DE19821642A1 - Wärmeaushärtendes Pulverbeschichtungsmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Wärmeaushärtendes Pulverbeschichtungsmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number
DE19821642A1
DE19821642A1 DE19821642A DE19821642A DE19821642A1 DE 19821642 A1 DE19821642 A1 DE 19821642A1 DE 19821642 A DE19821642 A DE 19821642A DE 19821642 A DE19821642 A DE 19821642A DE 19821642 A1 DE19821642 A1 DE 19821642A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
weight
coating material
pigment
base resin
dispersing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19821642A
Other languages
English (en)
Inventor
Takato Adachi
Nobushige Numa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kansai Paint Co Ltd
Original Assignee
Kansai Paint Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kansai Paint Co Ltd filed Critical Kansai Paint Co Ltd
Publication of DE19821642A1 publication Critical patent/DE19821642A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/205Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/03Powdery paints

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines wärmeaushärtenden Pulverbeschichtungsmaterials und auf Pulverbeschichtungsmaterial selbst.
Bis heute hat man ein wärmeaushärtendes pulveriges Beschich­ tungsmaterial dadurch hergestellt, daß man ein Grundharz mit einem Vernetzungsagens und, wenn notwendig, mit einem Pigment und einem Zusatzagens trocken gemischt hat, und zwar unter Verwendung einer Mischeinrichtung, und daß man dann diese Mi­ schung gekühlt und gemahlen hat. Diese Herstellungsmethode hat aber verschiedene Schwierigkeiten. Zum Beispiel ist es grund­ sätzlich ein schwieriges Verfahren, weil die Herstellung eine gemischte Schmelze mit einschließt, die nach dem Trockenmi­ schen erhitzt werden muß, was sehr leicht zu einer örtlichen Überhitzung führen kann, weil die Temperatursteuerung schwie­ rig ist, wenn eine gemischte Schmelze und Beheizung einge­ setzt werden. Es ist daher aufgrund der Angst, daß eine zu hohe Viskosität und ein Gelieren eintritt, allgemein sehr schwierig, ein bei niedriger Temperatur aushärtendes Be­ schichtungsmaterial herzustellen. Dazu kommt, daß solche Ver­ fahren auch Probleme in Bezug auf die unzureichende Dispersi­ on des Pigments und des Vernetzungsagens haben. Auf diese Weise sind im allgemeinen das endgültige Aussehen und die Aushärtbarkeit nicht so wie es gewünscht wird, wenn man ein Pigment und ein Vernetzungsagens dadurch dispergieren will, daß man dies in einem Zweiachsenextruder durch Mischschmelzen durchführt. Dazu kommt, daß das oben angegebene Verfahren zur Herstellung eines Pulverbeschichtungsmaterials ganz allgemein nicht geeignet ist, um ein Pulverbeschichtungsmaterial herzu­ stellen, wenn viele Farben für ein Beschichtungsmaterial zum Emaillieren gewünscht wird, weil nämlich die Reinigung des Zweiachsenextruders und dergleichen sehr oft viel Zeit in An­ spruch nimmt.
Das wärmeaushärtende Pulverbeschichtungsmaterial wird oft auch dazu verwendet, im Gegensatz zu einem Beschichtungsmate­ rial des Lösungstyps einen sehr dicken Film zu bilden. Dabei verflüchtigt es sich beim Härten nur in geringem Umfang, so daß sich leicht innere Spannungen bilden. Ein Beschichtungs­ film, der auf diese Weise hergestellt ist, neigt daher dazu, sich unter Einwirkung von Wasser oder Wärme in nachteiliger Weise abzulösen. Bei wärmeaushärtendem Pulverbeschichtungsma­ terial wird außerdem in relativ großen Mengen eine relativ harte Komponente verwendet, um Antiblockierungseigenschaften zu erreichen. In unangenehmer Weise ist deshalb die Flexibi­ lität des Beschichtungsfilms unzureichend und die Eigenschaf­ ten, ein Abblättern zu vermeiden, können daher schlecht sein. Man kann natürlich eine Dispersion feiner Teilchen in dem Pulverbeschichtungsmaterial vorsehen, um die inneren Spannun­ gen zu beseitigen und um ein Abblättern oder Ablösen zu ver­ meiden. Die feinen Teilchen eines Kunstharzes mit einer nied­ rigen Glasübergangstemperatur, die in Wasser dispergiert sind, aber aufgeheizt und getrocknet werden, schmelzen und ihre erneute Dispersion ist nahezu unmöglich. Dazu kommt, daß sich selbst dann, wenn diese Teilchen gefriergetrocknet wer­ den, Aggregationen von einigen Microns bilden und selbst wenn diese Teilchen während des Schmelzens und Knetens dispergiert werden, so können sie jedoch nicht als Primärteilchen disper­ giert werden. Die Verwendung von feinen Harzteilchen allein kann daher nicht zur Verbesserung der physikalischen Eigen­ schaften des Beschichtungsfilms beitragen.
Um eines oder mehrere der oben erwähnten Probleme und auch andere zu lösen, ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfin­ dung, ein Verfahren vorzusehen, das geeignet ist, schnell und leicht ein wärmeaushärtendes Pulverbeschichtungsmaterial her­ zustellen, bei dem die Eigenschaften der fertiggestellten oder endgültigen Beschichtung, die Härteeigenschaften des Be­ schichtungsfilms, die Eigenschaft nicht abzublättern, die Ad­ häsivität und die Verarbeitungseigenschaften und dergleichen befriedigend oder sogar besser als bisher sind.
Zur Lösung dieser und anderer Aufgaben wird ein Verfahren zur Herstellung eines wärmeaushärtenden Pulverbeschichtungsmate­ rials vorgesehen, das aus folgenden Schritten besteht: Dis­ pergieren und/oder Vermischen eines Grundharzes und eines Vernetzungsagens in einer Dispergier- und/oder Mischmaschine, die mit einer Dekompressionseinrichtung ausgerüstet ist, und zwar bei einer Temperatur in der Größenordnung zwischen 40°C und 200°C, um eine dispergierte Mischung zu bilden, wobei diese dispergierte Mischung vorzugsweise ein Lösungsmittel und ein Pigment enthält; vorzugsweise Entfernen mindestens eines Teiles des Lösungsmittels unter reduziertem Druck; Zu­ setzen von Wasser zu der dispergierten Mischung; Reduzieren des Druckes und Erniedrigung der Temperatur der dispergierten Mischung auf eine Temperatur, die gleich oder kleiner als der Erweichungspunkt der dispergierten Mischung ist und Überfüh­ ren der dispergierten Mischung in Pulverform oder Granulat­ form durch die Dispersionskraft der Dispergier- und/oder Mischmaschine.
In weiterer Übereinstimmung mit dieser und anderen Aufgaben werden auch Pulverbeschichtungen und Pulverbeschichtungsdis­ persionen vorgesehen.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor und werden teilwei­ se auch aus der Beschreibung offenbar oder können bei der praktischen Ausführung der Erfindung ermittelt werden. Die Aufgaben und Vorteile der Erfindung können realisiert und mit Hilfe der Einrichtungen und Kombinationen erreicht werden, die im einzelnen in den anhängenden Ansprüchen aufgeführt sind.
Durch die Bildung einer Disperion eines Grundharzes und eines Vernetzungsagens bei möglichst niedrigen, effektiven Tempera­ turen und durch eine homogenere Dispergierung eines Pigments und feiner Teilchen eines Kunstharzes wird es möglich, gute Resultate zu erzielen.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben intensiv danach gesucht, die oben angegebenen Probleme zu lösen und sie haben als Ergebnis gefunden, daß es möglich ist, ein wärmeaushär­ tendes Pulverbeschichtungsmaterial herzustellen, bei dem die Herstellung leicht ist, bei dem die Dispergierungseigenschaf­ ten des verwendeten Pigments befriedigend sind und bei dem die Eigenschaften des hergestellten Films und die Beschich­ tungseigenschaften exzellent sind. Ein solches Pulverbe­ schichtungsmaterial wird beispielsweise dadurch erhalten, daß man die Elimination mindestens eines Teiles des in einem oder mehreren der Grundharze, in einer ein Vernetzungsagens ent­ haltenden Dispersion, einer ein Pigment enthaltenden Disper­ sion und in der Dispersion und der Pulverisierung von feinen Partikeln des Kunstharzes enthaltenen Lösungsmittel durch­ führt, und zwar gleichzeitig durch den Einsatz einer Disper­ gier- und/oder Mischmaschine, die mit einer Dekompressions­ einrichtung versehen ist. In bevorzugten Ausführungsbeispie­ len wird nahezu das ganze, oder das ganze in der Komponente zur Herstellung des Pulverbeschichtungsmaterials als Mischung enthaltene Lösungsmittel gleichzeitig entfernt.
Jede Dispersions- und/oder Mischmaschine kann für die vorlie­ gende Erfindung verwendet werden. In bevorzugten Ausführungs­ beispielen wird eine Dekompressionseinrichtung vorgesehen, die geeignet ist, auch ein hochviskoses Beschichtungsmaterial wirksam zu dispergieren, vorzugsweise eine Dispergier- und/oder Mischmaschine oder eine Kombination einer Disper­ gier- und Mischmaschine. Bei bevorzugten Ausführungsbeispie­ len ist die Maschine mit einer Heizung ausgestattet. Beispie­ le solcher geeigneter Dispersionsmischmaschinen sind bei­ spielsweise Maschinen, die unter dem Markennamen Eirich Mi­ xing Reactor R02Vac und R08Vac von der Nippon Eirich Co., Ltd. hergestellt werden.
Für die Erfindung kann auch jedes Grundharz verwendet werden. Wenn für die vorliegende Erfindung eine zu synthetisierende Substanz, die in einem organischen Lösungsmittel (die auch als Lack bezeichnet wird) gelöst ist, als Grundharz für das zu bildende wärmeaushärtende Pulverbeschichtungsmaterial ver­ wendet werden soll, dann kann vorzugsweise eine Druckabsen­ kung durchgeführt werden, beispielsweise dadurch, daß ein Vernetzungsagens und/oder ein Pigment und wenn notwendig, auch ein Zusatzagens, wie beispielsweise ein Dispergieragens o. dgl. miteinander in der Dispergier-Mischmaschine mit einer Dekompressionseinrichtung vermischt werden. Danach kann dann ein Teil oder das gesamte Lösungsmittel durch Druckabsenkung destilliert werden, was vorzugsweise auch so geschieht.
Wenn andererseits aber ein Grundharz verwendet wird, das kein Lösungsmittel enthält, dann kann dieses dispergiert werden, nachdem man es durch Beheizen in den geschmolzenen Zustand (d. h. geschmolzen) gebracht hat und dann das Vernetzungsagens oder das Pigment und wenn notwendig, auch ein Zusatzagens, wie ein Dispergieragens, ein Dispersionsträgeragens o. dgl. dazugibt. Die Dispersion kann nur durch das Schmelzen mit Wärmezufuhr erreicht werden. Die Zugabe eines organischen Lö­ sungsmittels aber ist oft vorzuziehen, weil die Zugabe eines solchen organischen Lösungsmittels im allgemeinen eine Reduk­ tion der Dispersionstemperatur erlaubt und auch die Bildung einer homogenen Dispersion.
