DE19832107A1 - Pulverklarlack-Dispersion - Google Patents

Pulverklarlack-Dispersion

Info

Publication number
DE19832107A1
DE19832107A1 DE1998132107 DE19832107A DE19832107A1 DE 19832107 A1 DE19832107 A1 DE 19832107A1 DE 1998132107 DE1998132107 DE 1998132107 DE 19832107 A DE19832107 A DE 19832107A DE 19832107 A1 DE19832107 A1 DE 19832107A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
dispersion
powder
component
agents
aqueous
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Withdrawn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
DE1998132107
Other languages
English (en)
Inventor
Stephan Schwarte
Joachim Woltering
Hubert Baumgart
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.)
BASF Coatings GmbH
Original Assignee
BASF Coatings GmbH
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
Priority claimed from DE19744561A external-priority patent/DE19744561A1/de
Application filed by BASF Coatings GmbH filed Critical BASF Coatings GmbH
Priority to DE1998132107 priority Critical patent/DE19832107A1/de
Priority to JP2000512890A priority patent/JP2001517722A/ja
Priority to MXPA00002706 priority patent/MX237828B/es
Priority to KR1020007002897A priority patent/KR20010024137A/ko
Priority to DE59806648T priority patent/DE59806648D1/de
Priority to US09/508,927 priority patent/US6358568B1/en
Priority to EP98945298A priority patent/EP1015519B1/de
Priority to PL98339444A priority patent/PL339444A1/xx
Priority to ES98945298T priority patent/ES2189241T3/es
Priority to PCT/EP1998/005512 priority patent/WO1999015593A1/de
Priority to AU92657/98A priority patent/AU751658B2/en
Priority to BR9812654-7A priority patent/BR9812654A/pt
Publication of DE19832107A1 publication Critical patent/DE19832107A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/42Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof
    • C08G59/4238Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof heterocyclic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/42Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof
    • 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
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/062Copolymers with monomers not covered by C09D133/06
    • C09D133/068Copolymers with monomers not covered by C09D133/06 containing glycidyl groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/20Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
    • C08L61/32Modified amine-aldehyde condensates

