DE2434188A1

DE2434188A1 - Verfahren zur herstellung von pulveranstrichmitteln ii

Info

Publication number: DE2434188A1
Application number: DE2434188A
Authority: DE
Inventors: Stephen Chung-Suen Peng
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1973-08-20
Filing date: 1974-07-16
Publication date: 1975-03-27
Also published as: BE818968A; AT342164B; JPS5050434A; DE2434188C3; JPS5239651B2; AU7090074A; BR7406759D0; ATA668074A; NL7410680A; CA1035489A; FR2241596A1; SE410469B; ES429411A1; SE7410466L; ZA743997B; FR2241596B1; DE2434188B2; IT1023047B

Description

PATENTANWÄLTE

DR. I. MAAS

DR. G. SPOTT

BOOO MONOKEN 40

JCHLEISSHEiMERSTR. 299

TEL. 3 592201/205

Case US-533

V/t/My

Ford-Werke AG, Köln-Deutζ

Verfahren zur Herstellung von Pulveranstrichmitteln II

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines homogenen, wärmehärtbaren Pulveranstrichmittels, welches härtet und einen Überzug bildet, der hervorragende Außenbeständigkeit, Adhäsion, Schlagfestigkeit und insbesondere Farbanpässung aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man ein flüssiges Anstrichmittel einschließlich mindestens eines vernetzbaren Copolymeren und eines einheitlich dispergierten Pigments in eine Verdampfungszone einleitet, die so ausgebildet ist, daß das flüssige Anstrichmittel erwärmt werden kann und daß das inerte Lösungsmittel, das darin enthalten ist, verdampft werden kann, man das flüssige Anstrichmittel in eine Trennzone leitet, die Lösungsmitteldämpfe entfernt, die nichtflüchtigen Bestandteile des Anstrichmittels in geschmolzenem Zustand entfernt, die nichtflüchtigen Bestandteile kühlt, die nichtflüchtigen Bestandteile unter Teilchenbildung granuliert, ein Vernetzungsmittel für das Copolymer mit dem Pulver vermischt, die Mischung bei einer Temperatur, die höher ist als der Schmelzpunkt des Pulvers und des Vernetzungsmittels, aber unter dem Punkt liegt, bei dem eine Vernetzung auftritt, mischt, v/obei eine geschmolzene Masse gebildet wird,' in der das Vernetzungsmittel einheitlich dispergiert ist,

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man die geschmolzene Masse unter Bildung eines festen Materials abkühlt und pulverisiert, um ein pulverförmiges Anstrichmittel oder Pulveranstrichmittel zu bilden.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Pulveranstrichmitteln, die nützlich sind, um Schutz- und Dekorationsoberflächenüberzüge auf einer Vielzahl von Substraten einschließlich von Glas, Metall und verschiedenen anderen Substraten, die die Härtungstemperatur des Pulvern aushalten, herzustellen. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines wärmehärtbaren Pulveranstrichmittels, welches einen homogenen Charakter aufweist und das härtet, wobei ein Überzug gebildet wird, der überraschende Außenbeständigkeit, Adhäsion, Schlagfestigkeit und insbesondere Farbanpassung aufweist.

In den letzten Jahren ist ein erhöhter Bedarf für pulverförmige Anstrichmittel zum Anstreichen von Oberflächen entstanden, und zwar aus verschiedenen Gründen einschließlich von Ökologie-, Gesundheits- und Sicherheitsgründen. Es besteht insbesondere ein Bedarf nach solchen Pulveranstrichmitteln, da es nicht erforderlich ist, dabei Lösungsmittel zu verwenden, die in flüssigen Anstrichsystemen, die heute vielfach verwendet werden, eingesetzt werden. Die Anwendung und das Trocknen oder Härten solcher flüssiger Anstrichmittel erfordert natürlich, daß der Lösungsmittelträger verdampft wird, und dies bedingt, daß das Lösungsmittel in die Atmosphäre abgegeben wird und Gesundheits- und Sicherheitsgefahren sowie unerwünschte Verunreinigungsprobleme verursacht. Pulveranstrichmittel sind andererseits durch Anwendung von Wärme auf solche Weise härtbar, daß wenig, wenn überhaupt, flüchtiges Material in die Umgebung abgegeben wird.

Es wurden zahlreiche Pulveranstrichmittel vorgeschlagen. Überzüge, die aus solchen Anstrichmitteln hergestellt v/erden, zeigen verschiedene Nachteile einschließlich eines niedrigen Glanzes, einer schlechten Färbentwicklung, einer schlechten

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Farbanpassung und einer schlechten Tönung. Die Schwierigkeiten, die bei diesen Überzügen auftreten, stehen teilweise mindestens in Zusammenhang mit den Verfahren, nach denen diese Pulver hergestellt werden. Bekannte Verfahren zur Herstellung von Pulverüberzugsmaterialien umfassen Vermählen in der Kugelmühle, Vermischen mit Z-Schaufeln und Extrudieren.

Das Vermählen in d?r Kugelmühle ist das einfachste dieser drei Verfahren. Bei der Herstellung von Pulverüberzügen auf Epoxygrundlage werden beispielsweise alle Bestandteile wie das granulierte Epoxyharz, der Härter oder das Härtungsmittel, Pigmente und Zusatzstoffe in eine Kugelmühle, die mit keramischem Material ausgekleidet ist, gegeben. Keramische Mahlmedien verschiedener Größe und Form werden im allgemeinen verwendet, um diese Materialien während 10 bis 15 Stunden zu mahlen, wobei man eine Mischung erhält. Man kann auch andere Arten von Vermählen in der Kugelmühle verwenden, um ähnliche Mischungen in kürzerer Zeit herzustellen. Bei diesem Verfahren erhält man jedoch keine gute Dispersion der Pigmente und anderen Zusatzstoffe, und man erhält Pulver, die unter Bildung von Überzügen härten, die einen besonders niedrigen Glanz und Opazität aufweisen. Zusätzlich kann man bei diesem Verfahren die Farbe und die Tönung der Überzüge nicht zufriedenstellend anpassen.

Bei einem Vermischen mit Z-Schaufeln wird das Harz zuerst in einer Mischvorrichtung mit Z-Schaufeln auf mindestens seinen Schmelzpunkt erwärmt, und wenn es geschmolzen ist, werden alle anderen Bestandteile, ausgenommen das Härtungsmittel, langsam zugegeben. Im allgemeinen erfordert die Dispersion ungefähr 6 Stunden, danach wird die Temperatur der Mischvorrichtung mit Z-Schaufeln vermindert und ein Härtungsmittel wird zugegeben. Sobald das Härtungsmittel entsprechend vermischt wurde, wird die Schmelze abgekühlt, pulverisiert und klassifiziert. Die nach diesem Verfahren gebildeten Mittel ergeben im allgemeinen Überzüge mit nicht ausreichender Pigmentdispersion und Glanzerfordernisse für Decküberzugsver-

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wendiongen wie für Kraftfahrzeuge. Wie bei dem Verfahren, bei dem in der Kugelmühle vermählen wird, ist es auch schwierig, bei diesem Verfahren eine geeignete Färb- und Tonanpassung zu erreichen. Da das Verfahren ansatzweise arbeitet, muß außerdem die Mühle nach jedem Versuch gut gesäubert werden, um die Ansammlung von wärmeempfindlichem Material zu verhindern.

Bei dem Extrudierverfahren wird das Harz, das verwendet v/ird, mit allen anderen Bestandteilen in einer Hochgeschwindigkeitsmischvorrichtung vermischt und die Mischung wird dann in den erwärmten Extruder eingefüllt. Das Extrudat wird abgekühlt, pulverisiert und klassifiziert. Obgleich die Überzüge, die nach diesem Verfahren hergestellt werden, im allgemeinen eine bessere Qualität aufweisen als jene, die aus Pulvern nach den obigen Verfahren hergestellt werden, besitzen sie wie die anderen den Mangel der Flexibilität bei der Herstellung von Färb- und Tonanpassungen. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens liegt in der Tatsache, daß das Pigment durch Extrudieren dispergiert wird, und dadurch sind niedrigere Extrudiergeschwindigkeiten erforderlich und möglicherweise tritt ein vorzeitiges Vernetzen auf, bedingt durch die längere Verweilzeit bei höheren Temperaturen. Dieses vorzeitige Vernetzen ergibt ein Pulver, das Überzüge bildet, die Fehler enthalten und einen verminderten Glanz aufweisen.

In der deutschen Patentschrift (Patentanmeldung

P die am gleichen Tag wie die vorliegende Anmeldung eingereicht wird, entsprechend der US Case Nr. 534 mit dem Titel "Verfahren zur Herstellung von Pulveranstrichmitteln I") wird ein Verfahren zur Herstellung von Pulveranstrichmitteln beschrieben, bei dem viele der Schwierigkeiten, die bei den bekannten Verfahren wie oben diskutiert auftreten, vermieden werden. Das Verfahren der anderen Patentschrift besteht darin, daß man eine Anstrichmittelzusammensetzung, die mindestens ein vernetzbares Copolymer

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und ein einheitlich dispergiertes Pigment enthält, in eine Verdampfungszone einleitet, die so ausgebildet ist, daß das flüssige Anstrichmittel erwärmt v/erden kann_p um das inerte Lösungsmittel, das darin enthalten ist, zu verdampfen, man das flüssige Anstrichmittel in eine Trennzone leitet, den Lösungsmitteldampf entfernt, die nichtflüchtigen Bestandteile des Anstrichmittels in geschmolzenem Zustand entfernt, man die nichtflüchtigen Bestandteile abkühlt und sie unter Bildung eines Pulvers pulverisiert. Obgleich Pulveranstrichmittel, die nach diesem Verfahren hergestellt werden, Überzüge mit überlegener Qualität ergeben, verglichen mit denen, die nach bekannten Verfahren hergestellt werden, treten bei diesem Verfahren bestimmte Probleme auf; insbesondere wenn für das Copolymer, das verwendet wird_p die Anwesenheit eines Vernetzungsmittel zum Härten erforderlich ist, ist es bei diesem Verfahren entweder erforderlich, daß das Vernetzungsmittel mit der flüssigen Zusammensetzung vermischt wird und in der Verdampfungs- und Trennzone verarbeitet wird, oder daß es mit dem Copolymerenpulver vermischt wird, bevor es verarbeitet wird, wozu man eine Hochgeschwindigkeitsmischvorrichtung oder eine ähnliche Vorrichtung verwendet. Arbeitet man nach der ersten Alternative, d.h. fügt man Vernetzungsmittel vor der Verarbeitung zu, so hat das Mittel die Neigung, daß es vorzeitig während des Verarbeitens härtet. Das Ausmaß, zu welchem dies auftritt, hängt natürlich von verschiedenen Faktoren wie von dem verwendeten Copolymeren, dem besonderen Vernetzungsmittel, das verwendet wird, der erforderlichen Verweilzeit in den Verdampfungs- und Trennzonen, den erforderlichen Temperaturen innerhalb der Verdampfungs- und Trennzonen usw. ab. Auf jeden Fall, wenn ein solches vorzeitiges Härten, d.h. während des Verarbeitens, in bemerkenswertem Ausmaß stattfindet, zeigen die fertiggehärteten Überzüge, die aus diesen Pulvern gebildet werden, Oberflächenfehler ("Orange Peel") und einen verminderten Glanz, was bewirkt, daß die Überzüge für viele Decküberzugsanwendungen.ungeeignet sind.