Je nach Anwendung kann jede Dispersionstemperatur vorgesehen werden. Vorzugsweise wird die Dispersionstemperatur aber in der Größenordnung zwischen 40°C und 200°C sein. Ist die Tem­ peratur geringer als 40°C, dann steigt die Viskosität an, so daß das Umrühren schwierig werden kann. Auf der anderen Seite kann aber das Zermahlen der Mischung sehr schwierig werden, wenn Temperaturen mehr als 200°C verwendet werden.
Auch jedes Pigment kann für die vorliegende Erfindung vorge­ sehen werden. Das Pigment in dem wärmeaushärtenden Pulverbe­ schichtungsmaterial kann beispielweise eine vorher disper­ gierte Pigmentpaste einschließlich des Harzes, des organi­ schen Lösungsmittels und des Pigmentes sein. Bei einer ande­ ren Ausführungsform kann das Pigment feste Pigmentchips um­ fassen. Jedes organische Lösungsmittel in der Pigmentpaste kann unter Druckabsenkung destilliert werden und, wenn es aus irgendwelchen Gründen gewünscht sein soll, noch bevor das Vernetzungsagens dazugegeben wird. Alternativ kann das Lö­ sungsmittel aber auch noch beibehalten werden, wenn das Ver­ netzungsagens dispergiert wird. Zusätzlich kann das Harz, das zur Dispergierung der Pigmentpaste verwendet wird, oder die Pigmentchips, auch das gleiche sein, wie das Grundharz oder auch verschieden von diesem.
Die Komponenten der Mischung können in jeder beliebigen Rei­ henfolge dispergiert werden. Vorzugsweise kann allerdings bei einer Dispersionsreihenfolge bezüglich des Vernetzungsagens und dem Pigment bei manchen Ausführungsformen vorgesehen wer­ den, das Vernetzungsagens erst nach der Dispergierung des Pigmentes zu dispergieren. Dies deshalb, weil beispielsweise im Hinblick auf eine Komponente, die einige Zeit zur Disper­ gierung braucht, die Gefahr oder ein Potential vorhanden sein kann, daß eine Vernetzungsreaktion teilweise schon bei einer Temperatur zu einem Zeitpunkt eintritt, bei dem das Pigment dispergiert wird, so daß dadurch eine gelierte Substanz ent­ steht. Dieses kann die Eigenschaften der fertiggestellten oder endgültigen Beschichtung in gewisser Hinsicht zunichte machen.
Durch eine Druckabsenkung, nachdem Wasser zu der dispergier­ ten Mischung zugegeben worden ist, oder dadurch, daß man das Wasser in die Dispergier-Mischmaschine gibt und gleichzeitig eine Druckdifferenz anwendet, nachdem ein druckabgesenkter Zustand erreicht ist, wird es für das Wasser möglich, auf einmal zu verdampfen, so daß die Temperatur der dispergierten Substanz sehr schnell unterhalb den Erweichungspunkt aufgrund der Verdampfungswärme (oder der Verdampfung) absinkt. Wenn eine dispergierte Mischung in diesen Zustand gebracht worden ist (bis zu ihrem oder unter ihrem Erweichungspunkt) kann im allgemeinen ganz einfach dadurch gemahlen werden, daß die Dispersionskräfte der Dispergier- und Mischmaschine verwendet werden.
In bevorzugten Ausführungsbeispielen hat das wärmeaushärtende Pulverbeschichtungsmaterial im granulierten Zustand eine Teilchengröße, die vorzugsweise in der Größenordnung von 1-10 mm liegt. Solche Teilchengrößen sind bei Einsatz des vorlie­ genden Verfahrens im allgemeinen erhältlich. Wenn Wasser in dem so erhaltenen Pulverbeschichtungsmaterial zurückbleibt, dann kann das wärmeaushärtende Pulverbeschichtungsmaterial mit dem gewünschten Teilchendurchmesser ganz allgemein auch durch Mahlen der dispergierten Mischung unter Einsatz eines Mahlwerkes o. dgl. erreicht werden, und zwar vorzugsweise nachdem das Wasser durch Trocknen über eine Druckabsenkung destilliert wurde. Zusätzlich ist auch die Reinigung der Ma­ schine im allgemeinen sehr leicht, weil das wärmeaushärtende Pulverbeschichtungsmaterial, das man durch den Einsatz der Dispergier-Mischmaschine der vorliegenden Erfindung im granu­ lierten Zustand erreicht, eine sehr geringe Haftung an der Innenseite der Dispergier- und Mischmaschine hat. Dies ist u. a. darauf zurückzuführen, daß grundsätzlich eine gelatini­ sierte Substanz nicht gebildet wird, so daß die vorliegende Erfindung außerordentlich geeignet ist als ein Verfahren zur Herstellung eines Pulverbeschichtungsmaterials für ein Email-Lacksystem, wo ein Farbwechsel erforderlich ist.
Wenn das Vernetzungsagens und das Pigment durch Schmelzen dispergiert wird, dann können die verbleibenden Teile des Lö­ sungsmittels oder des organischen Lösungsmittels, wenn ein solches vorhanden ist, verwendet werden, ohne daß man das ganze Lösungsmittel durch Druckabsenkung (z. B. für einen Lack) destilliert. Alternativ kann aber das Lösungsmittel auch erst zugeführt werden, wenn die Destillation durchge­ führt ist und zusätzlich kann auch ein organisches Lösungs­ mittel, das zugefügt wird, wenn das Pigment dispergiert wird, wieder ausdestilliert werden, nachdem das Pigment dispergiert ist. Obwohl die Art des organischen Lösungsmittels, in dem das Vernetzungsagens und das Pigment mit einer Schmelze dis­ pergiert werden, nicht besonders begrenzt ist, ist jedoch ein organisches Lösungsmittel vorzuziehen, das mit Wasser azeo­ trop ist, und das eingesetzt wird, um das verbleibende orga­ nische Lösungsmittel zu minimieren, nachdem das wärmeaushär­ tende Pulverbeschichtungsmaterial als dispergierte Mischung zu Pulver oder Granulat gemacht worden ist. Typische Beispie­ le eines solchen organischen Lösungsmittel sind Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol, sec-Butanol und Toluen.
Jede gewünschte Menge des gewählten Lösungsmittels (das ein organisches Lösungsmittel sein kann) kann eingesetzt werden. Die Menge des organischen Lösungsmittels, in dem das Grund­ harz und das Vernetzungsagens gelöst sind, kann zweckmäßig kleiner als 80 Gewichtsprozent sein, vorzugsweise kleiner als 50 Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamten Feststoffe im Grundharz und dem Vernetzungsagens, nachdem Wasser zugefügt wurde. Ist die Menge des organischen Lösungsmittels, in dem das Grundharz und das Vernetzungsagens gelöst sind, größer als 80 Gewichtsprozent, dann kann es sein, daß das Lösungsmittel nicht vollständig und ausreichend destilliert werden kann, wenn Wasser dazugefügt wird, und zwar auch dann, wenn eine Druckabsenkung durchgeführt wird.
Dazu kommt, daß das Lösungsmittel nicht ausreichend wegde­ stilliert wird und verbleibt, selbst wenn es hinterher durch eine Druckabsenkung getrocknet wird. Als Ergebnis können die Antiblockiereigenschaften des so erhaltenen wärmeaushärtenden Pulverbeschichtungsmaterials in bestimmten Situationen schlecht werden, wenn der Lösungsmittelgehalt 80 Gewichtspro­ zent, basierend auf dem Feststoffinhalt des Grundharzes und des Vernetzungsagens, überschreitet.
Bei dem vorliegenden Verfahren kann auch jede Wassermenge eingesetzt werden. Die zugefügte Wassermenge wird zweckmäßig aber in der Größenordnung von 2-120 Gewichtsprozent, vorzugs­ weise in der Größenordnung von 5-80 Gewichtsprozent, bezogen auf den gesamten Feststoffbetrag des Grundharzes und des Ver­ netzungsagens gewählt. Wenn die zuzufügende Wassermenge klei­ ner als 2 Gewichtsprozent ist, dann kann es sein, daß nicht genügend latente Wärme verdampft, um die dispergierte Mi­ schung des wärmeaushärtenden Pulverbeschichtungsmaterials Bestandteils auf den Wert seines oder unter seines Erwei­ chungspunktes zu bringen. Auf diese Weise kann der Mahlvor­ gang beeinträchtigt werden. Wenn schließlich die zugefügte Wassermenge größer als 120 Gewichtsprozent ist, dann kann ei­ ne größere Wassermenge nach dem Mahlvorgang zurückbleiben, was wieder unter bestimmten Umständen nicht wünschenswert ist. Es kann dann sein, daß man über längere Zeiträume unter reduziertem Druck trocknen muß.
Schließlich sollte bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erweichungspunkt der dispergierten Mischung des wärmeaushär­ tenden Pulverbeschichtungsmaterial -Bestandteils vorzugsweise in der Größenordnung von 30°C bis 130°C und bevorzugt in der Größenordnung zwischen 40°C und 100°C sein. Wenn nämlich der Erweichungspunkt der dispergierten Mischung des wärmeaushär­ tenden Pulverbeschichtungsmaterial-Bestandteils kleiner als 30°C ist, dann kann die für den Mahlvorgang erforderliche Härte unter Umständen nur schwierig zu erreichen sein. Der Mahlvorgang der Mischung kann dann nicht erfolgreich sein und eine geschmolzene Masse kann entstehen. Auf der anderen Seite kann dann, wenn der Erweichungspunkt über 130°C liegt, obwohl es dann wahrscheinlich erscheint, daß man die dispergierte Mischung mahlen kann, nicht möglich sein, daß das wärmeaus­ härtende Pulverbeschichtungsmaterial eine ausreichende Fließ­ fähigkeit erreicht. Dazu kommt, daß Erweichungspunkte ober­ halb von 130°C auch eine Verringerung der Eigenschaften des fertigen oder endgültigen Beschichtungsmaterials mit sich bringen.
Als Grundharz, das für das wärmeaushärtende Pulverbeschich­ tungsmaterial genommen wird, kann jedes Harz verwendet wer­ den. Vorzugsweise kann man allerdings ein Kunstharz verwen­ den, das eine Funktionsgruppe enthält, die durch Erhitzen schmilzt und fließfähig wird, und die mit einem Vernetzungs­ agens und/oder mit einem Aushärtkatalysator aushärtet. Typi­ sche Beispiele solcher Grundharze sind Acryl-Harze, Poly­ ester-Harze, Epoxy-Harze und Fluor-Harze, und sie können ein­ zeln oder in einer Kombination von zwei oder mehreren verwen­ det werden. Beispiele der Funktionsgruppe in diesen Harzen sind Hydroxyl-Gruppen, Carboxyl-Gruppen, Epoxy-Gruppen und geblockte Isocyanat-Gruppen.