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)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pulverklarlackdispersion, enthaltend eine feste, pulverförmige Komponente A und eine wäßrige Komponente B, wobei die Komponente A ein Pulverklarlack ist, enthaltend DOLLAR A a) wenigstens ein epoxidhaltiges Bindemittel mit einem Gehalt von 20 bis 45 Gew.-%, vorzugsweise 25 bis 40 Gew.-% an glycidylhaltigen Monomeren ggf. mit einem Gehalt an vinylaromatischen Verbindungen, vorzugsweise Styrol, DOLLAR A b) Tris(alkoxycarbonylamino)Triazin und Polycarbonsäuren, vorzugsweise geradkettige, aliphatische Dicarbonsäuren und/oder carboxyfunktionelle Polyester als Vernetzungsmittel und DOLLAR A c) ggf. Katalysatoren, Hilfsstoffe, pulverklarlacktypische Additive wie Entgasungsmittel, Verlaufsmittel, UV-Absorber, Radikalfänger, Antioxidantien.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine wäßrige Pulverklarlackdispersion,, gemäß der deutschen Patentanmeldung Nr. 197 44 561.6.
Für die Beschichtung von Automobilkarosserien werden heute vorzugsweise Flüssiglacke verwendet. Dieser verursachen zahlreiche Umweltprobleme aufgrund ihres Lösemittelgehaltes. Dies gilt auch für die Fälle des Einsatzes von Wasserlacken.
Aus diesem Grund sind in den letzten Jahren vermehrt Anstrengungen unternommen worden, für die Beschichtung Pulverlacke zu verwenden. Die Ergebnisse sind jedoch bisher nicht zufriedenstellend, insbesondere zeigen Pulverklarlacke noch Schwächen hinsichtlich der Chemikalienbeständigkeit und der Vergilbung. Epoxy/Carboxy vernetzte Pulverklarlacke zeigen eine deutlich schlechtere Anätzbeständigkeit gegenüber Wasser, Baumharz und Schwefelsäure.
Viele Entwicklungen haben inzwischen das Ziel, Pulverlacke in Form wäßriger Dispersionen zu entwickeln, die sich mit Flüssiglacktechnologien verarbeiten lassen. Aus der US-Patentschrift 4268542 ist beispielsweise ein Verfahren bekannt, bei dem eine Pulverlack-Slurry verwendet wird, die sich für die Beschichtung von Automobilen eignet. Hierbei wird zunächst eine herkömmliche Pulverschicht auf die Karosserie aufgetragen und als zweite Schicht die Klarlack- Slurry. Bei dieser Klarlack-Slurry auf Basis von Acrylatharzen werden ionische Verdicker verwendet, welche zu einer relativ hohen Empfindlichkeit der applizierten Lackschicht gegen Feuchtigkeit, insbesondere gegen Schwitzwasser, führen. Ferner weisen diese in einem der Beispiele einen Gehalt von 0,5 bis 30% an glycidylhaltigen Monomeren auf. Zudem muß mit hohen Einbrenntemperaturen (über 160°C) gearbeitet werden.
Im folgenden wird der Begriff Pulverklarlack-Dispersion als Synonym für Pulver- Klarlack-Slurry verwendet.
Aus der DE-OS 196 13 547 ist eine wäßrige Pulverlack-Dispersion bekannt, die die genannten Anforderungen erfüllt. Die dort beschriebene Pulverklarlackdispersion zeigt jedoch nach der Applikation und Vernetzung ebenso wie die bisher bekannten festen Pulverklarlacke geringe Werte hinsichtlich der Anätzbeständigkeit gegenüber Wasser, Baumharz und Schwefelsäure auf. Außerdem zeigt das System eine Neigung zur Vergilbung.
Die vorliegende Erfindung hat sich nunmehr die Aufgabe gestellt, eine wäßrige Pulverklarlackdispersion zur Verfügung zu stellen, enthaltend eine feste, pulverförmige Komponente A und eine wäßrige Komponente B, wobei Komponente A ein Pulverklarlack ist enthaltend
  • a) wenigstens ein epoxidhaltiges Bindemittel mit einem Gehalt von 20 bis 45% an glycidylhaltigen Monomeren ggf. mit einem Gehalt an vinylaromatischen Verbindungen, vorzugsweise Styrol,
  • b) Tris(alkoxycarbonylamino)Triazin und Polycarbonsäuren, vorzugsweise geradkettige, aliphatische Discarbonsäuren und/oder carboxyfunktionelle Polyester als Vernetzungsmittel und
  • c) ggf. Katalysatoren, Hilfsstoffe, pulverklarlacktypische Additive, wie Entgasungsmittel, Verlaufsmittel, UV-Absorber, Radikalfänger, Antioxidantien
und
Komponente B eine wäßrige Dispersion enthaltend
  • a) wenigstens einen nicht-ionischen Verdicker und