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Wird das Vernetzungsmittel einfach mit dem einheitlich pigmentierten Pulver entsprechend der zweiten Alternative vermischt, so ist es schwierig, eine einheitliche Verteilung des Vernetzungsmittels zu erreichen. Als Folge davon können solche Pulveranstrichmittel ungleichmäßig härten und zeigen einen verminderten Glanz und verminderte Außenbeständigkeit.

Im Hinblick auf den Bedarf nach Verfahren zur Herstellung von Pulveranstrichmitteln, die als Decküberzüge oder letzte Überzüge verwendet werden können, und weiter im Hinblick auf die oben diskutierten Nachteile der bekannten Verfahren oder alternativer Verfahren zur Herstellung von Pulvern einschließlich von Vernetzungsmitteln, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Pulveranstrichmitteln zu schaffen, wobei ein Vernetzungsmittel vollständig und einheitlich mit dem Copolymeren, das vernetzt werden soll, vermischt ist, ohne daß die Gefahr eines vorzeitigen Vernetzens auftritt.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Pulveranstrichmitteln, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man

(A) eine flüssige Anstrichmittelzusammensetzung, die eine Lösung enthält von

(1) einem Copolymeren, das vernetzbare funktioneile Gruppen enthält,

(2) einem Pigment und

(3) einem inerten Lösungsmittel

in eine Verdampfungszone einleitet, die so ausgebildet ist, daß man die Lösung erwärmen kann, um das inerte Lösungsmittel zu verdampfen;

(B) man Wärme zu der Lösung zuführt, während man diese durch die Verdampfungszone leitet, und man die Temperatur innerhalb der Verdampfungszone bei einem Wert hält, der

(1) über dem Schmelzpunkt des Copolymeren, aber unterhalb des Punktes, bei dem eine Zersetzung stattfindet, und

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(2) über der Temperatur, bei der das inerte Lösungsmittel zu verdampfen beginnt, liegt,

(C) die Lösung aus der Verdampfungszone in eine Trennzone leitet, und während die Temperatur innerhalb der Trennzone über dem Schmelzpunkt des Copolymeren gehalten wird, die Lösungsmitteldämpfe entfernt und die nichtflüchtigen Bestandteile des Anstrichmittels in geschmolzenem Zustand sammelt,

(D) die nichtflüchtigen Bestandteile aus der Trennzone entfernt,

(E) die nichtflüchtigen Bestandteile unter Bildung eines festen· Materials abkühlt,

(F) das feste Material granuliert, um einheitlich pigmentierte Teilchen zu bilden,

(G) ein Vernetzungsmittel für das Copolymer mit den Teilchen vermischt,

(H) die Mischung auf eine Temperatur erwärmt, die höher ist als der Schmelzpunkt des Pulvers und des Vernetzungsmittels, aber unterhalb des Punktes liegt, bei dem eine Vernetzung auftritt, um eine geschmolzene Masse zu bilden, die ein Vernetzungsmittel einheitlich dispergiert darin enthält,

(I) die geschmolzene Masse unter Bildung eines festen Materials abkühlt, und

(J) das feste Material unter Bildung eines Pulvers pulverisiert.

In den beigefügten Zeichnungen sind bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Vorrichtung, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist;

Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Partialquerschnitt des Plattenverdampfers von Fig. 1.

Zusammensetzungen, die für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet sind

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— σ —

Die Zusammensetzungen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verarbeitet werden können, um wärmehärtbare Pulveranstrichmittel herzustellen, sind flüssige Anstrichmittel, die alle oder fast alle die Bestandteile des gewünschten Pulveranstrichmittels, gelöst in einem inerten Lösungsmittel, enthalten. Der Hauptbestandteil des Mittels ist ein Copolymer, welches funktioneile Gruppen enthält, die beim Erwärmen auf erhöhte Temperaturen in Anwesenheit eines Vernetzungsmittels vernetzen oder härten. Bevorzugt besitzt das Copolymer der flüssigen Anstrichmittelzusammensetzungen, die für dieses Verfahren geeignet sind, eine Glasübergangstemperatur (T ) im Bereich von 40 bis 90°C und ein zahlenmittleres Molekulargewicht (M₁₁) zwischen ungefähr 1000 und 15 000. Insbesondere sollten die bevorzugten Copolymeren ein Molekulargewicht zwischen ungefähr 2000 und ungefähr 8500 besitzen. Eine bevorzugte Glasübergangstemperatur für das Copolymer liegt im Bereich von 50 bis 80⁰C mit einem Molekulargewicht (M) im Bereich von 3000 bis 6500. Die am meisten bevorzugte Glasübergangstemperatur beträgt jedoch 60 bis 70°C mit einem Molekulargewicht (M_n) im Bereich von 3000 bis 4000.

Zusätzlich sollte in der Copolymerlösung ein Pigment dispergiert sein, damit die flüssige Zusammensetzung die gewünschte Farbe erhält. Dispergiert man das gewünschte Pigment in der flüssigen Zusammensetzung vor der Entfernung des Lösungsmittels nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, so kann man einheitliche und genaue Färb- und Tönungsanpassungen des Anstrichmittels erzielen, bevor man den Pulverzustand erreicht. Die pigmentierte Flüssigkeit kann auf Testplatten gesprüht oder anderweitig angewendet werden und mit Standardplatten für die Färb- und Tönungsanpassungen nach bekannten Verfahren verglichen werden, die dem Fachmann auf dem Gebiet der Farbanpassung flüssiger Farben geläufig sind. Wenn die Anpassung nicht richtig ist, kann man leicht in der flüssigen Zusammensetzung zusätzliches Pigment vollständig dispergieren. Die Einarbeitung und einheitliche Dispersion des Pigments in der flüssigen An-

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Strichmittelzusammensetzung, die schließlich in ein 'Pulveranstrichmittel überführt wird, ist ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens. Zusätzlich zu dem Copolymeren und dem Pigment kann die Copolymerlösung Fließreguliermittel enthalten. Solche Fließreguliermittel sollten ein Molekulargewicht (M ) über ungefähr 100 besitzen. Bevorzugt liegt jedoch das Molekulargewicht (M_n) über ungefähr 1000 und mehr bevorzugt zwischen ungefähr 6000 und 20 000. Die Copolymerlösung, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgearbeitet wird, kann weiterhin andere Zusatzstoffe, wie sie in pulverförmigen Anstrichmitteln enthalten sind wie Katalysatoren, antistatische Mittel usw., enthalten. Erfindungsgemäß ist jedoch das Vernetzungsmittel nicht in der Copolymerlösung enthalten, wie es entsprechend den Lehren der oben erwähnten Patentanmeldung, die gleichzeitig mit der vorliegenden Anmeldung eingereicht wird, sein kann. Andere Zusatzstoffe können natürlich, wie erwähnt, gewünschtenfalls nach der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit dem einheitlich pigmentierten Pulver vermischt werden. Die Qualität von Überzügen, die man aus den Pulveranstrichmitteln erhält, ist im allgemeinen besser, wenn diese Materialien in der flüssigen Anstrichmittelzusammensetzung vor der Verarbeitung dispergiert werden. Der Grund, weshalb man überlegene Ergebnisse erhält, liegt darin, daß das erfindungsgemäße Verfahren eine bessere und einheitliche Dispersion dieser Zusatzstoffe in dem Pulver ermöglicht, als man es durch nachträgliches Vermischen erreichen kann.

Beispiele von Zusammensetzungen, die in einem inerten Lösungsmittel dispergiert oder gelöst werden können und die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Bildung von Pulveranstrichmitteln verarbeitet werden können, werden in der US-PS 3 730 sowie in den deutschen Patentschriften (Patentanmeldungen P 22 40 313, P 22 40 315.2, P 22 40 314.1, P 22 40 184.9, P 22'40 1.83.8, P 22 40 260.4, P 22 40 312.9 entsprechend den US-Anmeldungen mit den Serial Nummern 172 222, 172 223,

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172 224, 172 225, 172 226, 172 228, 172 229, 172 236, eingereicht am 16. August 1971) beschrieben. In diesem Patent und Patentanmeldungen werden Pulveranstrichmittel gelehrt und beschrieben, die für die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Pulver bevorzugt sind. Wie oben erwähnt, enthal ten die flüssigen Anstrichmittelzusammensetzungen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verarbeitet werden, fast alle die Bestandteile des gewünschten pulverförmigen Anstrichmittels, ausgenommen das Vernetzungsmittel. Die Chemie, die in dem obengenannten Patent und Patentanmeldungen beschrieben wird, gilt auch für die erfindungsgemäßen flüssigen Zusammensetzungen, wobei der einzige Unterschied darin liegt, daß bei der vorliegenden Erfindung ein Lösungsmittel verwendet wird, welches schließlich entfernt wird. Obgleich bestimmte Teile der in dem Patent und den Patentanmeldungen beschriebenen Dinge im folgenden diskutiert werden, finden sich alle Einzelheiten in den genannten Publikationen.

Die Copolymeren, die in dem oben beschriebenen Patent und Patentanmeldungen gelehrt werden und die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Pulveranstrichmittel bevorzugt sind, werden hauptsächlich aus acrylischen Monomeren gebildet. Der Ausdruck "acrylisches Monomer", wie er hierin verwendet wird, bedeutet ein Monomer mit endständigen

HH H

ti t I J

H-C=C- oder H-C=C- Gruppen.

Alle oben erwähnten Literaturstellen, ausgenommen die deutsche

Patentschrift (Patentanmeldung P 22 40 183.8 = US-

Ser.Nr. 172 226), betreffen Copolymere von Glycidylmethacrylat oder Glycidylacrylat und verschiedenen anderen äthylenisch ungesättigten Monomeren ohne Funktionalität. Das epoxyfunktionelle Monomere in den Copolymeren sollte in einer Menge zwischen ungefähr 8 und ungefähr 30 Gew.% vorhanden sein und die Copolymeren sollten bevorzugt ein Molekulargewicht (M ) zwischen ungefähr 2500 und ungefähr 850Ö besitzen.

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Die äthylenisch ungesättigten Monomeren ohne Funktionalität umfassen solche Monomeren wie Methylmethacrylat, Butylmethacrylat, Butylacrylat, Äthylacrylat, 2-Äthylhexylacrylat, Styrol, oc-Methylstyrol, Acrylnitril und Methacrylnitril.

