DE19823427A1 - Epoxidharz- und Hybrid-Pulverbeschichtungen - Google Patents
Epoxidharz- und Hybrid-PulverbeschichtungenInfo
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
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- C08G59/58—Amines together with other curing agents with polycarboxylic acids or with anhydrides, halides, or low-molecular-weight esters thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract
Die Erfindung betrifft Epoxidharz- und Hybrid-Pulverbeschichtungszusammensetzungen mit physikalischen Härtergemischen aus Polycarbonsäuren, Aminen und Salzen von Polycarbonsäuren mit Aminen.
Description
Die Erfindung betrifft Epoxidharz- und Hybrid-Pulverbeschichtungszusammensetzungen.
In der DE-OS 23 24 696 wird ein Verfahren zur Herstellung von matten Überzügen be
schrieben, indem man Epoxidharze mit Salzen aus aromatischen Polycarbonsäuren, speziell
Pyromellitsäure und cyclischen Amidinen, härtet.
In der DE 44 00 931 werden Salze der Pyromellitsäure und Guanidinen als Härter für matte
Epoxid- und Hybridbeschichtungen beansprucht.
Die DE 44 03 225 beschreibt Salze aus Pyromellitsäure und tertiären Aminen, die zur Her
stellung von matten Epoxid- und Hybridbeschichtungen verwendet werden können.
Ferner ist bekannt, daß nur Salze aus cyclischen Amidinen mit Trimellit- bzw. Pyromellitsäure
zur Herstellung von matten EP-Pulverbeschichtungen geeignet sind. Die entsprechenden
Salze der Phthalsäure, Isophthalsäure sowie Terephthalsäure härten dagegen mit EP-Harzen
zu glänzenden Filmen aus.
Bei all diesen in den DE-OS 23 24 696, DE 44 00 931 und DE 44 03 225 beschriebenen
Verfahren ist es wesentlich, daß nicht die Einzelkomponenten, sondern deren Reaktions
produkte, die Salze, zum Einsatz kommen. Da die Salze Pyromellitsäure enthalten, besitzen
derartige Härter für qualitativ anspruchsvolle Epoxid- und Hybridbeschichtungen einen relativ
hohen Preis. Ein weiterer Nachteil stellt die Vergilbung der Beschichtungen dar.
Es ist weiterhin bekannt, daß man durch gleichzeitige Verwendung der Einzelhärter -
Aminkomponente und Polycarbonsäure - zwar zu Oberflächen gleichen Mattierungsgrades
gelangt, wie dies bei Einsatz des aus denselben Einzelkomponenten bestehenden salzförmigen
Matthärters der Fall ist. Da keine Salzherstellung erfolgen muß,sind diese Härter preiswerter.
Allerdings müssen Oberflächenstrukturierung und mindere physikalische Eigenschaften der
Beschichtungen wie auch schlechte Reproduzierbarkeit des Matteffekts in Kauf genommen
werden.
Derartige physikalische Gemische aus Aminkomponente und Polycarbonsäure sind z. B. in
der EP 0 504 183 beschrieben.
Physikalische Gemische aus Salzen und Polycarbonsäuren werden erstmals in den DE 44 00 929,
DE 44 00 930 und DE 44 03 129 beschrieben. Die Salze sind Umsetzungsprodukte aus
Phthalsäure, Isophthalsäure und Terephthalsäure mit Guanidinen oder Aminen. Als Polycar
bonsäuren kommen Pyromellitsäure und/oder Trimellitsäure zum Einsatz. Nachteilig ist die
geringe Überbrennstabilität.
Zur Verbesserung der Vergilbungsresistenz beim Überbrennen glänzender wie auch matter
EP-Pulverbeschichtungen auf Basis von Salzen aus cyclischen Amidinen mit aromatischen
Polycarbonsäuren werden in der DE 196 30 450 als Härterkomponente Phosphorsäuresalze
im Gemisch mit Polycarbonsäuren eingesetzt. Die gezielte Herstellung dieser komplexen
Härter ist jedoch recht schwierig. Schwankungen in den Reaktionsbedingungen können zu
differierendem Aufbau der Salzgemische und damit zu unterschiedlichen lacktechnischen
Ergebnissen führen.
