DE102011005369A1 - Bei Hitze härtende Pulverlackzusammensetzungen, welche nach Aushärtung der Beschichtung zu einer matten Oberfläche führen, sowie ein einfaches Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft bei Hitze härtende Pulverlackzusammensetzungen, welche nach Aushärtung der Beschichtung eine matte Oberfläche aufweisen sowie ein einfaches Verfahren zur ihrer Herstellung.

Description

  • Die Erfindung betrifft bei Hitze härtende Pulverlackzusammensetzungen, welche nach Aushärtung der Beschichtung eine matte Oberfläche aufweisen sowie ein einfaches Verfahren zur ihrer Herstellung.
  • Wärmehärtbare Pulverlacke geben bei der Applikation keine organischen Lösungsmittel ab und besitzen deshalb gegenüber Flüssiglacken eindeutig ökologische Vorteile. Die Vernetzung in der Wärme erfolgt über Polyadditions- oder Polykondensationsreaktionen zwischen den in den Bindemitteln enthaltenen funktionellen Gruppen. Typische Bindemittelsysteme sind Epoxidharze mit Härtern auf Basis von Aminen, Amidinen, Säuren, Anhydriden; Carboxyl-Polyester oder -polyacrylate mit Härtern auf Basis von Epoxiden; Hydroxyl-Polyester oder -polyacrylate mit Vernetzern auf Basis blockierter Isocyanate; Epoxidgruppenhaltige Polyacrylate mit Dicarbonsäuren als Vernetzern, Carboxyl-Polyester oder -polyacrylate mit Vernetzern auf Basis von β-Hydroxyalkylamiden u. a. Die verschiedenen Bindemittelsysteme unterscheiden sich neben den lacktechnischen Eigenschaften besonders in der Beständigkeit bei Außenbewitterung. Die reinen Bindemittelsysteme führen in der Regel zu hochglänzenden Oberflächen, mit einen Glanzgrad von > 80 Skalenteilen (DIN 67530/ISO 2813, Einstrahlwinkel 60°), wenn sie in einem sogenannten one-shot-Verfahren mit nur einem Reaktionspartner, z. B. Vernetzer und Harz, verarbeitet und zur Aushärtung gebracht werden.
  • Beschichtungssysteme, die einem Substrat eine gleichmäßig ebene und matte Oberfläche verleihen, besitzen ein erhebliches Interesse. Die Ursache dafür ist überwiegend praktischer Art. Glänzende Flächen erfordern ein weitaus höheres Maß an Reinigung als matte Flächen. Darüber hinaus kann es aus sicherheitstechnischen Gründen wünschenswert sein, stark reflektierende Flächen zu vermeiden. In weiten Anwendungsbereichen der Pulverlackindustrie, wie Architektur-, Automobil- und Metallmöbelbereich etc., steigt der Bedarf an matten (10–30 Einheiten) und semi matten (30–50 Einheiten) Oberflächen gemessen als Reflektometerwerte nach DIN 67530/ISO 2813 bei einem Einstrahlwinkel von 60°.
  • Das einfachste Prinzip, eine matte Oberfläche zu erhalten, besteht darin, dem Pulverlack je nach Ausmaß des gewünschten Matteffektes, kleinere oder größere Mengen Füllstoffe, wie z. B. Kreide, fein verteiltes Siliziumdioxid oder Bariumsulfat, beizumischen. Diese Zusätze bewirken jedoch eine Verschlechterung der lacktechnischen Filmeigenschaften, wie Haftung, Flexibilität, Schlagfestigkeit und Chemikalienbeständigkeit.
  • Die Zugabe von Stoffen, die mit dem Lack unverträglich sind, wie z. B. Wachse oder Cellulosederivate, bewirken zwar eine deutliche Mattierung, aber geringfügige Änderungen während der Extrusion führen zu Schwankungen im Oberflächenglanz und einem sog. „Fade-out” in dunklen Farbtönen. Die Reproduzierbarkeit des Matteffektes ist nicht gewährleistet.
  • In EP 0698645 wird die Erstellung von matten Pulverbeschichtungen mittels Trockenmischung (Dry blend) von mindesten zwei separat gefertigten Hydroxyalkylamidpulverlacken beschrieben.
  • In US 3,842,035 wird deshalb vorgeschlagen, matte Pulverlacküberzüge durch sogenanntes Dryblending von fertigen Pulverlacken mit genügend unterschiedlicher Reaktivität, d. h. von Pulverlacken mit sehr kurzen und sehr langen Gelierzeiten, herzustellen. Die verwendeten Bindemittel sind Acrylharze, Alkydharze und vorzugsweise Epoxidharze.
  • In WO-A-89/06674 wird die Herstellung seidenglänzender oder matter Oberflächen durch Dryblending, also physikalischer Mischungen von fertigen Pulverlacken, beschrieben, die aus unterschiedlichen Bindemittelsystemen zusammengesetzt sind.
  • In DE 2 324 696 wird ein Verfahren zur Herstellung matter Überzüge durch Verwendung eines mit Epoxidgruppen reagierenden Spezialhärters, das Salz von cyclischen Amidinen mit bestimmten Polycarbonsäuren, vorgeschlagen. Die Vernetzung des Pulverlacks erfolgt nach diesem Verfahren mit unterschiedlicher Reaktivität bei verschiedenen Temperaturen, wodurch sich an der Oberfläche Mikrostrukturen ausbilden, die eine matte Oberfläche ausweisen. Die Anwendung dieses Verfahrens beschränkt sich jedoch auf Epoxid- und Carboxyl-Polyester/Epoxid-Pulverlacke, weshalb nach diesem Verfahren keine Überzüge mit genügender Witterungsbeständigkeit hergestellt werden können.
  • In EP 366 608 wird ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von Pulverlacken mit matten Oberflächen vorgeschlagen. Es betrifft Pulverlacke auf Basis von Epoxidharzen oder Epoxidverbindungen, wie z. B. Triglycidylisocyanurat (TGIC) mit carboxylterminierten Polyesterharzen und Gemischen aus Di-, Tri- oder Tetrakis-(β-carboxyethyl)-cyclohexanonen oder -cyclopentanonen. Der Matteffekt wird hier auf die unterschiedliche Reaktivität zwischen den aliphatischen Carboxylatgruppen des Vernetzers und den aromatischen Carboxylatgruppen des carboxylterminierten Polyesterharzes zurückgeführt.
  • Eine andere Patentschrift, DE 3 232 463 , beschreibt Pulverlacke mit matten Oberflächen durch gemeinsame Extrusion von hydroxylterminierten Polyesterharzen, Epoxidverbindungen, wie z. B. TGIC und speziellen reversibel blockierten Polyisocyanaten mit freien Carboxylatgruppen.
  • US 4,801,680 ( EP 322 834 ) beschreibt einen wärmehärtbaren Pulverlack, der aus einer Teilchenmischung aus einem Carboxylatgruppen haltigen Polyester und einem β-Hydroxyalkylamid besteht. Dieser Pulverlack führt nach der Aufbringung auf einem Träger zu glänzenden Lackoberflächen. Gemäß Beispiel 2 von US 4,801,680 zeigen die erhaltenen Lackoberflächen nach Durchführung eines beschleunigten Bewitterungstests und unter Einsatz von UV-Bestrahlung keine Beeinträchtigung der Lackoberfläche.
  • EP 520429 beschreibt eine Harzzusammensetzung aus Polyestern mit unterschiedlichen Hydroxylzahlen. Die beschriebene Harzzusammensetzung umfasst zwingend einen im Wesentlichen ungelierten Polyester A, einen im Wesentlichen ungelierten Polyester B, Tetramethoxymethylglycoluril als Härtungsmittel und eine organische Sulfonsäure als Katalysator.
  • Über die Möglichkeiten zur Mattierung von Hydroxyalkylamidpulverlacken sind zahlreiche weitere Veröffentlichungen erschienen, z. B. R. Franiau, „Advances in β-Hydroxyalkylamide crosslinking chemistry" ECJ, (2002) 10, p 409ff; D. Fink, U. Kubilius, „Optimising the Matting of Powder Coatings", Powder Coatings Europe 2002 and R. Guida, „A Novel Approach to Produce Reduced Gloss β-Hydroxyl Alkylamide Powder Coatings" Powder Coating 2002 PCI Conference; D. Beccaria et al. „Modeling Gloss Control in Polyester/β-Hydroxyalkylamide Powder Coatings Based an SPM Structure-Property Relationship" Waterborne, High-Solids and Powder Coatings Symposium, Feb. 26–28, 2003, New Orleans, LA, USA.
  • Die Offenlegungsschrift KR 10-2009-0111720 (Anmeldenummer 10-2008-0037454 ), übersetzter Titel „CYCLOALKANE DICARBOXAMIDE COMPOUNDS, THEIR PREPARATION AND APPLICATION” (Siehe ebenfalls J. Korean Ind. Eng. Chem., Vol. 20, No. 2, April 2009, 195-200) offenbart insbesondere im Beispiel 1 die dort genannte Verbindung N1, N1, N4, N4-tetrakis(2-hydroxyethyl)cyclohexane-1,4-dicarboxamide (formula 3). Diese Verbindung hat gemäß 2 nur einenPeak gemäß DSC-Analyse mit einem Maximumpeak bei ungefähr 190°C. Ein cis/trans-Gehalt der Verbindung ist nicht genannt. Weiterhin werden Carboxylgruppen haltige Polyester, welche nicht genau definiert sind, sondern nur durch breite Bereiche einiger Parameter angegeben werden (Polyester nicht eindeutig charakterisiert und am Markt mit dieser Viskosität unbekannt), mit dieser Verbindung vernetzt und mit dem bekannten β-Hydroxyalkylamide, hier im Beispiel 3 genannt als [N1,N1, N6,N6-tetrakis(2-hydroxyethyl)adipamide] (erhältlich als VESTAGON HAA 320 oder PRIMID XL 552), also mit Härtern aus dem Stand der Technik und seit langem etablierte Marktprodukte, und die bekanntlich zu glänzenden Oberflächen der hergestellten Beschichtungen führen, verglichen. In 3 und 4 werden die Bleche dargestellt. Es wird nicht beschrieben, dass es sich um matte Überzügen handelt. Dies ist auch nicht möglich, da mit den konventionellen Härter glänzende Überzüge erhalten werden.
  • Für matte und semi-matte (< 50 Einheiten Glanz) Pulverlackzusammensetzungen mit Hydroxyalkylamiden sind also Stand der Technik sogenannte Dry Elends, d. h. es bedarf der separaten Herstellung zweier Hydroxyalkylamidpulverlacke basierend auf β-Hydroxyalkylamiden plus Harzen (Polymeren) mit unterschiedlichen Säurezahlen, die dann als Trockenmischung der Vermahlung zugeführt werden. Dies bedingt einen erheblichen Mehraufwand und führt bei Abweichung einer Bindemittelkomponente zu Glanzabweichungen deren Korrektur erheblichen Zusatzaufwand bedeutet. Des Weiteren separieren diese Trockenmischungen auch beim Endkunden mit daraus resultierender Glanzverschiebung, wenn der Pulverlack wie üblich recycelt werden soll.
  • Aufgabe der Erfindung war es, bei Hitze härtende Pulverlackzusammensetzung zu finden, welche nach Aushärtung der Beschichtung eine matte Oberfläche aufweisen sowie ein einfaches Verfahren zu ihrer Herstellung zu finden.
  • Diese Aufgabe wird durch die neuen erfindungsgemäßen β-Hydroxyalkylamide als Vernetzer (Härter) sowie das erfindungsgemäße Verfahren gelöst.
  • Gegenstand der Erfindung ist eine Pulverlackzusammensetzung, im Wesentlichen enthaltend
    • A) mindestens ein Carboxylatgruppen haltiges Polymer mit einer Säurezahl von 5 bis 350 mg KOH/g, und einer Glasübergangstemperatur Tg von größer 40°C, und
    • B) mindestens ein β-Hydroxyalkylamid mit zwei oder drei oder vier β Hydroxyalkylamidgruppen pro Molekül der Formel I
      Figure 00050001
      mit R1, R2: unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene Reste, ausgewählt aus Alkylrest, Cycloalkylrest, Arylrest, Aralkylrest oder Alkenylrest mit 1–24 Kohlenstoffatomen, wobei die Reste auch Heteroatome und/oder funktionelle Gruppen enthalten können, und wobei R1 auch Wasserstoff sein kann, und wobei R2 auch
      Figure 00050002
      sein kann; und A:
      Figure 00060001
      mit R3: unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene Reste, ausgewählt aus Wasserstoff, Alkylrest, Cycloalkylrest, Arylrest, Aralkylrest oder Alkenylrest mit 1–24 Kohlenstoffatomen, wobei die Reste auch Heteroatome und/oder funktionelle Gruppen enthalten können, und wobei zwei oder mehr Substituenten R3 miteinander zu Ringen verknüpft sein können; wobei die β-Hydroxyalkylamide unterhalb 150°C in fester Form vorliegen;
    • C) optional Hilfsstoffe und/oder Zusatzstoffe; wobei das Verhältnis von β-Hydroxyalkylamidgruppen zu den Carboxylatgruppen zwischen 0,5:1 bis 1,5:1 liegt.
  • Überraschenderweise wurde gefunden, dass durch die Verwendung der neuen erfindungsgemäßen β-Hydroxyalkylamide gemäß Formel I als Vernetzer Beschichtungen mit matten (10–30 Einheiten) und semi matten (30–50 Einheiten) Oberflächen gemessen als Reflektometerwerte nach DIN 67530/ISO 2813 bei einem Einstrahlwinkel von 60° erhalten werden können.
  • Überraschenderweise wurde gefunden, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren, in einem sogenannten One Shot Arbeitsgang, das heißt durch gemeinsame Extrusion aller Komponenten, die erfindungsgemäße Pulverlackzusammensetzung, auf der Basis von Carboxylatgruppen haltigen Polymeren und erfindungsgemäßen β-Hydroxyalkylamiden als Vernetzer, erhalten werden können.
  • Im Rahmen dieser Erfindung werden die Begriffe Vernetzer und Härter gleich bedeutend verwendet.
  • Es wird keine aufwendige Trockenmischung (Dryblend) von mindestens zwei Pulverlacken, die sich in der Reaktivität unterscheiden, auf Basis von β-Hydroxyalkylamiden als Vernetzer benötigt. Des Weiteren wird auch keine Polyestermischung oder Polyacrylatmischung von mindestens zwei Harzen mit unterschiedlicher Reaktivität benötigt.
  • Als Reaktionspartner für die erfindungsgemäß eingesetzten β-Hydroxyalkylamid-Verbindungen zur Herstellung der Pulverlackzusammensetzung kommen Carboxylatgruppen haltige Polymere A) in Frage. Als Polymere können Polymerisate, Polykondensate und Polyadditionsverbindungen eingesetzt werden. Grundsätzlich kann jedes Polymer verwendet werden, das mindestens zwei Carboxylatgruppen enthält und Glasübergangstemperatur Tg größer 40°C aufweist. Als Carboxylatgruppen haltige Polymere sind für die erfindungsgemäßen Pulverlacken solche geeignet, die Säurezahlen von 5–350 mg KOH/g, bevorzugt 15–150 mg KOH/g, mit OH-Zahlen < 15 mg KOH/g, aufweisen. Bevorzugt weisen diese Polymere mindestens zwei endständige Carboxylatgruppen auf.
