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DE2441622A1 - Pulverfoermige ueberzugsmasse - Google Patents

Pulverfoermige ueberzugsmasse

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Publication number
DE2441622A1
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DE
Germany
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copolymer
weight
percent
acid
methacrylate
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE2441622A
Other languages
English (en)
Inventor
Santokh S Labana
Ares N Theodore
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Werke GmbH
Original Assignee
Ford Werke GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Werke GmbH filed Critical Ford Werke GmbH
Publication of DE2441622A1 publication Critical patent/DE2441622A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Description

PATENTANWALTS DR. I. MAAS
DR. Ω. SPOTT
8000 MÜNCHEN 40
SCHLEISSHEIMERSTR.
TEL. 3 59 22 01/2 OS
Ford-Werke AG# Köln-Deutz Pulverförmlge Überzugsmasse
Es werden pulverförmige Überzugsmassen beschrieben, die folgende Bestandteile enthalten: (1) ein Copolymer aus etwa 5 bis etwa 20 Gewichtsprozent eines Glycidylesters einer monoäthylenisch ungesättigten Carbonsäure/ wie Glycidylacrylat oder-Glycidylmethacrylat, aus etwa 2 bis etwa 10 Gewichtsprozent eines Hydroxyacrylats und aus etwa 70 bis etwa 93 Gewichtsprozent anderer olefinisch ungesättigter Monomerer, vorzugsweise monofunktioneller olefinisch ungesättigter Monomerer, die bei der Polymerisation ihre Funktionalität verlieren, und (2) ein Dicarbonsäurevernetzungsmittel.
Pulverförmige Überzugsmassen sind als Anstrichmittel für Träger besonders begehrt, da sie praktisch keine organischen Lösungsmittel enthalten, die bei flüssigen Anstrichmitte !systemen verwendet werden. Sie geben daher, wenn überhaupt, nur wenig flüchtiges Material an die Umgebung ab, wenn sie durch Erhitzen gehärtet werden.
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Pulverförmige Überzugsmassen aus (1) einem Copolymer aus einem Glycidylacrylat und anderen olefinisch ungesättigten Monomeren, (2) einer Dicarbonsäure als Vernetzungsmittel und (3) einem polymeren Fließreguliermittel sind in US-PS 3 752 beschrieben.
Pulverförmige Überzugsmassen aus (1) einem Copolymer aus einem Glycidylacrylat und anderen olefinisch ungesättigten Monomeren, (2) einem Gemisch aus einer Monocarbonsäure und einer Dicarbonsäure als Vernetzungsmittel und (3) einem polymeren Fließreguliermittel sind in US-PS 3 730 930 beschrieben.
In DT-OS 2 240 315 werden bereits pulverförmige Überzugsmassen beschrieben, die folgende Bestandteile enthalten: (Ii ein Copolymer aus einem Hydroxyacrylat und anderen olefinisch ungesättigten Monomeren, (2) ein aus Anhydriden, Dicarbonsäuren und Melaminen ausgewähltes Vernetzungsmittel und (3) ein polymeres Fließreguliermittel.
Es wurde nun gefunden, daß man zu pulverförmigen Überzugsmassen gelangen kann, die gegenüber den oben erwähnten Massen unerwartete Vorteile aufweisen, indem man das Copolymer lediglich derart modifiziert, daß das Glycidylacrylat sowohl hydroxyfunktionell als auch epoxyfunktionell ist. Dies erreicht man, indem man etwa 2 bis etwa 10 Gewichtsprozent C5~G_-Hydr©xyalkylacrylat und etwa 5 bis etwa 20 Gewichtsprozent eines Glycidylesters einer »onoäthylenisch ungesättigten Carbonsäure, wie Glycidylacrylat oder Glycidylmethacrylat, zusammen mit den olefinisch ungesättigten Monomeren verwendet, die den Rest des Copolymers ausmachen.
Mit Ausnahm® derjenigen Fälle« in denen eine Verbindung speziell bezeichnet ist, sollen unter der Ausdrucksweise Äcrylat sowohl Ester von Acrylsäure als auch von Methacrylsäure verstanden werden, wie Acrylate oder Methacrylate. Die erfindungsgesnäß hergestellten Pulver sind besser kompatibel. Si© lassen sich leicht und wirksungsvoll durch Sprühtrocknen verarbeiten, da sie sich nicht in ihre Phasen trennen. Ferner können sie durch Schraelzmisehen und Vakuumtrockentechniken verarbeitst werden. Sie können leicht und wirkungsvoll durch Extrusion oder durch Walzen vermischt werden. Die Verwendung
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antistatischer Mittel ist darüberhinaus nicht erforderlich, wenn man die überzugsmittel in einer Filmstärke von weniger als 0,010 cm (4 mil) anwendet.
Für die erfindungsgemäßen pulverförmigen Überzugsmassen geeignete epoxy- und hydroxyfunktioneile Copolymere lassen sich ohne weiteres durch übliche, durch freie Radikale induzierte Polymerisation geeigneter alpha,ß-oleflnisch ungesättigter Monomerer herstellen. Diese Copolymeren verfügen sowohl über Epoxygruppen als auch Hydroxygruppen, und könnten sich daher selbstvernetzen. Die Epoxy-Hydroxy-Reaktion ist jedoch sehr langsam, und sie erfordert große Katalysatormengen zur Beschleunigung der Härtungsreaktion. Das vorliegende Anstrichmittelbindersystem wird daher erfindungsgemäß mit einem Vernetzungsmittel, wie einer Dicarbonsäure, versetzt.
