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DE60320259T2 - Verfahren zur herstellung von mit einem säurefunktionellen reaktionsprodukt aus tris(2-hydroxyethyl)isocyanurat und einem cyclischen anhydrid vernetzte pulverlackzusammensetzungen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von mit einem säurefunktionellen reaktionsprodukt aus tris(2-hydroxyethyl)isocyanurat und einem cyclischen anhydrid vernetzte pulverlackzusammensetzungen Download PDF

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DE60320259T2
DE60320259T2 DE60320259T DE60320259T DE60320259T2 DE 60320259 T2 DE60320259 T2 DE 60320259T2 DE 60320259 T DE60320259 T DE 60320259T DE 60320259 T DE60320259 T DE 60320259T DE 60320259 T2 DE60320259 T2 DE 60320259T2
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powder coating
isocyanurate
tris
hydroxyethyl
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BASF Corp
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundbeschichtung auf einem Substrat unter Verwendung von warmhärtenden Pulverlackzusammensetzungen, insbesondere für Fahrzeuge.
  • Pulverlackzusammensetzungen haben immer mehr an Bedeutung gewonnen, da sie bei der Härtung nur sehr wenig oder gar kein flüchtiges Material an die Umwelt abgeben. Derartige Emissionen beschränken sich in der Regel auf Nebenprodukte der Härtungsreaktion, wie z. B. Blockierungsmittel oder flüchtige Kondensationsprodukte. Pulverlacke haben sowohl als dekorative als auch als schützende Überzüge Anwendung gefunden.
  • Bei Decklacken für Automobilanwendungen und andere technische Anwendungen kann es sich um einen einschichtigen Überzug, in dem die Farbe im allgemeinen über die Überzugsschicht einheitlich ist, oder eine Klarlack-Basislack-Verbundbeschichtung mit einer farbigen Basislackschicht unter einer transparenten Klarlackschicht handeln. Klarlack-Basislack-Verbundbeschichtungen sind auf dem Gebiet der Beschichtungen weit verbreitet und zeichnen sich durch wünschenswerte Glanz-, Farbtiefe- und Abbildungsschärfewerte und/oder Metallic-Spezialeffekte aus. Verbundsysteme werden insbesondere in der Automobilindustrie zur Erzielung eines spiegelartigen, glänzenden Finishs mit hoher Abbildungstiefe verwendet. Alle Überzugsschichten einschließlich der darunterliegenden Grundierungsschicht bzw. -schichten, sollten möglichst glatt sein, damit man die beste Abbildungstiefe erhält.
  • Für Decklacke einschließlich Klarlack-Basislack-Verbundbeschichtungen ist es auch wichtig, die gewünschte Farbe bereitzustellen. Autokarosserien werden im allgemeinen zunächst mit einer Schicht einer kathodischen Elektrotauchgrundierung und/oder einer anderen Grundierungsschicht versehen. Im Fall von kathodischen Elektrotauchgrundierungen kann das Versalzungsamin, das in der gehärteten Elektrotauchgrundierungsschicht verbleibt, bei der thermischen Härtung von später aufgebrachten Überzugsschichten verflüchtigt werden, was zu unerwünschter Vergilbung in diesen Schichten führen kann.
  • Acrylpolymere haben breite Anwendung in lösungsmittelhaltigen und wäßrigen Decklackzusammensetzungen gefunden. bei früheren Versuchen zur Formulierung einer Acrylpulverlackzusammensetzung für Decklacke ist man jedoch auf Schwierigkeiten gestoßen. Problematisch war u. a. die Tendenz des Acrylpulverlacks, andere in der Fertigungsanlage verwendete Beschichtungszusammensetzungen zu kontaminieren und dadurch Kraterbildungs- und andere Aussehensprobleme zu verursachen.