  • Besonders bevorzugt sind im Rahmen der Erfindung Carboxylatgruppen-haltige Polyester und/oder Polyacrylate.
  • Bei den Carboxylatgruppen haltigen Polyestern A) handelt es sich bevorzugt um Polyesterpolycarbonsäuren, die aus Polyolen und Polycarbonsäuren bzw. deren Derivaten hergestellt werden. Die Glasübergangstemperatur Tg dieser sauren Polyester liegt in einem Bereich von 40 bis 80°C, vorzugsweise 40 bis 70°C; ihre Säurezahl variiert von 5–250 mg KOH/g, bevorzugt von 10 bis 150 mg KOH/g, vorzugsweise 12 bis 120 mg KOH/g. Die OH-Zahlen liegen unter 15 mg KOH/g. Sie weisen ein mittleres Molekulargewicht Mw von 1000 bis 10000 g/mol bevorzugt 1 500 bis 9000 g/mol, besonders bevorzugt von 2000 bis 8000 g/mol, auf.
  • Für die Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Carboxylatgruppen haltigen Polyester werden Polycarbonsäuren, wie z. B. Oxal-, Bernstein-, Adipin-, 2,2,4(2,4,4)-Trimethyladipin-, Azelain-, Sebacin-, Decandicarbon-, Dodecandicarbon-, Fumar-, Phthal-, Isophthal-, Terephthal-, Trimellit-, Pyromellitsäure eingesetzt. Für die sauren Polyester werden als Polyole beispielhaft folgende verwendet: Ethylenglykol, 1,2- und 1,3-Propandiol, 1,2-, 1,3-, 1,4- und 2,3-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 3-Methyl-1,5-pentandiol, Neopentylglykol, 1,12-Dodecandiol, 2,2,4(2,4,4)-Trimethyl-1,6-hexandiol, Trimethylolpropan, Glycerin, Pentaerythrit, 1,4-Bishydroxymethylcyclohexan, Cyclohexan-1,4-diol, Diethylenglykol, Triethylenglykol sowie Dipropylenglykol. Selbstverständlich können auch Hydroxylgruppen enthaltende Polyester, die nach bekannten Verfahren aus Polycarbonsäuren und Polyolen hergestellt werden, mit Polycarbonsäuren und/oder Polycarbonsäureanhydriden zu den Polyesterpolycarbonsäuren umgesetzt werden.
  • Die Herstellung der Carboxylatgruppen haltigen Polyesterharze erfolgt nach bekannten Verfahren durch Veresterung oder Umesterung von zwei- und/oder mehrwertigen linearen oder verzweigten, aliphatischen oder cycloaliphatischen Polyolen mit mehrwertigen, vorzugsweise zwei- oder mehrwertigen aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Carbonsäuren oder deren Anhydriden oder deren Ester in Gegenwart eines Veresterungs- oder Umesterungskatalysators bei Temperaturen bis ca. 250°C und gegen Ende unter vermindertem Druck. Bevorzugte Polyole sind 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol (Neopentylglykol), Ethylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, 1,4-Dimethylolcyclohexan, 2,2-[Bis(4-hydroxycyclohexyl)]propan, Diethylenglykol, Dipropylenglykol, Glycerin, Pentaerythritol u. a. Bevorzugt enthält die Polyol-Komponente einen hohen Anteil an Neopentylglykol zur Erlangung möglichst hoher Glasübergangstemperaturen. Bevorzugte mehrwertige Carbonsäuren sind Terephthalsäure, Isophthalsäure, Trimellithsäure, Adipinsäure, und/oder 1,4-Cyclohandicarbonsäure. Die Funktionalität der bevorzugten Carboxylatgruppen haltigen Polyesterharze wird über das Verhältnis von zwei- und mehr als zweiwertigen Carbonsäuren eingestellt.
  • Geeignete Carboxylatgruppen haltigen Acrylatpolymere besitzen eine Säurezahl von 10–350 mg KOH/g, bevorzugt 20 bis 300 mg KOH/g und eine Glasübergangstemperatur Tg von größer 40°C, bevorzugt von 45 bis 100°C, hergestellt durch Homopolymerisation oder Copolymerisation eines Monomerengemisches.
  • Das Polyacrylat enthält Carbonsäuregruppen und kann ein Homopolymer oder ein Copolymerisat sein.
  • Einsetzbare Monomere sind Acrylsäure und/oder Methacrylsäure, C1-C40-Alkylester und/oder Cycloalkylester der Methacrylsäure und/oder Acrylsäure, Hydroxyalkylacrylate und/oder Hydroxyalkylmethacrylate, Glycidylmethacrylat, Glycidylacrylat, 1,2-Epoxybutylacrylat, 1,2-Epoxybutylmethacrylat, 2,3-Epoxycyclopentylacrylat, 2,3-Epoxycyclopentylmethacrylat sowie die analogen Amide, wobei auch Styrol und/oder dessen Derivate zugegen sein können.
  • Bevorzugt werden Butylacrylat und/oder Butylmethacrylat, 2-Hydroxyethylacrylat und/oder 2-Hydroxyethylmethacrylat, Methylmethacrylat, Styrol, (Meth)Acrylsäure und gegebenenfalls weitere ungesättigte Monomere eingesetzt, wobei mindestens ein Carboxylatgruppen haltiges Monomer eingesetzt wird.
  • Weitere geeignete Monomeren sind (Cyclo)Alkylester der Acryl- oder Methacrylsäure mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen im (Cyclo)Alkylrest. Beispiele geeigneter bzw. bevorzugt geeigneter Monomerer sind Ethyl(meth)acrylat, n-Propyl(meth)acrylat, Isopropyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, Isobutyl(meth)acrylat, tert.-Butyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Cyclohexylmethacrylat, Neopentylmethacrylat, Isobornylmethacrylat, 3,3,5-Trimethylcyclohexylmethacrylat und Stearylmethacrylat.
  • Als Monomere kommen z. B. Styrol, Vinyltoluol und Ethylstyrol in Betracht. Beispiele für sind Acryl- und Methacrylsäure, die auch bevorzugt eingesetzt werden, wie auch Crotonsäure, Itaconsäure, Fumarsäure, Maleinsäure und Citaconsäure.
  • Das Polyacrylat besitzt bevorzugt eine OH-Zahl von kleiner 10 mg KOH/g, eine Säurezahl von 5 bis 350 mg KOH/g, bevorzugt 20 bis 300 mg KOH/g, besonders bevorzugt von 30 bis 250 mg KOH/g, einen Tg von 40 bis 110°C, bevorzugt 45 bis 100°C, ein Mw von 500 bis 50 000 g/mol, bevorzugt 1 000 bis 30 000 g/mol, besonders bevorzugt von 1 500 bis 20 000 g/mol.
  • Als Co-Vernetzer können auch Epoxidharze eingesetzt werden. In Frage kommen dabei z. B. Glycidylether und Glycidylester, aliphatische Epoxide, Diglycidylether auf Basis Bisphenol A und Glycidylmethacrylate. Beispiele für solche Epoxide sind Triglycidylisocyanurat (TGIC Handelsnamen, z. B. ARALDIT PT 810, Huntsman; TEPIC G, Nissan; Taida TGIC, Anhui Taida), Gemische aus Terephthalsäurediglycidylester und Trimelitsäuretriglycidylester (Handelsnamen z. B. ARALDIT PT 910 und PT 912, Huntsman), Glycidylester der Versaticsäure (Handelsname z. B. CARDURA E10, Shell), 3,4-Epoxycyclohexylmethyl-3',4'-epoxycyclohexancarboxylat (ECC), Diglycidylether auf Basis Bisphenol A (Handelsname z. B. EPIKOTE 828, Shell) Ethylhexylglycidylether, Butylglycidylether, Pentaerythrittetraglycidylether, (Handelsname z. B. POLYPDX R 16, UPPC AG) sowie andere Polypoxtypen mit freien Epoxygruppen. Es können auch Mischungen eingesetzt werden. Bevorzugt werden TEPIC G oder ARALDIT PT 910 und 912 eingesetzt. Derartige Co-Vernetzer können bis zu 50 Gew.-% des verwendeten Härtergemisches aus erfindungsgemäßen β-Hydroxyalkylamid (Matthärter) und Co-Vernetzer eingesetzt werden.
  • Überraschend wurde gefunden, dass β-Hydroxyalkylamide mit einem Cyclohexanring im Gerüst und wobei die β-Hydroxyalkylamide unterhalb 150°C in fester Form vorliegen, als Vernetzer für Carboxylgruppenhaltige Polymere in Pulverlacken nach der Aushärtung zu matten Oberflächen führen.
  • Die β-Hydroxyalkylamide B) können aus verschiedenen Ausgangsstoffen hergestellt werden. Bekannt ist die Umsetzung von β-Hydroxyalkylaminen mit Estern von Carbonsäuren, wobei letztere das Grundgerüst (A) erzeugen. Je nach Auswahl der Ausgangsstoffe lassen sich so die erfindungsgemäßen β-Hydroxyalkylamide erzeugen.
  • Alternative aber weniger bevorzugte Verfahren basieren auf anderen Carbonsäurederivaten wie z. B. Carbonsäuren, Carbonsäurechloriden, Carbonsäureanhydriden oder anderen aktivierten Carbonsäurederivaten als Ausgangsstoffe, die mit β-Hydroxyalkylaminen umgesetzt werden.
  • Geeignete β-Hydroxyalkylamine sind solche, die Alkylgruppen mit mindestens 2 bis 10 Kohlenstoffatomen im Kohlenwasserstoffgerüst aufweisen. Die Alkylgruppen können linear, verzweigt oder auch cyclisch sein. Ebenfalls können die Alkylgruppen mit Heteroatomen, bevorzugt Sauerstoff, Stickstoff substituiert sein. Weiterhin können diese Alkylgruppen auch funktionelle Gruppen, bevorzugt Carbonylgruppen, Carboxylgruppen, Aminogruppen, Amidgruppen, Urethangruppen enthalten und einen zusätzlichen Alkylrest am Stickstoff tragen können.
  • Bevorzugt in dieser Erfindung werden die β-Hydroxyalkylamide aus N-Alkyl-1,2-Alkanolaminen und/oder aus N,N-Bis-2-hydroxyalkylaminen und Estern von Cyclohexandicarbonsäuren hergestellt.
  • Besonders bevorzugt werden β-Hydroxyalkylamine der Formeln II und/oder III eingesetzt: Formeln II
    Figure 00110001
    mit
    R1 gleich Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Propyl,
    R2 gleich Methyl; Formeln III
    Figure 00110002
    oder
    Figure 00120001
    mit R1 gleichzeitig oder unabhängig voneinander gleich Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Propyl.
  • Besonders bevorzugt werden erfindungsgemäß die folgenden Verbindungen als Ausgangsstoffe zur Herstellung der β-Hydroxyalkylamide eingesetzt: Diethanolamin (DEA), Di-isopropropanolamin (DIPA), Di-sec-butanolamin, N-Methylethanolamin, N-Methyl-isopropanolamin.
  • Als Ausgangsverbindungen für den Substituenten A in den erfindungsgemäßen β-Hydroxyalkylamiden eignen sich 1,2-, 1,3- und 1,4-Cyclohexandicarbonsäurederivate, insbesondere Cyclohexandicarbonsäuredialkylester. Dabei können die Ausgangsverbindungen einen beliebigen cis/trans-Gehalt aufweisen.
  • Bevorzugt werden Verbindungen der Formel IV eingesetzt,
    Figure 00120002
    mit R4 gleichzeitig oder unabhängig voneinander Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl.
  • Besonders bevorzugt werden 1,4-substituierte Cyclohexandicarbonsäureester eingesetzt, ganz besonders bevorzugt Dimethyl-1,4-cyclohexyldicarboxylat.
  • Die erfindungsgemäß besonders bevorzugten β-Hydroxyalkylamide aus Dialkyl-1,4-cyclohexyldicarboxylaten, bevorzugt aus Dimethyl-1,4-cyclohexyldicarboxylat, weisen einen trans-Gehalt, bezogen auf die Stellung der Carboxylgruppen am Cyclohexylring von größer gleich 70 mol-%, bevorzugt größer 80 mol-% und besonders bevorzugt von größer als 85 mol-% auf. Dabei können zur Herstellung der bevorzugten β-Hydroxyalkylamide Dialkyl-1,4-cyclohexyldicarboxylate eingesetzt werden, die einen beliebigen trans-Gehalt aufweisen.
  • Die erfindungsgemäßen β-Hydroxyalkylamide (I) liegen unterhalb 150°C, bevorzugt unterhalb 170°C, besonders bevorzugt unterhalb 180°C, in fester Form vor.
  • Besonders bevorzugte erfindungsgemäße β-Hydroxyalkylamide haben die folgenden Formeln:
    Figure 00130001
    Figure 00140001
    mit
    R2: Methyl,
    oder
    Figure 00140002
    mit R1A gleich Wasserstoff, und R1B Methyl, Ethyl, Propyl,
    oder
    R1A Methyl, Ethyl, Propyl und R1B gleich Wasserstoff;
    und
    A: 1,4-disubstituierter Cyclohexanring der Formel
    Figure 00150001
    wobei der trans-Gehalt von A ≥ 70 mol.-% beträgt;
    und wobei die β-Hydroxyalkylamide unterhalb 150°C in fester Form vorliegen.
  • Das erfindungsgemäß besonders bevorzugte β-Hydroxyalkylamid aus Dimethyl-1,4-cyclohexyldicarboxylat und Diethanolamin mit vier β-Hydroxyalkylamidgruppen pro Molekül
    der Formel XII,
    Figure 00150002
    weist einen trans-Gehalt am Cyclohexylring von größer gleich 70 mol-%, bevorzugt größer 80 mol-% und besonders bevorzugt von größer als 85 mol-% auf.
  • Zur Erreichung guter lacktechnischer Eigenschaften der Pulverlackzusammensetzung liegt das Verhältnis von β-Hydroxyalkylamidgruppen zu den Carboxylatgruppen der Carboxylatgruppenhaltigen Polymeren bevorzugt zwischen 0,5 bis 1,5:1, besonders bevorzugt zwischen 0,8 bis 1,2:1.
  • Der Pulverlackzusammensetzung können die in der Pulverlacktechnologie üblichen Hilfsstoffe und Zusatzstoffe C), wie Verlaufsmittel, z. B. Polysilicone oder Acrylate, Lichtschutzmittel z. B. sterisch gehinderte Amine und/oder Absorber, Entgasungsmittel (z. B Benzophenon), modifizierte Phenolharze, Katalysatoren und/oder andere Hilfsmittel, wie sie z. B. in EP 669 353 beschrieben wurden, in einer Gesamtmenge von 0,1 bis 10 Gew.-% zugesetzt werden. Füllstoffe und Pigmente wie z. B. Titandioxid können in einer Menge bis zu 50 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung zugesetzt werden.
