DE2165702A1

DE2165702A1 - Pulverförmige wärmehärtbare Überzugsmasse und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE2165702A1
Application number: DE19712165702
Authority: DE
Inventors: Adrianus Johannes van de; Visser Fritz; Zwolle Werff (Niederlande). C09d 3-48
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1971-01-01
Filing date: 1971-12-30
Publication date: 1972-07-20
Also published as: GB1363741A; FR2121171A5

Description

FAT.: NTANWXlTE

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C GERNHARDT 2165702

MÖNCHEN HAMBURB TELEfON: 55547« 8000 MÖNCHEN 15, TELEGRAMME: KARPATEN.T NUSSB AUMSTRASSE 10

3d. Dezember 1971

V 4o 963/71 T/Seh"

Unilever U.V.
Rotterdam (ixederlande)

Pulverförmige wärmehärtbare Überzugsmasse und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung bezieht .sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer pulverförmigen v/ärmehärtbaren Überzugsmasse, die zur Anwendung bei der elektrostatischen Sprüh- oder i/irbelschichtbettarbeitsweise geeignet ist und nach Härtung einen eierschalenraatten oder matten PiIm ergibt und aus einzelnen Teilchen eines filmbildenden Materials zusammen mit einem geeigneten Härtungs- oder Vernetzungsmittel, Pigmenten und anderen Hilfsmitteln besteht.

Es ist bekannt, Überzugsmassen auf Lösungsmittelbaüis, die zu Filmen mit einer matten Oberfläche führen, durch Einverleibung von Mattierungsmittel auf Silicium-

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dioxydbasis zu formulieren. Das Ausmaß der Mattheit des so erhaltenen Films hängt u.a. von der Teilchengröße des Mattierungsmittel und der Menge ab, die der Überzugsmasse einverleibt ist.

Die Formulierung von Überzugsmassen, die zur Anwendung bei der elektrostatischen Sprüh- oder Wirbelschiehtbettarbeitsweise geeignet sind, führt Anforderungen an die filmbildenden Materialien, Hilfsmittel und zusätzlichen Materialien ein, die anders als diejenigen sind, welche bisher bei der Formulierung von üblichen Überzügen in Betracht gezogen wurden und die neu für die Schutzüberzugaindustrie sind.

Es ist vorgeschlagen worden, eine pulverförmige wärmehärtbare Überzugsmasse auf der Basis eines Polyepoxydharzes, die zur Anwendung bei der elektrostatischen Sprüh- oder Wirbelschichtbettarbeitsweise geeignet ist und einen Film mit matter Oberfläche ergibt, die aus einem Polyepoxydharz, einem Härtungsmittel, einem Pigment und erforderlichenfalls anderen HiIfssubstanzen und/oder Hilfsmitteln besteht, herzustellen, wobei während ihrer Herstellung gleichzeitig Sulfamidsäure und wenigstens 2 Gew./o (bezogen auf die Gesamtmasse) an Trimellitsäureanhydrid zugefügt v/erden.

Es ist jetzt gefunden worden, daß eine pulverförmige wärmehärtbare überzugsmasse, die zur Anwendung bei der elektrostatischen Sprüh- oder V/irbelschiehtbettar-

halbmatten beitsv/eise geeignet ist und einen eierscheLennattenj, oaez· matten Film nach Härten ergibt, durch Einverleibung von Schellack erzielt v/erden kann.

Unter ¹Sc]IeIIaCk¹ sind zu verstehen Schellack, Gra-

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natlaek⁴, Knopf lack, gebleichter Schellack, raffinierter gebleichter Schellack und solche Derivate davon, die in ihren Eigenschaften Schellack ähnlich sind. Es können auch Mischungen von verschiedenen Arten von Schellack zur Amirendung gelangen. Die allgemeine Anforderung an Schellack ist, daß er ein Peststoff ist, der zum Schmelzen "bei erhöhter Temperatur unter derjenigen, "bei welcher er sich in irgendeinem wesentlichen Grad zersetzt, fähig ist.

In Kombination mit der vollständigen Überzugsmasse soll die Zusammensetzung ferner fähig sein, die frei fließende pulverförmige Form während der Lagerung zu "behalten, d.h..die vollständige Überzugsmasse muß eine gute Pulverstabilität haben.

Der Schellack wird gewöhnlich in den Rest der Überzugsmasse eingebracht, indem er gemahlen wird und anschließend mit den anderen Bestandteilen der Zusammensetzung mit Hilfe einer geeignetenMischvorrichtung gemischt wird. Anschließend wird die Mischung geschmolzen und danach abgekühlt. Der Schellack kann jedoch auch dem filmbildendeii Material in Form einer trockenen Vormischung nit dem Pigment zugesetzt werden. Die erhaltene feste Mischung wird zerkleinert und in einer geeigneten Mahlvorrichtung, wie einer Stiftscheibennühle, zum gewünschten Teilchongroßenbereich gemahlen. \Jerm es notwendig ist, kann das erhaltene Pulver gesiebt werden, einen spezifischen Teilchengrößenbereicli einzustellen.

Die Menge des Schellacks hängt zu einem gewissen Ausnaß von der Art der Überzugsmasse, in die er eingebracht wird, ab, aber im allgemeinen wird eine Menge von etwa 3 bis 15 Gew_e^ und vorzugsvreise 4 bis 1o Gew.$, be-

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zogen feuf das filmbildende Material, verwendet.

Das filmbildende Material kann ein wärmehärtbares Material, wie ein Poly epoxy dharz, z.B. G-lycidylpolyäther von mehrwertigen Phenolen, die durch Umsetzung von Epichlorhydrin mit z.B. 2,2-Bis~(p-hydroxyphenyl)-propan erhalten werden (Epikote 1oo7, Epikote 1oo4 oder Epikote 1oo1; Epikote I00I, Schmelzpunkt 65 bis 75°C (Durrans'Quecksilbermethode), Epoxydäquivalentgewicht 425 bis 55o; Epikote 1oo4, Schmelzpunkt 95 bis 1o5°C, Epoxydäquivalentgewicht 875 bis 1o25), oder ein Polyesterharz, z.B. ein solches, wie es in der britischen Patentanmeldung 3398/70 vom 23. Januar 1970 beschrieben ist, sein, während das Härtungsmittel ein Härtungsmittel der Aminart, Dicyandiamid, festes aromatisches Säureanhydrid, phenolisches Harz, Harnstoff-Formaldehydharz und dergl. (im Falle eines Poly epoxydharzfilm bildenden Materials) und Polyepoxydharz oder alkoxyliertes Polyamin-Aldehydharz (im Falle eines Polyesterfilm bildenden Materials) sein kann.

Die vollständig gepulverte Überzugsmasse kann ferner die gewöhnlichen Zusatzstoffe, wie wärme stabile Pigmente, z.B. Titandioxyd, Zinkoxyd, Lithopon, die Eisenoxydpigmente; inerte Füllstoffe, wie Glimmer, Bentonite, Aluniniumoxyd; Schleifmittel; Fließregelmittel; Beschleuniger usw. umfassen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert.

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Beispiel 1

Die nachstehend angegebene Mischung wurde in einem Z-Sehaufelmischer gemischt und geschmolzen, die geschmolzene Mischung abgezogen und auf Raumtemperatur abgekühlt.

Epikote 1oo4
Epikote 1oo1
Titanweiß CL-22o¹

raffinierter und gebleichter

3)

Schellack²)

2oo	g
600	g
48o	g
4o	g
4	g
35,2	g

Modifizierungsmittel
Dicyandiamid

' Rutil-Titandioxyd-Pigment mit einem Ti0_o-Gehalt von 91,5f°, einer Dichte von 4,0 g/cm mit Al- und Si-Verbindungen stabilisiert (Kronos)

■' Säurezahl: 80 bis 9o} Verseifungszahl 210 bis 22o; Jodzahl 1o bis 14; Kapillarschmelzpunkt 65 bis 7o°G; Wachsgehalt Ofo (Kalkhof GmbH, Petersen und Ströver, Mainz)

' Harzmodifizierungsmittel, welches eine viskose hell-

. bernsteinfarbene Flüssigkeit ist, mit einer Viskosität von 4oo bis I600 S.F.S. bei 99⁰C (21o°F); spezifisches Gewicht (60/60⁰F) o,99 bis 1,o3; Brechungsindex bei 25⁰G (4ο?ό in 2,2,4-Tr ime thy lpe nt an) 1,413o bis 1,419o (Modaflow, Monsanto Corp.)

Die Mischung wurde in einer Stiftscheibenmühle bis zu einer Teilchengröße von 1oo$ unter 9o Mikron gemahlen und anschließend auf Flußstahlplatten von 1 mm Dikke durch elektrostatisches Sprühüberziehen in einer

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solche^. Menge aufgebracht, daß nach dem Härten bei 18o°C während 3o min ein gleichförmiger Überzug mit einer Dicke von etwa 5o bis 80 Mikron erhalten wurde.

Der Glanz des Films wurde unter Verwendung eines Glanzkopfes gemäß lange, der mit einem Galvanometer verbunden war, bestimmt. Der Glanzkopf bestand aus einer Lampe, die einen Lichtstrahl auf die Oberfläche in einem Winkel von 45 wirft, und einer photoelektrischen Zelle, gleichfalls bei 45°, um das reflektierte Licht aufzunehmen.

Auf diese Weise wurde ein Glanz von 5/£o (matt) bei einer Lange—Einstellung von 5ο$ο gemessen.

Beispiel 2

Gemäß der in Beispiel 1 beschriebenen V/eise wurde eine pulverförmige wärmehärtbare Überzugsmasse mit einer Teilchengröße von 1oo$ unter 9o Mikron aus folgenden Bestandteilen hergestellt:

Überzugsmasse gemäß Beispiel 9 der britischen Patentanmeldung 3398/7o

Modifizierungsmittel Titanweiß 0L-22o

Füllstoff¹)

2) Thixotropie-Mittel '

Permanent Violett RL Extra Pulver-

Raffinierter und gebleichter

Schellack (wie in Beispiel 1) 5o g

' Füllstoff auf Dolomitbasis mit einem spezifischen Gewicht von 2,8; Härte (Mohs-Skala) 3» mittlerer

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1000	S
5	g
5oo	S
133	g
1,	35g
0,	o5g

Brechungsindex 1,62; Analyse: o,o3$ Al₂O,, o,o4$£ Pe₂O₅, 3o,4$ CaO, 21,6JSMgO, 47,45s CO₂, Rest Feuchtigkeit und unlöslich in HCl (Microdol Super, Norwegian Talc Company)

' Thixotropie-Mittel, "bestehend aus einem feinverteilten weißen Pulver mit einein spezifischen Gewicht von 0,96 bis 1,oo und einem Schmelzpunkt von 63 bis 66 C, von dem 99$ durch ein Sieb mit einer offenen Maschenweite von o,o44 mm gehen (325)(Borchers Bros. AG Düsseldorf , ITuvis HS)

^' Carbazol-Farbstoff mit einer Dichte (2o°C) von 1,89 und einem Schmelzpunkt unter Zersetzung von 43o bis 455°C (Farbwerke Hoechst AG Frankfurt)

In der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde eine Flußstahlplatte mit einem Film einer Dicke von 5o bis 80 Mikron überzogen. Der Glanz des erhaltenen Films, der, wie in Beispiel 1 beschrieben, gemessen wurde, betrug 6^0 (matt) bei einer Länge-Einstellung von 5o$o.

Beispiele 3 bis 5

Beispiel 2 wurde unter Verwendung der gleichen Formulierung wiederholt, jedoch wurden 0, 5 bzw. 7o g Schellack verwendet. Auf diese Weise wurde auf den erhaltenen Filraen ein Glanz von 5o$So (hoher Glanz), 2o^o (Eierschalcnglanz) bzw. 3^o (praktisch völlig matt) bei einer Länge-Einstellung von 505S0 gemessen.

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* Beispiel 6

Beispiel 2 wurde unter Verwendung der gleichen Formulierung wiederholt. Es wurden jedoch 1oo g Schellack verwendet. In diesem Pail wurde ein Glanz des erhaltenen Films von etwa 1$o (völlig matt) bei einer Länge-Einstellung von 5ofoo gemessen. Tatsächlich konnte kaum ein Glanz bestimmt werden.

Beispiele 7 "bis 11

In der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 "beschrieben, wurde eine pulverförmige wärmehärtbare Überzugsmasse mit einer Teilchengröße von ~]oofo unter 9o Mikron hergestellt, die die gleiche Zusammensetzung, wie sie in Beispiel 2 beschrieben ist, aufweist, jedoch, mit der Ausnahme, daß jedesmal 5o g eines unterschiedlichen Schellacks oder Schellackderivats verwendet wurden.

Der Schellack oder das Schellackderivat wurde mit dem Pigment gemischt und die so erhaltene Vormischung wurde anschließend mit dem Bindemittel gemischt. Die erhaltene pulverförmige, freifließende Mischung wurde auf Flußstahlplatten von 1 mm Dicke durch elektrostatisches Sprühüberziehen in einer solchen Weise aufgebracht, daß beim nachfolgenden Härten bei 1So⁰C während 3o min ein gleichförmiger Überzug mit einer Dicke von etwa 5o bis 8o Mikron erhalten wurde. Der Glanz des Filmes wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt.

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Tabelle I

Beispiel Art des verwendeten Schellacks oder Glanz Schellackderivats

Raffinierter gebleichter Schellack

Säurezahl: 68 "bis 73 Verseifungszahl: 19o Ms 2oo Jodzähl: 16 bis 17 Kapillarschmelzpunkt: 7o bis 72 C

. Raffinierter gebleichter Schellack

Säurezahl: 85 bis 9o Verseifungszahl: 2oo bis Jodzahl: 1o bis 14 Kapillarschmelzpunkt: etwa 65 C

Raffinierter wasserlöslicher Schellack

Säurezahl: 0 bis 2o

Gebleichter Schellack

Säurezahl: 8o bis 85

Verseifungszahl: 21 ο bis

Jodzahl: 1o bis 14

Kapillarschmelzpunkt: 65 bis 7o C

Wachsgehalt: 4,5 bis Schellack-Acrylat-Pfropfpolymerisat

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Claims

PATENTANWÄLTE DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT 2165702 MDNCHEN -j* HAMBURG TELEFON: 55547« 8000 MÖNCH EN 15, TELEGRAMMc: KARPATENT NUSSBAUMSTRASSE 10 3o. Dezember 1971 4o 936/71 7/ScK Patentansprüche

1. Pulverförmige wärmehärtbare Überzugsmasse, die zur Anwendung bei der elektrostatischen Sprüh- oder Wirbelschichtbettüberzugsarbeitsweise geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 3 bis 15 Gew.^ Schellack, bezogen auf das Gewicht eines wärmehärtbaren filmbildenden Harzmaterials in der Überzugsmasse umfaßt und beim Härten einen eierschalematten oder matten PiIm ergibt.

2. Verfahren zur Herstellung einer pulverförmiger v/ärmehärtbaren Überzugsmasse, die zur Anwendung bei der elektrostatischen Sprüh- oder Wirbelschichtbettüberzugsarbeitsweise geeignet ist und einen eierschalematten oder matten PiIm nach Härtung ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß man etwa 3 bis 15 Gew.?S Schellack, bezogen auf das Gewicht eines wärmehärtbaren filmbildenden Harzmaterials in der Überzugsmasse vermahlt und danach mit dem Rest der Überzugsmasse mischt, wonach die erhaltene Mischung geschmolzen, gekühlt und danach in ein feinteiliges Pulver umgewandelt wird.

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3. verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schellack zuerst vermählen^ mit den Pigmenten gemischt und daß die erhaltene Vormischung danach mit dem Rest der Überzugsmasse gemischt v/ird und daß diese Mischung dann geschmolzen, gekühlt und danach in ein feinteiliges Pulver umgewandelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schellack aus der Gruppe aus gebleichtem Schellack, raffiniertem gebleichten Schellack und Schcllack-Acrylatpfropfpolymer ausgewählt ist.

5. Verwendung einer pulverförmigen wärmehärtbaren Überzugsinasse gemäß Anspruch 1 oder hergestellt gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4 zum Überziehen eines Gegenstands oder einer Oberfläche durch eine Pulverüberzugsarbeitsweise.

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