CZ20002328A3 - Způsob přípravy práškové nátěrové kompozice - Google Patents
Způsob přípravy práškové nátěrové kompozice Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20002328A3 CZ20002328A3 CZ20002328A CZ20002328A CZ20002328A3 CZ 20002328 A3 CZ20002328 A3 CZ 20002328A3 CZ 20002328 A CZ20002328 A CZ 20002328A CZ 20002328 A CZ20002328 A CZ 20002328A CZ 20002328 A3 CZ20002328 A3 CZ 20002328A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- polyester
- temperature
- additives
- dispersing
- powder coating
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 title claims description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 49
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims abstract description 42
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 35
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000009736 wetting Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims description 7
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 5
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 claims description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 3
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 14
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010008 shearing Methods 0.000 abstract 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 27
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 10
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 8
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 6
- OUPZKGBUJRBPGC-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-tris(oxiran-2-ylmethyl)-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione Chemical compound O=C1N(CC2OC2)C(=O)N(CC2OC2)C(=O)N1CC1CO1 OUPZKGBUJRBPGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 5
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 4
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 4
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 4
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- -1 aromatic dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 3
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 2
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 2
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 2
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- WOZVHXUHUFLZGK-UHFFFAOYSA-N dimethyl terephthalate Chemical compound COC(=O)C1=CC=C(C(=O)OC)C=C1 WOZVHXUHUFLZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 2
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N neopentyl glycol Chemical compound OCC(C)(C)CO SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 150000002924 oxiranes Chemical class 0.000 description 2
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 description 2
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N sebacic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 2
- PXGZQGDTEZPERC-UHFFFAOYSA-N 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1CCC(C(O)=O)CC1 PXGZQGDTEZPERC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RDFQSFOGKVZWKF-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxy-2,2-dimethylpropanoic acid Chemical compound OCC(C)(C)C(O)=O RDFQSFOGKVZWKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- LCFVJGUPQDGYKZ-UHFFFAOYSA-N Bisphenol A diglycidyl ether Chemical compound C=1C=C(OCC2OC2)C=CC=1C(C)(C)C(C=C1)=CC=C1OCC1CO1 LCFVJGUPQDGYKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000543381 Cliftonia monophylla Species 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- ORLQHILJRHBSAY-UHFFFAOYSA-N [1-(hydroxymethyl)cyclohexyl]methanol Chemical compound OCC1(CO)CCCCC1 ORLQHILJRHBSAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L [dibutyl(dodecanoyloxy)stannyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)O[Sn](CCCC)(CCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCC UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N acetic acid;zinc Chemical compound [Zn].CC(O)=O.CC(O)=O ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 150000001414 amino alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229920003180 amino resin Polymers 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 239000002981 blocking agent Substances 0.000 description 1
- 229940067573 brown iron oxide Drugs 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- UMUXBDSQTCDPJZ-UHFFFAOYSA-N chromium titanium Chemical compound [Ti].[Cr] UMUXBDSQTCDPJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000012975 dibutyltin dilaurate Substances 0.000 description 1
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- VNGOYPQMJFJDLV-UHFFFAOYSA-N dimethyl benzene-1,3-dicarboxylate Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC(C(=O)OC)=C1 VNGOYPQMJFJDLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000005802 health problem Effects 0.000 description 1
- ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N hexane-1,1-diol Chemical compound CCCCCC(O)O ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 description 1
- WTFXARWRTYJXII-UHFFFAOYSA-N iron(2+);iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Fe+2].[Fe+3].[Fe+3] WTFXARWRTYJXII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003951 lactams Chemical class 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 229940082328 manganese acetate tetrahydrate Drugs 0.000 description 1
- CESXSDZNZGSWSP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);diacetate;tetrahydrate Chemical compound O.O.O.O.[Mn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O CESXSDZNZGSWSP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000006224 matting agent Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000012860 organic pigment Substances 0.000 description 1
- 150000002923 oximes Chemical class 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000019612 pigmentation Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- ULWHHBHJGPPBCO-UHFFFAOYSA-N propane-1,1-diol Chemical compound CCC(O)O ULWHHBHJGPPBCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J tin(iv) chloride Chemical compound Cl[Sn](Cl)(Cl)Cl HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004072 triols Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010626 work up procedure Methods 0.000 description 1
- 239000004246 zinc acetate Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Vynález se týká způsobu přípravy práškové nátěrové
kompozice na bázi polyesteru, která zahrnuje a) společně nebo
odděleně zahřátí na teplotu 120 °C až 200 °C A) 99 % hmotn.