  • Die Pulverlackzusammensetzungen sind mengenmäßig wie folgt zusammengesetzt:
    Gew.-%
    Erfindungsgemäßes β-Hydroxylalkylamid (Matthärter) B) 0,5 bis 20
    bevorzugt 1 bis 15
    Optional HAA-Härter 0 bis 10
    bevorzugt 0 bis 8
    Carboxylatgruppen haltige Polymere A) 35 bis 96
    bevorzugt 50 bis 80
    Optional Co-Vernetzer 0 bis 5
    bevorzugt 0 bis 3
    Additive, Füllstoffe, Pigmente etc. C) 0,1 bis 50
    bevorzugt 5 bis 40
  • Die erfindungsgemäßen Pulverlackzusammensetzungen weisen bei den für Pulverlacke üblichen Lagerungstest nach DIN EN ISO 8130-8 bei Temperaturen von 30 ± 1 bzw. 40 ± 1°C eine gute Lagerstabilität auf, und sind > 30 Tage lagerfähig.
  • In der besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind in den erfindungsgemäßen Pulverlackzusammensetzungen enthalten:
    • • Mindestens ein Carboxylatgruppen haltiger Polyester mit einer Säurezahl von 15 bis 150 mg/KOH/g und einer Glasumwandlungstemperatur von mindestens 40°C,
    • • Mindestens ein erfindungsgemäßes β-Hydroxylalkylamid mit mindestens zwei oder mehr, bevorzugt vier β-Hydroxylalkylamidgruppen, oder auch Gemischen davon mit gleicher und/oder unterschiedlicher Funktionalität,
    • • sowie gegebenenfalls weitere, für Pulverlacke üblichen Zusatz- und Hilfsstoffe, wie z. B. Benetzungs-, Verlaufs- oder Entgasungsmittel, Hitze- oder UV-Stabilisatoren, Pigmente, Farbstoffe, Füllstoffe, Co-Vernetzer.
  • Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Pulveriackzusammensetzung, im Wesentlichen enthaltend
    • A) mindestens ein Carboxylatgruppen haltiges Polymer mit einer Säurezahl von 5 bis 250 mg KOH/g, und einer Glasübergangstemperatur Tg von größer 40°C, und
    • B) mindestens ein β-Hydroxyalkylamid mit zwei oder drei oder vier β-Hydroxyalkylamidgruppen pro Molekül der Formel I
      Figure 00170001
      mit R1, R2: unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene Reste, ausgewählt aus Alkylrest, Cycloalkylrest, Arylrest, Aralkylrest oder Alkenylrest mit 1-24 Kohlenstoffatomen, wobei die Reste auch Heteroatome und/oder funktionelle Gruppen enthalten können, und wobei R1 auch Wasserstoff sein kann, und wobei R2 auch
      Figure 00180001
      sein kann; und A:
      Figure 00180002
      mit R3: unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene Reste, ausgewählt aus Wasserstoff, Alkylrest, Cycloalkylrest, Arylrest, Aralkylrest oder Alkenylrest mit 1-24 Kohlenstoffatomen, wobei die Reste auch Heteroatome und/oder funktionelle Gruppen enthalten können, und wobei zwei oder mehr Substituenten R3 miteinander zu Ringen verknüpft sein können; wobei die β-Hydroxyalkylamide unterhalb 150°C in fester Form vorliegen;
    • C) optional Hilfsstoffe und/oder Zusatzstoffe; wobei das Verhältnis von β-Hydroxyalkylamidgruppen zu den Carboxylatgruppen zwischen 0,5:1 bis 1,5:1 liegt; in der Schmelze durch gemeinsame Extrusion sämtlicher Komponenten bei Temperaturen zwischen 80 bis 150°C.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung einer Pulverlackzusammensetzung, wobei als Komponente B) N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid gemäß der Formel XIIA enthalten ist,
    Figure 00190001
    wobei dieses die folgenden Parameter aufweist:
    • 1. einen trans-Gehalt am Cyclohexylring von größer gleich 70 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge aller vorliegenden Isomere des N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid, und
    • 2. zwei endotherme Peaks gemäß DSC-Analyse, (differential scanning calorimetry) aufweist, wobei Peak 1 im Bereich von 140–170°C liegt mit einem Maximum von 155–165°C, und Peak 2 im Bereich von 170–210°C liegt mit einem Maximum von 175–207°C, und
    • 3. das Verhältnis der Enthalphien vom endothermen Peak 1 zum endothermen Peak 2 1:1 bis 1:5, beträgt, und
    • 4. das XRPD-Spektrum der pulverförmige Probe im Röntgendiffraktometer gemessen mit Cu Kα-Strahlung (1,541 Å) die folgenden Peaks aufweist:
    Peak-Nr. Grad 2theta
    ± 0,2 Grad 2theta d (Å)
    1 14,90 5,94
    2 16,70 5,31
    3 17,40 5,09
    4 21,20 4,19
    5 21,60 4,11
    6 26,00 3,43
  • Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung einer Pulverlackzusammensetzung, wobei als Komponente B) N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid gemäß der Formel XIIA enthalten ist
    Figure 00200001
    wobei diese die folgenden Parameter aufweist:
    • 1. einen trans-Gehalt am Cyclohexylring von größer gleich 70 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge aller vorliegenden Isomere des N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid, und
    • 2. zwei endotherme Peaks gemäß DSC-Analyse, (differential scanning calorimetry) aufweist, wobei Peak 1 im Bereich von 140–170°C liegt mit einem Maximum von 155–165°C, und Peak 2 im Bereich von 170–210°C liegt mit einem Maximum von 175–207°C, und
    • 3. das Verhältnis der Enthalphien vom endothermen Peak 1 zum endothermen Peak 2 1:1 bis 1:5, beträgt, und
    • 4. das XRPD-Spektrum der pulverförmige Probe im Röntgendiffraktometer gemessen mit Cu Kα-Strahlung (1,541 Å) die folgenden Peaks aufweist:
    Peak-Nr. Grad 2theta
    ±0,2 Grad 2theta d (Å)
    1 14,90 5,94
    2 16,70 5,31
    3 17,40 5,09
    4 21,20 4,19
    5 21,60 4,11
    6 26,00 3,43
    • 5. und wobei dieses gemäß Röntgenstrukturanalyse eines Einkristalls die folgenden Parameter aufweist:
    Kristall System: Orthorhombisch
    Raumgruppe: Pbca
    Dimensionen Einheitszelle: a = 10.06350(10) Å α = 90°.
    b = 11.85290(10) Å β = 90°.
    c = 14.6275(2) Å γ = 90°.
    Volumen (Volume): 1744.79(3) Å3
  • Die Herstellung der erfindungsgemäßen Pulverlackzusammensetzung erfolgt vorzugsweise in der Schmelze durch gemeinsame Extrusion sämtlicher Komponenten A) bis C) bei Temperaturen zwischen 80 bis 150°C. Das Extrudat wird anschließend abgekühlt, gemahlen und auf eine Korngröße von < 120 μm vorzugsweise < 100 μm abgesiebt oder klassifiziert. Die erfindungsgemäß hergestellten wärmehärtbaren und toxikologisch einwandfreien Pulverlackzusammensetzung bestehen somit aus durch gemeinsame Extrusion sämtlicher Komponenten erhaltener Matrix.
  • Zur Erzielung des erfindungsgemäßen Effekts, nämlich der Ausbildung von matten Oberflächen mit einem Glanzgrad nach DIN 67530/ISO 2813 von < 50 bei einem Einstrahlwinkel von 60°, können zahlreiche Carboxylatgruppe haltige Polymere, insbesondere Carboxylatgruppen terminierten Polyester oder Polyacrylate, die sich in der Funktionalität und Reaktivität unterscheiden, verwendet werden. Der gewünschte Glanz kann somit über den gewählten Bindemittelpartner (Polyester) in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Hydroxylalkylamiden in einer beträchtlichen Bandbreite (Beispiele: 1–7), bei sonst gleicher Formulierung, gewählt werden. Das Beispiel (8) mit dem Polyacrylat weicht hiervon ab, da für die erhöhte Säurezahl mehr Vernetzer benötigt wird und aufgrund der zu erwartenden höheren Sprödigkeit eine niedrigere Pigmentierung gewählt wurde.
  • Die Verwendung und die Aufbringung der Pulverlacke zur Herstellung von Beschichtungen erfolgt nach für Pulverlacke üblichen Verfahren, bevorzugt mittels einer elektrostatischen Pulverlacksprühvorrichtung nach dem triboelektrischen oder Corona-Verfahren oder nach dem Wirbelbett-Verfahren.
  • Bei normalen Umgebungstemperaturen besitzen die erfindungsgemäß hergestellten Pulverlackzusammensetzungen eine gute Lagerstabilität und zeigen nach der Vernetzung zwischen 150 bis 220°C gute lacktechnische Eigenschaften, optisch gut verlaufende Oberflächen und die beschriebenen geringen Glanzgrade.
  • Im Gegensatz zum Stand der Technik werden mit den erfindungsgemäßen Pulverlackzusammensetzungen, Beschichtungen mit optisch sehr schönen gut verlaufenden (PCI-Wertungstabelle 8–10), aber matten (10–30 Einheiten) und/oder semi matten (30–50 Einheiten) Oberflächen gemessen als Reflektometerwerte nach DIN 67530/ISO 2813 bei einem Einstrahlwinkel von 60° erhalten, bei dem weder eine Trockenmischung (Dry Blend) noch Polyestermischung noch Polyacrylatmischung (One-Shot Blend) benötigt werden.
  • Über diese Variation hinaus besteht zusätzlich die Möglichkeit, den gemessen Reflektometerwert, nach DIN 67530/ISO 2813 bei einem Einstrahlwinkel von 60°, auf höhere Werte bis zur Wiedererlangung des Hochglanzes > 80 Skalenteile im 60° Winkel zu verschieben. Dies geschieht durch partiellen Austausch des erfindungsgemäßen Matthärters B) mit einem marktüblichen β-Hydroxylalkylamid mit zwei oder mehr als zwei β-Hydroxylalkylamidgruppen oder Gemischen davon mit unterschiedlicher Funktionalität.
  • Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer Pulverlackzusammensetzung, im Wesentlichen enthaltend
    • A) mindestens ein Carboxylatgruppen haltiges Polymer mit einer Säurezahl von 5 bis 350 mg KOH/g, und einer Glasübergangstemperatur Tg von größer 40°C, und
    • B) mindestens ein β-Hydroxyalkylamid mit zwei oder drei oder vier β-Hydroxyalkylamidgruppen pro Molekül der Formel I
      Figure 00230001
      mit R1, R2: unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene Reste, ausgewählt aus Alkylrest, Cycloalkylrest, Arylrest, Aralkylrest oder Alkenylrest mit 1-24 Kohlenstoffatomen, wobei die Reste auch Heteroatome und/oder funktionelle Gruppen enthalten können, und wobei R1 auch Wasserstoff sein kann, und wobei R2 auch
      Figure 00230002
      sein kann; und A:
      Figure 00240001
      mit R3: unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene Reste, ausgewählt aus Wasserstoff, Alkylrest, Cycloalkylrest, Arylrest, Aralkylrest oder Alkenylrest mit 1-24 Kohlenstoffatomen, wobei die Reste auch Heteroatome und/oder funktionelle Gruppen enthalten können, und wobei zwei oder mehr Substituenten R3 miteinander zu Ringen verknüpft sein können; wobei die β-Hydroxyalkylamide unterhalb 150°C in fester Form vorliegen;
    • C) optional Hilfsstoffe und/oder Zusatzstoffe; wobei das Verhältnis von β-Hydroxyalkylamidgruppen zu den Carboxylatgruppen zwischen 0,5:1 bis 1,5:1 liegt; zur Herstellung von Beschichtungen mit matten Oberflächen, mit einem Glanzgrad nach DIN 67530/ISO 2813 von < 50 bei einem Einstrahlwinkel von 60.
  • Ganz besonders bevorzugter Gegenstand der Erfindung ist eine Pulverlackzusammensetzung, welche die Verbindung N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid gemäß der Formel XIIA als Komponente B) aufweist,
    Figure 00240002
    wobei diese die folgenden Parameter aufweist:
    • 1. einen trans-Gehalt am Cyclohexylring von größer gleich 70 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge aller vorliegenden Isomere des N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid, und
    • 2. zwei endotherme Peaks gemäß DSC-Analyse, (differential scanning calorimetry) aufweist, wobei Peak 1 im Bereich von 140–170°C liegt mit einem Maximum von 155–165°C, und Peak 2 im Bereich von 170–210°C liegt mit einem Maximum von 175–207°C, und
    • 3. das Verhältnis der Enthalphien vom endothermen Peak 1 zum endothermen Peak 2 1:1 bis 1:5, beträgt, und
    • 4. das XRPD-Spektrum der pulverförmige Probe im Röntgendiffraktometer gemessen mit Cu Kα-Strahlung (1,541 Å) die folgenden Peaks aufweist:
    Peak-Nr. Grad 2theta
    ±0,2 Grad 2theta d (Å)
    1 14,90 5,94
    2 16,70 5,31
    3 17,40 5,09
    4 21,20 4,19
    5 21,60 4,11
    6 26,00 3,43
  • Beschreibung der besonders bevorzugten Komponente B):
  • Besonders bevorzugter Gegenstand der Erfindung ist eine Pulverlackzusammensetzung, wobei als Komponente B) das β-Hydroxyalkylamid N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid gemäß der Formel XIIA enthalten ist, mit einem trans-Gehalt am Cyclohexylring von größer gleich 70 mol-%, bevorzugt größer 80 mol-% und besonders bevorzugt von größer als 85 mol-% bezogen auf die Gesamtmenge aller vorliegenden Isomere des N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamids.
  • Zusätzlich weist dieses erfindungsgemäße als Komponente B) eingesetzte β-Hydroxyalkylamid N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid gemäß der Formel XIIA zwei endotherme Peaks gemäß DSC-Analyse, (differential scanning calorimetry) auf: erstens einen Peak mit einem Maximum (Peak 1) von etwa 160°C und einem weiteren zweiten Peak mit einem Maximum (Peak 2) bei etwa 190°C, sie die Abbildungen zu den Beispielen. Bevorzugt liegt der erste Peak im Bereich von 140–170°C mit einem Maximum von 155–165°C und der zweite Peak liegt im Bereich von 170–210°C mit einem Maximum von 175–207°C. Besonders bevorzugt liegt der erste Peak im Bereich von 155–170°C mit einem Maximum von 158–165°C und der zweite Peak liegt im Bereich von 170–210°C mit einem Maximum von 180–205°C.
  • Das Verhältnis der Enthalphien vom endothermen Peak 1 (~160°C,) zum endothermen Peak 2 (~190°C) kann 1:1 bis 1:5, bevorzugt 1:1 bis 1:3, betragen.
  • Die DSC-Messungen wurden gemäß der DIN EN ISO 11357-1 vom März 2010 durchgeführt. Es wurde ein Wärmestrom-Differenz-Kalorimeter des Hersteller Mettler-Toledo Modell DSC 821 verwendet. Die Proben werden einmal von –30°C bis 250°C mit 10K/min gefahren.
