DE2630011A1 - Verfahren zum herstellen von ueberzuegen mit matter oberflaeche - Google Patents
Verfahren zum herstellen von ueberzuegen mit matter oberflaecheInfo
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Description
- Verfahren zum Herstellen von Überzügen mit matter Oberfläche
- Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen von wärmehärtbaren Überzügen mit matter Oberfläche mit pulverförmigen Überzugsmitteln.
- Für bestimmte Anwendungsgebiete, z.B. Stahlbüromöbel, Lampenverkleidungen im dekorativen Bereich oder auch in Bereichen, in denen stark reflektierende Flächen aus Sicherheitsgründen nicht erwünscht sind, besteht ein großes Interesse an matten Beschichtungen aus pulverförmigen Materialien.
- Wärmehärtbare, pulverförmige Lacke auf Basis von festen Kunstharzen, wie z.B. Epoxidharzen und geeigneten Härtungsmitteln u.U. mit oder ohne Beschleuniger und gegebenenfalls Hilfsmittel bzw. Hilfsmittelkonzentraten, die der Verbesserung der Benetzung und des Verlaufes dienen sowie Pigmenten herzustellen, die nach entsprechender Varbereitung elektrostatisch appliziert werden können, sind bekannt. Als Härtungsmittel werden z.B. Dicyandiamid und/oder Modifikationen im weitesten Sinne oder Anhydride und Säuren eingesetzt.
- So werden in der DOS 2 120 516 Anhydrid-Epoxidharz-Systeme, z.B.
- mit Hexahydrophthalsäureanhydrid als Härter und Pyrolidinaddukten als Beschleuniger, beschrieben. Es wurden in allen Fällen (nach Applizieren und Einbrennen) hochglönzende Beschichtungen erhalten.
- Es ist bekannt, Lacke mit matter Oberfläche aus pulverförmigen Materialien unter Zusatz von anorganischen Füllstoffen, wie z.B. Talkum und spezielle Kieselsäuren und/oder organischen Zusatzmitteln, die mit dem Epoxidharzsystem unverträglich sind, herzustellen. In beiden Fallen handelt es sich um Zusatzstoffe, die nicht aktiv an der Reaktion beteiligt sind.
- Der Glanzabfall oder M3ttierungseffekt ist der Konzentration dieser Füllstoffe weitgehend proportional. Der Anteil der FUllstoffe und damit der Mattierungsgrad können nicht beliebig gesteigert werden, ohne daß gravierende Einbußen bestimmter Eigenschaften, wie z.B. der Fließeigenschaft und der Pigmentbenetzung sowie der mechanischen Lackeigenschaften, eintreten.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein Verfahren zur Herstellung von wärmehrtbaren Überzügen mit matter und nach dem Einbrennen gut verlaufener Oberflache zu finden.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man Uberzugsmittel auf der Grundlage von pulverförmigen Mischungen aus A) festen Epoxidharzen mit mindestens zwei Epoxidgruppen im Molekül und B a) modifizierten Anhydriden mit mindestens einem Säureäquivalent pro Anhydridöquivalent im Molekül und b) tertiären Aminen der allgemeinen Formel in welcher R¹, R², R³ aliphatische und/oder cycloaliphatische und/oder araliphatische Reste sind und in welcher R¹ und R² zusammen mit dem Stickstoffatom einen 5- bzw. 6-gliedrigen Ring bilden können, welcher gegebenenfalls weitere Heteroatome enthalten und gegebenenfalls substituiert sein kann, homogenisiert, auf geeignete Korngrößen zerkleinert, in üblicher Weise auf das zu überziehende Substrat aufbringt und einbrennt.
- Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Mittel zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 bestehend aus pulverförmigen Mischungen aus A) festen Epoxidharzen mit mindestens zwei Epoxidgruppen im Molekül und B a) modifizierten Anhydriden mit mindestens einem Säureäquivalent pro Anhydridäquivalent im Molekül und b) tertiären Aminen der allgemeinen Formel in welcher R¹, R², R³ aliphatische und/oder cycloaliphatische und/oder araliphatische Reste sind und in welcher R¹ und R² zusammen mit dem Stickstoffatom einen 5- bzw. 6-gliedrigen Ring bilden können, welcher gegebenenfalls weitere Heteroatome enthalten und gegebenenfalls substituiert sein kann, und wobei die Härtungsmittel gemäß B, bestehend aus modifizierten Anhydriden gemäß Ba) und tertiären Aminoverbindungen gemäß Bb), in Mengen von 10 bis 40 Gewichtsteilen, vorzugsweise 12 bis 35 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteilen Epoxidverbindung mit einem Epoxidwert von 0,05 bis 0,25, vorzugsweise 0,1 bis 0,15, eingesetzt werden, und wobei im Härtungsmittel gemäß B) Anhydridverbindung Ba) und tertiäre Aminoverbindung Bb) in einem bestimmten Mengenverhältnis zueinander stehen müssen, um den erfindungsgemäßen Effekt - Beschichtungspulvar mit nuch dem Einbrennen gut verlaufenen, matten Oberflächen - zu erzielen, nämlich pro 100 Gewichtsteile der Anhydridverbindung gemäß Ba) 1 - 30 Gewichtsteile, vorzugsweise 2,5 - 25 Gewichtsteile, der tertieren Aminoverbindung gemäß 3b).