Die erfindungsgemäß verwendeten Copolymeren enthalten zwischen etwa 5 und etwa 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 8 und 15 Gewichtsprozent, eines Glycidy!esters einer monoäthylenisch ungesättigten Carbonsäure, wie Glydicylacrylat ■ oder Glycidylmethacrylat. Diese Monomeren verleihen dem Copolymer seine Epoxyfunktionalität. Die Hydroxyfunktionalität erhält man, indem man in das Polymerisationsgemisch aus dem ungsättigten Monomer etwa 2 bis etwa 10 Gewichtsprozent eines Hydroxyacrylate einarbeitet. Das Hydroxyacrylat ist vorzusweise ein Ester aus einem C2-C3-Dihydroxyalkohol und Acrylsäure oder Methacrylsäure. 2-Hydroxyäthylmethacrylat und 2-Hydroxypropylmethacrylat werden von diesen Verbindungen am meisten bevorzugt.
Der Rest des Copolymers besteht praktisch aus monofunktionellen, alpha,ß-olefinisch ungesättigten Monomeren. Diese können Acrylate oder ein Gemisch aus Acrylaten und Mono-
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vinylkohlenwasseretoffen sein. In einem Überschuß von 50 Gewichtsprozent des Copolymers sind die Monomeren vorzugsweise Ester aus einem Cj-Cg-Monohydroxyalkohol und Acrylsäure oder Methacrylsäure, nämlich Methylmethacrylat, Äthylacrylat, Butylacrylat, Butylmethacrylat, Hexylacrylat oder 2-Äthylhexylmethacrylat. Cg-Cg-Monovinylkohlenwasserstoffe, wie Styrol, a -, Vinyltoluol, t-Butylstyrol, Chlorstyrol oder alpha-Methylstyrol, lassen sich verwenden sie machen jedoch vorzugsweise weniger als 50 Gewichtsprozent des Copolymers aus. Andere Vinylmonomere, wie Vinylchlorid, Acrylnitril, Methacrylnitril oder Vinylacetat, können als modifizierende Monomere verwendet werden. Solche modifizierende Monomeren werden in Mengen zwischen 0 und 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das Monomergemisch, eingesetzt.
Die für die erfindungsgemäßen Überzugsmassen verwendeten epoxyfunktioneIlen und hydroxyfunktionellen Copolymeren haben eine Glasübergangetemperatur im Bereich von 40 bis 90 0C, vorzugsweise 50 bis 80 0C, sowie ein Molekulargewicht
(M ) im Bereich von etwa 1500 bis etwa 15 000, vorzugsweise etwa 2500 bis etwa 6000.
Zur Herstellung dieses Copolymers vermischt man das epoxyfunktionelle Monomer, wie Glycidylmethacrylat, und das hydroxyf unkt ione He Monomer, wie 2-Hy dr oxy ä thy lmethacry lat, mit den oben erwähnten restlichen äthylenisch ungesättigten Monomeren, und setzt das Ganze durch übliche radikalische Polymerisation in solchen Mengen um, daß man das für die pulverförmigen Überzugsmassen geeignete Copolymer erhält. Verwendet man daher die bevorzugten äthylenisch ungesättigten restlichen Monomeren zusammen mit dem epoxyfunktioneIlen Monomer zur Herstellung des Copolymers, dann ist das epoxyfunktioneHe Monomer, wie Glycidylmethacrylat, im Copolymer in einer Menge von etwa 5 bis etwa 20 Gewichtsprozent vorhanden, während vom hydroxyfunktionellen Monomer, wie 2-Hydroxypropylmethacrylat, im Copolymer etwa 2 bis etwa 10 Gewichtsprozent enthalten sind.
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und die bevorzugten restlichen Monomeren in einer Menge von etwa 93 bis etwa 70 Gewichtsprozent vorliegen. Zur Einleitung der Polymerisationsreaktion braucht man im allgemeinen einen Initiator mit freien Radikalen. Es 1st eine Reihe solcher radikalbildender Initiatoren bekannt/ die sich für diesen Zweck verwenden lassen. Hierzu gehören Benzoylperoxid, Laurylperoxid, t-Buty!hydroperoxid, Acetylcyclohexansulfonylperoxid, Diisobutyrylperoxid, Di(2-äthylhexyDperoxydicarbonat, Diisopropylperoxydlcarbonat, t-Butylperoxypivalat, Decanoylperoxid, Azobis(2-methylpropionitril) und dergleichen. Die Polymerisation wird vorzugsweise in Lösung vorgenommen, und zwar unter Verwendung eines Lösungsmittels, in dem das epoxyfunktioneile, hydroxyfunktionelle Copolymer löslich ist. Geeignete Lösungsmittel für diese Polymerisation sind beispielsweise Toluol, Xylol, Dioxan, Butanon und dergleichen. Wird das epoxyfunktionelle, hydroxyfunktionelle Copolymer in Lösung hergestellt, dann läßt sich das feste Copolymer ausfällen, indem man die Lösung langsam in ein Fällungsmittel für dieses Copolymer gibt, wie Hexan, Octan oder Wasser, und zwar unter entsprechendem Rühren. Das so erhaltene Copolymer wird dann getrocknet, so daß es weniger als 3 % an Materialien enthält, die sich bei den Einbrenntemperaturen der überzüge verflüchtigen.
