DE2060574A1

DE2060574A1 - Process for the production of a powder-form coating material

Info

Publication number: DE2060574A1
Application number: DE19702060574
Authority: DE
Inventors: Jonge Marinus De
Original assignee: WAGEMAKERS LAKFABRIEKEN
Current assignee: WAGEMAKERS LAKFABRIEKEN
Priority date: 1969-12-17
Filing date: 1970-12-09
Publication date: 1971-06-24
Also published as: FR2073962A5; BE760451A; DE2060574B2; NL6918919A

Description

Köln, den 3. März 1971 Eg/ClCologne, March 3, 1971 Eg / Cl

Wagemakers' Lakfabrieken N.V., Qeneraal Maozekstraat 65, Breda, NiederlandeWagemakers' Lakfabrieken N.V., Qeneraal Maozekstraat 65, Breda, the Netherlands

Verfahren zur Herstellung eines pulverförmigen ÜberzugsmaterialsProcess for the production of a powdery coating material

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines pulverförmigen Überzugsmaterials zum Überziehen eines Metallsubstrates mit einer einen Mattierungseffekt erzeugenden Schicht, wobei die ein Epoxidharz, einen Härter und erwünscht enf alls übliche Zusätze umfassende Basiskomponenten zusammengegeben werden.The invention relates to a method for producing a powdery coating material for coating a Metal substrate with a layer producing a matting effect, which is an epoxy resin, a hardener and is desirable Basic components comprising all the usual additives be put together.

Die Herstellung eines pulverförmigen Überzugsmaterials auf Basis eines Epoxidharzes und eines Härters, das nach Auftragung auf ein Metallsubstrat und Härtujig bei erhöhter Temperatur eine einen Mattierungseffekt erzeugende überzugssohioht ergibt, ist aus der niederländischen Anmeldung 68.06920 bekannt. Jedes Teil chen dieses bekannten pulverförmiger Materials besteht dabei aus einer homogenen Mischung derj Basiskomponenten. Der erwünechThe production of a powder coating material based on an epoxy resin and a hardener, which after application to a metal substrate and hardening at elevated temperature a a coating that produces a matting effect known from the Dutch application 68.06920. Every part This known powdery material consists of a homogeneous mixture of the basic components. The Erwünech

te Mattierungseffekt wird durchte matting effect is through

Aufnahme von Sulfaminsäure undIngestion of sulfamic acid and

wenigstens 2 Gew.-# Trimellitsäureanhydrid, bezogen auf d|ie Geat least 2 wt .- # trimellitic anhydride, based on the Ge

samtmenge Ausgangßmaterial, erhatotal amount of starting material, received

Lten, welohe letztere VeLten, what the latter Ve

rbin-rbin-

dung eiti für Epoxidharze bekannt ir Härter 1st. Der endgültige MattlerWgsgrad der überzugssohtcht wird durch Änderung des Gewlchtsvjgrhältnlsses Sulfarainsäurf^Triraellitsäureanhydrid variiert. dung eiti known for epoxy resins ir hardener 1st. The final one The degree of weight of the coating is determined by changing the weight ratio Sulfaric acid ^ Triraellitic anhydride varies.

Bei den* bekannten Verfahren ist pine gute, homogene Vermischung der Komponenten und mithin auch -der beiden Bestandteile ^l mlnsäure und Trimellitsäureanhydrid von großem Belang, weil sonst Verfärbungen auftreten !With the * known processes, pine is a good, homogeneous mixture of the components and therefore also of the two components ^ l Mylic acid and trimellitic anhydride of great concern because otherwise discoloration will occur!

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können und die Haltbarkeit des pulverförmigen Materials beeinträchtigt wird.and the durability of the powdery material is impaired.

Erfindungsgemäss wird ein Verfahren geschaffen, das dadurch gekenn-. zeichnet wird, dass man die Komponenten auf Teilchen verarbeitet, wobei sich der Härter im wesentlichen auf deren Oberfläche befindet und man diese erwünschtenfalls mit eus entsprechenden Komponenten aufgebauten Teilchen eines an sich bekannten zweiten Typus vermischt, wobei der Härter homogen in dem Teilchenmaterial verteilt ist.According to the invention, a method is created that is characterized by this. It is drawn that the components are processed on particles, with the hardener being essentially on their surface and this if desired, particles made up of corresponding components of a second type known per se, the hardener being homogeneously distributed in the particulate material.