Verschiedene Vernetzungsmittel, die zum Härten dieser epoxyfunktionellen Copolymeren nützlich sind, werden in dem obigen Patent und Patentanmeldungen beschrieben und umfassen, kurz aufgezählt, gesättigte, geradkettige, aliphatische Dicarbonsäuren; eine Mischung .aus gesättigten geradkettigen aliphatischen Dicarbonsäuren und gesättigten geradkettigen aliphatischen Monocarbonsäuren; Diphenole mit Molekulargewichten im Bereich von 110 bis 550; Polyester oder Epoxyester mit Carboxyendgruppen; Harze mit endständigen Pheno!hydroxygruppen bzw. phenolhydroxy-terminierte Harze; Anhydride von Dicarbonsäuren und verschiedene Verbindungen mit tertiären Stickstoffatomen.

In der deutschen Patentschrift (Patentanmeldung

P 22 40 183.8 = US-Ser.Nr. 172 226) wird ein Copolymer beschrieben, das carboxylfunktionelle Monomere und andere äthylenisch ungesättigte Monomere ohne funktionelle Gruppen wie die oben aufgeführten enthält, wobei das Copolymer mit einer epoxyfunktionellen Verbindung vernetzt ist.

Einzelheiten hinsichtlich der Jeweiligen Copolymeren, die oben erwähnt wurden, finden sich in dem genannten Patent und Patentanmeldungen, die oben angegeben wurden. Die Menge an Vernetzungsmittel, die mit einer gegebenen Menge an Copolymer bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vermischt wird, ist im allgemeinen die, die ausreicht, um 0,8 bis 1,1 vernetzbare funktionelle Gruppen pro vernetzbare funktionelle Gruppe in dem Copolymer zu ergeben. Auf jeden Fall sind die Mengen, die erforderlich sind, um eine gute Vernetzung zu ergeben, in dem oben aufgeführten Patent und Patentanmeldungen aufgeführt.

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Die Fließreguliermittel, die in dem obigen Patent und Patentanmeldungen aufgeführt sind, können acrylische Polymere sein, die eine Glasübergangstemperatur unterhalb der Glasübergangstemperatur der Mischung aus Copolymeren besitzen. Bevorzugte acrylische .Polymere, die als Fließreguliermittel verwendet werden können; sind Polylaurylacrylat, Polybutylacrylat, Poly-(2-äthylhexylacrylat), Polylaurylmethacrylat und PoIyisodecylmethacrylat. Das Fließreguliermittel kann ebenfalls ein fluoriertes Polymer mit einer Oberflächenspannung bei der Brenntemperatur des Pulvers sein, die niedriger ist als die des Copolymeren, das in der Mischung verwendet wird. Selbstverständlich können zusätzliche Fließreguliermittel, die die oben, aufgeführten Oberflächenspannungseigenschaften besitzen und dem Fachmann geläufig sind, verwendet werden.

Im allgemeinen macht das Pigment von ungefähr 3 bis ungefähr 45 Gew.% des Pulveranstrichs aus. Pigmente, die in dem oben angegebenen Patent und Patentanmeldungen beschrieben werden und die geeignet sind, sind beispielsweise die folgenden: basisches Bleisilikochromat (orange), Titandioxyd (weiß), Titandioxyd plus Ultramarinblau (blau), Phthalocyaninblau plus Titandioxyd (blau), Phthalocyaningrün plus Titandioxyd (grün), Ferritgelb plus Titandioxyd (gelb), Ruß (schwarz), Ruß aus Eisenoxyd (schwarz), Chromgrünoxyd plus Titandioxyd (grün), Quindorot plus Titandioxyd (rot) und Eisenoxytransparentorange-Pigment (orange); diese Aufstellung soll keine Beschränkung darstellen. Die verschiedenen Pigmente werden allgemein in die flüssigen Anstrichmittellösungen als Mühlenfarbstoffe gegeben, die konzentrierte Mengen an Pigmenten, dispergiert in einem inerten Lösungsmittel, enthalten, hergestellt entsprechend Verfahren, die auf dem Gebiet der Herstellung von flüssigen Farbanstrichmitteln gut bekannt sind.

Die verschiedenen Arten von Copolymeren, die zur Herstellung der flüssigen Anstrichmittelzusammensetzungen geeignet sind, und die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in Pulver überführt werden können, können nach einer Vielzahl von bekannten

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Verfahren einschließlich von Lösungspolymerisation, . Emulsionspolymerisation, Suspensionspolymerisation, Polymerisation in der Masse usw. hergestellt werden. Jedoch sind Lösungspolymerisationsverfahren bevorzugt, da sie am besten geeignet sind, um die erfindungsgemäßen Pulver herzustellen. Wird eine Lösungspolymerisation verwendet, so ist es nur erforderlich, verschiedene Zusatzstoffe wie Fließreguliermittel, Pigmentlösungen usw. direkt zu der Copolymerlösung nach der Polymerisation zuzugeben. Diese Lösung kann dann direkt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, wie es im folgenden näher erläutert wird, weiterverarbeitet werden. Dies steht im Gegensatz zur Verwendung von Copolymeren, die nach anderen Polymerisationsverfahren erhalten werden, wobei die Copolymeren gewonnen und dann in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst werden müssen. Natürlich folgt hieraus, daß Pigmentmühlenfarbstoffe, die zum Färben der flüssigen Anstrichmittelzusammensetzungen verwendet werden können wirksamer hergestellt werden können, wenn das Copolymer ursprünglich in Lösung hergestellt wird. Weiterhin ist es leichter, durch Lösungspolymerisationsverfahren Copolymere mit niedrigem Molekulargewicht herzustellen, die in den Pulverüberzügen nützlich sind. Zahlreiche inerte Lösungsmittel können für die Durchführung solcher Lösungspolymerisationsverfahren verwendet werden und solche Lösungsmittel sind dem Fachmann geläufig. Geeignete Lösungsmittel sind Benzol, Toluol, Xylol, n-Butylalkohol, Isobutylalkohol, sek.-Butylalkohol, Isobutylacetat, n-Butylacetat, Methyläthylketon, Diäthylketon, Methylisobutylketon und Methyl-n-propylketon.

Es können verschiedene andere flüssige Anstrichmittelzusammensetzungen, außer den genau in der vorherigen Erläuterung definierten Mitteln, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verarbeitet werden. Unter solche Zusammensetzungen fallen auch jene, die Epoxyverbindungen und Polyester als Copolymer wie auch andere Copolymere enthalten, von denen bekannt ist, daß sie Pulveranstrichmittei ergeben.

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Verfahren zur Aufarbeitung der Zusammensetzungen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren

Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die flüssige Anstrichraittelzusammensetzung, die bevorzugt mindestens ein Copolymer, welches vernetzbare funktioneile Gruppen wie oben definiert besitzt, ein Pigment und ein Fließreguliermittel, aber kein Vernetzungsmittel, dispergiert in einem inerten Lösungsmittel, enthält, in eine Vorrichtung eingeführt, um das flüssige-Anstrichmittel in ein Pulver zu überführen. Eine Vorrichtung, die als Beispiel für viele Arten von Verdampfungs- und Trennsystemen gilt, die man zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwenden kann, ist die, die in der US-PS 3 073 380 beschrieben wird. In der Fig.1 ist eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt, und sie umfaßt Verdampfungs- und Trenneinrichtungen, die in der obigen Patentschrift beschrieben sind. Die Verdampfungs- und Trennteile der Vorrichtung werden in Einzelheiten im folgenden beschrieben, sonst sei jedoch auf die obengenannte Patentschrift verwiesen. Die in der obengenannten Patentschrift beschriebene Vorrichtung ist nur ein Beispiel einer Art von Vorrichtung, die man verwenden kann und dies gilt nicht als Beschränkung.

Anhand der beigefügten Fig. 1 wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert. Die flüssige Anstrichmittelzusammensetzung wird in eine Anstrichmittelmischvorrichtung, die so bezeichnet wird, gegeben und dann gerührt, um das Pigment und die verschiedenen anderen Zusatzstoffe in der flüssigen Zusammensetzung vollständig und einheitlich zu dispergieren. Von dieser Mischvorrichtung wird die flüssige Zusammensetzung in.eine Lagerungseinheit über ein Fließventil gegeben, das nicht gezeigt wird, wobei in dem Lagerungstank nur eine ausreichende Menge an Zusammensetzung verbleibt, um eine kontinuierliche Strömung des Materials in die restliche Vorrichtung sicherzustellen. Von der Lagerungseinheit wird die

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flüssige Zusammensetzung über die Beschickungsleitung 2 mit einer positiven Ersatzpumpe 4 mit variabler Geschwindigkeit in eine Verdampfungszone mit einer Geschwindigkeit geleitet, die bevorzugt zwischen ungefähr 90,7 kg(200 pounds) und 227 kg (500 pounds)/la liegt, wobei die bevorzugte Beschikkungsgeschwindigkeit ungefähr 181 kg (400 pounds)/h beträgt. Wenn die flüssige Anstrichmittelzusammensetzung von der Lagerungseinheit mit der Pumpe 4 mit variabler Geschwindigkeit abtransportiert wird, kann sie durch ein Filter oder ein Sieb, das nicht gezeigt ist, geleitet werden, um fremdes Material zu entfernen.

Nach dem Durchleiten durch die Pumpe 4 wird die Flüssigkeit über die Leitung 6 in die Verdampfungszone transportiert, die einen Plattenverdampfer, der allgemein mit 8 bezeichnet wird, enthalten kann. Während sich die flüssige Zusammensetzung in dem Plattenverdampfer befindet, werden das inerte Lösungsmittel und andere flüchtige Verunreinigungen verdampft, wenn die Zusammensetzung zwischen den Platten hindurchgeht, die einen gekrümmten Durchgang bilden. Das Material geht durch den Verdampfer als homogene Mischung aus Dämpfen der flüchtigen Bestandteile und dispergierter Teilchen des geschmolzenen Polymeren hindurch.

Der Plattenverdampfer, dessen Plattenanordnung im Partialquerschnitt in Fig. 2 dargestellt ist, enthält eine Vielzahl von Platten 10, die in räum!icher Beziehung mit Dichtungsringen ^Abstandshaltern) angeordnet sind. Die Platten bilden in dem Rahmen 14 eine kompakte Einheit durch eine Kompressionseinrichtung 16, die die Platten gegen die entsprechenden Dichtungen 12 preßt. Diese Anordnung der Platten, die durch die Dichtungen getrennt sind, begrenzt eine Vielzahl von Räumen, die alternierend in Form von Material- und Heizmediumdurchgängen angeordnet sind. Die erste Platte eines Paars, das einen Materialdurchgang bildet, besitzt eine Einlaßöffnung und die zweite Platte hat eine Auslaßöffnung 20. Verwendet man die Dichtungen 12, so sind alternierend Räume angeordnet.

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für die Strömung des Heizmediums wie überhitzten Dampf oder ähnliche Medien, das man verwendet, um die Wände der Räume, die den Materialdurchgang bilden, zu erwärmen. Die Auslaßöffnung in der letzten Platte geht in eine Ausläßöffnung 22 über, die mit der Leitung 24 verbunden ist, wodurch das Produkt in die Trennzone transportiert wird, die einen konischen Separator enthalten kann, der allgemein mit 26 bezeichnet wird.