In dem Grundharz, das für die vorliegende Erfindung verwendet werden kann, liegt die Glasübergangstemperatur (Tg) vorzugs­ weise in der Größenordnung zwischen 40°C und 100°C und vor­ zugsweise in der Größenordnung von 50°C bis 80°C. Es ist nicht vorzuziehen, daß die Glasübergangstemperatur kleiner als 40°C ist, weil dann die Antiblockiereigenschaften des Pulverbeschichtungsmaterials schlechter sind. Auf der anderen Seite ist es auch nicht zweckmäßig, daß die Glasübergangstem­ peratur höher als 100°C wird, weil dann das fertige Aussehen eines Beschichtungsfilms (wie beispielsweise die Gleichmäßig­ keit) in bestimmten Umständen minderwertiger ist.
Die oben erwähnte Glasübergangstemperatur kann man beispiels­ weise wie folgt erreichen. Ein Muster wird in einer Probe­ schale durch die Verwendung eines Differential Scanning Ca­ loiermeter (DSC) gewogen und auf 100°C erhitzt, bleibt dann in diesem Zustand 10 Minuten lang und wird dann ganz schnell auf -20°C heruntergekühlt. Danach wird die Temperatur mit ei­ ner Geschwindigkeit von 10°C pro Minute wieder angehoben und man kann auf diese Weise eine Glasübergangstemperatur in der oben beschriebenen Weise erhalten.
Das mittlere Molekulargewicht des Grundharzes ist vorzugswei­ se in der Größenordnung zwischen 1000 und 100 000, vorzugs­ weise aber in der Größenordnung zwischen 2000 und 30 000. Wenn das mittlere Molekulargewicht kleiner als 1000 ist, dann kann der Mahlvorgang des Harzes nicht erfolgreich durch­ geführt werden, weil die Härte für diesen Mahlprozeß nur sehr schwer zu erhalten ist, so daß eine geschmolzene Masse ent­ steht. Auf der anderen Seite kann das pulverförmige Beschich­ tungsmaterial, selbst wenn das mittlere Molekulargewicht grö­ ßer als 100 000 ist, fest werden und eine große Masse bilden, und dadurch wieder schwierig für den Mahlvorgang sein. Mole­ kulargewichtwerte oberhalb von 100 000 sind daher auch nicht vorzuziehen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel reagiert das Ver­ netzungsagens mit einer Funktionsgruppe des Grundharzes und bildet einen ausgehärteten Beschichtungsfilm und typische Beispiele davon enthalten beispielsweise die folgenden Sub­ stanzen.
  • 1. Beispiele, die mit einem Grundharz, das eine Hydroxyl- Gruppe enthält, reagieren, besitzen ein Amino-Harz oder einen geblockten Isocyanat-Bestandteil o. dgl. Beispiele von Amino-Harzen schließen Hexamethoxymelamin-Harze u. dgl. ein und Beispiele der geblockten Isocyanat-Bestandteile schließen Aliphate ein, wie beispielsweise Isophoronedi­ isocyanat, Hexamethylenediisocyanat, (hydriertes) Xylyl­ enediisocyanat, (hydriertes) Tolylenediisocyanat, alicyc­ lische oder aromatische Polyisocyanat-Bestandteile, die durch ein Blockieragens geblockt sind, wie beispielsweise Phenol-Klasse, Caprolactam-Klasse, Alkohol-Klasse u. dgl.
  • 2. Beispiele, die mit einem Grundharz reagieren, das eine Carboxyl-Gruppe enthält, sind Tris(epoxyisocyanat), (hydriertes) Bisphenol A, Calloxido 2021, EHPE-3135 (jeder dieser ist ein Polyepoxy-Bestandteil, der von der Daicel Chemical Industries, Ltd. gemacht wird).
  • 3. Beispiele, die mit einem Grundharz reagieren, das eine Epoxy-Gruppe enthält, sind Polycarbonsäure, wie beispiels­ weise Dodecan-Di-Säure, Piperinsäure, Azelainsäure, Ita­ consäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure, Trimellithsäure, Pyromellithsäure, Hexahydrophthalsäure, Hexahydroisophthalsäure, Methylhexahydrophthalsäure und (Poly)Säureanhydride davon.
  • 4. Beispiele, die mit einem Grundharz reagieren, das eine ge­ blockte Isocyanat-Gruppe enthält, sind beispielsweise Po­ lyol-Bestandteile, wie Trimethylolptopan, Neopentyl-Glycol u. dgl.
Für die vorliegende Erfindung kann, wenn notwendig, ein Aus­ härtkatalysator verwendet werden. Typische Beispiele bestehen aus einer organischen Säure, wie beispielsweise Paratoluen­ sulfonsäure, Dodecylbenzensulfonsäure und ein Säurekatalysa­ tor einer inorganischen Säure, wie beispielweise Phosphorsäu­ re für die Reaktion zwischen den Hydroxyl-Gruppen und den Amino-Gruppen sowie ein Organotin-Katalysator, wie beispiel­ weise Tetrabutylzinn, Dibutyldilaurylzinn, Tetrabutyldiace­ tylstannoarsensäure für die Reaktion zwischen den Hydroxyl- Gruppen und den geblockten Isocyanat-Gruppen und eine Säure- Klasse, wie beispielsweise Borontrifluorid, ein Amin, ein Al­ kalin-Erdmetall-Hydroxyd, ein tertiäres Oniumsalz, ein quar­ ternäres Ammoniumsalz für die Reaktion zwischen der Carboxyl- Gruppe und der Epoxy-Gruppe. Für ein Grundharz, das eine Epoxy-Gruppe enthält, kann durch den Einsatz eines Polymeri­ sationskatalysators, wie beispielsweise Benzyl-4-Hydroxyphe­ nylmethylphosphoniumhexafluoronat ein ausgehärteter Beschich­ tungsfilm erreicht werden, ohne den Einsatz eines Vernet­ zungsagens.
Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Pulverbeschich­ tungsmaterials der vorliegenden Erfindung ist auch das Pig­ ment, das zur Herstellung eines farbigen Pulverbeschichtungs­ materiales verwendet wird, nicht begrenzt. Typische Beispiele des Pigmentes schließen beispielsweise ein AZO-Klassen­ pigment, wie beispielsweise Fast Yellow oder ein Phthalocya­ nin-Klassenpigment, wie beispielsweise Phthalocyanin-Blau und Phthalocyanin-Grün oder ein kondensiertes polyzyklisches Klassenpigment, wie beispielsweise Quinacridon-Rot und Pery­ len-Rot sowie ein Nitro-Klassenpigment, wie beispielsweise Naphtol-Gelb, ein Oxid-Klassenpigment, wie beispielsweise Ti­ tandioxid und rotes Eisenoxid oder auch ein Phthalocyanin- Klassenpigment, wie Preussisch-Blau mit ein, oder ein Chro­ mat-Klassenpigment, wie Molybden-Rot, ein Carbon-Klassen­ pigment, wie Ruß, ein Glimmer-Klassenpigment, wie farbiger Glimmer, Metallpulver-Pigment, wie Aluminium-Pulver, Bronze- Pulver, Zink-Pulver mit ein. Zusätzlich können diese Pigmente auch beschichtet sein, z. B. mit einem Pigmentdispergieragens. Zusätzlich kann auch ein Pigmentdispergieragens o. dgl. zuge­ setzt werden, wenn das Pigment dispergiert wird.
Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Pulverbeschich­ tungsmaterials nach der vorliegenden Erfindung kann man zum Zwecke der Verbesserung der Adhäsivität und der Eigenschaft nicht abzublättern des erhaltenen Pulverbeschichtungsmateri­ als eine in Wasser dispergierte Substanz feiner Teilchen ei­ nes Kunstharzes dazufügen, ehe Wasser zu der dispergierten Mischung des wärmeaushärtenden Pulverbeschichtungsmaterials zugefügt wird. Die feinen Teilchen des Kunstharzes haben vor­ zugsweise eine Glasübergangtemperatur kleiner als 40°C und vorzugsweise noch kleiner als 20°C und insbesondere weniger als 0°C. Die Teilchen können zu der oben angegebenen Mischung dazugegeben und dispergiert werden. Beispiele der erwähnten wassergelösten Substanz von feinen Teilchen eines Kunstharzes schließen eine Substanz mit ein, die man dadurch erhält, daß man eine Emulsion-Polymerisation eines ungesättigten Ethylmo­ nomers durchführt (z. B. ein Akkyl-Ester einer Acryl-Säure oder Methacryl-Säure, Styren o. dgl.).
Der Teilchendurchmesser (im Durchschnitt) der erwähnten klei­ nen Teilchen kann zweckmäßig in der Größenordnung von 0,01 bis 1 µm liegen. Wenn der Durchmesser der kleinen Teilchen kleiner als etwa 0,01 µm ist, dann wird eine Verbesserung der Adhäsivität und der Eigenschaft nicht abzublättern des ausge­ härteten Beschichtungsfilms nicht sehr groß. Wenn der Durch­ messer der feinen Artikel aber mehr als 1 µm ist, dann können die Eigenschaften der fertigen Beschichtung reduziert werden und eine Verbesserung der Adhäsivität und die Eigenschaft des ausgehärteten Beschichtungsfilms nicht abzublättern, können ein Minimum erreichen.
Zusätzlich kann die Menge der gewählten feinen Teilchen, die dazugegeben werden, vorzugsweise in der Größenordnung von 1 bis 40 Gewichtsprozent, bezogen auf die Festteilchen des ge­ samten Betrages der Festteilchen des Grundharzes und des Ver­ netzungsagens betragen. Wenn die zugegebene Menge unterhalb 1 Gewichtsprozent ist, dann kann die Verbesserung der Adhäsivi­ tät und der Eigenschaft des ausgehärteten Beschichtungsfilms nicht abzublättern, nur sehr klein sein. Wenn auf der anderen Seite der Betrag der zugefügt wird, mehr als 40% ist, dann können die Eigenschaften der fertigen Beschichtung geringer sein und eine Verbesserung der Adhäsivität und der Eigen­ schaft des ausgehärteten Beschichtungsfilms nicht abzublät­ tern, nur unwesentlich sein.
Natürlich kann man für die vorliegende Erfindung auch einige Additive, die üblicherweise mit dem Beschichtungsmaterial vermischt werden, zusätzlich zu den oben erwähnten Komponen­ ten einsetzen, wenn dies gewünscht oder notwendig ist. Dabei kann jedes bekannte Additiv für die Erfindung mit einge­ schlossen werden. Beispiele von solchen geeigneten Additiven sind beispielsweise ein Antiabplatzagens, ein Oberflächen­ steueragens, ein Antioxidanz, ein Ultraviolett-Strahlen- Absorber, ein Ultraviolett-Strahlen-Stabilisierer, ein Block­ ing-Verhinderer, ein Fließvorgangssteueragens, ein Antista­ tikagens und ein Füller. Diese Additive können einzeln oder in jeder Kombination jeweils abhängig von der gewünschten An­ wendung verwendet werden.