Die auf das pulverförmige Material gemäss der Erfindung zu verarbeitenden Basiskomponenten unterscheiden sich nicht grundsätzlich von denen, welche zur Herstellung von pulverförmigen Materialien, die bei ihrer Auftragung auf eine Metallunterlage eine glänzende Uberzugsschicht ergeben, angewendet werden. So können z.B. für die Epoxidharzkoraponente die bekannten handelsüblichen Epoxidharze, wie die Epikote-Harze, angewendet werden, bzw. die für diese Epoxidharze üblichen Härter, z.B. solche auf basis von Guanidin, Melamin, Bortrifluorid, usw. Das gilt gleichfalls für die Pigmente und andere übliche Füllmittel. Auf Grund davon werden mit den pulverförmigen Uberzugsmaterialien gemäss der Erfindung entsprechend gute Eigenschaften in bezug auf die chemische Beständigkeit, wie mit den Epoxidharzmaterialien, die eine glänzende Uberzugsschicht ergeben, erhalten. Wesentlich zum Erhalten einer Uberzugsschicht mit Mattierungseffekt ist nur, dass der Härter nicht homogen mit den gegebenenfalls übliche Zusätze enthaltenden Epoxidharzteilchen vermischt ist, d.h. dass der Härter in Form von Teilchen an die Oberfläche der Harzteilchen geheftet wurde.Those to be processed on the powdery material according to the invention Basic components do not differ fundamentally from those used for the production of powdery materials that are used when they are applied a metal backing to give a glossy coating. For example, the known commercially available Epoxy resins, such as the Epikote resins, are used, or those for these epoxy resins are common hardeners, e.g. those based on guanidine, melamine, boron trifluoride, etc. This also applies to pigments and others common fillers. On the basis of this, with the powdery coating materials according to the invention correspondingly good properties in terms of chemical resistance, as with the epoxy resin materials, the one result in glossy coating layer obtained. Essential to getting a The only thing that is a coating layer with a matting effect is that the hardener does not mix homogeneously with the epoxy resin particles which may contain customary additives that is, the hardener has been adhered in the form of particles to the surface of the resin particles.

Das im Rahmen der Gesamtzuaammensetzung innezuhaltende Gewichtsverhältnis Härter/Epoxidharz 13t von der gewünschten Härtungstemperatur mitabhängig. Auf diesem Gebiete der Teohnik lässt sich die Neigung wahrnehmen, die Härtungstemperatur von etwa 18O C nach niedrigeren Werten von etwa I50 G zu verschieben. Im allgemeinen wird für eine bestimmte Epoxidharz-Härterkombination eine niedrigere Härtungatemperatur durch Steigerung des Gehalts an Härterkomponente und eine spezifische Wahl derselben erzielt.The weight ratio to be maintained in the context of the overall composition Hardener / epoxy resin 13t also depends on the desired curing temperature. In this area of Teohnik the tendency can be perceived, the hardening temperature from about 180 C to lower values of about 150 G to move. In general, it is used for a specific combination of epoxy resin and hardener a lower hardening temperature achieved by increasing the content of hardener component and a specific choice of the same.

Vorzugsweise liegen für die erfindungsgemässen Teilchen, bei einer Hartungstemperatujr von I50 C, die Anfangsschmelztemperatur der Bpoxidharzkomponente und di* Temperatur, bei der das Jäpoxidharz-Härtersystem eine Gelzeit von etwa 6 Minuten hat, beide awiachen 100 - 130 C.For the particles according to the invention, at a hardening temperature of 150 ° C., the initial melting temperature of the epoxy resin component and the temperature at which the epoxy resin hardener system has a gel time of about 6 minutes are both 100-130 ° C.