  • Die XRPD Messungen von pulverförmigen Proben wurden in einem Röntgendiffraktometer mit Cu Kα-Strahlung (1,541 Å) durchgeführt. Gemäß der wurden die folgenden signifikanten und charakteristischen 6 Peaks des β-Hydroxyalkylamid N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid gemäß der Formel XIIA gefunden:
    Peak-Nr. Grad 2theta
    ±0,2 Grad 2theta d (Å)
    1 14,90 5,94
    2 16,70 5,31
    3 17,40 5,09
    4 21,20 4,19
    5 21,60 4,11
    6 26,00 3,43
  • Ganz besonders bevorzugt ist als Komponente B) das β-Hydroxyalkylamid N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid gemäß der Formel XIIA mit einem trans-Gehalt am Cyclohexylring von größer gleich 92 Mol-%, bevorzugt größer 94 Mol-% und besonders bevorzugt von größer als 96 Mol-%, und ganz besonders bevorzugt von größer als 98 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge aller vorliegenden Isomere des N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamids.
  • Das erfindungsgemäße als Komponente B) eingesetzte β-Hydroxyalkylamid der Formel XIIA liegt unterhalb 175°C, bevorzugt unterhalb 180°C und besonders bevorzugt von unterhalb 185°C, in fester Form vor.
  • Das erfindungsgemäße als Komponente B) eingesetzte β-Hydroxyalkylamid der Formel XIIA mit den Merkmalen 1. bis 4. wurde durch eine Röntgenstrukturanalyse eines Einkristalls untersucht. Ausführliche Angaben zu der Messung sind im Anhang 1 zusammengefasst. Die Röntgenstrukturanalyse eines Einkristalls ergab das folgende Ergebnis für die Struktur:
    Kristall System (Crystal system): Orthorhombisch
    Raumgruppe (Space group): Pbca
    Dimensionen Einheitszelle (Unit cell dimensions): a = 10.06350(10)Å α = 90°.
    b = 11.85290(10)Å β = 90°.
    c = 14.6275(2)Å γ = 90°.
    Volumen (Volume): 1744.79(3) Å3
  • Die Werte in den Klammer geben die Meßgenauigkeit an jeweils in plus und minus für die entsprechende letzte Stelle bzw. letzten beiden Stellen an.
  • Ganz besonders bevorzugter Gegenstand der Erfindung ist eine Pulverlackzusammensetzung, welche die Verbindung N,N,N',N'-Tetrakis (2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid gemäß der Formel XIIA als Komponente B) aufweist,
    Figure 00280001
    wobei diese die folgenden Parameter aufweist:
    • 1. einen trans-Gehalt am Cyclohexylring von größer gleich 70 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge aller vorliegenden Isomere des N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid, und
    • 2. zwei endotherme Peaks gemäß DSC-Analyse, (differential scanning calorimetry) aufweist, wobei Peak 1 im Bereich von 140–170°C liegt mit einem Maximum von 155–165°C, und Peak 2 im Bereich von 170–210°C liegt mit einem Maximum von 175–207°C, und
    • 3. das Verhältnis der Enthalphien vom endothermen Peak 1 zum endothermen Peak 2 1:1 bis 1:5, beträgt, und
    • 4. das XRPD-Spektrum der pulverförmige Probe im Röntgendiffraktometer gemessen mit Cu Kα-Strahlung (1,541 Å) die folgenden Peaks aufweist:
    Peak-Nr. Grad 2theta
    ±0,2 Grad 2theta d (Å)
    1 14,90 5,94
    2 16,70 5,31
    3 17,40 5,09
    4 21,20 4,19
    5 21,60 4,11
    6 26,00 3,43
    • 5. und wobei dieses gemäß Röntgenstrukturanalyse eines Einkristalls die folgenden Parameter aufweist:
    Kristall System: Orthorhombisch
    Raumgruppe: Pbca
    Dimensionen Elementarzelle: a = 10.06350(10) Å α = 90°.
    b = 11.85290(10) Å β = 90°.
    c = 14.6275(2) Å γ = 90°.
    Volumen (Volume): 1744.79(3) Å3
  • Herstellung
  • Das besonders bevorzugte als Komponente B) eingesetzte N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid gemäß der Formel XIIA ist durch verschiedene Verfahren erhältlich:
    Zunächst wird wie weiter oben genau beschrieben, das N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyncyclohexyl-1,4-diamid gemäß der Formel XIIA in einem Extruder, Intensiv-Kneter, Intensiv-Mischer oder statischen Mischer, bevorzugt in einem Extruder, bevorzugt Lösemittel frei, hergestellt. Dabei werden Temperaturen von 100 bis 180°C angewendet. Daran anschließend erfolgt eine Umkristallisation in einem geeigneten Lösemittel, bevorzugt Wasser. Nach dem Auflösen bei Temperaturen von 20–100°C und dem Auskristallisieren wird das N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid gemäß der Formel XIIA mit den oben genannten Parameter erhalten. Dieses kann dann anschließend mit Alkohohlen, bevorzugt Methanol gewaschen und getrocknet werden. Bevorzugt erfolgt die Trocknung bei Temperaturen von 20–90°C, und kann auch bei Vakuum erfolgen.
  • Eine weitere Variante der Herstellung erfolgt wie weiter oben genau beschrieben, dadurch, dass das N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1‚4-diamid gemäß der Formel XIIA in einem Extruder, Intensiv-Kneter, Intensiv-Mischer oder statischen Mischer, bevorzugt in einem Extruder, bevorzugt Lösemittel frei, hergestellt wird. Dabei werden Temperaturen von 100 bis 180°C angewendet. Anschließend erfolgt eine Temperung bei Temperaturen von 50–100°C, bevorzugt bei Temperaturen von 70–85°C. Der Zeitraum beträgt mehr als 6 Stunden, bevorzugt mehr als 12 Stunden. Die Temperung kann im Vakuum erfolgen.
  • Das besonders bevorzugte als Komponente B) eingesetzte N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid gemäß der Formel XIIA kann auch diskontinuierlich im Lösemittel erfolgen, also in einem Batch-Verfahren.
  • Die Reaktion wird in üblichen Reaktoren durchgeführt. Dabei kann drucklos, unter Verwendung eines Rückflusskühlers, oder unter Druck bei geschlossenem Reaktor gearbeitet werden.
  • Die Synthese wird in einem Lösemittel, bevorzugt in Alkoholen, bevorzugt Methanol, durchgeführt. Die zugegebene Menge an Lösemittel ist größer 10 Gew.-%, bevorzugt größer 15 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge aller eingesetzten Edukte (Ausgangsstoffe). Dabei kann unter Rückfluss, oder aber auch bei niedrigeren Temperaturen, sowie höheren Temperaturen, unter Druck, gearbeitet werden.
  • Die Herstellung erfolgt bei Temperaturen von 20 bis 120°C, bevorzugt bei 60 bis 90°C, besonders bevorzugt bei 70 bis 85°C.
  • Nach dem Auskristallisieren wird das N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid gemäß der Formel XIIA mit den oben genannten Parameter erhalten.
  • Außerdem kann die Herstellung des N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid gemäß der Formel XIIA in geschlossenen Apparaturen unter Druck bei Temperaturen von 60 bis 140°C ohne Zugabe von Lösemitteln erfolgen.
  • Das so in einem Batch-Verfahren hergestellte N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid gemäß der Formel XIIA kann in geeigneten Lösemitteln, bevorzugt in Wasser oder Alkoholen, bevorzugt in Methanol, umkristallisiert werden.
  • Außerdem kann die Herstellung des N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid gemäß der Formel XIIA auch diskontinuierlich ohne Lösemittel erfolgen. Die Reaktion wird in üblichen Reaktoren durchgeführt. Dabei kann unter Verwendung eines Rückflusskühlers, gearbeitet werden. Bevorzugt erfolgt die Herstellung bei Temperaturen von 20 bis 140°C, bevorzugt 60 bis 90°C, besonders bevorzugt bei 70 bis 85°C. Das so in einem Batch-Verfahren erhaltene β-Hydroxyalkylamid wird dann in geeigneten Lösemitteln, bevorzugt in Wasser oder Alkoholen, bevorzugt in Methanol, umkristallisiert. Man erhält nach dem Auskristallisieren das N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid gemäß der Formel XIIA mit den oben genannten Parameter.
  • Die Konzentration aller Isomere des N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamids im Endprodukt nach seiner Herstellung beträgt 75 Massen-%, bevorzugt 80 Massen-% und besonders bevorzugt 85 Massen-%.
  • Dieses wie hier beschriebene und charakterisierte β-Hydroxyalkylamid N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid der Formel XIIA ergibt durchgreifende Mattierungen in Pulverlacken mit einem Glanz von kleiner 50 Skalenteilen im 60° Winkel, wie in den Beispielen gezeigt werden konnte. Dieses Produkt der Formel XIIA unterscheidet sich somit eindeutig von dem offenbarten β-Hydroxyalkylamid gemäß der Offenlegungsschrift KR 10-2009-0111720 (und dem aus β-Hydroxyalkylamid Korean Ind. Eng. Chem., Vol. 20, No. 2, April 2009, 195-200), wie dort in auf der Seite 15 belegt, welches nur einen Peak gemäß DSC-Analyse bei etwa 190°C aufweist, und wie das Vergleichsbeispiel 4c zeigt, nicht zu Beschichtungen mit matten Oberflächen führt.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung einer Pulverlackzusammensetzung wie oben beschrieben, wobei als Komponente N,N,N',N'-Tetrakis (2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid gemäß der Formel XIIA enthalten ist,
    Figure 00320001
    wobei dieses die folgenden Parameter aufweist:
    • 1. einen trans-Gehalt am Cyclohexylring von größer gleich 70 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge aller vorliegenden Isomere des N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid, und
    • 2. zwei endotherme Peaks gemäß DSC-Analyse, (differential scanning calorimetry) aufweist, wobei Peak 1 im Bereich von 140–170°C liegt mit einem Maximum von 155–165°C, und Peak 2 im Bereich von 170–210°C liegt mit einem Maximum von 175–207°C, und
    • 3. das Verhältnis der Enthalphien vom endothermen Peak 1 zum endothermen Peak 2 1:1 bis 1:5, beträgt, und
    • 4. das XRPD-Spektrum der pulverförmige Probe im Röntgendiffraktometer gemessen mit Cu Kα-Strahlung (1,541 Å) die folgenden Peaks aufweist:
    Peak-Nr. Grad 2theta
    ±0,2 Grad 2theta d (Å)
    1 14,90 5,94
    2 16,70 5,31
    3 17,40 5,09
    4 21,20 4,19
    5 21,60 4,11
    6 26,00 3,43
    zur Herstellung von Beschichtungen mit matten Oberflächen, mit < 50 Einheiten Glanz, gemessen als Reflektometerwerte nach DIN 67530/ISO 2813 bei einem Einstrahlwinkel von 60°.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung einer Pulverlackzusammensetzung wie oben beschrieben, wobei als Komponente B) N,N,N',N'-Tetrakis(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid gemäß der Formel XIIA enthalten ist,
    Figure 00330001
    wobei dieses die folgenden Parameter aufweist:
    • 1. einen trans-Gehalt am Cyclohexylring von größer gleich 70 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge aller vorliegenden Isomere des N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid, und
    • 2. zwei endotherme Peaks gemäß DSC-Analyse, (differential scanning calorimetry) aufweist, wobei Peak 1 im Bereich von 140–170°C liegt mit einem Maximum von 155–165°C, und Peak 2 im Bereich von 170–210°C liegt mit einem Maximum von 175–207°C, und
    • 3. das Verhältnis der Enthalphien vom endothermen Peak 1 zum endothermen Peak 2 1:1 bis 1:5, beträgt, und
    • 4. das XRPD-Spektrum der pulverförmige Probe im Röntgendiffraktometer gemessen mit Cu Kα-Strahlung (1,541 Å) die folgenden Peaks aufweist:
    Peak-Nr. Grad 2theta
    ±0,2 Grad 2theta d (Å)
    1 14,90 5,94
    2 16,70 5,31
    3 17,40 5,09
    4 21,20 4,19
    5 21,60 4,11
    6 26,00 3,43
    • 5. und wobei dieses gemäß Röntgenstrukturanalyse eines Einkristalls die folgenden Parameter aufweist:
    Kristall System: Orthorhombisch
    Raumgruppe: Pbca
    Dimensionen Elementarzelle: a = 10.06350(10) Å α = 90°.
    b = 11.85290(10) Å β = 90°.
    c = 14.6275(2) Å γ = 90°.
    Volumen (Volume): 1744.79(3) Å3
    zur Herstellung von Beschichtungen mit matten Oberflächen mit < 50 Einheiten Glanz, gemessen als Reaktometerwerte nach DIN 67530/ISO 2813 bei einem Einstrahlwinkel von 60°.
  • Beispiele
  • Die folgenden Beispiele und die Tabellen 1, 2 und 3 charakterisieren die Zusammensetzung des Beschichtungssystems und die Eigenschaften der jeweiligen Beschichtung nach deren Applikation und Aushärtung.
  • Einsatzstoffe:
  • 1) β-Hydroxyalkylamid
  • a) β-Hydroxyalkylamid (Matt-Härter) auf Basis von 1.4-Cyclohexandicarbonsäure und Diethanolamin mit vier β-Hydroxyalkylamidgruppen pro Molekül der Formel XII, weist einen trans-Gehalt am Cyclohexylring von > 90% auf (Evonik Degussa GmbH, D).
    Trans-N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid1 Massen-% 95,30
    Cis-N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid1 Massen-% 0,28
    Σ N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyll)cyclohexyl-1,4-diamid1 Massen-% 95,58
    DEA1 Massen-% 0,18
    OH-Zahl mg KOH/g 616
    Basenzahl mg KOH/g 3
    Schmelzbereich °C 194–201
    1Analytische Werte per GC
    OH-Zahl: DIN 53240
    Basenzahl: DIN 53176
    Schmelzbereich: DIN EN ISO 3146
  • b) VESTAGON® HA 320, OH-Zahl: 660–740 mg KOH/g, Smb: 115–130°C, (Evonik Degussa GmbH, D)
    • 2) Carboxylatgruppenhaltige Polymere-Harze a) Amorpher Polyester: Crylcoat® 2617–3, SZ-Zahl: 33 mg KOH/g, Tg: 61°C, (Cytec Inc., USA) Crylcoat® 2618–3, SZ-Zahl: 35 mg KOH/g, Tg: 61°C, (Cytec Inc., USA) Crylcoat® E 36988, SZ-Zahl: 30 mg KOH/g, Tg: 54°C, (Cytec Inc., USA) Uralac® P 800, SZ-Zahl: 28 mg KOH/g, Tg: 61°C, (DSM Resins B. V., NL) Uralac® P 865, SZ-Zahl: 35 mg KOH/g, Tg: 56°C, (DSM Resins B. V., NL) Pulverol® 8120, SZ-Zahl: 33 mg KOH/g, Tg: 60°C, (Neochimiki LV s. a., GR) Pulverol® 8123, SZ-Zahl: 33 mg KOH/g, Tg: 60°C, (Neochimiki LV s. a., GR) b) Polyarclat Joncryl® 819, SZ-Zahl: 75 mg KOH/g, Tg: 57°C, (BASF AG., D)
    • 3) Co-Vernetzer a) Triglycidylisocyanurat: TEPIC®G, Epoxi equiv.: < 110 g/Eq, Smb: 90–125°C, (Nissan Chemical Ind. Ltd.,J)
    • 4) Weitere Formulierungsbestandteile: Titandioxid Kronos® 2160, (Fa. Kronos Titan GmbH, D), Resiflow® PV 88, (Worlée-Chemie GmbH, D), Benzoin, (Merck-Schuchard, D).