  • b) ggf. Katalysatoren, Hilfsstoffe, Entschäumungsmittel, Dispersionshilfsmittel Netzmittel, vorzugsweise carboxyfunktionelle Dispergiermittel, Antioxidantien UV-Absorber, Radikalfänger, geringe Mengen Lösemittel, Verlaufsmittel Biozide und/oder Wasserrückhaltemittel.
Vorzugsweise liegt der Gehalt an glycidylhaltigen Monomeren bei 25 bis 40%. Besonders bevorzugt sind 26 bis 35%. Höchst bevorzugt sind 27 bis 33%.
Bevorzugt werden hierbei folgende Mengenverhältnisse für die Komponente A:
  • a) 60 bis 80 Teile
  • b) 15 bis 30 Teile
  • c) 3 bis 10 Teile
Als epoxifunktionelles Bindemittel für den festen Pulverklarlack sind beispielsweise epoxidgruppenhaltige Polyacrylatharze geeignet, die durch Copolymerisation von mindestens einem ethylenisch ungesättigten Monomer, das mindestens eine Epoxidgruppe im Molekül enthält, mit mindestens einem weiteren ethylenisch ungesättigten Monomer, das keine Epoxidgruppe im Molekül enthält, herstellbar sind, wobei mindestens eines der Monomere ein Ester der Acrylsäure oder Methacrylsäure ist. Derartige epoxidgruppenhaltige Polyacrylatharze sind z. B. bekannt aus EP-A-299 420, DE-B-22 14 650, DE-B-27 49 576, US-A-4,091,048 und US-A-3,781,379.
Als Beispiele für ethylenisch ungesättigte Monomere, die keine Epoxidgruppe im Molekül enthalten, werden Alkylester der Acryl- und Methacrylsäure, die 1 bis 20 Kohlenstoffatome im Alkylrest enthalten, insbesondere Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, Butylacrylat, Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat und 2-Ethylhexylmethacrylat genannt. Weitere Beispiel für ethylenisch ungesättigte Monomere, die keine Epoxidgruppen im Molekül enthalten, sind Säureamide, wie z. B. Acrylsäure- und Methacrylsäureamid vinylaromatische Verbindungen, wie Styrol, Methylstyrol und Vinyltoluol, Nitrile, wie Acrylnitril und Methacrylnitril, Vinyl- und Vinylidenhalogenide, wie Vinylchlorid und Vinylidenfluorid, Vinylester, wie z. B. Vinylacetat und hydroxylgruppenhaltige Monomere, wie z. B. Hydroxyethylacrylat und Hydroxyethylmethacrylat.
Die in den epoxidfunktionellen Bindemitteln eingesetzten epoxidfunktionellen Monomere sind vorzugsweise Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat und Allylglycidylether.
Das epoxidgruppenhaltige Polyacrylatharz weist üblicherweise ein Epoxidäquivalentgewicht von 300 bis 2500, vorzugsweise 420 bis 700, ein zahlenmittleres Molekulargewicht (gelpermeationschromatographisch unter Verwendung eines Polystyrolstandards bestimmt) von 2000 bis 20000 vorzugsweise 3000 bis 10000, und eine Glasübergangstemperatur (TG) von 30 bis 80, vorzugsweise 40 bis 70, besonders bevorzugt 40 bis 60°C (gemessen mit Hilfe der Differential Scanning Calorimetrie (DSC)). Ganz besonders bevorzugt werden ca. 50°C. Zum Einsatz können auch Gemische aus zwei oder mehr Acrylatharzen kommen.
Das epoxidgruppenhaltige Polyacrylatharz kann nach allgemein gut bekannten Methoden durch Polymerisation hergestellt werden.
Als Komponente (b) werden Tris(Alkoxycarbonylamino)Triazine gemäß der US-PS 4,939,213, der US-PS 5,084,541 und EP 0 624 577 eingesetzt. Solche Verbindungen sind auch aus der DE 25 09 561 sowie Patent Abstracts of Japan, Publ.-Nr. 09194769 A bekannt. Allerdings werden die Tris(Alkoxycarbonylamino)Triazine dort nur für kationische Elektrotauchlacke eingesetzt. Erfindungsgemäß handelt es sich um Tris(Alkoxycarbonylamino)Triazine der Formel
wobei R=Methyl, Butyl-,Ethylhexyl-Gruppen bedeuten. Ebenso können Derivate der genannten Verbindungen zum Einsatz kommen.
Erfindungsgemäß bevorzugt sind die Methyl-, Butyl-Mischester. Diese haben gegenüber der reinen Methylestern den Vorzug der besseren Löslichkeit, in Polymerschmelzen und Butyl-Ethylhexyl-Mischester. Bevorzugt sind erfindungsgemäß auch die reinen Butylester.
Die Tris(Alkoxycarbonylamino)Triazine und deren Derivate können erfindungsgemäß auch im Gemisch mit herkömmlichen Vernetzungsmitteln eingesetzt werden (Komponente C). Hier kommen insbesondere von den Tris(Alkoxycarbonylamino)Triazinen verschiedene blockierte Polyisocyanate in Betracht. Ebenso sind Aminoplastharze z. B. Melamine, einsetzbar. Die Tris(Alkoxycarbonylamino)Triazine können in Mengen von 1 bis 10, vorzugsweise 2 bis 10 Gew.-% vorliegen. Im Prinzip kann jedes für transparente Decklacke geeignete Aminoplastharz oder eine Mischung aus solchen Aminoplastharzen eingesetzt werden.