- Zu den vorgenannten Bindemittel kombinationen werden noch Verlaufharze in Mengen von 0,1 - 1 Gewichtsteile, vorzugsweise von 0,2 - 0,8 Gewichtsteile, üblicherweise als Polyacrylsäureester, pro 100 Gewichtsteile Epoxidverbindung und Pigmente sowie gegebenenfalls Beschleuniger und Füllstoffe in üblichen Mengenverhältnisse,. wie sie in Beschichtungspulvern gebräuchlich sind, zugesetzt.
- Diese Pulvermischungen werden bei 80 - 100° C in Extrudern homogenisiert. Das beim Erkalten spröde Material wird gemahlen und gesiebt, so daß ein Pulver mit einer Korngrö3e unter 90 R erhalten wird. Dieses Pulver wird nach üblichen Auftragsverfahren, z.B. nach dem elektrostatischen Pulversprühverfahren (EPS-Verfahren), auf entfettete Stahlbleche aufgesprüht und 10 - 15 Minuten bei 180°C eingebrannht. Nach dem Abkühlen wird der Glanz mit einem Glanzmeßgerät nach Dr. Lange unter einem Einstrahlwinkel von 60 bzw. 85° an einem Digitalanzeigegerät in Glanzwerten abgelesen. Die Messung des Glanzes erfolgt nnch DIN 67 530. Von matten Oberflächen spricht man, wenn der Reflektometerwert bei einem Einstrahlwinkel von 850 unter 30 liegt.
- Als Epoxidharze kommen bevorzugt solche auf der Basis von Diphenylolpropan und/oder Diphenylolmethan und Epichlorhydrin, mit einem Erweichungsbereich zwischen 60 und 1400 C (gemäß DIN 1995), infrage. Darüber hinaus können auch solche Epoxidverbindungen, die aus aromatischen Dicoronsä.uren, z.B.
- Terephthalsäure und/oder Novolaktypen, hergestellt durch Kondensation von Pnenol und Formaldehyd unter sauren Bedingungen und Epichlorhydrin erhalten werden, Verwendung finden.
- Heterozyklische Glycidylverbindungen, wie z.ß Triglycidylisocyanurat, können alleine oder in Abmischung mit den vorgenannten Epoxidverbindungen im Sinne der Erfindung eingesetzt werden.
- Als Härtungsmittel gemaß Ba) sind Anhydride zu nennen, die neben ihrer Anhydridfunktion mindestens eine gleichwertige Saurefunktion besitzen. Zu diesen Verbindungen zählen u.a. Trimellithsäureanhydrid (TMSA) und dessen Derivate, die durch Umsetzungen mit Diolen, wie z.B. Äthylenglykol und dessen Homologe, wie Propylenglyk.le, Butandiole und Hexandiole uno Diäthylenglykole (im Verhältnis TMSA : Diol = 2 : 1), gewonnen werden können. Als weitere Härtungsmittel können Umsetzungsprodukte von Pyromollithsäureanhydrid, Cyclopentan- und Benzophenontetracarbonsäureanhydrid mit Mono- odr Dialkoholen eingesetzt werden.
- Die tertidren Aminoverbindungen gemäß Bb) können z.B. sein Benzyldimethylamin, Triamylamin, Methyldicyclohexylamin und/ oder Imidazol, Imidazolin oder Morpholin bzw. ähre N-Alkylderivate, Benzimidazol und/oder Pyrrolidin- oder Pyridinderivate. Bevorzugt werden Umsetzungsprodukte von Pyrrolidin, Piperidin und Imidazol mit festen Epoxidharzen verwendet, wobei das Verhältnis von Aminwasserstoffatomen zu den Epoxidgruppen bevorzugt X : 1 beträgt.