Sohwankungj des Mattheitsgrades in der endgültigen Uberzugsschicht lässt sioh in unterschiedlicher Weise erzielen,Variation in the degree of mattness in the final coating layer can be achieved in different ways,

Bh läeet sioh eine weniger matte Schicht z.B. dadurch erzielen, dass man unter Innehaltung einer mittleren Qeeamtzusammensetzung das Teilohengröseenverhältnis der Epoxidharzkomponente, welche gegebenenfalls übliche Zusätze enthalten kann, und die auf deren Oberfläche gehefteten Härter-Bh läeet SiOH achieved by allowing under observance of an average Qeeamtzusammensetzung the Teilohengröseenverhältnis the epoxy resin component, which may optionally contain usual additives, and the stapled on the surface of the hardener a less matt layer, for example

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teilchen in dem Sinne ändert, dass man gröbere Härterteilchen sich an feiner verteilte Epoxidharzteilchen heften macht. Dieses Verfahren jedoch ist weniger geeignet, wenn man den Mattheitsgrad innerhalb weiteren Grenzen ändern möchte, weil durch Verstärkung der Inhomogenität pro Teilchen die Gefahr besteht, dass die Härtung nicht an jeder Stelle in der aus diesen Pulverteilchen gebildeten Schicht zu dem gewünschten Vernetzungsgrad führt, wodurch die Eigen-Particle changes in the sense that one coarser hardener particles become finer makes distributed epoxy resin particles stick. However, this procedure is less suitable if you want to change the degree of mattness within wider limits, because by increasing the inhomogeneity per particle there is a risk of that the hardening does not occur at any point in the formed from these powder particles Layer leads to the desired degree of crosslinking, whereby the intrinsic

schäften, wie die mechanischen und die Porosität der endgültigen Überzugsschicht beeinträchtigt werden könnten. Im Zusammenhang hiermit empfiehlt es sich, den gewünschten Mattheitsgrad einzustellen, indem man die erfindungsgemäss erhaltenen Teilchen mit aus entsprechenden Komponenten aufgebauten Teilchen des zweiten Typus vermischt, d.h. Teilchen aus einem Epoxidharz in Kombination mit einem Härter, wobei in üblicher Weise der Härter homogen in dem Teilchenmaterial verteilt ist. Eine zu grosse "Verdünnung" der erfindungsgemäss erhaltenen Teilchen mit den in bezug auf den Mattierungseffekt inerten Teilchen, wobei der Härter dem Teilchenmaterial homogen untermischt ist, ist zu vermeiden, weil sonst in der Uberzugssohicht kein egaler Mattierungseffekt erhalten wird.how the mechanical and porosity of the final coating layer could be compromised. In connection with this it recommends to adjust the desired degree of matting by the invention The resulting particles are mixed with particles of the second type composed of corresponding components, i.e. particles of an epoxy resin in combination with a hardener, the hardener being homogeneous in the usual way is distributed in the particulate material. Too great a "dilution" of the according to the invention obtained particles with the inert particles with regard to the matting effect, the hardener homogeneously mixed into the particle material is to be avoided because otherwise there will be no level matting effect in the coating layer is obtained.

Vorzugsweise werden zur Regulierung des endgültig zu erzielenden Mattierungseffektes die Teilchen in einer Qewiohtsmenge von 30/jO - 80/20 den Teilchen des zweiten Typus untermischt.To regulate the matting effect to be finally achieved, the particles are preferably used in a quantity of 30/10 - 80/20 den Particles of the second type mixed in.

Eine geeignete Weise zur Herstellung des pulverförmigen Materials gemäss der Erfindung umfasst die innige Vermischung des Epoxidharzes und gegebenenfalls zuzugebender Pigmente und/oder Füllmittel im Extrusionsverfahren mit anschliessender Brechung des Extrusionsproduktes, gesonderter Vermahlung der gewählten Härterkomponente auf eine Teilchengröße von weniger als 5° Mikron und Vermischung des gebrochenen Extrusionsproduktes mit den gemahlenen Hörterteilohen, worauf diese Mischung wiederum in einer Mahlvorrichtung mit regelbarer Kühlung gemahlen wird, z.B. in einer handelsüblichen A.C.M-MOhIe der Pulverizing Machinery GmbH, wobei die Kühlung derart abgestellt wird, dass durch, die bei« Mahlen entwickelte Warme die Oberfläche der Epoxidharzteilohen weich genug wird, um die Härterteilchen eich an sie heften zu machen. lter Grad der Kühlung, der es sum Erzielen dieses Effektes ,bedarf, lässt sich auf dem Yersuohswege mit Leichtigkeit bestimmen.A suitable way of making the powdery material according to the invention includes the intimate mixing of the epoxy resin and Pigments and / or fillers to be added if necessary in the extrusion process with subsequent breaking of the extrusion product, separate Grinding of the selected hardener component to a particle size of less than 5 ° micron and mixing the broken extrusion product with the milled earphone parts, whereupon this mixture in turn in a grinding device with adjustable cooling, e.g. in a commercially available A.C.M-MOhIe of Pulverizing Machinery GmbH, with the cooling in such a way it is turned off that the heat developed during “grinding” the surface the epoxy resin part ohen becomes soft enough for the hardener particles to adhere to them to make stapling. Older degree of cooling that is needed to achieve this effect , needs, can be determined with ease on the Yersuohswege.

Bas Material gemäßs der Krfindung ist insbesondere geeignet, in bekannter Weise fiRif elektrostatischem Wege auf die zu überziehenden Metallgegenstände aufgetragen zu werden. Ss empfiehlt feich, in dieser Weise aufzutragen, Wit Sich dann leioht verniiden lasst, dass ein« su dicke Schicht auf den Oetinttandl aufgetragen wird, wodurch Aas Erhalten eines Mattierungseffekts _y beeinträchtigt wird, während andererseits die Oberzugsschicht diok genug ist, um nach. Härtung einen völlig geschlossenen Film zu erhalten, wodurch dasThe material according to the invention is particularly suitable for being applied in a known manner by electrostatic means to the metal objects to be coated. Ss feich recommends to apply in this way, then let oneself Wit verniiden leioht that a "su thick layer is applied to the Oetinttandl, thereby obtaining a matting effect Aas _y is impaired, while on the other hand, the diok Oberzugsschicht is enough by. Curing to obtain a completely closed film, thereby reducing the

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Metall substrat völlig geschützt wird.Metal substrate is completely protected.

Andere wesentliche Vorteile des erfindungogemäss erhaltenen pulverförmiger) !vnterialu sind das Unterbleiben von Verfärbungen m dem Fertigimteri ü und Keine aufgezeichnete Haltbarkeit.Other essential advantages of the powdery obtained according to the invention) ! vnterialu are the absence of discoloration in the finished imteri ü and No recorded shelf life.

l»i.e Erfindung wi.rd an Hand nachstehender Beispiele näher erläutert: Beispiel 1 The invention is explained in more detail using the following examples: Example 1

40 Gew.TIe liutil TiO₂, 0,3 Gew.TIe Flutsunri ttel (Modaflow) und 59,7 Ciei-r. ¹I¹Ie Epoxidharz (Enikote 100/|) wurden in einer Extrusionsvorrichtung des normalen Tyou:.; extrudiert. Das Extrusionaprodukt wurde zu Teilchen von etwa 3 mm gebrochen (Produkt A).40 parts by weight of liutil TiO ₂ , 0.3 parts by weight of Flutsunri ttel (Modaflow) and 59.7 parts by weight. ¹ I ¹ Ie epoxy resin (Enikote 100 / |) were in an extrusion device of the normal Tyou:.; extruded. The extrusion product was broken into particles about 3 mm (product A).

Gesondert wurde sodann die Härterkomponente (Epicure DX 108) mit Hilfe einer otiftmühle zu einer Feinheit von weniger als 50 Mikron vermählen (Produkt B).The hardener component (Epicure DX 108) was then separated with the aid grind to a fineness of less than 50 microns in an otift mill (Product B).

100 (Jew.Tie A + 3 Gew.Tie B wurden daraufhin in einer Mischvorrichtung üblichen Typus innig vermischt und die Mischung sodann in einer A.C.M-fcühle zu Teilchen von 5 - 90 Mikron vermählen.100 (each part A + 3 parts by weight B were then placed in a mixer the usual type and then put the mixture in an A.C.M. Grind to particles of 5 - 90 microns.

Da:; in obiger V/eise erhaltene Material wurde mit Hilfe einer eleictro— statischen spritzvorrichtung einem vorentfetteten Normalstahlblech aufge-■:pri + .".t und dann 25 Kinuten bei einer Temperatur von 150 C gehärtet. Bei der tr'rtun,¹; flössen die Teilchen zu einem geschlossenen Film zusammen. Nach Kühlung wurde der Mattierungseffekt der Uberzugsschicht mit Hilfe eines Lange-HefleKtometers unter einem Winkel von 45 'gemessen. Der Mattheitsgrad betrug 6 /oo (Standard = 6o).There:; V in the above material obtained was ice / listed using a eleictro- static spraying apparatus vorentfetteten a normal sheet steel ■:... pri + "t and then cured for 25 Kinuten at a temperature of 150 C. When tr'rtun, ^1; flowed the After cooling, the matting effect of the coating layer was measured with the aid of a Lange HefleKtometer at an angle of 45.degree .. The degree of matting was 6 / oo (standard = 6o).

Bei Ersatz des Epoxidharzes Epikote 1004 in obiger Zusammensetzung durch ein anderes Epoxidharz gleichen Epoxidäquivalentgewichts und Molgewichts und des Härters durch einen andern Härter analoger Reaktivität wurde unter übrigens gleichen Bedingungen letzten Endes eine Uberzugsschicht mit entsprechendem Mattierungseffekt erhalten.
Beispiel II When the epoxy resin Epikote 1004 in the above composition was replaced by another epoxy resin of the same epoxy equivalent weight and molecular weight and the hardener by another hardener of analogous reactivity, a coating layer with a corresponding matting effect was ultimately obtained under otherwise identical conditions.
Example II

50 Gew.TIe des nach Beispiel I auf Basis von Epikote 1004 und Epicure DX 108 erhaltenen Produktes wurden mit 50 Gew.TIn eines pulverförmigen Materials gleicher Zusammensetzung, bei dem jedoch die Härterkomponente zusammen mit den übrigen Komponenten auf eine homogene Mischung verarbeitet war, vermischt.50 parts by weight of the according to Example I based on Epikote 1004 and Epicure DX 108 were obtained with 50 Gew.TIn of a powdery product Material of the same composition, but with the hardener component together processed with the other components to a homogeneous mixture, mixed.

Nachdem die Mischung gemäss Beispiel I auf ein Stahlblech aufgetragen und gehärtet worden war, wurde nach Kühlung eine Uberzugsschicht erhalten mit einem Mattheitsgrad von 12 /00 (Lange-Reflektometer). Ein solcher Mattheitsgrad wird auch wohl als Eiglanz bezeichnet. After the mixture according to Example I has been applied to a steel sheet and had been cured, a coating layer was obtained after cooling with a degree of mattness of 12/00 (Lange reflectometer). Such a degree of mattness is also known as egg luster.

Änderung des Gewichtsverhältnisses 50/50 zu 30/70 lieferte eine Ub'erzugsschicht mit sog. Halbmatt, entsprechend 20 /00 (Lange-Reflektometer).A change in the weight ratio of 50/50 to 30/70 produced an overcoat with so-called semi-matt, corresponding to 20/00 (Lange reflectometer).

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Claims

Rs -V ANo CLAIMS

1. Method of making a :; powdery! Uberzugtafüateri aln for Coating a metal substrate with a layer with a matting effect by combining the building components, comprising a ftpoxidnarz, a Hardener and, if desired, customary additives, characterized in that the components are processed on particles, the hardener being located essentially on the surface of the particles, and that these if desired with particles made up of corresponding components of a second type known per se, the hardener being homogeneous is distributed in the particulate material.

2. The method according to claim 1, characterized in that the particles at a hardening temperature of 1 ^ 0 G the initial temperature of the Epoxy resin component and the temperature at which the epoxy resin hardener system has a gel time of about 6 minutes, both are between 100-130 G.

3. The method according to claims 1-2, characterized in that ei μ. · ■; the particles in a weight ratio of 30/70 - ^,! o / 20 mixed with the particles of the second type.

4 Metal objects, completely or partially coated using de: -: Powdery material produced according to claims 1-3.

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