Derartige Harze sind dem Fachmann gut bekannt und werden von vielen Firmen als Verkaufsprodukte angeboten. Aminoplastharze sind Kondensationsprodukte aus Aldehyden, insbesonder Formaldehyd und beispielsweise Harnstoff, Melamin Guanamim und Benzoguanamin. Die Aminoplastharze enthalten Alkohol­ vorzugsweise Methylolgruppen, die in der Regel teilweise oder vollständig mit Alkoholen verethert sind.
Als weitere Vernetzer sind Carbonsäuren, insbesondere gesättigte, geradkettige, aliphatische Dicarbonsäuren mit 3 bis 20 C-Atomen im Molekül geeignet. Ganz besonders bevorzugt wird Dodecan-1,12-disäure eingesetzt. Zur Modifizierung der Eigenschaften der fertigen Pulverklarlacke können ggf. noch andere Carboxylgruppen enthaltende Vernetzer eingesetzt werden. Als Beispiele hierfür seien gesättigte verzweigte oder ungesättigte geradkettige Di- und Polycarbonsäuren sowie Polymere mit Carboxylgruppen genannt.
Ferner sind auch Pulverklarlacke geeignet, die einen epoxifunktionellen Vernetzer und ein säurefunktionelles Bindemittel enthalten.
Als säurefunktionelles Bindemittel sind beispielsweise saure Polyacrylatharze geeignet, die durch Copolymerisation von mindestens einem ethylenisch ungesättigten Monomer, das mindestens eine Säuregruppe im Molekül enthält, mit mindestens einem weiteren ethylenisch ungesättigten Monomer, das keine Säuregruppe im Molekül enthält, herstellbar sind.
Das epoxidgruppenhaltige Bindemittel bzw. der carboxylgruppenhaltige Vernetzer und das Carboxyl- bzw. das Bindemittel werden üblicherweise in einer solchen Menge eingesetzt, daß pro Äquivalent Epoxidgruppen 0,5 bis 1,5, vorzugsweise 0,75 bis 1,25 Äquivalente Carboxylgruppen vorliegen. Die Menge an vorliegenden Carboxylgruppen kann durch Titration mit einer alkoholischen KOH-Lösung ermittelt werden.
Erfindungsgemäß enthält das Bindemittel vinylaromatische Verbindungen, insbesondere Styrol. Um die Gefahr der Rißbildung bei der Bewitterung zu begrenzen, liegt der Gehalt jedoch nicht über 35 Gew.-%. Bevorzugt werden 10 bis 25 Gew.-%.
Die festen Pulverlacke enthalten ggf. einen oder mehrere geeignete Katalysatoren für die Epoxidharz-Aushärtung. Geeignete Katalysatoren sind Phosphoniumsalze organischer oder anorganischer Säuren, quarternäre Ammoniumverbindungen Amine, Imidazol und Imidazolderivate. Die Katalysatoren werden im allgemeinen in Anteilen von 0,001 Gew.-% bis etwa 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Epoxidharzes und des Vernetzungsmittels, eingesetzt.
Beispiele für geeignete Phosphonium-Katalysatoren sind Ethyltriphenylphosphoniumiodid, Ethyltriphenylphosphoniumchlorid, Ethyltriphenylphosphoniumthiocyanat, Ethyltriphenylphosphonium-Acetat- Essigsäurekomplex, Tetrabutylphosphoniumiodid, Tetrabutylphosphoniumbromid und Tetrabutylphosphonium-Acetat-Essigsäurekomplex. Diese sowie weitere geeignete Phosphonium-Katalysatoren sind z. B. beschrieben in US-PS 3,477,990 und US-PS 3,341,580.
Geeignete Imidazol-Katalysatoren sind beispielsweise 2-Styrylimidazol, 1-Benzyl- 2-methylimidazol, 2-Methylimidazol und 2-Butylimidazol. Diese sowie weitere Imidazol-Katalysatoren sind z. B. beschrieben in dem belgischen Patent Nr. 756,693.
Außerdem können die festen Pulverlacke ggf. noch Hilfsmittel und Additive enthalten. Beispiele hierfür sind Verlaufsmittel, Antioxidantien, UV-Absorber, Radikalfänger, Rieselhilfen und Entgasungsmittel, wie beispielsweise Benzoin.
Die Herstellung der festen Pulverlacke erfolgt nach bekannten Methoden (vgl. z. B. Produkt-Information der Firma BASF Lacke + Farben AG, "Pulverlacke", 1990) durch Homogenisieren und Dispergieren, beispielsweise mittels eines Extruders, Schneckenkneters u.ä. . Nach Herstellung der Pulverlacke werden diese durch Vermahlen und ggf. durch Sichten und Sieben für die Dispergierung vorbereitet.
Die beschriebene Komponente A wird erfindungsgemäß in der wäßrigen Komponente B dispergiert.
Bevorzugt werden hierbei erfindungsgemäß folgende Mengenverhältnisse für die Komponente A und B:
Komponente A
  • a) 60-80 Teile
  • b) 15-30 Teile
  • c) 3-10 Teile
Komponente B
  • a) 20-50 Teile Komponente A
  • b) 80-50 Teile Komponente B
  • c) 1000-5000 Teile destilliertes Wasser
Die Dispersion enthält vorzugsweise 25-100 Teile Komponente A und 100 Teile Komponente B.
Bevorzugt werden erfindungsgemäß nicht-ionische Assoziativ-Verdicker a) eingesetzt.
Strukturmerkmale solcher Assoziativ-Verdicker a) sind:
  • aa) ein hydrophiles Gerüst, das eine ausreichende Wasserlöslichkeit sicher­ stellt und
  • ab) hydrophobe Gruppen, die zu einer assoziativen Wechselwirkung im wäßrigen Medium fähig sind.
Als hydrophobe Gruppen werden beispielsweise langkettige Alkylreste, wie z. B. Dodecyl-, Hexadecyl- oder Octadecyl-Reste, oder Alkarylreste, wie z. B. Octyl­ phenyl- oder Nonylphenyl-Reste eingesetzt.
Als hydrophile Gerüste werden vorzugsweise Polyacrylate, Celluloseether oder besonders bevorzugt Polyurethane eingesetzt, die die hydrophoben Gruppen als Polymerbausteine enthalten.
Ganz besonders bevorzugt sind als hydrophile Gerüste Polyurethane, die Po­ lyetherketten als Bausteine enthalten, vorzugsweise aus Polyethylenoxid. Bei der Synthese solcher Polyetherpolyurethane dienen die Di- und oder Po­ lyisocyanate, bevorzugt aliphatische Diisocyanate, besonders bevorzugt ggf. alkylsubstituiertes 1,6-Hexamethylendiisocyanat, zur Verknüpfung der Hydroxylgruppen-terminierten Polyetherbausteine untereinander und zur Verknüpfung der Polyetherbausteine mit den hydrophoben Endgruppenbausteinen die beispielsweise monofunktionelle Alkohole und/oder Amine mit den schon genannten langkettigen Alkylresten oder Aralkylresten sein können.
Aus den Komponenten A und B kann durch Naßvermahlung oder durch Einrühren von trocken vermahlenem Pulverlack die wäßrige Pulverklarlackdispersion hergestellt werden. Besonders bevorzugt wird die Naßvermahlung.
Die vorliegende Erfindung betrifft demgemäß auch ein Verfahren zur Herstellung einer wäßrigen Pulverlackdispersion auf der Basis der beschriebenen Komponente A, die erfindungsgemäß in einer Komponente B dispergiert wird.
D.h., nach der Dispergierung der Komponente A in der Komponente B wird vermahlen, der pH-Wert auf 4,0 bis 7,0, vorzugsweise 5,5 bis 6,5 eingestellt und filtriert.
Die mittlere Korngröße liegt zwischen 1 und 25 µm, vorzugsweise unter 20 µm, besonders bevorzugt bei 2 bis 10 µm. Der Festkörpergehalt der wäßrigen Pulverklarlackdispersion liegt zwischen 15 und 50%.
Der Dispersion können vor oder nach der Naßvermahlung bzw. dem Eintragen des trockenen Pulverlackes in das Wasser 0 bis 5 Gew.-% eines Entschäumergemisches, eines Ammonium- und/oder Alkalisalzes, eines carboxylfunktionellen oder nichtionischen Dispergierhilfsmittels, Netzmittels und/oder Verdickergemisches sowie der anderen Additive zugesetzt werden. Vorzugsweise werden Entschäumer, Dispergierhilfs-, Netz- und/oder Verdickungsmittel zunächst in Wasser dispergiert. Dann werden kleine Portionen des Pulverklarlackes eingerührt. Anschließend werden noch einmal Entschäumer, Dispergierhilfs-, Verdickungs- und Netzmittel eindispergiert. Abschließend werden nochmals in kleinen Portionen Pulverklarlacke eingerührt.
Die Einstellung des pH-Wertes erfolgt vorzugsweise mit Ammoniak oder Aminen. Der pH-Wert kann hierbei zunächst ansteigen, daß eine stark basische Dispersion entsteht. Der pH-Wert fällt jedoch innerhalb mehrerer Stunden oder Tage wieder auf die oben angeführten Werte.
Die Pulverklarlackdispersion läßt sich als Überzug von Basislacken, vorzugsweise in der Automobilindustrie, verwenden. Besonders geeignet ist die Klar­ lackdispersion für Wasserbasislacke auf Basis eines Polyesters, Polyurethanharzes und eines Aminoplastharzes.
Die Pulverklarlackdispersionen lassen sich mit den aus der Flüssiglacktechnologie bekannten Methoden aufbringen. Insbesondere können sie mittels Spritzverfahren aufgebracht werden. Ebenso kommen elektrostatisch unterstützte Hochrotation oder pneumatische Applikation in Betracht.