Die oben genannten Copolymeren lassen sich ferner durch Emulsionspolymerisation, Suspensionspolymerisation, Blockpolymerisation oder deren geeignete Kombinationen herstellen. Für diese Verfahren zur Herstellung der Copolymeren werden eventuell Kettenübertragungsmittel benötigt, damit man ein Copolymer mit dem gewünschten Molekulargewichtsbereich erhält. Die nach diesen Verfahren erhaltenen festen Copolymeren müssen ebenfalls so getrocknet werden, daß sie weniger als 3 % an Materialien enthalten, die bei den zum Einbrennen
der Überzüge angewandten Temperaturen verflüchtigt werden. Bei der Verwendung für pulverförmige Überzugsmassen sind
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sowohl Molekulargewicht als auch Molekulargewichtsverteilung des epoxyfunktionellen, hydroxyfunktioneilen Copolymers wichtig. Der Molekulargewichtsbereich (M ) reicht zwar von etwa 1500 bis etwa 15 000, doch sollte die Copolymerkomponente keine größeren Mengen an höhermolekularen Fraktionen enthalten. Höchstens bis zu 5 % des Copolymers sollten ein Molekulargewicht von über 20 000 haben. Die Molekulargewichtsverteilung, nämlich das Verhältnis aus dem Gewichtsmittel und dem Zahlmittel (M /M ) sollte im Bereich von 1,6 bis 3,0 liegen. Bevorzugt wird ein Bereich der Molekulargewichtsverteilung von 1,7 bis 2,2.
Die pulverförmigen Überzugsmassen enthalten als Vernetzungsmittel für die oben erwähnten Copolymeren im Copolymer gesättigte geradkettige aliphatische Dicarbonsäuren mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen pro Molekül in einer Menge von etwa 0,8 bis etwa 1,1 Carboxylgruppen für jede funktioneile Gruppe, wobei hier Epoxygruppen und Hydroxygruppen verstanden werden. Bevorzugte Dicarbonsäuren sind solche mit 5 bis 13 Kohlenstoffatomen pro Molekül. Insbesondere werden hierfür Adipinsäure, Pimelinsäure, Suberinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Undecansäure oder Brassylsäure verwendet. Die Säuren werden natürlich als Vernetzungsmittel zur Bildung des fertigen gehärteten Films eingesetzt.
Die erfindungsgemäßen pulverförmigen Überzugsmassen enthalten zweckmäßigerweise ein Fließreguliermittel als Teil des pulverförmigen Überzugsgemisches. Das Fließreguliermittel ist ein Polymer mit einem Molekulargewicht (M ) von wenigstens 1000, und es macht zweckmäßigerweise 0,05 bis 4,0 Gewichtsprozent des Gemisches aus. Das Fließreguliermittel hat eine Glasübergangstemperatur, die um wenigstens 20 0C unterhalb der Glasübergangstemperatur des Copolymers des Gemisches liegt,
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Eine Gruppe geeigneter Fließreguliermittel sind Acrylpolymere. Bevorzugte Acrylpolymere, die sich als Fließreguliermittel verwenden lassen, sind Polylaurylacrylat, Polybutylacrylat, PoIy--(2-äthylhexylacrylat), Polylaurylmethacrylat oder Polyisodecylmethacrylat.
Das Fließreguliermittel kann ferner ein fluoriertes Polymer sein, das bei der Einbrenntemperatür des Pulvers eine Oberflächenspannung hat, die niedriger ist als diejenige des im Gemisch verwendeten Copolymers. Bevorzugte Fließreguliermittel aus fluoriertem Polymer sind Ester aus Polyäthylenglycol oder Polypropylenglycol und fluorierten Fettsäuren. Ein geeignetes Fließreguliermittel ist beispielsweise ein Ester aus Polyäthylenglycol mit einem Molekulargewicht Von über 2500 und Perfluoroctansäure. Polymere Siloxane mit Molekulargewichten von über 1OOO, zweckmäßigerweise von 1000 bis 20 000, lassen sich ebenfalls als Fließreguliermittel verwenden, wie PoIydimethylsiloxan oder Polymethylphenylsiloxan.
Eine erfindungsgemäß hergestellte überzugsmasse kann auch eine kleine Prozentmenge eines Katalysators enthalten, durch den sich die Vernetzungsgeschwindigkeit der pulverförmigen überzugsmasse bei der Härtungs- bzw. Einbrenntemperatur erhöht. Die Härtungstemperaturen liegen normalerweise zwischen 130 und 200 °C, und der Katalysator sollte für die pulverförmige überzugsmasse bei der jeweiligen Einbrenntemperatur für eine Gelzeit sorgen, die wenigstens 1 Minute beträgt, jedoch nicht länger ist als 40 Minuten. Vorzugsweise liegt diese Gelzeit bei der Einbrenntemperatür zwischen 1 und 12 Minuten, und sie beträgt insbesondere etwa 2 bis 8 Minuten.
