DE1519351C3 - Verfahren zum Herstellen aufschmelzbarer Überzugsmittel und deren Verwendung - Google Patents
Verfahren zum Herstellen aufschmelzbarer Überzugsmittel und deren VerwendungInfo
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Description
3 4
verwendete aromatische Amin ist vorzugsweise ein Wie erwähnt, wird der Härter in aufgeschmolzenes
solches mit mehr als 6 Kohlenstoffatomen, z. B. im Polyepoxid eingemischt. Gegebenenfalls kann man
Kern oder am Stickstoff mit Alkylgruppen substi- auch ein Pigment oder einen Füllstoff zufügen. In '
tuierte Phenylendiamine sowie Diphenyldiamine wie diesem Fall ist es zweckmäßig, Pigment oder Füll-1'
Diaminodiphenylmethan und Diaminodiphenylsulfon, 5 stoff mit einem filmbildenden flüssigen Verdünnungs-;
die besonders bevorzugt werden, und schließlich auch mittel anzufeuchten, damit der Überzug glatt ver-;
die Diphenylendiamine mit Alkylsubstitution am läuft. Es ist zweckmäßig, Pigment oder Füllstoff
Stickstoffatom. zuerst mit dem Polyepoxid vorzumischen und dann
Bei den erfindungsgemäß angewandten Addukten erst den Härter einzuarbeiten. Als Füllstoffe kann
der aromatischen Amine mit flüssigen Epoxiden han- io man Baryte, Glimmer, Schiefer, Silicate sowie anordelt
es sich um Reaktionsprodukte, in welchem ein ganische oder organische Pigmente wie Titandioxid,
aktives Wasserstoffatom des Amins mit einer Epoxy- Phthalocyaninblau oder -grün, Eisenoxid und Cadgruppe
umgesetzt wurde und das Molverhältnis miumrot anwenden.
flüssiges Monoepoxid zu Amin 1:1 bis 1:1,2 beträgt. Die Erfindung wird an folgenden Beispielen weiter
Die Herstellung der Addukte geschieht, indem das 15 erläutert.
flüssige Monoepoxid in flüssiges bzw. aufgeschmolzenes Beispiel 1 Amin langsam eingeführt wird.
Bei den erfindungsgemäß angewandten Addukten Aus 150 Gewichtsteilen Phenylglyzidyläther und
von Amin mit Bortrifluorid handelt es sich um den 198 Gewichtsteilen Diaminodiphenylmethan wurde
BF3-Komplex eines primären, sekundären oder ter- 20 das entsprechende Addukt hergestellt. 25 Gewichtstiären
aromatischen Amins wie o-Phenylendiamin, teile des Addukte wurden dann mit 68 Gewichtsteilen
m-Phenylendiamin, m-Toluidin, Benzylamin oder eines Polyepoxids mit einem Epoxidäquivalenzgewicht
Triphenylamin. Diese Komplexe werden erhalten, von 1650 bis 2050 und einem Schmelzpunkt von 120
indem Bortrifluoridgas über oder in das Amin in bis 1600C zusammen mit 32 Gewichtsteilen eines Lösung
eingeleitet wird oder indem man das Amin in 25 flüssigen Epoxids mit einem Epoxidäquivalenzgewicht
das Bortrifluorid-Ätherat in überschüssigem Äther von 175 bis 210 vermischt und die schmelzflüssige
einleitet bei einer Temperatur von ungefähr 350C und Masse nach dem Erkalten und Erstarren zerkleinert
anschließendem Entfernen des überschüssigen Äthers. und aufgemahlen. ·
Das erfindungsgemäß angewandte Polyepoxid hat Die so erhaltenen Überzugsmittel dienten für das
eine Epoxidäquivalenz von mehr als 1. Bevorzugt 30 Wirbelsinterverfahren, in dem der zu beschichtende
werden solche mit Epoxyäquivalenzgewichten von Gegenstand, vorgewärmt auf 1500C, zwei Sekunden
400 bis 4000, z. B. 450 bis 525 oder 1650 bis 2050. eingetaucht wird. Der Gegenstand wird dann heraus-
Geeignete Polyepoxide sind solche, die aus einem genommen, lockeres überschüssiges Pulver entfernt
Epihalogenhydrin (wie Epichlorhydrin) und einer und zum Härten 30 Minuten auf 1500C erwärmt.