Die auf eine Basislackschicht aufgebrachten Pulverklarlackdispersionen werden regelmäßig vor dem Einbrennen abgelüftet. Dies geschieht zweckmäßigerweise zunächst bei Raumtemperatur und anschließend bei leicht erhöhter Temperatur. In der Regel beträgt die erhöhte Temperatur 40 bis 70°C, vorzugsweise 50 bis 65°C. Das Ablüften wird für 2 bis 10 Minuten, vorzugsweise 4 bis 8 Minuten bei Raumtemperatur durchgeführt. Bei erhöhter Temperatur wird nochmals während derselben Zeitspanne abgelüftet.
Das Einbrennen kann bereits bei Temperaturen von 130°C durchgeführt werden. Durchführbar ist das Einbrennen bei 130 bis 180°C, vorzugsweise 135 bis 155°C.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Schichtdicken von 30 bis 50 vorzugsweise 35 bis 45 µm erreicht werden. Klarlacke mit vergleichbarer Qualität konnten bisher nach dem Stand der Technik unter Einsatz von Pulverklarlacken nur durch Auftrag von Schichtdicken von 65 bis 80 µm erreicht werden. Es ist insbesondere überraschend, daß mit dem erfindungsgemäß eingesetzten Vernetzer die Anätzbeständigkeit gegenüber Wasser, Baumharz und Schwefelsäure verbessert und die Vergilbungsneigung signifikant reduziert wird.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Beispiele näher beschrieben:
1. Herstellung des Acrylatharzes
21,1 Teile Xylol werden vorgelegt und auf 130°C erwärmt. Zu der Vorlage werden bei 130°C binnen 4 h über zwei getrennte Zulaufbehälter Initiator: 4,5 Teile TBPEH (tert.-Butylperethylhexanoat) gemischt mit 4,86 Teilen Xylol und Monomere: 10,78 Teile Methylmethacrylat, 25,5 Teile n- Butylmethacrylat, 17,39 Teile Styrol und 23,95 Teile Glycidylmethacrylat zudosiert. Anschließend wird auf 180°C erwärmt und im Vakuum < 100 mbar das Lösemittel abgezogen.
2. Herstellung des Pulverklarlacks
77,5 Teile Acrylatharz, 18,8 Teile Dodecandisäure, 2 Teile Tinuvin 1130 (UV-Absorber), 0,9 Teile Tinuvin 144 (HALS), 0,4 Teile Additol XL 490 (Verlaufsmittel) und 0,4 Teile Benzoin (Entgasungsmittel) werden innig auf einem Henschel-Fluidmischer vermischt, auf einem BUSS PLK 46 Extruder extrudiert, auf einer Hosohawa ACM 2-Mühler vermahlen und über ein 125 µm Sieb abgesiebt.
3. Vergleichsbeispiel
Pulverlack für spätere Verwendung in der Pulverdispersion 77,5 Teile Acrylatharz, 18,8 Teile Dodecandisäure, 2 Teile Tinuvin 1130 (UV-Absorber), 0,9 Teile Tinuvin 144 (HALS) und 0,4 Teile Additol XL 490 (Verlaufsmittel) werden innig auf einem Henschel-Fluidmischer vermischt, auf einem BUSS PLK 46 Extruder extrudiert, auf einer Hosohawa ACM 2- Mühle vermahlen und über ein 125 µm Sieb abgesiebt.
4. Beispiel
Pulverlack für spätere Verwendung in der Pulverdispersion 73,5 Teile Acrylatharz, 17,8 Teile Dodecandisäure, 5,0 Teile Tris(Alkoxycarbonylamino)Triazin, 2 Teile Tinuvin 1130 (UV-Absorber), 0,9 Teile Tinuvin 144 (HALS) und 0,4 Teile Additol XL 490 (Verlaufsmittel) werden innig auf einem Henschel-Fluidmischer vermischt, auf einem BUSS PLK 46 Extruder extrudiert, auf einer Hosohawa ACM 2-Mühle vermahlen und über ein 125 µm Sieb abgesiebt.
5. Herstellung der Dispersion
In 400 Teile entsalztes Wasser werde 0,6 Teile Troykyd D777 (Entschäumer), 0,6 Teile Orotan 731 K (Dispergierhilfsmittel), 0,06 Teile Surfinol TMN 6 (Netzmittel) und 16,5 Teile RM8 (Rohm & Haas, nicht­ ionischer Assoziativ-Verdicker auf Polyurethanbasis) dispergiert. Dann werden in kleinen Portionen 94 Teile des Pulverklarlackes eingerührt. Anschließend werden noch einmal 0,6 Teile Troykyd D777, 0,6 Teile Orotan 731 K, 0,06 Teile Surfinol TMN 6 und 16,5 Teile RM8 eindispergiert. Abschließend werden in kleinen Portionen 94 Teile des Pulverklarlackes eingerührt. Das Material wird in einer Sandmühle 3,5 Std. gemahlen.
6. Applikation der Dispersion
Die Dispersion wird auf mit handelsüblichen Elektrotauchlack (kathodisch) beschichteten Stahltafeln mit einer Becherpistole appliziert. Das Blech wird 5 min. bei Raumtemperatur und 5 min. bei 60°C abgelüftet. Anschließend wird bei einer Temperatur von 140°C das Blech 30 min. eingebrannt.
7. Prüfung der Vergilbung der Pulverdispersion
Von denen nach 4.0 präperierten Proben wird der Gelbwert nach DIN6127 bestimmt.
Vergleich GW+2,84
Beispiel 2 GW-1,31