Ein Pulverbeschichtungsmaterial, das durch die Dispergier- Mischmaschine gemahlen ist, die mit einer Dekompressionsein­ richtung versehen ist, kann durch Druckabsenkung getrocknet werden, dann gemahlen in feine Teilchen durch ein bekanntes Verfahren o. dgl., und dann, wenn notwendig oder gewünscht ist, gefiltert werden durch den Einsatz eines geeigneten Sie­ bes, so daß das wärmeaushärtende Pulverbeschichtungsmaterial den gewünschten Teilchendurchmesser erhält. Je nach der ge­ wünschten Anwendung kann jeder Teilchendurchmesser verwendet werden. Der Teilchendurchmesser des erwähnten wärmeaushärten­ den Pulverbeschichtungsmaterials kann zweckmäßig in der Grö­ ßenordnung von 1 bis 100 µm, insbesondere aber in der Größen­ ordnung zwischen 5 und 60 µm liegen.
Das wärmeaushärtende Pulverbeschichtungsmaterial, das durch die vorliegende Erfindung gewonnen werden kann, ist ganz all­ gemein dazu geeignet, eine ausgehärtete Beschichtung zu bil­ den, bei der die Aushärteigenschaften und die Eigenschaften der endgültigen oder fertigen Beschichtung exzellent sind. Eine solche Beschichtung kann beispielsweise durch Beschich­ ten einer beschichteten Substanz mit einem Pulverbeschich­ tungsmaterial erreicht werden, das dann aufgeheizt wird (z. B. bei 160°C, 30 Minuten lang). Die Beschichtung mit der Pulver­ substanz kann beispielsweise durch Einsatz bekannter Verfah­ ren erreicht werden, wie beispielsweise dem elektrostatischen Beschichten mit Pulver (einem Corona-Aufladeverfahren, einem Reibungsaufladungsverfahren o. dgl.) oder einem Strömungs- Tauchverfahren als Beispiel, die nicht beschränkend sein sol­ len.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden im Detail in Übereinstimmung mit Beispielen beschrieben, welche die Erfin­ dung erläutern, aber ebenfalls nicht einschränken sollen.
Beispiel 1
1,539 Gewichtsteile (Festbestandteil = 1,000 Gewichtsteile) eines Acryl-Lackes (mittleres Molekulargewicht 5,000, Lö­ sungsmittel = Toluen, fester Harzbestandteil 65 Gewichtspro­ zent, Harzerweichungspunkt 80°C und Tg = 50°C), der 35 Ge­ wichtsprozent Glycidylmethacrylat, 15 Gewichtsprozent Styren, 20 Gewichtsprozent Methylmethacrylat und 30 Gewichtsprozent n-Butylacrylat enthielt, wurde in einem Eirich-Mischreaktor R02Vac gegeben und der Druck wurde bei 80°C reduziert, so daß dann das Toluen ausdestilliert wurde. Nachdem der Atmosphä­ rendruck wiederhergestellt war, wurden 250 Gewichtsteile ei­ ner Dodecan-Di-Säure (mittlerer Teilchendurchmesser 1 µm) zu­ gegeben und die Rührgeschwindigkeit wurde erhöht. Nachdem die Temperatur innerhalb etwa 5 Minuten auf 120°C gestiegen war, wurden 500 Gewichtsteile Wasser dazugegeben und der Druck er­ neut reduziert. Als Folge davon fiel die Temperatur des Sy­ stems sofort auf 30°C ab und die Zusammensetzung des Pulver­ beschichtungsmaterials wurde durch die Dispersionskraft der Dispersionsmaschine gemahlen, wobei feste Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 1 bis 10 µm erhalten wurden. Danach wurden die festen Teilchen unter reduziertem Druck 1 Stunde lang getrocknet, während sie dispergiert wurden und die ge­ trockneten Partikel wurden dann durch eine Stift-Tellermühle gemahlen. Danach wurde das gemahlene Material durch einen Filter mit einer Maschenweite von 150 (mesh) gefiltert, um ein klares Pulverbeschichtungsmaterial zu ergeben.
Beispiel 2
Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 wurde durchgeführt mit der Ausnahme, daß die Dispersionstemperatur der Dodecan-Di- Säure 100°C war, wobei auch dabei ein wärmeaushärtendes kla­ res Pulverbeschichtungsmaterial erhalten wurde.
Beispiel 3
Das gleiche Verfahren wie im Beispiel 1 wurde durchgeführt mit dem Unterschied, daß die Dispersionstemperatur der Dode­ can-Di-Säure 80°C war, wobei auch dadurch ein wärmeaushärten­ des klares Pulverbeschichtungsmaterial erhalten wurde.
Beispiel 4
Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 wurde durchgeführt mit der Ausnahme, daß ein Einrichtung verwendet wurde, die mit einem Rührantrieb für hohe Viskosität ausgerüstet war, der ein Rührblatt in Ankerform und eine Ablenkplatte, einen elektrothermischen Mantel zum Aufwärmen eines Reaktors und eine Dekompressionseinrichtung (einen Kondensator und eine Vakuumpumpe) besaß, wobei auch dadurch ein klares wärmeaus­ härtendes Pulverbeschichtungsmaterial erhalten wurde.
Beispiel 5
Ein Acryl-Lack, wie er im Beispiel 1 verwendet wurde, wurde in einen Eirich-Mischreaktor R02Vac gegeben und der Druck wurde bei 80°C reduziert, so daß das Toluen ausdestilliert wurde. Nachdem der Atmosphärendruck wieder eingestellt war, wurden 250 Gewichtsteile einer Dodecan-Di-Säure (mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 1 µm) und 150 Teile Iso­ butanol zugegeben und alles wurde dann bei 80°C 5 Minuten lang dispergiert. Danach wurden 400 Gewichtsteile Wasser da­ zugegeben und der Druck wurde erneut reduziert. Als Folge da­ von erniedrigte sich die Temperatur des Systems unmittelbar auf 30°C und die Pulverbeschichtungsmaterialzusammensetzung wurde durch die Dispersionskraft der Dispersionsmaschine ge­ mahlen, wodurch feste Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 1 bis 10 mm erhalten wurden. Danach wurde dasselbe Ver­ fahren wie in Beispiel 1 durchgeführt, um das wärmeaushärten­ de klare Pulverbeschichtungsmaterial zu erhalten.
Vergleichsbeispiel 1
Ein Acryl-Lack wie im Beispiel 1 wurde in einen mit einem Thermometer, einem Thermostaten, einem Rührwerk, einem Kon­ denser und einer Vakuumpumpe ausgerüsteten Reaktor gegeben und Toluen wurde dann durch Destillation unter erniedrigtem Druck entfernt. Danach wurde das Material entladen und dann gekühlt, um ein festes Harz zu erhalten. Dieses so erhaltene, feste Harz wurde dann durch Einsatz eines Henschel-Mischers gemahlen. Danach wurden 1,000 Gewichtsteile des gemahlenen, festen Harzes und 250 Gewichtsteile einer Dodecan-Di-Säure (mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 1 µm) durch den Henschel-Mischer trocken vermischt und sie wurden dann ge­ schmolzen und geknetet mit Hilfe eines Extruders. Zu diesem Zeitpunkt war die Auslaßtemperatur 120°C. Nach der Abkühlung wurde die Mischung durch eine Stift-Tellermühle gemahlen und dann durch einen Filter mit einer Siebgröße von 150 gefil­ tert, um ein wärmeaushärtendes, klares Pulverbeschichtungsma­ terial zu erhalten.
Vergleichsbeispiel 2
Das gleiche Verfahren wie im Vergleichsbeispiel 1 wurde durchgeführt mit der Ausnahme, daß die Auslaßtemperatur beim Schmelzen und Kneten durch einen Extruder 100°C war, wobei auch dadurch ein wärmeaushärtendes, klares Pulverbeschich­ tungsmaterial gewonnen wurde.
Beschichtungs-Leistungstest
Beschichtete Platten wurden in der folgenden Art und Weise durch den Einsatz des wärmeaushärtenden, klaren Pulverbe­ schichtungsmaterials hergestellt, das in den Beispielen 1 bis 5 und in den Vergleichsbeispielen 1 und 2 erhalten wurde und diese Platten wurden dann dem Beschichtungs-Leistungstest un­ terworfen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt. Die Zeit, die nötig war, um das Pulverbeschichtungsmaterial her­ zustellen, einschließlich der Waschzeit für eine Einrichtung ist ebenfalls beschrieben (Achtung!) A in Tabelle 1 ist Iso­ butanol.
Vorbereitung eines Beschichtungsfilms
Ein kationisches, elektrisch abgelagertes Beschichtungsmate­ rial wurde elektrisch auf eine mattierte Stahlplatte aufge­ bracht, die chemisch mit Zinkphosphat behandelt war und eine Dicke von 0,8 mm besaß, und so, daß die Dicke des trockenen Films 20 µm ausmachte und auf dem angebackenen elektroabge­ legten Beschichtungsfilm wurde eine Fahrzeuggrundierung ein­ gebrannt, so daß die Dicke des trockenen Beschichtungsfilms 20 µm war. Danach wurde ein Naßschleifen unter Verwendung ei­ nes Schleifpapiers #400 durchgeführt, das von einem Ablaufen und Trocknen abgeschlossen wurde. Danach wurde Magicron Base Coat HM-22 (Markenname für eine metallisches Beschichtungsma­ terial, das von der Kansai Paint Co., Ltd. hergestellt wird) aufgebracht, so daß die Dicke des ausgehärteten Beschich­ tungsfilms etwa 50 µm war und dieser wurde dann bei 140°C 30 Minuten lang gebrannt und ausgehärtet, um Testmaterial zu er­ zeugen. Danach wurden alle Testmaterialien jeweils mit dem aushärtbaren, klaren Pulverbeschichtungsmaterial elektrosta­ tisch beschichtet, das in den Beispielen 1 bis 5 und in den Vergleichsbeispielen 1 und 2 hergestellt worden war, und zwar so, daß eine Filmdicke von etwa 70 µm erreicht wurde. Danach wurde in einem Ofen bei 160°C 30 Minuten lang aufgeheizt und ausgehärtet.
Testverfahren
Aussehen des Beschichtungsfilms: Das Aussehen des fertigen Beschichtungsfilms wurde durch Augenschein beurteilt und dann im Hinblick auf Glanz und Glätteeindruck auf der Basis fol­ gender Standards bewertet:
gut
○ der Glätteeindruck war leicht schwach, aber der Glanzeindruck war gut
Δ der Glätteeindruck und der Glanzeindruck waren leicht schlecht
X der Glätteeindruck und der Glanzeindruck waren schlecht.
60°C Glanz: Bei 60°C wurde in Übereinstimmung mit JIS K-5400 eine Spiegelreflexion gemessen.