až 40 % hmotn. jednoho nebo více polyesterových
, prekondenzátů a/nebo monomerů použitelných pro přípravu
polyesteru, B) 1 % hmotn. až 60 % hmotn. jednoho nebo více
pigmentů a C) 0 % hmotn. až 10 % hmotn. jednoho nebo více
smáčecích aditiv a/nebo dalších aditiv, která se při výrobě laků
běžně používají, přičemž % hmotn. tvoří celkem 100 %
hmotn.; b) homogenní míšení složek A). B) a C) za aplikace
střižných sil a udržování ohřívací teploty; c) dispergaci
získané směsi v dispergačním médiu při teplotě odpovídající
tavné teplotě výchozích komponentů A), B) a C), nebo při
teplotě vyšší, společně s další polykondenzací polyesterového
prekondenzátů A) a/nebo jeho monomerů, která se provádí až
do dosažení polyesteru s požadovanou molekulovou
hmotností; d) ochlazení disperze a přidání síťovacího činidla
běžně používaného pro zesiťování polyesteru a případně
dalších aditiv při teplotě 60 °C až 140 °C.
Description
Způsob přípravy práškové nátěrové kompozice
Oblast techniky
Vynález se týká přípravy barvených práškových laků, které jsou použitelné zejména v práškových nátěrových kompozicích. Vynález se dále týká použití práškových laků určených pro natírání podkladů a podkladů opatřených tímto nátěrem.
Dosavadní stav techniky
Práškové laky se zpravidla připravují běžnou extrudační technologií. Při této technologii se složky tvořící práškový lak, tj. pojivá, vytvrzovací činidla a případně pigmenty a další aditiva, ve formě pevných látek důkladně předmíchají v suchém stavu v požadovaných kvantitativních poměrech a následně se v extrudéru roztaví při nejnižší možné teplotě a intenzívně promíchají. Pojivá a vytvrzovací činidla se tímto plastifikují a případně přítomné pigmenty a nastavovadla se smáčí. Získaný, případně zbarvený, extrudát se následně rozválcuje do tenké vrstvy, ochladí a naláme na hrubé granule, které se v mlýnu melou na finální práškový lak.
U tohoto způsobu výroby se mohou objevit určité obtíže, zejména pokud jde o extrudační a mlecí proces. Extrudace může pro vysoce reakční pojivové směsi probíhat příliš pomalu a může tak docházet k částečné gelaci, což vzhledem k tomu, že je v těchto případech nutné zkrátit residenční dobu v extrudéru, negativně ovlivňuje dispergaci
01-1678-00-Če • ti ti ti * ti · <
• titi < ti· ·· pigmentu v pojivu. Extrudérem lze navíc zpracovávat pouze pojivá v určitém rozmezí viskozit. Vzhledem k širokému spektru velikostí částic, tj. např. 1 pm až 500 pm, je v případě některých konkrétních aplikací nutné do výrobního procesu doplnit dodatečné kroky, ve kterých se provádí další přesívání a mletí. Navíc jemnozrnný podíl, který při těchto způsobech výroby vzniká, může způsobovat zdravotní problémy pracovníků.
fir
Rovněž je známo, že se jako pomocná činidla při přípravě práškových laků používají inertní sloučeniny s nízkou molekulovou hmotností ve formě stlačitelných tekutin. Roztok nebo suspenze tvořená stlačitelnou tekutinou a složky práškové nátěrové kompozice se potom rozprašují za expanze, při které dochází k ochlazení a toto ochlazení způsobuje, že dochází ke tvorbě částic práškového laku. Použitím odpovídajících trysek lze získat částice o velikosti 5 μτη až 150 μπι, ale i velmi jemné částice, tj. 1 μτη až 5 μπι.