Claims (13)

1. Pulverklarlackdispersion gemäß der deutschen Patentanmeldung Nr. 197 44 561.6 enthaltend eine feste, pulverförmige Komponente A und eine wäßrige Komponente B, wobei die Komponente A ein Pulverklarlack ist, enthaltend
  • a) wenigstens ein epoxidhaltiges Bindemittel mit einem Gehalt an glycidylhaltigen Monomeren von 20 bis 45 Gew.-%, ggf. mit einem Gehalt an vinylaromatischen Verbindungen, vorzugsweise Styrol,
  • b) Tris(alkoxycarbonylamino)Triazin und Polycarbonsäuren, vorzugsweise geradkettige, aliphatische Dicarbonsäuren und/oder carboxyfunktionelle Polyester als Vernetzungsmittel und
  • c) ggf. Katalysatoren, Hilfsstoffe, pulverklarlacktypische Additive wie Entga­ sungsmittel, Verlaufsmittel, UV-Absorber, Radikalfänger, Antioxidantien und
Komponente B, die eine wäßrige Dispersion ist, enthaltend
  • a) wenigstens einen nicht-ionischen Verdicker
  • b) ggf. Katalysatoren, Hilfsstoffe, Entschäumungsmittel, Netzmittel, Dispersionshilfsmittel, vorzugsweise carboxyfunktionelle Dispergiermittel, Antioxidantien, UV-Absorber, Radikalfänger, Biozide, geringe Mengen Lösemittel, Verlaufsmittel, Neutralisierungsmittel, vorzugsweise Amine und/oder Wasserrückhaltemittel.
2. Pulverklarlackdispersion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an glycidylhaltigen Monomeren vorzugsweise 25 bis 40 Gew.-% beträgt.
3. Pulverlackdispersion nach einem der Ansprüche 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß er 0,5 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-% Tris(alkoxycarbonylamino)Triazin enthält.
4. Pulverklarlackdispersion nach einem der Ansprüche 1 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an vinylaromatischen Verbindungen höchstens 35, vorzugsweise 10 bis 25 Gew.-% beträgt, bezogen auf Komponente a).
5. Pulverklarlackdispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die epoxidfunktionellen Bindemittel epoxidgruppenhaltige Polyacrylatharze sind, wobei die eingesetzten epoxidfunktionellen Monomere vorzugsweise Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat und Allylglycidylether sind.
6. Pulverlackdispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er als wäßrige Dispersion vorliegt, deren pH- Wert zwischen 4,0 bis 7,0, vorzugsweise 5,5 bis 6,5 beträgt.
7. Pulverklarlackdispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße höchstens 20 µm, vorzugsweise 2 bis 10 µm ist.
8. Pulverklarlackdispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente B als nicht-ionischer Verdicker
  • a) mindestens einen nicht-ionischen Assoziativ Verdicker enthält der als Strukturmerkmale:
  • aa) ein hydrophiles Gerüst und
  • ab) hydrophobe Gruppen, die zu einer assoziativen Wechselwirkung im wäßrigen Medium fähig sind,
enthält.
9. Pulverklarlack nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht-ionische Assoziativ-Verdicker a) in der Dispersion als hydrophiles Gerüst aa) Polyurethanketten enthält.
10. Pulverklarlack nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht-ionische Assoziativ-Verdicker a) in der Dispersion als hydrophiles Gerüst aa) Polyurethanketten mit Polyetherbausteinen enthält.
11. Verfahren zur Herstellung einer Pulverlackdispersion dadurch gekennzeichnet, daß
  • I. aus einer festen, pulverförmigen Komponente A und einer wäßrigen Komponente B eine Dispersion hergestellt wird, wobei die Komponente A ein Pulverklarlack ist, enthaltend
    • a) wenigstens ein epoxidhaltiges Bindemittel mit einem Gehalt von 20 bis 45 Gew.-%, vorzugsweise 25 bis 40 Gew.-% an glycidylhaltigen Monomeren ggf. mit einem Gehalt an vinylaromatischen Verbindungen, vorzugsweise Styrol
    • b) Tris(alkoxylcarbonylamino)Triazin und Polycarbonsäuren, vorzugsweise geradkettige, aliphatische Dicarbonsäuren und/oder carboxyfunktionelle Polyester als Vernetzungsmittel und
    • c) ggf. Katalysatoren, Hilfsstoffe, pulverklarlacktypische Additive, wie Entgasungsmittel, Verlaufsmittel, UV-Absorber, Radikalfänger, Antioxidantien
    und
    die Komponente B eine wäßrige Dispersion ist enthaltend
    • a) wenigstens einen nicht-ionischen Verdicker und
    • b) ggf. Katalysatoren, Hilfsstoffe, Entschäumungsmittel, Dispersionshilfsmittel, Netzmittel, vorzugsweise carboxyfunktionelle Dispergiermittel, Antioxidantinen, UV-Absorber, Verlaufshilfsmittel Neutralisationsmittel, vorzugsweise Amine, Radikalfänger, geringe Mengen Lösemittel, Biozide und/oder Wasserrückhaltemittel,
  • II. die aus Komponenten A und B hergestellte Dispersion ggf. vermahlen wird,III. der pH-Wert der Dispersion auf 4,0 bis 7,0, vorzugsweise 5,5 bis 6,5 eingestellt und filtriert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverklarlackdispersion aus den Komponenten A und B durch Naßvermahlung hergestellt wird.
13. Verwendung der Pulverklackdispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Beschichtung von lackierten und nicht lackierten Automobilkarosserien aus Metallblech und/oder Kunststoff mittels elektrostatisch unterstützter Hochrotation oder pneumatischer Applikation.
DE1998132107 1997-09-20 1998-07-17 Pulverklarlack-Dispersion Withdrawn DE19832107A1 (de)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998132107 DE19832107A1 (de) 1997-10-09 1998-07-17 Pulverklarlack-Dispersion
BR9812654-7A BR9812654A (pt) 1997-09-20 1998-08-29 Dispersão de laca incolor em forma de pó
EP98945298A EP1015519B1 (de) 1997-09-20 1998-08-29 Pulverklarlackdispersion
MXPA00002706 MX237828B (en) 1997-09-20 1998-08-29 Powder varnish dispersion
KR1020007002897A KR20010024137A (ko) 1997-09-20 1998-08-29 분말 바니쉬 분산액
DE59806648T DE59806648D1 (de) 1997-09-20 1998-08-29 Pulverklarlackdispersion
US09/508,927 US6358568B1 (en) 1997-09-20 1998-08-29 Powder varnish dispersion
JP2000512890A JP2001517722A (ja) 1997-09-20 1998-08-29 粉体透明塗料分散液
PL98339444A PL339444A1 (en) 1997-09-20 1998-08-29 Transparent coating dispersion of a powder
ES98945298T ES2189241T3 (es) 1997-09-20 1998-08-29 Dispersion de laca transparente en polvo.
PCT/EP1998/005512 WO1999015593A1 (de) 1997-09-20 1998-08-29 Pulverklarlackdispersion
AU92657/98A AU751658B2 (en) 1997-09-20 1998-08-29 Powder varnish dispersion