In der DE 198 06 225 werden EP- und Hybrid-Pulverbeschichtungszusammensetzungen
beschrieben, die als Härter physikalische Mischungen aus Polycarbonsäuren und Salzen von
Polycarbonsäuren und Aminen enthalten.
Aufgabe der Erfindung war es deshalb, neue Härter mit gegenüber dem Stand der Technik
verbesserter Ökonomie bei einfachem Herstellverfahren aufzufinden, die zudem für die
Herstellung von matten EP- und Hybrid-Pulverbeschichtungen mit hohem Qualitätsniveau
geeignet sind.
Überraschenderweise konnte diese Aufgabe dadurch gelöst werden, daß man als Härter
komponente physikalische Gemische aus aliphatischen und/oder cycloaliphatischen und/oder
araliphatischen und/oder aromatischen Polycarbonsäuren und Aminen mit Salzen aus aliphati
schen und/oder cycloaliphatischen und/oder araliphatischen und/oder aromatischen Polycar
bonsäuren und Aminen einsetzte.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Epoxidharz- und Hybrid-Pulverbeschichtungs
zusammensetzungen, wobei sie als Härter ein physikalisches Gemisch, bestehend aus
- a) Salzen von mindestens difunktionellen Polycarbonsäuren und Aminen, erhalten durch Reaktion von
- a1) aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen und aromatischen Polycarbonsäuren und deren Anhydride
- a2) mit mindestens einem der folgenden Amine
wobei R1
, R2
, R3
gleiche oder verschiedene aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische,
aromatische Kohlenwasserstoffreste mit 1-20 C-Atomen und in der C-Kette eine oder
mehrere CH2
-Gruppen durch O-Atome, durch NR4
-Gruppen mit R4
=C1-6
-Alkyl, CH-OH-
Gruppen und/oder eine oder mehrere endständige Methylgruppen durch dialkylsubstituierte
Aminogruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ersetzt sein können und R1
und R2
einen
gemeinsamen Ring bilden können, in dem eine CH2
-Gruppe durch ein O-Atom oder durch
eine NR4
-Gruppe ersetzt sein kann und R1
= R2
= R3
= -CH2
-CH2
- über ein gemeinsames N-
Atom gebunden sind und n: 3-11 bedeuten
und pro mol Polycarbonsäure a1) 0,5-3 mol Amin A) - C) zur Reaktion kommen,
und/oder
und/oder
- a3) mit Guanidinen der Formel D
wobei R5
, R6
, R7
, R8
und R9
gleiche oder verschiedene aliphatische, cycloaliphatische, arali
phatische, aromatische Kohlenwasserstoffreste mit 1-9 C-Atomen und Wasserstoff sein
können und wobei R6
und R7
sowie R8
und R9
einen gemeinsamen Ring bilden können, der
ein Sauerstoffatom als Heteroatom enthalten kann, und pro Mol Polycarbonsäure a1) 0,5-3
mol des Guanidins D) zur Reaktion kommen,
und
und
- b) aliphatischen und/oder cycloaliphatischen und/oder araliphatischen und/oder aromati schen Polycarbonsäuren,
und
- c) den folgenden Aminen
wobei R1
, R2
, R3
gleiche oder verschiedene aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische,
aromatische Kohlenwasserstoffreste mit 1-20 C-Atomen und in der C-Kette eine oder
mehrere CH2
-Gruppen durch O-Atome, durch NR4
-Gruppen mit R4
=C1-6
-Alkyl, CH-OH-
Gruppen und/oder eine oder mehrere endständige Methylgruppen durch dialkylsubstituierte
Aminogruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ersetzt sein können und R1
und R 2
einen
gemeinsamen Ring bilden können, in dem eine CH2
-Gruppe durch ein O-Atom oder durch
eine NR4
-Gruppe ersetzt sein kann und R1
= R2
= R3
= -CH2
-CH2
- über ein gemeinsames N-
Atom gebunden sind und n: 3-11 bedeuten,
und/oder Guanidinen der Formel c4)
und/oder Guanidinen der Formel c4)
wobei R5, R6, R7, R8 und R9 gleiche oder verschiedene aliphatische, cycloaliphatische, arali
phatische, aromatische Kohlenwasserstoffreste mit 1-9 C-Atomen und Wasserstoff sein
können und wobei R6 und R7 sowie R8 und R9 einen gemeinsamen Ring bilden können, der
ein Sauerstoffatom als Heteroatom enthalten kann,
im Verhältnis a) zur Summe aus b) und c) von 99 : 1 bis 1 : 99 mit einem Massenverhältnis von b) zu c) von 99 : 1 bis 1 : 99 enthalten.