Glätte: Eine Unebenheit wurde durch Einsatz eines Oberflä­ chenrauhigkeitsmessers (Markenname Surfcom, hergestellt von Toyo Seimitsu Co., Ltd.) auf einer Mittellinie gemessen.
Pellet Fließeigenschaften: 0,8 g eines Pulverbeschichtungsma­ terials wurde bei einem Druck von 30 kg/mm2 zu einem zylin­ drischen Pellet mit einem Durchmesser von 13 mm und einer Hö­ he von etwa 4 mm geformt und das Pellet wurde dann auf eine horizontal gehaltende Aluminiumplatte aufgelegt. Danach wurde 10 Minuten eine Heizströmung von 160°C aufgebracht und zu dieser Zeit wurde die Länge eines vergrößerten Teils des Pel­ lets gemessen.
Säurewiderstand: 0,4 cc einer 40 gewichtsprozentigen, wäßri­ gen Schwefelsäurelösung wurde auf die Oberfläche eines Be­ schichtungsfilms gegeben und dann 15 Minuten lang auf einer heißen Platte, die auf 80°C aufgeheizt war, erwärmt. Danach wurde mit Wasser abgewaschen und der Beschichtungsfilm wurde dann aufgrund der folgenden Standards beurteilt:
Beschichtungsfilm war unverändert und gut
○ Eine ganze leichte Abstufung wurde zwischen dem be­ tropften und dem nicht betropften Teil festgestellt
X Der Beschichtungsfilm wurde weiß.
Beispiel 6
1,000 Gewichtsteile eines Polyesterharzes ER-7200 (Marken­ name, herstellt von Nippon Ester Co., Ltd., ein Polyesterharz mit einer Hydroxyl-Gruppe, Erweichungspunkt etwa 84°C Tg = 52°C und Hydroxyl-Zahl = 21) wurde in einen Eirich-Mixing Re­ aktor R02Vac gegeben, dann aufgeheizt und geschmolzen, um ge­ schmolzenes Material bei 110°C zu erhalten. Danach wurden 600 Gewichtsteile Titandioxid dazugegeben und bei 110°C 10 Minu­ ten lang dispergiert. Danach wurden darin 105 Gewichtsteile eines ε-caprolactam-geblockten Isophorondiisocyanat und 10 Gewichtsteile TK-1 (Markenname, hergestellt von Takeda Chemi­ cal Industries, Ltd., ein Zinn enthaltender Katalysator) ein­ gebracht und bei 110°C 5 Minuten lang dispergiert. Danach wurden 600 Gewichtsteile Wasser dazugegeben und der Druck wurde dann reduziert, wodurch die Temperatur unmittelbar auf 30°C absank. Die sich ergebende Pulverbeschichtungsmaterial­ zusammensetzung wurde durch die Dispersionskraft der Disper­ giermaschine gemahlen, wodurch feste Teilchen mit einem Teil­ chendurchmesser von 1 bis 10 mm erhalten wurden. Diese festen Teilchen wurden dann unter reduziertem Druck 1 Stunde lang während der Dispersion getrocknet und die getrockneten Teil­ chen wurden dann durch eine Stift-Tellermühle gemahlen. Die gemahlene Zusammensetzung wurde dann in einem Filter mit ei­ ner Siebweite von 150 gefiltert, um ein wärmeaushärtendes Email-Pulverbeschichtungsmaterial zu bilden.
Beispiel 7
1,539 Gewichtsteile (Festanteil = 1,000 Gewichtsteile) eines Acryl-Lackes mit einem mittleren Molekulargewicht von 7000, Lösungsmittel = Toluen, Harzfestanteil 65 Gewichtsprozent, Harzerweichungspunkt etwa 85°C und Tg = 50°C) mit einem 40-pro­ zentigen Gewichtsanteil von Glycidylmethacrylat, 10 Ge­ wichtsprozent Styren, 20 Gewichtsprozent Methylmethacrylat und 30 Gewichtsprozent n-Butylacrylat wurde in einen Eirich- Mixing Reaktor R02Vac gegeben und bei 110°C wurde der Druck reduziert und Toluen ausdestilliert. Nachdem der atmosphäri­ sche Druck wieder eingestellt war, wurden 600 Gewichtsteile Titandioxid dazugegeben und dann bei 110°C 10 Minuten lang dispergiert. Dann wurden 290 Gewichtsteile Dodecan-Di-Säure (mittlerer Teilchendurchmesser 1 µm) eingefügt und die Rühr­ geschwindigkeit wurde erhöht. Nachdem die Temperatur durch die Rührwärme innerhalb etwa 5 Minuten auf 120°C gestiegen war, wurden 600 Gewichtsteile Wasser dazugegeben und der Druck wurde erneut reduziert. Als Folge davon wurde die Tem­ peratur des Systems unmittelbar auf 30°C erniedrigt und das entstehende Pulverbeschichtungsmaterial wurde durch die Dis­ persionskraft der Dispergiermaschine gemahlen, wodurch feste Teilchen mit einem Durchmesser von 1 bis 10 mm erhalten wur­ den. Diese festen Teilchen wurden unter reduziertem Druck 1 Stunde lang während der Dispergierung getrocknet und die ge­ trockneten Teilchen wurden dann durch eine Stift-Tellermühle gemahlen. Die gemahlene Zusammensetzung wurde dann durch ein Filter mit einer Siebweite von 150 gefiltert, um ein wärme­ aushärtendes Email-Pulverbeschichtungsmaterial zu erhalten.
Beispiel 8
1,539 Gewichtsteile (Festanteil = 1,000 Gewichtsteile) eines Acryl-Lackes vom Beispiel 7 wurde in einen Eirich Mixing Re­ aktor R02Vac gegeben und der Druck wurde bei 110°C reduziert und dann wurden 400 Gewichtsteile Toluen ausdestilliert. Nachdem der Umgebungsdruck wieder eingestellt war, wurden 600 Gewichtsteile Titandioxid dazugegeben und dann bei 110°C 10 Minuten lang dispergiert. Danach wurde erneut eine Drucker­ niedrigung durchgeführt und das verbleibende Toluen wurde dann ausdestilliert. 290 Gewichtsteile einer Dodecan-Di-Säure (mittlerer Teilchendurchmesser 1 µm) wurde dann hereingegeben und bei 110°C 5 Minuten lang dispergiert.
Danach wurden 500 Gewichtsteile Wasser dazugegeben und der Druck wurde erneut reduziert. Als Folge davon erniedrigte sich die Temperatur des Systems unmittelbar auf 30°C und das sich ergebene Pulverbeschichtungsmaterial wurde durch die Dispersionskraft der Dispergiermaschine gemahlen, so daß fe­ ste Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 1 bis 10 mm erhalten wurden. Danach wurden die festen Teilchen unter re­ duziertem Druck 1 Stunde lang während der Dispersion getrock­ net und die getrockneten Partikel wurden dann durch eine Stift-Tellermühle gemahlen. Die gemahlene Zusammensetzung wur­ de dann in einem Filter mit einer Siebweite von 150 gefil­ tert, um eine wärmeaushärtendes Email-Pulverbeschichtungs­ material zu erhalten.
Beispiel 9
308 Gewichtteile eines Acryl-Lackes (Festanteil = 200 Ge­ wichtsteile) des Beispieles 7, 600 Gewichtsteile Titandioxid und 200 Gewichtsteile Toluen wurden in ein Zweilitergefäß aus rostfreiem Stahl eingebracht und die Mischung wurde dann 15 Minuten lang durch eine Rühreinrichtung gerührt. Danach wurde 15 Minuten lang eine Dispersion durch eine Tischschleifma­ schine unter Einsatz von Glasperlen zur Aufbereitung einer weißen Pigmentpaste durchgeführt. Dann wurden 1,231 Gewichts­ teile (Festanteil 800 Gewichtsteile) des Acryl-Lackes von Beispiel 7 in einem Eirich Mixing Reaktor R02Vac eingebracht und 1,108 Gewichtsteile der oben angegebenen weißen Pigment­ paste langsam unter Rühren dazugefügt. Danach wurde der Druck bei 110°C reduziert und Toluen ausdestilliert. 290 Gewichts­ teile Dodecan-Di-Säure (mittlere Teilchengröße 1 µm) wurden dann eingebracht und die Rührgeschwindigkeit wurde erhöht. Nachdem die Temperatur durch die Rührwärme nach etwa 5 Minu­ ten auf 120°C angestiegen war, wurden 600 Gewichtsteile Was­ ser dazugegeben und der Druck wurde erneut reduziert. Die Temperatur des Systems erniedrigte sich als Folge davon un­ mittelbar auf 30°C und die entstehende Pulverbeschichtungsma­ terialzusammensetzung wurde durch die Dispersionskraft der Dispergiermaschine gemahlen, wobei feste Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 1 bis 10 mm erhalten wurden. Danach wurden die festen Teilchen 1 Stunde lang unter reduziertem Druck während der Dispersierung getrocknet und die getrockne­ ten Teilchen wurden dann durch eine Stift-Tellermühle gemah­ len. Die gemahlene Zusammensetzung wurde dann durch einen Filter mit einer Siebweite von 150 gefiltert, um das wärme­ aushärtende Email-Pulverbeschichtungsmaterial zu erhalten.
Vergleichsbeispiel 3
1,000 Gewichtsteile eines Polyesterharzes ER-7200, wie es auch im Beispiel 6 verwendet wurde, 105 Gewichtsteile eines E-caprolactamblockierten Isophorondiisocyanats, 10 Gewichts­ teile von TK-1, wie es im Beispiel 6 verwendet wurde und 600 Gewichtsteile Titandioxid wurden trocken bei Raumtemperatur durch einen Henschel-Mischer gemischt und dann in einem Ex­ truder geschmolzen und geknetet. Nach dem Abkühlen wurde die Mischung durch eine Stift-Tellermühle gemahlen und die gemah­ lene Zusammensetzung wurde durch einen Filter mit einer Sieb­ weite von 150 gefiltert, um ein wärmeaushärtendes Email-Pul­ verbeschichtungsmaterial zu erhalten.
Vergleichsbeispiel 4
Der Acryl-Lack des Beispieles 7 wurde in einen Reaktor gege­ ben, der mit einem Thermometer, einem Thermostaten, einem Rührwerk, einem Kondenser und einer Vakuumpumpe ausgerüstet war und das Toluen wurde dann durch Destillation unter redu­ ziertem Druck entfernt. Das Material wurde dann entladen und gekühlt, um ein festes Harz zu erhalten. Das so erhaltene fe­ ste Harz wurde durch den Einsatz eines Henschel-Mischers ge­ mahlen. Dann wurden 1,000 Gewichtsteile des gemahlenen festen Harzes, 250 Gewichtsteile Dodecan-Di-Säure und 600 Gewichts­ teile Titandioxid trocken bei Raumtemperatur durch den Hen­ schel-Mischer gemischt und danach wurde dasselbe Verfahren wie im Vergleichsbeispiel 3 durchgeführt, um die wärmeaushär­ tende Email-Pulverbeschichtungsmaterialzusammensetzung zu er­ halten.