U těchto způsobů je zpravidla pro rozpuštění relevantních pevných látek v nadkritické tekutině potřebný vysoký tlak a velké množství plynu.
Další metody přípravy prášků jsou založeny na takzvaných bezvodých disperzních (NAD) procesech. Při jejich provádění se polymer nebo prekurzor polymeru, například polyester, například při teplotě nižší než 200 °C zabuduje do dispergačního média. Při přípravě barevných prášků se do disperze přidají pigmenty, a to výhodně až po ochlazení disperze. Odpovídající práškové částice se získají dalším ochlazením, separací a vysušením výsledných částic.
01-1678-00-Če
Přidávání pigmentů při snížené teplotě, například při pokojové teplotě nebo pří teplotě o něco vyšší, vyvolává kohezní problémy mezi polymerními částicemi a. částicemi pigmentu a dochází k separaci těchto částic. Pokud se na druhé straně pigmenty do disperze přidají při relativně vysoké teplotě, potom se velikost částic mění. U těchto způsobů je zpravidla obtížné získat úzkou distribuci velikostí částic a stejně tak je obtížné získat homogenně organizované částice. Nátěry vytvořené za použití práškových nátěrových kompozic vyrobených NAD způsobem jsou nevyhovující vzhledem k defektům, které v tomto nátěru vznikají, například tvorba trhlinek.
Podstata vynálezu
Cílem vynálezu je tedy vyvinout způsob výroby pigmentovaných nátěrových prášků na bázi NAD procesu, který by poskytl prášky s úzkou distribucí velikosti částic a homogenní organizaci částic. Cílem vynálezu jsou rovněž práškové povlaky získané aplikací práškových nátěrových kompozic na bázi pigmentovaných nátěrových prášků připravených výše popsaným způsobem, které mají dobré požadované vlastnosti.
Tento cíl podle vynálezu uspokojuje způsob přípravy práškové nátěrové kompozice na bázi polyesteru, který zahrnuje
a) společné nebo oddělené zahřátí na teplotu 120 °C až
200 °C
01-1678-00-Če • · · • · • · • · · · · · ··· · · · · · • · · · · · ···· • · · · · ·· ·· ·· ··
A) | 99 % hmotn. až polyesterových použitelných pro | 40 % hmotn. jednoho prekondenzátů a/nebo přípravu polyesteru, | nebo více monomerů | ||
B) | 1 % hmotn. až pigmentů a | 60 % hmotn. | jednoho | nebo | více |
C) | 0 % hmotn. až | 10 % hmotn. | j ednoho | nebo | více |
smáčecích aditiv a/nebo dalších aditiv, která se při výrobě laků běžně používají, přičemž % hmotn. tvoří celkem 100 % hmotn.;
b) homogenní míšení složek A) , B) a C) za aplikace střižných sil a udržování ohřívací teploty;
c) dispergaci získané směsi v dispergačním médiu při teplotě odpovídající tavné teplotě výchozích komponentů A) , B) a C) , nebo při teplotě vyšší, společně s další polykondenzací polyesterového prekondenzátu A) a/nebo jeho monomerů, která se provádí až do dosažení polyesteru s požadovanou molekulovou hmotností;
l
d) ochlazení disperze a přidání síťovacího činidla běžně používaného pro zesíťování polyesteru a případně běžných aditiv při teplotě 60 °C až 140 °C.
Stručný popis obrázků
Přiložené obrázky 1 a 2 znázorňují SEM (skenované elektronové mikroskopické) fotografie práškových laků. Obrázek 1 znázorňuje částice polyesterového práškového laku pigmentovaného oxidem titaničitým a připraveného známým
01-1678-00-Če postupem (NAD postupem). Jak je patrné z obrázku, oxid titaničitý se nachází pouze na okraji částic polyesterového práškového laku. Velká část pigmentů je navíc shromážděna v dispergačním médiu (tepelný výměník) a nedisperguje se tak uvnitř prášku.