  • Pulverlack und Beschichtung
  • Die Herstellung des Pulverlacks erfolgte erstens durch Vermischung sämtlicher Komponenten gemäß Tabelle 1 und 2 bei Raumtemperatur in einem MIT-Mischer bei 500 Upm während 120 Sekunden und anschließend zweitens durch gemeinsame Extrusion in der Schmelze bei einer Temperatur (Gehäuse) von 90°C (ca. 130°C Massetemperatur). Das stöchiometrische Verhältnis von Säuregruppen des Polyesters oder Polyacrylates zu OH-Gruppen der β-Hydroxyalkylamide (Härter) betrug etwa 1:1. Beim Einsatz von Co-Vernetzern wurden diese stöchiometrisch bei der Härtermenge berücksichtigt.
  • Das Extrudat wurde anschließend abgekühlt, gemahlen und auf eine Korngröße von < 100 μm abgesiebt. Der so hergestellte Pulverlack wurde mit einer elektrostatischen Pulverspritzanlage bei 60 KV auf entfettete Stahlbleche (Tiefzieh-St Fa. Krüppel 210 × 70 × 0,8 mm) und/oder Aluminiumbleche (Q-panel AL-36 5005 H 14/08 0,8 mm) appliziert und in einem Umlufttrockenschrank zwischen 160 bis 220°C eingebrannt. Die ausgehärteten Lackfilme wiesen eine Schichtdicke von etwa 55–65 μm auf. Die Beispieldaten beziehen sich auf eine Einbrenndauer von 20 min. bei 200°C. Tabelle 1 Prüfung nach dem Verhalten mit verschiedenen Polyestern und Polyacrvlat Formulierungsbeispiele mit erfindungsgemäßem β-Hydroxyalkylamid 1a (Matthärter) und verschiedenen Harzen
    Beispiel 1 2 3 4 5 6 7 8
    β-Hydroxyalkylamid 1a Gew.-% 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 7,80
    CRYLCOAT® 2618-3 Gew.-% 60,70 - - - - - - -
    CRYLCOAT® E 36988 Gew.-% - 60,70 - - - - - -
    PULVEROL® 8120 Gew.-% - - 60,70 - - - - -
    URALAC® P 800 Gew.-% - - - 60,70 - - - -
    URALAC® P 865 Gew.-% - - - - 60,70 - - -
    CRYLCOAT® 2617-3 Gew.-% - - - - - 60,70 - -
    PULVEROL® 8123 Gew.-% - - - - - - 60,70 -
    JONCRYL® SCX 819 Gew.-% - - - - - - - 66,00
    KRONOS® 2160 Gew.-% 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 25,00
    RESIFLOW® PV 88 Gew.-% 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
    Benzoin Gew.-% 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,20
    Härtung bei 200°C min 20 20 20 20 20 20 20 30
    Schichtdicke μm 67–71 57–66 57–59 57–61 66–73 54–60 52–59 58–62
    Erichsen Tiefung mm > 8 4 > 8 5 > 8 > 8 > 8 6
    Kugelschlag direkt in lb > 80 > 80 > 80 > 80 > 80 > 80 > 80 20
    Kugelschlag reverse in lb 60 60 80 50 80 60 80 < 10
    Glanz 60° ∢ Einheiten 36 53 44 51 30 33 45 33
    Glanz 85° ∢ Einheiten 44–48 62–67 53–59 60–64 39–43 41–43 55–61 59–65
  • Durch Austausch des erfindungsgemäßen β-Hydroxyalkylamids 1a) mit einem marktüblichen β-Hydroxylalkylamid wie z. B. dem VESTAGON HA 320 1b), oder auch Gemischen mit anderen Handelsprodukten gleicher und/oder unterschiedlicher Funktionalität, kann der Glanz in niedrigen Beimischungen beibehalten werden oder wenn gewünscht bei erhöhtem Zusatz oder Austausch zu höheren Werten verschoben werden. Hier in Beispielen 9 bis 13 dargestellt anhand eines Polyesters. Formulierungsbeispiele mit erfindungsgemäßem β-Hydroxyalkylamid la (Matthärter) und verschiedenen Harzen und mit handelsüblichen β-Hydroxyalkylamid 1b) Tabelle 2
    Beispiel 9 10 11 12 13
    β-Hydroxyalkylamid 1a Gew.-% 1,90 1,75 1,50 1,00 0,25
    VESTAGON HA 320 1b Gew.-% 1,10 1,25 1,50 2,00 2,75
    CRYLCOAT® 2617-3 Gew.-% 60,70 60,70 60,70 60,70 60,70
    KRONOS® 2160 Gew.-% 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00
    RESIFLOW® PV 88 Gew.-% 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
    Benzoin Gew.-% 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30
    Härtung bei 200°C min 20 20 20 20 20
    Schichtdicke μm 57–66 57–59 57–61 66–73 54–60
    Erichsen Tiefung mm > 8 > 8 > 8 > 8 > 8
    Kugelschlag direkt in lb > 80 > 80 > 80 > 80 > 80
    Kugelschlag reverse in lb 80 > 80 > 80 > 80 > 80
    Glanz 60° ∢ Einheiten 53 57 62 83 94
  • Als Co-Vernetzer können auch Epoxidharze eingesetzt werden. In Frage kommen dabei z. B. Glycidylether und Glycidylester, aliphatische Epoxide, Diglycidylether auf Basis Bisphenol A und Glycidylmethacrylate. Beispiele für solche Epoxide sind Triglycidylisocyanurat (TGIC Handelsnamen, z. B. ARALDIT PT 810, Huntsman; TEPIC G, Nissan; Taida TGIC, Anhui Taida), Gemische aus Terephthalsäurediglycidylester und Trimelitsäuretriglycidylester (Handelsnamen z. B. ARALDIT PT 910 und PT 912, Huntsman), Glycidylester der Versaticsäure (Handelsname z. B. CARDURA E10, Shell), 3,4-Epoxycyclohexylmethyl-3',4'-epoxycyclohexancarboxylat (ECC), Diglycidylether auf Basis Bisphenol A (Handelsname z. B. EPIKOTE 828, Shell) Ethylhexylglycidylether, Butylglycidylether, Pentaerythrittetraglycidylether, (Handelsname z. B. POLYPDX R 16, UPPC AG) sowie andere Polypoxtypen mit freien Epoxygruppen. Es können auch Mischungen eingesetzt werden. Bevorzugt werden TEPIC G oder ARALDIT PT 910 und 912 eingesetzt.
  • Derartige Co-Vernetzer können bis zu 50 Gew.-% des verwendeten Härtergemisches aus Matthärter und Co-Vernetzer eingesetzt werden.
  • Formulierungsbeispiele mit erfindungsgemäßem β-Hydroxyalkylamid la (Matthärter) und Co-Vernetzer Tabelle 3
    Beispiel 14 15 16 17
    β-Hydroxyalkylamid 1a Gew.-% 2,95 2,90 2,80 2,50
    TEPIC® G 3a Gew.-% 0,05 0,10 0,20 0,50
    CRYLCOAT® 2617-3 Gew.-% 60,70 60,70 60,70 60,70
    KRONOS® 2160 Gew.-% 35,00 35,00 35,00 35,00
    RESIFLOW® PV 88 Gew.-% 1,00 1,00 1,00 1,00
    Benzoin Gew.-% 0,30 0,30 0,30 0,30
    Härtung bei 200°C min 20 20 20 20
    Schichtdicke μm 50–56 50–55 53–62 45–51
    Erichsen Tiefung mm > 8 > 8 > 8 > 8
    Kugelschlag direkt in lb 60 > 80 > 80 > 80
    Kugelschlag reverse in lb < 10 > 80 > 80 > 80
    Glanz 60° ∢ Einheiten 32 44 45 53
    Glanz 85° ∢ Einheiten 40–45 58–62 57–59 65–67
  • Beispiele 3a, b; 4a, b, c, d; 5
    Die DSC-Messungen
  • Die DSC-Messungen wurden gemäß der DIN EN ISO 11357-1 vom März 2010 durchgeführt.
  • Es wurde ein Wärmestrom-Differenz-Kalorimeter des Hersteller Mettler-Toledo Modell: DSC 821 mit der Seriennr.: 5116131417 verwendet. Die Proben werden einmal von –30°C bis 250°C mit 10 K/min gefahren.
  • Ausführliche Beschreibung der Meßmethode:
    • 1. Typ (Wärmestrom-Differenz-Kalorimeter oder leistungskompensiertes Kalorimeter), Modell und Hersteller des verwendeten DSC-Geräts;
    • 2. Werkstoff, Art und Typ sowie, wenn erforderlich, Masse der verwendeten Tiegel;
    • 3. Art, Reinheitsgrad und Mengenstrom des verwendeten Spülgases;
    • 4. Art des Kalibrierverfahrens und Einzelheiten zu den verwendeten Kalibriersubstanzen, einschließlich Quelle, Masse und weiterer für die Kalibrierung bedeutender Eigenschaften;
    • 5. Einzelheiten zur Probenahme, Probekörpervorbereitung und Konditionierung
    • 1: Wärmestrom-Differenz-Kalorimeter Hersteller: Mettler-Toledo Modell: DSC 821 Seriennr.: 5116131417
    • 2: Tiegelmaterial: Reinstaluminium Grösse: 401, ohne pin, Mettler Best.-Nr.: ME-26763 Masse incl. Deckel: ca. 48 mg
    • 3: Spülgas: Stickstoff Reinheitsgrad: 5.0 (> 99,999 Vol.%) Mengenstrom: 40 ml/min
    • 4: Kalibrierverfahren: einfach Material 1: Indium Mettler-Calibrier-Set ME-51119991 Masse: ca. 6 mg pro Einwaage Kalibrierung von Temperatur (Onset) und Wärmestrom Material 2: VE-Wasser Entnahme aus dem Haussystem Masse: ca. 1 mg pro Einwaage Kalibrierung der Temperatur (Onset)
    • 5: Probennahme: aus angeliefertem Probenfläschchen Probeneinwaage: 8 bis 10 mg Probenvorbereitung: mittels Stempel am Tiegelboden angepresst Tiegeldeckel: gelocht Meßprogramm: –30 bis 250°C 10 K/min 1x
  • Beschreibung der XRPD-Messung:
  • Die pulverförmige Probe wird in einen Pulverhalter gepresst und im Röntgendiffraktometer PW1800 der Firma Philips mit Cu Kα-Strahlung (1,541 Å) unter folgenden Bedingungen gemessen:
    Anregung: 40 kV, 45 mA
    Messbereich: 3° ≤ 2θ ≤ 40°
    Step-size: 0,1° (2Theta)
    Time per step: 20 s
    Rotation: 1/4 revolution/sec
    Receivingslit: coarse
    Divergenzschlitz: automatic Beispiele 3a, b; 4a, b, c, d
    Einsatzsstoffe Produktbeschreibung, Hersteller
    Diethanolamin (DEA) Dow Chemical
    Dimethyl-1,4-cyclohexyldicarboxylat (DMCD) (destilliert) trans-Gehalt 15–35 mol-% Dimethylester der 1,4-Cyclohexandicarbonsäure, EASTMAN
    Natriummethylat 30%ig in Methanol
  • Beispiel 3a
  • Im Dreihalskolben mit Rückflusskühler und Glasrührer, werden 92,24 g Dimethyl-1,4-cyclohexyldicarboxylat mit 96,91 g Diethanolamin, 10,84 g 30%igem Natriummethylat in Methanol und 52 g Methanol vorgelegt. Es entsteht eine homogene Lösung.
  • Der Ansatz wird im Ölheizbad sechs Stunden lang unter Rühren unter Rückfluss gekocht (Badtemperatur 80°C). Dabei beginnt nach ca. 0,5 Stunden Produkt auszufallen.
  • Man lässt den Reaktionsansatz abkühlen, wobei weiteres Produkt auskristallisiert. Anschließend wird das ausgefallene Produkt durch Abfiltrieren vom Methanol getrennt und anschließend getrocknet. Die Ausbeute liegt bei über 80% der Theorie. Tabelle 3a
  • Man erhält somit ein N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethy)cyclohexyl-1,4-diamid gemäß Formel XIIA mit zwei endothermen Peaks (1. bei etwa 160°C und 2. bei etwa 190°C) im DSC gemäß und dem XRPD-Spektrum gemäß und Tabelle 5. Dieses so hergestellte Produkt ergibt durchgreifende Mattierungen in Pulverlacken mit einem Glanz von kleiner 50 Skalenteilen im 60° Winkel, Tabelle 3a.
  • Beispiel 3b
  • Das in 3a hergestellte Produkt wird in kochendem Wasser aufgelöst, dann langsam wieder abgekühlt und nach erfolgter Auskristallisation kurz mit Methanol nachgewaschen. Tabelle 3a
  • Dieses Produkt zeigt die zwei endothermen Peaks siehe , mit vorhandener Mattierungswirkung in den resultierenden Pulverlacken von 29 Skalenteilen im 60 Grad Winkel, Tabelle 3a.
  • Figure 00450001
  • Figure 00460001
  • Figure 00470001
  • Herstellungsbeispiel A
  • Herstellung eines eines β-Hydroxyalkylamids der Formel XIIA aus Dimethyl-1.4-cyclohexyldicarboxylat und Diethanolamin im Extruder
    Einsatzsstoffe Produktbeschreibung, Hersteller
    Diethanolamin (DEA) Dow Chemical
    Dimethyl-1,4-cyclohexyldicarboxylat (DMCD) trans-Gehalt 15–35 mol-% Dimethylester der 1,4-Cyclohexandicarbonsäure, EASTMAN
    Natriummethylat 30%ig in Methanol
  • Es wurde mit drei Stoffströmen gearbeitet:
    Strom 1 bestand aus DMCD
    Strom 2 bestand aus DEA
    Strom 3 bestand aus dem Katalysator, der methanolischen Natriummethylat-Lösung.
  • Die Stoffströme wurden so dosiert, dass das Molverhältnis zwischen Dimethyl-1,4-cyclohexyldicarboxylat und Diethanolamin 1:1,95.
  • Die Gesamtmenge an Katalysator (nur Natriummethylat, lösemittelfrei gerechnet) bezogen auf die Gesamtrezeptur betrug 0,50 bis 3,0%.
  • Strom 1 wurde mit einer Menge von 10,0 kg/h in das erste Gehäuse eines Zweischneckenextruders (ZSK 30, 32 d) eingespeist (Temperatur des Stoffstromes 80 bis 130°C).
  • Strom 2 wurde mit einer Menge von 9,9 kg/h eingespeist (Temperatur des Stoffstromes 65 bis 145°C).
  • Strom 3 wurde von Eintritt in den Extruder in Strom 2 eingedüst (0,5 bis 2,0 kg/h).