- 1. Herstellung des erfindungsgemäßen Härtungsmittels A. Herstellung der Anhydridkomponente 384 g (2 Mol) Trimellithsäureanhydrid werden mit 62 g (1 Mol) Äthylenglykol in einem Reaktionsgefäß auf 2000 C aufgeheizt. Unter vermindertem Druck (100 - 200 Torr) wird das während der Kondensation entstehende Wasser abdestilliert. Nach ca. 2 h ist die Reaktion beendet. Der Schmelzpunkt des Produktes liegt bei 75 - 800 C (Schmelzpunkt röhrchen) und die Säurezahl bei 500 - 600 (Pyridin/H2O) bzw. bei 381 (mit Methylat), beschrieben in G.W. Hammond "Organic Analysis", Vol. 3, S. 104, 1956 Interscience Publishers Inc. New York.
- B. Herstellung der tertiären Aminoverbindung In einen 1 l-Dreihalskolben, versehen mit RUhrwerk, Thermometer und Rückflußkühler werden 30,95 g (0,436 Äquival.) Pyrrolidin und 400 g Toluol-Butanoi 1 : 1 eingewogen. In 30-minütigem Abstand werden in Portionen von 20 g 400 g (0,436 Äquivalente) eines Epoxidhar auf Basis 4,4'-Dhydroxi-diphenylpropan-2,2 mit einem Epoxidwert von 0,11 zugegeben.
- Die Temperatur des Reaktionsgemisches soll während Zugabe bei ca. 40°C liegen. Nach ca. 1 h kann die Heizung abgestellt werden, da das Gemisch durch die Reaktionswärme bei 400 C gehalten wird. Nach beendeter Zugabe läßt man noch 2 h unter Rühren nachreagieren.
- Anschließend wird der größte Teil des Lösungsmittels bei Normaldruck und die Restmenge im Vakuum abdestilliert.
- Danach wird mit Stickstoff belüftet, das Produkt ausgez gossen und erkalten gelassen. Das sprödharte Material wird grob zerkleinert und teingemahlen.
- C. Herstellung des Härtungsmittels In einem Mischer (Taumel- oder üblicher Pulvermischer) werden 660 g fein gemahlenes Reaktionsprodukt gemäß 1 A und 40 g fein gemahlenes Reaktionsprodukt gemäß 1 B gut gemischt.
- 2. Herstellung des erfindungsgemäßen Beschichtungspulvers Zu 100 Gewichtsteilen Epoxidharz auf Basis 4,4'-Dihydroxidiphenylpropan-2,2 mit einem Epoxidwert von 0,11 fügt man in einem Pulvermischer 0,5 Gewichtsteile Verlaufharz (Polyacrylsäureester), 50 Gewichtsteile Weißpigment und 17,5 Gewichtsteile Härter aus Beispiel 1 C, mischt die pulverförmigen Komponenten gut durch und überführt sie anschließend in einen dafür geeigneten Extruder oder Kneter. Das Gemisch wird bei Temperaturen von 80 - 900 c unter Sintern homogenisiert. Das austretende, in der Wärme plastische Material erstarrt alsbald und wird grob zekleinert. Nach erfolgter Feinnahlung und siebung (90 p-Sieb) besitzt das fertige Pulver eine Korngröße unter 90 Fm.
- 3. Herstellung eines Beschichtungspulvers - Vergleichsversuch -Unter 3. wird die Herstellung eines Pulvers beschrieben, das nicht die erfindungsgemäße Kombination Härtungsmittel/tertiere Aminoverbindung enthält.
- Zu 100 Gewichtsteilen Epoxidharz auf Basis 4,4'-Dihydroxidiphenylpropan-2,2 mit einem Epoxidwert von 0,11 fügt-man in einem Pulvermischer 0,5 Gewichtsteile Verlaufharz (Polyacrylsäureester), 50 Gewichtsteile Weißpigment und 16,5 Gewichtsteile Härtungsmittel aus Beispiel 1 A, mischt die pulverförmigen Komponenten gut durch und überführt sie anschließend in einen dafür geeigneten Extruder oder Kneter. Das Gemisch wird bei Temperaturen von 80 - 900 r unter Sintern homogenisiert. Das austretende, in der Wärme plastische Material erstarrt alsbald und wird grob zerkleinert.
- Nach erfolgter Feinmahlung und Siebung (90 µ-Sieb) besitzt das fertige Pulver eine Korngröße unter 90 µ.
- 4. Herstellung der fertigen Lackschicht Die unter 2. und 3. beschriebenen Pulver werden nach dem elektrostatischen Pulverbeschichtungsverfahren (EPS-Verfahren) auf entfettete, 0,7 mm dicke Stahlbleche aufgesprüht. Nach einer Einbrennzeit von 15 Minuten bei 180°C werden feste, gut verlaufene Überzüge erhalten.