Polyhydroxyverbindung wie Bisphenol-A hergestellt 35 Man erhielt eine gute festhaftende Schicht,
wurden. Besonders brauchbar ist ein Polyepoxid aus
einem Polyglyzidylpolyäther und Bisphenol-A mit Beispiel 2
einem Epoxidäquivalenzgewicht von 1650 bis 2050 im
Gemisch mit einem Polyepoxid mit einem Epoxid- Die Maßnahmen des Beispiels 1 wurden wiederholt
äquivalenzgewicht von weniger als 525. 40 mit der Abwandlung, daß 30 Gewichtsteile Schiefer-
Bei dem erfindungsgemäß angewandten Harz kann pulver, 1 Gewichtsteil eines grünen Phthalocyanines
sich um ein festes Produkt oder ein Harzgemisch farbstoffs, 1 Gewichtsteil Titandioxid-Rutil-Pigment
handeln, worin eine der Komponenten flüssig ist, z. B. und 2 Gewichtsteile kolloidale Kieselsäure eingearmit
einem Epoxidäquivalenzgewicht von 175 bis 290, beitet wurden.
insbesondere 175 bis 215 oder 252 bis 290. So ist z. B. 45 Auch hier erhielt man eine einwandfreie Bebrauchbar
ein Gemisch mit einem Gehalt von 60 bis schichtung. 80 Gewichtsprozent festes Produkt aus Epihalogen- Beispiel 3
hydrin und Diphenylolpropan (Bisphenol-A) Epoxidäquivalenzgewicht 1650 bis 2050, und 40 bis 20 Ge- Die Maßnahmen des Beispiels 1 wurden abgewanwichtsprozent
eines Produkts aus Epihalogenhydrin 50 delt in der Weise, daß als Härter 37 Gewichtsteile des
und Diphenylolpropan mit einem Epoxidäquivalenz- Reaktionsprodukts von 450 Gewichtsteilen Glycidylgewicht
von 175 bis 210. esters eines Gemischs von C9-C^-Carbonsäuren,
Es kann sich aber auch um ein Gemisch fester Harze deren Carboxylgruppen an tertiäre und quaternäre
vorzugsweise mit einem Schmelzpunkt über 1000C Kohlenstoff atome gebunden sind, mit 198 Gewichtshandeln, z. B. 120 bis 16O0C, und eines Harzes mit 55 teilen Diaminodiphenylmethan angewandt wurde. Bei
einem Schmelzpunkt von unter 8O0C, z. B. mit einem dem Polyepoxid handelte es sich um ein Gemisch
Schmelzpunkt 60 bis 8O0C (Schmelzpunkt nach der von 75% festes Polyepoxid (Epoxidäquivalent 1650
Durrans-Quecksilbermethode). Weiter eignet sich auch bis 2050, Fp 120 bis 1600C) und 25% eines flüssigen
ein Gemisch von 30 bis 50 Gewichtsprozent festes Polyepoxids (Epoxidäquivalent 175 bis 210).
Polyepoxid mit Epoxidäquivalenzgewicht von 1650 60 Man erhielt eine gute harte Beschichtung,
bis 2050 und einem Schmelzpunkt von 120 bis 16O0C
zusammen mit 70 bis 50 Gewichtsprozent eines festen Beispiel 4 Polyepoxids mit einem Epoxidäquivalenzgewicht von
450 bis 525 und einem Schmelzpunkt von 60 bis 8O0C. 40 Gewichtsteile obigen festen Polyepoxids und
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beträgt die 65 60 Gewichtsteile eines Polyepoxids mit einem Epoxid-
Menge an Härter vorzugsweise die 0,5 bis l,5fache äquivalenzgewicht von 450 bis 525, Fp 60 bis 8O0C,
stöchiometrische Menge, die für die Umsetzung der wurden bei 13O0C geschmolzen, die Temperatur auf
Amingruppen mit den Epoxygruppen erforderlich ist. 9O0C gesenkt und dann 10 Teile eines auf 700C vorge-
wärmten Komplexes von Bortrifluorid mit Benzylamin zugefügt und das ganze 20 Minuten gründlich
gemischt. Die Schmelze konnte dann erstarren und wurde zerkleinert.
Das so erhaltene Pulver diente zum Wirbelschichtsintern, also zum Überziehen eines auf 15O0C erwärmten
Gegenstands in zwei Sekunden innerhalb der Wirbelschicht. Die Beschichtung wurde 30 Minuten
bei 150° C gehärtet.
Man erhielt einen guten, harten Überzug.
Das Beispiel 4 wurde dahingehend abgewandelt, daß noch 5 Gewichtsteile eines grünen Farbstoffs aus
der Gruppe der Phthalocyanine, 1 Gewichtsteil Titandioxid-Rutil-Pigment, 2 Gewichtsteile kolloidale
Kieselsäure und 2 Gewichtsteile Polyvinylbutyralharz eingearbeitet wurden.
Auch hier erhielt man einen guten, harten Überzug.
