<Desc/Clms Page number 1>
POEDERVERF OP BASIS VAN EEN POLYMEER MET VRIJE CARBONZUURGROEPEN ALS BINDMIDDEL EN EEN ss-HYDROXYALKYLAMIDEGROEPEN
BEVATTENDE VERBINDING ALS CROSSLINKER
De uitvinding betreft een poederverf op basis van een polymeer met vrije carbonzuurgroepen als bindmiddel en een ss-hydroxyalkylamidegroepen bevattende verbinding als crosslinker.
Een dergelijke poederverf is bekend uit EP-A-322834. De in deze publicatie beschreven samenstelling wordt-na opbrengen op een substraat - uitgehard door het poeder te verwarmen tot 160-200 C waardoor het poeder smelt en een gladde laag vormt. De deklaag (coating) wordt chemisch vernet bij genoemde temperatuur door een veresteringsreactie van de zuurgroepen van het polymeer en de hydroxylgroepen van de ss-hydroxyalkylamide- groepen bevattende verbinding. Volgens EP-A-322834 wordt een ontgassingsmiddel, benzoine, aan de samenstelling toegevoegd. Een ontgassingsmiddel is nodig om te bereiken dat de door het smelten van het poeder (tijdens een uithardingscyclus) ingesloten lucht en/of water tengevolge van de reactie uit de verflaag verdwijnen.
Indien gasbellen in de verflaag blijven, is de hechting en de beschermende werking van deze laag minder.
Zoals blijkt uit de Conference Proceedings van "The 16th International Conference in Organic Science and Technology", te Athene in 1990, (pagina's 235-249 "New perspectives on hydroxyamide crosslinkers" door A. Mercurio) is de samenstelling volgens EP-A-322834 ongeschikt voor het vervaardigen van een witte of glasheldere coating omdat de poederverf na uitharden een lichte bruinkleuring vertoont.
Tevens blijkt de bruinkleurig sterker te worden als de uitgeharde poederverf langer (bijvcorbeeld tussen
<Desc/Clms Page number 2>
30 en 60 minuten) bij een temperatuur van 200 C wordt verhit. Deze verkleuring bij te lang uitharden ("yellowing on overbake") neemt toe naarmate de hoeveelheid benzoine toeneemt. Daarentegen resulteert een lagere hoeveelheid benzoine in een lagere blaasjesgrens.
Het doel van de uitvinding is het verschaffen van een samenstelling die het mogelijk maakt om met een geringe hoeveelheid benzoine, bijvoorbeeld tussen 0, 05 en 0, 8 gew. %, een zo hoog mogelijke blaasjesgrens, bijvoorbeeld hoger dan 120 pm, te bereiken. Uiteraard dienen de poedercoatings tevens goede mechanische eigenschappen zoals bijvoorbeeld een goede glans, hardheid, slagvastheid en goede chemische bestendigheid te vertonen.
De uitvinding wordt gekenmerkt doordat als crosslinker een combinatie van tenminste twee ss-hydroxyalkyl- amidegroepen bevattende verbindingen wordt toegepast,
EMI2.1
waarbij de eerste verbinding een functionaliteit 3 heeft en de tweede verbinding een functionaliteit S 3 heeft.
De functionaliteit is het aantal reactive groe- pen per molecuul.
Hierdoor worden poedercoatings verkregen met een aanzienlijke toename van de blaasjesgrens onder behoud van de gewenste mechanische en chemische eigenschappen.
De ss-hydroxyalkylamide groepen bevattende verbinding met een functionaliteit 3 heeft een structuurformule volgens formule (I) :
EMI2.2
waarbij : - A een een-of meerwaardig organische groep voorstelt die is afgeleid van een al dan niet verzadigde alkylgroep met 1-60 koolstofatomen (bijvoorbeeld ethyl, methyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, eicosyl, triacontyl, tetracontyl, penta-
<Desc/Clms Page number 3>
contyl, hexacontyl en dergelijke) ; een arylgroep, zoals fenyl, naftyl en dergelijke ; een trialkyleenaminogroep, met 1-4 koolstofatomen per alkyleengroep bijvoorbeeld trimethyleenamino, triethyleenamino en dergelijke ;
of een onverzadigde rest met een of meer alkenische groepen (-C=C-) met (1-4) koolstofatomen, zoals bijvoorbeeld ethenyl, 1-methylethenyl, 3-butenyl-1, 3-diyl, 2-propenyl- 1, 2-diyl, carboxy-alkenylgroep, bijvoorbeeld 3-carboxy 2-propenylgroep en dergelijke, een alkoxycarbonylalkenylgroep met (1-4) koolstofatomen, zoals bijvoorbeeld 3-methoxycarbonyl-2-propenylgroep en dergelijke voorstelt ; - Rl waterstof, een alkylgroep met 1-5 koolstofatomen (bijvoorbeeld methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, sec. butyl, tert. butyl, pentyl en dergelijke) of een hydroxyalkylgroep met 1-5 koolstofatomen (bijvoorbeeld 2-hydroxyethyl, 3-hydroxypropyl, 2-hydroxypropyl, 4-hydroxybutyl, 3-hydroxybutyl, 2-hydroxy-2-methylpropyl, of de hydroxyderivaten van de pentylisomeren) voorstelt ;
- R2 en R3 gelijk of verschillend zijn en elk waterstof of een rechte of vertakte alkylgroep met 1-5 koolstofatomen voorstellen, terwijl een van de groepen R2 en een van de groepen R3 ook samen met de aangrenzende koolstofatomen een cycloalkylgroep kan vormen, zoals bijvoorbeeld cyclopentyl en cyclohexyli R2 en R3 kunnen ook hydroxyalkylgroepen, zoals bijvoorbeeld hydroxy (Ci-Cg)- alkylgroepen zijn waarbij hydroxymethyl en 1-hydroxyethyl de voorkeur genieten en - de functionaliteit 3 is.
Bij voorkeur is de functionaliteit 4.
Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is
A= een alkylgroep met (1-10) koolstofatomen,
Rl= 2-hydroxyethyl of waterstof en
R2 en R3= waterstof of hydroxy (C -C2) alkyl.
Bij voorkeur is de eerste verbinding met een functionaliteit 3 een verbinding vclgens formule (II) :
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
Geschikte verbinding met een functionaliteit s 3 zijn verbindingen volgens formule (I) waarbij de functionaliteit s 3 is of verbindingen volgens formule (III) :
EMI4.2
waarbij A een eenwaardige groep voorstelt zoals gedefinieerd bij formule (I), , R1, R2 en R3 eveneens dezelfde betekenis hebben als bij formule (I) en waarbij m= 1 of 2.
Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm is in formule (I) : A = (Ci-ClQ) alkyl of waterstof Rl= 2-hydroxyethyl of waterstof R2 en R3= waterstof of hydroxy (Ci-c,) alkyl.
Bij voorkeur is de tweede verbinding met een functionaliteit S 3 een verbinding volgens formule (IV) :
EMI4.3
Bij voorkeur is de functionaliteit van de tweede verbinding met een functionaliteit S 3 volgens formule (I) 2.
Verbindingen volgens formule (V) zijn eveneens zeer geschikt als verbindingen met functionaliteit : 3 :
EMI4.4
<Desc/Clms Page number 5>
Bij voorkeur hebben de crosslinkers, die de combinatie van tenminste twee ss-hydroxyalkylamidegroepen bevattende verbindingen vormen, een verschillende functionaliteit.
De gewichtsverhouding tussen twee crosslinkers ligt meestal tussen 80 : 20 en 20 : 80 (afhankelijk van het toegepaste polymeer).
Meestal ligt de functionaliteit van het polymeer tussen 2 en 4, bij voorkeur tussen 2, 3 en 3, 5.
De gewichtsverhouding crosslinker : carboxylgroepen bevattend polymeer ligt meestal tussen 10 : 90 en 3 : 97.
Het zuurgetal van het polymeer ligt bij voorkeur tussen 15 en 150, in het bijzonder tussen 20-70. De glas-
EMI5.1
overganstemperatuur ligt bij voorkeur tussen 30-80 C, in het bijzonder tussen 35-65 C. De viscositeit bij 165 C (Emila, D = 17, ligt bij voorkeur tussen 100-1000
6 S-l)dPas, in het bijzonder tussen 100-800 dPas.
Bij voorkeur worden als carboxylgroepen bevattende polymeren polyesters of polyacrylaten toegepast.
Voorbeelden van voorkeursmonomeren voor polyacrylaten, die in de hoofdketen van het polymeer kunnen worden opgenomen zijn onverzadigde monocarbonzuren, zoals bijvoorbeeld acrylzuur, methacrylzuur, crotonzuur en dergelijke, onverzadigde dicarbonzuren, zoals bijvoorbeeld maleinezuur, 2-methylmaleínezuur, itaconzuur, en a, ss- methyleenglutaarzuur, onverzadigde anhydriden zoals bijvoorbeeld maleinezuuranhydride, itaconzuuranhydride, acrylzuuranhydride en methacrylzuuranhydride. Het polyacrylaat bestaat meestal ook uit meegepolymeriseerde esters van (meth) acrylzuur zoals bijvoorbeeld methylmethacrylaat, butylacrylaat, 2-ethylhexylacrylaat of acrylonitril, styreen en andere ethylenisch onverzadigde verbindingen.
Geschikte polyesters kunnen via gebruikelijke bereidingsmethoden worden verkregen uit in hoofdzaak aromatische polycarbonzuren, zoals bijvoorbeeld ftaalzuur, isoftaalzuur, tereftaalzuur, pyr8mellietzuur, trimelliet-
<Desc/Clms Page number 6>
zuur, 3, 6-dichloorftaalzuur, tetrachloorftaalzuur, respectievelijk, voor zover verkrijgbaar, de anhydriden, zuurchloriden of lagere alkylesters daarvan. Veelal bestaat de carbonzuurcomponent tenminste uit 50 gew. %, bij voorkeur tenminste 70 mol. %, isoftaalzuur en/of tereftaalzuur.
Als polycarbonzuren kunnen tevens cycloalifatische en/of acyclische polycarbonzuren, zoals bijvoorbeeld tetrahydroftaalzuur, hexahydroëndomethyleen- tereftaalzuur, hexachlorotetrahydroftaalzuur, azelainezuur, sebacinezuur, decaandicarbonzuur, dimeervetzuur, adipinezuur, barnsteenzuur, maleinezuur, in hoeveelheden tot ten hoogste 30 mol. %, bij voorkeur tot maximaal 20 mol procent van het totaal aan carbonzuren, worden toegepast.
Ook hydroxycarbonzuren en/of eventueel lactonen kunnen worden toegepast, zoals bijvoorbeeld 12-hydroxystearinezuur, epsilon-caprolacton en dehydroxypivalinezure ester van neopentylglycol. In ondergeschikte hoeveelheden
EMI6.1
kunnen ook monocarbonzuren, zoals bijvoorbeeld benzoëzuur, tert.-butylbenzoëzuur, en verzadigde alifatische monocarbonzuren bij de bereiding worden toegevoegd.
Verder kunnen vooral alifatische diolen, zoals
EMI6.2
bijvoorbeeld ethyleenglycol, propaan-l, propaan-1, butaan-l, (= neopentylglycol), hexaan-2, 2, cyclohexan, diethyleenglycol, dipropyleenglycol en 2, en kleinere hoeveelheden polyolen, zoals glycerol, hexaantriol, pentaerytritol, sorbitol, trimethylolethaan, trimethylolpropaan en tris- (2-hydroxyethyl)-isocyanuraat worden gebruikt. Bij voorkeur bevat de alcoholcomponent ten minste 50 mol. % neopentylglycol en/of propyleenglycol.
Geschikte verbindingen om met polycarbonzuren te reageren zijn ook monoepoxides zoals bijvoorbeeld ethyleenoxide, propyleenoxide, monocarbonzuurglycidylester
<Desc/Clms Page number 7>
(bijvoorbeeld Cardura EJOTM ; Shell) of phenylglycidylether.
De polyesters worden, via op zichzelf bekende methoden, door veresteren of omesteren, eventueel in aanwezigheid van gebruikelijke katalysatoren zoals bijvoorbeeld dibutyltinoxide of tetrabutyltitanaat bereid, waarbij door een geschikte keuze van de bereidingscondities en van de COOH/OH-verhouding eindprodukten worden verkregen waarvan het zuurgetal tussen 15 en 150 ligt.
De bereiding van de poedercoating kan op gebruikelijke wijze, zoals bijvoorbeeld door Tosko Misev in Powder Coatings ; Chemistry and Technology (John Wiley and Sons, 1991), op blz. 225-226 beschreven, plaatsvinden.
Indien gewenst, kan de poederverf ook mengsels van polyesters en polyacrylaten bevatten. Tevens kan ook nog een andere hars, bijvoorbeeld een epoxyhars worden toegepast.
Uiteraard kunnen aan de coatingsystemen alle gebruikelijke additieven zcals bijvoorbeeld pigmenten, vulstoffen, vloeimiddelen en stabilisatoren en katalysatoren worden toegevoegd. Geschikte pigmenten zijn bijvoorbeeld anorganische pigmenten zoals titaandioxide, zinksulfid, ijzeroxide en chroomoxide en organische pigmenten zoals azoverbindingen. Geschikte vulstoffen zijn bijvoorbeeld metaaloxiden, silicaten, carbonaten en sulfaten.
Samenstellingen volgens de uitvinding kunnen toegepast worden als bekledingsmiddelen voor metaal, hout en kunststofsubstraten. Voorbeelden zijn industriële deklagen voor algemene doeleinden, deklagen op machinerie en apparatuur, in het bijzonder deklagen op metaal, bijvoorbeeld voor blikken, huishoudelijke en andere kleine apparaturen, automobielen en dergelijke.
De uitvinding wcrdt toegelicht aan de hand van de volgende, niet beperkende voorbeelden.
<Desc/Clms Page number 8>
Voorbeeld I
De bereiding van een poedercoatinq op basis van een twee- en een vier-functioneel ss-hydroxyalkylamide
570, 5 gewichtsdelen Uralac P845TM (DSM-Resins B. V.) met een zuurgetal van 35 mg KOH/g werden in een extruder (Werner & Pfleider, ZSK 30) bij 1300C gemengd met 20, 5 gewichtsdelen Primid XL 552 (verbinding volgens
EMI8.1
formule (II) Rohm & Haas), met 9 gewichtsdelen n-acetyldiethanolamine (verbinding volgens formule (IV)), met 300 gewichtsdelen titaandioxide (Kronos CL 310TM) met 9 gewichtsdelen vloeimiddel (Resiflow PV-5TM, Worlee) en met 2, 5 gewichtsdelen benzoine.
Het extrudaat werd na afkoeling verkleind, verpulverd en gezeefd tot een deeltjesgrootte van 90 pm.
Voorbeeld II
De bereiding van een poedercoating op basis van een twee- en een vier-functioneel ss-hydroxyalkylamide
Voorbeeld I werd herhaald waarbij onderstaande gewichtshoeveelheden werden gebruikt. gewichtsdelen
EMI8.2
<tb>
<tb> Uralac <SEP> P845TM <SEP> 571
<tb> Primid <SEP> XL <SEP> 522TM <SEP> 15
<tb> n-acetyldiethanolamine <SEP> 14
<tb> Tri02 <SEP> 300
<tb> Resiflow <SEP> PV-5TM <SEP> 9
<tb> Benzoine <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP>
<tb>
Verqeliikend voorbeeld A
De bereiding van een poedercoatinq o. b. v. een vier-functioneel ss-hydroxyalkylamide
Voorbeeld 1 werd herhaald waarbij onderstaande gewichtshoeveelheden werden toegepast en geen acetyldiethanclamine werd toegevoegd.
<Desc/Clms Page number 9>
gewichtsdelen
EMI9.1
<tb>
<tb> Uralac <SEP> P845TM <SEP> 570
<tb> Primid <SEP> XL <SEP> 522 <SEP> T <SEP> M <SEP> 30 <SEP>
<tb> Trio2 <SEP> 300
<tb> Resiflow <SEP> PV-5TM <SEP> 9
<tb> Benzoine <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP>
<tb>
De poedercoatings volgens Voorbeeld I, II en Vergelijkend Voorbeeld A werden electrostatisch op staalplaten aangebracht en uitgehard, gedurende 15 minuten, bij 180 C. Naast alle gebruikelijke eigenschappen zoals slagvastheid, acetonresistentie, vloei en glans, die zowel in I, II als A goed bleken te zijn, werd de blaasjesgrens via electromagnetische inductie bepaald (zie Misev, Powder Coatings, blz. 295-296).
EMI9.2
<tb>
<tb>
Voorbeeld <SEP> blaasjesgrens <SEP> in <SEP> m
<tb> 1 <SEP> 120
<tb> II <SEP> 140
<tb> A <SEP> 105
<tb>
Hieruit kan worden geconcludeerd, dat de combinatie volgens de uitvinding bij een constante hoeveelheid benzoine resulteert in een verhcogde blaasjesgrens onder behoud van de gewenste mechanische eigenschappen.
<Desc / Clms Page number 1>
POLYMER POWDER PAINT WITH FREE CARBONIC ACID GROUPS AS BINDERS AND SS-HYDROXYALKYLAMIDE GROUPS
CONTAINING COMPOUND AS CROSS SLINKER
The invention relates to a powder paint based on a polymer with free carboxylic acid groups as binder and a compound containing ss-hydroxyalkylamide groups as crosslinker.
Such a powder paint is known from EP-A-322834. The composition described in this publication is cured, after application to a substrate, by heating the powder to 160-200 ° C, whereby the powder melts and forms a smooth layer. The coating (coating) is chemically cross-linked at said temperature by an esterification reaction of the acid groups of the polymer and the hydroxyl groups of the compound containing ss-hydroxyalkylamide groups. According to EP-A-322834, a degassing agent, benzoin, is added to the composition. A degassing agent is necessary to ensure that the air and / or water trapped by the melting of the powder (during a curing cycle) disappear from the paint layer as a result of the reaction.
If gas bubbles remain in the paint layer, the adhesion and protective effect of this layer is less.
As can be seen from the Conference Proceedings of "The 16th International Conference in Organic Science and Technology", in Athens in 1990, (pages 235-249 "New perspectives on hydroxyamide crosslinkers" by A. Mercurio), the composition is according to EP-A-322834 unsuitable for the production of a white or crystal-clear coating because the powder paint shows a slight browning after curing.
It also appears that the brown color becomes stronger when the cured powder paint lasts longer (e.g. decor image between
<Desc / Clms Page number 2>
30 and 60 minutes) at a temperature of 200 ° C. This discolouration with too long curing ("yellowing on overbake") increases as the amount of benzoin increases. In contrast, a lower amount of benzoin results in a lower vesicle threshold.
The object of the invention is to provide a composition which makes it possible to use a small amount of benzoin, for example between 0.05 and 0.8 wt. %, to achieve the highest vesicle limit, for example higher than 120 µm. Naturally, the powder coatings must also exhibit good mechanical properties, such as, for example, good gloss, hardness, impact resistance and good chemical resistance.
The invention is characterized in that the crosslinker is a combination of at least two ss-hydroxyalkylamide-containing compounds,
EMI2.1
wherein the first connection has a functionality 3 and the second connection has a functionality S 3.
The functionality is the number of reactive groups per molecule.
As a result, powder coatings are obtained with a significant increase in the vesicle boundary while retaining the desired mechanical and chemical properties.
The ss-hydroxyalkylamide group-containing compound with a functionality 3 has a structural formula according to formula (I):
EMI2.2
wherein: - A represents a monovalent or polyvalent organic group derived from a saturated or unsaturated alkyl group of 1-60 carbon atoms (e.g. ethyl, methyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, eicosyl , triacontyl, tetracontyl, penta-
<Desc / Clms Page number 3>
contyl, hexacontyl and the like); an aryl group such as phenyl, naphthyl and the like; a trialkylene amino group, with 1-4 carbon atoms per alkylene group, for example trimethyleneamino, triethyleneamino and the like;
or an unsaturated moiety with one or more olefinic groups (-C = C-) having (1-4) carbon atoms, such as, for example, ethenyl, 1-methylethenyl, 3-butenyl-1,3-diyl, 2-propenyl-1,2 -diyl, carboxy-alkenyl group, for example 3-carboxy 2-propenyl group and the like, an alkoxycarbonylalkenyl group with (1-4) carbon atoms, such as for example 3-methoxycarbonyl-2-propenyl group and the like; - R1 hydrogen, an alkyl group with 1-5 carbon atoms (e.g. methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, sec.butyl, tert.butyl, pentyl and the like) or a hydroxyalkyl group with 1-5 carbon atoms (e.g. 2-hydroxyethyl 3-hydroxypropyl, 2-hydroxypropyl, 4-hydroxybutyl, 3-hydroxybutyl, 2-hydroxy-2-methylpropyl, or the hydroxy derivatives of the pentyl isomers);
- R2 and R3 are the same or different and each represent hydrogen or a straight or branched alkyl group with 1 to 5 carbon atoms, while one of the groups R2 and one of the groups R3 can also form a cycloalkyl group together with the adjacent carbon atoms, such as for example cyclopentyl and cyclohexyli R2 and R3 may also be hydroxyalkyl groups, such as, for example, hydroxy (C 1 -C 6) alkyl groups with hydroxymethyl and 1-hydroxyethyl being preferred and the functionality being 3.
Preferably the functionality is 4.
According to a further preferred embodiment of the invention
A = an alkyl group with (1-10) carbon atoms,
R1 = 2-hydroxyethyl or hydrogen and
R2 and R3 = hydrogen or hydroxy (C1 -C2) alkyl.
Preferably, the first compound with functionality 3 is a compound of formula (II):
<Desc / Clms Page number 4>
EMI4.1
Suitable compound with a functionality s 3 are compounds of formula (I) wherein the functionality is 3 or compounds of formula (III):
EMI4.2
wherein A represents a monovalent group as defined in formula (I), R1, R2 and R3 also have the same meaning as in formula (I) and wherein m = 1 or 2.
In a preferred embodiment, in formula (I): A = (C 1 -C 18) alkyl or hydrogen R 1 = 2-hydroxyethyl or hydrogen R 2 and R 3 = hydrogen or hydroxy (C 1 -C 4) alkyl.
Preferably the second compound with a functionality S 3 is a compound of formula (IV):
EMI4.3
Preferably, the functionality of the second compound having a functionality is S 3 of formula (I) 2.
Compounds of formula (V) are also very suitable as compounds with functionality: 3:
EMI4.4
<Desc / Clms Page number 5>
Preferably, the crosslinkers which form the combination of at least two compounds containing at least two ss-hydroxyalkylamide groups have different functionality.
The weight ratio between two crosslinkers is usually between 80:20 and 20:80 (depending on the polymer used).
Usually, the functionality of the polymer is between 2 and 4, preferably between 2, 3 and 3.5.
The crosslinker: carboxyl group-containing polymer weight ratio is usually between 10:90 and 3:97.
The acid number of the polymer is preferably between 15 and 150, especially between 20-70. The glass
EMI5.1
transition temperature is preferably between 30-80 C, in particular between 35-65 C. The viscosity at 165 C (Emila, D = 17, is preferably between 100-1000
6 S-1) dPas, especially between 100-800 dPas.
Polyesters or polyacrylates are preferably used as polymers containing carboxyl groups.
Examples of preferred monomers for polyacrylates that can be incorporated into the polymer main chain are unsaturated monocarboxylic acids, such as, for example, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid and the like, unsaturated dicarboxylic acids, such as, for example, maleic acid, 2-methyl maleic acid, itaconic acid, and a, s-methylene glutaric acid, unsaturated anhydrides such as, for example, maleic anhydride, itaconic anhydride, acrylic anhydride and methacrylic anhydride. The polyacrylate usually also consists of co-polymerized esters of (meth) acrylic acid such as, for example, methyl methacrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate or acrylonitrile, styrene and other ethylenically unsaturated compounds.
Suitable polyesters can be obtained by conventional preparation methods from predominantly aromatic polycarboxylic acids, such as, for example, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, pyromellitic acid, trimellite.
<Desc / Clms Page number 6>
acid, 3,6-dichlorophthalic acid, tetrachlorophthalic acid, and, if available, the anhydrides, acid chlorides or lower alkyl esters thereof. The carboxylic acid component usually consists of at least 50 wt. %, preferably at least 70 mol. %, isophthalic acid and / or terephthalic acid.
As polycarboxylic acids, cycloaliphatic and / or acyclic polycarboxylic acids, such as, for example, tetrahydrophthalic acid, hexahydroendomethylene terephthalic acid, hexachlorotetrahydrophthalic acid, azelaic acid, sebacic acid, decanedicarboxylic acid, dimer fatty acid, adipic acid, succinic acid, maleic acid, in amounts up to 30. %, preferably up to 20 mole percent of the total carboxylic acids, are used.
Hydroxycarboxylic acids and / or optionally lactones can also be used, such as, for example, 12-hydroxystearic acid, epsilon caprolactone and dehydroxypivalic acid ester of neopentyl glycol. In minor quantities
EMI6.1
monocarboxylic acids, such as, for example, benzoic acid, tert-butyl benzoic acid, and saturated aliphatic monocarboxylic acids, may also be added in the preparation.
Furthermore, especially aliphatic diols, such as
EMI6.2
for example ethylene glycol, propane-1, propane-1, butane-1, (= neopentyl glycol), hexane-2, 2, cyclohexan, diethylene glycol, dipropylene glycol and 2, and smaller amounts of polyols, such as glycerol, hexanetriol, pentaerythritol, sorbitol, trimethylolethane, trimethylolpropane and tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate are used. Preferably, the alcohol component contains at least 50 moles. % neopentyl glycol and / or propylene glycol.
Suitable compounds for reacting with polycarboxylic acids are also monoepoxides such as, for example, ethylene oxide, propylene oxide, monocarboxylic acid glycidyl ester
<Desc / Clms Page number 7>
(for example Cardura EJOTM; Shell) or phenylglycidyl ether.
The polyesters are prepared, by methods known per se, by esterification or transesterification, optionally in the presence of conventional catalysts such as, for example, dibutyltin oxide or tetrabutyl titanate, whereby end products of which the acid number is obtained by an appropriate choice of the preparation conditions and of the COOH / OH ratio. is between 15 and 150.
The preparation of the powder coating can be done in the usual manner, such as, for example, by Tosko Misev in Powder Coatings; Chemistry and Technology (John Wiley and Sons, 1991), described on pages 225-226, take place.
If desired, the powder paint can also contain mixtures of polyesters and polyacrylates. Another resin, for example an epoxy resin, can also be used.
Of course, all the usual additives, such as pigments, fillers, fluxes and stabilizers and catalysts, can be added to the coating systems. Suitable pigments are, for example, inorganic pigments such as titanium dioxide, zinc sulfide, iron oxide and chromium oxide, and organic pigments such as azo compounds. Suitable fillers are, for example, metal oxides, silicates, carbonates and sulfates.
Compositions of the invention can be used as coatings for metal, wood and plastic substrates. Examples are general purpose industrial coatings, machinery and equipment coatings, in particular metal coatings, for example for cans, household and other small appliances, automobiles and the like.
The invention is illustrated by the following non-limiting examples.
<Desc / Clms Page number 8>
Example I
The preparation of a powder coating based on a two- and a four-functional ss-hydroxyalkylamide
570.5 parts by weight of Uralac P845TM (DSM-Resins B. V.) with an acid number of 35 mg KOH / g were mixed in an extruder (Werner & Pfleider, ZSK 30) at 130 ° C with 20.5 parts by weight of Primid XL 552 (compound according to
EMI8.1
formula (II) Rohm & Haas), with 9 parts by weight of n-acetyldiethanolamine (compound of formula (IV)), with 300 parts by weight of titanium dioxide (Kronos CL 310TM) with 9 parts by weight of flux (Resiflow PV-5TM, Worlee) and with 2.5 parts by weight of benzoin.
After cooling, the extrudate was comminuted, pulverized and sieved to a particle size of 90 µm.
Example II
The preparation of a powder coating based on a two- and a four-functional ss-hydroxyalkylamide
Example I was repeated using the weight amounts below. parts by weight
EMI8.2
<tb>
<tb> Uralac <SEP> P845TM <SEP> 571
<tb> Primid <SEP> XL <SEP> 522TM <SEP> 15
<tb> n-acetyldiethanolamine <SEP> 14
<tb> Tri02 <SEP> 300
<tb> Resiflow <SEP> PV-5TM <SEP> 9
<tb> Benzoin <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP>
<tb>
Comparative example A
The preparation of a powder coating o. B. v. a four-functional ss-hydroxyalkylamide
Example 1 was repeated using the weight amounts below and no acetyldiethanclamine was added.
<Desc / Clms Page number 9>
parts by weight
EMI9.1
<tb>
<tb> Uralac <SEP> P845TM <SEP> 570
<tb> Primid <SEP> XL <SEP> 522 <SEP> T <SEP> M <SEP> 30 <SEP>
<tb> Trio2 <SEP> 300
<tb> Resiflow <SEP> PV-5TM <SEP> 9
<tb> Benzoin <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP>
<tb>
The powder coatings according to Examples I, II and Comparative Example A were applied electrostatically to steel plates and cured for 15 minutes at 180 C. In addition to all the usual properties such as impact resistance, acetone resistance, flow and gloss, which were found to be good in I, II and A The vesicle limit was determined by electromagnetic induction (see Misev, Powder Coatings, pp. 295-296).
EMI9.2
<tb>
<tb>
Example <SEP> bubble bound <SEP> in <SEP> m
<tb> 1 <SEP> 120
<tb> II <SEP> 140
<tb> A <SEP> 105
<tb>
It can be concluded from this that the combination according to the invention at a constant amount of benzoin results in a dried bubble boundary while retaining the desired mechanical properties.