Einige Katalysatoren, die sich bei den pulverförmigen Überzugsmassen verwenden lassen, sind beispielsweise Tetraalkylammoniumsalze, Katalysatoren vom Imidazoltyp, tertiäre Amine sowie Metallsalze organischer Carbonsäuren. Zu den
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Tetralkylammoniumsalz-Katalysatoren gehören beispielsweise folgende: Tetrabutylaitmoniumchlorid (-bromid oder -jodid) , Trimethylbenzylammoniumchlorid, Dodecyldimethy1(2-phenoxyäthyl) airanoniumbromid oder Diäthyl(2-hydroxyäthyl)methylammoniumbromid. Geeignete Katalysatoren des Imidazoltyps sind beispielsweise 2-Methyl-4-äthylimidazol, 2-Methyliraidazolr Imidazol, 2-/(N-Benzylanilino)raethy]/-2-imidazolin-phosphat oder 2-Benzyl-2-iIniäazolin-hydrochlorid. Als tertiäre Aminkatalysatoren für die erfindungsgemäßen pulverförmiger! Überzugsmassen eignen sich beispielsweise Triäthylendiamin, N,N-Diäthylcyclohexylamin oder N-Methylraorpholin. Beispiele von für die erfindungsgemäßen pulverformigen Überzugsmittel geeigneten Salzen organischer Carbonsäuren sind Zinn(II)octoat, Zinknaphthenat, Koblatnaphthenat, Zinkoctoat, Zinn(II)-2-äthylhexoat, Phenylmercuripropionat, Bleineodecanoat, Dibutylzinndilaurat oder Lithiumbenzoat.
Der für die jeweilige pulverförmige überzugsmasse verwendete Katalysator ist bei Raumtemperatur normalerweise fest und hat einen Schmelzpunkt von 50 bis 2CX) 0C.
Die erfindungsgemäßen pulverförmigen Überzugsmassen können übliche nichtmetallische oder metallische Pigmente enthalten. Solche Pigmente werden normalerweise in Mengen von etwa 6 bis etwa 35 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgemisch, eingesetzt, und zwar je nach dem jeweiligen Pigment und dem für den eingebrannten Überzug gewünschten Glanz.
Da die einzelnen erfindungsgemäßen pulverförmigen Überzugsmassen auf den jeweils zu überziehenden Gegenstand durch elektrostatische Verfahren aufgebracht werden können, kann die gleichzeitige Einarbeitung einer kleinen Gewichtsmenge eines antistatischen Mittels in derartige Massen erwünscht sein. Ein solches antistatisches Mittel wird insbesondere in einer Menge von 0,05 Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamte Pulvermasse, zugesetzt. Geeignete Antistatike sind beispielsweise Tetralky!ammoniumsalze der oben erwähnten Art,
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die gleichzeitig als Katalysatoren dienen. Andere geeignete Antistatika sind beispielsweise Alkyl-poly(äthylenoxy)-phosphat oder Alkyllauryl-poly(äthylenoxy)phosphate, wie Äthylbenzy1-poly(äthylenoxy)phosphat, Polyäthylenimine, Poly(2-vinylpyrolidon), Pyridiniumchlorid, Poly(vinylpyridinchlorid), Polyvinylalkohol oder anorganische Salze.
Der erfindungsgemäßen überzugsmasse kann gewünschtenfalls auch ein Weichmacher zugesetzt werden. Zu Weichmachern, die hierfür häufig verwendet werden, gehören beispielsweise Adipate, Phosphate, Phthalate, Sebacate, Polyester von Adipinsäure oder Azelainsäure, sowie Epoxy- oder epoxydierte Weichmacher. Einige Beispiele solcher Weichmacher sind Olhexyladipat, Diisooctyladipat, Dicyclohexyladipat, Triphenylphosphat, Tricresylphosphat, Dibuty!phosphat, Dibutylphthalat, Dioctylphthalat, Butyloctylphthalat, Dioctylsebacat, Butylbenzylsebacat, DibenzyIsebacat, Butandiol-1,4-diglycidyläther oder Celluloseacetatbutyrat.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert. Die darin als Beispiele verwendeten Copolymer en haben verschiedene Molekulargewichte, die innerhalb des Molekulargewichtsbereiches von etwa 1500 bis etwa 15 000 schwanken. Die Konzentration an Carboxylgruppen beim Vernetzungsmittel pro funktioneller Gruppe, im vorliegenden Fall Epoxygruppen und Hydroxygruppen, liegt im Copolymer zwischen etwa 0,8 und etwa 1,1.
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-10- 0//1COO
Beispiel 1
Aus den im folgenden aufgeführten Komponenten stellt man in der beschriebenen Arbeitsweise ein epoxyfunktionelles-hydroxyfunktionelles Copolymer her.