im Verhältnis a) zur Summe aus b) und c) von 99 : 1 bis 1 : 99 mit einem Massenverhältnis von b) zu c) von 99 : 1 bis 1 : 99 enthalten.
Die für das erlindungsgemäße Verfahren einsetzbaren Salze a) enthalten aliphatische und/oder
cycloaliphatische und/oder araliphatische und/oder aromatische Polycarbonsäuren sowie
gegebenfalls deren Anhydride (Komponente a1). Als Beispiele seien Cyanursäure, 2,2,4
(2,4,4)-Trimethyladipinsäure, 1,2,3,4-Butantetracarbonsäure, Ethylendiamintetraessigsäure,
Diethylentriaminpentaessigsäure, Nitrilotriessigsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure,
Phthalsäure, Hexahydrophthalsäure, Hexahydroisophthalsäure, HexahydroterephthaIsäure,
Pyromellitsäure, Trimellitsäure, Trimesinsäure, Cyclopentantetracarbonsäure, Zitronensäure,
Aconitsäure und 2,6-Naphthalendicarbonsäure genannt. Bei Einsatz von Mischungen der
Polycarbonsäuren sind beliebige Kombinationen möglich.
Die Salze der Polycarbonsäuren enthalten als Aminkomponente a2) und/oder a3) N-Verbin
dungen, die zur Salzbildung befähigt sind, dargestellt durch die Formeln A-D). Beispiele für
konkrete Verbindungen der Formeln A)-C) sind N, N-Dimethylcyclohexylamin, N,N-Di
methylariilin, N-Methylmorpholin, N, N'-Dimethylpiperazin, 2,2,6,6-Tetramethyl-4-dimethyla
minopiperidin, N, N-Dimethyloctadecylamin, 1,8-Diazabicyclo-[5.4. 0]-undec-7-en,
N,N,N',N'-Tetrarnethylhexamethylendiamin, 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan, 2-Phenylimidazo
lin, 2-Methylimidazolin, 2,4-Dimethylimidazolin, 2-Ethyl-4-methylimidazolin. Beispiele für
konkrete Verbindungen der Formel D) sind Tetramethylguanidin, Tetramethylcyclohexylgua
nidin, N,N',N',-Triphenylguanidin und N,N'-Dicyclohexyl-4-morpholincarbonarnid.
Der basische N-Gehalt der Salze beträgt 0.01-30 mmol/g und der Carboxylgruppengehalt
1-35 mmol/g.
Als einsetzbare Komponente b) sind aliphatische und/oder cycloaliphatische und/oder arali
phatische und/oder aromatische Polycarbonsäuren geeignet. Als Beispiele seien Cyanursäure,
2,2,4 (2,4,4)-Trimethyladipinsäure, 1,2,3,4-Butantetracarbonsäure, Ethylendiamintetra
essigsäure, Diethylentriaminpentaessigsäure, Nitrilotriessigsäure, Isophthalsäure, Terepht
halsäure, Phthalsäure, Hexahydrophthalsäure, Hexahydroisophthalsäure, Hexahydroterepht
halsäure, Pyromellitsäure, Trimellitsäure, Trimesinsaure, Cyclopentantetracarbonsäure,
Zitronensäure und 2,6-Naphthalendicarbonsäure genannt. Bei Einsatz von Mischungen der
Polycarbonsäuren sind beliebige Kombinationen möglich.