- 5, Glanzvergleich erfindungem. Vergleichs-Beschichtung Pulver 2 Pulver 3 Härtungszeit 15 Min./180° C 15 Min./1800 C Schichtstärke 45 - 50 µ 45 - 50 µ Erichsen-Tiefung 8 mm 8,8 mm DIN 53 156 Schlagtiefung ASTMD 2794-69 180/180 cm . kg l80/180 cm kg (Impact-Test) *Glanz 25 90 *Reflektometerwert bei einem Einstrahlwinkel von 600 bzw. 850 entsprechend DIN 57 530
Claims (2)
- Patentansprüche () Verfahren zum Herstellen von wärmehärtbaren Überzügen mit matter Oberfläche mit pulverförmigen Überzugsmitteln auf der Basis von Epoxidharzen und Härtungsmitteln durch Pulverspritzen, dadurch yekennzeichnet, da3 man Uherzugsmittei auf der Grundlage von pulverförmigen Mischungen aus A) festen Epoxidharzen mit mindestens zwei Epoxidgruppen im Molekül und B a) modifizierten Anhydriden mit mindestens einem Saureäquivalent pro AnhydridaquivaLent m Molekül und b) tertiären Aminen der allgemeinen Formel in welcher R¹, R², R³ aliphatische und/oder cycloaliphatische und/oder araliphatische Reste sind und in welcher R¹ und R² zusammen mit dem Stickstoffatom einen 5- bzw. 6-gliedrigen Ring bilden können, welcher gegebenen Falls weitere Heteroatome enthalten und gegebenenfalls substituiert sein kann, homogenisiert, auf geeignete Korngrößen zerkleinert, in üblicher Weise auf das zu überziehende Substrat aufbringt und einbrennt.
- 2. Mittel zur Durchrührung des Verfahrens gemaß A 1, bestehend aus pulverförmigen Mischungen aus A) festen Epoxidharzen mit mindestens zwei Epoxidgruppen im Molekül und B a) modifizierten Anhydriden mit mindestens einem Säureäquivalent pro Anhydridäquivalent im Mol und b) tertiären Aminen der allgemeinen Formel in welcher R¹, R², R³ aliphatische und/oder cycloaliphatische und/oder araliphatische Reste sind und in welcher R¹ und R² zusammen mit dem Stickstoffatom ,. einen bzw. 6-gliedrigen Ring bilden können, welcher gegebenenfalls weitere Heteroatome enthalten und gegebenenfalls substituiert sein kann, wobei das Härtungsmittel B in Mengen von 10 bis 40 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Epoxidverbindung A mit einem Epoxidwert von 0,05 bis 0,25 eingesetzt wird, und wobei im Härtungsmittel B pro 100 Gewichtsteile Anhydridverbindung gemäß Ba) 1 bis 30 Gewichtsteile tertiäre Aminoverbindung gemäß Bb) enthalten sind.
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|---|---|---|---|
| DE19762630011 DE2630011A1 (de) | 1976-07-03 | 1976-07-03 | Verfahren zum herstellen von ueberzuegen mit matter oberflaeche |
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| Publication Number | Publication Date |
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| DE2630011A1 true DE2630011A1 (de) | 1978-01-12 |
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Country Status (1)
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|---|---|
| DE (1) | DE2630011A1 (de) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0044030A1 (de) * | 1980-07-12 | 1982-01-20 | Chemische Werke Hüls Ag | Verfahren zur Herstellung von Epoxidharz-Pulverlacken mit Härtern aus Monosalzen von aromatischen Polycarbonsäuren |
| EP0123797A1 (de) * | 1983-03-29 | 1984-11-07 | Hüls Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung von Mattlacken |
| WO1987002044A1 (fr) * | 1985-09-30 | 1987-04-09 | Basf Lacke + Farben Aktiengesellschaft | Composition durcissable |
| DE3610757A1 (de) * | 1986-03-29 | 1987-10-01 | Huels Chemische Werke Ag | Lagerstabile pulverlacke fuer ueberzuege mit matter oberflaeche |
-
1976
- 1976-07-03 DE DE19762630011 patent/DE2630011A1/de not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO1987002044A1 (fr) * | 1985-09-30 | 1987-04-09 | Basf Lacke + Farben Aktiengesellschaft | Composition durcissable |
| DE3610757A1 (de) * | 1986-03-29 | 1987-10-01 | Huels Chemische Werke Ag | Lagerstabile pulverlacke fuer ueberzuege mit matter oberflaeche |
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