Das nach Beispiel 1 erhaltene Pulver diente zur elektrostatischen Beschichtung bei Raumtemperatur,
wobei der zu beschichtende Gegenstand geerdet war. Die Haftung des elektrostatisch aufgeladenen PuI-vers
auf dem zu überziehenden Gegenstand war ausgezeichnet. Der Gegenstand konnte, ohne daß eine ungebührliche
Menge an Pulver abfiel, zumindest zwei Tage aufbewahrt und gehandhabt werden. Er wurde
dann 30 Minuten auf 1500C zur Härtung der Schicht
erwärmt.
Der gebildete Überzug war gut und hart.
Claims (2)
1. Verfahren zu;m Herstellen aufschmelzbarer entspricht entweder die Topfzeit wegen Gelbildung
Überzugsmittel durch Vermischen von geschmol- 5 nicht oder die Produkte sind zu stabil, ;als daß in großzenen
Polyepoxiden mit Amin-Addukten, Abküh- technisch verfügbaren Verweilzeiten >
eine Sinterbelen und Pulverisieren, dadurch gekenn- schichtung entsprechender Qualität erreichbar wäre,
zeichnet, daß die geschmolzenen Polyepoxide Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur
mit Addukten, hergestellt aus flüssigen Mono- Herstellung aufschmelzbarer Überzugsmittel durch
epoxiden und aromatischen Aminen im Molver- io Vermischen geschmolzener Polyepoxide mit Aminhältnis
von 1:1 bis 1:1,2 oder aromatischen Addukten, Abkühlen und Pulverisieren, die obigen
Aminen und Bortrifluorid kombiniert werden. Nachteile nicht aufweist. Es ist dadurch gekenn-
2. Verwendung, der nach Anspruch 1 hergestell- zeichnet, daß die geschmolzenen Polyepoxide mit
ten Überzugsmittelpulver zur Erzeugung von Über- Addukten aus aromatischen Aminen und flüssigen
zügen durch Auftragen auf Oberflächen und Härten 15 Monoepoxiden oder Bortrifluorid kombiniert werden,
bei Temperaturen über 125° C. Die Härter sind Flüssigkeiten oder Feststoffe mit niederem
Schmelzpunkt, die in das geschmolzene PoIy-
■ v'v? ζ ■ epoxid bei Temperaturen eingearbeitet werden können,
— — . bei denen noch keine Polymerisation in wesentlichem
20 Ausmaß eintritt. Die erfindungsgemäß erhaltenen Überzugsmittel eignen sich zur Herstellung von Be-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her- Schichtungen und Überzügen durch Auftragen auf
stellung aufschmelzbarer Überzugsmittel durch Ver- Oberflächen und Härten bei Temperaturen über 125° C.
mischen von geschmolzenen Polyepoxiden mit Amin- Das erfindungsgemäße Mittel eignet sich auch zum
addukten, Abkühlen und Pulverisieren, sowie deren 25 sogenannten Wirbelschichtsintern, indem der zu beVerwendung
zur Erzeugung von Überzügen durch schichtende Gegenstand nach Vorwärmen auf zu-Auftragen
auf Oberflächen und Härten in der Wärme. mindest 8O0C, vorzugsweise 120 bis 175° C, in die
Bei Überzugsmitteln auf der Basis von Epoxyharzen Wirbelschicht der kombinierten Hart- und Härterzur
Herstellung von'Beschichtungen od. dgl. ist es' teilchen eingetaucht und nach Herausnahme auf zuwünschenswert,
daß das pulverförmige Material einen 30 mindest 125° C erwärmt wird, um die Härtung der
ausreichend hohen Erweichungspunkt besitzt, nicht Masse zu beschleunigen. Das erfindungsgemäß erhalklebrig,
sondern frei fließend ist und sich ohne tene Überzugsmittel kann auch auf vorgewärmte
Schwierigkeiten vermählen läßt. Auch soll die homo- Körper aufgesprüht oder elektrostatisch abgeschieden
gene Einarbeitung, des Härters ohne die Gefahr einer werden. Anschließend wird zur Härtung erwärmt,
Entmischung während Lagerung, Handhabung oder, 35 vorzugsweise auf 150 bis 220° C.