  • Rehfuss und Ohrborn beschreiben in der US-PS 5,371,167 lösungsmittelhaltige Beschichtungen, insbesondere für Autoklarlacke, die carboxylfunktionelle Vernetzer mit einem Cyanurring und epoxidfunktionelle Acrylpolymere enthalten. Die Beschichtungszusammensetzung gemäß Beispiel 8 enthält insbesondere ein epoxidfunktionelles Acrylpolymer und das säurefunktionelle Umsetzungsprodukt von 1,3,5-Tris(2-hydroxyethyl)cyanursäure und Methylhexahydrophthalsäureanhydrid. Es wird gelehrt, daß die Mitverwendung eines Lösungsmittels notwendig ist, um in der Beschichtung Fließen und Verlaufen zu erhalten. Lösungsmittelhaltige Beschichtungen produzieren jedoch gesetzlichen Vorschriften unterliegende Emissionen, die teure Minderungsprozeduren und -einrichtungen erfordern.
  • Inoue et al. beschreiben in der US-PS 6,255,932 eine Decklackzusammensetzung, die ein Vinylcopolymer mit hydrolysierbaren Silylgruppen, eine Verbindung mit Hydroxylgruppen und Lösungsmittel enthält. Die Beschichtungszusammensetzung kann auch eine carboxylfunktionelle Verbindung enthalten, anscheinend zur Verbesserung der Neulackierungshaftung. Bei der carboxylfunktionellen Verbindung kann es sich um den Halbester eines mit einem Polyol umgesetzten Säureanhydrids handeln. Die Carboxylgruppen reagieren bei der Härtung des Decklacks nicht ab. In der Patentschrift von Inoue werden außerdem weder Pulverlacke noch die oben erwähnten Pulverlackierungsprobleme erörtert.
  • Ramesh beschreibt in den US-Patentschriften 5,925,285 und 6,130,297 Beschichtungen mit geringem Glanz, die 1,3,5-Tris(2-carboxyethyl)isocyanurat, einen Dicarbonsäure-Vernetzer und ein Polyepoxidharz enthalten. Autolacke müssen jedoch glänzend sein. Autodecklacke müssen aus ästhetischen Gründen einen hohen Glanz aufweisen. Autogrundierungen werden auch recht glänzend formuliert, da u. a. der Glanz Defekte wie Schmutz augenfälliger macht, so daß der Defekt erkannt und vor dem Aufbringen der Decklackschichten behoben werden kann.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren handelt es sich um ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundbeschichtung auf einem Substrat, bei dem man: eine Schicht aus einer ersten Beschichtungszusammensetzung aufbringt und eine Schicht aus einer zweiten Beschichtungszusammensetzung aufbringt, wobei es sich bei der ersten Beschichtungszusammensetzung und/oder der zweiten Beschichtungszusammensetzung um eine Pulverlackzusammensetzung handelt, die festes teilchenförmiges Material umfaßt, das in Abmischung (a) ein säurefunktionelles Umsetzungsprodukt von 1,3,5-Tris(2-hydroxyethyl)isocyanurat und einem cyclischen Anhydrid und (b) ein filmbildendes Material, das gegenüber dem säurefunktionellen Produkt von (a) reaktiv ist, umfaßt.
  • Besondere Ausführungsformen davon werden in den Ansprüchen 2 bis 4 beschrieben.
  • Durch den bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Pulverlack werden die Kontaminations- und Vergilbungsprobleme früherer Pulverlacke unerwarteterweise vermieden. Die verringerte Vergilbung wird für über kathodischen Elektrotauchbeschichtungen aufgebrachte Verbundbeschichtungen erzielt, wobei es sich bei der mit dem Pulverlack erhaltenen Schicht um eine Grundierungsschicht, eine Basislackschicht, eine Klarlackschicht oder einen einschichtigen Decklack handeln kann. Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Pulverlackzusammensetzung liefert eine Überzugsschicht mit hervorragender Glätte und hervorragendem Glanz, was in einer Decklackschicht, insbesondere einer Klarlackschicht, besonders wünschenswert ist. Der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete säurefunktionelle Vernetzer liefert außerdem verbesserte Pigmentdispergierung und bessere Farbentwicklung in pigmentierten Beschichtungszusammensetzungen.
  • Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en) ist lediglich beispielhaft und soll die Erfindung, ihre Anwendung oder ihre Verwendungszwecke in keiner Weise einschränken.