Wie oben ausgeführt, ergeben die alternierenden Durchgänge des Verdampfers einen Weg für das Heizmedium wie überhitzten Dampf oder ein anderes Heizmedium, abhängig von der innerhalb des Verdampfers erforderlichen Temperatur, so daß die flüssige Anstrichmittelzusammensetzung, die durch die restlichen, alternierenden Durchgänge geleitet wird, auf eine Temperatur erwärmt werden kann, die erforderlich ist, um die gewünschte Verdampfung der flüchtigen Bestandteile zu erreichen. Das Heizmedium wird in den Verdampfungsplatten-Wärmeaustauscher aus einer nicht gezeigten Quelle geleitet und es wird kontinuierlich von dem Verdampfungsplatten-Wärmeaustauscher in eine Erwärmungsvorrichtung recyclisiert, um die erforderliche Temperatur aufrechtzuerhalten. Das Heizmedium sollte eine solche Temperatur besitzen, daß es dazu dient, die flüssige Anstrichmittelzusammensetzung auf einen Wert zu erwärmen, der (1) über der Temperatur, bei der das inerte Lösungsmittel der flüssigen Anstrichmittelzusammensetzung zu verdampfen beginnt, und (2) über dem Schmelzpunkt des Copolymeren, aber unterhalb des Punktes, bei der eine Zersetzung des Copolymeren auftritt, liegt. Natürlich wird die Temperatur, bei der die verschiedenen flüssigen Anstrichmittelzusammensetzungen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verarbeitet werden können, durchgeleitet werden, für den Arbeiter offensichtlich sein, nachdem er das besondere verwendete Copolymer, das besondere inerte Lösungsmittel, in dem das Copolymer dispergiert ist, usw. in Betracht zieht. Allgemein kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die flüssige Anstrichmittelzusammensetzung ^cbei einer Temperatur im Bereich zwischen ungefähr 60 und ungefähr 316°C (140 und 60O⁰F) verarbeitet werden. Bevorzugt liegt

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die Temperatur jedoch innerhalb der Verdampfungszone über ungefähr 104,9°C (220°F) und mehr bevorzugt wird die Temperatur im Bereich zwischen ungefähr 121,1 und ungefähr 202°C (250 und 395°F) gehalten.

Im Betrieb wird der besondere Wärmeverdampfer, der in der Zeichnung dargestellt ist, in sog. "Material"-Durchgängen angeordnet, wobei eine Dichtung, die zwischen der Aufstromseite einer Platte und der Abstromseite der vorhergehenden Platte angebracht ist, die flüssige Anstrichmittelzusammensetzung und den aus den flüchtigen Bestandteilen davon gebildeten Dampf von einer Einlaßöffnung am einen extremen Ende einer Platte in eine EntnahmeÖffnung an dem entgegengesetzten extremen Ende der benachbarten Abstromplatte leitet. Ein "Erwärraungsdurchgang" wird dort gezeigt, wo die Dichtung zwischen der Aufstromseite einer Platte und der Abstromseite der nächstbenachbarten Platte angebracht ist und das Heizmedium zwischen einer Einlaßöffnung am einen extremen Ende der einen Platte zu einer Auslaßöffnung am anderen extremen Ende der nächsten Platte leitet. Der Materialdurchgang bekommt somit Wärme an den entgegengesetzten Seiten von jeder der beiden Platten, die ihn begrenzen, zugeführt, was eine besonders gute Beziehung zwischen der Wärmeübergangsoberfläche zu der Materialmasse, die verarbeitet wird, ergibt. Eine turbulente Strömung der flüssigen Anstrichmittelzusammensetzung wird schnell induziert, wenn sie durch die Durchgänge mit extrem kleiner Querschnittsfläche durchgeht und die relativ große Oberfläche, durch die die Wärme übertragen wird,-berührt. Bei diesen Bedingungen bedingt ein ausgezeichneter Wärmeübergang, daß die Temperatur des Materials schnell steigt, bis zu einem Wert, bei dem Dampf gebildet wird. Nachfolgend werden plötzliche Änderungen in der Strömungsrichtung induziert, wenn die flüssige Anstrichmittelzusammensetzung, die nun eine Mischung aus geschmolzenem, harzförmigem Material und inertem Lösungsmitteldampf enthält, von einem Materialdurchgang in den nächsten, anschließenden Materialdurchgang tritt. Die Änderungen in der Richtung zusammen mit

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der Geschwindigkeit, die durch die Kontrolle des Querschnitts der Durchgänge aufrechterhalten wird, und die Dampfbildung bewirken, daß der Dampf innig vermischt mit den geschmolzenen Polymerkomponenten zu allen Zeiten ist, während sich das Material innerhalb der Erwärmungs- oder Verdampfungszone-befindet. Diese Geschwindigkeit und Turbulenz stellen einen guten Wärmeaustausch sicher und bewirken eine starke Verflüchtigung wie auch ein vollständiges und einheitliches Vermischen aller nichtflüchtigen Bestandteile des Anstrichmittels. Die Turbulenz inhibiert auch fast vollständig die Abscheidung von festen Materialien auf solche Weise, wie man es üblicherweise beim Verdampfen von empfindlichem Material auf einer heißen Oberfläche beobachtet.

Die homogene Mischung aus flüchtigen Bestandteilen und geschmolzenen Polymerkomponenten zusammen mit den verschiedenen anderen Zusatzstoffen der Anstrichmittelzusammensetzung wird über die Leitung 24 in den konischen Separator 26 wie oben angeführt geleitet. Der konische oder kegelförmige Separator wird bei einer solchen Temperatur gehalten, daß das Material darin bei einer Temperatur über dem Schmelzpunkt der nichtflüchtigen Bestandteile und über der Verdampfungstemperatur des Lösungsmittels gehalten wird. Der konische Separator wird von einem nichtgezeigten Mantel erwärmt. Der Separator wird ebenfalls bei vermindertem Druck zwischen ungefähr 10 und ungefähr 500 mmHg gehalten, bevorzugt zwischen ungefähr 20 und ungefähr 30 mmHg,wobei man eine Vakuumpumpe 30 verwendet. Da die Leitung 24 zu dem Plattenverdampfer in offenem Zustand gehalten wird, wird innerhalb des Plattenverdampfers 8 ebenfalls ein verminderter Druck aufrechterhalten. Dieser verminderte Druck erhöht die Geschwindigkeit, mit der das Material durch die Verdampfungszone geleitet werden kann, und er bewirkt ebenfalls eine vollständigere Verdampfung der flüchtigen Bestandteile. Die flüchtigen Bestandteile der flüssigen Anstrichmittelzusammensetzung werden aus dem Separator über die Leitung 28 entnommen und in einem Kühler kondensiert, wie zuvor angegeben, bevor man sie in ein Aufnahmegefäß

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für das Lösungsmittel leitet. Die nichtflüchtigen Bestandteile der flüssigen Anstrichmittelzusammensetzung können sich am Boden des Separators absetzen, wo sie in geschmolzenem Zustand gehalten werden, bedingt durch die Wärme, die dem Separator zugeführt wird.

Von dem Separator wird die geschmolzene Polymermischung über eine Pumpe 34 mit variabler Geschwindigkeit über die Leitung entnommen. Das Material wird über Verteilungswalzen 36 auf ein gekühltes Band 38 geleitet, wo das Polymer auf eine Temperatur unterhalb seines Schmelzpunktes gekühlt wird und ein festes Bahnenmaterial bildet. Das Material, das am Ende des gekühlten Bandes abfällt, wird mit einem nicht gezeigten Rakelmesser gebrochen und fällt auf ein Förderband 42. Das Förderband 42 transportiert das Material in einen Speisetrichter 44, durch den es in einen Granulator 46 fällt, wo das Material zu Teilchen vermählen wird. Von dem Granulator 46 werden die Teilchen über die Leitung 48 in eine Mischkammer 50 geleitet, wo die erforderliche Menge an Vernetzungsmittel zugegeben wird. Selbstverständlich ist die Stelle, an der das Vernetzungsmittel zugegeben wird, nachdem die Anstrichmittel-Zusammensetzung durch den Verdampfer 8 und den Separator 26 geleitet wurde, nicht kritisch. Beispielsweise kann das Vernetzungsmittel in dem Granulator 46 mit dem festen Material, welches von dem Kühlband 38 fällt, vermischt werden.

Von der Mischvorrichtung 50 wird die Mischung aus pigmentierten Teilchen und Vernetzungsmittel in einen Dispersionsextruder geleitet. Dieser Extruder wird mit einem Mantel erwärmt, um die Mischung aus Teilchen und Vernetzungsmittel zu schmelzen. Die Mischung, die in dem Beschickungsteil des Extruders zu schmelzen beginnt, wird in dem Mischteil des Extruder gut gemischt und geschmolzen, wobei die Temperatur in diesem Teil über dem Schmelzpunkt des Copolymeren und des Vernetzungsmittels, aber unterhalb der Temperatur, bei der eine Vernetzung stattfindet, gehalten wird. Selbstverständlich wird der beson-

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dere Temperaturbereich, der verwendet wird, in Abhängigkeit von dem besonderen Copolymeren und dem Vernetzungsmittel wie auch von der Geschwindigkeit, mit der das Material durch den Extruder geleitet wird, variieren. Im allgemeinen sollte für die meisten der Materialien, die durch den Extruder geleitet werden, die Temperatur in einem Bereich zwischen ungefähr 60 und 202⁰C (140 und 395°F) gehalten werden. Mehr bevorzugt sollte die Temperatur im Bereich von 93,3 bis 177°C (200 bis 350⁰F) liegen. Es können natürlich Extruder mit verschiedenen Größen und mit verschiedenen Beschickungsgeschwindigkeiten verwendet werden. Ein· 5,1 cm (2 inch) Extruder kann beispielsweise verwendet werden und dieser kann mit ungefähr 45,4 bis 136 kg (100 bis 300 pounds) Mischung, bevorzugt zwischen 79,4 und 113 kg (175 und 250 pounds)/h, beschickt werden.

Nach dem Schmelzen und Mischen wird die homogene Mischung durch den Entnahmeteil 54 des Extruders 52 durch Verteilungswalzen auf ein gekühltes Band 60 geleitet, wo das geschmolzene Material unter Bildung eines Feststoffs abgekühlt wird. Das feste Material, das nun einheitlich darin vermischt ein Vernetzungsmittel enthält, fällt am Ende des Kühlbandes 60 ab und wird mit einem Rakelmesser 62 gebrochen. Das gebrochene Material fällt auf das Förderband 64, welches es zu dem Speisetrichter 66 transportiert, durch den es in eine Pulverisierungsvorrichtung 68 fällt. In der Pulverisierungsvorrichtung 68 wird das Material zu einer Größe vermählen, die für ein Pulveranstrichmittel geeignet ist, beispielsweise im Bereich zwischen ungefähr 0,14 und ungefähr 0,037 mm (100 und 400 mesh), und das Pulver wird dann durch Vakuum in die Sackbehälter 70 transportiert. Von den Sackbehältem 70 wird das Material in eine Klassifiziervorrichtung 72 für die Klassifikation nach der Teilchengröße geleitet und dann zu einer Wägestation 74 transportiert.