Gewichtsprozent der Reaktanten Mengen (g) gesamten Reaktanten
Glycidylmethacrylat 30,0 15
HydroxyäthyImethacrylat 10,0 5
ButyImethacrylat 80,0 40
MethyImethacrylat 80,0 40
Die oben erwähnten Monomeren werden in den oben angegebenen Mengen vermischt, und das Gemisch versetzt man mit 11,0 g 2,2'-Azobis(2-methylproplonitril), das im folgenden als AIBN bezeichnet wird. Das erhaltene Gemisch gibt man langsam zu 200 ml auf 80 bis 90 0C erhitztes Toluol, das kräftig gerührt und unter Stickstoffatmosphäre gehalten wird. Am Kopf des Toluolgefäßes ist ein Rückflußkühler angeordnet, der die Toluoldämpfe kondensiert und das kondensierte Toluol in das Gefäß rückleitet. Das Monomergemisch wird durch ein Regelventil zugegeben, und die Zugabegeschwindigkeit wird so gesteuert, daß die Reaktionstemperatur bei 90 bis 110 0C bleibt, wobei der Rest an erforderlicher Wärme durch äußeres Erhitzen zugeführt wird. Nach beendeter Zugabe des Monomergemisches (3 Stunden) werden 0,8 g AIBN, gelöst in 10 ml Aceton, über eine Zeitspanne von 0,5 Stunden zugesetzt, und man rührt den Ansatz unter Rückflußkochen weitere zwei Stunden. ·
Die erhaltene Toluol-Polymer-Lösung wird mit 200 ml Aceton verdünnt und in 2 Liter Hexan koaguliert. Das weiße Pulver trocknet man 24 Stunden in einem Vakuumofen bei 55 0C. Die Molekulargewichtsbestimmung ergibt einen Wert M /M von 6700/3200 und der WPE-Wert (Molekulargewicht pro Epoxigruppe) beträgt etwa 1000.
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47 g des Prepolymers werden mit 3 g eines handelsüblichen Diepoxids vom Epichlorhydrin-Bisphenol Α-Typ (Schmelzbereich 64 - 76 0C, Viskosität 0,8 bis 1,7 Poise bei einer 40-prozentigen Lösung in Butylcarbinol, mittleres Molekulargewicht 900 und mittlrer WPE-Wert 450 bis 525, 5,3 g Azelainsäure, 4,5 g Titandioxid, 4,0 g Ferritgelb (Pigment) und 0,4 g Poly(2-äthylhexylacrylat) 3 bis 5 Stunden in einer Kugelmühle vermählen. Das Poly(2-äthylhexylacrylat) hat ein Molekulargewicht (Mn) von 9000. Das erhaltene feine Pulvergemisch wird dann 10 Minuten bei 110 C in einem Walzwerk vermählen. Die erhaltene Schmelze wird granuliert und auf Teilchen von 15 bis 50 Mikron pulverisiert.
Das auf diese Weise erhaltene Pulver stellt eine erfindungsgemäße pulverförmige überzugsmasse dar. Das Pulver sprüht man elektrostatisch auf eine geerdete Stahlplatte, und zwar unter Verwendung einer elektrostatisch wirkenden Pulversprühpistole, die bei einer Spannung von 60 KV betrieben wird. Nach Abscheidung des Pulvers erhitzt man die Platte auf 175 0C und hält sie 20 Minuten auf dieser Temperatur.
Der auf der Platte erhaltene glänzende Überzug haftet gut auf der Stahlplatte und hat eine gute Schlagzähigkeit. Wird dieser überzug auf andere Träger aufgebracht, wie Glas, Messing, Zink, Aluminium, Kupfer oder Bronze, dann haftet er ebenfalls gut. Die erhaltenen überzüge lösen sich nicht in Benzin, Xylol, Aceton, Methyläthy!keton oder Toluol.
Beispiel 2
Aus den im folgenden angegebenen Bestandteilen stellt man nach der beschriebenen Arbeitsweise ein epoxyfunktionelles hydroxyfunktior.elles Copolymer her:
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Gewichtsprozent der Reaktanten gesamten Reaktanten
Glycidylmethacrylat 10
Hydroxyäthylmethacrylat 5
Butylmethacrylat 45
Methylmethacrylat 40
Die obigen Monomeren werden vermischt. Hierauf löst man AIBN in einer 6 Prozent des Gesamtgemisches entsprechenden Menge in 5/0 ml Aceton, und versetzt das Monomergemisch mit dieser Lösung. Die so erhaltenen Monomeren werden nach der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise umgesetzt, wodurch man ein epoxyfunktionelles, hydroxyfunktionelies Copolymer erhält. Das erhaltene Copolymer verfügt über eine Glasübergangstemperatur, die im folgenden abgekürzt als Tg bezeichnet wird, von 53 0C und ein Molekulargewicht M /M von 5145/2950.
100 g einer 47-prozentigen Toluollösung dieses Prepolymers werden mit 4,0 g Azelainsäure, 3,0 g des in Beispiel 1 verwendeten Diepoxids, 5,0 g Titandioxid, 4,0 g Ferritgelb und 0,41 g Poly(2-äthylhexylacrylat) mit einem Molekulargewicht M*n von 9000 vermischt. Das Ganze wird dann über Nacht in einer mit Kieselstein gefüllten Kugelmühle vermischt. Die erhaltene homogene Lösung verdünnt man durch Zugabe von Toluol auf 40 % Gesamtfeststoffgehalt, und sie wird schließlich bei 60 C sprühgetrocknet.