Als einsetzbare Komponente c) sind Amine, Amidine und Guanidine geeignet. Als Beispiele
seien N, N-Dimethylcyclohexylamin, N, N-Dimethylanilin, N-Methylmorpholin, N,N'-Di
methylpiperazin, 2,2,6,6-Tetramethyl-4-dimethylaminopiperidin, N,N-Dimethyloctadecyl
anrin, 1,8-Diazabicyclo-[5.4.0]-undec-7-en, N,N,N',N' -Tetramethylhexamethylendiamin, 1,4-
Diazabicyclo[2.2.2]octan, 2-Phenylimidazolin, 2-Methylimidazolin, 2,4-Dimethylimidazolin,
2-Ethyl-4-methylimidazolin, Tetramethylguanidin, Tetramethylcyclohexylguanidin, N,N',N',-
Triphenylguanidin und N,N' Dicyclohexyl 4 morpholincarbonamid genannt. Bei Einsatz von
Mischungen der aminischen Komponente c) sind beliebige Kombinationen möglich.
Der basische N-Gehalt der einsetzbaren Härter aus den Komponenten a), b) und c) beträgt 1-
30 mmol/g und der Carboxylgruppengehalt 1-25 mmo1/g.
Die erfindungsgemäßen Härter aus den Komponenten a), b) und c) werden in zwei Stufen
hergestellt, wobei in der ersten Stufe die Salzbildung A) erfolgt, und nach beendeter Salzbil
dung das Lösemittel entfernt wird. In einem zweiten Schritt werden eine oder mehrere
aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische oder aromatische Polycarbonsäuren b) und eine
oder mehrere aminische Komponenenten c) physikalisch zugemischt.
Die Salze a) sind teilweise bekannt. Sie sind auch nicht Gegenstand der Erfindung. Sie
werden in bekannter Weise hergestellt, wobei zu der in Wasser oder Ethanol gelösten Poly
carbonsäure in der Siedehitze die Amin-/Guanidinkomponente a2/a3 portionsweise zu
gegeben wird. Nach beendeter Zugabe wird noch ca. eine Stunde weitererhitzt. Anschließend
wird das Lösemittel durch Destillation entfernt. Zur quantitativen Entfernung des Lösemittels
wird das Reaktionsgemisch im Vakuumtrockenschrank bei 60°c ca. 10 h getrocknet.
Danach erfolgt das Zumischen der aliphatischen und/oder cycloaliphatischen und/oder
araliphatischen und/oder aromatischen Polycarbonsäuren (Komponente b) und der Amine
(Komponente c).
Die Salze a) setzen sich aus 1 mol Polycarbonsäure und 0,5-3 mol der Verbindungen A)-D)
zusammen. Die Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Härtermischung a) und b) und c)
besteht aus 99-1 Massen-% Salz a) und 1-99 Massen-% Summe aus Polycarbonsäure b)
und Aminkomponente c). Das Massenverhältnis von b) zu c) beträgt 99 : 1 bis 1 : 99.
Die erfindungsgemäße Härtermischung a) und b) und c) wird mit Epoxidharzen oder Hybrid
harzen kombiniert. Hybridbase sind carboxyfunktionelle Polymere, die mit Epoxidharzen
gemischt sind.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzungen werden die Härter
in Mengen von 2-14 Gew.-%, bezogen auf die Summe der Einsatzharze, eingesetzt. Die
verwendeten Polyepoxide sind feste, harzartige Stoffe, die im Bereich 60 - 150°C, vorzugs
weise 70-110°C, schmelzen und die im Durchschnitt mehr als eine 1,2-Epoxidgruppe pro
Molekül enthalten. Im Prinzip kommen alle Verbindungen in Frage, die mehr als eine 1,2-
Epoxidgruppe pro Molekül enthalten. Beispiele sind Polyepoxide wie Polyglycidylether von
aromatischen oder aliphatischen Verbindungen, die mehrere Wasserstoffatome enthalten.