Es fällt auch unter den Rahmen der vorliegenden Erfindung, andere Vorrichtungen zu verwenden, mit denen man die gleichen Verdampfungs- und Trennstufen der verschiedenen Bestandteile

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der flüssigen Anstrichmittelzusammensetzung durchführen kann. Um die geschmolzene Masse aus pigmentierten Teilchen und Vernetzungsmittel zu vermischen, kann man auch andere Einrichtungen als einen Dispersionsextruder verwenden. Beispielsweise können die pigmentierten Teilchen des Copolymeren und die anderen Zusatzstoffe erwärmt werden und mit dem Vernetzungsmittel in einer Mischvorrichtung mit Z-Schaufeln bei der gleichen Temperatur, wie sie oben für den Extruder erwähnt wurde, vermischt werden.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.

Beispiel 1

Eine pulverförmige Anstrichmittelzusammensetzung wird auf folgende Weise hergestellt.

Herstellung der Harzlösung A

Ein Reaktionskolben, der mit einem Rührer, Thermometer, Wasserkühler und einem Zugabetrichter für das Monomere ausgerüstet ist, wird mit 100 Gew.Teilen Toluol beschickt und auf Rückflußtemperatur von ungefähr 110⁰C erwärmt. Eine Mischung aus 45 Gew. Teilen Methylmethacrylat, 40 Gew.Teilen Butylmethacrylat und 3 Gew.Teilen t-Butylperoctoat wird tropfenweise durch den Monomerenzugabetrichter im Verlauf von ungefähr 3 Stunden unter Rühren zugegeben, wobei man die Temperatur bei Rückflußtemperatur hält. Man erwärmt dann weitere 3 Stunden am Rückfluß, und nach dieser Zeit sind die Monomeren im wesentlichen in das Polymer überführt. Die entstehende Harzlösung besitzt eine Gardner-Holdt-Blasenviskosität von F bis H bei ca. 25°C.

Herstellung des Pigmentmühlenfarbstoffs

Ein Titandioxyd-Pigmentmühlenfarbstoff wird hergestellt, indem man 60 Gew.Teile Titandioxyd, 30 Gew. Teile Harzlösung A und

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10 Gew.Teile Toluol auf eine Hegman-Feinheit von plus 7»5 mit Sand vermahlt.

Herstellung der Anstrichmittellösung

Eine weiße Anstrichmittellösung wird hergestellt, indem man 45 Gew.Teile Titandioxyd-Pigmentmühlenfarbstoff mit 57 Gew.-Teilen Harzlösung A und 0,3 Gew.Teilen Polylaurylacrylat (M =10 000) unter Rühren während 20 Minuten vermischt. Diese farblose Anstrichmittellösung wird in der Farbe auf den gewünschten Weißton mit Spuren des gefärbten Pigmentmühlenfarbstoffs eingestellt, indem man sie wiederholt auf Testplatten aufbringt.

Herstellung des Pulvers

Die obige Anstrichmittellösung wird in einen Beschickungstank eingefüllt, wo sie konstant mit einer Rührvorrichtung gerührt wird. Die Lösung wird dann über eine Beschickungsleitung mit einer positiven Ersatzpumpe mit variabler Geschwindigkeit in einer Geschwindigkeit von 181 kg (400 pounds)/h in einen Plattenwärmeaustauscher geleitet, der mit überhitztem Dampf von 9»8 kg/cm (140 psi) so erwärmt wird, daß eine Temperatur von 171 bis 177°C (340 bis 35O°F) aufrechterhalten wird. Die flüchtigen Bestandteile der Anstrichmittellösung, die aus Toluol und geringen Mengen nichtumgesetzter Monomerer und Verunreinigungen besteht, werden in dem Plattenwärmeaustauscher verdampft, wobei zwei fluide Strömungen aus überhitztem Dampf, eine kontinuierliche Phase der flüchtigen Bestandteile und eine diskontinuierliche Phase der nichtflüchtigen Bestandteile, in der Anstrichmittellösung entstehen. Die nichtflüchtigen Bestandteile der Anstrichmittellösung sind in der Dampfphase suspendiert und werden kontinuierlich neu erwärmten Oberflächen ausgesetzt, was eine zunehmend konzentriertere Flüssigkeit ergibt.

Die Mischung aus flüchtigen und nichtflüchtigen Bestandteilen wird von dem Plattenwärmeaustauscher in den konischen Separa-

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tor geleitet, der mit dem gleichen überhitzten Dampf wie oben erwärmt wird, der durch einen Mantel um den Separator strömt. Der Separator wird bei einem Druck von ungefähr 30 mmHg gehalten. Die flüchtigen Bestandteile der Mischung werden in einem Kühler mit Wassermantel kondensiert und in einem Aufnahmetank gesammelt. Die nichtflüchtigen Bestandteile oder das Produkt fällt durch die Schwere im Form einer Schmelze auf den Boden des Separators. Dieses geschmolzene Polymer wird dann auf ein gekühltes Band, welches mit Verteilungswalzen' ausgerüstet ist, gepumpt, um es zu einer festen Form schnell abzukühlen. Das feste Produkt wird aus dem gekühlten Band mit einem Rakelmesser entnommen und auf einem Granulator abgeschieden, wo es ζμ groben Teilchen vermählen und mit 3,5 Teilen Azelainsäure vermischt wird. Die Mischung wird in einen 5,1 cm (2 inch) Dispersionsextruder mit einem Mantel eingefüllt. Die Manteltemperatur des Beschickungsteils des Extruders wird auf eine Temperatur im Bereich von 10 bis 65,6°C (50 bis 150⁰F) gebracht. Die Mischwärme in dem Mischteil erhöht die Temperatur auf 93,3 bis 104,4°C (200 bis 220°F) und zusätzliche Wärme wird zugeführt, um die Temperatur auf 126,7°C (260°F) zu erhöhen. Nach dem Mischen wird die geschmolzene Masse aus dem Entnahmeteil bei einer Temperatur unter 177°C (35O°F) mit einer Geschwindigkeit von 90,7 kg (200 pounds)/h entnommen. Das Material wird zwischen Verteilungswalzen geleitet und auf einem gekühlten Band abgeschieden, um es schnell zu einer festen Form abzuschrecken. Das feste Produkt wird von dem gekühlten Band entnommen und in eine Pulversierungsvorrichtung transportiert und zu einer Teilchengröße von 0,074 mm (200 mesh) vermählen.

Beschichten der Substrate

Das oben hergestellte Pulveranstrichmittel wird auf elektrisch geerdete Stahlplatten unter Verwendung einer elektrischen Pulversprühkanone, die bei 50 kV Ladungsvolumen betrieben wird, aufgesprüht. Nach dem Sprühen wird die Platte 20 Minuten auf 175°C erhitzt. Das Anstrichmittel zeigt eine gute

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Außenbeständigkeit, Adhäsion, Schlagfestigkeit und ausgezeichnete Farbanpassung. Das gleiche Anstrichmittel zeigt ebenfalls eine gute Adhäsion auf Platten aus Glas, Messing, Zink, Aluminium, Kupfer und Bronze.

Beispiel 2

Ein pulverförmiges Anstrichmittel wird auf folgende Weise hergestellt.

Herstellung der Harzlösung A

Ein Reaktionskolben, der mit einem Rührer, Thermometer, Wasserkühler und Monomerenzugabetrichter ausgerüstet ist, wird mit 100 Gew.Teilen Methyläthylketon beschickt und auf Rückflußtemperatur von ungefähr 80⁰C erwärmt. Eine Mischung aus 42 Gew.Teilen Methylmethacrylat, 18 Gew.Teilen Glycidylacrylät, 40 Gew.Teilen Butylmethacrylat und 3 Gew.Teilen t-Butylperoctoat wird tropfenweise durch den Monomerenzugabetrichter im Verlauf von ungefähr 3 Stunden unter Rühren gegeben, wobei man das Lösungsmittel bei Rückflußtemperatur hält. Man erwärmt weitere 3 Stunden am Rückfluß, danach sind die Monomeren im wesentlichen vollständig in das Polymer überführt.

Herstellung des Pigmentmühlenfarbstoffs

Ein Titandioxyd-Pigmentmühlenfarbstoff wird hergestellt, indem man 60 Gew.Teile Titandioxyd, 30 Gew.Teile Harzlösung A und 10 Gew. Teile Methyläthylketon dispergiert.

Ein Pastellmühlenfarbstoff wird hergestellt, indem man 10 Gew.Teile Chromgrünoxyd mit 70 Teilen Harzlösung A und 20 Teilen Methyläthylketon dispergiert.

Herstellung der Anstrichmittellösung

Eine pastellgrüne Anstrichmittellösung wird hergestellt, indem man 17,8 Gew.Teile Titandioxyd-Pigraentmühlenfarbstoff mit

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69,1 Gew.Teilen Harzlösung A, 2,7 Teilen Chromgrünoxyd-Mühlenfarbstoff und 0,3 Teilen Polylaurylai Rühren während 20 Minuten vermischt.

farbstoff und 0,3 Teilen Polylaurylacrylat (M_n=IO 000) unter

Die grüne Anstrichmittellösung wird auf Testplatten aufgebracht und die Farbe wird auf den gewünschten Grünton mit Spuren von Mühlenfarbstoff eingestellt.

Herstellung des Pulvers

Die obige Anstrichmittellösung wird wie in Beispiel. 1 beschrieben mit einer Geschwindigkeit von 181 kg (400 pounds)/h durch einen Plattenverdampfer geleitet. Die Temperatur innerhalb des Plattenwärmeverdampfers wird bei 121⁰C (250°F) gehalten. Die Mischung aus Dampf und nichtflüchtigen Bestandteilen wird dann in einen konischen Separator gegeben, der bei einem Druck von 60 mmHg betrieben wird, wobei der Lösungsmitteldampf entfernt wird und sich das geschmolzene Polymer in dem Boden des Separators ansammeln kann. Das geschmolzene Polymer wird gekühlt und wie in Beispiel 1 beschrieben granuliert und mit 3,9 Teilen Adipinsäure vermischt. Die Mischung wird in eine Mischvorrichtung mit Z-Schaufeln gegeben und zu einem geschmolzenen Zustand bei 166°C (33O°F) erwärmt. Nachdem das geschmolzene Material gut vermischt ist, wird es abgekühlt und pulverisiert.

Beschichten der Substrate

Das wie oben hergestellte Pulveranstrichmittel wird auf elektrisch geerdete Stahlplatten unter Verwendung einer elektrostatischen Pulversprühkanone, die bei 50 kV betrieben wird, aufgebracht. Nach dem Sprühen wird die Platte bei 170⁰C während 20 Minuten erwärmt. Das Anstrichmittel zeigt eine gute Adhäsion, gute Schlagfestigkeit und ausgezeichnete Farbanpassung. Das gleiche Anstrichmittel zeigt ebenfalls eine gute. Adhäsion an Platten aus Glas, Messing, Zink, Aluminium, Kupfer und Bronze.