Man stellt ein homogenes Pulver her, das weniger als 1,3 % Lösungsmittel enthält und in einer Form vorliegt, die sich auf Träger der in Beispiel 1 erwähnten Art versprühen läßt. Nach elektrostatischer Abscheidung des Pulvers auf Stahlplatten nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren härtet man das Ganze 25 Minuten bei 170 C. Der erhaltene glänzende
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Überzug haftet gut und verfügt über eine gute Schlagzähigkeit. Er löst sich nicht in Xylol, Toluol, Benzin, Methanol oder Methyläthy!keton. ■
Beispiel 3
Aus den im folgenden angegebenen Bestandteilen stellt man in der beschriebenen Weise ein epoxyfunktionelles, hydroxyfunktionelles Copolymer her: ■ ■ ·
Gewichtsprozent der
Reaktanten Mengen (g) gesamten Reaktanten
Glycidylmethacrylat 30,0 ... ,".. .. 15
Hydroxyäthylmethacrylat 6,0 ;·-·-■ 3 -
Butylmethacrylat 84 ,0 42
Me thylmethacrylat 80,0 40
AIBN wird in einer Menge von 11,Og ?5,5 %) in 25 ml Aceton gelöst und zum Monomergemisch gegeben. Die Monomeren werden wie in Beispiel 1 beschrieben umgesetzt, wodurch man ein epoxyfunktionelles, hydroxyfunktionelles Copolymer erhält, das ein Molekulargewicht M /M von 6870/3600 und eine Tg von 54 0C hat.
Das so erhaltene Copolymer wird wie in Beispiel 1 angegeben isoliert und mit den gleichen Mengen der gleichen Materialien wie in Beispiel 1 kompoundiert,' wobei man abweichend davon jedoch 5,5 g Azelainsäure verwendet. Zum Kompoundieren verwendet man einen Brabender-Plasticorder-Extruder 25# wobei . man bei 110 0C arbeitet. Die so erhaltenen Überzüge verfingen
5 09811/10 2 S
über eine gute Adhäsion und Kerbschlagfestigkeit. Die überzüge sind gegenüber Lösungsmitteln, wie Toluol, Xylol oder Methylethylketon, über eine Zeitspanne von einer Minute äußerst beständig.
Beispiel 4
Aus den im folgenden angegebenen Bestandteilen stellt man in der beschriebenen Weise ein epoxyfunktionelles, hydroxyfunktionelles Copolymer her:
Gewichtsprozent der Reaktanten Mengen(g) gesamten Reaktanten
GlycidyImethacrylat 20,Q 10
HydroxyäthyImethacrylat 20,0 10
Butylmethacrylat 80,0 40
MethyImethacrylat 80,0 40-
Die oben angegebenen Monomeren werden vermischt* und das erhaltene Gemisch versetzt man mit 12g AIBN (6 %), gelöst in 20 ml Aceton. Die Monomeren werden nach der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise miteinander umgesetzt, wodurch man ein epoxyfunktionelles, hydroxyfunktionelles Copolymer mit einem Molekulargewicht M /M von 5670/2970 und einer Tg von 56 0C erhält.
Die Isolierung und Kompoundierung des erhaltenen Polymers wird nach der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise durchgeführt, wobei man außer dem Copolymer und der Azelainsäure die gleichen Bestandteile wie bei Beispiel 1 verwendet und auch mit denselben Mengenverhältnissen arbeitet. Im vorliegenden
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244T622
Fall werden hierzu 4,1 g Azelainsäure eingesetzt. Das Aufbringen des Überzugsmittel und Härten der Überzüge erfolgt nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren.
Beispiel 5
Die in den Beispielen 1 bis 4 beschriebenen Verfahren werden wiederholt, wobei der einzige Unterschied darin besteht, daß man anstelle des Glycidylmethacrylats in dem Copolymer eine äquivalente Menge Glycidylacrylat verwendet.
Beispiel 6
Die in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren werden wiederholt, wobei man abweichend davon jedoch (1) ein aus 20 Gewichtsprozent Glycidylmethacrylat, 2 Gewichtsprozent Hydroxyäthylmethacrylat, 25 Gewichtsprozent Isobutylacrylat, 15 Gewichtsprozent alpha-Methylstyrol, 15 Gewichtsprozent Methacrylnitril und 23 Gewichtsprozent Methylmethacrylat hergestelltes Copolymer und (2) 7,9 g Azelainsäure verwendet.
Beispiel 7
Die in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise werden wiederholt/ wobei man abweichend davon jedoch ein aus 5 Gewichtsprozent Glycidylmethacrylat, 10 Gewichtsprozent Hydroxyäthylmethacrylat, 10 Gewichtsprozent Acrylnitril, 30 Gewichtsprozent Butylacrylat und 45 Gewichtsprozent Methylmethacrylat hergestelltes Copolymer verwendet.
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Beispiel 8
Die in den Beispielen 1 bis 7 beschriebenen Arbeitsweisen werden wiederholt, wobei der einzige Unterschied dazu in der Verwendung einer funktionell äquivalenten Menge Adipinsäure anstelle der Azelainsäure als Vernetzungsmittel besteht.