  • Erstens enthält die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Pulverlackzusammensetzung einen säurefunktionellen Vernetzer. Bei dem säurefunktionellen Vernetzer handelt es sich um ein Umsetzungsprodukt von 1,3,5-Tris(2-hydroxyethyl)isocyanurat und einem cyclischen Anhydrid. Das cyclische Anhydrid wird vorzugsweise so gewählt, daß sich ein Umsetzungsprodukt mit einem Erweichungspunkt von mindestens etwa 60°C und vorzugsweise einem Erweichungspunkt von mindestens etwa 80°C ergibt. Der Erweichungspunkt kann nach Standardmethoden bestimmt werden. Bei einem Verfahren kann der Erweichungspunkt unter Verwendung einer Apparatur, die eine Probe mit gleichbleibender Rate erhitzt, beobachtet werden. Beispiele für geeignete cyclische Anhydride sind Phthalsäureanhydrid, Hexahydrophthalsäureanhydrid, Methylhexahydrophthalsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Trimellitsäureanhydrid und Kombinationen davon.
  • Das Molverhältnis von cyclischem Anhydrid zu 1,3,5-Tris(2-hydroxyethyl)isocyanurat beträgt vorzugsweise etwa 2 bis etwa 3 mol cyclisches Anhydrid pro Mol 1,3,5-Tris(2-hydroxyethyl)isocyanurat, wenngleich das cyclische Anhydrid auch in größerem Überschuß verwendet werden kann.
  • Die Umsetzung zwischen dem 1,3,5-Tris(2-hydroxyethyl)isocyanurat und dem cyclischen Anhydrid kann in Substanz oder in einem Lösungsmittelmedium mit anschließender Entfernung des Lösungsmittels aus dem Produkt (z. B. durch Vakuumstrippen) durchgeführt werden. Es können typische Reaktionsbedingungen für die Umsetzung eines Alkohols mit einer Carbonsäure verwendet werden.
  • Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Pulverlackzusammensetzung enthält ferner ein filmbildendes Material, das gegenüber dem carbonsäurefunktionellen Vernetzer reaktiv ist. Die filmbildenden Materialien können beispielsweise Epoxidfunktionalität und/oder Hydroxylfunktionalität, insbesondere Hydroxylfunktionalität, die infolge von beta-Stellung zu einem elektronenabgebenden Zentrum, z. B. einer stickstoffhaltigen funktionellen Gruppe, aktiviert ist, enthalten. Das filmbildende Material weist mindestens zwei säurereaktive funktionelle Gruppen pro Molekül auf. Das filmbildende Material ist vorzugsweise oligomer oder polymer, aber Verbindungen ohne Wiederholungseinheiten können ebenfalls verwendet werden, insbesondere in Kombination mit oligomeren oder polymeren Materialien.
  • Die filmbildenden Materialien werden so gewählt, daß sie zur Bildung von Pulverlackzusammensetzungen geeignet sind, z. B. so, daß die Verarbeitung zu einem Pulverlack der gewünschten Teilchengröße möglich ist und eine hinreichende Haltbarkeit bereitgestellt wird.
  • Geeignete Polyepoxidmaterialien, die als säurereaktives filmbildendes Material verwendet werden können, weisen mindestens zwei Epoxidgruppen und vorzugsweise mehr als zwei Epoxidgruppen auf. Bei dem Polyepoxidmaterial kann es sich um eine Verbindung ohne sich wiederholende Monomereinheiten, ein Oligomer oder ein Polymer handeln. Zahlreiche derartige Materialien sind bekanntlich zur Verwendug in Pulverlackzusammensetzungen geeignet. Spezifische Beispiele sind u. a. epoxidfunktionelle Vinylpolymere einschließlich epoxidfunktioneller Acrylpolymere, wie die durch Polymerisation von Allylglycidylether, Glycidylacrylat und/oder Glycidylmethacrylat hergestellten; andere epoxidfunktionelle Polymere, wie epoxidfunktionelle Polyester und epoxidfunktionelle Polyurethane, die beispielsweise durch Umsetzung von Hydroxylgruppen mit Epihalogenhydrinen wie Epichlorhydrin hergestellt werden können; Glycidylether von mehrwertigen Phenolen und Polyolen, insbesondere von festen Bisphenol-A-Oligomeren, hydrierten Bisphenol-A-Oligomeren, festen Bisphenol-F-Oligomeren, hydrierten Bisphenol-F-Oligomeren und festen alicyclischen Epoxidharzen; Epoxide von Novolakmaterialien; Glycidylester von Polycarbonsäuren, wie Diglycidylisophthalat; Vinylcyclohexenepoxide wie 4-Vinyl-1-cyclohexendiepoxid; 1,2,5,6-Diepoxycyclooctan; 1,2,7,8-Diepoxyoctan; Dicyclopentadiendiepoxid; 1,4-Divinylbenzoldiepoxid; Triglycidylisocyanurat und Kombinationen davon.