Anwendung gegeben sein. Bei den bisherigen Über- Für das Addukt bevorzugt man als Monoepoxide zugsmitteln kam es mit vielen zweckmäßigen Härtern, insbesondere die flüssigen von Glyzidyläthern oder wie aromatischen Polyaminen, zu Schwierigkeiten, da -estern. Es sind jedoch auch solche brauchbar, die diese mit den Polyepoxiden bereits in unmittelbarer durch Umsetzung von Glycerin mit einem Epihalogen-Nähe ihres Schmelzpunktes zu reagieren vermögen, 40 hydrin erhalten worden sind. Bei den flüssigen Glyzidso daß eine homogene Verteilung der Härter innerhalb hydrin erhalten worden sind. Bei den flüssigen GIydes geschmolzenen Polyepoxids schwierig, wenn nicht zidyläthern kann es sich um aliphatische oder aromaunmöglich ist, ohne 'eine übermäßige Härtung des. tische handeln. Die Äther haben vorzugsweise ali-Harzes herbeizuführen. - phatische Gruppen mit nicht mehr als 12 Kohlenstoff-
Anwendung gegeben sein. Bei den bisherigen Über- Für das Addukt bevorzugt man als Monoepoxide zugsmitteln kam es mit vielen zweckmäßigen Härtern, insbesondere die flüssigen von Glyzidyläthern oder wie aromatischen Polyaminen, zu Schwierigkeiten, da -estern. Es sind jedoch auch solche brauchbar, die diese mit den Polyepoxiden bereits in unmittelbarer durch Umsetzung von Glycerin mit einem Epihalogen-Nähe ihres Schmelzpunktes zu reagieren vermögen, 40 hydrin erhalten worden sind. Bei den flüssigen Glyzidso daß eine homogene Verteilung der Härter innerhalb hydrin erhalten worden sind. Bei den flüssigen GIydes geschmolzenen Polyepoxids schwierig, wenn nicht zidyläthern kann es sich um aliphatische oder aromaunmöglich ist, ohne 'eine übermäßige Härtung des. tische handeln. Die Äther haben vorzugsweise ali-Harzes herbeizuführen. - phatische Gruppen mit nicht mehr als 12 Kohlenstoff-
Aus der belgischen Patentschrift 593 985 ist ein 45 atomen in der Kette. Auch sind aromatische GIy-
Addukt von Bortrifluorid mit Äthylamin als Härter zidyläther brauchbar, vorzugsweise Äther, deren
für Epoxyharzpulver bekannt. Dieser Härter wird bei aromatische Gruppe nicht mehr al? 10 Kohlenstoff-
der Herstellung des pulverförmigen Überzugsmittels atome enthält.
mit dem Polyepoxid zusammengeschmolzen. Aus der Die bevorzugt angewandten Addukte leiten sich von
USA.-Patentschrift 2 717 885 ist bekannt, Polyepoxi- 50 aromatischen.. Glyzidyläthern, insbesondere Phenyl-
den als Härter Addukte von Bortrifluorid mit Aminen, Glyzidyläther, ab.
unter anderem auch aromatischen Aminen, zuzu- Für die erfindungsgemäßen Addukte verwendbare
setzen. Die Zugabe dieser Addukte erfolgt in gelöster flüssige Glyzidylester umfassen solche aliphatischen
Form zu in Lösung vorliegenden Polyepoxiden. Über und aromatischer Carbonsäuren, insbesondere alidie
Stabilität der Gemische von Harz und Addukt, 55 phatischer und aromatischer Monocarbonsäuren, aber
insbesondere im Temperaturbereich über dem Schmelz- auch die entsprechenden Di- oder Tricarbonsäuren
punkt der Epoxide, ist nichts ausgesagt, denn hier sind brauchbar. Von den aliphatischen Monocarbonwerden
beide Mischungskomponenten in Lösung ver- säuren sind solche mit weniger als 14 Kohlenstoffeinigt.
Schließlich ist aus der USA.-Patentschrift atomen und von den aromatischen mit weniger als
2 839 495 die Wirksamkeit von Amin-Bortrifluorid- 60 10 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Speziell geeignet
Addukten als Härtungsbeschleuniger bekannt, und sind Glyzidylester von Monocarbonsäuren, deren
zwar im Rahmen der Härtung von Polyepoxiden mit Carboxylgruppen an tertiäre und/oder quaternäre
Polycarbonsäure-Anhydriden. Aus der französischen Kohlenstoffatome gebunden sind, wie Gemische
Patentschrift 1 273 842 ist ein Schmelzverfahren zur solcher Säuren mit 9, 10 und 11 Kohlenstoffatomen,
Herstellung von pulverförmigen Epoxyharzen zur 65 die man z. B. durch Umsetzung von Kohlenmonoxid
Beschichtung nach dem Wirbelsinterverfahren be- und Wasser mit Olefinen in Gegenwart von stark
kannt, wobei Addukte von Bortrifluorid mit alipha- sauren Katalysatoren erhält,
tischen oder cycloaliphatischen Aminen angewandt Das für die erfindungsgemäß angewandten Addukte
tischen oder cycloaliphatischen Aminen angewandt Das für die erfindungsgemäß angewandten Addukte
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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