DE2353040C3 - Acrylpulverüberzugsmittel - Google Patents

Description

HOOC-R —COOH

in welcher R eine gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 4 bis 11 Kohlenstoffatomen bedeutet.

2. Aushärtbare Acrylpulverüberzugsmittel nach Anspruchl, dadurch gekennzeichnet, daß das Acrylharz eine Glasübergangstemperatur von 45 bis 55°C aufweist.

3. Aushärtbare Acrylpulverüberzugsmittel nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Mischpolymerisat 62 bis 88 Gewichtsprozent der Komponente (1), 2 bis 8 Gewichtsprozent der Komponente (2) und 10 bis 30 Gewichtsprozent der Komponente (3) enthält.

4. Aushärtbare Acrylpulverüberzugsmittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Vinylmonomere Styrol, Acrylnitril, Vinylacetat oder Vinyltoluol ist.

5. Aushärtbare Acrylpulverüberzugsmittel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsverhältnis der Alkylester und des Vinylmonomeren 1 :0 bis 1 beträgt.

In den letzten Jahren haben pulverförmige überzugsmittel zunehmendes Interesse erlangt und sind in praktischer Anwendung eingesetzt worden. Zum Beispiel sind pulverförmige überzugsmittel aus Epoxyharz oder Polyvinylchlorid im Fachgebiet bekannt. Jedoch ist das erstere von schlechter Witterungsbeständigkeit und ist deshalb zur Anwendung im Freien ungeeignet, während das letztere geringe Bindekraft an metallische Substanz aufweist.

Andererseits ist aushärtbares Acrylharz weitgehend als eine Verdünnerfarbe verwendet worden, um einen Überzugsfilm zu erhalten, der eine helle Farbe, ausgezeichnete Witterungsbeständigkeit, ausgezeichnete Farbbeständigkeit, ausgezeichnete Beständigkeit gegen Vergilben und ausgezeichnete Chemikalienbeständigkeit infolge der Eigenschaften des Harzes aufweist. Die obigen Eigenschaften des Acrylharzes ausnutzend, sind viele Versuche gemacht worden, um aushärtbare Acrylpulverüberzugsmittel herzustellen, aber noch ist kein brauchbares pulverförmiges überzugsmittel vorgeschlagen worden. Zum Beispiel ist es im Fachgebiet bekannt, ein mit Epoxyharz modifiziertes Acrylharz zu verwenden oder ein mit Melaminharz modifiziertes hydroxylhaltiges Acrylharz. Jedoch nach dem ersteren Harz ist nicht nur das verwendete Epoxyharz auf eine spezifische Art von festem Harz beschränkt, sondern es ist auch erforderlich, eine große Menge Epoxyharz zu verwenden, was die oben angeführten ausgezeichneten Eigenschaften von Acrylharz beeinträchtigt. Ferner tritt bei dem letzteren Harz kifolue des im Verlauf der Vernetzungsreaktion erzeugten Alkohols Blasenbildung des überzugsfilms während des Härtens ein, wodurch ein Film mit glatter Oberfläche nicht hergestellt werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgemäß darin, ein härtbares Acrylpulverüberzugsmittel vorzusehen, das frei von den obigen Nachteilen der früheren Zusammensetzungen ist und das in der Lage ist, einen überzug zu ergeben, der ausgezeichnete Eigenschaften des Acrylharzes beibehält und helle Farbe, ausgezeichnete Witterungsbeständigkeit, ausgezeichnete Farbbeständigkeit und ausgezeichnete Chemikalienbeständigkeit aufweist, nicht vergilbt und welches auf verschiedene Substanzen mit einer ausgezeichneten Haftfähigkeit aufgetragen werden kann, was die Verwendung von Grundlack unnötig macht, das in der Lage ist, einen überzug mit glatter Oberfläche und gewünschter Dicke entweder dünn oder dick und frei von unerwünschter Blasenbildung zu ergeben und das während der Lagerung frei von unerwünschtem Zusammenbacken ist, selbst wenn die Lagerungstemperatur ansteigt.
Das aushärtbare Acrylpulverüberzugsmittel der vorliegenden Erfindung enthält ein Acrylharz, das Glycidylgruppen in dem Molekül aufweist und eine Glasübergangstemperatur von 40 bis 85 C besitzt. und wenigstens eine aliphatische zweibasischc Säure_; deren Anhydrid oder eine Substanz, die die zweibasische Säure unter Härtungsbedingungen bildet, und ist dadurch gekennzeichnet, daß das Acrylharz ein Mischpolymeres ist aus

(1) 50 bis 94,5 Gewichtsprozent von wenigstens einem (a) Alkylester von Acrylsäure oder Methacrylsäure der Formel

CH, = C — COOR²

R¹

in welcher R¹ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe und R² eine Alkylgruppe mit 1 bis 17 Kohlenstoffatomen bedeutet, und/oder (b) einem Gemisch aus den Alkylestern und anderen Vinylmonomeren in einem Gewichtsverhältnis von 1:0 bis 1,5,

(2) 0,5 bis 10 Gewichtsprozent wenigstens eines Hydroxyalkylesters von Acrylsäure oder Methacrylsäure der Formel

CH, = CH — COOR³

R¹

in welcher R¹ die vorstehende Bedeutung besitzt und R³ eine Hydroxyalkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, und

(3) 5 bis 40 Gewichtsprozent wenigstens eines Glyeidylacrylats oder Glycidylmethacrylats und die aliphatische zweibasische Säure die Forme! aufweist

HOOC-R-COOH

(111)

in welcher R eine gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 11 Kohlenstoffatomen bedeutet.

Mit dem erfindungsgemäßen überzugsmittel wird ein überzugsfilm erhalten, welcher ausgezeichnete, dem Acrylharz eigene Eigenschaften beibehält. Der Film ist von heller Farbe und nicht vergilbend und zeigt ausgezeichnete Witterungsbeständigkeit, ausgezeichnete Farbbeständigkeit und ausgezeichnete Chemikalienbeständigkeit und ist denen aus herkömmlichen Acrylharzlacken überlegen, überdies ist der Film von glatter Oberfläche und ausgezeichnet im Spiegelglanz, in der Wasserbeständigkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit. Ferner kann das vorliegende Pulverüberzugsmittel auf verschiedene Artikel aufgetragen werden, einschließlich metallische Artikel. Es wird ein Film erhalten, der ohne die Verwendung irgendeines Grundlackes fest an den Artikeln haftet. Darüber hinaus kann ein dicker oder dünner Film frei von Blasenbildung erhalten werden. Zum Beispiel ist nicht nur ein dünner Film von etwa 30 μ erreichbar, sondern auch ein dicker Film von etwa 200 μ kann leicht ohne irgendeine Blasenbildung hergestellt werden. Ferner ist der Film hart und von ausgezeichneter Abriebfestigkeit, Flexibilität und Fleckenbeständigkeit. Außerdem weist das in der vorliegenden Erfindung verwendete Acrylharz eine hohe Glasübergangstemperatur von 40 bis 85' C auf, so daß unerwünschte Zusammenbacken niemals eintritt, selbst wenn die Lagerungstemperatur ansteigt.

Das in der Erfindung verwendete Glycidylgruppen enthaltende Acrylharz weist eine Glasübergangsteinperatur von 40 bis 85"C auf. Wenn die Glasübcrgangslemperatur des Harzes niedriger als 40"C ist. tritt infolge des Ansteigens der Temperatur während der Lagerung unerwünschtes Zusammenbacken ajf, während bei einer Glasübergangstemperatur von höher als 70" C kein Film mit glatter Oberfläche erhalten wird. Die bevorzugte Glasübcrgangstempeiatur des Harzes liegt im Bereich von 45 bis 55" C. Das Acrylharz ist ein Mischpolymeres, das 5 bis 40 Gewichtsprozent Glycidylacrylat und/oder Glycidylmethacrylat enthält. Andere Monomere sind (1-a) Alkylester von Acrylsäure oder Methacrylsäure, dargestellt durch die Formel 1 oder (1-b) ein Gemisch mit' einem Gewichtsverhältnis von 1 :0 bis 1,5 der Alkylester der Formel I und anderer Vinylmonomerer und (2) Hydroxyalkylester von Acryl- oder Methacrylsäure, dargestellt durch die obige Formel IL Das Monomere (1-a) oder das Monomergemisch (1-b) ist in dem Mischpolymeren im Bereich von 50 bis 95 Gewichtsprozent enthalten und das Monomere (2) im Bereich von 0,5 bis 10 Gewichtsprozent. Wenn das Mischpolymere weniger als 5 Gewichtsprozent GIycidylester enthält, entsteht ein Film, der in der Lösungsmittelbeständigkeit und Flexibilität minderwertiger ist, beträgt der Gehalt von Glycidylestern mehr als 40 Gewichtsprozent, entsteht ein Film von schlechter Oberflächenglätte.

Das Mischpolymere enthält 0,5 bis 10 Gewichtsprozent (ies Monomeren (2), wodurch die Oberflächenglätte und der Spiegelglanz des sich ergebenden öberzugsfilms deutlich verbessert werden. Wenn der Gehalt des Monomeren (2) niedriger ist als 0,5 Gewichtsprozent, werden die Oberflächenglätte und der Spiegelglanz des Fi'ms nicht verbessert, wenn der Gehalt mehr als. 10 Gewichtsprozent beträgt, wird der Spiegelglanz ziemlich schlecht.

Das Mischpolymere enthält vorzugsweise 10 bis 30 Gewichtsprozent der Glycidylester, 62 bis 88 Gewichtsprozent des Monomeren (1-a) oder des Monomerengemisches (1-b) und 2 bis 8 Gewichtsprozent des Monomeren (2). Von diesen Mischpolymeren sind jene, die das Monomere (1-a) und nicht das Gemisch (1-b) enthalten, die bevorzugtesten.

Bevorzugte Beispiele des Monomeren (1-a) mit der obigen Formel I sind Methylacrylat, Methylmethacrylat, Bu:ylacrylat, Butylmethacrylat, 2-Äthylhexyiacrylat, 2-ÄthyIhexylmethacrylat. Ootylacrylat, Octylmethacrylat, Laurylmethacrylat. Ein Gemisch aus den Alkylestern der Formel I und anderen Vinylmonomeren kann in der Erfindung verwendet werden. Solche Vinylmonomere sind z. B. Styrol, Acrylnitril.

Vinylacetat und Vinyltoluol. Das Misch verhältnis im Gewicht von Alkylestern der Formel 1 und dem Vinylmonomeren ist 1:0 bis 1,5, vorzugsweise 1 :0 bis 1. Monomere (2), d. h. die Hydroxyalkylester von Acrylsäure oder Methacrylsäure, sind 2-Hydroxymethylacrylat, 2-Hydroxyäthylacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat, 2-Hydroxybutylacrylat, 2-Hydroxymethylmethacrylat, 2-HydroxypropylmethacryIai und 2-Hydroxybutylmethacrylat.

Das in der Erfindung verwendete Mischpolymere kann durch verschiedene bekannte Verfahren hergestellt werden, z. B. durch Lösungspolymerisation. Perlpolyinei isation usw.

Es ist in der Erfindung wesentlich, als Härlungsmittel aliphatische zweibasische Säuren der obigen Formel 111 oder deren Anhydride zu verwenden. AndtTC Härtungsmittel, wie beispielsweise aliphatische Amine, aromatische Amine modifizierte Amine, aromatische mehrwertige Säuren usvs.. können in der Erfindung nicht verwendet werden, da die H;>nungsreaktion während der Lagerung eintritt oder beim Kneten bei Zimmertemperatur oder erhöhter Temperatur. Die in der Erfindung verwendeten aliphatischen zweibasischen Säuren und deren Anhydride können

mit dem Acrylharz im geschmolzenen Zustand ohne jegliche unerwünschte Härtungsreaktion homogen vermischt werden. Die aliphatischen zweibasischen Säuren sind gesättigte zweibasische Säuren oder deren Anhydride. Bevorzugte Beispiele der aliphatischen zweibasischen Säuren sind Adipinsäure, Pimelinsäure, Suberinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Brassylsäure, UO-Dekandicarbonsäure usw. Anhydride dieser Säuren können ebenfalls in der Erfindung verwendet werden. Beispiele davon sind Adipinsäureanhydrid, Azelainsäureanhydrid, Sebacinsäureanhydrid, Bernsteinsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid usw. In der Erfindung kann ais ein Härtungsmitte! eine Substanz verwendet werden, die in der Lage ist, die obige zweibasische Säure unter Härtungsbedingungen herzustellen. Beispiele solcher Substanz sind Polysebacinsäurepolyanhydrid, Polyazelainsäurepolyanhydrid usw., welche durch intermolekulare Kondensation von Sebacinsäure oder Azelainsäure erhalten wurden.

Die Menge der als Härtungsmittel eingesetzten aliphatischen zweibasischen Säuren und deren Anhydride, bezogen auf das glycidylgruppenhaliige Acrylharz, kann über einen weiten Bereich je nach der Anzahl der in dem Acrylharz enthaltenen Glycidylgruppen variieren. Gewöhnlich wird es bevorzugt, ein derartiges Härtungsmittel im Bereich von 0,5 bis 2,0 Äquivalenten, ausgedrückt als darin enthaltene Carboxylgruppen, je Äquivalent der in dem Acrylharz enthaltenen Glycidylgruppe zu verwenden. Die bevorzugteste Menge liegt im Bereich von 0,8 bis 12 Äquivalente, bezogen auf die Glycidylgruppe.

Bei der Herstellung der Pulverüberzugsmittcl gemäß der Erfindung wird bevorzugt, das Acrylharz mit dem Härtungsmitlel im geschmolzenen Zustand bei einer Temperatur unterhalb 150 C. vorzugsweise bei 80 bis 130 C. zu vermischen, das vermischte Material durch Abkühlen zu verfestigen, worauf die Pulverisierung zu einem feinen Pulver mit einer Partikelgröße von etwa 20 bis etwa 150 μ folgt. Während des Mischvorganges im geschmolzenen Zustand tritt bei einer Temperatur von niederiger als etwa 150 C keine Härtungsreaktion ein. so daß eine homogene Masse erhalten werden kann. Wenn gewünscht, können dem überzugsmittel Farbstoffe, Füllmittel, Egalisiermittel usw. zugesetzt werden. In einem solchen Fall werden diese Zusätze dem überzugsmittel vor oder während des Mischvorganges zugefügt. Das verwendete Mischgerät kann ein herkömmliches sein, wie beispielsweise eine geheizte Walze, eine geheizte Knetmaschine, Extruder usw. Es ist auch möglich, das Harz und das Härtungsmittel in der Pulverform zu mischen; dieses Verfahren wird jedoch nicht bevorzugt, da die Partikelgrößen beider Substanzen beträchtlich verschieden sind und deren homogenes Mischen daher schwierig ist.

Die überzugsmittel können auf verschiedenen Gebieten verwendet werden. Sie sind besonders geeignet zum Beschichten von Kraftfahrzeugen, Stahlmöbeln usw., bei welchen ein gutes Aussehen und Haltbarkeit erforderlich sind. Ferner sind sie auch zum überziehen von im Freien stehenden Zäunen usw. geeignet, welche stark witterungsbeständig sein müssen.

Die erfindungsgemäßen überzugsmittel können auf Gegenstände durch bekannte Verfahren aufgetragen werden, die für die Pulverbeschichtung herkömmlich sind. Das Härten wird bei einer Temperatur von mehr als 150⁰C, vorzugsweise 180 bis 240 C. ausgeführt.

In den folgenden Beispielen beziehen sich alle Teile und Prozentzahlen auf das Gewicht, sofern nicht anders angegeben.

Beispiele 1 bis 6

In einen mit Rührwerk und Rückflußkühler ausgerüsteten Dreihalskolben wurden folgende Substanzen eingebracht: Methylmethacrylat, Butylacrylat. Äthylacrylat. Glycidylmethacrylat, Hydroxyäthylmethacrylat und Styrol in den in der folgenden Tubelle I angegebenen Mengen in Kombination mit 100 Teilen Toluol. Zu dem Gemisch wurden 1,5 Teile Benzoylperoxid zugesetzt, und das sich ergebende Gemisch wurde unter Rühren auf 90 bis 100°C erhitzt. Nach 3stündigem Erhitzen wurden 2,0 Teile Benzoylperoxid zugesetzt, und das Gemisch wurde für weitere 4 Stunden auf dieser Temperatur gehalten, um die Polymerisationsreaktion durchzuführen. Von dem erhaltenen Reaktionsgemisch wurde das verwendete Lösungsmittel bei 120 bis 140" C unter atmosphärischem Druck und weiter bei 140 bis 150 C unter etwa 200 mm Hg beinahe vollständig abdestilliert. Das somit erhaltene Mischpolymere wurde zu feinem Pulver mit einer Siebkorngröße von 3,4 mm gemahlen.

100 Teile des erhaltenen Mischpolymeren. 9 Teile Sebacinsäure. 40 Teile Titandioxid und 1 Teil Fließmittel wurden bei Raumtemperatur 10 Minuten vermischt. Das erhaltene Gemisch wurde dann bei 90 C 10 Minuten durch eine Heißwakenmühle geknetet, und nach dem Abkühlen wurde das geknetete Gemisch zu Partikeln von 20 bis 150 μ gemahlen.

Eine mit Zinkphosphat phosphatierte Stahlplatte wurde mit dem erhaltenen überzugsmittel durch elektrostatische Pulverbeschich'.ung überzogen, unc der erhaltene überzug wurde bei 200° C 20 Minuter gebrannt. Die physikalischen Eigenschaften des er haltcnen Überzugsfilms sind in Tabelle 11 angegeben zusammen mit der Glasübergangstemperatur jede; Mischpolymeren.

Tabelle 1

Nr.	Monomen:s (Teile)	Mi-Ihyl- methaervku	Bulyhicrshi1	Athvlacrylat	Glycidyl- rncthacrylat	llydrov- atiiyhiu-th acrylal
	Styrol	23.0 23.0 23.0	19.0 iS.5 IS.O	3.0 3.0 3.0	13.0 13.0 13.0	1.2 2.0 3.0
Beispiel 1 Beispie! 2 Rf>i«;r-iir»l ■?	41.0 40.5 40.0

Fortsetzung	Mnnomcrcs Styrol	(Teile) Mctliyl- methacrylal	Hutylacrylat	Alhylacrylal	Glycidyl- methacrylal	Hydroxy- athylmelh aerylat
Nr.	39,5 39,0 33.0	23,0 23,0 22,0	17,5 17,0 10,0	3,0 3,0 12,0	13.0 13,0 13.0	4.0 5.0 10.0
Beispiel 4 Beispiel 5 Beispiel 6	41.5 32,0	23.0 20.0	19,5 9.0	3,0 11,0	13.0 13.0	0 15.0
Vergleich Beispiel 1 Beispiel 2

Tabellen

Nr.	Glas-	Oberflächen tiUit te	Spiegel	Hinbcul-	Wasscr-	Glan7	Sal/sprüh
	übcrgangs-		glanz	vcrsuch	bcständigkcit	(Ml C)	nehcl-
	tcmperaiur					de? Films	prüfung
	( C)			(mm)			(mm)
Beispiel 1	49	gut	4	>7	100/100	93	3,0
Beispiel 2	50	ausgezeichnet	5	>7	100/100	94.5	2,5
Beispiel 3	50	ausgezeichnet	6	>7	100/100	95	1.0
Beispiel 4	50	ausgezeichnet	6	>7	KX)/100	95	1.0
Beispiel 5	51	ausgezeichnet	5.5	>7	100/100	94	2.0
Beispiel 6	51	ausgezeichnet	4.5	>7	98/100	91	2.0
Vergleich
Beispiel 1	48	schlecht	3.5	>7	90/100	90	3.5
Beispiel 2	52	ausgezeichnet	4	>7	20/100	86	2.0

Die physikalischen Eigenschaften des Filmes wurden nach dem folgenden Verfahren bestimmt:

I. Glätte des Filmes

JlS K-5400.6.1 (JlS bedeutet Japanische Industrienorm).

2. Spicgclglanz

Ein dunkler Kasten wird hergestellt, welcher eine Lichtquelle aufweist, ein Streifen weißes, reflektierendes Papier an einer Innenwand des Kastens angebracht und ein Schauloch in einer anderen Wand des Kastens ausgebildet. Die zu messende Probe wird an eine andere Innenwand des dunklen Kastens gestellt und in einem 12-cm-Abstand von dem reflektierenden Streifen angebracht, wobei die Anordnung derart ist. daß das Licht der Lichtquelle von dem reflektierenden Streifen reflektiert wird, um auf die beschichtete Fläche der Probe so aufzutreffen, daß das Bild des reflektierenden Streifens durch das Schauloch beobachtet werden kann.

Der Streifen des reflektierenden Papiers ist 3 cm breit und 8 cm lang und weist 8 Abteilungen von gleicher Fläche auf. die nebeneinander längs des Streifens angeordnet sind, wobei jede der Abteilungen deshalb 3 χ 1 cm mißt. Die erste Abteilung an einem äußersten Ende umfaßt weiter unterteilte Hälften. die parallel zu den Abteilungen angebracht sind. Ein weiter unterteilter Teil an dem äußersten Ende. d. h. die erste Hälfte, ist schwarz gefärbt, während die zweite Hälfte ungefärbt gelassen ist und deshalb weift verbleibt. Gleichermaßen umfaßt die zweite Abteilung neben der ersten Abteilung vier Teile von gleicher Fläche. Das erste Viertel neben dem obenerwähnten weißen halben Teil und das dritte Viertel sind schwarz gefärbt, wobei die anderen Viertel ungefärbl bleiben. Gleichermaßen umfassen die verbleibenden 3. bis 8. Abteilungen weiter unterteilte Teile von 6. S 10. 12. 14 und 16. wobei die Anzahl zum anderen Ende des reflektierenden Streifens hin zunimmt, d. h. die 8. Abteilung umfaßt 16 abwechselnd schwarz und weil; weiter unterteilte Teile. Somit weist der Reflektor streifen abwechselnde schwarze und weiße Unter teilungen auf, die von der 3. Abteilung zur 8 Ab teilung in Richtung zum anderen Ende in der Breiti abnehmen. Der Spiegelglanz der Proben wird au Grund der Ta*sache bewertet, ob die schwarze Unter teilung einer speziellen Abteilung deutlich von de weißen Unterteilung der gleichen Abteilung unter schieden werden kann oder nicht. Genauer werdei Proben, welche deutliche Unterscheidungen zwischei dem Schwarz und Weiß in der !.Abteilung, die 11 zwei Unterteilungen unterteilt ist, erlauben, mi 3 Punkten bewertet und Proben, welche dem Beob achter erlauben, das schwarze Viertel von dem weißei Viertel in der 2. Abteilung zu unterscheiden, werdei mit 4 Punkten bewertet. Die Bewertungspunkte neh men von der 1. Abteilung zu der 8 Abteilung mi Zunahme der Anzahl der weiteren Unterteilungei von 2, 4, 6, 8. 10. 12. 14 und 16 zu. Somit werde:

Proben, bei welchen die schwarzen und weißen Unterteilungen in der 3. bis 8. Abteilung, d. h. in der Abteilung, die 6. 8, 10, 12, 14 und 16 weitere Unterteilungen umfaßt, voneinander unterschieden werden können. Bewertungen von 5 bis 10 Punkten gegeben.

3. Einbculversuch

Die überzogene Platte wurde 1 Stunde in eine Kammer konstanter Temperatur und Feuchtigkeit gebracht, die bei 20 C und einer Feuchtigkeit von 75"» ichalten wurde. Danach wurde die Platte auf die ünbeuluntersuchungsmaschine mit dem überzug •ach außen angebracht. Ein Stempel mit einem Radius Von 10 mm wurde um vorbestimmte Abstande in Berührung mij der hinteren Fläche der Platte mn möglichst gleichmäßiger Geschwindigkeit von etwa Φ.1 mm/sek nach außen geschoben. Der herausge- ichobene Teil auf der Platte wurde mit unbewaffnetem Auge auf Reißen oder Abblättern unmittelbar nach ileni Herausschieben geprüft, um den maximalen Abstand (mm) des Hubes des Stempels zu bestimmen. der keine Veränderungen auf dem überzug verur- »achte.

4. Wasserbeständigkeit

Jede Probeplatte wurde 3 Monate in auf 40 C erwärmtes Wasser getaucht. Dann wurde die Probeplatte aus dem erwärmten Wasser herausgenommen Und bei Zimmertemperatur 1 Stunde stehengelassen. Danach vurdcn 100 Quadrate von 2 χ 2 mm in die Platte eingeschnitten, und zwar so tief, daß die Oberfläche der Stahlplatte erreicht wurde. Klebeband wurde darauf gelegt, gepreßt und schnell abgezogen. Die Anzahl der verbleibenden Quadrate wurde gewählt. Die Bestimmung der VV'asserbestäiidigkeit erfolgt mittels der folgenden Gleichung:

Bewertung = S HK).

S = Anzahl der verbleibenden Quadrate.

5. Glanz des Filmes

e i s ρ i e 1 7

Tabelle 111

Auf dieselbe Weise wie im Beispiel 1 wurde ein Mischpolymeres mit einer Glasübergangstemperatur von 56.7 C aus 66 Teilen Methylmethacrylat. 18 Teilen Butylacrylat. 13 Teilen Glycidylmethacrylat und 3 Teilen Hydroxypropylacrylat hergestellt. 100 Teile des erhaltenen Mischpolymeren wurden bei Zimmertemperatur 10 Minuten mit 40 Teilen Poly-1.10-dekandicarbonsäurepolyanhydrid. 30 Teilen Titandioxid und 1 Teil Fließmittel gemischt. Das erhaltene Gemisch wurde dann in einem Extruder bei einer Temperatur von 90 C 5 Minuter geknetet, und nach dem Abkühlen wurde das geknetete Gemisch zu Teilchen einer Größe von 20 bis 150 μ zerkleinert.

Eine mit Zinkphosphat phosphatierte Stahlplatte wurde mit dem erhaltenen überzugsmittel durch elektrostatische Pulverbeschichtung überzogen und dann bei einer Temperatur von 180 C 30 Minuten gebrannt. Die physikalischen Eigenschaften des öberzuesfilmes sind in Tabelle IH angegeben.

Obcrflächenglälte
Spiegelglanz
Einbeulversuch (mm)
Salzsprühncbel versuch mim ι
Schlagfestigkeit (Dupont.
12.7 mm 0. 500 g. cm)

JIS K-5400.6.7.

6. Salzsprühnebch ersuch

Der Versuch wurde ausgeführt nach ASTM B-117 hei 35 C während 3(X) Stunden.

Beispiel "

ausgezeichnet

7
>7

1 35

10

Beispiele S bis

Auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 beschrieben, wurde ein Mischpolymeres mit einer Glasübcrgangstemperatur von 54.4 C aus 35 Teilen Styrol. 27 Teilen Methylmethacrylat. 16 Teilen Butylacrylat. 17 Teilen Glycidylmethucrylat und 3 Teilen Hydroxyäthylmcthacrylat hergestellt.

KX) Teile des sich ergebenden Mischpolymeren wurden bei Zimmertemperatur 8 Minuten mit in Tabelle IV angegebenen Härtungsmitteln gemischt, in Kombination mit 20 Teilen Titandioxid und 0.5 Teilen des gleichen Fließmittels wie in den Beispielen 1 bis 7. Das erhaltene Gemisch wurde dann in einem Extruder bei einer Temperatur von KK) C 5 Minuten geknetet, und nach dem Abkühlen wurde das geknetete Gemisch zu Partikeln einer Größe \or 20 bis 150 μ zerkleinert.

Auf dieselbe Weise wie im Beispiel 1 wurde darberziehen und Brennen ausgeführt. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen rberzugslilni' sind in der folgenden Tabelle IV angegeben.

Tabelle IV

	Beispiel S	Beispiel 4	Beispie! 1·'
Härtungsmittel	Sebacin	1.10-Dc-	PoIy-
(Teile) ^	säure	kandi-	scbacin-
	(12)	carbon-	säure-
		säure	poh-
		(14)	anhvdrn
			(151*
Aussehen des Films	vorzüu-	vorzüu-	vorziiü-
	lich	lich	lich
Spiegelglanz	5	6	5
des Films
Einbeulversuch (mm)	>7	>7	>7
Wasserbeständigkeit	100/100	100 100	100 100
Glanz (60 ) des Films	93	92	93
Salzsprühnebel-	1	1	1,5

p prüfung

Schlagfestigkeit (Dupont, 12,7 mm 0, 500 g. cm)

30

40

Die Prüfungsverfahren sind dieselben wie vo stehend angewendet, ausgenommen, daß die Wasse bcständigkeit bestimmt wurde, indem das Versuch:

stück 6 Monate in warmes Wasser von 4OC eing/ taucht wurde.

Beispiele 11 und 12

Unter Verwendung der in der folgenden Tabelle V angegebenen Monomeren wurden drei Arien von Mischpolymeren auf dieselbe Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, überzugsmittel wurden aus den sieh ergebenden Mischpolymeren auf dieselbe Wc se wie im Beispiel 1 hergestellt, ausgenommen, d.iß die in Tabelle V angegebenen Härlungsmiltel verwendet wurden. Das überziehen und Brennen wurde auf to (dieselbe Weise ausgeführt, wie im Beispiel 1. Die physikalischen Eigenschaften des Ubcrzugsfilnies sind In Tabelle V angegeben.

tabelle V

Bestandteil des	Beispiel 11	Beispiel ]2	Vergleichs
Mischpolymeren			b.'ispiel ?
Äthylen met hacry lut	75	78	92
«Teile)
Laurylmethacrylat	5
(Teile)
Glvcidylmelhacrylat	15	17	3
(Teile)'
Hydroxyäthylmeth-	5	5	S
licrylat (Teile)
Glasübcrgangs-	43	52	50
lcmperalur ( C)
Härtungsmittcl	Sebacin	Sebacin	Sebacin
(Teile) "	säure	säure	säure

nach dem Abkühlen wurde das geknetete Gemisch zu einem Pulver einer Partikelgröße von 20 bis 150 μ zerkleinert. Das überziehen und Brennen wurde auf dieselbe Weise wie im Beispiel 1 ausgeführt. Die physikalischen Eigenschaften des Uberzugsfilmes sind in der nachfolgenden Tabelle Vl angegeben.

Beispiel 14

Auf dieselbe Weise wie im Beispiel 1 wurde ein Mischpolymeres mit einer Glasübergangstemperatur von 55 C aus 49 Teilen Mcthylmcthacrylat, 29 Teilen Vinyltoluol. 7 Teilen Butylacrylat, 15 Teilen Glycidylmethacrylat und 3 Teilen 2-Hydroxypropylmethacrylat hergestellt.

100 Teile des erhaltenen Mischpolymeren wurden bei Zimmertemperatur 10 Minuten mit 30 Teilen Titandioxid, 12 Teilen 1.10-Dekandicarbonsäure und ! Teil des gleichen Fließmittels wie in den Beispielen 1 bis 7 gemischt. Das sich ergebende Gemisch wurde dann in einem Extruder bei 85" C 5 Minuten geknetet, und nach dem Abkühlen wurde das geknetete Gemisch zu einem Pulver einer Partikelgröße von 20 bis 150 μ zerkleinert. Das überziehen und Brennen wurde auf dieselbe Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt. Die physikalischen Eigenschaften des Überzugsfilms sind in Tabelle VI angegeben.

Tabelle VI

40

45

.1°

(11) (12) (3)

Aussehen des Films vorzüg- vorzüg- vorzüglich lieh lieh

Spiegelglas)? 7 6 8

des Films

Einbculversuch (mm) >7 >7 <: 1

Glanz (60 ) des Films 91 90 ■?()

Salzsprühnebel- 1.5 1 7

versuch

Stoßfestigkeit 30 40 <5

(Dupont. 12.7 mm 0,

500 g, cm)

Glanzbeständigkeit 80 75 2

(60 ) nach ISmonati-

gem Aussetzen (Vo)

Die Versuchsverfahren sind dieselben wie im Beispiel 1.

Beispiel 13

Auf dieselbe Weise wie im Beispiel 1 beschrieben, wurde ein Mischpolymeres mit einer Glasübcrgangstemperatur von etwa 55°C aus 32 Teilen Methylmethacrylat, ISTeflen Acrylnitril, 20 Teilen Methylacrylat, 6 Teilen Butylacrylat, 23 Teilen Glycioylmethacrylat und 1 TeQ Hydroxyäthylmethacrvlat hergestellt.

100 Teile des erhaltenen Mischpolymeren wurden bei Zimmertemperatur 10 Minuten mit 30 Teilen Titandioxid, ISTeflen Sebacinsäure und 1 Teil des 6s gleichen Fließmittels wie in den Beispielen 1 bis 7 gemischt. Das erhaltene Gemisch wurde dann in einem Extruder bei 90⁰C 5 Minuten geknetet, und

55 Heispiel

Beispiel 14

Aussehen des Films
Spiegelglanz des Films
Glanz (60 ) des Films
Einbeulversuch
Salzsprühnebelversuch
Sloßfestigkeit (Dupont.
12.7 mm*0. 500 g. cm)

vorzüglich	vorzüglich
5	4
89	95
>7	>7
	3
40	30

15

Beispiel

Auf dieselbe Weise wie im Beispiel 1 wurder 100 Teile desselben Mischpolymeren wie im Bei spiel 3 mit den vorbestimmten Mengen von Poly sebacinsäurcpolyanhydrid. 40 Teilen Titandioxid unc 1 Teil des gleichen Fließmittels wie in den Beispielen 1 bis 7 gemischt. Das überziehen und Brennen wurdt auf dieselbe Weise wie im Beispiel 1 unter Ver wendung der obigen Zusammensetzung ausgeführl Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen über zugsfilms sind in der folgenden Tabelle VlI angegeben

Tabelle VIl

	Vcr-	Beispiel IS	Vergleichs
	gleichs-		betspiel 5
	beispi ;1 4
Polysebacinsaure-	3,6 Teile	13,5 Teile	36 Teile
polyanhydrid	(0,4)	04)	(4,8)
(Äquivalent)
Glätte des Films	vorzüg	vorzüg	vorzüg
	lich	lich	lich
Glanz (60 ) des Films	93	95	69
Embeurversuch (mm)	<1	>7	>7
Wasserbeständigkeit	20/100	100/100	90/100
Salzsprühnebel	6	1	3
versuch (mm)

13

Beispiele 16 und

53 04«

Mischpolymere mit den folgenden Bestandteilen ind den folgenden Glasübergangstemperaturen, wurlen auf dieselbe Weise wie im Beispiel 1 hergestellt.

Pulverüberzugsmasscn wurden auf dieselbe Weise vie im Beispiel 1 hergestellt, ausgenommen, daß die

Tabelle VIII

Knettemperatur und das Härtungsmittel variiert wurden, wie in Tabelle VIII angegeben.

Das überziehen und das Brennen wurden auf dieselbe Weise wie im Beispiel I ausgeführt, ausgenommen, daß die Brenntemperatur variiert wurde.

Die physikalischen Eigenschaften des sich ergebenden Überzugs sind in Tabelle VIII angegeben.

Bestandteil des Mischpolymeren

Beispiel 16 Verpleielisbeispiel d

Beispiel 17

Verbleiens beispiel 7

Methylmethacrylat (Teile) Äthylmethacrylat (Teile) Isobutylmethacrylat (Teile) Laurylmethacrylat (Teile) Styrol (Teile)

Glycidylmethacrylat (Teile) Hydroxymethylmethacrylat (Teile)

Glasübergangstemperatur ( C)

Härtungsmittel
Sebacinsäure (Teile) 1.10-Dckandicarbonsäure (Teile)

Kncttempcratur ( C)

Brenntemperatur ( C. Min.)

Aussehen des Films Spiegelglanz des Films Einbeulversuch (mm) Stoßfestigkeit (Dupont, 12.7 mm 500 g. cm)
Salzsprühnebe!versuch (mm) 38

75	■--	69	40	5
	15
5	5	11	33	35
43		17	17
11	15	5	5
	5	80	93
90 100	32
	Il	14	14
200 -20		110	120
vorzüglich	es isl unmöglich, das
7	Gemisch zu zerkleinern	200 20	2(X) 21
>7		gut	schlecht
30		6	3.5
	>7	S
		"1O

1.5

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Aushärtbare Acrylpulverüberzugsmittel, welche ein Acrylhari mit Glycidylgruppen im Molekül und einer Glasübergangstemperatur von 40 bis 85° C und wenigstens eine aliphatische zweibasische Säure, deren Anhydrid oder eine Substanz, die eine zweibasische SäuTe unter Härtungsbedingungen bildet, enthält, dadurchgekennzeichnet, daß das Acrylharz ein Mischpolymerisat ist aus

(1) 50 bis 94,5 Gewichtsprozent von wenigstens einem (a) Alkylester von Acrylsäure oder Methacrylsäure der Formel '⁵

CH₁ = C — COOR²

R¹

20

in welcher R¹ ein WasserstolTatom oder eine Methylgruppe und R² eine Alkylgruppe mit 1 bis 17 Kohlenstoffatomen bedeutet und/oder (b) einem Gemisch aus den Alkylestern und anderen Vinylmonomeren in einem Gewichtsverhältnis von 1 :0 bis 1,5, (2) 0,5 bis 10 Gewichtsprozent wenigstens eines Hydroxyalkylesters von Acrylsäure oder Methacrylsäure der Formel

CH₂ -= C — COOR³

I
R¹

in welcher R¹ die vorstehende Bedeutung besitzt, und R³ eine Hydroxyalkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, und
(3) 5 bis 40 Gewichtsprozent wenigstens eines Glycidylacrylats oder Glycidylmethacrylais;

und die aliphatische zweibasische Säure die Formel aufweist