  • Ein geeignetes epoxidfunktionelles Acrylcopolymer sollte ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von 1500 bis 40.000 aufweisen. Vorzugsweise beträgt das gewichtsmittlere Molekulargewicht des Acrylcopolymers 2000 bis 25.000. Bevorzugt ist ein Acrylcopolymer mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 2000 bis 10.000. Das Acrylcopolymer weist außerdem vorzugsweise ein Epoxidäquivalentgewicht von 240 bis 1000, besonders bevorzugt 300 bis 900 und ganz besonders bevorzugt 300 bis 700 auf. In einer anderen Ausführungsform wird ein Bisphenol-A-Epoxidharz verwendet. Bisphenol-A-Epoxidharze werden durch Umsetzung von Bisphenol A und Epichlorhydrin hergestellt. Die epoxidfunktionellen Bisphenol-A-Epoxidharze weisen vorzugsweise Epoxidäquivalentgewichte von etwa 500 bis etwa 2000 und besonders bevorzugt etwa 600 bis etwa 1000 auf.
  • Hydroxylfunktionelle Materialien, die als säurereaktives filmbildendes Material verwendet werden können, weisen mindestens zwei Hydroxylgruppen, vorzugsweise aktivierte Hydroxylgruppen, auf. Geeignete hydroxylfunktionelle filmbildende Materialien sind u. a. feste Verbindungen, Oligomere und Polymere mit zwei oder mehr Hydroxylgruppen in beta-Stellung zum Stickstoff von Amidgruppen oder Harnstoffgruppen, wie N,N,N',N'-Tetrakis[2-hydroxyethyl]hexandiamid. Ein im Handel erhältliches Produkt ist PRIMID QM-1260 von EMS-Chemie AG.
  • Das säurereaktive Material und der säurefunktionelle Vernetzer werden vorzugsweise in Verhältnissen von 0,8 bis 1,5 Äuqivalenten säurereaktive Funktionalität pro Äquivalent Carbonsäure in die Pulverlackzusammensetzung eingearbeitet.
  • In einigen Fällen kann die Mitverwendung eines Katalysators für die Härtungsreaktion wünschenswert sein. Zu den Katalysatoren, die für die Reaktion von Carbonsäuregruppen mit Epoxid effektiv sind, gehören tertiäre Amine wue Benzyldimethylamin, quartäre Aminsalze wie Tetrabutylammoniumdiamin, Triphenylphosphat und andere derartige oxiranaktivierende Katalysatoren. Die beta-Hydroxylgruppen werden durch standardmäßige Veresterungskatalysatoren einschließlich Brønsted-Lowry-Säuren und Lewis-Säuren aktiviert.
  • Der Pulverlack kann andere filmbildende Materialien einschließlich Materialien, die anders als durch Reaktion mit den Carbonsäuregruppen des säurefunktionellen Vernetzers härten, enthalten. Beispielsweise kann der Pulverlack strahlungs- oder UV-härtbare filmbildende Materialien; andere säurefunktionelle oder anhydridfunktionelle Materialien wie Dodecandicarbonsäure, säurefunktionelle Acrylpolymere und andere säurefunktionelle Vinylpolymere, säurefunktionelle Polyester und säurefunktionelle Polyurethane; und gegenüber Hydroxylgruppen reaktive Materialien einschließlich der durch Umsetzung des säurefunktionellen Vernetzers mit epoxidfunktionellen Harzen erhaltenen, wie Aminoplastharze und blockierte Polyisocyanate, enthalten.