Beschichtete Platten wurden in der folgenden Art und Weise durch die Verwendung des wärmeaushärtenden Email-Pulverbe­ schichtungsmaterials der Beispiele 6 bis 9 und der Ver­ gleichsbeispiel 3 und 4 hergestellt und sie wurden dann einem Beschichtungsfilm-Leistungstest unterworfen. Die Resultate sind in der Tabelle 2 gezeigt. Auch die Zeit, die notwendig war, um das Pulverbeschichtungsmaterial herzustellen, ein­ schließlich der Waschzeit für eine Einrichtung ist beschrie­ ben.
Herstellung der beschichteten Platten
Das wärmeaushärtende Email-Pulverbeschichtungsmaterial, wie es in den Beispielen 6 bis 9 und in den Vergleichsbeispielen 3 und 4 erzeugt wurde, wurde elektrostatisch jeweils auf mat­ te Stahlplatten aufgegeben, die chemisch mit Zinkphosphat be­ handelt waren und eine Dicke von 0,8 mm aufgewiesen hatten, und zwar so, daß eine Filmdicke etwa von 60 µm erreicht wur­ de. Diese Platten wurden dann beheizt und die Beschichtung bei 160°C 30 Minuten lang in einem Ofen ausgehärtet, um die gewünschten beschichteten Platten zu erhalten.
Tabelle 2 Testverfahren
Aussehen des Beschichtungsfilms: Die Oberfläche des Beschich­ tungsfilms wurde durch Augenschein geprüft und wurde dann auf der Basis der folgenden Standards beurteilt:
○ die Glätte war gut. Ein Fehler, wie etwa eine Schrump­ fung wurde nicht beobachtet.
Δ Die Glätte war schlecht und es wurde auch ein Fehler wie etwa ein Schrumpfen beobachtet.
X Die Glätte war bemerkenswert schlecht und ein Fehler wie ein Schrumpfen konnte deutlich beobachtet werden.
60° Glanz: Es ist das gleiche gewesen wie im Fall der Tabelle 1.
Aushärteigenschaften: Die Oberfläche des Beschichtungsfilms wurde fest mit einem mit Xylen imprägnierten Tuch mit einer Fingerspitze 10 Minuten lang durch Hin- und Herbewegung ge­ rieben und das Aussehen des Beschichtungsfilmes wurde dann vi­ suell beurteilt.
○ Auf dem Beschichtungsfilm wurde kein Fehler festge­ stellt und die Aushärteigenschaften waren gut.
○ Leichte Kratzer wurden auf der Oberfläche beobachtet und die Aushärteigenschaften waren schlecht.
X Die Oberfläche war angelöst und die Aushärteigenschaf­ ten waren bemerkenswert schlecht.
Verarbeitungsfähigkeit: Mit einem Erichsen-Verarbeitungs­ testgerät wurde eine Extrusion durchgeführt. Eine Extrusion­ sentfernung (in mm), die bis zu einem Bruch und einem Ablösen erzielt werden konnte, wurde gemessen.
Beispiel 10
1,539 Gewichtsteile (Festanteil 1,000 Gewichtsteile) eines Acryl-Lackes (mittleres Molekulargewicht 7,000, Lösungsmittel Toluen, Harzfestanteil 65 Gewichtsprozent, Harzerweichungs­ punkt etwa 85°C und Tg = 50°C) mit einem 35-prozentigen Ge­ wichtsanteil Glycidylmethacrylat, 60 Gewichtsprozent Methyl­ methacrylat und 5 Gewichtsprozent Isobutylacrylat wurden in einen Eirich Mixing Reaktor R02Vac gegeben und bei 110°C wur­ de der Druck reduziert und Toluen ausdestilliert. Nach Wie­ dereintritt des Umgebungsdruckes wurden 250 Gewichtsteile Do­ decan-Di-Säure (mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 1 µm) eingebracht und die Rührgeschwindigkeit wurde erhöht. Nachdem die Temperatur durch die Rührwärme über mehr als 5 Minuten auf 120°C angestiegen war, wurden 333 Gewichtsteile (Festanteil 50 Gewichtsteile) einer wäßrigen Dispersion fei­ ner Teilchen, wie sie im Herstellungsbeispiel 1 unten erhal­ ten wurde, zugegeben und dann bei 90°C 5 Minuten lang disper­ giert. Danach wurden 250 Gewichtsteile Wasser dazugegeben und der Druck wurde erneut erniedrigt. Als Folge davon erniedrig­ te sich die Temperatur des Systems unmittelbar auf 30°C und das resultierende Pulverbeschichtungsmaterial wurde durch die Dispersionskraft der Dispergiermaschine gemahlen, wobei feste Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 1 bis 10 mm erhal­ ten wurden. Diese festen Teilchen wurde 1 Stunde lang unter reduziertem Druck während der Dispersion getrocknet und die getrockneten Teilchen wurden dann durch eine Stift-Teller­ mühle gemahlen. Die gemahlene Zusammensetzung wurde dann durch einen Filter mit einer Siebweite von 150 gefiltert, um das wärmeaushärtende Pulverbeschichtungsmaterial zu erhalten, das die feinen Teilchen enthielt.
Herstellungsbeispiel 1
670 Teile destillierten Wassers wurden in einen Reaktor gege­ ben, der mit einem Stickstoffeinführungsrohr, einem Thermo­ stat, einem Rührer und einem Rückströmungskondenser versehen war und 10 Gewichtsteile Styren, 45 Gewichtsteile n-Butyl­ methacrylat und 45 Gewichtsteile n-Butylacrylat wurden dann darin dispergiert. Danach wurden 2 Gewichtsteile Natriumper­ sulfat bei 80°C dazugefügt, und nachdem eine Reaktion über 4 Stunden lang durchgeführt worden war, wurden außerdem noch 0,5 Gewichtsteile Natriumpersulfat dazugefügt. Danach wurde erneut eine Reaktion über eine zusätzliche Stunde eingelei­ tet, um eine wäßrige Disperion feiner Teilchen zu erreichen, in der der Harzfestanteil 15 Gewichtsprozent und der Teil­ chendurchmesser der kleinen Teilchen 0,31 µm betrug und die Glasübergangstemperatur der feinen Teilchen -15°C war.
Beispiel 11
Das gleiche Verfahren wie im Beispiel 10 wurde durchgeführt mit der Ausnahme, daß die wäßrige Dispersion kleiner Teil­ chen, wie sie beim Herstellungsbeispiel 1, das oben beschrie­ ben ist, erzielt wurde, durch eine wäßrige Dispersion feiner Teilchen ersetzt wurde, wie sie im Herstellungsbeispiel 2, das unten aufgeführt ist, erreicht wurde, so daß auch dadurch ein wärmeaushärtendes Pulverbeschichtungsmaterial erzielt wurde, das die feinen Teilchen enthielt.
Herstellungsbeispiel 2
670 Teile destillierten Wassers wurden in einem Reaktor un­ tergebracht, der mit einer Stickstoffzuführungsleitung, einem Thermostat, einem Rührer und einem Rückflußkondenser versehen war und 10 Gewichtsteile Styren, 10 Gewichtsteile Methyl­ methacrylat, 65 Gewichtsteile n-Butylmethacrylat und 15 Ge­ wichtsteile n-Butylacrylat wurden darin dispergiert. Danach wurden 2 Gewichtsteile Natriumpersulfat bei 80°C dazugefügt.
Nachdem eine Reaktion 4 Stunden lang durchgeführt wurde, wur­ den weitere 0,5 Gewichtsteile Natriumpersulfat dazugefügt. Die Reaktion wurde dann erneut für eine zusätzliche Stunde durchgeführt, um eine wäßrige Dispersion kleiner Teilchen mit einem Harzfestanteil von 15 Gewichtsprozent und einem Teilchendurchmesser der feinen Teilchen von 0,27 µm zu erhal­ ten, sowie mit einer Glasübergangstemperatur der feinen Teil­ chen von 20°C.
Beispiel 12
Das gleiche Verfahren wie beim Beispiel 10 wurde durchgeführt mit dem Unterschied, daß die wäßrige Dispersion von kleinen Teilchen, wie sie im Herstellungsbeispiel 1 erhalten wurde, das oben beschrieben ist, durch eine wäßriges Dispersion kleiner Teilchen ersetzt wurde, wie sie in dem unten be­ schriebenen Herstellungsbeispiel 3 erhalten wurden, wobei da­ durch ein wärmeaushärtendes Pulverbeschichtungsmaterial er­ reicht wurde, das die kleinen Teilchen enthielt.
Herstellungsbeispiel 3
670 Teile destillierten Wassers wurden in einem Reaktor ein­ gebracht, der mit einem Stickstoffeinführungsrohr, einem Thermostat, einem Rührer und einem Rückflußkondenser versehen war und 10 Gewichtsteile Styren, 45 Gewichtsteile n-Butyl­ methyacrylat, 35 Gewichtsteile n-Butylacrylat sowie 10 Gewichtsteile eines 1,6 Hexanedioldiacrylat wurden darin dis­ pergiert. Danach wurden bei 80°C zwei Gewichtsteile Natrium­ persulfat dazugegeben. Nachdem eine Reaktion über 4 Stunden lang durchgeführt wurde, wurden weitere 0,5 Gewichtsteile Na­ triumpersulfat dazugefügt. Danach wurde die Reaktion erneut für 1 Stunde durchgeführt, um eine wäßrige Dispersion klei­ ner Teilchen mit einem Harzfestanteil von 15 Gewichtsprozent und einem Teilchendurchmesser der kleinen Teilchen von 0,30 µm sowie einer Glasübergangstemperatur der feinen Teilchen von -5°C zu erreichen.
Vergleichsbeispiel 5
Das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 10 wurde durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die wäßrige Dispersion der kleinen Teilchen, wie sie im Herstellungsbeispiel 1, das oben be­ schrieben ist, erhalten wurde, durch eine wäßrige Dispersion kleiner Teilchen ersetzt wurde, wie sie im Herstellungsbei­ spiel 4 erhalten wurde, das unten beschrieben ist, so daß auch dadurch ein Pulverbeschichtungsmaterial erzielt wurde.
Herstellungsbeispiel 4 (zum Vergleich)
670 Teile destillierten Wassers wurden in einen Reaktor ein­ gebracht, der mit einem Stickstoffzuführungsrohr, einem Ther­ mostat, einem Rührer und einem Rückflußkondenser versehen war und 10 Gewichtsteile Styren, 45 Gewichtsteile Methylmeth­ acrylat und 45 Gewichtsteile n-Butylmethacrylat wurden darin dispergiert. Es wurden dann 2 Gewichtsteile Natriumpersulfat bei 80°C dazugefügt und nachdem eine Reaktion 4 Stunden lang durchgeführt wurde, wurden erneut 0,5 Gewichtsteile Natrium­ persulfat zugefügt. Die Reaktion wurde dann erneut für 1 Stunde durchgeführt, um eine wäßrige Disperion feiner Teil­ chen zu erhalten, in der der Harzfestanteil 15 Gewichtspro­ zent war und der Teilchendurchmesser der feinen Teilchen 0,29 µm war und die Glasübergangstemperatur der feinen Teilchen 60°C betrug.