  • Der eingesetzte Extruder bestand aus 8 Gehäusen, die separat geheizt und gekühlt werden konnten. Gehäuse 1–5: 160°C, Gehäuse 6–8: 120–160°C.
  • Die Gehäuse 3, 5 und 8 waren mit einem Vakuumdom versehen (100 bis 600 mbar).
  • Die Extruder-Schnecken waren mit Förderelementen bestückt. Vor den Vakuumdomen waren Knetblöcke eingebaut.
  • Alle Temperaturen stellten Soll-Temperaturen dar. Die Regelung erfolgte über Elektroheizung bzw. Wasserkühlung. Der Extruderkopf wurde ebenfalls elektrisch beheizt (100–160°C).
  • Die Schneckendrehzahl betrug 300 Upm. Das Reaktionsprodukt wurde über eine Zahnradpumpe aus dem Extruder gefördert. Der Gesamtdurchsatz lag bei 20 kg/h.
  • Das Endprodukt wurde über eine Rohrstrecke bzw. über einen Extruder abgekühlt und auf ein Kühlband geleitet und weiter abgekühlt.
  • Beispiel 4a und 4b
  • 4a
  • Es wird ein N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid mit der Produktdaten 4a analog wie im Beispiel A beschrieben im Extruder (Werner und Pfleiderer ZSK 30, 32 d) hergestellt. Tabelle 4
  • 4b
  • Dieses so wie im Beispiel 4a beschriebene und hergestellte Produkt wird umkristallisiert. Hierzu wird das Produkt aus dem Beispiel 4a in VE-Wasser unter sieden gelöst und dann langsam abgekühlt und auskristallisiert, um so wieder in die feste Form überführt zu werden. Nachfolgend wird mit Methanol gewaschen und bei etwa 20 mbar und 50°C im Vakuumtrockenschrank getrocknet. Tabelle 4 Man erhält somit ein N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid mit zwei endothermen Peaks (1. bei etwa 160°C und 2. bei etwa 190°C) im DSC. Dieses Produkt mit den zwei Peaks im DSC gemäß und dem XRPD-Spektrum gemäß ergibt durchgreifende Mattierungen in Pulverlacken mit einem Glanz von 30 Skalenteilen im 60° Winkel. Tabelle 4
  • Vergleichsbeispiel 4c
  • Ein nicht erfindungsgemäßes N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid mit dem DSC gemäß wurde hergestellt.
  • Dieses Produkt zeigt im DSC nur einen endothermen Peak bei etwa 190°C gemäß und ein XRPD-Spektum gemäß und Tabelle 6. Der daraus hergestellte Pulverlack zeigt keine durchgreifende Mattierung, sondern einen Glanz von 95 Skalenteilen im 60 Grad Winkel. Tabelle 4
  • Beispiel 4d
  • Es wird ein N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid der Formel XIIA mit der Produktdaten 4d analog wie im Beispiel 1 beschrieben im Extruder (Werner und Pfleiderer ZSK 30, 32 d) hergestellt. Tabelle 4 Dieses so hergestellte Produkt wird auf ein Kühlband gefahren und gesammelt. Dieses Material wird dann im Trockenschrank bei 80°C 24 h unter Vakuum getempert und das so erhaltene Produkt anschließend zerkleinert.
  • Dieses Produkt ergibt durchgreifende Mattierungen in Pulverlacken mit einem Glanz von 40 Skalenteilen im 60° Winkel. Tabelle 4
    Figure 00510001
    Figure 00520001
    Tabelle 4 Fortsetzung : Endprodukte aus Herstellung des Vergleichsbeispiele 4c und Charakterisierung gemäß GC-Analyse1) und Pulverlack
    Vergleichsbeispiel 4c
    Ausgangmaterial
    Aufbereitung - bei RT abkühlen lassen
    1)DEA Massen-% 2,87
    1)Trans-N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid Massen-% 64,11
    1)Cis-N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid Massen-% 15,84
    Σ N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1',4-diamid Massen-% 79,95
    Verhältnis 1)Trans-N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid. Mol-% 80,19
    zu 1)Cis-N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid Mol-% 19,81
    OH-Zahl mg KOH/g Probe -
    Basenzahl - -
    DSC: 1. Endo. Peak – ΔH °C–J/g
    DSC: 2. Endo. Peak – ΔH °C–J/g 171–87
    Pulverlackdaten
    PL-Versuchsnummer 4c
    HAA-Vernetzer Massen-% 3,00
    CRYLCOAT® 2617-3 Massen-% 60,70
    KRONOS® 2160 Massen-% 35,00
    RESIFLOW® PV 88 Massen-% 1,00
    Benzoin Massen-% 0,30
    Summe Massen-% 100,00
    Härtung Min@°C 30 @ 200
    Schichtdicke μm 65–78
    Glanz im 60° ∢ Skt 95
  • Beispiel 5
  • Ein β-Hydroxyalkylamid der Formel XIIA wurde wie im Beispiel 3a hergestellt. Aus diesem wurde ein Einkristall gezüchtet. Das erfindungsgemäße der Formel XIIA wurde durch eine Röntgenstrukturanalyse eines Einkristalls untersucht. Ausführliche Angaben zu der Messung sind im Anhang 1 zusammengefasst.
  • ANHANG Einkristallröntgenstrukturanalyse
    • Analysenmethode: Single Crystal X-ray Structure Analysis ”2012-0573602-06D”
    • Bericht WHC 11/11 EKS
    • Probeneingang: 2011-02-22
    • Berichtsdatum: 2011-02-25
    • Fragestellung: Bestimmung der Einkristallstruktur.
    • Verbindung: N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid Formel XIIA
      Figure 00550001
    • Kristallisation: durch den Chemiker.
    • Kristalldimensionen: farbloser Block, 0.50 × 0.40 × 0.40 mm3
    • Code: vesta
    • Kommentar: Die asymmetrische Einheit enthält ein halbes Molekül.
    • Abbildung A: Ortep-Plot (50%) mit Nummerierungsschema.
    Figure 00560001
  • Experimentelles
  • Die Bestimmung der Einkristallstruktur wurde mit einem Gerät der Firma Oxfor Diffraction durchgeführt, welches mit einem CCD-Detektor (Modell Ruby), einer konventionellen Röntgenröhre mit CuKα, Strahlung, Osmic Spiegel als Monochromator und einer Tieftemperaturanalage des Typs Cryojet (T = 100 K) ausgestattet war. Die Datensammlung wurde in Phi- und Omega-Scans durchgeführt. Datensammlung und Reduktion erfolgten mit Crysalis (Oxford Diffraction 2007).
  • Strukturlösung und Verfeinerung erfolgten mit SHELXTL (V. 6.10, Sheldrick, Universtität Göttingen, 2000). Alle Nacht-Wasserstoffatome wurden anisotrop verfeinert. Die Wasserstoffatome wurden als reitende Gruppen verfeinert.
  • Tabellen
  • Tabelle a: Kristalldaten und Daten zur Strukturverfeinerung für vesta.
    Identifikations-Code vesta
    Summenformale C16 H30 N2 O6
    Formula weight 346.42
    Temperatur 100 K
    Wellenlänge 1.54178 Å
    Kristallsystem Orthorhombisch
    Raumgruppe Pbca
    Elementarzelle a = 10.06350(10) Å ☐ = 90°.
    b = 11.85290(10) Å ☐ = 90°.
    c = 14.6275(2) Å ☐ = 90°.
    Volumen 1744.79(3) Å3
    Z 4
    Dichte (berechnet) 1.319 Mg/m3
    Absorptionskoeffizient 0.832 mm–1
    F(000) 752
    Kristalldimensionen 0.50 × 0.40 × 0.40 mm3
    Theta Bereich für die Datensammlung 6.05 to 65.68°.
    Index-Bereich –11 ≤ h ≤ 10, –12 ≤ k ≤ 14, –14 ≤ I ≤ 17
    Anzahl der gesammelten Reflexe 9191
    Symmetrieunabhängige Reflexe 1482 [R(int) = 0.0345]
    Completeness to theta = 65.68° 98.5%
    Absorptionskorrektur Crysalis
    Verfeinerung Full-matrix least-squares an F2
    Daten/restraints/Parameter 1482/0/111
    Goodness-of-fit an F2 1.065
    Finale R-Werte [I > 2sigma(I)] R1 = 0.0316, wR2 = 0.0792
    R-Werte (alle Daten) R1 = 0.0358, wR2 = 0.0817
    Größte Differenzpeaks 0.199 and –0.189 e. Å–3
    Tabelle b: Bindungslängen [Å] und Winkel [°] für vesta.
    O(1)-C(4) 1.2478(15) N(1)-C(7) 1.4727(15) C(3)-C(1)#1 1.5291(17)
    O(2)-C(6) 1.4221(15) C(1)-C(3)#1 1.5291(17) C(5)-C(6) 1.5182(16)
    O(3)-C(8) 1.4205(16) C(1)-C(2) 1.5398(16) C(7)-C(8) 1.5159(17)
    N(1)-C(4) 1.3479(16) C(2)-C(4) 1.5189(17)
    N(1)-C(5) 1.4741(15) C(2)-C(3) 1.5405(16)
    C(4)-N(1)-C(5) 124.59(10) O(1)-C(4)-N(1) 119.97(11)
    C(4)-N(1)-C(7) 117.87(10) O(1)-C(4)-C(2) 120.15(10)
    C(5)-N(1)-C(7) 117.54(9) N(1)-C(4)-C(2) 119.84(10)
    C(3)#1-C(1)-C(2) 110.62(10) N(1)-C(5)-C(6) 113.66(9)
    C(4)-C(2)-C(1) 111.04(10) O(2)-C(6)-C(5) 110.97(10)
    C(4)-C(2)-C(3) 108.67(10) N(1)-C(7)-C(8) 113.52(10)
    C(1)-C(2)-C(3) 110.09(10) O(3)-C(8)-C(7) 113.31(10)
    C(1)#1-C(3)-C(2) 111.18(10)
    Symmetrieoperationen zur Erzeugung Äquivalenter Atome:
    #1 –x + 1, –y + 1, –z Tabelle c: Torsionswinkel [°] für vesta.
    C(3)#1-C(1)-C(2)-C(4) 177.11(9) C(4)-N(1)-C(5)-C(6) 80.57(13)
    C(3)#1-C(1)-C(2)-C(3) 56.72(14) C(7)-N(1)-C(5)-C(6) –99.58(12)
    C(4)-C(2)-C(3)-C(1)#1 –178.85(9) N(1)-C(5)-C(6)-O(2) 61.92(13)
    C(1)-C(2)-C(3)-C(1)#1 –57.04(14) C(4)-N(1)-C(7)-C(8) 86.25(13)
    C(5)-N(1)-C(4)-O(1) 176.19(10) C(5)-N(1)-C(7)-C(8) –93.60(12)
    C(7)-N(1)-C(4)-O(1) –3.65(16) N(1)-C(7)-C(8)-O(3) 73.97(13)
    C(5)-N(1)-C(4)-C(2) –6.21(16)
    C(7)-N(1)-C(4)-C(2) 173.95(10)
    C(1)-C(2)-C(4)-O(1) –54.62(14)
    C(3)-C(2)-C(4)-O(1) 66.61(14)
    C(1)-C(2)-C(4)-N(1) 127.78(11)
    C(3)-C(2)-C(4)-N(1) –110.98(12)
    Symmetrieoperationen zur Erzeugung Äquivalenter Atome:
    #1 –x + 1, –y + 1, –z Abbildung B: Berechnetes Pulverdiffraktogramm basierend auf der Einkristallstrukturbestimmumg von N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid (Probe vesta)
    Figure 00590001
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 0698645 [0006]
    • US 3842035 [0007]
    • WO 89/06674 A [0008]
    • DE 2324696 [0009]
    • EP 366608 [0010]
    • DE 3232463 [0011]
    • US 4801680 [0012, 0012]
    • EP 322834 [0012]
    • EP 520429 [0013]
    • KR 10-2009-0111720 [0015, 0088]
    • KR 10-2008-0037454 [0015]
    • EP 669353 [0052]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • DIN 67530 [0002]
    • ISO 2813 [0002]
    • DIN 67530 [0003]
    • ISO 2813 [0003]
    • R. Franiau, „Advances in β-Hydroxyalkylamide crosslinking chemistry” ECJ, (2002) 10, p 409ff [0014]
    • D. Fink, U. Kubilius, „Optimising the Matting of Powder Coatings”, Powder Coatings Europe 2002 and R. Guida, „A Novel Approach to Produce Reduced Gloss β-Hydroxyl Alkylamide Powder Coatings” Powder Coating 2002 PCI Conference [0014]
    • D. Beccaria et al. „Modeling Gloss Control in Polyester/β-Hydroxyalkylamide Powder Coatings Based an SPM Structure-Property Relationship” Waterborne, High-Solids and Powder Coatings Symposium, Feb. 26–28, 2003, New Orleans, LA, USA [0014]
    • Siehe ebenfalls J. Korean Ind. Eng. Chem., Vol. 20, No. 2, April 2009, 195-200 [0015]
    • DIN 67530 [0020]
    • ISO 2813 [0020]
    • DIN EN ISO 8130-8 [0054]
    • DIN 67530 [0060]
    • ISO 2813 [0060]
    • DIN 67530 [0063]
    • ISO 2813 [0063]
    • DIN 67530 [0064]
    • ISO 2813 [0064]
    • DIN 67530 [0065]
    • ISO 2813 [0065]
    • DIN EN ISO 11357-1 [0070]
    • DIN 67530 [0089]
    • ISO 2813 [0089]
    • DIN 67530 [0090]
    • ISO 2813 [0090]
    • DIN 53240 [0092]
    • DIN 53176 [0092]
    • DIN EN ISO 3146 [0092]
    • DIN EN ISO 11357-1 [0101]
    • 6.10, Sheldrick, Universtität Göttingen, 2000 [0133]

Claims (27)

  1. Pulverlackzusammensetzung, im Wesentlichen enthaltend A) mindestens ein Carboxylatgruppen haltiges Polymer mit einer Säurezahl von 5 bis 250 mg KOH/g, und einer Glasübergangstemperatur Tg von größer 40°C, und B) mindestens ein β-Hydroxyalkylamid mit zwei oder drei oder vier β-Hydroxyalkylamidgruppen pro Molekül der Formel I
    Figure 00600001
    mit R1, R2: unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene Reste, ausgewählt aus Alkylrest, Cycloalkylrest, Arylrest, Aralkylrest oder Alkenylrest mit 1-24 Kohlenstoffatomen, wobei die Reste auch Heteroatome und/oder funktionelle Gruppen enthalten können, und wobei R1 auch Wasserstoff sein kann, und wobei R2 auch
    Figure 00600002
    sein kann; und A:
    Figure 00610001
    mit R3: unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene Reste, ausgewählt aus Wasserstoff, Alkylrest, Cycloalkylrest, Arylrest, Aralkylrest oder Alkenylrest mit 1-24 Kohlenstoffatomen, wobei die Reste auch Heteroatome und/oder funktionelle Gruppen enthalten können, und wobei zwei oder mehr Substituenten R3 miteinander zu Ringen verknüpft sein können; wobei die β-Hydroxyalkylamide unterhalb 150°C in fester Form vorliegen; C) optional Hilfsstoffe und/oder Zusatzstoffe; wobei das Verhältnis von β-Hydroxyalkylamidgruppen zu den Carboxylatgruppen zwischen 0,5:1 bis 1,5:1 liegt.