  • Es kann wünschenswert sein, andere Materialien, wie Füllstoffe, Pigmente, Verlaufsmittel zur Unterstützung der Koaleszenz des Films, Weichmacher, Entlüftungsmittel wie Benzoin, Fließhilfsmittel wie Poly(butylacrylate) und Poly-(2-ethylhexylacrylate), Lichtschutzmittel vom HALS-Typ und UV-Absorber, Antioxidantien, Verarbeitungshilfsmittel, Antiblockmittel, Antikratermittel wie pyrogene Kieselsäure, Ton, Talk, pyrogenes Aluminiumoxid und Fällungskieselsäure und/oder Katalysatoren in die Pulverlackzusammensetzung einzuarbeiten. Außerdem kann auch ein Texturierungsmittel eingearbeitet werden, beispielsweise zur feineren Einstellung des Texturgrads.
  • Pigmente und Füllstoffe können in der Regel in Mengen bis zu 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung, verwendet werden. Man kann anorganische Pigmente verwenden, u. a. auch Metalloxide, -chromate, -molybdate, -phosphate und -silicate.
  • Beispiele für einsetzbare anorganische Pigmente und Füllstoffe sind Titandioxid, Bariumsulfat, Ruß, Ocker, Siena, Umbra, Hämatit, Limonit, Eisenoxidrot, transparentes Eisenoxidrot, Eisenoxidschwarz, Eisenoxidbraun, Chromoxidgrün, Strontiumchromat, Zinkphosphat, Kieselsäuren wie pyrogene Kieselsäure, Calciumcarbonat, Talk, Schwerspäte, Ammoniumeisen(III)-ferrocyanid (Berliner Blau), Ultramarin, Bleichromat und Bleimolybdat. Effektpigmente können zur Hervorrufung eines „Metallic-Effekts" oder eines winkelabhängigen visuellen Erscheinungsbilds eingearbeitet werden, beispielsweise Metallplättchenpigmente einschließlich Aluminiumpigment, gefärbte Aluminiumpigmente und Bronzepigment, Glimmerplättchen-Perlglanzpigmente und andere Perlglanzpigmente. Organische Pigmente kommen ebenfalls in Betracht. Beispiele für geeignete organische Pigmente sind metallisierte und nicht metallisierte Azorot-, Chinacridonrot- und -violett-, Perylenrot-, Kupferphthalocyaninblau- und -grün-, Carbazolviolett-, Monoarylid- und Diarylidgelb-, Benzimidazolgelb-, Tolylorange- und Naphtholorange-Pigmente und dergleichen.
  • Lichtschutzmittel vom HALS-Typ, UV-Absorber und Antioxidantien können nach an sich bekannten Methoden und in an sich bekannten Mengen zur Verbesserung der Dauerhaftigkeit des fertigen Überzugs zugesetzt werden und sind besonders wertvoll, wenn der fertige Überzug Außenbewitterung ausgesetzt ist.
  • Zur Herstellung der warmhärtbaren Pulverlackzusammensetzungen kann man deren Bestandteile zunächst in der Schmelze vermischen. Dazu werden die Bestandteile in der Regel zunächst in einem Planetenmischer trocken vermischt, wonach das Gemisch dann in einem Extruder bei einer geeigneten Temperatur in der Schmelze gemischt wird. Dabei wird die Extrusionstemperatur vorzugsweise so gewählt, daß sie hoch genug ist, um das Harz auf eine Viskosität aufzuschmelzen, die eine gute Durchmischung und Pigmentbenetzung ergibt, aber nicht so hoch ist, daß dabei eine nennenswerte Reaktion zwischen Harz und Vernetzer auftritt. Das Vermischen in der Schmelze erfolgt in der Regel im Bereich von 50°C bis 120°C.
  • Danach kühlt man das Extrudat ab und pulverisiert es. Das Extrudat kann zu feinen Schuppen oder Granulat zerkleinert und dann gemahlen und durch Sieben oder mit anderen Mitteln klassiert werden. Die maximale Teilchengröße und die Teilchengrößenverteilung werden beim Klassieren eingestellt. Die Anforderungen an diese Parameter hängen von der jeweiligen Verwendung und Applikationsmethode ab.