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Beispiel 3

Ein pulverförmiges Anstrichmittel wird auf £>lgende Weise hergestellt.

Eine Monomerenmischung der folgenden Zusammensetzung wird hergestellt: 15 Gew.% Glycidylmethacrylat, 20 Gew.% Butylacrylat und 65 Gew.% Methylmethacrylat. 4 Gew.% eines Katalysators 2,2-Azobis-(2-methylpropionitril) (AIBN) werden in der Monomerenmischung gelöst. Die Mischung wird langsam zu Toluol (100 Teile), welches am Rückfluß siedet und unter Stickstoffatmosphäre heftig gerührt wird, zugegeben. Am oberen Teil des Toluolbehälters befindet sich ein Kühler, um die Toluoldämpfe zu kondensieren und sie in den Behälter zurückzuführen. Die Monomerenmischung wird durch ein Regulierventil zugegeben und die Zugabegeschwindigkeit wird so reguliert, daß Rückflußtemperatur beibehalten wird, wobei man nur etwas Wärme von einer äußeren Heizquelle zuführt. Nachdem die Zugabe der Monomerenmischung beendigt ist, erwärmt man durch äußere Wärmezufuhr weitere 3 Stunden. Das Polymer besitzt eine Glasübergangstemperatur von 65°C und ein Molekulargewicht (M_n) von 3000.

Herstellung des Mühlenfarbstoffs

Ein Titandioxyd-Pigmentmühlenfarbstoff wird hergestellt, indem man 60 Teile Titandioxyd, 30 Teile der obigen Harzlösung und 10 Teile Toluol mit Sand vermahlt.

Ein blauer Mühlenfarbstoff wird hergestellt, indem man 10 Teile blaues Phthalocyaninpigment mit 70 Teilen der Harzlösung und 20 Teilen Toluol mit Sand vermahlt.

Herstellung der Anstrichmittellösung

Eine pastellblaue Anstrichmittellösung wird hergestellt, indem man 17,3 Gew.Teile Titandioxyd-Pigmentmühlenfarbstoff mit 69,1 Teilen der Harzlösung, 2,7 Teilen des blauen .Mühlenfarbstoffs, 0,038 Teilen Triäthylendiamin, 0,019 Teilen Tetra-

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äthylammoniumchlorid und 0,76 Teilen Polylaurylraethacrylat (M_n = 6000) vermischt.

Herstellung des Pulvers

Die obige Anstrichmittellösung wird durch einen Plattenverdampfer und Separator wie in Beispiel 1 beschrieben geleitet. Der geschmolzene Polymer wird gekühlt, granuliert und mit 3,54 Teilen Suberinsäure vermischt. Die Mischung wird durch einen Extruder auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 beschrieben geleitet, wobei die Temperatur im Mischteil des Extruders bei 154° C (310°F) gehalten wird. Nach dem Extrudieren wird das homogene Material gekühlt und auf eine Teilchengröße von 0,061 mm (250 mesh) pulverisiert.

Beschichten von Substraten

Das obige pulverförmige Anstrichmittel wird elektrostatisch auf verschiedene Substrate wie in Beispiel 1 aufgesprüht und gehärtet, indem man 15 Minuten bei 150⁰C erwärmt. Der erhaltene Überzug besitzt gegenüber Stahl, Glas, Messing, Zink, Aluminium, Kupfer und Bronze eine gute Adhäsion. Die Überzüge zeigen ebenfalls eine gute Schlagfestigkeit und ausgezeichnete Farbanpassung.

Beispiel 4

Ein pulverförmiges Anstrichmittel wird folgendermaßen hergestellt. Eine Monomerenmischung der folgenden Zusammensetzung wird hergestellt: 15 Gew.% Glycidylmethacrylat, 45 Gew.# Methylmethacrylat und 40 Gew.% Butylmethacrylat. 3 Gew.% Katalysator AIBN werden in der Monomerenmischung gelöst, die dann langsam zu Toluol, welches am Rückfluß siedet, zugegeben wird und auf gleiche Weise wie in Beispiel 3 beschrieben verarbeitet wird, wobei ein Copolymer mit einer Glasübergangstemperatur von 53⁰C und einem durchschnittlichen Molekulargewicht (H_n) von 4000 erhalten wird.

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Ein Titandioxyd-Pigmentmühlenfarbstoff wird hergestellt, indem man 60 Gew.Teile Titandioxyd, 30 Gew.Teile der obigen Harzlösung und 10 Gew.Teile Toluol mit Sand vermählt.

Eine weiße Anstrichmittellösung wird hergestellt, indem man 45 Gew.Teile. Titandioxyd-Pigmentmühlenfarbstoff mit 57 Gew.-Teilen der obigen Harzlösung, 0,07 Gew.Teilen Tetrabutylammoniumbromid und 0,175 Gew.Teilen Polylaurylacrylat (M_n = 10 000) vermischt. Die weiße Anstrichmittellösung wird auf Testplatten aufgebracht und auf den gewünschten Weißton mit Spuren von gefärbtem Pigmentmühlenfarbstoff in der Farbe angepaßt.

Diese Anstrichmittellösung wird danach durch den Plattenwärmeaustauscher und Separator wie in Beispiel 1 beschrieben geleitet und verarbeitet, mit der Ausnahme, daß die Temperatur innerhalb der Verdampfungszone bei 232°C (450°F) und der Druck in dem Separator bei 120 mrnlg gehalten werden.

Die geschmolzene Anstrichmittelzusammensetzung wird von dem Separator entnommen, gekühlt, granuliert und mit 0,74 Gew.-Teilen Laurinsäure und 3,17 Teilen Azelainsäure vermischt. Die Mischung wird in einer Z-Schaufel-Mischvorrichtung bei 135°C (275°F) vermischt und dann gekühlt und zu einem Pulver von 0,074 mm (200 mesh) pulverisiert.

Das wie oben hergestellte pulverförmige Anstrichmittel wird dann elektrostatisch auf verschiedene Substrate aufgebracht, die während 20 Minuten auf 175°C erwärmt werden. Die Anstrichmittelzusammensetzung zeigt eine gute Adhäsion, Schlagfestigkeit und Farbanpassung.

Beispiel 5

Ein pulverförmiges Anstrichmittel wird auffolgende Weise hergestellt: Das gleiche Copolymer wie in Beispiel 4 wird in dem Anstrichmittel dieses Beispiels verwendet. Ein Titandioxyd-Pigmentmühlenfarbstoff wird durch Sandvermahlen von

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60 Teilen Titandioxyd, 30 Teilen der Harzlösung und 10 Teilen Toluol hergestellt. Ein gelber Mühlenfarbstoff wird hergestellt, indem man 10 Teile Ferritgelbpigment mit 70 Teilen Harzlösung und 20 Teilen Toluol vermahlt.

Eine pastellgelbe Anstrichmittellösung wird hergestellt, indem man 17,8 Gew. Teile Titandioxyd-Pigmentmühlenfarbstoff mit 69,1 Teilen der Harzlösung, 2,7 Teilen des gelben Mühlenfarbstoffs, 0,076 Teile Tetrabutylammoniumbromid und 0,190 Teile Polylaurylacrylat (M_n=IO 000) vermischt. Diese Anstrichmittellösung wird auf verschiedene Testplatten aufgebracht und dann werden die Farbe und die Tönung gegenüber Standardplatten angepaßt.

Die Anstrichmittellösung mit angepaßter Farbe wird anschließend wie in Beispiel 1 beschrieben in dem Verdampfer und Separator verarbeitet, granuliert und mit 4,58 Teilen Bisphenol A vermischt. Diese Mischung wird durch einen Dispersionsextruder wie in Beispiel 1 beschrieben verarbeitet, mit der Ausnahme, daß die Temperatur innerhalb des Mischteils des Extruders bei 166⁰C (330⁰F) gehalten wird. Das geschmolzene Material wird dann gekühlt, auf 0,061 mm (250 mesh) pulverisiert und auf elektrisch geerdete Stahlplatten unter Verwendung einer elektrostatischen Pulversprühkänone, die bei 50 kV Ladungsspannung betrieben wird, aufgesprüht. Nach dem Sprühen wird die Platte auf 175°C während 20 Minuten erwärmt. Der auf der Platte erhaltene Überzug besitzt eine gute Adhäsion, Schlagbeständigkeit und gute Farbanpassung wie auch gute Beständigkeit gegenüber Toluol, Motorenbenzin, Butanon oder Methanol.

Beispiel 6

Ein pulverförmiges Anstrichmittel wird folgendermaßen hergestellt. Eine Monomerenmischung der folgenden Zusammensetzung ' wird hergestellt: 15 Gew.% Glycidylmethacrylat, 50 Gew.% Methylmethacrylat und 35 Gew.% Styrol. Die Monomeren werden

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entsprechend dem in Beispiel 3 beschriebenen Verfahren mit 3 Gew.% Katalysator AIBN umgesetzt. Das entstehende Copolymer besitzt ein Molekulargewicht von 4500 und eine Glasübergangstemperatur von 90⁰C.

Ein Titandioxydpigmentmühlenfarbstoff wird hergestellt, indem man 60 Teile Titandioxyd, 30 Teile der obigen Harzlösung und 10 Teile Toluol mit Sand vermählt. Ein gelber Mühlenfarb-~ stoff wird hergestellt, indem man 10 Teile Ferritgelb mit 70 Teilen der Harzlösung und 20 Teilen Toluol mit Sand vermahlt.

Eine pastellgelbe Anstrichmittellösung wird hergestellt, indem man 17,8 Teile Titandioxyd-Pigmentmühlenfarbstoff mit 69,1 Teilen der Harzlösung, 2,7 Teilen des gelben Mühlenfarbstoffs, 0,38 Teilen Tetramethylammoniumchlorid und 0,76 Teilen Poly-(2-äthylhexylacrylat) vermischt. Die flüssige Anstrichmittelzusammensetzung wird in ihrer Farbe angepaßt, indem man sie auf Testplatten aufbringt und die Farbe und die Tönung mit zusätzlichem Pigment einstellt. Die Lösung wird dann durch einen Verdampfer und Separator entsprechend dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren aufgearbeitet. Das Material wird gekühlt, granuliert und mit 14,9 Gew.Teilen Vernetzungsmittel mit endständigen Carboxygruppen vermischt, welches folgendermaßen hergestellt wird: 500 g Epon 1001 (Epoxydäquivalent 500 g) werden in ein 500 ml rostfreies Stahlgefäß mit einem Erwärmungsmantel gegeben. Das Epoxyharz wird auf 11O⁰C erwärmt. Das Epoxyharz wird gerührt und dann 194 g Azelainsäure zugegeben. Nach einer Reaktionszeit von 30 Minuten erhält man eine homogene Mischung. Die Harzmischung, die nur teilweise reagiert hat, wird in eine Aluminiumpfanne gegossen und abgekühlt. Die feste Mischung wird pulverisiert, so daß sie durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,14 mm (100 mesh) hindurchgeht, wobei man eine Mischvorrichtung verwendet. Die Mischung wird dann in einer Mischvorrichtung mit Z-Schaufeln vermischt und auf 104,4⁰C-(200⁰F) erwärmt. Das Material, das sich so bildet,

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wird gekühlt und auf eine Größe von ca. 0,07 mm (220 mesh) pulverisiert.