Na druhé straně obrázek 2 ukazuje částice polyesterového práškového laku připraveného podle vynálezu. Zdá se, že pigmenty jsou distribuovány v polyesterových částicích v podstatě homogenně a v dispergačním médiu se nenachází žádné další aglomeráty.
Homogenní směšování složek za aplikace střižných sil lze například provádět 10 až 100 minut, v závislosti na typu výchozích složek, a zejména na typu a množství použitých pigmentů.
Aby se dosáhlo požadované molekulové hmotnosti polyesteru, tj. například 50 000 g/mol, měla by se teplota dispergačního média po přidání kompozice pohybovat v rozmezí 120 °C až 280 °C. Po dosažení požadované molekulové hmotnosti lze reakci ukončit snížením teploty. Reakci lze ukončit odpovídajícím ochlazením v libovolném okamžiku.
Při přípravě práškových nátěrových výrobní způsob provádět v kontinuálním dosažení požadované molekulové hmotnosti přidáním síťovacího činidla (činidel).
kompozic lze režimu až do polymeru před
Po ohřátí kompozice a jejím homogenním promísení za současné aplikace střižných sil lze výrobní proces přerušit, tj. po získání homogenně promíseného, obarveného polyesterového prekondenzátu, do kterého byly přidány
01-1678-00-Če pigmenty a smáčecí aditiva, a obarvený polyesterový prekondenzát lze až do jeho použití při dalších reakcích interně skladovat.
Výrobní způsob se výhodně provádí kontinuálním způsobem až do získání polyesteru s požadovanou finální molekulovou hmotností. Toho se dosáhne udržováním teploty dispergačního média v rozmezí 120 °C až 280 °C a oddestilováním kondenzačních produktů, kterými jsou například voda a methanol. Při přípravě práškových nátěrových kompozic se disperze následně ochladí přidáním kompozice podle vynálezu na teplotu 60 °C až 140 °C a za těchto podmínek se do disperzní lázně přidá síťovací činidlo (činidla) a případně další aditiva. Po ochlazení disperze, separaci a vysušení pomocí běžných postupů se získá finální obarvený práškový lak.
Při provádění způsobu, při kterém se obarvený polyesterový prekondenzát případně interně skladuje, se potom, co se tento kondenzát ohřeje na teplotu 120 °C až 200 °C, následně disperguje v dispergačním médiu při teplotě tání výchozích složek nebo při teplotě vyšší, tj. například 180 °C až 280 °C, případně za přítomnosti dispergačních stabilizátorů, a při této teplotě se udržuje až do dosažení finální molekulové hmotnosti. Po ochlazení disperze na teplotu 60 °C až 140 °C se do dispergačního média přidá síťovací činidlo a případně další aditiva. Po ochlazení, separaci a vysušení se získá finální obarvený práškový lak.
Po ochlazení, například na pokojovou teplotu nebo teplotu nižší než 60 °C, separaci a vysušení částic, se při použití způsobu podle vynálezu získá obarvený práškový lak • · ··
01-1678-00-Če s homogenně organizovanou strukturou částic a distribucí velikosti zrn ležících v úzkém rozmezí, tj. 10 pm až 50 pm.
Jako dispergační báze mohou sloužit alifatické oleje, například oleje s teplotou varu 150 °C až 300 °C. Tyto oleje jsou zpravidla prosté aromatických sloučenin. Aromatické sloučeniny mohou být rovněž případně obsaženy, avšak výhodně v množství menším než 2 % hmotn.
Dispergační lázeň může případně obsahovat jeden nebo více dispergačních stabilizátorů, a to například v množství až 5 % hmotn., vztaženo k polyesterové složce. Těmito stabilizátory mohou být běžná smáčecí aditiva, která sě zavádějí do lázně mícháním.
Polyesterový prekondenzát složky A), který lze použít podle vynálezu, lze připravit běžným způsobem reakcí polykarboxylových kyselin, jejich anhydridů a/nebo jejich esterů s polyalkoholy. Esterifikaci lze provádět běžným způsobem, například v dusíkové atmosféře za zvýšené teploty, například 120 °C až 200 °C, až do dosažení požadované viskozity, která je například nižší než 1 000 mPa.s a zejména nižší než 500 mPa.s.