Vergleichsbeispiel 6
Der Acryl-Lack des Beispieles 10 wurde in einen mit einem Thermometer, einem Thermostaten, einem Rührer, einem Kon­ denser und einer Vakuumpumpe ausgerüsteten Reaktor eingegeben und dann wurde Toluen durch Destillation unter reduziertem Druck entfernt. Das Material wurde dann entladen und gekühlt, um ein festes Harz zu erreichen. Auf der anderen Seite wurde die wäßrige Dispersion der kleinen Teilchen, die im Herstel­ lungsbeispiel 2 erreicht wurde, in ein wärmebeständiges Gefäß gegeben und Methanol und Trockeneis wurden dazugefügt, um -40°C zu erreichen. Die wäßrige Dispersion der feinen Teil­ chen, die im Herstellungsbeispiel 1 erreicht wurde, wurde dann in eine auberginenartige Flasche gegeben, so daß sie an der Innenseite der auberginenartigen Flasche dünn anfrieren konnte. Danach wurde diese Flasche auf eine Dekompressions­ einrichtung gesetzt, die ein Kältefach hatte, das mit flüssi­ gem Stickstoff gekühlt war, wonach ein Gefriertrocknen unter einem Druck von 1 mm Quecksilbersäule oder weniger 8 Stunden lang erfolgte. Die auf diese Weise erzielten kleinen Teilchen wurden in einem Mörser gemahlen und dann durch ein Sieb mit einer Siebweite von 150 gefiltert, um ein feines Pulver zu erhalten. Danach wurden 1,000 Teile des oben erwähnten, fe­ sten Harzes, 50 Gewichtsprozent des feinen Pulvers und 200 Gewichtsprozent Dodecan-Di-Säure (mit einem mittleren Teil­ chendurchmesser von 1 µm) trocken bei Raumtemperatur in einem Henschel-Mischer gemischt und sie wurden dann in einem Extru­ der geschmolzen und geknetet. Nach dem Abkühlen wurde die Mi­ schung durch eine Stift-Tellermühle gemahlen und dann durch einen Filter mit einer Siebweite von 150 gegeben, um eine wärmeaushärtendes, klares Pulverbeschichtungsmaterial zu er­ halten, das die feinen Teilchen enthielt.
Vergleichsbeispiel 7
Der Acryl-Lack des Beispieles 10 wurde in einen Reaktor ein­ gegeben, der mit einem Thermometer, einem Thermostat, einem Rührer, einem Kondenser und einer Vakuumpumpe versehen war und Toluen wurde dann durch Destillation unter reduziertem Druck entfernt. Danach wurde das Material entladen und ge­ kühlt, um festes Harz zu erhalten. Danach wurden 1,000 Ge­ wichtsteile des festen Harzes und 250 Gewichtsteile Dodecan- Di-Säure (mittlerer Teilchendurchmesser 1 µm) trocken in ei­ nem Henschel-Mischer gemischt und dann durch einen Extruder geschmolzen und geknetet. Nach dem Abkühlen wurde die Mi­ schung durch eine Stift-Tellermühle gemahlen und dann durch einen Filter mit einer Siebweite von 150 gefiltert, um eine wärmeaushärtendes Pulverbeschichtungsmaterial zu erhalten, in dem die feinen Teilchen angeordnet waren.
Auf die folgende Art und Weise wurden beschichtete Platten durch die Verwendung des wärmeaushärtenden Pulverbeschich­ tungsmaterial mit den feinen Teilchen hergestellt, wie es in den Beispielen 10 bis 12 und in den Vergleichsbeispielen 5 und 7 erhalten wurde und sie wurden dann einem Beschichtungs- Leistungstest unterworfen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. Dort ist auch die Zeit beschrieben, die zur Herstel­ lung eines Pulverbeschichtungsmaterials einschließlich der Waschzeit der Vorrichtung notwendig war.
Herstellung einer Beschichtung
Dieselben Probematerialien wie im Beispiel 1 wurden herge­ stellt und auf jedem dieser Testmaterialien wurde das wärme­ aushärtende Pulverbeschichtungsmaterial mit den feinen Teil­ chen elektrostatisch aufgebracht, das in den Beispielen 10 bis 12 und in den Vergleichsbeispielen 5 bis 7 erreicht wor­ den war, und zwar so, daß eine Filmdicke etwa von 70 µm er­ reicht wurde, und das Heizen und Aushärten wurde dann bei 160°C durch eine Trocknungsmaschine 30 Minuten durchgeführt.
Testverfahren
Aussehen der Beschichtung: Dieses wurde in der gleichen Weise beurteilt, wie im Fall der Tabelle 1.
60° Glanz: Es war derselbe wie im Fall der Tabelle 1.
Eigenschaft nicht abzublättern:
  • 1. Testgerät Q-G-R- Gravelometer (hergestellt von Q Panel Co., Ltd.).
  • 2. Kieselsteine die aufgeschleudert werden: Gemahlene Kie­ selsteine mit einem Durchmesser von 15 bis 20 mm.
  • 3. Volumen der Kieselsteine etwa 500 ml.
  • 4. Druck der Preßluft etwa 5 kg/cm2.
  • 5. Temperatur des Testgerätes etwa -30°C.
Methanol und Trockeneis wurden in ein wärmebeständiges Gefäß gegeben und die Temperatur wurde dann auf -30°C oder weniger eingestellt. Danach wurde die beschichtete Platte in das Ge­ fäß gegeben und die Temperatur auf -30°C eingestellt. Die be­ schichtete Platte wurde dann an einer Halteeinrichtung befe­ stigt und etwa 500 ml der gemahlenen Kieselsteine wurden auf die beschichtete Platte unter einem Blasluftdruck von etwa 5 kg/cm2 geblasen. Dieser Vorgang wurde 5 Mal wiederholt. Da­ nach wurde 1 Stunde lang ein Salzsprühtest in Übereinstimmung mit JIS Z2371 durchgeführt und, nachdem man die Platte 2 Stunden lang stehen hat lassen, wurde ein Textilklebeband fest gegen die Platte gedrückt und sofort wieder abgezogen. Zu diesem Zeitpunkt wurde die An- oder Abwesenheit von Rost und das Ablösen der Beschichtung nach den folgenden Standards beurteilt.
○ Rostbildung wurde auf dem Teststück von 7×7 cm über­ haupt nicht bemerkt:
○ Rostbildung wurde an 2 bis 5 Stellen auf dem Teststück von 7×7 cm beobachtet.
X Rostbildung wurde an 6 oder mehr Stellen auf dem Test­ stück von 7×7 cm beobachtet.
Wasserbeständiger Adhäsionstest: Ein Teststück wurde im war­ men Wasser von 40°C 10 Tage lang eingetaucht und dann ablau­ fen gelassen und getrocknet. Ein quer verlaufender Schnitt wurde auf der beschichteten Oberfläche des Teststückes vorge­ sehen und ein Zellophanband wurde daraufgeklebt und dann schnell abgezogen. Der Ablösungszustand der Beschichtung zu dieser Zeit wurde auf der Basis folgender Standards bewertet:
○ Die Beschichtung wurde überhaupt nicht abgelöst.
○ Die Beschichtung wurde teilweise abgelöst.
X Der Großteil oder die gesamte Beschichtung wurde abge­ zogen.
Nach dem Verfahren zur Herstellung eines wärmeaushärtenden Pulverbeschichtungsmaterials nach der vorliegenden Erfindung kann ein solches wärmeaushärtendes Pulverbeschichtungsmateri­ al in einer kürzeren Zeit und in einfacherer Weise herge­ stellt werden, verglichen mit den konventionellen Schmelz- und Knetverfahren und das wärmeaushärtende Pulverbeschich­ tungsmaterial kann auch in gleichmäßiger Form erhalten wer­ den, auch wenn ein Grundharz, ein Vernetzungsagens und ein Pigment bei niedrigerer Temperatur dispergiert werden, als das bei der konventionellen Schmelz- und Knetmethode der Fall ist. Als Ergebnis ist der erhaltene ausgehärtete Beschich­ tungsfilm exzellent in seinen physikalischen Eigenschaften, wie Finish-Eigenschaften, Abblätterungseigenschaften und Ad­ häsiveigenschaften, und so kann er beachtenswerte Aushärtei­ genschaften ausüben.
Die Prioritätsdokumente JP 9-124047, 9-124048 und 9-124049, alle vom 14.05.1997, werden hier als Ganzes mit in die Offen­ barung einbezogen.
Zusätzliche Vorteile, Merkmale und Abwandlungen sind natür­ lich für einen Fachmann leicht erkennbar. Die Erfindung ist daher im weiteren Sinn nicht auf die angegebenen Details be­ schränkt oder auf die beispielhaften Einrichtungen, die in dieser Beschreibung gezeigt oder beschrieben sind. Es können deshalb verschiedene Modifikationen durchgeführt werden, ohne daß der Rahmen des allgemeinen erfinderischen Konzepts ver­ lassen wird, wie er durch die anhängenden Ansprüche und ihre Äquivalente vorgegeben ist.

Claims (16)

1. Verfahren zur Herstellung eines wärmeaushärtenden Pul­ verbeschichtungsmaterials mit folgenden Schritten:
Dispergieren und Mischen eines Grundharzes und eines Vernet­ zungsagens in einer Dispergier- und/oder Mischmaschine, die mit einer Dekompressionseinrichtung bei einer Temperatur in der Größenordnung von 40°C bis 200°C versehen ist, um eine dispergierte Mischung zu bilden, wobei diese dispergierte Mi­ schung wahlweise ein Lösungsmittel und ein Pigment enthält;
wahlweise Entfernen mindestens eines Teiles des Lösungsmit­ tels bei reduziertem Druck;
Zusetzen von Wasser zu der dispergierten Mischung;
Druckreduzierung und Absenken der Temperatur der dispergier­ ten Mischung auf eine Temperatur, die gleich oder kleiner als der Erweichungspunkt der dispergierten Mischung ist und
Überführen der dispergierten Mischung in den Pulver- oder Granulatzustand durch die Dispersionskraft der Dispergier- und/oder Mischmaschine.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Lösungsmittel in der dispergierten Mischung enthalten ist und ein organisches Lösungsmittel zum Lösen des Grundharzes und des Vernetzungs­ agens aufweist und bei dem dieses Lösungsmittel dazu geeignet ist, mit Wasser azeotrop zu sein.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Lösungsmittel in der dispergierten Mischung in einer Menge von 80 Gewichtspro­ zent oder weniger, basierend auf dem gesamten Festanteil des Grundharzes und des Vernetzungsagens, vorhanden ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Pigment in der Mischung enthalten ist und eine Pigmentpaste oder feste Pig­ mentchips enthält, die durch das vorhergehende Dispergieren des Grundharzes, des Lösungsmittels und der Pigmentkomponente erhalten wurden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Dispergierung durch Wärmeaufschmelzen und/oder durch Lösen des Grundharzes und des Vernetzungsagens in einem organischen Lösungsmittel durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Dispergiervor­ gang das Dispergieren des Grundharzes und des Pigmentes unter Wärmeeinwirkung und unter Zusetzen des Vernetzungsagens um­ faßt, und dann die Durchführung des Schmelzens und der Wärme­ zufuhr und/oder das Lösen in einem organischen Lösungsmittel.