  • Die erfindungsgemäße warmhärtbare Pulverlackzusammensetzung kann auf zahlreiche verschiedene Substrate aufgebracht werden, etwa auf Metallsubstrate, wie blanken Stahl, phosphatierten Stahl, verzinkten Stahl oder Aluminium; und nichtmetallische Substrate, wie Kunststoffe und Verbundmaterialien. Bei dem Substrat kann es sich auch um eines dieser Materialien mit einer bereits vorhandenen Schicht einer anderen Beschichtung, wie z. B. eine Schicht Elektrotauchgrundierung, handeln, die vor dem Aufbringen der Pulverlackzusammensetzungen gegebenenfalls gehärtet werden kann.
  • Die Aufbringung kann durch z. B. elektrostatisches Spritzen oder unter Verwendung einer Wirbelschicht erfolgen. Bevorzugt ist das elektrostatische Spritzen. Das Lackpulver kann in einem oder mehreren Arbeitsgängen so aufgebracht werden, daß sich nach Härtung eine Filmdicke von etwa 20 bis etwa 100 Mikron ergibt. Man kann das Substrat gegebenenfalls vor der Applikation einer Pulverlackzusammensetzung vorerhitzen, um eine einheitlichere und dickere Pulverabscheidung zu fördern.
  • Nach dem Aufbringen der Lackzusammensetzung auf das Substrat wird der Lack gehärtet, vorzugsweise durch Erhitzen auf eine so hohe Temperatur und über einen so langen Zeitraum, daß die Reaktanten ein unlösliches polymeres Netzwerk bilden. Die Härtungstemperatur beträgt in der Regel etwa 145°C bis etwa 205°C, und die Härtungszeit beläuft sich in der Regel auf etwa 15 Minuten bis etwa 60 Minuten. Vorzugsweise härtet man den Lack etwa 20 bis etwa 30 Minuten bei etwa 150°C bis etwa 180°C. Das Erhitzen kann in Infrarot- und/oder Umluftöfen erfolgen.
  • Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Pulverlackzusammensetzung kann als Grundierungsbeschichtungszusammensetzung, Basislackzusammensetzung oder Klarlackzusammensetzung formuliert werden. Basislackzusammensetzungen enthalten geeignete Pigmente zur Bereitstellung der gewünschten Farbe und/oder des gewünschten Spezialeffekts der Überzugsschicht.
  • Die Erfindung wird nun anhand des folgenden Beispiels näher beschrieben. Die Beispiele dienen lediglich zur Erläuterung und schränken den Schutzbereich der Erfindung gemäß Beschreibung und Ansprüchen in keiner Weise ein. Teileangaben beziehen sich auf das Gewicht, sofern nicht anders vermerkt.
  • Beispiel 1A: Herstellung von säurefunktionellem Ester von Tris(2-hydroxyethyl)isocyanurat
  • Eine Mischung von 47,6 Gewichtsteilen Hexahydrophthalsäurenahydrid und 19,0 Gewichtsteilen Xylol wurde unter Inertatmosphäre auf 130°C erhitzt. Bei dieser Temperatur wurden ingesamt 28,3 Gewichtsteile Tris(2-hydroxyethyl)isocyanurat in einer Reihe kleiner Portionen gefolgt von 1 Gewichtsteil Xylol zugegeben. Dann wurde das Reaktionsmedium auf 145°C erhitzt und bei dieser Temperatur gehalten, bis die Reaktion abgeschlossen war. Dann wurde die Reaktionsmischung auf 130°C abgekühlt und mit 4,1 Gewichtsteilen Isobutanol versetzt. Die Reaktionsmischung wurde 2 Stunden bei 130°C gehalten. Nach Entfernung des Xylols und des überschüssigen Isobutanols durch Vakuumdestillation wurde ein hartes, klares, festes Material mit einem Erweichungspunkt von etwa 95°C erhalten.