Beispiel 9
Die in den Beispielen 1 bis 7 beschriebenen Arbeitsweisen werden wiederholt, wobei der einzige Unterschied darin besteht, daß man als Vernetzungmittel anstelle der Azelainsäure eine funktionell äquivalente Menge Pimelinsäure verwendet.
Beispiel 10
Die in den Beispielen 1 bis 7 beschriebenen Arbeitsweisen werden wiederholt, wobei der einzige Unterschied darin besteht, daß man anstelle der Azelainsäure als Vernetzungsmittel eine funktionell äquivalente Menge Suberinsäure verwendet.
Beispiel 11
Die in den Beispielen 1 bis 7 beschriebenen Arbeitsweisen werden wiederholt, wobei der einzige Unterschied darin besteht, daß man anstelle der Azelainsäure als Vernetzungsmittel eine funktionell äquivalente Menge Sebacinsäure verwendet.
Beispiel 12
Die in den Beispielen 1 bis 7 beschriebenen Arbeitsweisen werden wiederholt, wobei der einzige Unterschied darin besteht,
daß man anstelle der Azelainsäure als Vernetzungsmittel eine funktionell äquivalente Menge Undecänsäure verwendet.
Beispiel 13 ^ ■ '"'
Die in den Beispielen 1 bis 7 beschriebenen Arbeitsweisen werden wiederholt, wobei der einzige Unterschied darin besteht, daß man anstelle der Azelainsäure als Vernetzungsmittel eine funktionell äquivalente Menge Brassy!säure verwendet.
Beispiel 14
Die in den Beispielen 1 bis 7 beschriebenen Arbeitsweisen werden wiederholt, wobei der einzige Unterschied darin besteht, daß man anstelle des Hydroxyäthylmethacrylats zur Bildung des Copolymers eine funktionell äquivalente Menge Hydroxyäthylacrylat verwendet.
Beispiel 15 · '
Die in den Beispielen 1 bis 7 beschriebenen Arbeitsweisen werden wiederholt, wobei der einzige Unterschied darin besteht, daß man anstelle des Hydroxyäthylmethacrylats zur Bildung des Copolymers eine funktionell äquivalente Menge Hydroxypropylacrylat verwendet.
B e i s ρ i e 1 16 "
Die in den Beispielen 1 bis 7 beschriebenen Arbeitsweisen werden wiederholt, wobei der einzige Unterschied-darin besteht, daß man anstelle des Hydroxyäthylmethacrylats zur
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Bildung des Copolymers eine funktionell äquivalente Menge HydroxypropyImethacrylat verwendet.
Beispiel 17
Die in den Beispielen 1 bis 7 beschriebenen Arbeitsweisen werden wiederholt, wobei der einzige Unterschied darin besteht, daß man anstelle des als Fließreguliermittel verwendeten PoIy-(2-äthylhexylacrylats) zum Kompoundieren des pulverförmigen Beschichtungsmaterials eine äquivalente Menge Polydaurylacrylat) (M = 8000) verwendet.
Beispiel 18
Die in den Beispielen 1 bis 7 beschriebenen Arbeitsweisen werden wiederholt, wobei der einzige Unterschied darin besteht, daß man anstelle des als Fließreguliermittel dienenden PoIy-(2-äthylhexylacrylats) zum Konpoundieren des pulverförmigen Beschichtungsmaterials eine äquivalente Menge Poly(2-äthylhexylacrylat) (M =11 000) verwendet.
Beispiel 19
Die in den Beispielen 1 bis 7 beschriebenen Arbeitsweisen werden wiederholt, wobei der einzige Unterschied darin besteht, daß man anstelle des als Fließreguliermittel eingesetzten Poly(2-äthylhexylacrylats) zum Kompoundieren des pulverförmigen Beschichtungsraaterials eine äquivalente Menge Poly(butylacrylat) (M = 9000) verwendet.
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Beispiel 20
Die in den Beispielen 1 bis 7 beschriebenen Arbeitsweisen werden wiederholt, wobei der einzige Unterschied darin besteht, daß man anstelle des als Fließreguliermittel dienenden PoIy-(2-äthylacrylats) zum Kompoundieren des pulverförmigen Beschichtungsmaterials eine äquivalente Menge Poly(isodecylmethacrylat) (M = 5000) verwendet.
Beispiel 21
Die in den Beispielen 1 bis 7 beschriebenen Arbeitsweisen werden wiederholt, wobei der einzige Unterschied darin besteht, daß man anstelle des als Fließreguliermittel dienenden Poly(2-äthylhexylacrylats) zum Kompoundieren des Überzugsmaterials eine äquivalente Menge Polyäthylenglycolperfluor-
octoat (M = 3400) verwendet,
η
B e i s ρ i e Γ 22
Die in den Beispielen 1 bis 7 beschriebenen Arbeitsweisen werden wiederholt, wobei der einzige Unterschied darin besteht, daü man anstelle des als Fließreguliermittel dienenden Poly(2-äthylhexylacrylats) zum Kompoundieren des Überzugsmaterials eine äquivalente Menge Poly(methylsiloxan) verwendet.