Jako polykarboxylová kyselinová složka se výhodně použijí dikarboxylové kyselinové složky. Těmito dikarboxylovými kyselinovými složkami mohou být alifatické, cykloalifatické a/nebo aromatické dikarboxylové kyseliny a/nebo jejich anhydridy. Patří sem například kyselina adipová, kyselina sebaková, kyselina dodekanová, kyselina 1,4-cyklohexandikarboxylová, dimerová mastná kyselina, kyselina ftalová, kyselina isoftalová a kyselina tereftalová. Tyto kyseliny mohou být použity samostatně nebo ve formě směsi. Karboxylové kyseliny mohou rovněž
01-1678-00-Če obsahovat další funkční skupiny, například sulfonové kyselinové skupiny.
Jako polyolové složky se výhodně použijí dioly nebo dioly smísené s polyoly. Příkladem diolů jsou alifatické a/nebo cykloalifatické dioly, jako například ethylenglykol, diethylenglykol, propandiol, hexandiol, propylenglykol, cyklohexandimethanol, neopentylglykol, kyselina hydroxypivalová a neopentylglykolester. Jako polyoly smísené s dioly lze například použít trioly, například trimethylolpropan.
Pro zvýšení funkčnosti polyesteru, například zavedením karbonylových a/nebo hydroxylových skupin, lze rovněž použít polykarboxylové kyseliny a/nebo polyoly s větším množstvím funkčních skupin.
Polyesterový prekondenzát může mít hydroxylové funkční skupiny a/nebo karboxylové funkční skupiny. Hydroxylové a/nebo karboxylové funkční skupiny lze zavést vhodnou volbou výchozích materiálů a/nebo jejich množství. Molární poměr diolu nebo diolu a/nebo polyolu ku kyselině dikarboxylové nebo anhydridu kyseliny dikarboxylové se může například pohybovat od 1,2:1 do 0,8:1.
Při přípravě prekondenzátu se výhodně použije takový postup, při kterém se dikarboxylové kyselinová složka, jakou je například kyselina tereftalová, kyselina isoftalová, kyselina adipová nebo kyselina fumarová, zavede za zvýšené teploty, například 120 °C až 200 °C, která je vhodná pro průběh reakce v přítomnosti běžných esterifikačních katalyzátorů, do reakce s diolovou složkou a/nebo polyolovou složkou. Esterifikačními katalyzátory jsou
01-1678-00-Če
například dibutylcíndilaurát, octan zinečnatý, chlorid cínu nebo tetrabutoxytitanát.
Namísto prekondenzátu, který je použitelný podle vynálezu, nebo případně společně s tímto prekondenzátem, lze rovněž jako složku A) použít monomery použitelné pro přípravu tohoto prekondenzátu, jakými jsou například výše jmenované polykarboxylové kyseliny nebo jejich anhydridy a polyalkoholy, v již naznačeném kvantitativním poměru.
Jako pigmenty použitelné jako složka B) při provádění způsobu podle vynálezu lze použít libovolné organické nebo anorganické pigmenty nebo barviva, které jsou při teplotách alespoň 200 °C tepelně stabilní. Rovněž lze použít směsi různých pigmentů nebo barviv. Příklady anorganických pigmentů zahrnují oxid titaničitý, červený oxid železa, hnědý oxid železa, černý oxid železa, saze, chromiumtitaniovou žluť a smísený oxid kobaltu a hliníku, a příklady organických pigmentů jsou sloučeniny ze třídy obsahující ftalocyaniny, chinakridony, azopigmenty a barviva vat. Rovněž lze použít pigmenty se speciálními efekty, například perleťové pigmenty iriodinového typu.
Pigmenty mohou rovněž obsahovat nastavovadla, jakým je například odborníkům v daném oboru dobře známý síran barnatý, uhličitan vápenatý a kaolin.
Rovněž lze použít pigmentové přípravky, ve kterých jsou již například pigmenty předdispergovány v diolech a/nebo polyolech, s možností, že samotné dioly a/nebo polyoly jsou složkami polyesterů připravených podle vynálezu.