  • Beispiel 1B: Pulverlack, wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet
  • Die folgenden Materialien wurden etwa eine Minute trocken gemischt: 253,2 Gewichtsteile des säurefunktionellen Esters aus Beispiel 1A, 412,8 Gewichtsteile eines epoxidfunktionellen, pulverförmigen Acrylpolymers, 3,5 Gewichtsteile Benzoin, 10,0 Gewichtsteile Estron Resiflow PL-200 (von Estron Chemical Inc.), 250 Gewichtsteile Titandioxidpigment, 0,5 Gewichtsteile Rußpigment und 50 Gewichtsteile Bariumsulfat. Die trockene Mischung wurde mit 250 U/min auf einem Doppelschneckenextruder ZSK-30 (von WernerPfleiderer) mit einer Temperatur von 90°C in der ersten Zone und 70°C in der zweiten Zone verarbeitet. Das Extrudat wurde abgekühlt und pulverisiert und dann mit einem 200-Mesh-Sieb klassiert, was einen Pulverlack ergab.
  • Der Pulverlack wurde mit einer elektrostatischen Spritzpistole auf ein Stahlsubstrat aufgebracht. Der aufgebrachte Lack wurde im Umluftofen 20 Minuten bei 300°F gehärtet. Der gehärtete Lack hatte einen 20°-Glanz von 53.
  • Beispiel A: Vergleichspulverlack mit säurefunktionellem Vernetzer
  • Zur Herstellung eines Vergleichspulverlacks wurden die folgenden Materialien etwa eine Minute trocken gemischt: 144,8 Gewichtsteile Dodecandicarbonsäure, 531,2 Gewichtsteile des epoxidfunktionellen, pulverförmigen Acrylpolymers aus Beispiel 1B, 3,5 Gewichtsteile Benzoin, 10,0 Gewichtsteile Estron Resiflow PL-200, 260 Gewichtsteile Titandioxidpigment, 0,5 Gewichtsteile Rußpigment und 50 Gewichtsteile Bariumsulfat. Die trockene Mischung wurde mit 250 U/min auf einem Doppelschneckenextrduer ZSK-30 (von WernerPfleiderer) mit einer Temperatur von 90°C in der ersten Zone und 70°C in der zweiten Zone verarbeitet. Das Extrudat wurde abgekühlt und pulverisiert und dann mit einem 200-Mesh-Sieb klassiert, was einen Pulverlack ergab.
  • Der Pulverlack wurde mit einer elektrostatischen Spritzpistole auf ein Stahlsubstrat aufgebracht. Der aufgebrachte Lack wurde im Umluftofen 20 Minuten bei 300°F gehärtet. Der gehärtete Lack hatte einen 20°-Glanz von 4.
  • Die Erfindung wurde anhand von bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert. Es versteht sich jedoch, daß im Rahmen des Grundgedankens und Schutzbereichs der Erfindung Variationen und Modifikationen vorgenommen werden können.

Claims (4)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Verbundbeschichtung auf einem Substrat, bei dem man: eine Schicht aus einer ersten Beschichtungszusammensetzung aufbringt und eine Schicht aus einer zweiten Beschichtungszusammensetzung aufbringt, wobei es sich bei der ersten Beschichtungszusammensetzung und/oder der zweiten Beschichtungszusammensetzung um eine Pulverlackzusammensetzung handelt, die festes teilchenförmiges Material umfaßt, das in Abmischung (a) ein säurefunktionelles Umsetzungsprodukt von 1,3,5-Tris(2-hydroxyethyl)isocyanurat und einem cyclischen Anhydrid und (b) ein filmbildendes Material, das gegenüber dem säurefunktionellen Produkt von (a) reaktiv ist, umfaßt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem es sich bei der ersten Beschichtungszusammensetzung um eine kathodische Elektrotauchgrundierungsbeschichtungszusammensetzung und bei der zweiten Beschichtungszusammensetzung um die Pulverlackzusammensetzung handelt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem es sich bei der ersten Beschichtungszusammensetzung um eine Basislackzusammensetzung und bei der zweiten Beschichtungszusammensetzung um die Pulverlackzusammensetzung handelt, wobei es sich bei der Pulverlackzusammensetzung um eine Klarlackzusammensetzung handelt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem es sich bei der ersten Beschichtungszusammensetzung um die Pulverlackzusammensetzung handelt, wobei es sich bei der Pulverlackzusammensetzung um eine Basislackzusammensetzung handelt, und es sich bei der zweiten Beschichtungszusammensetzung um eine Klarlackzusammensetzung handelt.