Dazu zählen Resorcinol, Hydrochinon, Pyrocatechol, Bisphenol A, Bisphenol F, Glycerol,
Pentaerythritol, Mannitol, Sorbitol und Trimethylolpropan. Bevorzugt werden allerdings
handelsübliche EP-Harze, wie sie durch Umsetzung von Bisphenol A oder Bisphenol F mit
Epichlorhydrin erhalten werden. Ganz besonders bevorzugt werden EP-Harze auf Basis der
Reaktion zwischen Bisphenol A und Epichlorhydrin mit einem EP-Äquivalentgewicht zwi
schen 400-3000, bevorzugt 800-1000.
Bei den carboxylgruppenhaltigen Polymeren handelt es sich bevorzugt um Polyesterpolycar
bonsäuren, die aus Polyolen und Polycarbonsäuren bzw. deren Derivaten hergestellt werden.
Der Schmelzbereich dieser sauren Polyester liegt in einem Bereich von 60 - 160°C, vorzugs
weise 80-120°C; ihre Säurezahl variiert von 10-150 mg KOH/g, vorzugsweise 30-60 mg
KOH/g. Die OH-Zahlen sollen unter 10 mg KOH/g liegen.
Für die Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Polyesterpolycarbonsäuren
werden Polycarbonsäuren, wie z. B. Oxal-, Adipin-, 2,2,4(2,4,4)-Trimethyladipin-, Azelain-,
Sebacin, Decandicarbon-, Dodecandicarbon-, Fumar-, Phthal-, Isophthal-, Terephthal-, Tri
mellit-, Pyromellitsäure eingesetzt. Für die sauren Polyester werden als Polyole beispielhaft
folgende verwendet: Ethylenglykol, 1,2- und 1,3-Propandiol, 1,2-, 1,3-, 1,4- und 2,3-Butan
diol, 1,5-Pentandiol, 3-Methyl- 1,5-pentandiol, Neopentylglykol, 1,12-Dodecandiol, 2.2.4
(2.4.4)-Trimethyl- 1,6-hexandiol, Trimethylolpropan, Glycerin, Pentaerythrit, 1,4-Bishydrox
ymethylcyclohexan, Cyclohexan- 1,4-diol, Diethylenglykol, Triethylenglykol sowie Dipropy
lenglykol. Selbstverständlich können auch Hydroxylgruppen enthaltende Polyester, die nach
bekannten Verfahren aus Polycarbonsäuren und Polyolen hergestellt werden, mit Polycarbon
säuren und/oder Polycarbonsäureanhydriden zu den Polyesterpolycarbonsäuren umgesetzt
werden.
Im Falle der ausschließlichen Verwendung der handelsüblichen EP-Harze auf Bisphenol-A-
Basis (+ Epichlorhydrin) beträgt die Härterkonzentration 2-14 Massen-%. Im Falle der
Verwendung von Gemischen aus Epoxidharzen des Typs Diglycidylester des Bisphenol A
und Carboxylgruppen enthaltender Polyester richtet sich das Mengenverhältnis nach der
Säurezahl des Carboxylpolyesters. So wird z. B. üblicherweise bei einer Säurezahl von 30-
50 mg KOH/g das Gewichtsverhältnis EP-Harz/Carboxylpolyester 60 : 40 bis 80 : 20,
vorzugsweise 70 : 30, betragen. Die Konzentration des Härtergemisches a) + b) + c) beträgt
in diesen EP-Harz/Carboxylpolyester-Gemischen 2-14 Massen-%. Das Härterkomponenten
werden vorzugsweise vor oder nach ihrer Vermischung auf eine mittlere Korngröße kleiner
100 µm, vorzugsweise kleiner 40 µm gemahlen. Zur Herstellung des Pulverlackes werden die
Bindemittel zusammen mit dem Verlaufsmittel, Pigment und/oder Füllstoff und den UV- wie
Oxidationsstabilisatoren zunächst gemischt und in einem Extruder bei ca. 100 °C homogeni
siert. Die extrudierte Masse wird nach Abkühlung auf Raumtemperatur zu einem Pulverlack
gemahlen, wobei die mittlere Teilchengröße ca. 30-100 µm, vorzugsweise 40-80 µm,
betragen sollte.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzungen eignen sich zur Herstellung von
Beschichtungsmitteln, insbesondere für Pulverlacke mit halbglänzenden bis matten Ober
flächen der Beschichtungen. Die Mengen der einzelnen Pulverlackbindemittelkomponenten
könne weitgehend variiert werden.