Beispiel 23
Die in den Beispielen 1 bis 7 beschriebenen Arbeitsweisen werden wiederholt, wobei der einzige Unterschied darin besteht, daß man von dem als Fließreguliermittel dienenden Poly(2-äthylhexylacrylat) anstelle von 0,42 g nur 0,25 g verwendet.
b 0 9 8 1 1 / 1 0 2 6
Beispiel 24
Die in den Beispielen 1 bis 7 beschriebenen Arbeitsweisen werden wiederholt, wobei der einzige Unterschied darin besteht, daß man von dem als Fließreguliermittel verwendeten Poly(2-äthylhexylacrylat) anstelle von 0,42 g eine Menge von 2,0 g verwendet.
Beispiel 25
Die in den Beispielen 1 bis 7 beschriebenen Arbeitsweisen werden wiederholt, wobei der einzige Unterschied darin besteht, daß man von dem als Fließreguliermittel verwendeten Poly(2-äfhylhexylacrylat) anstatt 0,42 g eine Menge von 4,0 g verwendet.
Beispiel 26
Die in den Beispielen 1 bis 7 beschriebenen Arbeitsweisen werden wiederholt, wobei der einzige Unterschied darin besteht, daß man ein aus folgenden Monomeren hergestelltes Copolymer verwendet:
Gewichtsprozent der Reaktanten gesamten Reaktanten
Glycidylmethacrylat 15
Hydroxyäthylmethacrylat 6
Vinylchlorid 22
Butylmethacrylat 17
Me thylmethacrylat 40
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Beispiel 27
Die in Beispiel 1 beschriebene Arbeiteweise wird wiederholt, wobei der einzige Unterschied darin besteht./ daß Dian (D ein als 20 Gewichtsprozent Glycidylmethacrylat, 2 Gewichtsprozent Hydroxyäthylmethacrylat, 20 Gewichtsprozent Butylacrylat und 58 Gewichtsprozent Methylmethacrylat hergestelltes Copolymer verwendet, (2) zur Umsetzung des Monomergemisches unter Bildung des Copolymeren eine Menge von 7 Gewichtsprozent Reaktionsinitiator einsetzt und (3) 8,0 Gewichtsteile Azelainsäure mit 47,0 Gewichtsteilen des Copolymeren sowie der anderen Komponenten des Beschichtungsmaterials gemäß Beispiel 1 kompoundiert, wobei letzteres in gleichen Mengen eingesetzt wird wie bei Beispiel 1. Das Molekulargewicht (M ) des so erhaltenen Copolymers beträgt etwa 15OO.
Beispiel 28
Die in Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wird wiederholt, wobei die einzigen Unterschiede darin bestehen, daS man (1) zur Herstellung des Copolymers von 8 Gewichtsprozent Glycidylmethacrylat, 5 Gewichtsprozent Hydroxyäthy!methacrylate 22 Gewichtsprozent Butylacrylat, 60 Gewichtsprozent Kethylmethacrylat und 6 Gewichtsprozent Styrol ausgeht, (2) zur Umsetzung des Monomergemisches unter Bildung des Polymers 0,8 Gewichtsprozent des Reaktionsinitiators verwendet und (3) 3,2 g Azelainsäure mit 50 g des Copolymers und den anderen Komponenten des Beschichtungsmaterials gemäß Beispiel 1 kompoundiert, wobei man letzteres in der gleichen Menge wie bei Beispiel 1 einsetzt. Abscheidung und Härtung der überzüge erfolgen nach der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise. Das Molekulargewicht (Mn) des erhaltenen Copolymers beträgt etwa 15 000.
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Die oben anhand von Beispielen erwähnten Überzüge ergeben nach Aufsprühen auf eine Reihe von Holz-, Metall- oder Glasträgern und Härten in der Hitze auf diesen Trägern überzüge, die gut auf dem Träger haften und gut beständig sind gegenüber organischen Lösungsmitteln.
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Claims (3)

Pat entansprüche
1. Pulverförmige überzugsmasse, die, außer Pigmenten und sonstigen nicht reaktionsfähigen Komponenten, gekennzeichnet ist durch einen Gehalt an einem reaktionsfähigen Gemisch aus
(A) einem Copolymer aus etwa 5 bis etwa 20 Gewichtsprozent eines Glycidylesters einer monoäthylenisch ungesättigten Säure, etwa 2 bis etwa 10 Gewichtsprozent eines C5-C--Hydroxyalkylacrylats oder -methacrylate und etwa 70 bis etwa 93 Gewichtsprozent anderer monoäthylenisch ungesättigter Monomerer, wobei dieses Copolymer eine Glasübergangstemperatur im Bereich von 40 bis 90 0C hat und ein Mole}
1500 und 15 000 aufweist, und
40 bis 90 0C hat und ein Molekulargewicht (M ) im Bereich von
(B) einer gesättigten geradkettigen aliphatischen Dicarbonsäure mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen pro Molekül in einer Menge von 0,8 bis 1,1 Carboxylgruppen je funktioneller Gruppe des Copolymers, wobei diese funktioneilen Gruppen Epoxygruppen und Hydroxygruppen sind.
2. Pulverförmige überzugsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymer ein Molekulargewicht (M ) im Bereich von etwa 2500 bis etwa 6000 hat.
3. Pulverförmige überzugsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anderen monoäthylenisch ungesättigten Monomeren im wesentlichen aus Estern von Acrylsäure oder Methacrylsäure mit einem Cj-Cg-Monohydroxyalkohol bestehen.
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