DE60320259T 2002-07-09 2003-05-07 Verfahren zur herstellung von mit einem säurefunktionellen reaktionsprodukt aus tris(2-hydroxyethyl)isocyanurat und einem cyclischen anhydrid vernetzte pulverlackzusammensetzungen Expired - Fee Related DE60320259T2 (de)

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US10/191,643 US6777495B2 (en) 2002-07-09 2002-07-09 Powder coating with tris(hydroxyethyl) isocyanurate-anhydride reaction product crosslinker
PCT/US2003/014305 WO2004005414A1 (en) 2002-07-09 2003-05-07 Powder coatings compositions crosslinked with an acid functional reaction product of tris (2-hydroxiethyl) isocyanurate and a cyclic anhydride

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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040236037A1 (en) * 2003-05-19 2004-11-25 December Timothy S. Particulate coatings having improved chip resistance, UV durability, and color stability
US20050228117A1 (en) * 2004-02-11 2005-10-13 Decker Owen H Near infrared radiation curable powder coating composition having enhanced flow characteristics
AT413984B (de) * 2005-01-20 2006-08-15 Tigerwerk Lack Und Farbenfabri Hitzehärtbare pulverlackzusammensetzung sowie zu ihrer herstellung verwendbares polyesterharz
PL2635646T3 (pl) * 2010-11-02 2015-12-31 Akzo Nobel Coatings Int Bv Proszkowe kompozycje powłokowe do matowych teksturowanych powłok jednowarstwowych
US10072156B2 (en) 2010-11-02 2018-09-11 Akzo Nobel Coatings International B.V. Matte textured powder monocoat coating compositions
JP6767816B2 (ja) * 2016-09-07 2020-10-14 日本化薬株式会社 多価カルボン酸およびそれを含有する多価カルボン酸組成物、エポキシ樹脂組成物、それらの硬化物並びに光半導体装置
CN106928820B (zh) * 2017-04-18 2019-05-07 安徽桑瑞斯环保新材料有限公司 一种卷材用耐候型粉末涂料的制备工艺

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3336251A (en) * 1964-05-14 1967-08-15 Shell Oil Co Rapid curing fluidized bed coating composition
US3293248A (en) 1964-12-04 1966-12-20 Schenectady Chemical Isocyanurate-trianhydride polymer
US4268656A (en) * 1980-01-16 1981-05-19 National Starch And Chemical Corporation Co-curing agents for epoxy resins
US4849283A (en) * 1987-07-16 1989-07-18 Ppg Industries, Inc. Composite coatings employing polyepoxides and polyacid curing agents in base coats
US5371167A (en) 1992-01-27 1994-12-06 Basf Corporation Carboxyl-functional compound for curable coating composition
US5744522A (en) 1996-09-13 1998-04-28 Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. Low gloss coating compositions
BR9712216A (pt) 1996-10-08 1999-08-31 Cytec Tech Corp Composições reticuladora com funcionalidade carbóxi, curável e de revestimento em pó, processo de revestir um substrato com um revestimento de baixo brilho, e, substrato.
EP0936260A4 (de) 1996-10-31 2001-02-28 Kaneka Corp Härtbare zusammensetzung für deckbeschichtung und damit beschichtete gegenstände
DE19717092A1 (de) 1997-04-22 1998-10-29 Bayer Ag Vernetzer für Epoxidharze bzw. neue Polyisocyanat-modifizierte Polycarbonsäuren
JP3442006B2 (ja) * 1999-08-24 2003-09-02 日東電工株式会社 流延用エポキシ樹脂組成物
JP2001059015A (ja) * 1999-08-24 2001-03-06 Nitto Denko Corp 流延用エポキシ樹脂組成物
JP2001059016A (ja) * 1999-08-24 2001-03-06 Nitto Denko Corp 流延用エポキシ樹脂組成物
JP2001059014A (ja) * 1999-08-24 2001-03-06 Nitto Denko Corp 流延用エポキシ樹脂組成物
JP2002160322A (ja) * 2000-09-13 2002-06-04 Nitto Denko Corp 樹脂シートの製造方法

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