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19744561A DE19744561A1 (de) 1997-09-20 1997-10-09 Pulverklarlack und wäßrige Pulverklarlack-Dispersion
DE1998132107 DE19832107A1 (de) 1997-10-09 1998-07-17 Pulverklarlack-Dispersion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19832107A1 true DE19832107A1 (de) 2000-01-20

Family

ID=26040697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1998132107 Withdrawn DE19832107A1 (de) 1997-09-20 1998-07-17 Pulverklarlack-Dispersion

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19832107A1 (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19613547C2 (de) Wäßrige Pulverklarlack-Dispersion
EP0858471B1 (de) Wässrige pulverlackdispersionen
US5965213A (en) Aqueous dispersions of a transparent powder coating
EP0826018B1 (de) Wässrige pulverlack-dispersion
EP1119592B1 (de) Pulverklarlack und wässrige pulverklarlack-slurry
WO2000008107A1 (de) Wässrige pulverklarlack-dispersion
EP0902731A1 (de) Verfahren zur herstellung von mehrschichtigen überzügen
EP1017750B1 (de) Pulverklarlack
WO1999008808A1 (de) Mit einem mehrschichtüberzug versehenes substrat und verfahren zu dessen herstellung
EP1015519B1 (de) Pulverklarlackdispersion
DE19744561A1 (de) Pulverklarlack und wäßrige Pulverklarlack-Dispersion
EP0656024B1 (de) Verfahren zur herstellung von pulverlacken und nach diesem verfahren hergestellte pulverlacke
DE19832107A1 (de) Pulverklarlack-Dispersion
DE19832106A1 (de) Pulverklarlack
JPS61276864A (ja) 塗料組成物
DE19912661A1 (de) Nicht-ionisch stabilisierte Pulverlack-Dispersion

Legal Events

Date Code Title Description
AF Is addition to no.

Ref country code: DE

Ref document number: 19744561

Format of ref document f/p: P

8162 Independent application
8110 Request for examination paragraph 44
8130 Withdrawal