  2. Pulverlackzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass β-Hydroxyalkylamine, die Alkylgruppen mit mindestens 2 bis 10 Kohlenstoffatomen im Kohlenwasserstoffgerüst aufweisen, als Ausgangsverbindungen eingesetzt werden, wobei die Alkylgruppen linear, verzweigt oder auch cyclisch sein können, und wobei die Alkylgruppen mit Heteroatomen, bevorzugt Sauerstoff, Stickstoff substituiert sein können, diese Alkylgruppen auch funktionelle Gruppen, bevorzugt Carbonylgruppen, Carboxylgruppen, Aminogruppen, Amidgruppen, Urethangruppen enthalten können und einen zusätzlichen Alkylrest am Stickstoff tragen können.
  3. Pulverlackzusammensetzung nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass β-Hydroxyalkylamide aus N-Alkyl-1,2-Alkanolaminen und/oder aus N,N-Bis-2-hydroxyalkylaminen und Estern von Cyclohexandicarbonsäuren enthalten sind.
  4. Pulverlackzusammensetzung nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass β-Hydroxyalkylamine der Formeln II und/oder III als Ausgangsverbindungen eingesetzt werden: Formeln II
    Figure 00620001
    mit R1 gleich Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Propyl, R2 gleich Methyl; Formeln III
    Figure 00620002
    mit R1 gleichzeitig oder unabhängig voneinander gleich Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Propyl.
  5. Pulverlackzusammensetzung nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die folgenden Verbindungen als Ausgangsstoffe zur Herstellung der β-Hydroxyalkylamide eingesetzt werden: Diethanolamin (DEA), Di-isopropropanolamin (DIPA), Di-secbutanolamin, N-Methylethanolamin, N-Methyl-isopropanolamin.
  6. Pulverlackzusammensetzung nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgangsverbindungen für den Substituenten A zur Herstellugn der β-Hydroxyalkylamide 1,2-substituierte, 1,3-substituierte und 1,4-substituierte Cyclohexandicarbonsäurederivate, insbesondere Cyclohexandicarbonsäuredialkylester, eingesetzt werden.
  7. Pulverlackzusammensetzung nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungen zur Herstellung der β-Hydroxyalkylamide der Formel IV eingesetzt werden:
    Figure 00630001
    mit R4 gleichzeitig oder unabhängig voneinander Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl.
  8. Pulverlackzusammensetzung nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 1,4-substituierte Cyclohexandicarbonsäureester als Ausgangsverbindungen eingesetzt werden, bevorzugt Dimethyl-1,4-cyclohexyldicarboxylat.
  9. Pulverlackzusammensetzung nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die β-Hydroxyalkylamide die folgenden Formeln aufweisen:
    Figure 00640001
    Figure 00650001
    mit R2: Methyl, oder
    Figure 00650002
    mit R1A gleich Wasserstoff, und R1B Methyl, Ethyl, Propyl, oder R1A Methyl, Ethyl, Propyl und R1B gleich Wasserstoff; und A: 1,4-disubstituierter Cyclohexanring der Formel
    Figure 00650003
    wobei der trans-Gehalt von A ≥ 70 mol.-% beträgt; und wobei die β-Hydroxyalkylamide unterhalb 150°C in fester Form vorliegen.
  10. Pulverlackzusammensetzung nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, wobei β-Hydroxyalkylamide aus Dialkyl-1,4-cyclohexyldicarboxylaten, bevorzugt aus Dimethyl-1,4-cyclohexyldicarboxylat, mit einem trans-Gehalt, bezogen auf die Stellung der Carboxylgruppen am Cyclohexylring von größer gleich 70 mol-%, bevorzugt größer 80 mol-% und besonders bevorzugt von größer als 85 mol-%, enthalten sind.
  11. Pulverlackzusammensetzung nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, wobei das β-Hydroxyalkylamid aus Dimethyl-1,4-cyclohexyldicarboxylat und Diethanolamin mit vier β-Hydroxyalkylamidgruppen pro Molekül der Formel XII,
    Figure 00660001
    besteht, mit einem trans-Gehalt am Cyclohexylring von größer gleich 70 mol-%, bevorzugt größer 80 mol-% und besonders bevorzugt von größer als 85 mol-%;
  12. Pulveriackzusammensetzung nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die β-Hydroxyalkylamide unterhalb 150°C, bevorzugt unterhalb 170°C, besonders bevorzugt unterhalb 180°C, in fester Form vorliegen.
  13. Pulverlackzusammensetzung nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Carboxylatgruppen haltige Polyester A) mit einer Glasübergangstemperatur Tg in einem Bereich von 40 bis 80°C, vorzugsweise 40 bis 70°C; mit einer Säurezahl variiert von 5–250 mg KOH/g, bevorzugt von 10 bis 150 mg KOH/g, vorzugsweise 12 bis 120 mg KOH/g; mit einer OH-Zahl von unter 15 mg KOH/g; mit einem mittleren Molekulargewicht Mw von 1000 bis 10000 g/mol bevorzugt 1 500 bis 9000 g/mol, besonders bevorzugt von 2000 bis 8000 g/mol; enthalten sind.
  14. Pulverlackzusammensetzung nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Carboxylatgruppen haltige Acrylatpolymere A), welche eine OH-Zahl von kleiner 10 mg KOH/g; eine Säurezahl von 10 bis 350 mg KOH/g, bevorzugt 20 bis 300 mg KOH/g, besonders bevorzugt von 30 bis 250 mg KOH/g; einen Tg von 40 bis 110°C, bevorzugt 45 bis 100°C; ein Mw von 500 bis 50 000 g/mol, bevorzugt 1 000 bis 30 000 g/mol, besonders bevorzugt von 1 500 bis 20 000 g/mol; aufweisen, enthalten sind.
  15. Pulverlackzusammensetzung nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Co-Vernetzer auf Basis von Epoxidharzen und/oder β-Hydroxylalkylamide verschieden von B) enthalten sind.
  16. Verfahren zur Herstellung einer Pulverlackzusammensetzung, im Wesentlichen enthaltend A) mindestens ein Carboxylatgruppen haltiges Polymer mit einer Säurezahl von 10 bis 250 mg KOH/g, und einer Glasübergangstemperatur tg von größer 40°C, und B) mindestens ein β-Hydroxyalkylamid mit zwei oder drei oder vier β-Hydroxyalkylamidgruppen pro Molekül der Formel I
    Figure 00680001
    mit R1, R2: unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene Reste, ausgewählt aus Alkylrest, Cycloalkylrest, Arylrest, Aralkylrest oder Alkenylrest mit 1-24 Kohlenstoffatomen, wobei die Reste auch Heteroatome und/oder funktionelle Gruppen enthalten können, und wobei R1 auch Wasserstoff sein kann, und wobei R2 auch
    Figure 00680002
    sein kann; und A:
    Figure 00680003
    mit R3: unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene Reste, ausgewählt aus Wasserstoff, Alkylrest, Cycloalkylrest, Arylrest, Aralkylrest oder Alkenylrest mit 1-24 Kohlenstoffatomen, wobei die Reste auch Heteroatome und/oder funktionelle Gruppen enthalten können, und wobei zwei oder mehr Substituenten R3 miteinander zu Ringen verknüpft sein können; wobei die β-Hydroxyalkylamide unterhalb 150°C in fester Form vorliegen; C) optional Hilfsstoffe und/oder Zusatzstoffe; wobei das Verhältnis von β-Hydroxyalkylamidgruppen zu den Carboxylatgruppen zwischen 0,5:1 bis 1,5:1 liegt; in der Schmelze durch gemeinsame Extrusion sämtlicher Komponenten bei Temperaturen zwischen 80 bis 150°C.
  17. Verwendung einer Pulverlackzusammensetzung, im Wesentlichen enthaltend A) mindestens ein Carboxylatgruppen haltiges Polymer mit einer Säurezahl von 10 bis 250 mg KOH/g, und einer Glasübergangstemperatur tg von größer 40°C, und B) mindestens ein β-Hydroxyalkylamid mit zwei oder drei oder vier β-Hydroxyalkylamidgruppen pro Molekül der Formel I
    Figure 00690001
    mit R1, R2: unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene Reste, ausgewählt aus Alkylrest, Cycloalkylrest, Arylrest, Aralkylrest oder Alkenylrest mit 1-24 Kohlenstoffatomen, wobei die Reste auch Heteroatome und/oder funktionelle Gruppen enthalten können, und wobei R1 auch Wasserstoff sein kann, und wobei R2 auch
    Figure 00690002
    sein kann; und A:
    Figure 00700001
    mit R3: unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene Reste, ausgewählt aus Wasserstoff, Alkylrest, Cycloalkylrest, Arylrest, Aralkylrest oder Alkenylrest mit 1-24 Kohlenstoffatomen, wobei die Reste auch Heteroatome und/oder funktionelle Gruppen enthalten können, und wobei zwei oder mehr Substituenten R3 miteinander zu Ringen verknüpft sein können; wobei die β-Hydroxyalkylamide unterhalb 150°C in fester Form vorliegen; C) optional Hilfsstoffe und/oder Zusatzstoffe; wobei das Verhältnis von β-Hydroxyalkylamidgruppen zu den Carboxylatgruppen zwischen 0,5:1 bis 1,5:1 liegt; zur Herstellung von Beschichtungen matten Oberflächen, mit einem Glanzgrad nach DIN 67530/ISO 2813 von < 50 bei einem Einstrahlwinkel von 60.
  18. Pulverlackzusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, welche N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid gemäß der Formel XIIA als Komponente B) aufweist,
    Figure 00710001
    wobei dieses die folgenden Parameter aufweist: 1. einen trans-Gehalt am Cyclohexylring von größer gleich 70 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge aller vorliegenden Isomere des N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid, und 2. zwei endotherme Peaks gemäß DSC-Analyse, (differential scanning calorimetry) aufweist, wobei Peak 1 im Bereich von 140–170°C liegt mit einem Maximum von 155–165°C, und Peak 2 im Bereich von 170-210°C liegt mit einem Maximum von 175–207°C, und 3. das Verhältnis der Enthalphien vom endothermen Peak 1 zum endothermen Peak 2 1:1 bis 1:5, beträgt, und 4. das XRPD-Spektrum der pulverförmige Probe im Röntgendiffraktometer gemessen mit Cu Kα-Strahlung (1,541 Å) die folgenden Peaks aufweist: Peak-Nr. Grad 2theta 0,2 Grad 2theta d (Å) 1 14,90 5,94 2 16,70 5,31 3 17,40 5,09 4 21,20 4,19 5 21,60 4,11 6 26,00 3,43
  19. Pulverlackzusammensetzung nach Anspruch 18, mit einem trans-Gehalt am Cyclohexylring von größer gleich 92 Mol-%, bevorzugt größer 94 Mol-% und besonders bevorzugt von größer als 96 Mol-%, und ganz besonders bevorzugt von größer als 98 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge aller vorliegenden Isomere des N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamids.
  20. Pulverlackzusammensetzung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das β-Hydroxyalkylamid der Formel XIIA unterhalb 175°C, bevorzugt unterhalb 180°C und besonders bevorzugt von unterhalb 185°C, in fester Form vorliegt.
  21. Pulverlackzusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration aller Isomere des N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamids im Endprodukt nach seiner Herstellung beträgt 75 Massen-%, bevorzugt 80 Massen-% und besonders bevorzugt 85 Massen-%, beträgt.
  22. Pulverlackzusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 18 bis 21, wobei das Verhältnis der Enthalphien vom endothermen Peak 1 (–160°C,) zum endothermen Peak 2 (–190°C) 1:1 bis 1:3, beträgt.
  23. Pulverlackzusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 18 bis 22, welche N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid gemäß der Formel XIIA als Komponente B) aufweist
    Figure 00720001
    wobei diese die folgenden Parameter aufweist: 1. einen trans-Gehalt am Cyclohexylring von größer gleich 70 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge aller vorliegenden Isomere des N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid, und zwei endotherme Peaks gemäß DSC-Analyse, (differential scanning calorimetry) aufweist, wobei Peak 1 im Bereich von 140–170°C liegt mit einem Maximum von 155–165°C, und Peak 2 im Bereich von 170–210°C liegt mit einem Maximum von 175–207°C, und 3. das Verhältnis der Enthalphien vom endothermen Peak 1 zum endothermen Peak 2 1:1 bis 1:5, beträgt, und das XRPD-Spektrum der pulverförmige Probe im Röntgendiffraktometer gemessen mit Cu Kα-Strahlung (1,541 Å) die folgenden Peaks aufweist: Peak-Nr. Grad 2theta ± 0,2 Grad 2theta d (Å) 1 14,90 5,94 2 16,70 5,31 3 17,40 5,09 4 21,20 4,19 5 21,60 4,11 6 26,00 3,43
    5. und wobei dieses gemäß Röntgenstrukturanalyse eines Einkristalls die folgenden Parameter aufweist: Kristall System: Orthorhombisch Raumgruppe: Pbca Dimensionen Einheitszelle: a = 10.06350(10) Å α = 90°. b = 11.85290(10) Å β = 90°. c = 14.6275(2) Å γ = 90°. Volumen (Volume): 1744.79(3) Å3
  24. Verwendung einer Pulverlackzusammensetzung nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 23, wobei als Komponente B) N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid gemäß der Formel XIIA enthalten ist,
    Figure 00740001
    wobei dieses die folgenden Parameter aufweist: 1. einen trans-Gehalt am Cyclohexylring von größer gleich 70 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge aller vorliegenden Isomere des N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid, und 2. zwei endotherme Peaks gemäß DSC-Analyse, (differential scanning calorimetry) aufweist, wobei Peak 1 im Bereich von 140–170°C liegt mit einem Maximum von 155–165°C, und Peak 2 im Bereich von 170–210°C liegt mit einem Maximum von 175–207°C, und 3. das Verhältnis der Enthalphien vom endothermen Peak 1 zum endothermen Peak 2 1:1 bis 1:5, beträgt, und 4. das XRPD-Spektrum der pulverförmige Probe im Röntgendiffraktometer gemessen mit Cu Kα-Strahlung (1,541 Å) die folgenden Peaks aufweist: Peak-Nr. Grad 2theta ±0,2 Grad 2theta d (Å) 1 14,90 5,94 2 16,70 5,31 3 17,40 5,09 4 21,20 4,19 5 21,60 4,11 6 26,00 3,43
    zur Herstellung von Beschichtungen mit matten Oberflächen mit < 50 Einheiten Glanz, gemessen als Reflektometerwerte nach DIN 67530/ISO 2813 bei einem Einstrahlwinkel von 60°.