Das Auftragen von Pulverlacken auf der Basis der erfindungsgemäßen Beschichtungszusam
mensetzungen auf geeignete Substrate kann nach den bekannten Verfahren, wie z. B. durch
elektrostatisches Pulversprühen, Wirbelsintern oder elektrostatisches Wirbel-sintern erfolgen.
Nach dem Auftragen des Pulverlackes nach einem der genannten Verfahren werden die
beschichteten Substrate zur Aushärtung auf Temperaturen von 150-220°C innerhalb von 30-8 min
erhitzt. Die so hergestellten Lackfilme zeichnen sich durch sehr guten Verlauf, eine
gute bis sehr gute Mechanik und eine matte Oberfläche aus, wobei der Glanzgrad in einem
weiten Bereich beliebig einstellbar ist.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.
Zu der Polycarbonsäure a1), die mit der 6- bis 10fachen Menge Ethanol bzw. Wasser bis zum
Siedepunkt des Lösemittels erhitzt wird, wird das Amin (a2 und/oder a3) portionsweise
zugegeben. Nach beendeter Aminzugabe wird noch ca. 1 h weitererhitzt. Danach erfolgt die
Entfernung des Lösemittels, in der Regel durch Abdestillieren. Zur quantitativen Entfernung
des Lösemittels wird das Reaktionsprodukt noch im Vakuumtrockenschrank bei ca. 60°C
nachbehandelt. Anschließend erfolgt die physikalische Mischung des Salzes a) mit der
Polycarbonsäure b) und mit dem Amin c).
Die in der nachfolgenden Tabelle 1 aufgelisteten Härter wurden entsprechend der allgemeinen
Herstellungsvorschrift hergestellt.
Bisphenol-A war die Basis der in den Anwendungsbeispielen eingesetzten Epoxidharz
verbindung. Sie ist durch folgende Kenndaten charakterisiert:
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Epoxidharz-Pulverbeschichtungszusammensetzungen
wurden die gemahlenen Einsatzstoffe - Härter, Epoxidharz und Verlaufsmittel-Masterbatch
(10 Massen-% Verlaufsmittel auf Basis von polymeren Butylacrylaten werden mit den
Epoxidharzen in der Schmelze homogenisiert und nach dem Erstarren zerkleinert) - mit dem
Weißpigment (TiO2) in einem Kollergang innig vermischt und anschließend im Extruder bei
90 bis 110°C homogenisiert. Nach dem Erkalten wurde das Extrudat gebrochen und in einer
Stiftsmühle auf eine Korngröße < 100 µm gemahlen. Das wie oben beschriebene hergestellte
Pulver wurde mit einer elektrostatischen Pulverspritzanlage bei 60 kV auf entfettete, gegebe
nenfalls vorbehandelte Stahlbleche appliziert und in einem Labor-Umlufttrockenschrank
eingebrannt (s. Lackbeispiele).