7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Vorgang des Dis­ pergierens das Dispergieren des Grundharz es und des Pigmentes im Lösungsmittel umfaßt, sowie das Ausdestillieren des Lö­ sungsmittels bei reduziertem Druck sowie die Zuführung des Vernetzungsagens und dann die Durchführung des Wärmschmelzens und/oder des Lösens der Dispersion in einem organischen Lö­ sungsmittel.
8. Verfahren nach Anspruch 1, welches ferner das Zusetzen einer wäßrigen Dispersion umfaßt, die eine Glasübergangstem­ peratur von 40°C oder weniger aufweist und feine Kunstharz­ teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 0,01 bis 1, µm um­ faßt, die vor der Zuführung von Wasser zu der dispergierten Mischung gegeben werden.
9. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Menge des zu der dispergierten Mischung zugegebenen Wassers in der Größenord­ nung von 2 bis 120 Gewichtsprozent beträgt, basierend auf dem gesamten Festanteil von Grundharz und Vernetzungsagens.
10. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Erweichungspunkt der dispergierten Mischung in der Größenordnung von 30°C bis 130°C liegt.
11. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Glasübergangs­ temperatur des Grundharzes in der Größenordnung von 40°C bis 100°C liegt.
12. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Grundharz eines oder mehrere aus der Gruppe sind, die aus Acrylharz, Poly­ esterharzen, Epoxyharzen und Fluorharzen besteht.
13. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das mittlere Moleku­ largewicht des Grundharzes in der Größenordnung von 1,000 bis 100,000 ist.
14. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Vernetzungsagens eines oder mehrere sind, die aus der Gruppe der Polycarboxyl­ säuren, Polycarboxylanhydride, Blockpolyisoyanat-Bestand­ teilen, Polyepoxy-Bestandteilen, Polyol-Bestandteilen und Aminoharzen ausgewählt sind.
15. Wärmeaushärtendes Pulverbeschichtungsmaterial, das durch ein Verfahren nach Anspruch 1 hergestellt ist.
16. Verfahren zur Herstellung eines wärmeaushärtenden, pul­ verigen Beschichtungsmaterials, welches die Schritte des Dis­ pergierens und Mischens eines Grundharzes, eines Vernet­ zungsagens und wenn notwendig, einer wärmeaushärtenden, pul­ verigen Beschichtungsmaterialskomponente umfaßt, die ein Lö­ sungsmittel und eine Pigment in einer Dispergier/Misch­ maschine umfaßt, die mit einer Dekompressionseinrichtung bei einer Temperatur in der Größenordnung von 40°C bis 200°C ver­ sehen ist, bei dem ferner das organische Lösungsmittel unter reduziertem Druck entfernt wird, wenn notwendig und im Fall, daß das organische Lösungsmittel in der erhaltenen disper­ gierten Mischung enthalten ist, die Zuführung von Wasser um­ faßt, sowie die Druckreduzierung und die Erniedrigung der Temperatur der dispergierten Mischung auf eine Temperatur des Erweichungspunktes oder weniger, wobei dann die dispergierte Mischung in einem Pulver- oder Granulatzustand durch die Dis­ persionskraft der Dispergier- bzw. Mischmaschine gebracht wird.
DE19821642A 1997-05-14 1998-05-14 Wärmeaushärtendes Pulverbeschichtungsmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung Withdrawn DE19821642A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12404797 1997-05-14
JP12404897 1997-05-14
JP12404997 1997-05-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19821642A1 true DE19821642A1 (de) 1998-11-26

Family

ID=27314850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19821642A Withdrawn DE19821642A1 (de) 1997-05-14 1998-05-14 Wärmeaushärtendes Pulverbeschichtungsmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5998507A (de)
DE (1) DE19821642A1 (de)
GB (1) GB2325235B (de)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60100123T2 (de) * 2000-02-28 2003-12-24 Kansai Paint Co., Ltd. Hitzehärtbare Pulverbeschichtungszusammensetzung und Verfahren zum Herstellen einer Deckbeschichtung mit derselben
ITMI20010441A1 (it) * 2001-03-02 2002-09-02 Vomm Chemipharma Srl Metodo per la produzione di vernici in polvere
US8822569B2 (en) * 2001-06-20 2014-09-02 Rohm And Haas Company Composite particles
AU785282B2 (en) * 2001-06-20 2006-12-21 Rohm And Haas Company Coating with improved hiding, compositions prepared therewith, and processes for the preparation thereof
EP1279706A1 (de) * 2001-07-24 2003-01-29 Arsonsisi S.P.A. Verfahren zur Herstellung von Pulverlack und dieser hergestellte Pulverlack
CN1305981C (zh) * 2001-09-27 2007-03-21 旭硝子株式会社 含氟粉体涂料组合物
US7008998B2 (en) * 2001-11-16 2006-03-07 Basf Corporation Method for making an aqueous dispersion
US7314900B2 (en) * 2001-11-16 2008-01-01 Basf Corporation Aqueous dispersions and aqueous electrodepositable primers
US20040096669A1 (en) * 2002-11-20 2004-05-20 Kim Young Jun Fluorocarbon polymer coating powders
US20050261409A1 (en) * 2004-05-21 2005-11-24 Building Materials Investment Corporation Process for coating modified bitumen membranes using powder coatings
DE602006010558D1 (de) * 2005-07-11 2009-12-31 Akzo Nobel Coatings Int Bv Verfahren zur elektrostatischen pulverbeschichtung im wirbelbett
EP1910476A1 (de) * 2005-07-11 2008-04-16 Akzo Nobel Coatings International BV Verfahren zur herstellung einer pulverbeschichtungszusammensetzung
WO2007006780A2 (en) * 2005-07-11 2007-01-18 Akzo Nobel Coatings International B.V. Toner powders and process for their preparation
US20090136737A1 (en) * 2005-07-11 2009-05-28 John Ring Powder coating materials
US20090163449A1 (en) * 2007-12-20 2009-06-25 Eastman Chemical Company Sulfo-polymer powder and sulfo-polymer powder blends with carriers and/or additives
US20090163603A1 (en) * 2007-12-20 2009-06-25 Eastman Chemical Company Sulfo-polymer powder and sulfo-polymer powder blends
EP2316893A1 (de) 2009-10-28 2011-05-04 Dupont Powder Coatings France S.A.S. Verfahren zur Herstellung von Pulverbeschichtungszusammensetzungen
MY161775A (en) 2010-10-13 2017-05-15 Akzo Nobel Powder Coatings (Ningbo) Co Ltd Hybrid polyester fluorocarbon powder coating composition and a process for the manufacture thereof

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3870684A (en) * 1970-04-29 1975-03-11 Bayer Ag Preparation of cross-linked particles of polyurethane or polyurea containing ionic groups
US4402983A (en) * 1980-09-19 1983-09-06 E. I. Du Pont De Nemours & Co. Powder coating composition for automotive topcoat
DE3606512A1 (de) * 1986-02-28 1987-09-03 Basf Lacke & Farben Dispersionen von vernetzten polymermikroteilchen in waessrigen medien, verfahren zur herstellung dieser dispersionen und beschichtungszusammensetzungen, die diese dispersionen enthalten
DE3606513C2 (de) * 1986-02-28 1998-05-07 Basf Coatings Ag Dispersionen von vernetzten Polymermikroteilchen in wäßrigen Medien und Verfahren zur Herstellung dieser Dispersionen
KR910004817B1 (ko) * 1987-07-31 1991-07-13 니혼유시 가부시기가이샤 열경화성분체도료조성물
US5270416A (en) * 1992-09-04 1993-12-14 Ferro Corporation Thermosetting glycidyl modified acrylic powder coatings
US5354799A (en) * 1992-11-16 1994-10-11 Eastman Kodak Company Limited coalescence process
KR100429932B1 (ko) * 1995-10-03 2004-07-16 닛본 페인트 가부시끼가이샤 좁은입도분포를갖는수지입자의제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
GB2325235B (en) 2001-03-07
GB9810214D0 (en) 1998-07-08
US5998507A (en) 1999-12-07
GB2325235A (en) 1998-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19821642A1 (de) Wärmeaushärtendes Pulverbeschichtungsmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung
DE602005006388T3 (de) Neues Pulverlackierungssystem
EP0946655B1 (de) Wässrige pulverlack-dispersion
DE3779841T2 (de) Pulverbeschichtung auf polyvinylidenfluorid-basis.
DE69800301T2 (de) Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Pulverbeschichtungszusammensetzungen
DE2658843C3 (de)
DE60123024T2 (de) Extrusionsverfahren zur erstellung von dispersionen
DE60114378T2 (de) Verfahren zur herstellung einer wässrigen pulverlack-dispersion
DE3702503C2 (de)
DE112005002901T5 (de) Komposit-Pulverbeschichtungsmaterial, Verfahren zu seiner Herstellung und Verfahren für die Farbabmusterung von Pulverbeschichtungsmaterial
EP0993485B1 (de) Wässrige pulverlack-dispersion, verfahren zu ihrer herstellung sowie verwendung der erhaltenen pulverlack-dispersion
DE3439128A1 (de) Beschichtungsmassen fuer klare deckbeschichtungen
DE2709239B2 (de) Verfahren zur Herstellung eines selektiv Sonnenwärmeenergie absorbierenden Überzugs auf einem Metallsubstrat
DE69831516T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines granulierten Pulverlackes
DE69226494T2 (de) Lösungsmittelfreie Anstrich-Zusammensetzung und Verfahren zu deren Herstellung
DE60019185T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtlackierungen
WO2005014729A1 (de) Feste pigmentpräparationen und ihre dispersionen in organischen lösemitteln, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
DE4007300A1 (de) Verfahren zur herstellung von pigmentierten pulverlacken
DE2818093C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Oberflächenbeschichtung
DE69201600T2 (de) Harzzusammensetzung für Pulverlacke.
DE2005690A1 (de) Verfahren zur Herstellung von pigmentierten Beschichtungspulvern
DE2434188C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Pulveranstrichmittels
DE69033363T2 (de) Wärmehärtbare pulverförmige zusammensetzungen für primerbeschichtungen, die für oberschichten auf polyvinylidenfluorid-basis geeignet sind
DE1454823A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Fuellstoffe enthaltenden Vinylharzmischungen
DE2434187C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Pulveranstrichmittels

Legal Events

Date Code Title Description
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: PATENTANWAELTE RUFF, WILHELM, BEIER, DAUSTER & PAR

8110 Request for examination paragraph 44
8139 Disposal/non-payment of the annual fee