11的聚酰胺粉末，其中使用熔點(diǎn)介于90～160℃的蠟。
13.權(quán)利要求10～12中任何一項(xiàng)的聚酰胺粉末，其中聚酰胺粉末包含聚酰胺11和/或聚酰胺12。
14.權(quán)利要求10～13中任何一項(xiàng)的聚酰胺粉末，其中聚酰胺粉末包含聚酰胺12沉淀粉末。
全文摘要
描述一種可固化涂料組合物，它基于羥基官能粘結(jié)劑和端基封堵的多異氰酸酯，包含精細(xì)分散、懸浮、涂蠟的聚酰胺，并表現(xiàn)出大大改進(jìn)的耐磨數(shù)值。
文檔編號C09D175/04GK1480498SQ0312751
公開日2004年3月10日 申請日期2003年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月6日
發(fā)明者J·赫尼, P·－L·瓦特坎普, W·克里斯托夫, J 赫尼, ね嚀乜財(cái), 鎪雇蟹 申請人:德古薩公司