Smáčecími aditivy nebo dispergačními stabilizátory případně použitými jako složka C) mohou být odborníkům v
01-1678-00-Če
daném oboru známá aditiva, například neiontová a/nebo iontová smáčeci činidla. Jako smáčecí činidla lze rovněž použít tzv. amfolytické kopolymery. Smáčecí činidla mohou být monomerní, oligomerní a/nebo polymerní. Dalšími aditivy, která lze běžně použít při přípravě laků a lze je tedy případně přidat do práškové nátěrové kompozice podle vynálezu, jsou například vyrovnávací činidla, odpěňovadla a stejně tak katalyzátory a matující činidla (například Kittel, Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen [Manual of Lacquers and Coatings], sv. 3, Colomb-Verlag, 1976).
Výsledné polyestery mohou vykazovat termoplastické chování a mohou obsahovat funkční skupiny, pomocí kterých je lze zesíťovat.
Sloučeniny známé odborníkům v daném oboru jsou použitelné jako síťovací činidla. Patří sem například epoxidy, například epoxidy na bázi diglycidyl-bisfenolu A a stejně tak triglycidylisokyanurát. Dalšími síťovacími činidly jsou činidla na bázi aminopryskyřic, jakými jsou například melaftiinové pryskyřice, močovinové pryskyřice a dikyanodiamidové pryskyřice. Dále lze použít isokyanátová síťovací činidla. Těmi jsou alifatické, cykloalifatické nebo aromatické diisokyanáty nebo polyisokyanáty, známé jako nátěrové polyisokyanáty. Reakční isokyanátové skupiny mohou být blokovány známým způsobem pomocí známých blokačních činidel, například alkoholů s nízkou molekulovou hmotností, aminoalkoholů, oximů, laktamů nebo acetooctových derivátů.
Obsah síťovacího činidla zpravidla představuje 2 % hmotn. až 50 % hmotn., například 2 % hmotn. až 20 % hmotn., a výhodně 5 % hmotn. až 10 % hmotn., vztaženo k polyesterové složce. Epoxidopolyesterové hybridní
01-1678-00-Če systémy, které jsou odborníkům v daném oboru známé, mohou obsahovat 50 % hmotn. síťovacího činidla.
Dále lze použít například systémy pojivá a vytvrzovacího činidla na bázi polyesterů, které jsou v oblasti zabývající se výrobou práškových laků známé, například funkční polyester/triglycidylisokyanurátová (TGIC) vytvrzovací činidla, kyselý polyester/epoxidová vytvrzovací činidla a polyesterakrylátové prášky.
Výsledné práškové laky lze získat při síťovací teplotě a době gelace, které jsou shodné s teplotami a gelačními časy používanými při výrobě práškových laků běžnými metodami, například extrudací.
Výsledné částice, které mají převážně formu sférického prášku, jsou homogenně organizovanými částicemi, které mají úzký rozsah velikosti částic a které jsou homogenně pigmentované. Lze je připravit například tak, že číselná průměrná molekulová hmotnost (Mn) pojivové složky dosahuje maximálně 50 000 g/mol. Velikost většiny částic je menší než 50 pm, výhodně menší než 40 pm a ještě výhodněji menší než 30 pm.
Prášky připravené podle vynálezu se použijí jako nátěrová činidla pro práškové nátěry. Jako podklady pro tyto nátěry jsou například vhodné kovové nebo umělohmotné materiály.
Práškovou nátěrovou kompozici lze na požadované povrchy aplikovat metodami, které jsou běžné pro práškové laky, například elektrostatickou aplikací pomocí koronového výboje nebo výbojem vyvolaným třením. Těmito způsoby je možné nanést fólii o tloušťce například 15 pm až 200 pm a výhodně 20 pm až 75 pm. Práškové nátěrové systémy se
01-1678-00-Če ·· · ·· ·· ·· ·· • · ·· · · · · · · · · • · ·. · · · · ···· • · · · · · ··· · · · · · • · · ·· · · · · · ·· · · · · · ·· · · ·· vytvrzují za teplot a tlaků potřebných pro dosažení jejich úplného zesíťování, například při teplotách 100 °C až 250 °C a časech 5 min až 30 min.
