DE2324696A1

DE2324696A1 - Verfahren zur herstellung von matten ueberzuegen

Info

Publication number: DE2324696A1
Application number: DE2324696A
Authority: DE
Inventors: Guenter Doermann; Kurt Dipl Chem Dr Neubold; Johann Dipl Chem Dr Obendorf; Felix Dipl Chem Dr Schuelde
Original assignee: Veba Oel AG
Current assignee: Veba Oel AG
Priority date: 1973-05-16
Filing date: 1973-05-16
Publication date: 1974-11-28
Also published as: ZA743107B; NO741776L; NL179913B; JPS5736946B2; BE814911A; BR7403982D0; US3947384A; NL179913C; SE391726B; IT1012382B; AU6891274A; CA1023089A; NO141213C; NL7406505A; AT333917B; FR2229747B1; JPS5048036A; FR2229747A1; DE2324696B2; ES426320A1

Description

Gelsemcirohen-Buer, den 14.5.1973

Veba-Chemie Aktiengesellschaft Gelsenkirchen-Buer

Verfahren zur Herstellung von matten Überzügen

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von matten Überzügen, die in der Glanzskala nach Boiler, Typ 258, mit 20 bis 50 %, also von Matt bis Halbmatt/Halbglanz eingestuft werden können, auf der Basis von Pulverlacken aus 1,2-Epoxidverbindungen und Salzen tri~ bzw. mehrbasischer Carbonsäuren- und cyclischen Amidinen sowie üblichen Zusätzen für die Verlaufverbesserung.

Zur Herstellung von Überzügen finden im verstärkten Maße Pulverlacke Anwendung. Pulverlacke sind feinpulverige Kunststoff-Compounds, bestehend aus einer in der Wärme vernetzbaren Verbindung, meist einem Harz, einem Vernetzmittel, d.h. Härter, und Zusatzstoffen, wie Pigmenten, Farbstoffen, Füllstoffen, Verlaufmittel u.a.

Unter den wärmehärtenden Pulverlacksystemen werden Beschichtungspulver auf Epoxidharzbasis in überwiegendem Maße eingesetzt.

Bei der Verwendung der üblichen Härter, wie Aminen, Säureanhydriden, Bortrifluorid-Komplexen, Polyaminoamiden, Dicyandiamid oder substituiertem Dicyandiamid erhält man Überzüge mit mehr oder weniger stark glänzendem Aussehen.

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• — 2 —

Für bestimmte Anwendungsgebiete, beispielsweise kleinere Flächen, werden glänzende oder halbglänzende Beschichtungen gewünscht. Großflächige Gegenstände werden dagegen mit matten" oder halbmatten Überzügen versehen, um unerwünschte oder unzweckmäßige Lichtreflektionen zu vermeiden.

Um zu einer matten Oberflächenbeschaffenheit zu kommen, müssen Mattierungsmittel, wie mikrofeine Kieselsäure, Talkum etc., in die Compounds eingearbeitet werden. Das gleichmäßige Einarbeiten von Stoffen mit unterschiedlichen Dichten ist oft problematisch und kann infolge von Entmischung zu Verarbeitungsschwierigkeiten oder Qualitätsunterschieden führen.

Es wurde nun überraschenderweise ein Verfahren zur.Herstellung von matten Überzügen, jedoch ohne Zusätze von beispielsweise Kieselsäure oder Talkum,auf der Basis von Pulverbeschichtungen durch Umsetzung feinteiliger Gemische bei 1.60 - 240°C, vorzugsweise 175 ~ 220°C, von 1^-Epoxidverbindungen, mit η Indent ens einer 1,2—Epoxidgruppe im Molekül, und einem unteren Auf schmelzpunkt von >40°C und N-haltigen Verbindungen gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man als N-haltige Verbindungen Salze aus Polycarbonsäuren mit 3 und mehr Carboxylgruppen und cyclischen Amidinen der nachstehenden allgemeinen Formel verwendet.

Geeignete Produkte im Sinne der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise Salze der mehrbasigen Carbonsäuren mit 3 und mehr Carboxylgruppen, wie Trimellithsäure, Pyromellitsäure, Butantetracarbonsäure, Cyclo-pentan-tetracarbonsäure u.a. und cyclischen Amidinen der allgemeinen Formel

H φ

R. ' λ r* ρ

09848/096 - 3 -' . ■

worin R Wasserstoff, ein Alkyl- oder ArylresiT, R¹ ein Cycloalkyl-, Heterocycloalkyl- oder R-Rest, Rⁿ ein gegebenenfalls alkyl- oder arylsubstituierter Alkylen- oder Arylenrest und X Wasserstoff oder ein

HC N

^ - -Rest ist,

HC N

I I

R R'

wie 2-Methylimidazolin, 2,4-Dimethylimidazolin, 2-Äthylimidazolin, 2-Äthyl-4-methylimidazolin, 2-Benzyl-imidazolin, 2-Phenylimidazolin, 2-(o-Tolyl)~imidazolin, 2-{p-Tolyl)-iraidazolin, Tetramethylen-bis-imidazolin, 1,1,3-Trimethyl-1,4-tetramethylenbis-iinidazolin, 1,3,3-Trimethyl-1,4-tetrainethylen-bis-iiaidazolin, Ί * Ί f 3~Trimethyl-1,4-tetramethylen-bis-4-methylimidazolin, 1,3»3-Trimethyl-1,4-tetraraethylen-bis-4-lnetllylimidazolin, 1,4-Phenylenbis-imidazolin, 1 ^-Phenylen-bis^-methylimidazolin u.a.m. Es können auch Gemische der Imidazolin-Derivate erfindungsgemäß oingesetzt werden.

Diese Salze können in einfacher Weise dadurch hergestellt werden, daß man eine oder mehrere der Carboxylgruppen dieser Polycarbonsäuren mit den einbasisch oder zweibasisch reagierenden Iraidazolinderivatcn neutralisiert. Zweckmäßigerweise legt man dabei die Polycarbonsäure aufgeschlämmt oder gelöst in einem polaren aprotischen Lösungsmittel vor und trägt dann das Imidazolin in dem gewünschten Molverhältnis als Reinsubstanz oder gelöst bzw. aufs>:schlämmt irn gleichen Lösungsmittel unter Rühren bei Temperaturen zwischen Raumtemperatur und 10O⁰C ein. Die Reaktionsgeschwindigkeit hängt bei gleicher Temperatur vom Lösungsmittel und bei gleichem Lösungsmittel von der Reaktionstemperatur ab.

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Bevorzugte Lösungsmittel sind Dimethylformamid, Dimethylacetamid, und N-Methyl-Pyrrolidon. In diesen Lösungsmitteln ist die Reaktion bei Temperaturen zwischen 60 und 100⁰C in 1 h beendet. Die Salze sind bei Raumtemperatur in diesen Lösungsmitteln schwer löslich, sie können darauf durch Filtration in über 90 ?6iger Ausbeute gewonnen werden. Zur Erhöhung der Ausbeuten können die Mutterlaugen wiederholt eingesetzt werden. Diese Lösungsmittel haben außerdem den Vorteil, daß auch unreine Polycarbonsäuren eingesetzt werden können, da Verunreinigungen, besonders solche farbiger Natur, in diesen Lösungsmitteln löslich sind und beim Isolieren der Salze in der Mutterlauge verbleiben. Die Mutterlaugen können durch Aktivkohleraffination aufbereitet werden.

Weiter sind auch niedere, aliphatische Ketone als Lösungsmittel geeignet. Diese Lösungsmittel haben einen Vorteil: Die Salze sind darin sehr schwer löslich; die Ausbeuten daher fast quantitativ. Dem stehen mehrere Nachteile gegenüber:

1) Die Reaktionszeiten zur Vervollständigung der Salzbildung sind langer als bei den weiter oben angeführten Lösungsmitteln; so braucht man beispielsweise zur Herstellung des Disalzes der Pyromellitsäure mit 2-Phenylimidazolln in Aceton beim Siedepunkt 8 h, bei Raumtemperatur 24 h.

2) Farbige Verunreinigungen aus den Polycarbonsäuren werden weniger gut herausgelöst als bei den oben erwähnten Lösungsmitteln.

3) Gravierend ist der Nachteil, daß die Polycarbonsäuren in Ketonen eine geringere Baslzität aufweisen als in obigen schwach basigen Lösungsmitteln. So reagiert beispielsweise Pyromellitsäure in Aceton nur zweibasig, Trimellithsäure nur einbasig, während die beiden Säuren dagegen in Dimethylformamid vierbasig bzw. zweibasig reagieren.

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Auch niedere aliphatische Alkohole kann man als Lösungsmittel verwenden. Bei Abschätzung der Vor- und Nachteile stehen die Alkohole zwischen den beiden eben erwähnten Gruppen von Lösungsmitteln.

Zur Herstellung der vorstehenden Salze können cyclische Amidine in solchen Molverhältnissen eingesetzt werden, daß mindestens pro Mol Polycarbonsäure bzw. maximal pro Mol Carboxylgruppe 1 Mol Amidin kommt.

Bei der Verwendung dieser Salze als Härter für Pulverlacksysteme auf der Basis von 1,2-Epoxidverbindungen werden Überzüge erhalten, die den mit gebräuchlichen Härtern und Mattierungsmitteln hergestellten Filmen zumindest gleichwertig in technologischer und optischer Hinsicht sind, deren Vorteile aber bei der Herstellung der Massen durch geringeren Arbeitsaufwand und bessere Homogenität der sprühfertigen Pulver liegen. Vor allem bei der Rückgewinnung und Wiederverwendung dee beim ereten Beschichten überschüssigen Pulvermaterials ist die Zusammensetzung der in trockenem Zustand gemischten, im spezifischen Gewicht unterschiedlichen Komponenten, wie Härter, Bindemittel, Titandioxid, Verlaufmittel und Mattierungsmittel , für die Homogenität und Rezepturbeständigkeit von großer Bedeutung. Hier dürfte das herkömmliche Harz/Härter/Pigment-System ohne Zusatz von Mattierungsmittel, bei dem ein einwandfreier und gut reproduzierbarer Matteffekt der Filme auftritt, für die industrielle Praxis einen großen Fortschritt darstellen. Die matten Filme weisen bei Belastungen, wie Stoß, Biegung und Ritzung,hohe Widerstandsfähigkeit auf.

Bei der Bestimmung des Glanzgrades wurde nach der Methode von Gardner am Mehrwinkel-Glanzmesser vorgegangen* Sie entspricht den einschlägigen Prüf vorsehriften nach ASTM, U.S. Federal und TAPPI.

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■- 6 -

Hiernach wird die Meßtheorie 20° für Hochglanzmessungen mad 85° für Mattglanz verwendet. Dazwischen liegen die Winkel 45, 60 und 75 für die entsprechenden Abstufungen, wobei die 60°~ Methode in ihrer Anwendung breit gestreut ist. In 9 von 10 Fällen, in denen numerische Glanzwerte angegeben werden, bezieht man sich auf diese Skala.

Die früher beschriebenen Imidazolin-Salze gelangen in Mengen von 2-15 Gew.#, vorzugsweise 4-10 Gew.%_t bezogen auf Epoxidharz, zum Einsatz.

Zur Herstellung der feinteiligen Gemische, die als Pulverlacke Anwendung finden sollen, eignen sich 1,2-Epoxidverbindungen mit mindestens -einer 1,2-Epoxldgruppe im Molekül und einem unteren Aufschmelzpunkt von >40 C. Verbindungen, die diesem Charakteristika entsprechen, sind einmal Polyepoxidverbindungen, die bei 40⁰C und darunter fest sind, wobei darunter höhermolekulare Verbindungen (sogenannte Festharze) fallen, und solche, die infolge ihres symmetrischen Aufbaus bzw. der Größe der an die 1,2-Epoxidgruppe gebundenen Kohlenstoffsysteme fest sind, und zum anderen solche, die durch Reaktion von flüssigen 1,2-Epoxidverbindungen mit mehr als einer Epoxidgruppe pro Molekül mit primären oder sekundären Aminen in solcher Menge hergestellt worden sind, daß das Addukt mindestens im Durchschnitt noch eine 1,2-Epoxidgruppe pro Molekül enthält (sogenannte Addukthärter).

Die 1,2-Epoxidverbindungen können sowohl gesättigt als auch ungesättigt sowie aliphatisch, cycloaliphatisch, aromatisch und heterocyclisch sein. Sie können weiterhin solche Substituenten enthalten, die unter den Mischungs- oder Reaktionsbedingungen keine störenden Nebenreaktionen verursachen. Keine Nebenreaktionen rufen beispielsweise Alkyl- oder Arylsubstituenten, Hydroxylgruppen, Äthergruppierungen und ähnlich hervor.

- 7 409848/09 6 2

Von den Festharzen werden für diesen Anwendungszweck 1,2-Epoxidverbindungen mit mehr als einer Epoxidgruppe im Molekül bevorzugt, deren Epoxidäquivalentgewicht zwischen 500 - 1000 liegt.

Diese sind die festen, polymeren Polyglycidylpolyäther von 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, die beispielsweise durch Reaktion von 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan mit Epichlorhydrin in Molverhältnissen von 1:1,9 bis 1,2 (in Anwesenheit eines Alkalihydroxids im wässrigen Medium) erhalten werden. Polymere Polyepoxide dieser Art können auch erhalten werden durch Umsetzung eines Polyglycidyläthers von 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan mit weniger als der äquimolekularen Menge an zweiwertigem Phenol, vorzugsweise in Anwesenheit eine3 Katalysators, wie eines tertiären Amines, eines tertiären Phospines oder eines quaternären Phosphoniumsalzes. Das Polyepoxid kann auch ein fester epoxidierter Polyester sein, der beispielsweise erhalten wird durch Umsetzung eines mehrwertigen Alkohols und/oder einer mehrbasigen Carbonsäure bzv/. deren Anhydrid mit einem niedermolekularen Polyepoxid- Beispiele für derartige Polyepoxide mit niedrigem Molekulargewicht sind der flüssige Diglycidyläther des 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propans, Diglycidylphthalat, Diglycidylhexahydrophthalat, Diglycidylmaleat und der 3,4-Epoxycyclohexylraethylester von 3,4-Epoxycyclohexancarbonsäure.

Gemische aus festen Polyopoxiden können ebenfalls verwendet werden, z.B. ein Gemisch aus einem Polyepoxid, dessen Schmelzpunkt zwischen 120 und 16O°C liegt und einem Polyepoxid mit einem Schmelzpunkt zwischen 60 und 80⁰C (Schmelzpunkt wird bestimmt nach der Quecksilbermethode von Durrans). Geeignete Mischungen enthalten zwischen 30 und 50 Gew.% eines festen Polyglycidyläthers von 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan mit einem Epoxiäquivalentgewicht zwischen 1650 und 2050 und einem Schmelzpunkt von 120 bis 16O°C, und zwischen 50 und 70 Gew.# eines festen Polyglycidylpolyäthers von 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl) -propan mit einem Epoxiäquivalentgewicht zwischen 450 und 525.und einem Schmelzpunkt von 60'bis 80°C.

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Erscheint eine hohe Epoxifunktionalität wünschenswert, so ist ein "bevorzugtes Polyepoxid der Polyglycidäther des 1,1,2,2-Tetra-(4-hydroxyphenyl)-äthans.

Auch epoxidierte Polybutadiene können für diesen Zweck eingesetzt werden.

Wie bereits früher erwähnt, eignen sich neben den sogenannten Festharzen auch Addukthärter zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Solche festen Addukthärter können beispielsweise aus flüssigen Polyepoxiden mehrfach ungesättigter Kohlenwasserstoffe, wie Vinylcyclohexen, Dicyclopentadienole«, Epoxiäthern mehrwertiger Alkohole und Phenole etc. und aliphatischen, cycloaliphatischen und aromatischen Diaminen hergestellt v/erden. Voraussetzung für die Eignung eines derartigen Adduktes ist, daß auch hier der untere Aufschmelzpunkt oberhalb 40°C liegt.

Zur Verbesserung der Verlauf eigenschaften der Lacke werden bei der Zubereitung sogenannte Verlaufmittel zugesetzt. Bei diesen Mitteln kann es sich um chemische Verbindungen bzw. deren Gemische sehr unterschiedlicher chemischer Art handeln, z.B. Polymere oder monomere Verbindungen, Acetale, wie Polyvinylformal, Polyvinylacetal, Polyvinylbutyral, Polyvinylacetobutyral bzw. Di-2-äthylhexyl-i-butyraldehyd-acetal, Di-2-äthylhexyl-n-butyraldehyd-acetal, Diäthyl-2-äthylhexanol-acetal, Di~n~butyl~2-äthyl-hexanol-acGtal, Di-i-butyl-2-äthylhexanol-acetal, Di-2-äthyl-hexyl-acetaldehyd-acetal u.ö., Äther, wie die polymeren Polyäthylen- und Polypropylenglykole, Mischpolymerisate aus n-Butylacrylat und Vinylisobutyläther, Keton-Aldehyd-Kondensationsharze, feste Siliconharze oder auch Gemische von Zinkseifen, von Fettsäuren und aromatischen Carbonsäuren u.a. Auch worden für diesen Zweck im Handel Produkte wie Modaflow angeboten, deren chemischer Charakter den Verbrauchern unbekannt ist und von dem lediglich bekannt ist, daß es sich um eine komplexe, polymere, wirksame Flüssigkeit handelt. Derartige Verlaufmittel können in den Ansätzen in Mengen von 0,2 - 0,5 Gev.%, bezogen auf die Gesamtmenge des Pulverlackes, enthalten sein,

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Die anderen Bestandteile des Pulverlackgemisches, wie Pigmente, Farbstoffe, Füllstoffe u.a. können, bezogen auf die Menge an 1,2-Epoxidverbindungen, innerhalb eines weiten Bereiches schwanken.

Nach dem Aufbringen des Pulverlackes auf die zu lackierenden Gegenstände werden diese zur Aushärtung auf Temperaturen von 16O - 240°C, vorzugsweise 175 - 220°C, erhitzt. Danach besitzt der resultierende Überzug die beschriebenen Vorteile.

Vor ihrer Anwendung werden die Pulverlackbestandteile innig vermischt bei Temperaturen unterhalb der Härtungstemperaturen, extrudiert und anschließend gemahlen. Für die praktische Anwendung wird vorzugsweise eine Teilchengröße von <100 μ angestrebt, wobei das Teilchengrößenmaximum zwischen 30 und 50 μ liegen sollte.

Die Aufbringung der Pulverlacke auf die zu überziehenden Körper geschieht nach bekannten Methoden, z.B. durch elektrostatisches Pulverspritzen, Wirbelsintern, elektrostatisches Wirbelsintern etc,

Das orfindungsgemäße Verfahren wird durch die nachstehenden Beispiele illustriert:

Die verwendeten 1,2-Epoxidverbindungen mit den speziellen Charak teristika, in der Praxis als Epoxidharze bezeichnet, wurden mit den sowohl als Beschleuniger als auch als Härter wirkenden Imidazolin-Salzen, den Pigmenten und den Zusatzstoffen, wie Verlaufmittel, in den angegebenen Gawichtsverhältnissen gemischt, extrudiert und anschließend gemahlen. Die Teilchengröße der Pulverlackbestandteile war <100 μ. Die Häufigkeitsverteilung der Teilchengrößs besaß im Bereich von 30 - 50 u ihr Maximum. Diese

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feinkörnigen Gemische wurden dann durch elektrostatisches Pulverspritzen auf Stahlbleche (70 χ 150 χ 0,75 bzw. 70 χ 200 χ 1) für die verschiedenen technologischen Prüfungen aufgebracht und anschließend bei den angegebenen Temperaturen und Zeiten ausgehärtet. Die Eigenschaften der erhaltenen Lackfilme wurden den nachstehenden Prüfungen unterworfen.

Das Monosalz aus Trimellithsäure und 2-Phenylimidazolin wurde mit Titandioxid und dem angegebenen Epoxidharz sowie einem geringen Zusatz an Verlaufmittel in folgendem Verhältnis zu Pulverlack bzw. Sinterpulver verarbeitet:

Zusammensetzung des Pulverlackes

Festes Epoxidharz, auf der Basis eines Adduktes aus 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (Dian) und Epichlorhydrin, welches einer HCl-Abspaltung unterworfen, und anschließend mit weiterem Dian umgesetzt wurde, und welches nach Angabe des Herstellers einen Epoxid-Äquivalentgewicht von 900 - 1000 besitzt, was einem Epoxidwert von 0,10 - 0,11 entspricht, und einem Schmelzbereich von 90 - 100⁰C : 54,5 Gew.%

Monosalz aus Trimellithsäure und

2-Phenylimidazolin ; 5,0 Gow.#

TiO₂ (in Pulverform) : 40,0 Gew.#

Verlaufmittel, welches im Handel unter der Bezeichnung "Kodaflow". erhältlich ist : 0,5 Gev/,%

■ ■ ι

Diese Formulierung wurde auf die Testbleche aufgebracht und nach lOminütigem Härten bei 200⁰C anschließend geprüft:

- 11 4098 487-0962

Schichtdicke

Glanzgrad (nach Gardner 60°) Erichsentiefung (DIN 53 156) Gitterschnitt (DIN 53 151) Dornbiegeversuch (DIN 53 152) Buchholzhärte (DIN 53 153) Kugelschlag (nach Gardner) (reverse impact)

60 - 70 ρ 33 % 8 - 9 ρ Gt 0

2 mm Dorn 111 80 in Ib

B eis

Das Disalz aus Trimellithsäure und 2-Phenylimidazolin wurde mit dem Epoxidharz des Beispiels 1 formuliert«

Zusammensetzung des Pulverlackes	: 55,5 Gew.%
Epoxidharz
Disalz aus Trimellithsäure und	i 4,0 Gew.%
2-Phenylimidazolin	: 40,0 Gew,$
TiO₂ (in Pulverform)
Verlaufmittel	: 0,5 Ggvi%*
(entsprechend Beispiel 1)

Nach lOminütiger Härtung bei 200 C auf den Tostblechon wurden folgende Ergebnisse bei der Prüfung des Überzuges erhalten:

Schichtdicke

Glanzgrad (nach Gardner 60°)

Erichsenticfung (DIN 53 156)

Gitterscbaitt (DIH 53 151)

Dornbiegeversuch (DIN 53 152)

Buchholzhärte (DIN 53 153)

Kugelschlag (nach Gardner)

60 - 70 u 30 % 4 - 5 mm Gt 0 4

100 20 - 30 in Ib

Das Disalz der Butantetracarbonsäure und 2-Phenylimidazol.tn wurde mit Titandioxid und einem Epoxidharz sowie einem geringen Zusatz an Verlaufmittel in folgendem Verhältnis zu Pulverlack bzw. Sinterpulver verarbeitet:

■-Zusammensetzung des Pulverlackes

Festes Epoxidharz, auf der Basis eines Adduktes aus 2,2*Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (Dian) und Epichlorhydrin, welches einer HCl-Abspaltung unterworfen wurde und welches nach Angabe des Herstellers ein Epoxid-Äquivalentgewicht im Bereich von 700 - 875 besitzt, was einem Epoxidiert von 0,142 - 0,114 entspricht, und einem Schmelzbcreich von 85 - 100°C :

Disalz der Butantetracarbonsäure und 2-Phenylimidazolin

TlO₂ (in Pulverform)

Verlaufmittel (entsprechend Beispiel 1) :

54,5

5,0 Gew.#

40,0 Gov/.%

0,5 Gev.%

Nach 15rninütiger Härtung der pulverförmigen Beschichtung der Testbleche bei 180⁰C wurden folgende Ergebnisse erhalten:

Schichtdicke

Glanzgrad

Erichsentiefung

Gitters chnitt

Dornbiegeversuch

Buchholzhärte

Kugelschlag

(nach Gardner 60°) (DIN 53 156) (DIN 53 151) (DIN 53 152) (DIN 13 153) (nach Gardner)

65 - 80 μ

15 %

5-6 mm

Gt 0

3 - 4

100

20 in Ib

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B e_i s p__i_e 1

Monosalz der Pyromellitsäure land 2-Phenylimidazolin wurde mit Titandioxid und dem Epoxidharz des Beispiels 1 sowie einem geringen Zusatz an Verlaufmittel in folgendem Verhältnis zu Pulverlack bzw. Sinterpulver verarbeitet:

Zusammensetzung des Pulverlackes Epoxidharz

Monosalz aus Pyromellitsäure und

2-Phenylimidazolin

TiO₂ (in Pulverform)

Verlaufmittel (entsprechend Beispiel 1)

: 54,5 Gew.%

: 5,0 Gew.#

: 40,0 Gew.%

: 0,5 Gew.#

Diese Formulierung wurde auf die Testbleche aufgebracht und nach lOminütigejn Härten bei 200°C folgende Ergebnisse ermittelt:

Schichtdicke	(nach Gardner 60°) :	: 70 - 80 μ
Glanzsrad	(DIN 53 156)	: 5 %
Erlchsentiefung	(DIN 53 151)	ι 7,0 mm
Gitterschnitt	(DIN 53 152)	: Gt 0
Dornbi ogeversuch	(DIN 53 153)	ί 2
Buchholzhärte	(nach Gardner)	ί 144
Kugelschlag		ί 80 in Ib
Beispiel 5

Das Disalz der Pyromellitsäure und 2-Phenylimidazolin wurde mit Titandioxid und dem Epoxidharz des Beispiels 1 sowie einem geringen Zusatz an Verlaufmittel in falgendem Verhältnis zu Pulverlack bzw. Sinterpulver verarbeitet:

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Zusammensetzung des Pulverlackes Epoxidharz

Disalz aus Pyromellitsäure und 2-Phenylimidazolin

TiO₂ (in Pulverform)

Verlaufmittel (entsprechend Beispiel 1)

56,0 Gew.%

3,5 Gevr.%

40,0 Gew.% 0,5 Gew.%

Nach 15minütiger Härtung des pulverförmigen Überzuges bei 180⁰C auf den Tcstblechen wurden folgende Ergebnisse erhalten :

Schichtdicke	.	: 70 - 80 μ
Glanzgrad	(nach Gardner 60°) \	: 20 %
Erichsentiefung	(DIN 53 156)	9 - 10 ram
Gitterschnitt	(DIN 53 151) ' ί	Gt 0
Dornbiegeversuch	(DIN 53 152) !	. ρ
Buchholzhär te	(DIN 53 153) J	111
Kugelschiag	(nach Gardner)	80 in Ib
Beispiel β		. - *

Das Trisalz der Pyromellitßäure und 2-Phenylimidazolin wurde mit Titandioxid und einem Epoxidharz sowie einem geringen Zusatz an Verlaufmittel in folgendem Verhältnis zu Pulverlack bz^v, Sinterpulver verarbeitet:

Zusammensetzung des Pulverlackes

4 Teile eines fest;on Epoxidharzes des Beisx)iels 1 und 1 Teil eines festen Epoxidharzes analog der Herstellung aus Beispiel 1, jedoch nach Angabe des Herstellers mit einem Epoxid-Äquivalent- gewicht im Bereich von 450 - 500, v/as einem

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Epoxidiert von 0,200 - 0,225 entspricht, und einem Schmelzbereich von 60 - 70 C

Trisalz der Pyromollitsäure und 2-Phenylimidazolin

TiO₂ (in Pulverform)

Verlaufmittel (entsprechend Beispiel 1)

54,5 Gew.%

5,0 Gew.% 40,0 Gew.# 0,5 Gew.%

Diese Formulierung wurde auf die Testbleche aufgebracht und nach 1Ominütigern Härten bei 200⁰C mit nachstehenden Ergebnissen geprüft:

Schichtdicke	(nach Gardner 60°) :	ί . 60 -	65 μ
Glanzgrad	(DIN 53 156) j	40 %
Erichsentiefung	(DIN 53 151)	: 8 -	9 mm
Gitterschnitt	(DIN 53 152)	: Gt 0
Dornbiegeversuch	(DIN 53 153)	: 2
Buchho 1 zhär te	(nach Gardner) .	: 111
Kugelöchlag		70 -	80 in Ib
e i s £ i e 1 7

Tetrasalz der Pyrornellitsäure und 2-Phenylimidazolin wurde mit Titandioxid und einem Epoxidharz des Beispiels sowie einem geringen Zusatz an Verlaufmittel in folgendem Verhältnis zu Pulverlack bzw. Sinterpulver verarbeitet:

Zusammensetzung des Pulverlackes Epoxidharz

Tetrasalz der Pyromellitsäure und 2-Phenylimido zolin

TiO₂ (in Pulverform)

Verlaufmittel (entsprechend Beispiel 1)

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56,5 Gew.#

3,0 Gew.95 40,0 Gew.% 0,5 Gew.%

Nach lOminütiger Härtung der pulverförmigen Beschichtung der Testbleche bei- 20O⁰C wurden folgende Ergebnisse erhalten:

Schichtdicke

Glanzgrad (nach Gardner 60°)

Erichsentiefung (DIN 53 156)

Gitterschnitt (DIN 53 151)

Dornbiegeversuch (DIN 53 152)

Buchholzhärte (DIN 33 153)

Kügelschlag (nach Gardner)

75 - 80 ρ 30 %

9 - 10 mm Gt 0

111
70 in Ib

Das Disalz der Pyromellitsäure und 2,4-Dimethyl~imidazolin wurde mit Titandioxid und dem Epoxidharz des Beispiels 1 sowie einem geringen Zusatz an Verlaufmittel in folgendem Verhältnis zu Pulverlack bzw. Sinterpulver verarbeitet:

Zusammensetzung des Pulverlackes Epoxidharz

Disalz der Pyromellitsäure und 2,4-Dimethyl-imidazolin

TiO₂ (in Pulverform)

Verlaufmittel (entsprechend Beispiel 1)

: 54,5 Gew.%

: 5,0 Gevf.%

: 40,0 Gew.%

: 0,5 Gew>%

Nach lOminütiger Härtung des pulverförmigen Überzuges bei 200⁰C auf den Testblechen wurden folgende Ergebnisse erhalten:

Schichtdicke
Glanzgrad
Erichs entiefung

(nach Gardner 60°) (DIN 53 156)

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- 17 -.'

70 - 80 u 40 %
8-9 mm

	(DIN 53 151)	: Gt O	2324696
Gitterschnitt	(DIN 53 152)	: 2
Dornbiegeversuch	(DIN 53 153)	: 166
Buchholzhärte .	(nach Gardner)	: 20 -
Kugelschlag			30 in Ib
Beispiel 9

Das Disalz der Pyromellitsäure und 2-(m-Tolyl)-1mtdazolin wurde mit Titandioxid und dem Epoxidharz des Beispiels 1 sowie einem geringen Zusatz an Verlaufmittel in folgendem Verhältnis zu Pulverlack bzw. Sinterpulver verarbeitet:

Zusammensetzung des Pulverlackes Epoxidharz

Disalz der Pyromellitsäure und 2-(m-Tolyl)~imidazolin

TiO₂ (in Pulverform) Verlaufmittel (entsprechend Beispiel 1)

: 55,5 Gew.&

: 4,0 Gew.?6

: 40,0 Gew.96

: 0,5 G&*.%

Nach lOminütiger Härtung des pulverförmigen Überzuges bei 200⁰C auf den Testblechen wurden folgende Ergebnisse erhalten :

Schichtdicke	■
Glanzgrad	(nach Gardner 60 ) i
Erichsentiefung	(DIN 53 156) j
Gitterschnitt	(DIN 53 151) !
Dornbiegeversuch	(DIN 53 152) j
Buchholzhärte	(DIN 53 153) J
Kugelschiag	(nach Gardner) j
ι 65 - 75 Ji
: 40 %
! 8 - 9 IBB
ί Gt 0
: 2 .
ί 100
! 60 - 70 in Ib

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Das Disalz der Pyromellitsäure und 2-Benzyl-imidazolin wurde mit Titandioxid und dem Epoxidharz des Beispiels sowie einem geringen Zusatz an Verlaufmittel in folgendem Verhältnis zu Pulverlack bzw. Sinterpulver verarbeitet:

Zusammensetzung des Pulverlackes

Epoxidharz : 55,5 Gew.%

Disalz der Pyromellitsäure und

2-Benzyl-imidazolin : 4,0 Gev.%

TiO₂ (in.Pulverform) : 40,0 Gew.%

Verlaufmittel (entsprechend Beispiel 1) : 0,5 Gew.?i>

Diese Formulierung wurde auf die Testbleche aufgebracht und nach lOminütigem
Ergebnissen geprüft:

und nach lOminütigem Härten bei 200⁰C mit nachstehenden

Schichtdicke

Glanzgrad (nach Gardner 60°) : 40 %

Erichsentiefung (DIN 53 156) Gitterschnitt (DIN 53 151) Dornbiegeversuch(DIN 53 152) Buchholzhärte (DIN 53 153) Kugelschlag (nach Gardner)

60 - 70 ρ

8,0 mm Gt 0

111
80 in Ib

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Claims

Verfahren zur Herstellung von matten Überzügen auf der Basis von Pulverbeschichtungen durch Umsetzung von feinteiligen Gemischen bei 160 - 240⁰C₁ vorzugsweise 175 220°C, von 1,2-Epoxidverbindungen mit mindestens einer 1,2-Epoxidgruppe im Molekül und einem unteren Aufschmelzpunkt von >40°C und N-haltigen Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß man als N-haltige Verbindungen Salze aus Polycarbonsäuren mit 3 und mehr Carboxyl gruppen und cyclischen Amidinen der allgemeinen Formel

H H

I I

r_C C-R

R'—Ν Ν

R"

verwendet, worin R Wasserstoff, ein Alkyl- oder Arylrest, R¹ ein Cycloalkyl, Heterocycloalkyl- oder R-Rest, R^w ein gegebenenfalls alkyl- oder arylsubstituierter Alkylen- oder Arylenrest und X Wasserstoff oder ein

Rest ist. H-

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , da8 man die Salze der Polycarbonsäuren in Mengen von 2-15 Gew.%, vorzugsweise 4-10 Gew.96, bezogen auf die Epoxidverbindung, einsetzt.

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Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Salze aus den Polycarbonsäuren und den cyclischen Amidinen durch Umsetzung im Molverhältnis von 1:1- 4 hergestellt worden sind.

Verfahren nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polycarbonsäure mit 3 und mehr Carboxylgruppen eine Säure aus der Gruppe Trimellithsäure,Pyromellitsäure_s Butantetracarbonsäure und Cyclo-pentan-tetracarbonsäure ist.

Verfahren nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das cyclische Amidin 2-Phenyl-imidazolin ist.

6^ Verfahren nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet , daß man als Salz das aus Pyromellitsäure mit 2-Phenyl-imidazolin hergestellte verwendet. .

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet^ daß man das Umsetzungsprodukt von 1 Mol Pyromellitsäure mit 2 oder 4 Molen 2-Phenyl-imldazolin verwendet.

dr.kn.-wi

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