Die Abkürzungen in den folgenden Tabellen bedeuten:
SD = Schichtdicke in µm
GS = Gitterschnittprüfung (DIN 53 151)
GG 60°∡ = Glanz n. Gardner (ASTM-D 5233)
ET = Tiefung nach Erichsen in mm (DIN 53 156)
KS dir. = Kugelschlag direkt in inch*1b
YI = Yellowness-Index
SD = Schichtdicke in µm
GS = Gitterschnittprüfung (DIN 53 151)
GG 60°∡ = Glanz n. Gardner (ASTM-D 5233)
ET = Tiefung nach Erichsen in mm (DIN 53 156)
KS dir. = Kugelschlag direkt in inch*1b
YI = Yellowness-Index
Die Berechnung der Lackformulierungen erfolgte nach folgendem Schema:
Massen-% EP = Epoxid
B - V = EP:
B = Massen-% Bindemittel
V = Massen-% Vernetzer
B = 100 - Z:
Z = Massen-% Zuschlagsstoffe [40 Massen-% Weißpigment (TiO2), 0,5 Massen-% Verlaufsmittel]
B = Massen-% Bindemittel
V = Massen-% Vernetzer
B = 100 - Z:
Z = Massen-% Zuschlagsstoffe [40 Massen-% Weißpigment (TiO2), 0,5 Massen-% Verlaufsmittel]
Zur Herstellung von Hybrid-Pulverlacken wurden der nachfolgend beschriebene carbox
ylgruppenhaltige Polyester mit folgenden Kenndaten eingesetzt:
Die Aufarbeitung der Rohstoffe sowie die Herstellung und Applikation erfolgt analog C. Die
Hybrid-Pulverlacke enthalten Epoxidharz und Polyesterpolycarbonsäuren im Verhältnis von
75 : 25, 40 Massen-% Weißpigment (TiO2) und 1 Massen-% Verlaufsmittel.
Claims (11)
1. Epoxidharz- oder Hybrid-Pulverbeschichtungszusammensetzungen,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie als Härter ein physikalisches Gemisch, bestehend aus
und/oder
und/oder Guanidinen der Formel c4)
wobei R5, R6, R7, R8 und R9 gleiche oder verschiedene aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische, aromatische Kohlenwasserstoffreste mit 1-9 C-Atomen und Wasserstoff sein können und wobei R6 und R7 sowie R8 und R9 einen gemeinsamen Ring bilden können, der ein Sauerstoffatom als Heteroatom enthalten kann,
im Verhältnis a) zur Summe aus b) und c) von 99 : 1 bis 1 : 99 mit einem Massenverhält nis von b) zu c) von 99 : 1 bis 1 : 99 enthalten.
- a) Salzen von mindestens difunktionellen Polycarbonsäuren mit Aminen, erhalten durch Reaktion von
- a1) aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen und aromatischen Polycarbonsäu ren und deren Anhydride
- a2) mit mindestens einem der folgenden Amine
und/oder
- a3) mit Guanidinen der Formel D
- b) aliphatischen und/oder cycloaliphatischen und/oder araliphatischen und/oder aroma
tischen Polycarbonsäuren,
und - c) den folgenden Aminen
und/oder Guanidinen der Formel c4)
wobei R5, R6, R7, R8 und R9 gleiche oder verschiedene aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische, aromatische Kohlenwasserstoffreste mit 1-9 C-Atomen und Wasserstoff sein können und wobei R6 und R7 sowie R8 und R9 einen gemeinsamen Ring bilden können, der ein Sauerstoffatom als Heteroatom enthalten kann,
im Verhältnis a) zur Summe aus b) und c) von 99 : 1 bis 1 : 99 mit einem Massenverhält nis von b) zu c) von 99 : 1 bis 1 : 99 enthalten.
2. Pulverbeschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Polycarbonsäuren a1) Cyanursäure, 2,2,4 (2,4,4)-Trimethyladipinsäure, 1,2,3,4-
Butantetracarbonsäure, Ethylendiamintetraessigsäure, Diethylentriaminpentaessigsäure,
Nitrilotriessigsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Phthalsäure, Hexahydrophthalsäure,
Hexahydroisophthalsäure, Hexahydroterephthalsäure, Pyromellitsäure, Trimellitsäure,
Trimesinsäure, Cyclopentantetracarbonsäure, Zitronensäure, Aconitsäure und 2,6-Napht
halendicarbonsäure eingesetzt werden.
3. Pulverbeschichtungszusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1-2,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Amine a2) N,N-Dimethylcyclohexylamin, N,N-Dimethylanilin, N-Methylmor
pholin, N,N'-Dimethylpiperazin, 2,2,6, 6-Tetramethyl-4-dimethylaminopiperidin, N,N-
Dimethyloctadecylamin, 1,8-Diazabicyclo- [5.4.0]-undec-7-en, N,N,N',N' -Tetramethylhe
xamethylendiamin, 1,4-Diazabicyclo [2.2.2]octan, 2-Phenylimidazolin, 2-Methylimidazo
lin, 2,4-Dimethylimidazolin, 2-Ethyl-4-methylimidazolin, Tetramethylguanidin, Tetra
methylcyclohexylguanidin, N,N',N',-Triphenylguanidin und N,N'-Dicyclohexyl-4-mor
pholincarbonamid eingesetzt werden.
4. Pulverbeschichtungszusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1-3
dadurch gekennzeichnet,
daß als Polycarbonsäuren b) Cyanursäure, 2,2,4 (2,4,4)-Trimethyladipinsäure, 1,2,3,4-
Butantetracarbonsäure, Ethylendiamintetraessigsäure, Diethylentriaminpentaessigsäure,
Nitrilotriessigsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Phthalsäure, Hexahydrophthalsäure,
Hexahydroisophthalsäure, Hexahydroterephthalsäure, Pyromellitsäure, Trimellitsäure,
Trimesinsäure, Cyclopentantetracarbonsäure, Zitronensäure, Aconitsäure und 2,6-Napht
halendicarbonsäure eingesetzt werden.
5. Pulverbeschichtungszusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Amine c) N,N-Dimethylcyclohexylamin, N,N-Dimethylanilin, N-Methylmorpholin,
N,N'-Dimethylpiperazin, 2,2,6,6-Tetramethyl-4-dimethylaminopiperidin, N,N-
Dimethyloctadecylamin, 1,8-Diazabicyclo- [5.4.0]-undec-7-en, N,N,N',N' -Tetramethylhe
xamethylendiamin, 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan, 2-Phenylimidazolin, 2-Methylimidazo
lin, 2,4-Dimethylimidazolin, 2-Ethyl-4-methylimidazolin, Tetramethylguanidin, Tetra
methylcyclohexylguanidin, N,N',N',-Triphenylguanidin und N,N'-Dicyclohexyl-4-mor
pholincarbonamid eingesetzt werden.
6. Pulverbeschichtungszusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1-5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Härter in Mengen von 2-14 Gew.-%, bezogen auf die Summe der eingesetzten
Harze, enthalten ist.
7. Pulverbeschichtungszusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1-6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die verwendeten Epoxidharze einen Schmelzpunkt von 60-150°C aufweisen und im
Durchschnitt mehr als eine 1,2-Epoxidgruppe pro Molekül enthalten.
8. Pulverbeschichtungszusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1-7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die verwendeten Epoxidharze auf der Reaktion zwischen Bisphenol A und Epi
chlorhydrin basieren und ein Epoxid-Äquivalentgewicht zwischen 400-3000 aufweisen.
9. Pulverbeschichtungszusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1-8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die eingesetzten Polyesterpolycarbonsäuren für die Hybridpulverbeschichtungs
zusammensetzungen einen Schmelzpunkt von 60-160°C, eine Säurezahl von 10-150
mg KOH/g und eine OH-Zahl unter 10 mg KOH/g aufweisen.
10. Pulverbeschichtungszusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1-9,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie Hilfs- und/oder Zusatzstoffe enthalten.
11. Verwendung der Pulverbeschichtungszusammensetzung nach mindestens einem der
Ansprüche 1-10 zur Herstellung von halbglänzenden bis matten Beschichtungen
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1998123427 DE19823427A1 (de) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | Epoxidharz- und Hybrid-Pulverbeschichtungen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1998123427 DE19823427A1 (de) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | Epoxidharz- und Hybrid-Pulverbeschichtungen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19823427A1 true DE19823427A1 (de) | 1999-12-02 |
Family
ID=7868934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1998123427 Withdrawn DE19823427A1 (de) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | Epoxidharz- und Hybrid-Pulverbeschichtungen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19823427A1 (de) |
-
1998
- 1998-05-26 DE DE1998123427 patent/DE19823427A1/de not_active Withdrawn
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