  25. Verwendung einer Pulverlackbeschichtung nach Anspruch 24, wobei als Komponente B) N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid gemäß der Formel XIIA enthalten ist
    Figure 00750001
    wobei diese die folgenden Parameter aufweist: 1. einen trans-Gehalt am Cyclohexylring von größer gleich 70 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge aller vorliegenden Isomere des N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid, und 2. zwei endotherme Peaks gemäß DSC-Analyse, (differential scanning calorimetry) aufweist, wobei Peak 1 im Bereich von 140–170°C liegt mit einem Maximum von 155–165°C, und Peak 2 im Bereich von 170–210°C liegt mit einem Maximum von 175–207°C, und 3. das Verhältnis der Enthalphien vom endothermen Peak 1 zum endothermen Peak 2 1:1 bis 1:5, beträgt, und 4. das XRPD-Spektrum der pulverförmige Probe im Röntgendiffraktometer gemessen mit Cu Kα-Strahlung (1,541 Å) die folgenden Peaks aufweist: Peak-Nr. Grad 2theta ±0,2 Grad 2theta d (Å) 1 14,90 5,94 2 16,70 5,31 3 17,40 5,09 4 21,20 4,19 5 21,60 4,11 6 26,00 3,43
    5. und wobei dieses gemäß Röntgenstrukturanalyse eines Einkristalls die folgenden Parameter aufweist: Kristall System: Orthorhombisch Raumgruppe: Pbca Dimensionen Einheitszelle: a = 10.06350(10) Å α = 90°. b = 11.85290(10) Å β = 90°. c = 14.6275(2) Å γ = 90°. Volumen (Volume): 1744.79(3) Å3.
  26. Verfahren zur Herstellung einer Pulverlackzusammensetzung nach Anspruch 16, wobei als Komponente B) N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid gemäß der Formel XIIA enthalten ist,
    Figure 00770001
    wobei dieses die folgenden Parameter aufweist: 1. einen trans-Gehalt am Cyclohexylring von größer gleich 70 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge aller vorliegenden Isomere des N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid, und 2. zwei endotherme Peaks gemäß DSC-Analyse, (differential scanning calorimetry) aufweist, wobei Peak 1 im Bereich von 140–170°C liegt mit einem Maximum von 155–165°C, und Peak 2 im Bereich von 170–210°C liegt mit einem Maximum von 175–207°C, und 3. das Verhältnis der Enthalphien vom endothermen Peak 1 zum endothermen Peak 2 1:1 bis 1:5, beträgt, und 4. das XRPD-Spektrum der pulverförmige Probe im Röntgendiffraktometer gemessen mit Cu Kα-Strahlung (1,541 Å) die folgenden Peaks aufweist: Peak-Nr. Grad 2theta ±0,2 Grad 2theta d (Å) 1 14,90 5,94 2 16,70 5,31 3 17,40 5,09 4 21,20 4,19 5 21,60 4,11 6 26,00 3,43
  27. Verfahren zur Herstellung einer Pulverlackzusammensetzung nach Anspruch 16, wobei als Komponente B) N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid gemäß der Formel XIIA enthalten ist
    Figure 00780001
    wobei diese die folgenden Parameter aufweist: 1. einen trans-Gehalt am Cyclohexylring von größer gleich 70 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge aller vorliegenden Isomere des N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxyethyl)cyclohexyl-1,4-diamid, und 2. zwei endotherme Peaks gemäß DSC-Analyse, (differential scanning calorimetry) aufweist, wobei Peak 1 im Bereich von 140–170°C liegt mit einem Maximum von 155–165°C, und Peak 2 im Bereich von 170–210°C liegt mit einem Maximum von 175–207°C, und 3. das Verhältnis der Enthalphien vom endothermen Peak 1 zum endothermen Peak 2 1:1 bis 1:5, beträgt, und 4. das XRPD-Spektrum der pulverförmige Probe im Röntgendiffraktometer gemessen mit Cu Kα-Strahlung (1,541 Å) die folgenden Peaks aufweist: Peak-Nr. Grad 2theta ±0,2 Grad 2theta d (Å) 1 14,90 5,94 2 16,70 5,31 3 17,40 5,09 4 21,20 4,19 5 21,60 4,11 6 26,00 3,43
    5. und wobei dieses gemäß Röntgenstrukturanalyse eines Einkristalls die folgenden Parameter aufweist: Kristall System: Orthorhombisch Raumgruppe: Pbca Dimensionen Einheitszelle: a = 10.06350(10) Å α = 90°. b = 11.85290(10) Å β = 90°. c = 14.6275(2) Å γ = 90°. Volumen (Volume): 1744.79(3) Å
DE201110005369 2010-03-11 2011-03-10 Bei Hitze härtende Pulverlackzusammensetzungen, welche nach Aushärtung der Beschichtung zu einer matten Oberfläche führen, sowie ein einfaches Verfahren zu ihrer Herstellung Withdrawn DE102011005369A1 (de)

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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8476376B2 (en) * 2010-03-11 2013-07-02 Evonik Degussa Gmbh Heat-curing powder-lacquer compositions yielding a matte surface after curing of the coating, as well as a simple method for production of same
US20110224459A1 (en) * 2010-03-11 2011-09-15 Evonik Degussa Gmbh Beta-hydroxyalkylamides, a method for production of same and use of same
EP2426160B1 (de) * 2010-09-03 2014-01-15 Sika Technology AG Hitzehärtende Epoxidharzzusammensetzung mit Wasser als Treibmittel
DE102010041247A1 (de) 2010-09-23 2012-03-29 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung von lagerstabilen Polyurethan-Prepregs und daraus hergestellte Formkörper aus Polyurethanzusammensetzung in Lösung
DE102011006163A1 (de) 2011-03-25 2012-09-27 Evonik Degussa Gmbh Lagerstabile Polyurethan-Prepregs und daraus hergestellte Formkörper aus Polyurethanzusammensetzung mit flüssigen Harzkomponenten
DE102012219324A1 (de) 2012-10-23 2014-04-24 Evonik Industries Ag Zusammensetzungen umfassend alkoxysilanhaltige Isocyanateund saure Stabilisatoren
CN103756259B (zh) * 2014-01-03 2016-05-25 交通运输部公路科学研究所 一种沥青混合料干法改性剂、其制备方法及沥青混合料
WO2016012254A1 (en) * 2014-07-25 2016-01-28 Dsm Ip Assets B.V. Matt powder coatings
JP2016084466A (ja) * 2014-10-27 2016-05-19 関西ペイント株式会社 粉体塗料組成物及び塗膜形成方法
JP2016176053A (ja) * 2015-03-18 2016-10-06 関西ペイント株式会社 粉体塗料組成物及び塗膜形成方法
ES2702751T3 (es) 2016-06-10 2019-03-05 Evonik Degussa Gmbh 2-(3-(aminometil)-3,5,5-trimetilciclohexil)propan-1,3-diamina, un procedimiento de preparación y uso
ES2696529T3 (es) 2016-06-10 2019-01-16 Evonik Degussa Gmbh Composición de resina epoxi que contiene 2-(3-(aminometil)-3,5,5-trimetilciclohexil)propan-1,3-diamina (AM-CPDA) como endurecedor
EP3255039B1 (de) 2016-06-10 2018-12-12 Evonik Degussa GmbH Verfahren zur herstellung von 2-(2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl)propan-1,3-diamin
EP3263616B8 (de) 2016-06-27 2020-01-15 Evonik Operations GmbH Alkoxysilan-funktionalisierte allophanat-haltige beschichtungsmittel
MX2019004555A (es) 2016-10-19 2019-08-05 Swimc Llc Aditivos de resinas solubles en alcali y composiciones del revestimiento que incluyen tales aditivos.
CN114621617A (zh) * 2020-12-08 2022-06-14 梧州市泽和高分子材料有限公司 一种用于β-羟烷基酰胺粉末涂料的消光助剂

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3842035A (en) 1971-10-01 1974-10-15 Shell Oil Co Powder coating composition
DE2324696A1 (de) 1973-05-16 1974-11-28 Veba Chemie Ag Verfahren zur herstellung von matten ueberzuegen
DE3232463A1 (de) 1982-09-01 1984-03-01 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verwendung blockierter polyisocyanate als haerter fuer hydroxylgruppen-haltige bindemittel
US4801680A (en) 1987-12-30 1989-01-31 Ppg Industries, Inc. Hydroxyalkylamide powder coating curing system
WO1989006674A1 (en) 1988-01-15 1989-07-27 Hoechst-Sara S.P.A. Italienische Aktiengesellschaf Process for preparing powder paints for obtaining surfaces with uniform matt or satin finish
EP0366608A2 (de) 1988-10-26 1990-05-02 Ciba-Geigy Ag Pulverlacke für matte Ueberzüge
EP0520429A2 (de) 1991-06-25 1992-12-30 Nippon Ester Co., Ltd Harzzusammensetzung für Pulverlacke
EP0669353A1 (de) 1994-02-28 1995-08-30 Hüls Aktiengesellschaft Hydroxyl- und uretdiongruppenhaltige Polyadditionsprodukte und Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Verwendung zur Herstellung abspaltfreier Polyurethan-Pulverlacke hoher Reaktivität und die danach hergestellten Polyurethan-Pulverlacke
EP0698645A2 (de) 1994-08-26 1996-02-28 Ems-Inventa Ag Wärmehärtbare Beschichtungsmassen
KR20080037454A (ko) 2006-10-26 2008-04-30 우리산업 주식회사 양방향 무선리모컨을 이용한 차량의 도어 잠금 표시시스템
KR20090111720A (ko) 2008-04-22 2009-10-27 전남대학교산학협력단 사이클로알케인 다이카복스아마이드 화합물, 그 제조방법및 용도

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1076297A (en) * 1974-03-25 1980-04-22 Graham Swift Method for curing polymers containing one or more carboxy or anhydride functions
JP2537401B2 (ja) * 1988-08-01 1996-09-25 東和化成工業株式会社 トランス―１，４―シクロヘキサンジメタノ―ル及びその粉末の製造方法
JP2001294805A (ja) * 2000-04-17 2001-10-23 Nippon Paint Co Ltd 粉体塗料組成物
DE10042318A1 (de) 2000-08-29 2002-03-14 Degussa Matte Pur-Pulverlacke
DE10233010A1 (de) * 2002-07-20 2004-01-29 Degussa Ag Transparente oder pigmentierte Pulverlacke auf Basis bestimmter carboxylgruppenhaltiger Polyester mit Hydroxyalkylamiden und Verwendung
DE10233103A1 (de) 2002-07-20 2004-01-29 Degussa Ag PUR-Pulverlacke für Beschichtungen mit mattem Erscheinungsbild
DE10233104A1 (de) 2002-07-20 2004-01-29 Degussa Ag Verwendung von PUR-Pulverlacken für Coil Coating-Beschichtungen mit mattem Erscheinungsbild
DE10255250A1 (de) 2002-11-26 2004-06-03 Degussa Ag Polyester-Pulverlacke für Beschichtungen mit mattem Erscheinungsbild
DE10257217A1 (de) 2002-12-07 2004-06-24 Degussa Ag Pulverlackzusammensetzungen für Beschichtungen mit mattem Erscheinungsbild
DE10347901A1 (de) 2003-10-15 2005-05-19 Degussa Ag Polyurethan-Pulverlackbeschichtungen, welche feste uretdiongruppenhaltige Polyadditionsverbindungen enthalten, und ein Verfahren zu ihrer Herstellung
DE10348966A1 (de) 2003-10-22 2005-06-02 Degussa Ag Hochreaktive Polyurethan-Pulverlackzusammensetzungen auf Basis epoxidgruppenterminierter, uretdiongruppenhaltiger Polyadditionsverbindungen
DE102004011004A1 (de) 2004-03-06 2005-09-22 Degussa Ag Verfahren zur Herstellung fester, hochreaktiver Uretdiongruppen haltiger Polyurethanzusammensetzungen
DE102005042822A1 (de) 2005-09-09 2007-03-22 Degussa Ag Hybrid-Pulverlackzusammensetzung mit niedriger Einbrenntemperatur für halbglänzende bis matte Überzüge
US8476376B2 (en) * 2010-03-11 2013-07-02 Evonik Degussa Gmbh Heat-curing powder-lacquer compositions yielding a matte surface after curing of the coating, as well as a simple method for production of same
US20110224459A1 (en) 2010-03-11 2011-09-15 Evonik Degussa Gmbh Beta-hydroxyalkylamides, a method for production of same and use of same

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3842035A (en) 1971-10-01 1974-10-15 Shell Oil Co Powder coating composition
DE2324696A1 (de) 1973-05-16 1974-11-28 Veba Chemie Ag Verfahren zur herstellung von matten ueberzuegen
DE3232463A1 (de) 1982-09-01 1984-03-01 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verwendung blockierter polyisocyanate als haerter fuer hydroxylgruppen-haltige bindemittel
US4801680A (en) 1987-12-30 1989-01-31 Ppg Industries, Inc. Hydroxyalkylamide powder coating curing system
EP0322834A2 (de) 1987-12-30 1989-07-05 Ppg Industries, Inc. Hydroxyalkylamid-Härtungsmittel für Pulverlacke
WO1989006674A1 (en) 1988-01-15 1989-07-27 Hoechst-Sara S.P.A. Italienische Aktiengesellschaf Process for preparing powder paints for obtaining surfaces with uniform matt or satin finish
EP0366608A2 (de) 1988-10-26 1990-05-02 Ciba-Geigy Ag Pulverlacke für matte Ueberzüge
EP0520429A2 (de) 1991-06-25 1992-12-30 Nippon Ester Co., Ltd Harzzusammensetzung für Pulverlacke
EP0669353A1 (de) 1994-02-28 1995-08-30 Hüls Aktiengesellschaft Hydroxyl- und uretdiongruppenhaltige Polyadditionsprodukte und Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Verwendung zur Herstellung abspaltfreier Polyurethan-Pulverlacke hoher Reaktivität und die danach hergestellten Polyurethan-Pulverlacke
EP0698645A2 (de) 1994-08-26 1996-02-28 Ems-Inventa Ag Wärmehärtbare Beschichtungsmassen
KR20080037454A (ko) 2006-10-26 2008-04-30 우리산업 주식회사 양방향 무선리모컨을 이용한 차량의 도어 잠금 표시시스템
KR20090111720A (ko) 2008-04-22 2009-10-27 전남대학교산학협력단 사이클로알케인 다이카복스아마이드 화합물, 그 제조방법및 용도

Non-Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
6.10, Sheldrick, Universtität Göttingen, 2000
D. Beccaria et al. "Modeling Gloss Control in Polyester/beta-Hydroxyalkylamide Powder Coatings Based an SPM Structure-Property Relationship" Waterborne, High-Solids and Powder Coatings Symposium, Feb. 26-28, 2003, New Orleans, LA, USA
D. Fink, U. Kubilius, "Optimising the Matting of Powder Coatings", Powder Coatings Europe 2002 and R. Guida, "A Novel Approach to Produce Reduced Gloss beta-Hydroxyl Alkylamide Powder Coatings" Powder Coating 2002 PCI Conference
DIN 53176
DIN 53240
DIN 67530
DIN EN ISO 11357-1
DIN EN ISO 3146
DIN EN ISO 8130-8
ISO 2813
R. Franiau, "Advances in beta-Hydroxyalkylamide crosslinking chemistry" ECJ, (2002) 10, p 409ff
Siehe ebenfalls J. Korean Ind. Eng. Chem., Vol. 20, No. 2, April 2009, 195-200

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Publication number Publication date
US20110288202A1 (en) 2011-11-24
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