Das Pulveranstrichmittel, das wie oben hergestellt wurde, wird auf verschiedene Substrate elektrostatisch aufgebracht und auf eine Temperatur von 170⁰C während einer Zeit von 30 Minuten erwärmt. Die Überzüge zeigai eine gute Adhäsion, Schlagbeständigkeit und Farbanpassung.

Beispiel 7

Ein Pulveranstrichmittel wird folgendermaßen hergestellt. Die Monomeren, 15 Gew.% Glycidylmethacrylat, 45 Gew.% Methylmethacrylat und 40 Gew.?6 Butylmethacrylat, werden miteinander vermischt. 3 Gew.% Katalysator AIBN werden in der Monomerenmischung gelöst. Die Mischung wird langsam zu sek.-Butylalkohol (100 Teile), der am Rückfluß siedet und der heftig unter Stickstoffatmosphäre gerührt wird, zugegeben. Am oberen Teil des Alkoholbehälters befindet sich ein Kühler, um die Alkoholdämpfe zu kondensieren und sie in den Behälter zurückzuleiten. Die Monomerenmischung wird durch ein Regulierventil zugegeben und die Zugabemenge wird so kontrolliert, daß das Material am Rückfluß siedet, wobei nur wenig Wärme von einer äußeren Wärmequelle zugeführt wird. Nach Beendigung der Monomerenzugabe erwärmt man weitere 3 Stunden am Rückfluß, wobei man mit einer äußeren Wärmequelle erhitzt. Das bei diesem Lösungspolymerisationsverfahren gebildete Polymer besitzt Glasüberg

von 4000.

eine Glasübergangstemperatur von 53°C und ein Molekulargewicht

Ein Titandioxyd-Pigmentmühlenfarbstoff wird hergestellt, indem man 60 Gew.Teile Titandioxyd, 30 Teile der obigen Harzlösung und 10 Gew.Teile sek.-Butylalkohol mit Sand vermahlt. Eine Anstrichmittellösung wird hergestellt, indem man 45 Gew.Teile Titandioxyd-Pigmentmühlenfarbstoff mit 57 Gew.Teilen der Harzlösung, 0,076Teilen Tetrabutylammoniumbromid und 0,175 Teilen Polylaurylacrylat (H_n =10 000) vermischt. Diese Lösung wird dann entsprechend dem in Beispiel 1 beschriebenen Ver-

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fahren mit den folgenden Ausnahmen aufgearbeitet. Die Temperatur innerhalb der Verdampfungszone wird bei 87,8⁰C (190⁰F) gehalten, der Druck im Separator wird bei 25 mmHg gehalten und die Temperatur in dem Mischteil des Extruders wird bei 250°C gehalten. Das pulverisierte Pulver wird dann mit 14,9 Teilen Phenolvernetzungsmittel mit endständigen Hydroxygruppen

wie in der deutschen Patentschrift (P 22 40 259.1 =

US Ser.Nr. 172,225) beschrieben in der Kugelmühle vermählen.

Beispiel 8

Ein pulverförmiges Anstrichmittel wird folgendermaßen hergestellt. Die folgende Monomerenmischung wird hergestellt: 5 Gew.% Glycidylmethacrylat, 55 Gevr.% Methylmethacrylat und 40 Gew.% Butylmethacrylat. 3 Gew.% Katalysator AIBN werden mit den Monomeren vermischt und die gesamte Mischung wird in 100 Teilen Toluol gelöst. Die Umsetzung wird entsprechend dem in Beispiel 3 beschriebenen Verfahren durchgeführt und das entstehende Copolymer besitzt eine Glasübergangstemperatur von 58°C und ein Molekulargewicht von 4000.

Ein Titandioxyd-Pigmentmühlenfarbstoff wird hergestellt, indem man 60 Teile Harzlösung und 10 Teile Toluol vermischt. Ein roter Mühlenfarbstoff wird hergestellt, indem man 10 Teile Quindorotpigment mit 70 Teilen der Harzlösung und 20 Teilen Toluol vermischt.

Eine rote Anstrichmittellösung wird hergestellt, indem man 17,8 Gew.Teile Titandioxyd-Pigmentmühlenfarbstoff mit 69,1 Teilen der Harzlösung, 2,7 Teilen des roten Mühlenfarbstoffs, 0,176 Teilen Tetrabutylammoniumbromid und 0,190 Teilen Polylaurylacrylat (M =10 000) vermischt. Diese Anstrichmittellösung wird auf Testplatten aufgesprüht und die Farbe und die Tönung werden Standardplatten angepaßt. Nach dieser Anpassung wird die Lösung durch einen Verdampfer und Separator wie in Beispiel 1 beschrieben geleitet und entsprechend verarbeitet. Das gebildete Material wird gekühlt, granuliert

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und mit 2,1 Teilen Maleinsäureanhydrid vermischt. Diese Mischung wird dann entsprechend dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren durch einen Extruder geleitet, mit der Ausnahme, daß die Temperatur bei 150°C gehalten wird. Dieses geschmolzene Material wird gekühlt und zu einem Pulver von ca. 0,09 mm (160 mesh) pulverisiert. Dieses Pulveranstrichmittel wird dann elektrostatisch auf verschiedene Substrate aufgebracht. Die Überzüge zeigen eine gute Adhäsion, gute Schlagfestigkeit und gute Färb- und Tönungsanpassung.

Beispiel 9

Ein pulverförmiges Anstrichmittel wird folgendermaßen hergestellt. Die folgende Monomerenmischung wird hergestellt: 5 Gew.% Methacrylsäure, 50 Gew.% Methylmethacrylat und 45 Gew.% Butylmethacrylat. Diese Monomermischung wird entsprechend dem in Beispiel 3 beschriebenen Verfahren polymerisiert, wobei man 3 Gew.% AIBN als Katalysator zufügt.

Titandioxyd und blauer Pigmentmühlenfarbstoff werden wie in den vorhergehenden Beispielen, aber mit der obigen Harzlösung hergestellt. Eine flüssige Anstrichmittelzusammensetzung wird hergestellt, indem man 17,8 Teile Titandioxyd-Mühlenfarbstoff, 69,1 Teile der Harzlösung, 2,7 Teile blauen Mühlenfarbstoff, 0,076 Teile Tetrabutylammoniumbromid und 0,190 Teile PoIylaurylacrylat (M=IO 000) vermischt. Das so erhaltene Copolymer hatte eine Tg von 53 C und ein Molekulargewicht (H_) von 4000. Dieses flüssige Anstrichmittel wird auf Testplatten aufgesprüht und die Farbe wird angepaßt. Die Flüssigkeit wird dann in granuläre Form entsprechend dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren überführt, mit der Ausnahmej daß die Temperatur in der Verdampfungszone bei 104,4⁰C(220⁰F) unter der Druck in der Trennzone bei 50 mmHg gehalten werden. Die entstehenden Körnchen werden dann mit 9,9 Teilen Epon 1001(vergl.S.4-66 des Handbook of Epoxy Resins)vermischt. Das entstehende Pulveranstrichmittel wird bei ca.90⁰C(195⁰F) in einem Z-Schaufel-Mischer vermischt, gekühlt, pulverisiert und auf verschiedene Substrate angewendet und durch Erwärmen auf 175°C während 20 Minuten gehärtet.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung eines Pulveranstrichdadurch gekennzeichnet, daß man

(A) eine flüssige Anstrichmittelzusammensetzung, die enthält: eine Lösung von

(1) einem Copolymer, das vernetzbare Gruppen enthält und eine Glasübergangstemperatur im Bereich von 40 bis 90⁰C und ein zahlenmittleres Molekulargewicht zwischen ungefähr 1000 und ungefähr 15 000 besitzt,

(2) einem Pigment und

(3) einem inerten Lösungsmittel

in eine Verdampfungszone einleitet, die so ausgebildet ist, daß die Lösung erwärmt werden kann, um das inerte Lösungsmittel zu verdampfen,

(B) Wärme zu der Lösung zuführt, während man sie durch die Verdampfungszone leitet und die Temperatur innerhalb der Verdampfungszone bei einem Wert hält, der

(1) über dem Schmelzpunkt des Copolymeren, aber unterhalb des Punktes, bei dem eine Zersetzung stattfindet,

(2) über der Temperatur, bei der das inerte Lösungsmittel zu verdampfen beginnt,

liegt,

(C) die Lösung von der Verdampfungszone in eine Trennzone leitet und,während die Temperatur in der Trennzone über dem Schmelzpunkt des Copolymeren gehalten wird, die Lösungsmitteldämpfe entfernt und die nichtflüchtigen Bestandteile der Anstrichmittelzusammensetzung in geschmolzenem Zustand sammelt,

(D) die nichtflüchtigen Bestandteile von der Trennzone entfernt,

(E) die nichtflüchtigen Bestandteile unter Bildung eines festen Materials kühlt,

(F) das feste Material unter Bildung von einheitlich pigmentierten Teilchen granuliert,

(G) ein Vernetzungsmittel für das Copolymer mit den Teilchen vermischt,

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(H) die Mischung bei einer Temperatur erwärmt, die höher ist als der Schmelzpunkt der Teilchen und des Vernetzungsmittels, aber unterhalb des Punktes, bei dem eine Vernetzung auftritt, um eine geschmolzene Masse zu "bilden, die ein Vernetzungsmittel, einheitlich darin dispergiert, enthält,

(I) die geschmolzene Masse unter Bildung eines festen Materials abkühlt, und

(J) das feste Material unter Bildung eines Pulvers pulverisiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Anstrichmittelzusammensetzung ein Fließreguliermittel enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfungszone einen Plattenwärmeaustauscher enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Plattenwärmeaustauscher einen gekrümmten Weg mit relativ engem Querschnitt begrenzt, der in seitlicher Richtung zu der Strömung der Lösung verlängert ist, wobei die Lösung mit hoher Geschwindigkeit durchgeht, während sie erwärmt wird, um eine Verdampfung des inerten Lösungsmittels zu bewirken, wobei die Lösung weiter nach der Verdampfung des inerten Lösungsmittels als Mischung aus inertem Lösungsmittel und nichtflüchtigen Bestandteilen durchgeht.
5 ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur innerhalb der Verdampfungszone zwischen ungefähr 121 und ungefähr 202°C (250 bis 395°F) gehalten wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfungszone und die Trennzone bei vermindertem Druck gehalten werden.