Diky homogenní organizaci částic a homogenní pigmentaci těchto částic lze získat práškové povlaky, které mají velmi dobré povrchové charakteristiky. Srovnáním s doposud známými NAD postupy se překvapivě ukázalo, že této homogenity a distribuce velikosti částic lze dosáhnout způsobem podle vynálezu, a že tyto vlastnosti vedou při aplikaci práškového laku k získání rovnoměrných a homogenních lakovaných povrchů.
Následující příklady mají pouze ilustrativní charakter a nikterak neomezují rozsah vynálezu, který je jednoznačně vymezen.přiloženými patentovými nároky.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Příprava polyesterového prekondenzátu použitého podle vynálezu
Do baňky s kulatým dnem se společně odváží 4 090 g dimethyltereftalátu, 888,4 g dimethylisoftalátu, 2 814 g néopentylglykolu a 1,5 g tetrahydrátu octanu manganatého jako katalyzátoru a baňka se zahřeje na 150 °C pod atmosférou inertního plynu. Teplota se potom v průběhu 4 hodin zvýší na 225 °C. Po zpracování se získá 6 181,1 g polyesterového prekondenzátu.
01-1678-00-Če
• · | • ·· | ·· 99 | ·♦ | |
• 0 | • · | 9 9 | 9 9 9 9 | ·' |
• · | • » | • · « · | 9 | |
• · | • | • · · | ··· 9· · | 9 |
Příklad 2
Příprava polyesterových prekondenzátů obsahujících pigment použitých podle vynálezu
Polyesterový prekondenzát z příkladu 1 a pigment se odváží do nádoby o průměru 8,5 cm a směs se zahřeje na 150 °C. Potom se přidají smáčecí činidla. Použitá množství jsou shrnuta v níže uvedené tabulce a vyjádřena v gramech.
2a | 2b | 2c | 2d | 2e | |
Prekondenzát | 320 | 313,2 | 378 | 378 | 378 |
Oxid titaničitý, typ 2160 (Kronos) | 80 | 80 | - | - | |
Saze VW 200 (Degussa) | - | - | 20 | - | - |
Ftalocyaninová modř | — | - | - | 20 | - |
Irgazinová červeň BO (Ciba) | - | - | - | 20 | |
Smáčecí činidlo Additol XL260 ' (Vianova) | 6,8 | 2 | 2 | ||
Smáčecí činidlo Genapol T800 (Hoechst) | 2 |
Jednotlivé složky se homogenně smísí během 10 min až 60 min při frekvenci otáčení 8 000 min“1 ve vysokorychlostním mixéru Dispermat CV opatřeného ozubeným kotoučem o průměru 4 cm.
01-1678-00-Če
·· *· » 9 9' · • · · · » · 9 9 9
Příklad 3
Příprava bílého zesíťovatelného práškového laku
Do jednolitrového reaktoru se odváží 287,4 g pigmentovaného polyesterového prekondenzátu z příkladu 2b, 1 180 g Isopar P a 45 g Isopar L ve formě disperzního oleje a 88 mg oxidu antimonitého a reaktor se ohřeje. Potom, co se všechny složky roztaví při reakční teplotě 150 °C, se teplota zvýší za bouřlivého míchání obsahu reaktoru na teplotu varu disperzního oleje, tj. 230 °C. Reakční směs se při této teplotě ponechá 1 hodinu za dalšího míchání a oddestilování kondenzačních produktů. Po ochlazení disperze na 100 °C až 120 °C se do směsi přidá 15,7 g triglycidylisokyanurátu (TGIC). Po dalším ochlazení na pokojovou teplotu, filtraci prášku, propláchnutí a vysušení se získá prášek s částicemi, jejichž velikost leží v rozmezí od 30 pm do 40 pm. Po elektrostatické aplikaci a 20minutovém vytvrzování při 180 °C se získá rovnoměrný a homogenní lakovaný povrch.