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7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtflüchtigen Bestandteile und die geschmolzene Masse gekühlt v/erden, indem man sie auf einer gekühlten Oberfläche abscheidet.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen in einer Mischvorrichtung mit Z-Schaufein stattfindet.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen in einem Dispersionsextruder stattfindet.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen bei einer Temperatur von mindestens 60⁰C (140⁰F) durchgeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen bei einer Temperatur im Bereich von 60 bis 177°C (140 bis 35O°F) durchgeführt wird.
12. Verfahren zur Herstellung eines pulverförmigen .Anstrichmittels, dadurch gekennzeichnet, daß man

(A) eine flüssige Anstrichmittelzusammensetzung, die enthält eine Lösung von

(1) einem Copolymeren, gebildet aus Glycidylacrylat oder Glycidylmethacrylat und einem äthylenisch ungesättigten Monomeren in solchen Anteilen, daß man ein Copolymer mit einer Glasübergangstemperatur im Bereich von 40 bis 90⁰C und einem zahlenmittleren Molekulargewicht im Bereich von 2500 bis 8500 erhält,

(2) einem Fließreguliermittel mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von mindestens 100,

(3) einem Pigment und

(4) einem inerten Lösungsmittel

in eine Verdampfungszone bei vermindertem Druck einleitet, die so ausgebildet ist, daß die Lösung erwärmt werden kann, um das inerte Lösungsmittel zu verdampfen,

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(B) man zu der Lösung Wärme zuführt, während man diese durch die Verdampfungszone leitet und die Temperatur innerhalb der Verdampfungszone bei einem Wert hält, der

(1) über dem Schmelzpunkt des Copolymeren, aber unterhalb des Punktes, bei dem eine Zersetzung stattfindet,

(2) über der Temperatur, bei der das inerte Lösungsmittel zu verdampfen beginnt

liegt,

(C) die Lösung aus der Verdampfungszone in eine Trennzone leitet, die bei vermindertem Druck gehalten wird, und während man die Temperatur in der Trennzone über dem Schmelzpunkt des Copolymeren hält, die Lösungsmitteldämpfe entfernt und die nichtflüchtigen Bestandteile des Anstrichmittels in geschmolzenem Zustand sammelt,

(D) die nichtflüchtigen Bestandteile aus der Trennzone entfernt,

(E) die nichtflüchtigen Bestandteile unter Bildung eines festen Materials kühlt, indem man sie auf einer gekühlten Oberfläche abscheidet,

(F) das feste Material unter Bildung einheitlich pigmentierter Teilchen granuliert,

(G) ein Vernetzungsmittel für das Copolymer mit den Teilchen vermischt,

(H) die Mischung bei einer Temperatur, die höher ist als der Schmelzpunkt des Pulvers und des Vernetzungsmittels, aber unterhalb des Punktes, bei dem eine Vernetzung stattfindet, liegt, erwärmt, um eine geschmolzene Masse zu bilden, die darin das Vernetzungsmittel einheitlich dispergiert enthält,

(i) man die geschmolzene Masse unter Bildung eines festen Materials kühlt und

(J) das feste Material unter Bildung eines Pulvers, pulverisiert.
13.' Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in der Verdampfungszone zwischen ungefähr

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121 und ungefähr 202⁰C (250 und 395°F) gehalten wird und daß die Verdampfungszone und die Trennzone bei vermindertem Druck gehalten werden.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen in einer erwärmten Mischvorrichtung mit Z-Schaufeln durchgeführt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen in einem Dispersionsextruder durchgeführt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen bei einer Temperatur im Bereich von 60 bis 202⁰C (140 bis 395°F)durchgeführt wird.
17· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen bei einer Temperatur im Bereich von 93 bis 177°C (200 bis 35O°F) durchgeführt wird.
18. Verfahren zur Herstellung eines pulverförmigen Anstrichmittels, dadurch gekennzeichnet, daß man

(A) eine flüssige Anstrichmittelzusammensetzung, die enthält eine Lösung von

(1) einem Copolymer, das vernetzbare funktionelle Gruppen enthält und eine Glasübergangstemperatur im Bereich von 40 bis 90⁰C und ein zahlenmittleres Molekulargewicht zwischen ungefähr 1000 und 15 000 besitzt,

(2) einem Fließreguliermittel mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von mindestens ungefähr 100,

(3) einem Pigment und

(4) einem inerten Lösungsmittel,

durch einen gekrümmten Weg in einer Verdampfungszone mit relativ engem verlängertem Querschnitt mit hoher Geschwindigkeit leitet, dem Material Wärme zuführt, um es auf eine Temperatur zwischen ungefähr 121 und ungefähr 202⁰C (250 und 395°F) zu erwärmen, um die Verdampfung des Lösungsmittels während seiner Begrenzung zu erreichen, wobei man es weiter als homogene Mi-

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schung aus nichtflüchtigen Anstrichmittelbestandteilen und inerten Lösungsmitteldämpfen durch den gekrümmten Pfad leitet, während man Wärme dazu zuführt,

(B) die Lösung aus der Verdampfungszone in eine Trennzone führt und während die Temperatur in der Trennzone über dem Schmelzpunkt des Copolymeren gehalten wird, man die Lösungsmitteldämpfe entfernt und die nichtflüchtigen Bestandteile des Anstrichmittels in geschmolzenem Zustand sammelt,

(C) die nichtflüchtigen Bestandteile aus der Trennzone entfernt,

(D) die nichtflüchtigen Bestandteile unter Bildung eines festen Materials kühlt,

(E) das feste Material unter Bildung von einheitlich pigmentierten Teilchen granuliert,

(F) ein Vernetzungsmittel für das Copolymer mit den Teilchen vermischt,

(G) die Mischung bei einer Temperatur über dem Schmelzpunkt der Teilchen und des Vernetzungsmittels, aber unter dem Punkt, bei dem eine Vernetzung stattfindet, unter Bildung einer geschmolzenen Masse, die das Vernetzungsmittel einheitlich darin dispergiert enthält, erwärmt,

(H) die geschmolzene Masse unter Bildung eines festen Materials abkühlt und

(I) das feste Material unter Bildung eines Pulvers pulverisiert.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Copolymeren aus Glycidylacrylat oder Glycidylmethacrylat und einem äthylenisch ungesättigten Monomeren in solchen Mengen gebildet werden, daß man ein Copolymer mit einer Glasübergangstemperatur im Bereich von 40 bis 90°C und einem zahlenmittleren Molekulargewicht im Bereich von 2500 bis 8500 erhält.
20. Verfahren zur Herstellung eines pulverförmigen Anstrichmittels, dadurch gekennzeichnet, daß man

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(A) ein Copolymer, welches vernetzbare funktioneile Gruppen enthält, durch Lösungspolymerisation in einem inerten Lösungsmittel herstellt, wobei das Copolymere eine Glasübergangstemperatur zwischen 40 und 90⁰C und ein zahlenmittleres Molekulargewicht zwischen ungefähr 1000 und ungefähr 15 000 besitzt,

(B) man Pigment in die Copolymerlösung einführt,

(C) die flüssige Anstrichmittelzusammensetzung, die aus den Bestandteilen (A) und (B) gebildet wurde, in eine Verdampfungszone leitet, die so ausgebildet ist, daß man das inerte Lösungsmittel erwärmen kann,

(D) Wärme zu der Lösung zuführt, während man sie durch die Verdampfungszone leitet, und die Temperatur innerhalb der Verdampfungszone bei einem Wert hält, der

(1) über dem Schmelzpunkt des Copolymeren, aber unter dem Punkt, bei dem eine Zersetzung stattfindet, und

(2) über der Temperatur, bei der das inerte Lösungsmittel zu verdampfen beginnt,

liegt,

(E) die Lösung von der Verdampfungszone in eine Trennzone leitet und während man die Temperatur innerhalb der Trennzone über dem Schmelzpunkt des Copolymeren hält, die Lösungsmitteldämpfe entfernt und die nichtflüchtigen Bestandteile des Anstrichmittels in geschmolzenem Zustand sammelt,

(F) die nichtflüchtigen Bestandteile aus der Trennzone entfernt,

(G) die nichtflüchtigen Bestandteile unter Bildung eines festen Materials kühlt,

(H) das feste Material unter Bildung von einheitlich pigmentierten Teilchen granuliert,

(I) ein Vernetzungsmittel für das Copolymer mit dem Pulver vermischt,

(j) die Mischung bei einer Temperatur über dem Schmelzpunkt des Pulvers und des Vernetzungsmittels, aber unterhalb des Punktes, bei dem eine Vernetzung stattfindet, unter BiI-

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dung einer geschmolzenen Masse mit einem Vernetzungsmittel einheitlich darin dispergiert vermischt,

(K) die geschmolzene Masse unter Bildung eines festen Materials abkühlt,

(L) das feste Material unter Bildung eines Pulvers pulverisiert.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in der Verdampfungszone zwischen ungefähr 121 und ungefähr 202°C'(250 und 395°F) gehalten wird und daß die Verdampfungs- und die Trennzone bei vermindertem Druck betrieben werden.
22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen in einer erwärmten Mischvorrichtung mit Z-Schaufeln durchgeführt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen in einem Dispersionsextruder durchgeführt wird.
24. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen bei einer Temperatur von mindestens 6O⁰C (14O°F) durchgeführt wird.
25. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen bei einer Temperatur zwischen 93 und 177°C (200 und 35O°F) durchgeführt wird.
26. Verfahren zur Herstellung eines pulverförmigen Anstrichmittels, dadurch gekennzeichnet, daß man

(A) äquivalente Mengen von Vernetzungsmittel und homogenen, einheitlich pigmentierten Teilchen vermischt, wobei jedes der Teilchen enthält:

(1) ein Copolymer, das funktioneile Gruppen besitzt, die mit dem Vernetzungsmittel vernetzbar sind, und eine Glasübergangstemperatur von 40 bis 90 C und ein zahlenmittleres Molekulargewicht zwischen 2500 und 8500 aufweist,

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(2) ein Fließregulierraittel mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von mindestens 1000 und

(3) ein Pigment,

(B) man die Mischung bei einer Temperatur, die höher ist als der Schmelzpunkt des homogenen Pulvers und des Vernetzungsmittels, aber unterhalb des Wertes liegt, bei dem eine Vernetzung stattfindet, unter Bildung einer geschmolzenen Masse, in der das Vernetzungsmittel einheitlich dispergiert ist, vermischt,

(C) die geschmolzene Masse unter Bildung eines·festen Materials kühlt,

(D) das feste Material unter Bildung eines Pulvers pulverisiert.
27. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen in einer erwärmten Mischvorrichtung mit Z-Schaufeln durchgeführt wird.
28. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen in einem Dispersionsextruder erfolgt.
29. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen bei einer Temperatur von mindestens ungefähr 60°C (14O°F) durchgeführt wird.
30. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen bei eine:
(200 und 35O⁰F) erfolgt.

daß das Mischen bei einer Temperatur zwischen 93,3 und 177°C

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