Claims (6)
- PATENTOVÉNÁROKY1. Způsob přípravy práškové nátěrové kompozice na bázi polyesteru, vyznačený tím, že zahrnujea) společné nebo oddělené zahřátí na teplotu 120 °C až 200 °CA) 99 % hmotn. až 40 % hmotn. jednoho nebo více polyesterových prekondenzátů a/nebo monomerů použitelných pro přípravu polyesteru,
B) 1 % hmotn. pigmentů a až 60 % hmotn. jednoho nebo více C) 0 % hmotn. až 10 % hmotn. j ednoho nebo více smáčecích aditiv a/nebo dalších aditiv, která se při výrobě laků běžně používají, přičemž % hmotn. tvoří celkem 100 % hmotn.;b) homogenní míšení složek A) , B) a C) za aplikace střižných sil a udržování ohřívací teploty;c) dispergaci získané směsi v dispergačním médiu při teplotě odpovídající tavné teplotě výchozích komponentů A) , B) a C) , nebo při teplotě vyšší, společně s další polykondenzací polyesterového prekondenzátu A) a/nebo jeho monomerů, která se provádí až do dosažení polyesteru s požadovanou molekulovou hmotností;01-1678-00-Čed) ochlazení disperze a přidání síťovacího činidla běžně používaného pro zesíťování polyesteru a případně běžných aditiv při teplotě 60 °C až 140 °C. - 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se po směšovacím kroku b) provádí dočasné skladování získané směsi.
- 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že dispergační médium použité ve stupni c) obsahuje jeden nebo více běžných dispergačních stabilizátorů.
- 4. Způsob podle nároků 1 až 3, vyznačený tím, že se jako dispergační médium použije inertní kapalina mající teplotu varu 150 °C až 300 °C.
- 5. Použití práškových nátěrových kompozic získaných způsobem podle nároku 1 až 4 pro natírání podkladů.
- 6. Natřený podklad získaný podle nároku 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20002328A CZ20002328A3 (cs) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | Způsob přípravy práškové nátěrové kompozice |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20002328A CZ20002328A3 (cs) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | Způsob přípravy práškové nátěrové kompozice |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ20002328A3 true CZ20002328A3 (cs) | 2001-01-17 |
Family
ID=5471106
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ20002328A CZ20002328A3 (cs) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | Způsob přípravy práškové nátěrové kompozice |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ20002328A3 (cs) |
-
1998
- 1998-12-22 CZ CZ20002328A patent/CZ20002328A3/cs unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1055178A (en) | Thermosetting powder coating compsition of an acrylic polymer, a hydroxy functional plasticizer and a blocked polyisocyanate cross-linking agent | |
AU768278B2 (en) | Powder coatings based on branched oligoesters and triazole blocked polyisocyanates | |
AU769617B2 (en) | Powder coatings based on branched oligoesters and non-emissive uretdione polyisocyanates | |
EP2739665B1 (en) | Thermosetting durable powder coating composition | |
EP1980582A1 (en) | Branched polyester for powder coatings | |
JP2003504452A (ja) | 粉体塗料用の熱硬化性組成物 | |
EP0573687B1 (en) | Resin composition for powder coatins | |
US20070248825A1 (en) | Composition comprising anti-bridging agent | |
EP0703256B1 (en) | A powder paint binder composition | |
US6368725B1 (en) | Method for producing a coating powder composition | |
EP0520429B1 (en) | Resin composition for powder coatings | |
CZ20002328A3 (cs) | Způsob přípravy práškové nátěrové kompozice | |
JP3452587B2 (ja) | 球形着色ポリエステル粒子とその製造方法及びその粉末被覆剤としての使用 | |
JP3452586B2 (ja) | 低温で架橋性であってもよい球状ポリエステル粒子、それらの製造方法、および粉末コーティングのためのそれらの使用 | |
WO1995028448A1 (en) | Method for preparing liquid coating compositions | |
JPH08143790A (ja) | 粉体塗料用樹脂組成物 | |
EP0755417A1 (en) | Method for preparing powder coating compositions | |
JPS61127769A (ja) | 高固形分アルキド樹脂塗料組成物 | |
MXPA96004792A (es) | Metodo para preparar composiciones de revestimiento en polvo |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic |